বড়দিনের প্রাক্কালে সান্তার গতি

বিশ্বজুড়ে কোটি কোটি শিশু উদ্বিগ্নভাবে তাদের উপহারের জন্য অপেক্ষা করছে, ফাদার ক্রিসমাস (বা সান্তা) এবং তার রেনডিয়র অবশ্যই এক রাতে তাদের সকলকে পৌঁছে দেওয়ার জন্য দুর্যোগপূর্ণ গতিতে ভ্রমণ করছে।

কিন্তু আপনি কি জানেন যে উচ্চ গতিতে ভ্রমণকারী বস্তুর আলো রঙ পরিবর্তন করে? এটি ডপলার এফেক্টকে ধন্যবাদ – যেভাবে গতি তরঙ্গের দৈর্ঘ্যকে প্রভাবিত করে, যেমন শব্দ বা আলো।

যখন আলো গতির কারণে রঙ পরিবর্তন করে, তখন আমরা তাকে রেডশিফ্ট বা ব্লুশিফ্ট বলি, দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে। আমরা যদি আমাদের একটি টেলিস্কোপ দিয়ে রুডলফের বিখ্যাত লাল নাকের রঙ ধরতে পারি, তাহলে আমরা ফাদার ক্রিসমাসের গতি পরিমাপ করতে ডপলার প্রভাব ব্যবহার করতে পারতাম।

এটি কীভাবে কাজ করতে পারে তা এখানে রয়েছে – এবং কেন এই প্রভাবটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার।

ফাদার ক্রিসমাস এবং তার রেনডিয়ারকে কতদূর ভ্রমণ করতে হবে?

কিছু হালকা ক্রিসমাস গণিত জন্য আপনার sleigh মধ্যে চাবুক. আমি আপডেট করেছি ntr">1998 সালে প্রস্তাবিত একটি পদ্ধতি রুডলফ এবং ফাদার ক্রিসমাসের সমস্ত প্রয়োজনীয় উপহার সরবরাহ করতে কত দ্রুত ভ্রমণ করতে হবে তা নির্ধারণ করতে (xjh">আপনি এখানে আমার কাজ খুঁজে পেতে পারেন)

আছে wqg">প্রায় 2 বিলিয়ন বিশ্বের 14 বছরের কম বয়সী শিশু। wgi">প্রায় 93% দেশ কোনো না কোনোভাবে ক্রিসমাস পালন করুন, তাই আমরা ধরে নেব 93% শিশুই করে।

আমরা জানি ফাদার ক্রিসমাস শুধুমাত্র তাদেরই উপহার দেয় যারা সত্যিকারের বিশ্বাস করে। আমরা যদি একই অনুমান tju">বয়সের ভিত্তিতে বিশ্বাসীদের শতাংশ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পাওয়া গেছে, এটি প্রায় 690 মিলিয়ন শিশুর সাথে আমাদের রেখে যায়।

সঙ্গে tlv">বিশ্বব্যাপী প্রতি পরিবারে প্রায় 2.3 শিশুতাকে প্রায় 300 মিলিয়ন পরিবার পরিদর্শন করতে হয়েছে।

পৃথিবীর 69 মিলিয়ন বর্গকিলোমিটার বাসযোগ্য ভূমি এলাকা জুড়ে সেই পরিবারগুলিকে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া (মহাসাগর, মরুভূমি, অ্যান্টার্কটিকা এবং পর্বতগুলিকে বিবেচনায় নেওয়া) বড়দিনের আগের দিন ফাদার ক্রিসমাসকে 144 মিলিয়ন কিলোমিটার ভ্রমণ করতে হবে। যে প্রায় একই wbn">পৃথিবী থেকে সূর্যের দূরত্ব হিসাবে.

lkh">

সৌভাগ্যবশত, ফাদার ক্রিসমাসের সময় অঞ্চল রয়েছে, প্রথম এবং শেষ উপহারটি ছেড়ে দেওয়ার মধ্যে 35 ঘন্টা।

ধরা যাক ফাদার ক্রিসমাস তার অর্ধেক সময় ব্যবহার করে প্রতিটি পরিবারে জিপ ইন এবং আউট করতে, যা তাকে মোট 17.5 ঘন্টা বা পরিবার প্রতি 0.2 মিলিসেকেন্ড দেয়। অন্য 17.5 ঘন্টা তিনি পরিবারের মধ্যে ভ্রমণের জন্য ব্যবহার করেন।

আমার অনুমান হল যে সমস্ত উপহারগুলি ফেলে দেওয়ার জন্য তাকে প্রতি ঘন্টায় 8.2 মিলিয়ন কিলোমিটার বা আলোর গতির 0.8% বেগে ভ্রমণ করতে হবে।

কিভাবে আমরা রুডলফের নাক দিয়ে ফাদার ক্রিসমাসের গতি পরিমাপ করতে পারি?

ধরা যাক আমরা আসলে ফাদার ক্রিসমাসের যাত্রার গতি পরিমাপ করতে চাই তা অনুমানের সাথে মেলে কিনা।

একটি আদর্শ গতির ক্যামেরা কৌশলটি করবে না। কিন্তু আমাদের পৃথিবীতে টেলিস্কোপ আছে যেগুলো ব্যবহার করে কোনো কিছুর রঙ পরিমাপ করা যায় oiv">স্পেকট্রোস্কোপি.

ফাদার ক্রিসমাস 'লিড রেইনডিয়ার, রুডলফ, একটি বিখ্যাতভাবে আছে veq">রুবি-লাল নাক. আমরা যদি দূরবীন দিয়ে ফাদার ক্রিসমাস পালন করতে পারতাম, তাহলে রুডলফের নাকের রঙ ব্যবহার করে তার গতি পরিমাপ করতে পারতাম। abt">ডপলার প্রভাবযা বর্ণনা করে কিভাবে গতি তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে প্রভাবিত করে। এর কারণ রুডলফের নাকটি এতটা লাল দেখাবে না যদি সে উচ্চ গতিতে ভ্রমণ করত।

ডপলার প্রভাব কি? একটি ভাল উদাহরণ হল একটি অ্যাম্বুলেন্সের শব্দ। যখন এটি রাস্তায় আপনার পাশ দিয়ে চলে যায়, তখন এটির কাছে যাওয়ার সাথে সাথে এর শব্দ উচ্চতর হয় এবং যখন এটি দূরে চলে যায় তখন নিচু হয়। এর কারণ হল অ্যাম্বুলেন্সটি আপনার দিকে যাওয়ার সময়, শব্দ তরঙ্গগুলি একটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সংকুচিত হয় এবং একটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অর্থ উচ্চতর পিচ।

nxm">kel" class="laazy" srcset="vzr 600w, jmz 1200w, raw 1800w, len 754w, mcy 1508w, owh 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"/>

আলোর ক্ষেত্রেও একই ঘটনা ঘটে। যদি আলোর উৎস ভ্রমণ হয় দূরে আপনার থেকে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রসারিত হয় এবং আরও লাল বা “লাল স্থানান্তরিত” হয়। যদি আলোর উৎস ভ্রমণ হয় দিকে আপনি, তরঙ্গদৈর্ঘ্য সংকুচিত হয় এবং আলো আরও নীল বা “নীল” হয়ে যায়।

রুডলফ রেড শিফটেড রেইনডিয়ার

লাল রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 694.3 ন্যানোমিটার থাকে যখন এটি “বিশ্রামে” থাকে, যার মানে এটি নড়ছে না। এটি একটি স্থির রুডলফের পরিমাপ হবে।

ধরা যাক ফাদার ক্রিসমাস দ্রুত উপহার সরবরাহ করতে পছন্দ করবেন, যাতে তিনি রাতের শেষে কিছু দুধ এবং বিস্কুট দিয়ে আরাম করতে পারেন। আলোর গতির 10% বা ঘন্টায় 107 মিলিয়ন কিলোমিটার বেগে সে তার রেনডিয়ারকে আমার অনুমানের চেয়ে অনেক দ্রুত দৌড়াতে পারে।

এই গতিতে, রুডলফের নাকটি উজ্জ্বল কমলাতে (624 ন্যানোমিটার) নীল হয়ে যাবে কারণ সে আপনার বাড়ির দিকে উড়ছে।

এবং এটি একটি খুব গাঢ় লাল (763 ন্যানোমিটার) থেকে সরে যাওয়ার সাথে সাথে এটিকে লাল করা হবে। সবচেয়ে গাঢ় লাল মানুষের চোখ দেখতে পারে চারপাশে pws">780 ন্যানোমিটার. এই গতিতে রুডলফের নাক প্রায় কালো হয়ে যাবে।

dzf">hyq" class="laazy" srcset="fxr 600w, ega 1200w, ove 1800w, udg 754w, ucm 1508w, cxo 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"/>

জ্যোতির্বিদ্যায় ডপলার প্রভাবের ভূমিকা রয়েছে

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাকাশে কীভাবে জিনিসগুলি চলে তা পরিমাপ করতে ডপলার প্রভাব ব্যবহার করে। আমরা এটি ব্যবহার করে দেখতে পারি যে ক eno">তারা অন্য তারাকে প্রদক্ষিণ করছে – কি নামে পরিচিত acw">বাইনারি সিস্টেম.

আমরা এটি ব্যবহার করে এক্সোপ্ল্যানেট (আমাদের সূর্য ব্যতীত অন্য নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণকারী গ্রহ) খুঁজে বের করতে একটি পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারি “uzc">রেডিয়াল বেগ” এমনকি দূরত্ব পরিমাপ করতে আমরা এটি ব্যবহার করতে পারি zmv">দূরে ছায়াপথ.

কিছু জিনিস আছে যা বিজ্ঞান ব্যাখ্যা করতে পারে না, এবং এর মধ্যে একটি হল ফাদার ক্রিসমাসের জাদু। কিন্তু জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যদি কখনও তাদের টেলিস্কোপ দিয়ে রুডলফকে ধরেন, তারা নিশ্চিত হবেন যে সবাইকে তা জানাবেন।

(লেখক: লরা নিকোল ড্রিসেন, রেডিও অ্যাস্ট্রোনমিতে পোস্টডক্টরাল গবেষক, সিডনি বিশ্ববিদ্যালয়)

(প্রকাশ বিবৃতি: লরা নিকোল ড্রিসেন সিডনির ইনার ওয়েস্টে রাইজ অ্যান্ড শাইন কিন্ডারগার্টেনের অরবিট সেন্টার অফ ইমাজিনেশনের একজন দূত।)

এই নিবন্ধটি থেকে পুনঃপ্রকাশিত হয় tlc">কথোপকথন ক্রিয়েটিভ কমন্স লাইসেন্সের অধীনে। পড়ুন phj">মূল নিবন্ধ.