পৃথিবী কত বড়

বেশির ভাগ বিষয়ের জনক সাধারণত মাত্র একজনই হন। কিন্তু পদার্থবিজ্ঞানের জনক একজন নয়, মোট তিনজন। তাঁরা হলেন বিজ্ঞানী গ্যালিলিও, নিউটন ও আইনস্টাইন। একই অবস্থা বিজ্ঞান কল্পকাহিনির জনকের ক্ষেত্রেও। সেখানেও জনকের দাবিদার তিনজন। শুধু তা–ই নয়, এই বিশেষ জনরার আবার একজন জননীও আছেন। তিনি ফ্রাংকেস্টাইনখ্যাত মেরি শেলি। আর জনকদের মধ্যে অন্যতম ফরাসি লেখক জুল গ্যাব্রিয়েল ভার্ন। অবশ্য তাঁর নামডাক জুল ভার্ন হিসেবে। ১৮৭২ সালে তাঁর লেখা অ্যারাউন্ড দ্য ওয়ার্ল্ড ইন এইট্টি ডেজ (আশি দিনে বিশ্বভ্রমণ) এ যুগেও বহুল পঠিত, আলোচিত।

সেই উনিশ শতকের পটভূমিতে লেখা বইটি। সেকালে বিমান বা আধুনিক দ্রুতগতিসম্পন্ন যানবাহন উদ্ভাবন হয়নি। সাগরে-মহাসাগরে তখনো পালতোলা জাহাজই ভরসা। আর স্থলপথ উট, ঘোড়া-গাধা-খচ্চরদের দখলে। সবেমাত্র কয়লাচালিত বাষ্পীয় ইঞ্জিন নেমেছে ট্রেন ও সমুদ্রপথে। সে যুগে বিশ্বভ্রমণে যাওয়া চাট্টিখানি কথা নয়। কিন্তু বাজি ধরে স্রেফ ৮০ দিনে গোটা বিশ্ব একবার চক্কর দিয়ে বিশ্বরেকর্ড গড়েন জুল ভার্নের ওই গল্পের দুঃসাহসী নায়ক ফিলিয়াস ফগ।

আধুনিক যুগে দ্রুতগতির সুপারসনিক বিমানে চেপে এখন মাত্র ৩২ ঘণ্টায় পুরো পৃথিবীর চারপাশে ঘুরে আসা সম্ভব। অবশ্য রকেটে চাপলে লাগবে আরও কম সময়। কিন্তু কখনো ভেবেছেন, কেউ যদি পাঁয়ে হেটে পুরো বিশ্ব ঘুরে আসতে চান, তাহলে সে জন্য কত সময় লাগবে? মাথা ঘামানোর দরকার নেই, শুধু আপনার সুবিধের কথা ভেবে সেটাও হিসাব করে বের করেছেন বিজ্ঞানীরা। তাঁদের হিসাবে, কেউ যদি নাওয়া-খাওয়া ভুলে দিন-রাত ২৪ ঘণ্টা একটানা একদিকে হাঁটা শুরু করে, তাহলে পুরো পৃথিবী একবার চক্কর খেতে সময় লাগবে প্রায় দুই বছর। তবে খাওয়াদাওয়া, ঘুমানোসহ দৈনন্দিন স্বাভাবিক কাজকর্ম তো আর বাদ দেওয়া যায় না। কাজেই সেগুলোসহ এভাবে হাঁটতে থাকলে লাগবে তার চেয়েও বেশি সময়। প্রাচীনকালে আদিম মানুষদের কেউ গোটা পৃথিবীটাকে জানার বা বোঝার জন্য এ রকম চেষ্টা করেছিলেন কি না, তা আজ জানার উপায় নেই। তবে সেকালে যে অভিনব এক পদ্ধতিতে পৃথিবীর আকার-আকৃতি বোঝার চেষ্টা করা হয়েছিল, সেটা আমরা ভালোভাবেই জানি।

একটা মানুষের সঙ্গে তুলনা করলে পৃথিবীর আকৃতি বিশাল, বিপুল। সে তুলনায় মানুষ অতি ক্ষুদ্র। হিসাবে দেখা গেছে, প্রায় ২০ মিলিয়ন বা ২ কোটি মানুষ যদি পরস্পর পাশাপাশি হাত প্রসারিত করে দাঁড়ায়, তাহলে পুরো পৃথিবী একবার পাক দেওয়া সম্ভব হবে। কারণ, গড়ে একজন মানুষ হাত প্রসারিত করলে তার দৈর্ঘ্য হয় ১৮৪ সেন্টিমিটার। পৃথিবীর বর্তমান জনসংখ্যা প্রায় ৭০০ কোটি। বিশ্বের প্রতিটি মানুষ যদি এভাবে দাঁড়াত, তাহলে পৃথিবীকে ৩৪৫ বার চক্কর দেওয়া যেত। এই তথ্যটুকু জেনে কি পৃথিবীর পরিধি কত বলতে পারবেন? উত্তরটা পানির মতো সোজা। এখন ক্যালকুলেটরের গুটিকয় বোতাম চেপে চোখের পলকে এ উত্তর নির্ণয় করা সম্ভব।

কিন্তু যে যুগের কথা বলছি, তখন কাজটা এত সোজা ছিল না। এ যুগে আমরা একটু জ্ঞান হতে না–হতেই জেনে যাই, পৃথিবী গোলাকার। আমাদের স্বাভাবিক দৃষ্টি কিন্তু তা বলে না। চোখের সামনে আমরা সমতল পৃথিবী দেখি। তাই কেউ বলে না দিলে কিংবা মহাকাশ থেকে তোলা ছবি না দেখলে বিশ্বাস করা কঠিন যে পৃথিবী সমতল নয়, গোলাকার। প্রাচীন মানুষেরাও স্বাভাবিকভাবে পৃথিবীকে সমতল ভেবে নিয়েছিল। বিশাল গ্রহটির খুব সামান্য একটা অংশ আমরা দেখতে পাই বলেই এ রকম বিভ্রান্তি হয়। একটা গোল ফুটবল বা ভলিবলকে চোখের খুব কাছে এনে দেখলেও তার পৃষ্ঠতলের ক্ষুদ্র একটা অংশ আমাদের চোখে সমতল বলে মনে হবে। এ যুগে এসেও একদল মানুষের সেই বিভ্রান্তি এখনো কাটেনি। ফ্ল্যাট আর্থ সোসাইটির কার্যক্রম দেখলেই সেটা বোঝা যায়। তারা বুঝতে চায় না, পৃথিবী যে গোল, তা পৃথিবীতে বসেই নানা পরীক্ষায় বোঝা সম্ভব। কিন্তু এই গ্রহ যে সত্যি সত্যি গোল, সেটা স্বচক্ষে দেখতে চাইলে যেতে হবে আকাশ ফুঁড়ে ওই মহাকাশে।

আজকের যুগে সেটা মোটেও অসম্ভব কিছু নয়। কিন্তু প্রযুক্তিগত উৎকর্ষের এই পর্যায়ে আসার পেছনে রয়েছে কয়েক শতক ধরে অসংখ্য বিজ্ঞানমনস্ক মানুষের শ্রম, আবিষ্কার আর প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন। এ রকমই একজন পথিকৃৎ ছিলেন গ্রিক পণ্ডিত, গণিতবিদ, বিজ্ঞানী ইরাটোস্থিনিস। প্রায় দুই হাজার বছর আগে তিনি মিসরের আলেকজান্দ্রিয়া লাইব্রেরির প্রধান হিসেবে কাজ করতেন। তিনিই প্রথমবার পৃথিবীর পরিধি মেপেছিলেন। আবার তিনি এটাও দেখান, পৃথিবী আসলে কতটা বড়। একই সঙ্গে মজার আর বিস্ময়ের ব্যাপার হলো, কাজটি ইরাটোস্থিনিস করেছিলেন স্রেফ একটা লাঠি দিয়ে।

প্রায় দুই হাজার বছর আগের ঘটনা। জুন মাসের কোনো একদিন। দুপুরবেলা। তখন মিসরের নীল নদের তীরবর্তী শহর আসওয়ানে (সাইনি) গিয়েছিলেন ইরাটোস্থিনিস। কথিত আছে, সেদিন একটা পানির কুয়ার পাশ দিয়ে হেঁটে যাচ্ছিলেন তিনি। হঠাৎ কী মনে করে কুয়ার কাছে গিয়ে গভীরতম কুয়াটির তলায় পানির দিকে তাকালেন। দেখলেন, সেখানে সূর্যের আলো ঝিকঝিক করছে। পানির ছোট ছোট ঢেউয়ে আস্ত সূর্যটা ভেঙে ভেঙে যাচ্ছে। সূর্যটা তাহলে তখন নিঃসন্দেহে ঠিক মাথার ওপরে। নইলে কুয়ার তলায় তার রশ্মি খাড়াভাবে পৌঁছানোর কথা নয়।

এ ঘটনার বিবরণ থেকে সিদ্ধান্তে আসা যায়, দিনটি ছিল ২১ জুন। কারণ উত্তর গোলার্ধে এটিই সবচেয়ে বড় দিন। এদিন কর্কটক্রান্তি রেখায় সূর্য সবচেয়ে খাড়াভাবে কিরণ দেয়। কাজেই এটাও ভেবে নেওয়া যায়, ইরাটোস্থিনিসের সেদিন ঠিক দুপুরবেলা কুয়ার কাছে যাওয়া একটা কাকতালীয় ঘটনা। কুয়ার তলায় সূর্যের আলোর ঝিকিমিকি দেখে সাধারণ মানুষ হলে এ দৃশ্য দেখে হয়তো মুগ্ধ হতেন। কবি হলে দুই–চারটে কবিতার লাইন কিলবিল করে উঠত মগজে। গাইয়ে হলেও তো কথাই নেই, গান গেয়ে উঠতেন সুরে সুরে।

কিন্তু ওসবের কিছুই করলেন না ইরাটোস্থিনিস। তাঁর মাথায় অন্য চিন্তা খেলে গেল হুট করে। যাকে বলে ইউরেকা মোমেন্ট। বিজ্ঞান ও গণিত নিয়ে চিন্তাভাবনা করতেন বলেই তিনি ভাবলেন, পৃথিবী যদি সমতল হয়, তাহলে ঠিক এই দুপুরবেলা পৃথিবীর সব গভীর কুয়ার তলার পানিতে সূর্য দেখা যাওয়ার কথা। কারণ, সূর্যরশ্মি আকাশ থেকে সোজাভাবে নিচে নেমে আসবে। কিন্তু পৃথিবী যদি গোলাকার হয়, তাহলে যে কুয়ার সরাসরি ওপরে সূর্য থাকবে, শুধু সেই কুয়ার তলাতেই সূর্য দেখা যাবে। কাজেই ইরাটোস্থিনিস ভাবলেন, তিনি যদি একই দিনে, একই সময়ে অন্য কোনো কুয়ার সঙ্গে সূর্যের কোণ কত, তা মাপতে পারেন, তাহলে বলা সম্ভব পৃথিবীর পরিধির বক্ররেখার ঠিক কোন জায়গায় তার অবস্থান। আবার সাধারণ কিছু গণনার মাধ্যমে এভাবে পৃথিবীর আকারও মাপা সম্ভব বলে মনে করলেন।

তবে সে জন্য দীর্ঘ একটা বছর অপেক্ষা করতে হল ইরাটোস্থিনিসকে। পরের বছর ২১ জুন তাঁর নিজের শহর থেকে কয়েক শ মাইল দূরের আলেকজান্দ্রিয়া শহরে ছিলেন তিনি। সেদিন আলেকজান্দ্রিয়া লাইব্রেরি থেকে বের হয়ে ঠিক দুপুরবেলার একটু আগে শহরের কুয়াগুলোর তলায় সূর্য দেখা যায় কি না, খোঁজ করলেন তিনি। কিন্তু সে রকম কোনো কুয়া ওই শহরে খুঁজে পাওয়া গেল না। কাজেই সূর্য ঠিক মাথার ওপর আসে কি না, তা দেখার জন্য একটা লাঠি ব্যবহার করলেন তিনি। সেটা ছিল বিশেষ এক ধরনের লাঠি, যাকে বলা হয় নোমোন। সেটা অনেকটা সূর্যঘড়ির মতো, যা দিয়ে আকাশের সূর্যের কৌণিক অবস্থান মাপা যায়।

দুপুরের একটু আগে ওই লাঠিটা মাটিতে খাড়াভাবে পুঁতলেন ইরাটোস্থিনিস। এরপর সূর্য লাঠিটাকে অতিক্রম করে যাওয়ার অপেক্ষা করতে লাগলেন। সে সময় বা খাড়া দুপুরবেলা লাঠিটির ছায়া যদি পুরোপুরি নাই হয়ে যায়, তার মানে দাঁড়াবে পৃথিবী সমতল। তাহলে তল্পিতল্পা গুটিয়ে ওই পরীক্ষার ওখানেই ইতি টানতে হবে। কিন্তু তা যদি না হয়, তাহলে ভিন্ন কথা। দেখা গেল, নির্ধারিত সময়ে লাঠির ছায়া পুরোপুরি হারিয়ে গেল না। তখন ছায়াটা সংকুচিত হয়ে অনেক ছোট হয়ে গেল বটে, কিন্তু একেবারে হারিয়ে গেল না। ইরাটোস্থিনিস মেপে দেখলেন, লাঠির সঙ্গে ওই ছায়ার দৈর্ঘ্যের কোণ প্রায় ৭ ডিগ্রি (সঠিকভাবে বললে ৭.২ ডিগ্রি)। কোণের পরিমাণ খুব বেশি নয়, কিন্তু পৃথিবী যে বক্র বা গোলাকার, তা প্রমাণ করার জন্য এটুকুই যথেষ্ট। গুরুত্বপূর্ণ ব্যাপার হলো, এই কোণ আলেকজান্দ্রিয়া ও আসওয়ান শহর থেকে ভূকেন্দ্র পর্যন্ত টানা দুটি রেডিয়াল কোণের সমতুল্য। এর মানে হলো, ধরা যাক, আসওয়ান শহরের খাড়া সূর্যরশ্মি পর্যন্ত কল্পিত একটা রেখা ভূকেন্দ্র পর্যন্ত বর্ধিত করা হলো। আবার আলেকজান্দ্রিক শহরে খাড়াভাবে পোঁতা লাঠি থেকে বর্ধিত কল্পিত রেখাকেও বর্ধিত করা হলো ভূকেন্দ্র পর্যন্ত। তাহলে এ রেখা দুটো পরস্পরের সঙ্গে ৭.২ ডিগ্রি কোণ তৈরি করবে (ছবি দেখুন)।

ইরাটোস্থিনিস আসলে একটা বিশাল বৃত্তের অনেকগুলো টুকরার মধ্যে মাত্র একটা টুকরা মেপেছিলেন। অনেকটা পাই বা পিৎজা থেকে কেটে নেওয়া ছোট্ট একটা টুকরার মতো। এই ৭.২ ডিগ্রি হলো গোটা বৃত্তের ৫০ ভাগের এক ভাগ (বৃত্তের পরিমাণ ৩৬০ ডিগ্রি। তাহলে ৩৬০/৭.২=৫০)। তাহলে আসওয়ান শহর থেকে আলেকজান্দ্রিয়া শহরের দূরত্ব পৃথিবীর মোট পরিধির ৫০ ভাগের ১ ভাগ। দুই শহরের দূরত্ব কতটুকু, সেটা ভালো করেই জানতেন ইরাটোস্থিনিস। তাই এই দূরত্বকে স্রেফ ৫০ দিয়ে গুণ করে তিনি পেয়ে গেলেন পৃথিবীর পরিধি।

প্রাচীন গ্রিসে দৈর্ঘ্য মাপা হতো স্টেডিয়া নামের একটা এককে। সেকালের স্টেডিয়ামগুলোর দৈর্ঘ্যের মাপ ছিল এই একক। সেখান থেকেই এসেছে স্টেডিয়া। আজকের খেলাধুলার জন্য ব্যবহৃত স্টেডিয়াম শব্দের আগমনও এখান থেকেই। এভাবে পৃথিবীর পরিধি পাওয়া গেল ২ লাখ ৫০ হাজার স্টেডিয়া। এক স্টেডিয়ার পরিমাণ প্রায় ১৮৫ মিটার। তাতে পৃথিবীর পরিধি হয় প্রায় ৪৬,২৫০ কিলোমিটারের সমান। আধুনিক হিসাবে পৃথিবীর পরিধি ৪০ হাজার কিলোমিটারের একটু বেশি। সেই হিসাবে ইরাটোস্থিনিসের পরিমাপ সঠিকের অনেক কাছাকাছিই ছিল। পৃথিবীর সত্যিকার পরিধির চেয়ে তাঁর গণনায় ১৫ শতাংশ বেশি পাওয়া গিয়েছিল। অবশ্য মিসরীয় স্টেডিয়ার হিসাব করলে আরও সঠিক ফল আসে। মিসরীয় এক স্টেডিয়ার মান ১৫৭ মিটার। তাতে ইরাটোস্থিনিসের মাপা পরিধি পাওয়া যায় ৩৯,২৫০ কিলোমিটার। এ হিসাবে ইরাটোস্থিনিসের ত্রুটি ছিল ২ শতাংশ। তবে তাঁর ভুলের পরিমাণ ১৫ শতাংশ হোক কিংবা ২ শতাংশ হোক, তার চেয়ে বড় ব্যাপার হলো ইরাটোস্থিনিসই পৃথিবীর ইতিহাসে প্রথম মানুষ, যিনি বুঝতে পেরেছিলেন পৃথিবী আসলে কতটা বড়। সেই সঙ্গে তিনি এটাও হাতে–কলমে দেখিয়ে দেন, পৃথিবীকে পরিমাপের জন্য একটা লাঠি আর একটা বিজ্ঞানমনস্ক মস্তিষ্কই যথেষ্ট। এভাবে এক অসম্ভবকে সম্ভব করে তোলেন তিনি।

এরপর মধ্যযুগে আরবের বিজ্ঞানী আল বিরুনি পৃথিবীর বক্রতা পরিমাপের নতুন একটা পদ্ধতি আবিষ্কার করেন। সে জন্য ভূমি ও পর্বতের চূড়া পর্যবেক্ষণ করে ত্রিকোণমিতি ব্যবহার করেছিলেন তিনি। এভাবে ভূপৃষ্ঠ থেকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্ব (বা পৃথিবীর ব্যাস) নির্ণয় করতে সক্ষম হন আল বিরুনি। আর তা থেকে মেপে ফেলেন গ্রহটির পরিধি।

সব কথার শেষ কথা হলো, প্রায় ৪০ হাজার কিলোমিটার পরিধির এই গ্রহ আমাদের কাছে অনেক বড়। অবশ্য অন্য গ্রহের সঙ্গে তুলনা করলে পৃথিবীকে অনেক ছোটই বলা যায়। সৌরজগতের বৃহত্তম গ্রহ বৃহস্পতির দিকে তাকান। বৃহস্পতির ভেতর প্রায় এক হাজারটি পৃথিবী অনায়াসে এঁটে যাবে। আর পৃথিবীকে যদি কোনোভাবে শনির বলয়ের এক প্রান্তে রাখা হয়, তাহলে আমাদের চাঁদের অবস্থান হবে শনির ঠিক উল্টো পাশে। আবার অন্যান্য নক্ষত্রের চারপাশে ঘূর্ণমান বেশির ভাগ গ্রহও পৃথিবীর চেয়ে অনেক গুণ বড়। কিন্তু পৃথিবী যতই ছোট হোক, এটাই আমাদের একমাত্র গ্রহ, আমাদের একমাত্র বাসস্থল। সুন্দর একটা পৃথিবীর প্রত্যাশীদের এ কথাটাই এখন বেশি করে মনে রাখা দরকার।

লেখক: নির্বাহী সম্পাদক, বিজ্ঞানচিন্তা 

সূত্র: অ্যান আর্থলিং গাইড টু আউটার স্পেস, বব ম্যাকডোনাল্ড; বিগব্যাং, সাইমন সিং; পৃথিবী কি গোল, আনাতোলি তমিলিন; উইকিপিডিয়া