ఉత్సుకత, చిత్రాలు మరియు శాస్త్రీయ అన్వేషణ

ప్రాక్టీస్ ప్రొఫెసర్ అలాన్ లైట్‌మాన్ యొక్క కొత్త పుస్తకం ప్రకృతిలో అద్భుతమైన దృశ్య దృగ్విషయాల అద్భుతాన్ని తవ్వింది.

ప్రకృతి యొక్క అద్భుతమైన దృగ్విషయాలను మనం చూస్తున్నప్పుడు, మనం ఏమి చూస్తున్నామో అర్థం చేసుకోవడానికి విస్మయం, ఉత్సుకత మరియు సంకల్పం కలగవచ్చు. MIT యొక్క అలాన్ లైట్‌మాన్, భౌతిక శాస్త్రం, విజ్ఞాన శాస్త్రం మరియు మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం గురించి మనకున్న అవగాహన గురించిన పుస్తకాల గురించి శిక్షణ పొందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు ఫలవంతమైన రచయితకు ఇది ఖచ్చితంగా సాధారణ ప్రతిస్పందన.

“ఐన్‌స్టీన్ నుండి నాకు ఇష్టమైన కోట్‌లలో ఒకటి, మనం పొందగలిగే అత్యంత అందమైన అనుభవం రహస్యమైనది” అని లైట్‌మన్ చెప్పారు. “ఇది నిజమైన కళ మరియు నిజమైన విజ్ఞాన శాస్త్రానికి మూలమైన ప్రాథమిక భావోద్వేగం.”

ఈ రోజు పెంగ్విన్ రాండమ్ హౌస్ ప్రచురించిన తన తాజా పుస్తకం “ది మిరాక్యులస్ ఫ్రమ్ ది మెటీరియల్”లో లైట్‌మాన్ ఆ భావనలను అన్వేషించాడు. దీనిలో, లైట్‌మాన్ శాస్త్రీయ అవగాహన గురించి 35 వ్యాసాలు రాశారు, ప్రతి ఒక్కటి అద్భుతమైన సహజ దృగ్విషయాల ఫోటోలు, స్పైడర్ వెబ్‌ల నుండి సూర్యాస్తమయాల వరకు మరియు గెలాక్సీల నుండి హమ్మింగ్‌బర్డ్‌ల వరకు.

MITలో హ్యుమానిటీస్ ప్రాక్టీస్‌లో ప్రొఫెసర్‌గా ఉన్న లైట్‌మాన్, తనను తాను “ఆధ్యాత్మిక భౌతికవాది” అని పిలుచుకుంటాడు, అతను శాస్త్రీయ వివరణలో ప్రకృతిపై తనకున్న పట్టును గ్రౌన్దేడ్ చేస్తున్నప్పుడు ప్రపంచంలోని అద్భుతాలను కనుగొన్నాడు.

“ఈ అద్భుతమైన దృగ్విషయం యొక్క పదార్థం మరియు శాస్త్రీయ అండర్‌పిన్నింగ్‌లను అర్థం చేసుకోవడం నా విస్మయాన్ని మరియు ఆశ్చర్యాన్ని ఒక్కటి కూడా తగ్గించలేదు” అని లైట్‌మాన్ పుస్తకంలో వ్రాశాడు. లైట్‌మన్‌తో పుస్తకంలోని కొన్ని అధ్యాయాలు మరియు చూడటం మరియు శాస్త్రీయ ఉత్సుకత మధ్య సంబంధం గురించి మాట్లాడాడు.

అరోరా బొరియాలిస్

2024లో, సౌర తుఫానుల వల్ల కలిగే అద్భుతమైన దృగ్విషయమైన అరోరా బొరియాలిస్ లేదా నార్తర్న్ లైట్ల సంగ్రహావలోకనం కోసం చాలా మంది ప్రజలు బయటికి వెళ్లారు. సూర్యుని నుండి అసాధారణంగా పెద్ద మొత్తంలో ఎలక్ట్రాన్లు ఎగువ వాతావరణంలో ఆక్సిజన్ మరియు నైట్రోజన్ అణువులను శక్తివంతం చేసినప్పుడు అరోరాస్ ఏర్పడతాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం మడత ఆకారాలను సృష్టిస్తుంది.

ఇంకా చాలా వరకు, అరోరా బొరియాలిస్ – మరియు అరోరా ఆస్ట్రేలిస్, దక్షిణ అక్షాంశాలలో – అసాధారణమైన విషయాలు మన ఉత్సుకతను ఏ విధంగా కాల్చేస్తాయి అనేదానికి నిదర్శనం.

“ప్రకృతి పట్ల ప్రశంసలు మరియు సాధారణ పాత విస్మయంతో మేము మానసికంగా మరియు మేధోపరంగా ప్రతిస్పందిస్తామని నేను భావిస్తున్నాను” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు. “ప్రజలు శాస్త్రీయంగా ఆలోచిస్తున్న తొలి కాలానికి మనం తిరిగి వెళితే, సహజ ప్రపంచానికి భావోద్వేగ కనెక్షన్ మేధోసంబంధమైన కనెక్షన్ వలె ముఖ్యమైనది. రాత్రి ఆకాశం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన అద్భుతం మరియు ఉత్సుకత మనం దానిని అర్థం చేసుకోవాలనుకుంటున్నాము.”

అతను ఇలా అంటాడు: “అరోరా బొరియాలిస్ ఖచ్చితంగా చాలా అద్భుతమైనది మరియు మనం విశ్వంలో భాగమని మనకు తెలియజేస్తుంది; మనం బల్లలు మరియు కుర్చీలు మరియు ఇళ్ల ప్రపంచంలో మాత్రమే జీవించడం లేదు. ఇది మనకు విశ్వ భావాన్ని ఇస్తుంది. విశ్వంలో ఒక గ్రహం మీద ఉండటం.”

గెలీలియో “అరోరా బొరియాలిస్” అనే పదాన్ని ఉపయోగించాడు, ఇది రోమన్ దేవత ఆఫ్ డాన్ మరియు గ్రీకు దేవుడు ఉత్తర గాలిని సూచిస్తుంది. ప్రజలు ఉత్తర దీపాల గురించి అనేక సూచనాత్మక ఖాతాలను సృష్టించారు. లైట్‌మాన్ పుస్తకంలో పేర్కొన్నట్లుగా, స్థానిక అమెరికన్ క్రీ లైట్లను ఆకాశంలో చనిపోయిన ఆత్మలుగా పరిగణించింది; అల్గోన్క్విన్ ప్రజలు వాటిని తమ సృష్టికర్త చేసిన అగ్నిలా చూసారు; ఇన్యూట్ తెగలు లైట్లను స్పిరిట్స్ ప్లే చేస్తున్నాయి; మరియు వైకింగ్‌లకు, లైట్లు వాల్కైరీల కవచం నుండి ప్రతిబింబిస్తాయి. 1900ల వరకు భూ అయస్కాంత సూర్య తుఫానులు వివరణగా ప్రతిపాదించబడ్డాయి.

“ఇదంతా అర్థం మరియు అవగాహన కోసం శోధన,” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు. “మనకు ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రం రావడానికి ముందు, మేము ఇంకా అర్థం కోరుకున్నాము, కాబట్టి మేము ఈ పురాణాలను నిర్మించాము. ఆపై మేము విజ్ఞాన శాస్త్రాన్ని అభివృద్ధి చేసినప్పుడు మనకు ఇతర సాధనాలు ఉన్నాయి. కానీ అశాస్త్రీయ ఖాతాలు కూడా మనం కనుగొన్న ఈ వింత విశ్వాన్ని వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాయి.”

పతనం ఆకులు

అరోరా బొరియాలిస్ విపరీతమైనది; పతనం ఆకులు మరియు వాటి రంగులు అక్షరాలా ఒక డౌన్-టు-ఎర్త్ విషయం. అయినప్పటికీ, లైట్‌మాన్ చెప్పారు, అరోరా బొరియాలిస్ “మరింత అన్యదేశమైనది” అయితే, పతనం ఆకులు కూడా మనల్ని ఆశ్చర్యంగా చూస్తూ ఉంటాయి. తన పుస్తకంలో, అతను ఆకులలోని రసాయన సమ్మేళనాల నుండి రంగు యొక్క లక్షణాల వరకు గ్రహ చలనం యొక్క మెకానిక్స్ వరకు ఈ విషయం యొక్క బహుళస్థాయి వివరణను నిర్మించాడు.

మొదట, ఆకులు. పతనం రంగులు కెరోటినాయిడ్లు (పసుపు మరియు నారింజ రంగులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి) మరియు ఆంథోసైనిన్లు (ఎరుపు రంగులను సృష్టించేవి) అని పిలిచే ఆకులలోని రసాయన సమ్మేళనాల నుండి వస్తాయి. మొక్కలు సూర్యరశ్మిని గ్రహించి శక్తిని నిల్వ చేయడంలో సహాయపడే పత్రహరితాన్ని కలిగి ఉండటం వల్ల ఆ ప్రభావాలు సాధారణంగా దాచబడతాయి మరియు ఆకుపచ్చ రంగును అందిస్తాయి. కానీ శరదృతువులో తక్కువ సూర్యరశ్మి అంటే మొక్కలలో పని చేసే సమయంలో తక్కువ క్లోరోఫిల్ ఉంటుంది, కాబట్టి ఆకుపచ్చ ఆకులు పసుపు, నారింజ లేదా ఎరుపు రంగులోకి మారుతాయి.

ముందుకు దూకడానికి, సీజన్లు ఉన్నాయి ఎందుకంటే భూమి సూర్యుని చుట్టూ దాని మార్గం యొక్క సమతలానికి సంబంధించి నిలువు అక్షం మీద తిరగదు. ఇది దాదాపు 23.5 డిగ్రీల వద్ద వంగి ఉంటుంది, కాబట్టి గ్రహం యొక్క వివిధ భాగాలు సూర్యుని చుట్టూ ఏడాది పొడవునా తిరిగే సమయంలో వేర్వేరు సూర్యరశ్మిని పొందుతాయి.

ఆ వంపు బిలియన్ల సంవత్సరాల క్రితం కాస్మిక్ తాకిడి నుండి వచ్చింది. సౌర వ్యవస్థలు వాయువు మరియు ధూళి యొక్క భ్రమణ మేఘాల నుండి ఏర్పడతాయి, గ్రహాలు మరియు చంద్రులు గురుత్వాకర్షణ కారణంగా ఘనీభవించబడతాయి. వదులుగా ఉన్న పదార్థం దానిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు భూమి దాని నిలువు అక్షం నుండి పడగొట్టబడవచ్చు, ఇది చాలా గ్రహాలకు జరిగింది: మన సౌర వ్యవస్థలో, బుధుడికి మాత్రమే దాదాపు వంపు ఉండదు.

లైట్‌మాన్ మ్యూజ్ చేస్తాడు, “4 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం జరిగిన ఒక కాస్మిక్ ప్రమాదం వల్ల అందమైన పతనం ఆకులు కొంత పాక్షికంగా సంభవించాయని అర్థం చేసుకోవడంలో ఒక రకమైన కవిత్వం ఉందని నేను భావిస్తున్నాను. అదే సమయంలో అది కవితాత్మకమైనది మరియు మనసును కదిలించేది.”

మాండరిన్ ఫిష్

పసిఫిక్ మహాసముద్రానికి చెందిన మాండరిన్ ఫిష్‌ను చూడటం ఆశ్చర్యంగా అనిపించవచ్చు, ఇది ప్రకాశవంతమైన రంగుల నమూనాలను ఇకత్ రగ్గు కంటే కొంచెం తక్కువ క్లిష్టంగా ఉంటుంది.

కానీ దాదాపు అద్భుతంగా కనిపించేది భౌతిక పరంగా కూడా చాలా వివరించదగినది. అద్భుతమైన రంగుల నుండి పరిణామాత్మక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, చార్లెస్ డార్విన్ నుండి ఇప్పటి వరకు చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు.

“పుస్తకంలో అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న అనేక జీవులు ఉన్నాయి” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు. “జీవుల యొక్క చాలా లక్షణాలు కొన్ని మనుగడ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయని శాస్త్రవేత్తలు అంగీకరిస్తున్నారు లేదా ఒకప్పుడు మనుగడ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్న లక్షణాల యొక్క ఉపఉత్పత్తులు అని నేను భావిస్తున్నాను.”

అసాధారణ రంగు మభ్యపెట్టడం, సహచరులను ఆకర్షించడంలో సహాయపడుతుంది లేదా వేటాడే జంతువులను హెచ్చరిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, మాండరిన్ ఫిష్ విషపూరితమైనది మరియు దాని అద్భుతమైన కోటు దాని ప్రధాన ప్రెడేటర్, స్కార్పియన్ ఫిష్, తప్పు చిరుతిండి దురదృష్టకర పరిణామాలతో వస్తుందని గుర్తు చేయడంలో సహాయపడుతుంది.

“మాండరిన్ ఫిష్ కోసం ఇది విషపూరితమైనదానికి సంబంధించినది” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు. ఇక్కడ, మనకు అనిపించే అద్భుత భావం ఒక శాస్త్రీయ యంత్రాంగానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది: ఆహార గొలుసులో, అద్భుతమైనది కూడా అత్యంత క్రియాత్మకంగా ఉంటుంది.

పారామేసియా

పారామేసియా వేలకొద్దీ చిన్న సిలియా లేదా వెంట్రుకలకు కృతజ్ఞతలు తెలిపే ఏకకణ సూక్ష్మజీవులు, ఇవి ఒడ్డులా ముందుకు వెనుకకు కదులుతాయి. ప్రజలు మొదట గమనించారు పారామెసియా 1600లలో సూక్ష్మదర్శిని అభివృద్ధి తర్వాత; వాటిని మొదటిసారిగా డచ్ శాస్త్రవేత్త ఆంటోనీ వాన్ లీవెన్‌హోక్ చూసి ఉండవచ్చు.

“ఈ చిన్న జీవుల్లో కొన్ని జున్ను పై తొక్కపై నేను ఇప్పటివరకు చూడని చిన్న వాటి కంటే వెయ్యి రెట్లు చిన్నవిగా ఉన్నాయని నేను నిర్ధారించాను” అని వాన్ లీవెన్‌హోక్ రాశాడు.

“17వ శతాబ్దంలో మొట్టమొదటి మైక్రోస్కోప్‌లు మొత్తం విశ్వాన్ని ఒక చిన్న స్థాయిలో ఆవిష్కరించాయి” అని లైట్‌మాన్ గమనించాడు.

మేము ఒక చిత్రాన్ని చూసినప్పుడు పారామీషియంఅప్పుడు, మేము మా స్వంత చాతుర్యాన్ని పాక్షికంగా గమనిస్తున్నాము. అయితే, లైట్‌మ్యాన్‌పై ఎక్కువ దృష్టి పెట్టారు పారామెసియా పరిణామాత్మక పురోగతిగా. పుస్తకంలో, అతను 600 మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం వారి రాక ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్న అభివృద్ధి చెందుతున్న అధునాతనతను నొక్కిచెప్పాడు, గణనీయమైన శక్తిని ప్రాసెస్ చేయడం మరియు దానిని చలనానికి వర్తింపజేయడం.

“నాకు ఆసక్తి కలిగించే అంశం పారామీషియం ఇది కనుగొనబడిన మొట్టమొదటి సూక్ష్మజీవులలో ఒకటి మాత్రమే కాదు,” లైట్‌మాన్ చెప్పారు, “అయితే దాని లోకోమోషన్ యొక్క మెకానిజమ్స్, చిన్న సిలియా ముందుకు వెనుకకు వేవ్ మరియు సాపేక్షంగా గొప్ప వేగంతో దానిని ముందుకు నడిపించగలవు. పరిణామంలో అది పెద్ద మైలురాయి. దీనికి శక్తి అవసరం, మరియు యాంత్రిక వ్యవస్థ, అన్నీ సహజ ఎంపిక ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.”

అతను ఇలా జతచేస్తున్నాడు: “గ్రహం మీద ఉన్న అన్ని జీవుల యొక్క సాధారణత దాని నుండి వెలువడే ఒక అందమైన ఆలోచన. మనమందరం చాలా లోతైన విధంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నాము.”

శని వలయాలు

1970వ దశకం చివరిలో టెలిస్కోప్‌ని ఉపయోగించి హార్వర్డ్-స్మిత్సోనియన్ సెంటర్ ఫర్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్‌లో లైట్‌మాన్ మొదటిసారిగా సాటర్న్ వలయాలను చూశాడు, అవి దాదాపు 1,000 సంఖ్యలో ఉన్నాయి.

“నేను శని వలయాలను చూశాను మరియు అవి చాలా పరిపూర్ణంగా ఉన్నందున నేను పూర్తిగా ఎగిరిపోయాను” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు. “ఇంత భారీ స్థాయిలో అలాంటి నిర్మాణం ఉందని నేను నమ్మలేకపోయాను. ఆ ఆశ్చర్యం నాలో అలాగే ఉండిపోయింది. అవి దృశ్యపరంగా అద్భుతమైన సహజ దృగ్విషయం.”

రింగులు గణాంకపరంగా కూడా అద్భుతమైనవి. రింగుల వెడల్పు దాదాపు 240,000 మైళ్లు, భూమి నుండి చంద్రునికి దూరం దాదాపుగా సమానం. కానీ రింగుల మందం కేవలం ఫుట్‌బాల్ మైదానం మాత్రమే. “ఇది వ్యాసం మరియు మందం మధ్య చాలా పెద్ద నిష్పత్తి,” లైట్మాన్ చెప్పారు. రింగుల ద్రవ్యరాశి మన చంద్రునిలో 1 శాతంలో 1/50 మాత్రమే.

చాలా మటుకు, 146 తెలిసిన చంద్రులను కలిగి ఉన్న – శనిని సమీపించిన చంద్రుడు పదార్థం నుండి వలయాలు ఏర్పడ్డాయి – కానీ చీలిపోయి, దాని పదార్థం వలయాల్లోకి చెల్లాచెదురుగా ఉంది. కాలక్రమేణా, గురుత్వాకర్షణ వలయాలను వాటి వృత్తాకార ఆకారంలోకి లాగింది.

“గ్రహాల గుండ్రనితనం, గ్రహాల వలయాల వృత్తాకారం మరియు అనేక ఇతర అందమైన దృగ్విషయాలు భౌతిక శాస్త్ర నియమాల నుండి సహజంగా అనుసరిస్తాయి” అని లైట్‌మాన్ పుస్తకంలో వ్రాశాడు. “ఏవి అందంగా ఉన్నాయి.”

సంవత్సరాలుగా, అతను సాటర్న్ యొక్క వలయాలను చాలాసార్లు చూడగలిగాడు, ఎల్లప్పుడూ దానిని “సహజ అద్భుతం”గా పరిగణించాడు.

“మీరు వాటిని చూసిన ప్రతిసారీ, మీరు దానితో ఆశ్చర్యపోతారు,” అని లైట్‌మాన్ చెప్పారు.