भारतीय खगोलशास्त्राचा इतिहास

डोक्यावरती असलेला आकाशाचा उलटा घुमट माणसाच्या मनात अनादी काळापासूनच कुतूहल निर्माण करत आला आहे.  आकाश म्हणजे नेमके काय? त्याचा विस्तार किती? आकाशातील ग्रह तारे म्हणजे नेमके कोण? आकाशात अजून कोण कोण आहेत? ते आपल्या पासून किती अंतरावर आहेत? आकाशातील ग्रह तारे इत्याद्दींचा आपल्यावर काय प्रभाव पडतो? या आणि या सारख्या असंख्य प्रश्नांनी मनुष्याच्या मस्तिष्कात हलकल्लोळ केला होता. या प्रश्नांचे उत्तर शोधण्याच्यामगे जर मनुष्य लागला नसता तरच नवल! आणि म्हणूनच खगोलशास्त्र हे माणसाच्या इतिहासातील अभ्यासल्या गेलेल्या सर्वात जुन्या विज्ञानशाखे पैकी एक आहे.
जगभर विखुरलेल्या एकूण मानवी संस्कृतीपैकी जवळपास सर्वच संस्कृतींनी आपापल्या पद्धतीने या शास्त्राचा अभ्यास केला आहे. विशेषतः प्रत्येक संस्कृतीने खगोल स्तरावर आधारित स्वतःची अशी कालमापन पद्धती सुरु केली. हि कालमापन  पद्धती  हि  विशेषतः सुर्य आणि चंद्राच्या गतीवर अवलंबून होती. आपल्यास ज्ञात पुराव्यांवरून सर्वात जुनी वेधशाळा जर्मनीची ‘Goseck Circle’ हि होय. या वेधशाळेची स्थापना सुमारे इसवि सन पूर्व ४९०० साली झाली होती. या नंतर बबिलिओन संस्कृती, इजिप्त, ग्रीस, इराण, चीन आणि भारत या सारख्या देशात हि खगोल शास्त्रावर विस्तृत अभ्यास झाला.

      भारतातील खगोलशास्त्राचा अभ्यास हा वेदकालापासून किंबहुना त्याच्याही आधीपसुन सुरु झाला होता. भारतीय खगोलशास्त्राचा इतिहास हा मूलतः नक्षत्रांच्या गतीवर आधारित आहे. या नक्षत्र म्हणजे आकाशातील काही विशिष्ट तारका समुह. वास्तविक ताऱ्यांच्या गतीचा अभ्यास करण्यासाठी त्या प्रत्येक ताऱ्याला एक विशिष्ठ ओळख असणे आवश्यक आहे. म्हणजेच जर आपणास एखाद्या ताऱ्याचा अभ्यास करायचा असेल तर त्याच्या आसपास असलेल्या इतर ताऱ्यांची स्थिती आणि त्यामुळे तयार झालेली आकृती जर लक्षात ठेवली तर  पुन्हा कधी पाहिल्यास आपण त्या विशिष्ठ ताऱ्याला ओळखू शकतो आणि याच कारणास्तव नक्षत्र या संकल्पनेचा जन्म झाला असावा. सूर्य आकाशात ज्या वर्तुळाकार कक्षेतून मार्गक्रमण करताना दिसतो त्या मार्गाला क्रांतिवृत्त म्हणतात. क्रांतिवृत्ताचे सत्तावीस समान भाग कल्पिले आहेत. त्यांतील प्रत्येकात येणाऱ्या एकेका तारकापुंजाला नक्षत्र म्हणतात. अशी एकूण २७ नक्षत्रे आहेत. म्हणून प्रत्येक नक्षत्राने क्रांतिवृत्तावर व्यापलेली जागा (३६०^o ÷ २७) = १३^o २०’ असते. २७ नक्षत्रांची नवे पुढील प्रमाणे अश्विनी, भरणी, कृत्तिका, रोहिणी, मृग/म्रृगशीर्ष, आर्द्रा, पुनर्वसु, पुष्य, आश्लेषा, मघा, पूर्वाफाल्गुनी, उत्तराफाल्गुनी, हस्त, चित्रा, स्वाती, विशाखा, अनुराधा, ज्येष्ठा, मूळ, पूर्वाषाढा, उत्तराषाढा, श्रवण, धनिष्ठा/श्रविष्ठा, शततारका/शतभिषज, पूर्वाभाद्रपदा, उत्तराभाद्रपदा आणि रेवती.

काही भारतीय अभ्यासकांनी खगोलशास्त्रात मोलाची भर घातली. त्यातील काहींची नावे आपण

'ब्रह्मगुप्त'

जाणतो पण काहींची नावे काळाच्या प्रवाहात धुसर झाली आहेत. पण त्यामुळे त्यांचे महत्व मात्र तिळमात्र कमी झालेले नाही. असेच एक नाव आहे 'ब्रह्मगुप्त'. ब्रह्मगुप्त हे एक थोर गणितज्ञ आणि खगोल शास्त्रज्ञ होते. त्यांचा जन्म इ. स. ५९८ च्या सुमरास राजस्थान मधील भिनमाल येथे झाला.  बीजगणितातील त्यांचे योगदान अतुलनीय आहे. तुम्हाला कदचित माहित नसेल पण त्यांनी लिहिलेला सुप्रसिद्ध ग्रंथ 'ब्राम्हस्पुता सिद्धांत' हा मानवीय इतिहासातील पहिला ग्रंथ आहे कि ज्या मध्ये शून्याचा एक संख्या म्हणून उल्लेख आहे. एखाद्या संख्येची शुन्य या संख्ये बरोबर गणना करण्याचे (अर्थात बेरीज, वजाबाकी, गुणाकार, भागाकार इत्यादी) नियमही सर्वप्रथम ब्राह्मगुप्तांनी बनविले होते. आजही गणिताचा अभ्यास करताना आपल्याला त्याच नियमांचे साहाय्य घ्यावे लागते. वर्तुळाच्या परीघ (Circumference) आणि क्षेत्रफळ (Area) याचेही सूत्र त्यांनी 'ब्राम्हस्पुता सिद्धांत' मध्ये मांडले मात्र ब्राह्मगुप्तांनी pची किंमत ३ अशी योजिली होती तर अधिक accurate म्हणून ते pची हि किंमत वापरत असत (वास्तविक pची खरी किंमत ३.१४ हि आहे, आणि गम्मत म्हणजे  = ३.१६) त्यांच्या या ग्रंथात त्रीकोनामिती (Trigonometry) चाही उल्लेख आढळतो. त्यांच्या या गणिती सिद्धांताने भारतीय खगोलशास्त्र अधिक प्रगल्भ झाले. ब्राम्हगुप्तांनी पृथ्वीच्या परीघाचीही (circumference) गणना करून ठेवली होती. त्यांच्या मते पृथ्वीचा परीघ हा ५०००  योजनांचा (१ योजन = ७.२ किमी) म्हणजेच ३६,००० किमी आहे. (आधुनिक शास्त्राच्या आधारे पृथ्वीचा परीघ हा ४०,०७५ किमी आहे.) सूर्याच्या तुलनेत चंद्र हा पृथ्वीच्या जास्त जवळ आहे. चंद्राच्या कला या चंद्र आणि सूर्याच्या सापेक्ष स्थानावर अवलंबून आहे  हे ही निरीक्षण त्यांनी नोंदवून ठेवले आहे. एव्हढेच नव्हे तर ब्राह्मगुप्तांनी चंद्रग्रहण, सुर्यग्रहण, ग्रहांची गती आणि त्यांचे मार्गक्रमण सूत्रबद्ध करून ठेवले आहे. 

'आर्यभट्ट'

आर्यभट्ट हे भारताच्या इतिहासातील सर्वात मोठे खगोल शास्त्रज्ञ आहेत असे म्हणले तर ती अतिशयोक्ती ठरू नये. इ.स. ४९७ ला त्यांचा जन्म तत्कालीन मगध साम्राज्यात पाटलीपुत्र येथे झाला (मात्र भास्कर-I यांच्या मते आर्यभट्ट यांचा जन्म गोदावरी आणि नर्मदा या दोन नद्यांच्या खोऱ्याच्या मध्यभागी असलेल्या प्रदेशात झाला आहे). आर्यभट्ट यांनी पृथ्वी हि गोल आहे. सुर्य हा केंद्रस्थानी असून पृथ्वी समेत इतर ग्रह सूर्याभोवती वर्तुळाकार कक्षेत फिरतात हा सिद्धांत सर्वप्रथम मांडला. (पाश्चात्त्य संशोधकांच्या मते हा शोध प्रथम निकोलस कोपर्निकस ने लावला पण गमतीचा भाग असा कि त्याचा जन्म हा १९  फेब्रुवारी इ.स. १४७३ रोजी झाला. असो;)   पृथ्वी हि स्वतःच्या अक्षा भोवती फिरते त्यामुळेच दिवस आणि रात्र होतात, हे सर्वप्रथम मांडणारे आर्यभट्टच होते. त्यांचा ‘आर्यभटीय’ हा ग्रन्थ प्रसिद्द आहे. या ग्रंथात भौतिकशास्त्राचे नियम त्यांनी १०८ अध्ययात बंधिस्था केलेले आहेत म्हणूनच या ग्रन्थाला आर्याशतष्टा असेही म्हणतात. त्यांच्या आर्यभटीय या ग्रंथात गणितपद,१० मध्ये  त्यांनी p ची किंमत पण सांगितली आहे.  ते लिहितात,

चतुराधिकम शतमस्तगुणम द्वाशाश्ठीस्य सहस्त्रनाम 

आयुताद्व्यायाविश्काम्भास्यासांनो व्रीत्तापारीनाहः

चार अधिक शंभर यांना आठने गुणावे त्यात ६२००० मिळवावे या सूत्राने २०००० एकक व्यास असलेल्या वर्तुळाचा परीघ मिळू शकेन

थोडक्यात

[(४+१००) X ८+६२०००] /२०००० = ६२८३२/२०००० = ३.१४१६ 

म्हणजेच

p = ३.१४१६

हि संख्या आपण आज वापरत असलेल्या pया संख्येच्या दशांश चिन्हानंतर पाच आकड्यांपर्यंत अचूक आहे.

भारतातील खगोलशास्त्राचा  इतिहास फार मोठा आहे. अजूनही बऱ्याच व्यक्तिविशेषांच्या यथोचित उल्लेखाशिवाय तो पूर्ण होऊच शकत नाही. आर्यभट्टापासून सुरु झालेला हा प्रवास आजही अव्याहतपणे  सुरु आहे आणि या पुढेही तो सुरूच राहील.