ओले क्रिस्टेंसन रोमर एक व्यापारी के बेटे थे, जिनका जन्म 25 सितंबर, 1644 को आरहूस, डेनमार्क में हुआ था। उन्होंने अपनी युवावस्था में आरहूस कैथेड्रल स्कूल में पढ़ाई की और 1662 में स्नातक होने के बाद उन्हें कोपेनहेगन विश्वविद्यालय भेजा गया। वहां उन्होंने मेडिसिन के प्रोफेसर इरास्मस बार्थाेलिन के साथ रहकर अध्ययन किया, जो आइसलैंड स्पर में दोहरे अपवर्तन की खोज के लिए जाने जाते हैं। बार्थाेलिन ने रोमर का बहुत सम्मान किया और उसे टाइको ब्राहे की पांडुलिपियों के संपादन का काम सौंपा। रोमर ने 1664 से 1670 तक इस परियोजना को जारी रखा और 1671 में ब्राहे की वेधशाला का निरीक्षण करने के लिए बार्थाेलिन और जीन पिकार्ड के साथ स्वर्ग की यात्रा की।
1672 में, रोमर पिकार्ड के साथ फ्रांस लौट आए और पेरिस में रायल वेधशाला में काम करना शुरू किया। इसके तुरंत बाद, उन्हें राजा लुईस ग्प्ट द्वारा डाफिन में खगोल विज्ञान का शिक्षक नियुक्त किया गया, लेकिन उन्होंने फ्रेंच एकेडमी आफ साइंसेज के तत्वावधान में वेधशाला में शोध जारी रखा। वहाँ रहते हुए, प्रकाश पर शोध किया वह अपने यांत्रिक कौशल और नवीन दिमाग के लिए सम्मानित हो गए। उन्होंने कई प्लैनिस्फेयर, एक सैटर्निलैबियम, एक जोविलैबियम और एक बेहतर माइक्रोमीटर का उत्पादन किया, जिन्हें तुरंत सामान्य उपयोग के लिए अपनाया गया।
1679 में, उन्हें रायल सोसाइटी द्वारा निर्मित पेंडुलम की मापने की क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए इंग्लैंड भेजा गया था और उन्होंने उस समय के कई प्रमुख वैज्ञानिक दिमागों से मुलाकात की, जिनमें सर आइजैक न्यूटन, जान फ्लेमस्टीड और एडमंड हैली शामिल थे। पृथ्वी के बृहस्पति के करीब आने पर आयो के लगातार ग्रहणों के बीच बीता समय कम होता जाता है और पृथ्वी तथा बृहस्पति के दूर होते जाने पर लंबा होता जाता है। कैसिनी ने इस पर विचार किया था, लेकिन फिर इस विचार को खारिज कर दिया कि यह प्रकाश के लिए एक सीमित प्रसार गति के कारण हो सकता है। 1676 में, रोमर ने घोषणा की कि 9 नवंबर को होने वाला आयो का ग्रहण उसी उपग्रह के पिछले ग्रहणों के आधार पर निकाले गए समय से 10 मिनट बाद होगा। जब घटनाएँ उनके पूर्वानुमान के अनुसार घटित हुईं, तो रोमर ने समझाया कि प्रकाश की गति इतनी है कि प्रकाश को पृथ्वी की कक्षा के व्यास को पार करने में 22 मिनट लगते हैं। (सत्रह मिनट अधिक सटीक होगा।)
डच गणितज्ञ क्रिस्टियान ह्यूजेंस ने अपने ट्रैटे डे ला लुमियर (1690; ‘प्रकाश पर ग्रंथ’) में, रोमर के विचारों का उपयोग प्रकाश की गति के लिए एक वास्तविक संख्यात्मक मान देने के लिए किया, जो आज स्वीकार किए गए मान के काफी करीब था – हालांकि समय की देरी के अधिक अनुमान और पृथ्वी की कक्षा के व्यास के लिए तत्कालीन स्वीकृत आंकड़े में कुछ त्रुटि के कारण यह कुछ हद तक गलत था।
1679 में रोमर इंग्लैंड के एक वैज्ञानिक मिशन पर गए, जहाँ उनकी मुलाकात सर आइजैक न्यूटन और खगोलविदों जान फ्लेमस्टीड और एडमंड हैली से हुई। 1681 में डेनमार्क लौटने पर, उन्हें कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में शाही गणितज्ञ और खगोल विज्ञान का प्रोफेसर नियुक्त किया गया। विश्वविद्यालय की वेधशाला में उन्होंने ऊंचाई और अज़ीमुथ सर्कल के साथ एक उपकरण और एक दूरबीन स्थापित की, जो आकाशीय पिंडों की स्थिति को सटीक रूप से मापती थी। उन्होंने 1705 में कोपेनहेगन के मेयर सहित कई सार्वजनिक कार्यालयों को भी संभाला
हालाँकि, रोमर की सबसे बड़ी उपलब्धि प्रकाश की गति का पहला अपेक्षाकृत सटीक माप था, यह उपलब्धि उन्होंने 1676 में हासिल की थी। रायल आब्ज़र्वेटरी में, रोमर के बृहस्पति के चंद्रमा और उसके बार-बार होने वाले ग्रहणों के अध्ययन ने उन्हें आवधिकता की भविष्यवाणी करने में सक्षम बनाया। चंद्रमा के लिए ग्रहण काल की खोज में सफलता हासिल की हालाँकि, कई महीनों के बाद, उन्होंने देखा कि उनकी भविष्यवाणियाँ धीरे-धीरे लंबे समय के अंतराल में कम सटीक होती जा रही थीं, जिसकी परिणति लगभग 22 मिनट की अधिकतम त्रुटि के रूप में हुई।
फिर, अजीब तरह से, कई महीनों के दौरान उनकी भविष्यवाणियाँ फिर से अधिक सटीक हो जाती हैं, पृथ्वी एक चक्र जो लगातार खुद को दोहराता है। रोमर को जल्द ही एहसास हुआ कि देखी गई विषमता ग्रहों की कक्षीय गति के कारण पृथ्वी और बृहस्पति के बीच की दूरी में भिन्नता के कारण हुई थी। जैसे ही बृहस्पति पृथ्वी से दूर चला गया, प्रकाश को यात्रा करने के लिए लंबी दूरी तय करनी पड़ी और इसलिए पृथ्वी तक पहुंचने में अतिरिक्त समय लगा। सत्रहवीं शताब्दी में उपलब्ध पृथ्वी और बृहस्पति के बीच की दूरी के लिए अपेक्षाकृत गलत गणनाओं को बदला , जो 137,000 मील (या 220,000 किलोमीटर) प्रति सेकंड पर प्रकाश की गति का अनुमान लगाने में सक्षम था।
प्रकाश की गति का सटीक माप
ओले रोमर के 1676 के सफल प्रयास से 100 से अधिक जांचकर्ताओं ने विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके कम से कम 163 बार प्रकाश की गति को मापा है। अंततः 1983 में, पहले गंभीर माप प्रयास के 300 से अधिक वर्षों के बाद, वज़न और माप पर सत्रहवीं जनरल कांग्रेस द्वारा प्रकाश की गति को 299,792.458 किलोमीटर प्रति सेकंड के रूप में परिभाषित किया गया था। इस प्रकार, मीटर को उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है जो प्रकाश 1/299,792,458 सेकंड के अंतराल पर निर्वात के माध्यम से यात्रा करता है।
हालाँकि, सामान्य तौर पर, (कई वैज्ञानिक गणनाओं में भी) प्रकाश की गति लगभग 300,000 किलोमीटर (या 186,000 मील) प्रति सेकंड है। उस समय तक, वैज्ञानिकों ने मान लिया था कि प्रकाश की गति या तो मापने के लिए बहुत तेज़ है या अनंत है। फ्रांसीसी दार्शनिक डेसकार्टेस द्वारा जोरदार तरीके से तर्क दिया गया प्रमुख दृष्टिकोण अनंत गति का पक्षधर था। पेरिस वेधशाला में काम करने वाले रोमर ने जब प्रकाश की गति पाई, तब वे इसकी तलाश नहीं कर रहे थे। इसके बजाय, वे 1610 में गैलीलियो द्वारा खोजे गए बृहस्पति के चार बड़े उपग्रहों में से सबसे भीतरी, आयो की कक्षा के व्यापक अवलोकनों को संकलित कर रहे थे। बृहस्पति द्वारा आयो के ग्रहणों का समय निर्धारित करके, रोमर उपग्रह की परिक्रमा अवधि के लिए अधिक सटीक मान निर्धारित करने की आशा कर रहे थे।
सत्रहवीं शताब्दी में ऐसे अवलोकनों का व्यावहारिक महत्व था। गैलीलियो ने स्वयं सुझाव दिया था कि बृहस्पति के उपग्रहों की कक्षीय गति की तालिकाएँ आकाश में एक प्रकार की ‘घड़ी’ प्रदान करेंगी। दुनिया में कहीं भी नेविगेटर और मानचित्रकार इस घड़ी का उपयोग निरपेक्ष समय (पेरिस वेधशाला जैसे ज्ञात देशांतर के स्थान पर मानक समय) को पढ़ने के लिए कर सकते हैं। फिर, स्थानीय सौर समय का निर्धारण करके, वे समय के अंतर से अपने देशांतर की गणना कर सकते हैं।
देशांतर खोजने की यह विधि अंततः अव्यावहारिक साबित हुई और सटीक समुद्री घड़ियों के विकास के बाद इसे छोड़ दिया गया। लेकिन आयो ग्रहण के आंकड़ों ने अप्रत्याशित रूप से एक और महत्वपूर्ण वैज्ञानिक समस्या हल कर दी- प्रकाश की गति। आयो की परिक्रमा अवधि अब 1.769 पृथ्वी दिवस के रूप में जानी जाती है। पृथ्वी से देखने पर उपग्रह बृहस्पति द्वारा हर परिक्रमा में एक बार ग्रहण किया जाता है। कई वर्षों में इन ग्रहणों का समय निर्धारित करके, रोमर ने कुछ अनोखी बात देखी। जैसे-जैसे पृथ्वी अपनी कक्षा में बृहस्पति की ओर बढ़ती गई, लगातार ग्रहणों के बीच का समय अंतराल लगातार कम होता गया और जैसे-जैसे पृथ्वी बृहस्पति से दूर होती गई, लगातार लंबा होता गया। ये अंतर जमा होते गए।
अपने डेटा से, रोमर ने अनुमान लगाया कि जब पृथ्वी बृहस्पति के सबसे निकट थी , तो आयो के ग्रहण कई वर्षों की औसत परिक्रमा अवधि के आधार पर पूर्वानुमान से लगभग ग्यारह मिनट पहले होंगे। और 6.5 महीने बाद, जब पृथ्वी बृहस्पति से सबसे दूर थी, तो ग्रहण पूर्वानुमान से लगभग ग्यारह मिनट बाद होंगे। रोमर को पता था कि आयो की वास्तविक परिक्रमा अवधि का पृथ्वी और बृहस्पति की सापेक्ष स्थिति से कोई लेना-देना नहीं हो सकता।
एक शानदार अंतर्दृष्टि में, उन्होंने महसूस किया कि समय का अंतर प्रकाश की सीमित गति के कारण होना चाहिए। यानी, बृहस्पति प्रणाली से प्रकाश को पृथ्वी तक पहुँचने के लिए तब अधिक दूरी तय करनी पड़ती है, जब दोनों ग्रह सूर्य के विपरीत दिशा में होते हैं, न कि जब वे एक-दूसरे के करीब होते हैं। रोमर ने अनुमान लगाया कि पृथ्वी की कक्षा के व्यास को पार करने के लिए प्रकाश को बाईस मिनट की आवश्यकता होती है। फिर पृथ्वी की कक्षा के व्यास को समय के अंतर से विभाजित करके प्रकाश की गति पाई जा सकती है।
डच वैज्ञानिक क्रिस्टियान ह्यूजेंस, जिन्होंने सबसे पहले अंकगणित किया था, ने प्रकाश की गति के लिए 131,000 मील प्रति सेकंड के बराबर का मान पाया। सही मान 186,000 मील प्रति सेकंड है। अंतर रोमर के अधिकतम समय विलंब के अनुमान में त्रुटियों के कारण था (सही मान 16.7 है, 22 मिनट नहीं), और पृथ्वी के कक्षीय व्यास के बारे में गलत जानकारी के कारण भी। हालांकि, सटीक उत्तर से ज्यादा महत्वपूर्ण यह तथ्य था कि रोमर के डेटा ने प्रकाश की गति के लिए पहला मात्रात्मक अनुमान प्रदान किया, और यह सही अनुमान था।
रोमर 1681 में डेनमार्क लौट आए, जहाँ उन्होंने विज्ञान और सरकार दोनों में एक प्रतिष्ठित करियर बनाया। उन्होंने अपने समय के सबसे सटीक खगोलीय उपकरणों को डिज़ाइन और निर्मित किया और व्यापक अवलोकन किए। बाद में उन्होंने कोपेनहेगन के मेयर और पुलिस के प्रीफेक्ट के रूप में और अंततः राज्य परिषद के प्रमुख के रूप में कार्य किया। रोमर की मृत्यु 23 सितम्बर 1710, कोपेनहेगन में हुई वो एक डेनिश खगोलशास्त्री थे जिन्होंने निर्णायक रूप से प्रदर्शित किया कि प्रकाश एक परिमित गति से यात्रा करता है।रोमर को आज बेशक उनके उच्च राजनीतिक पद के लिए नहीं बल्कि प्रकाश की गति को मापने वाले पहले व्यक्ति होने के लिए याद किया जाता है।
- संजय गोस्वामी
यमुना जी/13, अणशक्तिनगर, मुंबई