प्रकाश की गति कैसे मापी जाती है?

प्रकाश की गति का मापन सदियों से भौतिकी के क्षेत्र में एक मौलिक खोज रही है। प्रकाश के वेग को समझना न केवल ब्रह्मांड के रहस्यों को जानने में महत्वपूर्ण रहा है, बल्कि विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों में प्रगति में भी महत्वपूर्ण योगदान दिया है। हम उन जटिल तरीकों और ऐतिहासिक माइलस्टोन पर प्रकाश डालते हैं जिन्होंने प्रकाश की गति के निर्धारण को आकार दिया है।

प्रकाश के वेग की प्रस्तावना

प्रारंभिक अटकलें
प्रकाश की गति को मापने की खोज प्राचीन दार्शनिकों और विचारकों द्वारा प्रकाश की प्रकृति पर विचार करने के साथ शुरू हुई। यूनानी दार्शनिक एम्पेडोकल्स यह प्रस्ताव देने वाले शुरुआती लोगों में से थे कि प्रकाश की एक सीमित गति होती है। हालाँकि, 17वीं शताब्दी तक महत्वपूर्ण प्रगति नहीं हुई थी।

गैलीलियो के अग्रणी प्रयास
प्रख्यात भौतिक विज्ञानी गैलीलियो गैलीली ने 17वीं शताब्दी की शुरुआत में प्रकाश की गति को मापने का प्रयास किया। उनकी कार्यप्रणाली में लालटेन को अलग-अलग दूरी पर एक साथ उजागर करना शामिल था, प्रत्येक बिंदु पर पर्यवेक्षक यह समझने का प्रयास करते थे कि प्रकाश तुरंत दिखाई देता है या ध्यान देने योग्य देरी के साथ। दुर्भाग्य से, प्रकाश की अत्यधिक गति के कारण गैलीलियो के प्रयास असफल रहे।

ओले रोमर की टिप्पणियाँ
17वीं सदी के अंत में डेनिश खगोलशास्त्री ओले रोमर ने प्रकाश की गति को समझने में उल्लेखनीय प्रगति की। बृहस्पति के चंद्रमा, आयो के उनके अवलोकन से अभूतपूर्व निष्कर्ष निकले थे। रोमर ने आयो के ग्रहणों में विसंगतियां देखीं, जिसका कारण उसकी कक्षा में पृथ्वी और बृहस्पति के बीच की अलग-अलग दूरी थी। यह प्रकाश की सीमित गति की गणना के लिए एक आधार के रूप में थे।

प्रकाश का वेग मापने की आधुनिक तकनीकें

फौकॉल्ट का सरल प्रयोग
19वीं शताब्दी में, भौतिक विज्ञानी लियोन फौकॉल्ट ने प्रकाश की गति को मापने के लिए घूमने वाले दर्पणों का उपयोग करके एक क्रांतिकारी प्रयोग तैयार किया। उनके उपकरण में एक तेजी से घूमने वाला दर्पण और एक दूर स्थित स्थिर दर्पण शामिल था। प्रकाश के प्रतिबिंब को देखकर, फौकॉल्ट ने उल्लेखनीय सटीकता के साथ प्रकाश की गति की गणना की।

इंटरफेरोमेट्री का आगमन
इंटरफेरोमेट्री, प्रकाश हस्तक्षेप पैटर्न का उपयोग करने वाली एक तकनीक, प्रकाश माप की आधुनिक गति में महत्वपूर्ण बन गई। प्रकाश किरणों को विभाजित करके और उन्हें पुनः संयोजित करके, वैज्ञानिकों ने अत्यधिक सटीक माप प्राप्त किए। इस पद्धति से प्रकाश के वेग के निर्धारण में परिशोधन हुआ, जिससे सटीकता अभूतपूर्व स्तर तक बढ़ गई।

समसामयिक दृष्टिकोण और इनोवेशन

लेज़र-आधारित प्रयोग
लेजर के आगमन के साथ, वैज्ञानिकों ने अत्यधिक सुसंगत प्रकाश स्रोतों तक पहुंच प्राप्त की, जिससे प्रकाश माप की गति में क्रांतिकारी बदलाव आया। परिष्कृत तकनीक और सटीक उपकरणीकरण को शामिल करते हुए लेजर-आधारित प्रयोगों ने प्रकाश की गति के और भी अधिक परिष्कृत निर्धारण की अनुमति दी।

मौलिक स्थिरांक और प्रकाश की गति
समकालीन भौतिकी में, प्रकाश की गति मूलभूत स्थिरांकों में एक महत्वपूर्ण स्थान रखती है। इसका सटीक मान, जिसे समीकरणों में ‘सी’ के रूप में दर्शाया गया है, क्वांटम यांत्रिकी, सापेक्षता और ब्रह्मांड विज्ञान सहित विभिन्न वैज्ञानिक विषयों में आधारशिला के रूप में कार्य करता है।

भारतीय संदर्भ में, ऐतिहासिक रूप से, प्रकाश की गति का सटीक माप स्पष्ट रूप से प्रलेखित नहीं किया गया था। हालाँकि, प्राचीन भारतीय विद्वानों ने प्रकाश और उसके व्यवहार को समझने में महत्वपूर्ण योगदान दिया।

प्रकाश से संबंधित एक उल्लेखनीय भारतीय योगदान 5वीं शताब्दी में प्रसिद्ध वैज्ञानिक और गणितज्ञ आर्यभट्ट का था। आर्यभट्ट ने अपने कार्य, “आर्यभटीय” में प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन की प्रकृति पर चर्चा की। हालाँकि उन्होंने प्रकाश की गति को नहीं मापा, प्रकाशिकी में उनकी अंतर्दृष्टि ने इस क्षेत्र में भविष्य के अध्ययन के लिए आधार तैयार किया।