८२९ किलोमीटर दीर्घा विद्युत्प्रभा! आकाशस्य अद्भुतं रहस्यम्
सारांशः
एका विद्युत्प्रभा आकाशे प्रायः ८२९ किलोमीटरपर्यन्तं प्रसृता इति मापनैः ज्ञातम्। अस्माभिः ज्ञास्यते यत् मेघाः कथं विद्युतं निर्मान्ति, वैज्ञानिकाः तां कथं मापयन्ति, तथा गर्जनसमये सुरक्षितं कथं भवितव्यम्।
सम्पूर्णपाठः
0:00महान् आरम्भः
कल्पयतु, आकाशे एका विद्युत्प्रभा उत्पद्यते, सा एकस्मिन् स्थाने न तिष्ठति, अपि तु प्रायः ८२९ किलोमीटरपर्यन्तं प्रसृता भवति! एषः विस्तारः बहूनां प्रसिद्धनगराणां मध्ये विद्यमानदूरात् अपि अधिकः अस्ति। किं विद्युत्प्रभा एतावती दीर्घा भवितुम् अर्हति? अद्य त्वं तस्याः अद्भुतकथां श्रोष्यसि। आकाशे कदाचित् क्षणमात्रेण दीप्तिः रेखावत् दृश्यते, किन्तु सा रेखा एका सरलरेखा न भवति। सा शाखाभिः युक्ता, वक्रा, कदाचित् मेघानां मध्ये दूरं गच्छन्ती च भवति। वैज्ञानिकैः मापनैः ज्ञातं यत् सर्वाधिकदीर्घा विद्युत्प्रभा दक्षिण-अमेरिकादेशस्य उपरि २०१८ तमे वर्षे अभिलेखिता। परन्तु एतस्याः कथा आरभते साधारणमेघैः। मेघाः कथं विद्युत्प्रभां सज्जीकुर्वन्ति? तत् ज्ञातुं अग्रिमदृश्यं पश्य।
1:00मेघस्य विद्युत्भारः
वर्षामेघः केवलं जलस्य विशालः पिण्डः नास्ति। तस्य अन्तः वायुः, हिमकणाः, जलकणाः, लघुहिमगोलकानि च शीघ्रं भ्रमन्ति। ते परस्परं स्पृशन्ति, पृथक् भवन्ति, पुनः सङ्घट्टन्ते। एतेषां चलनानां कारणेन मेघस्य विभिन्नभागेषु विद्युत्भारः सञ्चितः भवति। मेघस्य ऊर्ध्वभागे प्रायः धनात्मकः भारः, अधोभागे प्रायः ऋणात्मकः भारः अधिकः भवति। इदं तु विशालस्य अदृश्यस्य विद्युत्सञ्चयस्य सदृशम्। यदा भारयोर्मध्ये आकर्षणं पर्याप्तं भवति, तदा वायुः विद्युत्पथं निर्मातुं आरभते। वायुः सामान्यतः विद्युत्प्रवाहं नयति न, किन्तु अत्यधिकशक्त्या सः अल्पकालं यावत् मार्गं ददाति। एषः मार्गः कथं प्रकाशमानो भवति? आगामिदृश्ये तस्य रहस्यं स्फुरिष्यति।
1:41दीप्तिपथस्य जन्म
विद्युत्प्रभा यदा आरभते, तदा मेघस्य अन्तः विद्युत्प्रवाहः अति शीघ्रं अग्रे गच्छति। सः एकवारमेव न गच्छति; सः लघुभागैः, वक्रैः मार्गैः, शाखाभिः च मार्गं परीक्षते। यदा मार्गः पूर्णतया अनुकूलः भवति, तदा अति दीप्तः प्रवाहः तेन पथि धावति। अस्मिन् क्षणे त्वं यां चमकम् पश्यसि, सा विद्युत्प्रभा भवति। तस्याः तापमानम् सूर्यस्य पृष्ठभागात् अपि अधिकं भवितुम् अर्हति। अतः वायुः शीघ्रं प्रसृत्य पुनः संकुचति, तेन गर्जनध्वनिः जायते। प्रकाशः ध्वनेः अपेक्षया शीघ्रं गच्छति, अतः प्रथमं चमकं दृश्यते, अनन्तरं गर्जनं श्रूयते। एकस्मिन् अभिलेखिते दीर्घविद्युत्प्रभाप्रसङ्गे प्रकाशः सुदूरं यावत् गच्छन् आसीत्। किन्तु वैज्ञानिकाः तस्याः दूरं कथं ज्ञातवन्तः? तस्य उत्तरं उपग्रहस्य नेत्रे अस्ति।
2:43उपग्रहस्य नेत्रम्
पृथिव्याः उपरि भ्रमन्तः मौसमोपग्रहाः विशेषान् प्रकाशग्राहकान् वहन्ति। ते दिनरात्रौ मेघानां मध्ये जायमानाः तीव्राः प्रकाशचमकाः निरीक्षन्ते। उपग्रहः केवलं एकं चित्रं न गृह्णाति। सः समयानुसारं बहूनि चित्राणि गृह्णाति, येन वैज्ञानिकाः प्रकाशस्य आरम्भस्थानं, समाप्तिस्थानं, गमनकालं च ज्ञातुं शक्नुवन्ति। यदि प्रथमचित्रे प्रकाशः पूर्वदिशि दृश्यते, द्वितीये पश्चिमदिशि, तर्हि तयोः स्थानयोर्मध्ये रेखां मापयितुं शक्यते। किन्तु विद्युत्प्रभा वक्रा तथा शाखायुक्ता भवति, अतः मापनं सावधानतया करणीयम्। वैज्ञानिकाः प्रत्येकं प्रकाशमानं भागं समयेन सह संयोजयन्ति। एतत् किञ्चित् आकाशीयचित्रपुस्तकस्य पृष्ठानि शीघ्रं पलटयितुमिव अस्ति। उपग्रहदत्तांशः किम् अद्भुतं दर्शयति? आगच्छ, अभिलेखस्य संख्यां पश्यामः।
3:48अभिलेखस्य संख्या
२०१८ तमे वर्षे, ३१ अक्टोबर्-दिने, वैज्ञानिकैः दक्षिण-अमेरिकादेशस्य उपरि एका अत्यन्तदीर्घा विद्युत्प्रभा अभिलेखिता। तस्याः सम्पूर्णदीर्घता प्रायः ८२९ किलोमीटर् आसीत्। ८२९ किलोमीटर्! यदि त्वं तां भूमौ रेखारूपेण स्थापयसि, सा अनेकानां नगराणां, नदीनां, वनानां च उपरि प्रसरेत्। एषा विद्युत्प्रभा एकक्षणे दृश्यं प्राप्ता सरलरेखा नासीत्। सा विशालमेघसमूहस्य अन्तः पूर्वतः पश्चिमं प्रति विस्तृता, बहुषु भागेषु दीप्तिमती च आसीत्। वैज्ञानिकाः तस्याः लम्बतां पृथिव्याः वक्रतां, चित्राणां समयं, प्रकाशमानमार्गस्य प्रत्येकं भागं च विचार्य गणितवन्तः। अयं विक्रमः भूमौ स्थापितेन मापकेन न, अपि तु अन्तरिक्षस्थितेन यन्त्रेण ज्ञातः। किं त्वं ८२९ किलोमीटर् कल्पयितुं शक्नोषि? एकेन नगरदूरेन तस्याः तुलना कुर्मः।
4:49दूरस्य कल्पना
एकं महानगरं कल्पयतु। तस्य समीपस्थात् अन्यनगरात् दूरं कदाचित् १००, २००, अथवा ३०० किलोमीटर् भवेत्। ८२९ किलोमीटर् तु तादृशानां बहूनां दूराणां योगः इव भवति। सा दूरी यानयात्रायाः कृते बहुहोरा समयं गृह्णीयात्, किन्तु विद्युत्प्रभायाः प्रकाशः तां दूरीं अति शीघ्रं व्याप्नोति। तुलनायै, विद्यालयस्य क्रीडाङ्गणं १०० मीटर् दीर्घं भवेत्। ८२९ किलोमीटर् तु ८२९,००० मीटर् भवन्ति। अर्थात् क्रीडाङ्गणस्य दीर्घतायाः सह एतस्याः तुलना कर्तुं असंख्यानि क्रीडाङ्गणानि आवश्यकानि स्युः। अत्र एकः रोचकः बिन्दुः अस्ति: विद्युत्प्रभायाः “लम्बता” तस्याः सम्पूर्णदीप्तमार्गस्य मापनम् अस्ति, न तु एका मोटा रज्जुः। सा आकाशे कथं प्रसृता आसीत्? मेघस्य आकारः तस्य उत्तरं ददाति।
5:45मेघस्य विशालता
दीर्घविद्युत्प्रभाः प्रायः विशालानां मेघसमूहानां सह सम्बद्धाः भवन्ति। एकः वर्षामेघः पर्वतवत् ऊर्ध्वं वर्धितुं शक्नोति, किन्तु कदाचित् तस्य ऊर्ध्वभागः वायुधाराभिः दूरं प्रसारितः भवति। तेन मेघः केवलं ऊर्ध्वं न, अपि तु क्षितिजदिशि अपि बहु दूरं गच्छति। विद्युत्भाराः तस्मिन् विस्तीर्णे क्षेत्रे सञ्चरन्ति। एतादृशे मेघसमूहे एका चमकः एकस्य भागस्य सीमा न भवति। सा मेघस्य विभिन्नभागान् संयोजयितुं शक्नोति। अतः भूमौ स्थितः दर्शकः केवलं समीपभागं पश्यति, परन्तु उपग्रहः सम्पूर्णं चित्रं पश्यति। इदं तु कश्चित् विशालं, दीप्तिमत्, चलच्चित्रमिव! परन्तु दीर्घता एव एकमात्रः अभिलेखः नास्ति। विद्युत्प्रभा कियत्कालं यावत् स्थास्यति, तत् अपि विस्मयकरम् अस्ति।
6:31कालस्य अभिलेखः
२०२० तमे वर्षे वैज्ञानिकैः एकः अन्यः अभिलेखः ज्ञातः। एका विद्युत्प्रभा प्रायः १७.१ सेकण्ड् यावत् दृश्यप्रकाशरूपेण अभवत्। १७ सेकण्ड् इति कियत्? त्वं शनैः सप्तदशपर्यन्तं गणयितुं शक्नोषि। सामान्यचमकः क्षणमात्रं भवति, किन्तु एषा दीप्तिः तस्याः अपेक्षया बहुकालं स्थिता। अत्र लम्बतायाः अभिलेखः कालस्य अभिलेखात् पृथक् अस्ति। एका विद्युत्प्रभा सर्वाधिकदूरं गच्छेत्, अन्या तु सर्वाधिककालं दीप्तिमती तिष्ठेत्। यथा धावकः दूरतमं धावितुं शक्नोति, अन्यः धावकः अधिककालं शनैः चलितुं शक्नोति। आकाशस्य विद्युत्प्रवाहे अपि एतादृशाः भेदाः भवन्ति। वैज्ञानिकाः एते अभिलेखाः कथं निश्चिततया स्वीकुर्वन्ति? तेषां परीक्षापद्धतिं पश्यामः।
7:34वैज्ञानिकपरीक्षणम्
वैज्ञानिकाः एकस्य यन्त्रस्य चित्रं दृष्ट्वा एव निर्णयं न कुर्वन्ति। ते उपग्रहस्य अनेकानि निरीक्षणानि परीक्षन्ते। समयः यन्त्रेण सूक्ष्मतया लिखितः भवति। स्थानं नकाशेन सह तुल्यते। मेघानां चलनम् अपि परीक्ष्यते, येन अन्यः प्रकाशः तस्मिन् अभिलेखे न मिश्रितः भवेत्। कदाचित् भूमौ स्थिताः प्रकाशग्राहकाः, मौसमकेन्द्राणि, ध्वनिमापकानि च अतिरिक्तसूचनां ददति। यदा विभिन्नानि साधनानि एकमेव घटनां समर्थयन्ति, तदा विश्वासः वर्धते। अयं कार्यः जासूसीक्रीडासदृशः न, अपि तु धैर्यपूर्णं गणितीयअन्वेषणम् अस्ति। प्रत्येकं संख्या परीक्षिता भवति। एकः किलोमीटर् अपि उपेक्षितः न भवति। एते मापकाः अस्मान् केवलं विक्रमं न वदन्ति; ते पृथिव्याः आकाशं अपि अधिकं ज्ञातुं साहाय्यं कुर्वन्ति। तस्य उपयोगः कथम्? अग्रे पश्य।
8:22ज्ञानस्य उपयोगः
दीर्घविद्युत्प्रभाणां अध्ययनं मौसमविज्ञानाय उपयोगी भवति। वैज्ञानिकाः ज्ञातुं शक्नुवन्ति यत् मेघसमूहाः कुत्र वर्धन्ते, कदा परिवर्तन्ते, कस्यां दिशि गच्छन्ति च। एतेषां सूचनानां साहाय्येन वर्षा, प्रबलवायुः, विद्युत्सम्भावना च विषये पूर्वसूचना अधिका सुस्पष्टा भवितुं शक्नोति। पूर्वसूचना श्रुत्वा जनाः सुरक्षितस्थाने गन्तुं समयं प्राप्नुवन्ति। यदि गर्जनं श्रूयते अथवा आकाशे विद्युत्प्रभाः दृश्यन्ते, तर्हि बहिः न तिष्ठेत्। भवनस्य अन्तः गच्छ, खिडकीभ्यः दूरं तिष्ठ, तथा वयस्कस्य निर्देशं शृणु। जलाशयात्, उच्चवृक्षात्, खुले मैदानात् च दूरं भव। एतत् अनुकरणीयं साहसं न, ज्ञानस्य सुरक्षितोपयोगः अस्ति। परन्तु विद्युत्प्रभा पृथिवीं कथं स्पृशति? तस्याः विविधरूपाणि ज्ञास्यामः।
9:24विद्युत्प्रभायाः रूपाणि
सर्वाः विद्युत्प्रभाः भूमिं न स्पृशन्ति। केचन प्रकाशमार्गाः मेघस्य अन्तरे एव गच्छन्ति। तान् मेघान्तरविद्युत्प्रभाः इति वदामः। केचन मेघस्य एकभागात् अन्यभागं प्रति गच्छन्ति। केचन भूमेः दिशि अधः आगच्छन्ति। ८२९ किलोमीटर् दीर्घा विद्युत्प्रभा मुख्यतया मेघानां मध्ये दूरं प्रसृता आसीत्। अतः तस्याः वास्तविकदीर्घता भूमौ स्थितस्य दर्शकस्य दृष्टेः परे आसीत्। उपग्रहः तु मेघानां उपरि स्थित्वा तस्याः पूर्णमार्गं अवलोकितुं शक्नोति। कदाचित् प्रकाशः अनेकशाखाः निर्माति, यथा वृक्षस्य शाखाः। प्रत्येकशाखा समानदूरं न गच्छति। वैज्ञानिकाः सम्पूर्णमार्गस्य सर्वाधिकदूरस्थौ बिन्दू मापयन्ति। इदानीं विद्युत्प्रभायाः वर्णान् पश्यामः।
10:16रङ्गध्वन्योः रहस्यम्
विद्युत्प्रभा प्रायः श्वेतदीप्तिमती दृश्यते, किन्तु सा नीलवर्णा, जाम्बूनदीवर्णा, अथवा गुलाबीछायायुक्ता अपि दृश्येत। तस्याः वर्णः वायुमण्डलस्य कणैः, जलस्य प्रमाणेन, प्रकाशस्य प्रसरणेन च प्रभावितः भवति। दूरस्थायां विद्युत्प्रभायां कदाचित् सा मृदुनीलरेखेव दृश्यते। गर्जनध्वनिः अपि सर्वत्र समानः न श्रूयते। समीपे सः तीव्रः ठक् इव भवितुम् अर्हति, दूरे तु दीर्घः मन्दगर्जन इव। ध्वनिः वायुमध्ये तरङ्गरूपेण प्रसृतः भवति, पर्वतैः, भवनैः, मेघैः च प्रतिध्वनितुं शक्नोति। अतः एकस्याः घटनायाः ध्वनिः बहुरूपः भवति। किं दीर्घविद्युत्प्रभा केवलं पृथिव्यां एव दृश्यते? उत्तरं आकाशात् अपि विशालम् अस्ति।
11:17अन्यग्रहाणाम् आकाशम्
विद्युत्प्रभासदृशाः प्रकाशघटनाः अन्येषु ग्रहाणाम् उपरि अपि दृश्यन्ते। यदा दूरदर्शकयन्त्राणि विशालान् ग्रहाण् निरीक्षन्ते, तदा तेषां मेघेषु तीव्रप्रकाशाः पञ्जीकृताः भवन्ति। पृथिव्याः विद्युत्प्रभा तु अस्माकं परिचिता अस्ति, किन्तु अन्यग्रहाणां वायुमण्डलानि भिन्नानि सन्ति। अतः तत्र मेघाः, वायुः, प्रकाशः च पृथक् प्रकारेण व्यवहारं कुर्वन्ति। एतत् ज्ञात्वा एकः महत्त्वपूर्णः विचारः जायते: विद्युत्प्रभा केवलं सुन्दरं दृश्यं न, अपि तु ग्रहस्य वायुमण्डलस्य गतिविधेः संकेतः अपि भवति। पृथिव्यां दीर्घविद्युत्प्रभाणां अध्ययनं कृत्वा वैज्ञानिकाः दूरस्थग्रहाणां मेघान् अपि उत्तमरीत्या चिन्तयितुं शक्नुवन्ति। आकाशं मानो विशालं प्रयोगशालागृहं भवति, किन्तु तस्य प्रयोगाः सुरक्षिततया दूरात् एव निरीक्ष्यन्ते। इदानीं एकं लघुज्ञानक्रीडां कुर्मः।
12:12ज्ञानक्रीडा
प्रश्नः प्रथमः: ८२९ किलोमीटर् किं मापितम्? उत्तरम् अस्ति, विद्युत्प्रभायाः सम्पूर्णदीप्तमार्गस्य दूरी, न तु गर्जनस्य यात्रा। प्रश्नः द्वितीयः: दीर्घविद्युत्प्रभा भूमौ एका चमकः इव दृश्यते वा? न। सा बहुषु मेघभागेषु शाखाभिः सह प्रसृता भवितुम् अर्हति। प्रश्नः तृतीयः: विद्युत्प्रभां मापितुं वैज्ञानिकाः केवलं नेत्रेण पश्यन्ति वा? न। ते उपग्रहप्रकाशग्राहकान्, नकाशान्, समयमापकान्, अन्यानि मौसमयन्त्राणि च प्रयुञ्जते। प्रश्नः चतुर्थः: प्रकाशः प्रथमं दृश्यते वा ध्वनिः? प्रकाशः प्रथमं दृश्यते, यतः सः ध्वनेः अपेक्षया शीघ्रगामी अस्ति। उत्तमम्! इदानीं ज्ञातुं शेषं यत् अस्माभिः आकाशदर्शनसमये किं स्मर्तव्यम्।
13:01सुरक्षितं आकाशदर्शनम्
गर्जनसमये आकाशदर्शनस्य प्रथमः नियमः सरलः अस्ति: यदि गर्जनं श्रूयते, तर्हि त्वं विद्युत्प्रभायाः समीपे भवितुं शक्नोषि, अतः भवनस्य अन्तः गच्छ। खिडकीं न स्पृश, बहिः खुले स्थले न तिष्ठ, तथा वयस्कस्य वचनं पालय। जलक्रीडास्थले, सरोवरे, नदीतीरे, अथवा उच्चवृक्षस्य अधः न तिष्ठ। विद्युत्प्रभां सुरक्षिततया ज्ञातुं चित्रपुस्तकं, मौसमचित्रं, अथवा शिक्षकस्य वैज्ञानिकव्याख्यानं उपयोजय। स्वयं बहिः गत्वा परीक्षणं मा कुरु। विज्ञानस्य उत्तमः विद्यार्थी सः यः प्रश्नान् पृच्छति, तथ्यानि परीक्षते, सुरक्षा च सर्वदा प्रथमं स्थापयति। स्मर: दूरात् निरीक्षणं बुद्धिमत्, समीपगमनं आवश्यकं न। परन्तु अस्य विक्रमस्य मुख्यपाठः कः? तं सरलैः शब्दैः सङ्गृह्णीमः।
14:00मुख्यपाठस्य पुनरावृत्तिः
अद्य त्वया ज्ञातं यत् विश्वस्य सर्वाधिकदीर्घा मापिता विद्युत्प्रभा प्रायः ८२९ किलोमीटर् यावत् प्रसृता। सा २०१८ तमे वर्षे दक्षिण-अमेरिकादेशस्य उपरि अभिलेखिता। त्वया अपि ज्ञातं यत् दीर्घता कालात् पृथक् भवति, तथा २०२० तमे वर्षे एका विद्युत्प्रभा प्रायः १७.१ सेकण्ड् यावत् दीप्तिमती आसीत्। त्वया बोधितं यत् मेघानां अन्तः हिमकणाः, जलकणाः, वायुधाराः च विद्युत्भारं सञ्चयन्ति। उपग्रहाः सूक्ष्मसमयचित्रैः प्रकाशस्य सम्पूर्णमार्गं मापयन्ति। दीर्घविद्युत्प्रभाः मौसमविज्ञानस्य साहाय्यं कुर्वन्ति, किन्तु गर्जनसमये सुरक्षा सर्वदा प्रथमं भवति। अतः इदानीं त्वं परिवाराय एकं तथ्यं कथयितुम् अर्हसि। अन्ते एकः सुरक्षितः लघु-आह्वानः अस्ति।
14:56गृहे सुरक्षितं कार्यम्
गृहे एव एकं सुरक्षितं विज्ञानकार्यं कुरु। कागदं गृहित्वा ८२९ किलोमीटर् इत्यस्य मापनं नकाशे कल्पितरेखया दर्शय। प्रथमं स्वनगरं चिनोतु, ततः अन्यं दूरनगरं चिनोतु, अनन्तरं परिवारस्य साहाय्येन दूरीं पश्यतु। एषा विद्युत्प्रभायाः वास्तविकभूमिरेखा न, केवलं कल्पनायाः नकाशाभ्यासः इति स्पष्टं स्मर। तदनन्तरं एकं लघुवाक्यं परिवाराय वद: “दीर्घतममापिता विद्युत्प्रभा प्रायः ८२९ किलोमीटर् आसीत्, तथा प्रकाशः ध्वनेः पूर्वं आगच्छति।” यदि गर्जनं भवति, तर्हि नकाशकार्यं स्थगयित्वा भवनस्य अन्तः एव तिष्ठ। आज्ञां पालय, जिज्ञासां रक्ष, सुरक्षिततया विज्ञानं अन्वेषय। आकाशे कदाचित् नूतनः अभिलेखः ज्ञास्यते, अतः अगली अद्भुतघटना कुत्र भवेत्, कः जानाति? एषा कथा तु इदानीं पूर्णा।
15:58अद्भुतसमापनम्
अतः पुनः एकवारं स्मरामः। एका विद्युत्प्रभा प्रायः ८२९ किलोमीटर् दीर्घा अभिलेखिता, यत् अनेकनगरदूराणां योगवत् विशालम् अस्ति। एका अन्यविद्युत्प्रभा १७.१ सेकण्ड् यावत् दीप्तिमती आसीत्। मेघानां अन्तः जलकणाः, हिमकणाः, वायुधाराः च विद्युत्भारं रचयन्ति। उपग्रहाः आकाशस्य दीप्तिं चित्रैः संयोज्य दूरीं मापयन्ति। अयं विक्रमः अस्मान् दर्शयति यत् प्रकृतिः कदाचित् अस्माकं कल्पनातः अपि विशालं दृश्यं निर्माति। त्वं जिज्ञासुः भव, प्रश्नान् पृच्छ, नकाशे दूरिं कल्पय, परिवाराय एतत् ८२९-किलोमीटर्-तथ्यं कथय। गर्जनसमये भवनस्य अन्तः सुरक्षितः तिष्ठ। धन्यवादाः, बालवैज्ञानिक! आकाशं पश्य, ज्ञानं सङ्गृह्णीहि, परन्तु प्रकृतिं सदा सम्मानय। पुनः मिलामः नूतनस्य सुरक्षितस्य अद्भुततथ्यस्य सह।
अन्यभाषासु
- English: The 829-Kilometer Lightning Bolt!
- हिन्दी: 829 किलोमीटर लंबी बिजली की चमक! आसमान का अद्भुत रिकॉर्ड
अन्यानि चलचित्राणि
शृङ्खला: science (संस्कृतम्)