Categories
विज्ञान

विश्वाच्या खिडक्या – विद्युत चुंबकीय लहरी

वार्षिकांक - २०१५

ऊर्जेचे स्थानांतरण म्हणजेच उगमापासून होणारा तिचा प्रवास. हा तीन प्रकारांनी होतो. वहन, अभिसरण आणि उत्सर्जन अर्थात रेडिएशन. वहन व अभिसरणासाठी पदार्थाचे माध्यम लागते पण उत्सर्जनासाठी माध्यमाची आवश्यकता नसते. याच कारणाने अवकाशातील तारे व आकाशगंगा जी ऊर्जा उत्सर्जित करतात. ती पृथ्वीपर्यंत पोकळीतून प्रवास करते.

ऊर्जेचा उत्सर्जनाद्वारे होणारा प्रवास हा लहरींच्या स्वरूपात असतो. सूर्यापासून येणारा प्रकाश हा लहरीस्वरूप आहे. याशिवाय रेडिओ लहरी, क्ष-किरण, गॅमा किरण अशा विविध प्रकारच्या लहरी अवकाशातून आपणाकडे येतात. या लहरींना विविध दुर्बिणीद्वारे एकत्र करून खगोल वैज्ञानिक अंतरिक्षातील घडामोडींचा वेध घेतात.

अवकाशातून येणार्‍या या लहरींना विश्वाच्या खिडक्या म्हणतात ते सार्थ आहे. घराच्या खिडकीतून जसे बाहेरच्या जगात डोकावता येतं, तसंच या लहरीच्या मदतीने विश्वात डोकावता येतं व विश्वाच्या पसार्‍याचे ज्ञान आपणाला मिळतं.

गॅमा किरणापासून ते रेडिओलहरीपर्यंतच्या या लहरींना विद्युत-चुंबकीय लहरी असं नाव आहे. कारण या लहरीमध्ये विद्युत व चुंबकीय क्षेत्राची आंदोलने होत असतात. मॅक्सवेल या वैज्ञानिकाने विद्युत चुंबकीय हालचाल (Disturbance) ही लहरीच्या स्वरूपात स्थलांतरित होते याचे निदान केले. दोरीचे टोक हाताने खालीवर हलविले तर दोरीवर लहर तयार होते. त्याचप्रमाणे, विद्युतभारीत कण आंदोलित झाला की, त्याच्या विद्युतक्षेत्रात हालचाल होते व विद्युत चुंबकीय लहर तयार होते. या सर्व लहरी प्रकाशाच्या वेगाने पोकळीत प्रवास करतात असे अनुमान काढून प्रकाशसुद्धा विद्युतचुंबकीय लहर असल्याचे त्यांनी सुचविले. पुढे हर्ट्झ याने विद्युतचुंबकीय लहरी प्रयोगशाळेत निर्माण करून त्यांचे अस्तित्व सिद्ध केले.

विविध प्रकारच्या विद्युतचुंबकीय लहरींनी विद्युतचुंबकीय वर्णपट बनतो. या लहरीमधील गुणधर्म वेगवेगळे कशामुळे? याचे उत्तर त्यांच्या तरंगलांबीत व वारंवारिता यामध्ये असलेल्या फरकामुळे असं आहे. वारंवारिता म्हणजे फ्रिक्वेन्सी जेवढी जास्त तेवढी त्या लहरींची ऊर्जा जास्त.

आजपर्यंत माहीत झालेल्या विद्युत चुंबकीय लहरीपैकी सर्वांत जास्त शक्तिमान लहरी म्हणजे गॅमा लहरी होत. या धातूतून आरपार जाऊ शकतात. त्यांची वारंवारिता सर्वात जास्त असते. त्या खालोखाल क्ष-किरणाचा नंबर लागतो. हे किरण किंवा लहरी शरीराच्या स्नायूतून आरपार जातात; पण हाडातून जात नाहीत. त्यानंतर वारंवारितेच्या क्रमाने अति-नील लहरी, नंतर दृश्य प्रकाश लहरी, अवरक्त लहरी, मायक्रो लहरी व शेवटी रेडिओलहरींचा क्रमांक लागतो. रेडिओ लहरींची वारंवारिता सर्वात कमी. पण लहर लांबी सर्वात अधिक असते. लहर लांबी व वारंवारिता या एकमेकीशी व्यस्त प्रमाणात असतात. म्हणून सर्वात जास्त वारंवारितेच्या गॅमा-लहरीची लांबी सगळ्यात कमी असते. बुद्धिमान मानवाने या विविध लहरींचा शोध लावून विश्वाला गवसणी घातली. पण एवढ्यावरच तो थांबलेला नाही. या लहरींचा आपल्या विविध प्रकारच्या गरजांसाठी दैनंदिन व्यवहारात उपयोग करण्यात त्याने आपले चातुर्य सिद्ध केले. ते क्रमवारपणे समजावून घेऊ या.

दृश्य प्रकाश (Visible Light)

खरं तर विद्युत चुंबकीय वर्णपटातील सर्व प्रकारच्या लहरी अदृश्य असतात. पण यातील एक भाग हा मानवी डोळ्याला उत्तेजित करतो व आपणाला वस्तूंचे ज्ञान देतो. या भागाला दृश्य प्रकाश किंवा Visible Light spectrum असं म्हणतात. हा प्रकाश सात रंगांचा बनलेला आहे, हे प्रथम दाखविले ते न्यूटनने. त्याने सूर्याचा पांढरा किरण लोलकावर लोलकाच्या पायाच्या बाजूने पडू दिला. दुसर्‍या बाजूला भिंतीवर सात रंगाचा वर्णपट मिळाला. पांढर्‍या प्रकाशातील सात रंगाचे किरण विविध कोनातून वळले. तांबडा रंग कमी वळतो. परिणामी तांबडा, नारिंगी, पिवळा, हिरवा, निळा, पारवा व जांभळा असा वर्णपट तयार होतो.

या रंगाचे वैशिष्ट्य म्हणजे प्रत्येक रंगाच्या लहरींची तरंग लांबी वेगवेगळी असते. जांभळ्या रंगाची 400 नॅनोमीटर, तर दुसर्‍या टोकाच्या तांबड्या रंगाची लहर लांबी 700 नॅनोमीटर एवढी असते. 1 नॅनोमीटर म्हणजे एका मीटरचा दश कोटीवा भाग म्हणजेच 1 मीटर भागिले 10 चा 9 वा घात. 400 नॅनोमीटर ते 700 नॅनोमीटर दरम्यान ज्या प्रकाशाची लहर लांबी असते तोच प्रकाश आपल्या डोळ्याला उत्तेजित करतो, ज्यामुळे आपणाला वस्तूंचे ज्ञान होते.

आपल्या डोळ्यात मागच्या बाजूस जेथे प्रकाशकिरण एकवटतात त्या पडद्याला रेटिना असं नाव आहे. रेटिनावर दोन प्रकारच्या प्रकाश संवेदन पेशी असतात, त्या म्हणजे रॉडस व कोन्स. रॉड्स हे प्रकाशाच्या तीव्रतेला अधिक संवेदनशील; पण ते रंगभेद ओळखू शकत नाहीत. कोन्स मात्र रंगांना संवेदनशील असतात. रेटिनावरील कोन्समध्ये दोष असेल तर ती व्यक्ती रंग आंधळी होते. सर्वसाधारणपणे 8 टक्के पुरूष तर 0.4 टक्के स्त्रिया रंग आंधळ्या असतात. विविध व्यक्तीच्या डोळ्यांतील रॉडस व कोन्समध्ये फरक असतो. त्यामुळे विविध व्यक्तींना एकाच दृश्याच्या रंगात फरक जाणवतो. एखाद्या फुलाचा रंग आपणाला जसा वाटतो, त्यापेक्षा काही किटकांना व पक्ष्यांना तो वेगळा वाटतो.

काही पक्ष्यांना तांबडा रंग अधिक भावतो. हे पक्षी तांबड्या फुलाकडे आकर्षित होतात व त्यांचे परागीभवन घडवून आणतात. ते तांबडी फळे खाण्यासाठी निवडतात. मात्र मधमाशा तांबड्या रंगाला असंवेदनशील असतात. त्या पिवळ्या, निळ्या किंवा जांभळ्या रंगाला अधिक संवेदनशील असतात म्हणून या रंगांच्या फुलातून त्या मध गोळा करतात. सूर्यापासून निघणार्‍या प्रकाशाच्या वर्णपटात पिवळा-हिरवा पट्टा अधिक प्रभावी असतो. याच पट्ट्याला आपला डोळा अधिक संवेदनशील असतो. म्हणून धुक्याच्या आवरणातून उतरणार्‍या विमानाना मदत करणारी इमर्जन्सी वाहने पिवळट-हिरव्या रंगांची करतात. ज्यामुळे ती चटकन नजरेत भरतात.

आपणास कसे दिसते, याचे विज्ञान माहीत झाल्याने नजर लागणे हा अंधविश्वास निकालात निघालाय. एकेकाळी दिसते कसे, याच्या अज्ञानाचा परिणाम म्हणून लहान मुलांना नजर लागली म्हणजे एखाद्या व्यक्तीच्या डोळ्यातून वाईट किरण निघाले व मूल आजारी पडले, असे लोक समजत. पण विज्ञानानुसार मुलाच्या अंगावरील परावर्तित किरण बघणार्‍याच्या डोळ्यात शिरल्यावरच मूल दिसते. म्हणजे मुलाची नजर बघणार्‍याला लागायला पाहिजे नाही का? सारांश, डोळ्यातून कसलेही किरण बाहेर पडत नाहीत. म्हणून नजर लागणे ही अंधश्रद्धा आहे.

अवरक्त किरण

अवरक्त किरणांचा शोध विल्यम हर्षल या शास्त्रज्ञाने इ.स.1800 मध्ये लावला. हर्षल हा किंग जॉर्जने नेमलेला दरबारी खगोलशास्त्रज्ञ होता. युरेनस या ग्रहाचा शोध यानेच लावला. ग्रह तार्‍यांचे निरीक्षण घेण्यासाठी हर्षलची बहीण कॅरोलिन त्याला मदत करी. अहोरात्र निरीक्षण करणार्‍या हर्षलला हात धुवायलाही वेळ नसे. मग कॅरोलिन त्याला आपल्या हाताने जेवण भरवी. असा हा आकाशवेडा माणूस होता.

हर्षलने न्यूटनप्रमाणेच लोलकातून सूर्यप्रकाशाचा रंगीत वर्णपट मिळविला. तांबड्या किरणांच्या जवळ; पण बाहेरील बाजूस त्याने थर्मामीटरचा काळा केलेला बल्ब धरला. बल्बमधील पारा वर चढून तापमान वाढल्याचे त्याला दिसून आले. डोळ्याला न दिसणारे किरण या भागात असावेत, असा निष्कर्ष त्याने काढला. हेच ते अवरक्त किंवा इन्फ्रारेड किरण. या अदृश्य वर्णपटाला त्याने थर्मोमेट्रिकल स्पेक्ट्रम असं नाव दिलं होतं. या लहरी म्हणजे उष्णता लहरी होत. डोळ्याला दिसत नसल्या तरी त्वचेला त्या धगीच्या स्वरूपात जाणवतात. सर विल्यम हर्षलचा मुलगा जॉन हर्षल याने फोटोग्राफी प्रतिमांच्या तंत्राचा वापर करून या किरणांच्या अस्तित्वाची खात्री केली. रंगीत वर्णपटाच्या दोन्ही बाजूलगत असणार्‍या वर्णपटातील विद्युतचुंबकीय लहरी या आपल्या डोळ्याला असंवेदनशील असतात. त्यामुळे त्यांचे गुणधर्म तपासण्यासाठी फोटोग्राफी किंवा अन्य तंत्रांचा उपयोग करावा लागतो.

अवरक्त वर्णपटाचे त्याच्या उपयोगाच्या दृष्टिकोनातून दोन भाग केले आहेत. तांबड्या रंगाच्या जवळ असलेला पहिला भाग व थर्मल अवरक्त भाग. पहिल्या अवरक्त हा दुसरा भागातील लहरीची तरंग लांबी 750 ते 1100 नॅनोमीटर दरम्यान, तर थर्मल अवरक्त भागातील लहरींची तरंग लांबी 1100 ते 3000 नॅनोमीटर दरम्यान असते. या दोन्ही प्रकारच्या अवरक्त लहरींचे विविध उपयोग प्राणी, पक्षी, कीटक आणि मानव यांनी करून घेतले आहेत.

रात्रीच्या अंधारात आपण स्वत: इतरांना दिसू नये; पण पुढचा माणूस किंवा इतर वस्तू आपणाला दिसाव्यात, हे माणसांचे प्राचीन काळापासूनचे स्वप्न आहे. शिकारी अवस्थेतील माणसाला अंधारात दृष्टी देणारे आजच्या सारखे साधन असते तर किती बरं झालं असतं! त्याच्यावर झडप घालणारा हिंस्त्र प्राणी त्याला दुरूनच ओळखता आला असता. इन्फ्रारेड कॅमेर्‍यांनी मात्र आधुनिक मानवाला अंधारात पाहण्याचे सामर्थ्य मिळवून दिलं. या साधनाचं नाव आहे स्निपरस्कोप. दुसर्‍या महायुद्धात दोस्त राष्ट्राच्या सैनिकानी या साधनाचा उपयोग अंधारात शत्रू सैनिकांना हुडकण्यासाठी केला. रायफलला जोडलेला स्निपरस्कोप अंदाजे 200 फुटावरच्या शत्रू सैनिकाचा गडद अंधारात माग घेण्यास उपयोगी ठरतो. रात्रीच्या वेळी युद्धनौकांना परस्पर संवाद साधण्यासाठी इन्फ्रारेड साधने उपयोगी पडतात.

रात्रीच्या वेळी गस्त घालणार्‍या पोलीस वाहनावर छोट्या आकाराचा इन्फारेड दिवा बसविला जातो. कायदा मोडणार्‍या वाहनावर लक्ष ठेवण्यासाठी त्याचा उपयोग केला जातो. कोडॅक हायस्पीड फिल्म इन्फ्रारेड फोटोग्राफीचे उपकरण विमानाद्वारे रंगीत कापड, आणि कृत्रिम वृक्षरोपे आदी साधनांत लपविलेल्या महत्त्वाच्या ठिकाणांचा वेध घेण्यासाठी उपयोगात आणतात.

पाऊस पडत असताना, धुक्यामध्ये किंवा बर्फ पडत असताना लक्ष्यांना हेरण्यासाठी थर्मल इन्फ्रारेड साधनाचा उपयोग होतो. इन्फ्रारेड साधनाचा आणखी महत्त्वाचा उपयोग म्हणजे महत्त्वाच्या कागदपत्रात नंतर केलेली खाडाखोड किंवा बदल ओळखणे. गुन्हेगार लोक आपल्या पासपोर्ट किंवा कागदपत्रात बदल घडवून आणतात. दृश्य प्रकाशापेक्षा इन्फ्रारेड किरणांची एखाद्या माध्यमात शोषले जाण्याची किंवा माध्यमातून पुढे जाण्याची क्षमता जास्त असते. अशा माध्यमातून दृश्य प्रकाश जात नसेल तर इन्फ्रारेड लाईट आरपार जातो. या गुणधर्माचा उपयोग कागदपत्रात झालेला बदल शोधण्यासाठी होतो.

मेडिसिन इन्फ्रारेड फोटोग्राफी ट्युमरच्या निदानासाठी वापरतात. हाडाचे डॉक्टर डायाथर्मी नावाचे उपकरण दुखर्‍या सांध्यांना किंवा स्नायूंना शेक देण्यासाठी वापरतात.

टी.व्ही.चा रिमोट कंट्रोल इन्फ्रारेड किरणाद्वारे टी.व्ही.बंद चालू करतो. धोक्याची घंटा चोराच्या शरीरापासून निघालेल्या इन्फ्रारेड किरणामुळे वाजू लागते. इन्फ्रारेड किरण धुळीमध्ये किंवा धुक्यामध्ये साध्या प्रकाशापेक्षा खोलवर घुसतात. हायड्रोजनच्या ढगातून तार्‍यांचा जन्म होतो. गॅस व वायू गुरुत्वाकर्षणाने एकत्र येऊन तारे बनतात. याचा वेध इन्फ्रारेड दुर्बिणीतून घेता येतो.

अतिनील किरण

विज्ञान नाट्यपूर्ण आहे. निसर्गाची अनेक आश्चर्यजनक गुपिते विज्ञानामुळे आपणाला माहीत झालीत. माणसाला ऐकू न येणारा अतिश्राव्य आवाज कुत्र्यांना व मांजरांना ऐकू येतो. वटवाघुळ हा आवाज ओळखते. माणसाला न दिसणारा प्रकाश काही प्राणी पाहू शकतात यावर तुमचा विश्वास बसेल? पण हे खरं आहे. या प्रकाशाचे नाव आहे अति-नील किरण किंवा अल्ट्रा-व्हायोलेट किरण.

या किरणांचा पट रंगीत दृश्य वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडे असतो. अति-नील किरणांची तरंग लांबी असते 400 नॅनोमीटर ते 300 नॅनोमीटर दरम्यान. 1 नॅनोमीटर म्हणजे 1 मीटरचा दहा कोटींवा भाग.

ज्या हर्षलने इन्फ्रारेड किरण शोधले. त्याने थर्मामीटर रंगीत दृश्य वर्णपटाच्या विरुद्ध बाजूला अंधारात धरला. त्यास थर्मामीटरमध्ये तापमानाची नोंद आढळली नाही. मग हर्षलने असे जाहीर केले की, दृश्य वर्णपटाच्या जांभळ्या रंगाच्या बाहेर कसलेही किरण नसतात. गंमत अशी की, हर्षलचा समकालीन जोहान रिटर याने जांभळ्या रंगाच्या बाहेर अदृश्य किरण असल्याचे दाखविले. हेच ते अति-नील किरण. थर्मामीटर न वापरता त्याने सिल्व्हर क्लोराईड स्फटिकांचा डिटेक्टर म्हणून उपयोग केला. हे स्फटिक अति-नील किरणांनी काळे पडतात. हर्षलला जे कळले नाही ते रिटरला कळले. विज्ञानाची हीच गंमत आहे. अनेकांचे हात व मेंदू विज्ञानाचा रथ पुढे नेतात. विज्ञान चुकत माकत सुधारणा करत पुढं जातं. म्हणून ते नाट्यपूर्ण असतं. अतीनील किरणांचे विविध उपयोग विविध क्षेत्रात करून घेतले जातात. गुन्हे संशोधन विज्ञानात बोटाच्या ठशाचे पृथ:करण करून गुन्हेगार शोधण्यास अति-नील किरण वापरतात. तेलकट किंवा घाम आलेली बोटे साधा प्रकाश शोषून घेतात; पण अति-नील किरण परावर्तीत करतात. त्यामुळे साध्या प्रकाशात अस्पष्ट दिसणारे ठसे, अति-नील प्रकाशात स्पष्ट दिसतात. लघवी, वीर्य, केस इ. प्रकारचे पदार्थ अति-नील किरणात चकाकतात. खरचटलेला भाग किंवा जखमा ज्या साध्या डोळ्यांनी ओळखता येत नाहीत त्या अति-नील किरणांनी स्पष्ट होतात.

निसर्गाने प्राण्यांना संरक्षणासांठी बाह्य परिस्थितीला जुळवून घेण्याची क्षमता दिली आहे. बर्फातील अस्वलाचा रंग पांढरा असतो तो यासाठीच. बर्फातील प्राणी साध्या प्रकाशाच्या फोटोत ओळखणे अवघड होते. अति-नील किरणांनी घेतलेल्या फोटोत पांढरे अस्वल व त्याची पिल्ले काळ्या रंगाची दिसतात.

अति-नील किरणांनी त्वचेच्या कॅन्सरचे निदान करता येते. कॅन्सरची सुरुवात होण्याच्या सुमारास त्वचेच्या झालेल्या जखमा व व्रण जे साध्या डोळ्यांनी दिसत नाहीत, ते अति-नील फोटोत काळपट रंगाचे दिसतात.

मधमाशा, फुलपाखरं आणि समुद्रातील मासे यांना अति-नील किरणाची संवेदना असते. याचा उपयोग मधमाशांना परागीभवनासाठी त्यांच्या इच्छित लक्ष्याकडे जाण्यासाठी होतो. फुलपाखरांना आपला लैंगिक जोडीदार शोधण्यासाठी; तसेच माशांना आपले भक्ष्य स्पष्ट दिसण्यासाठी अति-नील किरणाची दृष्टी उपयोगी पडते. अति-नील किरणांचा उपयोग खगोल संशोधनासाठी मुख्यत्वे होतो. प्रख्यात हबल दुर्बिणीत (जी पृथ्वीच्या वातावरणाच्या बाहेर फिरती ठेवलेली आहे) अति-नील किरणांचे पृथ:करण करणारे उपकरण बसविले आहे. त्याच्यातून इतर साधनात अगदी अंधुक दिसणार्‍या आकाशगंगा व तारे यांचे निरीक्षण करता येते, अतिउष्ण तार्‍यामुळे निर्माण झालेले वारे, तार्‍यांच्या जन्मावेळची क्रिया व तार्‍यांचा मृत्यू घडत असताना होणारे बदल यांचे संशोधन अति-नील खगोल विज्ञानामुळे शक्य झाले आहे. इन्फ्रारेड व अति-नील लहरी या विश्वाच्या खिडक्या कशा याचे उत्तर तुम्हाला आता पटले असेल.

क्षकिरण

एकोणिसाव्या शतकात विज्ञान क्षेत्रात जे महत्वाचे शोध लागले. त्यातील अखेरचा शोध म्हणजे क्ष-किरण. या शोधामुळे भौतिक विज्ञानात नवं युग अवतरलं. 1895 साली विल्यम राँटजेन यांनी प्रथम क्ष-किरणाची निर्मिती केली. भौतिक विज्ञानासाठीचे पहिले नोबेल पारितोषिक क्ष-किरणाच्या शोधासाठी राँटजेनला देण्यात आले. निर्वात काचेच्या नळीतून (जिला आपण राँटजेन ट्युब म्हणतो) अत्युच्च विद्युत दाबाखाली वेगवान इलेक्ट्रॉन, धातूच्या अ‍ॅनोडवर आपटले तर क्ष-किरण तयार होतात. क्ष-किरणाची तरंगलांबी अति-नील किरणांच्या तरंगलांबीपेक्षा कमी आहे. त्यांची रेंज 0.01 नॅनोमीटर ते 10 नॅनोमीटर इतकी आहे. तरंगलांबी कमी म्हणून वारंवारिता मोठी. म्हणून क्ष-किरण भेदक होतात. क्ष-किरण फोटोग्राफीक फिल्मवर परिणाम करतात, याची खात्री करण्यासाठी राँटगेनने जो पहिला फोटो घेतला तो होता, त्याची पत्नी बर्था हिच्या हाताचा. तिच्या बोटातील विवाहबंधनाची अंगठी या फोटोत चित्रीत झाली होती.

क्ष-किरणांचा शोध लागल्या लागल्या त्याचा मेडिकल क्षेत्रात उपयोग करण्यास डॉक्टरांनी सुरुवात केली. या शोधाला मिळालेल्या प्रसिद्धीचा धमाका एवढा विलक्षण होता की, त्याचा परिणाम म्हणून क्ष-किरणाबाबत अनेक गैरसमजुती व खोटारडेपणा समाजात पसरला. इ. स. 1900 मध्ये काही लेखकांनी असा दावा केला की, क्ष-किरण मेलेल्याला जिवंत करू शकतील, आंधळ्यांना द़ृष्टी देतील, त्वचेचे विकार बरे करतील. पण या क्ष-किरणाबद्दलच्या वावड्याच होत्या. परिणामी अनेकांनी क्ष-किरणांचे अनियंत्रित अतिरिक्त डोस अंगावर घेतले आणि ते कायमचे जायबंदी झाले. अति-नील किरणही मानवाला धोकादायक असतात. ते काही मिलिमीटर त्वचेपर्यंतच घुसतात. पण क्ष-किरण व गॅमा-किरण (अतिरिक्त डोसाचे) शरीरात खोलवर घुसून स्नायूंना कायमचे जायबंदी करतात. क्ष-किरण घातक आहेत. याचा अनुभव त्यांचा उपयोग करणार्‍या टेक्निशियनना आला. चाचणी घेण्यासाठी स्वत:च्या हाताचा वापर केल्यामुळे त्यांचे हाताचे स्नायू जायबंदी झाले. म्हणून क्ष-किरण हाताळणे व रोग्याच्या शरीरावर त्यांचा नियंत्रित वापर करणे या गोष्टी काळजीपूर्वक कराव्या लागतात.

क्ष-किरणांचा महत्त्वाचा उपयोग आरोग्यक्षेत्रात होतो. हे किरण मांसल भागातून आरपार जातात; पण हाडातून पलिकडे जाऊ शकत नाहीत. त्यामुळे हाड मोडले असेल किंवा संधिवातामुळे हाडांना व्यंग आले असेल तर ते क्ष-किरण फोटोत दिसते. मूत्रमार्गातील खडे, पित्ताशयातील खडे; तसेच आतड्यांचा अंतर्भाग बेरियम मिल्कच्या मदतीने न्याहाळता येतो.

क्ष-किरणाचा मारा करून कॅन्सरग्रस्त पेशी नष्ट करता येतात. कॅन्सर बरा होण्याची शक्यता त्यामुळे वाढते. पण शरीरावर दुष्परिणामही होऊ शकतात. म्हणून हा उपचार अत्यंत काळजीपूर्वक व मोजक्या उपचारकेंद्रात केला जातो.

विमानतळ व मोठ्या व्यक्तींची सुरक्षा यासाठी क्ष-किरण तपासणी आवश्यक असते. या तपासणीने सामान न उघडता व कपडे न उतरविता अंगात आणि बॅगेत लपविलेली धातुची हत्यारे झटकन लक्षात येतात.

कारखाने व उद्योगधंदे यामध्ये वेल्डिंग तपासण्यासाठी क्ष-किरण वापरले जातात. वस्तुंचा जोड अभेद्य आहे की, नाही हे क्ष-किरणामुळे कळते. गुंतागुंतीची यंत्रे सांधली जाताना या तपासणीचा वापर केला जातो.

सूर्य, इतर तारे, आकाशगंगांची केंद्रस्थाने यातून क्ष-किरण मोठ्या प्रमाणात बाहेर पडतात. पृथ्वीकडे आलेले असे किरण वातावरणात शोषले जातात. त्यामुळे आपण सुरक्षित आहोत. अंतराळातून क्ष-किरणांचे संशोधन करतो येते. यासाठी क्ष-किरण दुर्बिण वापरली जाते.

चोर आणि लफंगे, लोकांच्या घरात डोकावण्यासाठी भिंतीतून आरपार जाणार्‍या क्ष-किरणांचा वापर करतील अशी भीती क्ष-किरणाच्या शोधानंतर चर्चेत होती. ती निरर्थक का याचे कारण तुम्हाला कळले का?

गॅमा किरण

गॅमा किरण हे अतिशय कमी लांबीच्या विद्युत-चुंबकीय लहरी होत. त्यांची तरंगलांबी 0.01 नॅनोमीटरपेक्षाही कमी असते. मात्र यांच्या फोटॉन्सची ऊर्जा प्रचंड असते. गॅमा किरण हे शास्त्रज्ञांना माहीत झालेल्या विद्युत चुंबकीय लहरींमध्ये सर्वांत जास्त ऊर्जेचे म्हणजेच सर्वात जास्त भेदक किरण होत.

क्ष-किरणाच्या शोधानंतर 1 वर्षाने म्हणजे 1896 साली हेन्री बेकरेल या शास्त्रज्ञाने गॅमा किरणांच्या प्रारणांचे निदान केले. टेबलाच्या ड्रॉवरमध्ये अंधारात ठेवलेल्या युरेनियमच्या सॉल्टमधून अदृश्य किरण बाहेर पडत असल्याचे त्याने हेरले. कारण या सॉल्टच्या शेजारी काळ्या वेष्टनामध्ये ठेवलेल्या फोटोग्राफीक प्लेटवर परिणाम झालेला त्याला दिसला. हा परिणाम सूर्यकिरण किंवा अन्य कारणांनी घडणे शक्य नव्हते. कारण प्लेट अंधारात ड्रॉवरमध्ये ठेवल्या होत्या. युरेनियम सॉल्टमधून बाहेर पडलेल्या किरणांनी या प्लेटस् काळपट पडल्या होत्या. हेच ते गॅमा किरण.

युरेनियम, थोरियम, रेडियम इ. मौलांना रेडिओअ‍ॅक्टिव्ह मौले म्हणतात. कारण त्यांच्यामधून रेडिओ-अ‍ॅक्टीव्ह प्रारणे उत्सर्जित होतात. गॅमा किरण हे रेडिओ-अ‍ॅक्टिव्ह डीके या क्रियेतून बाहेर पडतात. त्यांचा उगम रेडिओ-अ‍ॅक्टिव्ह अणूंच्या केंद्रकामध्ये असतो.

गॅमा किरणांचा मोठा भेदक गुण अनेक व्यावहारिक गरजांसाठी उपयोगी पडतो. विशेषत: अतिशय जाड किंवा घन वस्तूतील अंतर्गत दोष कळण्यासाठी गॅमा किरण मदतीस येतात. उदाहरण द्यायचे झाले तर स्टीलचे जहाजावरील कंटेनर व मार्बलचे पुतळे यांचे देता येईल. कोबाल्ट-60 या रेडिओअ‍ॅक्टिव्ह आयसोटोपपासूनचे गॅमाकिरण यासाठी वापरले जातात. त्यांची ऊर्जाक्षमता 1 दशलक्ष इलेक्ट्रॉन व्होल्ट इतकी प्रचंड असते. पाईपलाईनच्या अंतर्भागात जेथे तपासणीसाठी पोचणे अवघड असते, अशा ठिकाणी गॅमा किरणांचा उगम सरकवून फोटोग्राफ घेतले जातात. पुराण वस्तुसंशोधनात गॅमा किरणांचा बहुमोल उपयोग होतो. सौंदर्य आणि प्रीतीची ग्रीक देवता अ‍ॅफ्रोडाईटचा ग्रीसमध्ये सुंदर पुतळा आहे. या पुतळ्याच्या गॅमा किरणांनी घेतलेल्या प्रतिमेत या पुतळ्याचे तुटलेले डोके अंतर्भागात धातुच्या रॉडनी धडाशी जोडल्याचे दिसून आले.

गॅमा किरणाचा उपयोग करून पेट स्कॅन नावाच्या तंत्रसाधनाने शरीरातील विविध ठिकाणचे रोगग्रस्त टिश्यूंचे निरीक्षण करता येते व त्याद्वारे रोगाचे निदान करता येते. हृदयाचा रक्तपुरवठा न होणारा स्नायू निकामी झाला असेल तर हृदयाच्या बायपास शस्त्रक्रियेचा उपयोग या डॅमेज झालेल्या स्नायूला बरा करेल का, याचा अंदाज पेट स्कॅनमुळे घेता येतो. अल्झमायर आजाराचे पूर्वनिदान पेट स्कॅनमुळे होऊ शकते. अपस्माराचे झटके येणार्‍या व्यक्तीवर या तंत्राने इलाज करता येतो.

1979 मध्ये सूर्यमालेतून एक प्रचंड ऊर्जेची लाट गेली. पृथ्वीवर तिचा परिणाम जाणवला नाही; पण उपग्रहाकडून मिळालेल्या माहितीनुसार या लाटेचा उगम कुठल्या तरी अतिदूरच्या तार्‍याच्या अंतरंगात घडलेल्या अणुसंम्मीलन क्रियेतून निघालेल्या गॅमा किरणात होता. यालाच गॅमा-रे बर्स्ट असे नाव आहे. पुढच्या दोन वर्षांत असे अनेक गॅमा-किरण महा उत्पात, नासाकडून नोंदले गेले. या उत्पातातील ऊर्जा किती होती? शास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे की, सूर्याच्या एकूण 100 कोटी वर्षांच्या एकूण जीवनकालात तो जेवढी ऊर्जा उत्सर्जित करेल तिच्या 1000 पट ऊर्जा एका गॅमा किरण बर्स्टमधून निघेल. गॅमा बर्स्टचा उगम तार्‍यांच्या स्फोटातून होतो, असे वैज्ञानिक म्हणतात. या बर्स्टवर जोरात संशोधन चालू आहे.

रेडिओ लहरी

दैनंदिन जीवनात ज्या अदृश्य विद्युतचुंबकीय लहरींचा हरघडी, हरठिकाणी आपण उपयोग करतो त्या म्हणजे रेडिओ लहरी. इन्फ्रा-रेड लहरींपेक्षा जास्त तरंगलांबीच्या या रेडिओ-लहरींची रेंज खूप मोठी आहे. 1 मिलिमीटर ते 10 मिलिमीटर लांबीच्या लहरी, 10 मिलिमीटर ते 1 मीटर रेंजमधील लहरी व 1 मीटरच्या पुढच्या लांबीच्या लहरी अशी स्थूलमानाने विभागणी करता येईल. या प्रत्येक रेंजमधील लहरींपासून त्यांच्या गुणधर्मानुसार विविध साधने प्रचारात आली आहेत.

100 मायक्रोमीटर ते 1 मिलिमीटर रेंजमधील रेडिओलहरींना सब मिलिमीटर लहरी म्हणतात. यांचा उपयोग पॅकेजिंग व पॅकबंद वस्तूंच्या तपासणीसाठी होतो. ज्या पदार्थाची तपासणी करायची, त्यामधून या लहरी जाऊ दिल्यानंतर त्या छोट्या अँटिनाने डिटेक्ट केल्या जातात. डिटेक्ट केलेल्या लहरी त्या पदार्थाची घनता व अंतर्गत रचना याची माहिती देतात. विशेष म्हणजे यासाठी पॅकबंद वस्तूंना बाहेर काढण्याची गरज उरत नाही. या तंत्राला टी-रे इमेज तंत्र असं नाव आहे.

1 ते 10 मिलिमीटर लांबीच्या रेडिओलहरी विमानतळ, महत्त्वाची सरकारी किंवा अन्य कार्यालये व गोदामे या ठिकाणी उपयोगात येतात. मज्जाव केलेले काही ड्रग्ज् आणि स्फोटके जी कपड्याच्या आत लपवून नेली जातात, त्यांचे निदान कपडे न उतरवता या लहरींनी करता येते. तीन मिलिमीटर लांबीच्या लहरी यासाठी उपयोगात आणतात. या लहरी आपल्या त्वचेतून नैसर्गिकरित्या उत्सर्जित होत असतात. कोकेनसारख्या पदार्थाची बॅग कपड्यात लपविली असेल तर ती या लहरींमुळे दिसू शकते. त्वचेच्या प्रतिमेवर अशा बॅगची काळी प्रतिमा तयार होते. यासाठी क्ष-किरणांचा उपयोग करायचा असेल तर या किरणांची खास निर्मिती करणारे उपकरण लागते. पण मिलिमीटर रेंजच्या रेडिओलहरींसाठी अशी खास व्यवस्था लागत नाही.

स्वेटरच्या आत लपवलेले पिस्तूल या लहरींनी शोधता येते.

दाट धुक्याच्या वातावरणात विमान धावपट्टीवर सुरक्षितपणे उतरविण्यासाठी या लहरींचा वापर रडार यंत्रणेपेक्षा अधिक उपयोगी पडतो. साधा प्रकाश व इन्फ्रारेड किरण अशावेळी उपयोगी पडत नाहीत.

10 मिलिमीटर ते 1 मीटर लांबीच्या रेडिओलहरी म्हणजे मायक्रोवेव्ह लहरी. मायक्रो-लहरींच्या उपयोगाची साधने म्हणजे टेलिव्हिजन, रडार व मायक्रोवेव्ह ओव्हन.

टी.व्ही.किंवा दूरदर्शन क्रिकेटप्रेमींचे आवडते साधन. लहान मुलांना ‘छोटा भीम’चं वेड लावणारं व गृहिणींना कुटुंबातील चांगलं वाईट बघत बसायला आवडणार्‍या या मनोरंजनाच्या साधनाचा शोध 1926 साली जॉन बेअर्ड यांनी लावला. 1936 साली बी.बी.सी.ने पहिल्यांदा दूरदर्शन सुरू केले. पहिले रंगीत प्रक्षेपण 1951 मध्ये अमेरिकेत झाले. जागतिक वापरानंतर 20 वर्षांनी दूरदर्शन भारतात सुरू झालं. 1982 च्या एशियाडपासून रंगीत दूरचित्रवाणी भारतात आली.

टी.व्ही.च्या प्रक्षेपणासाठीचे प्रक्षेपक डोंगरमाथ्यावर किंवा उंच इमारतीवर बसवावे लागतात. याचे कारण प्रक्षेपणासाठीच्या मायक्रोलहरीचा बीम अरुंद व एकवटलेल्या स्वरूपात असतो. 1960 नंतर उपग्रहांच्या मदतीमुळे टी.व्ही.चे प्रक्षेपण सुलभ झाले आहे. जगाच्या कानाकोपर्‍यात टी.व्ही.प्रक्षेपण 1967 साली उपग्रहाच्या मदतीमुळे होऊ लागले. बीटल्स या संगीतप्रेमी युवकांचे अश्रश्र र्धेी छशशव खी र्ङेींश हे गाणे यावेळी जगाच्या तरुणाईला टी.व्ही.मुळे ऐकायला मिळाले.

टी.व्ही.चे सिग्नल्स आपल्या घरातील डिश अँटिना गोळा करतो. त्याचे रूपांतर पिक्चर ट्यूबमुळे इलेक्ट्रॉनच्या झोतात होते. हे झोत पुढच्या स्क्रीनवर आपटले की, चित्र तयार होते. टी.व्ही.चालू करण्यासाठी किंवा बंद करण्यासाठी तुमच्या हातातील रिमोट, इन्फ्रारेड किरण फेकतो. त्यामुळे टी.व्ही.मधील स्वीच ऑन-ऑफ होतो.

रडार

रडारची निर्मिती दुसर्‍या महायुद्धात झाली. शत्रूचे विमान शोधण्यासाठी 1940 मध्ये दोस्त राष्ट्राच्या तंत्रज्ञांनी रडारचा उपयोग केला. शोध हे दोन कारणांनी लागतात. निसर्गाबद्दलचे कुतूहल आणि माणसांची गरज. फळ खालीच का पडले या कुतुहलातून न्यूटनने गुरुत्वाकर्षणाचा नियम शोधला. युद्धात विजय मिळविण्यासाठी अणुशक्ती शोधली गेली. युद्ध जिंकण्याच्या याच गरजेतून रडार शोधले गेले. दोस्त राष्ट्रांना दुसरे महायुद्ध जिंकून देण्याचे क्रेडिट रडारच्या तंत्रज्ञांना दिले जाते.

‘रडार’ हा शब्द रेडिओ डिटेक्शन आणि रेंजिंग याचे संक्षिप्त रूप आहे. रडारमध्ये 1 मिलीमीटर ते 1 मीटर लांबीच्या रेंजमधील मायक्रो लहरी वापरल्या जातात.

रडारच्या कार्याचे आवाजाच्या प्रतिध्वनीशी साम्य आहे. उगमापासून निघालेल्या ध्वनीच्या लहरी, अडथळ्यावर आपटून परत आल्या की, प्रतिध्वनी मिळतो. तद्वत रडारमधून निघालेल्या मायक्रोलहरी लक्ष्यापासून परावर्तित झाल्या की रडार त्यांना रिसिव्ह करते. या क्रियेसाठी लागणारा वेळ व लहरींचा वेग यावरून लक्षाचे अंतर काढता येते.

युद्धकाल संपला की, युद्धसाधनांचा शांततामय कारणासाठी उपयोग करण्याचे संशोधन होत राहते. रडारही याला अपवाद नाही.

संगणकामुळे रडारचा उपयोग विविध क्षेत्रात होऊ लागलाय. कारण रडारमध्ये आलेले परावर्तित पल्स संख्येने मोठे असतात. त्यांचे पृथ:करण करण्यास संगणकाची मदत होते.

विमानात किंवा अंतरिक्षयानात बसविलेल्या रडारच्या लहरी दाट जंगल, बर्फाचे थर, वाळूचे थर इत्यादींमध्ये झाकलेल्या वस्तू शोधण्यास मदत करतात जे अल्ट्राव्हायोलेट किंवा इन्फ्रारेड किरणांना शोधता येत नाही, ते रडार शोधते. 1994 मध्ये एंडीव्हर या स्पेस शटलवर बसविलेल्या रडारद्वारे कंबोडियातील अँकर या जमिनीत गडप झालेल्या शहराचा शोध लावला गेला. या शहरातील एका मंदिराचे भग्न अवशेष रडार फोटोग्राफीत दिसून आले. 160 किलोमीटर उंचीवरून हे फोटो मिळविले गेले. या अर्थी जमिनीच्या पोटात दडलेल्या वस्तू दाखविणारे रडार म्हणजे मायक्रोवेव्ह सर्चलाईटच होय. याच रडारद्वारे आफ्रिकेतील सहारा वाळवंटात गुप्त झालेल्या नद्यांचे अस्तित्व सिद्ध झाले. रडारद्वारे पृथ्वीच्या भूगर्भाचे निरीक्षण करता येते. अंटार्क्टिक खंड हे प्रचंड जाडीच्या बर्फाने झाकलेले आहे. या थराखाली असलेली पाण्याची सरोवरे रडारनी टिपली आहेत. रशियातील प्रख्यात सरोवर व्होस्तोकचा शोध रडारमुळेच लागला. 1990 ते 94 दरम्यान मॅगेलॉन या अंतरिक्ष यानाने शुक्राचे वातावरण व पृष्ठभाग याची छायाचित्रे मिळविली.

15 से.मी. लांबीच्या मायक्रोलहरींचा उपयोग केलेले रडार जमिनीत पेरलेली स्फोटके डिटेक्ट करू शकतात. युद्धात अशी स्फोटके पेरलेल्या जागेवरून रणगाडा गेला तर स्फोट होऊन रणगाडा उद्ध्वस्त होतो. पण रडारमुळे स्फोटकांचा शोध लावला तर रणगाडे सुरक्षित रहातात.

रडारद्वारे वादळाची पूर्वसूचना मिळते. यासाठी डॉपलर रडार वापरले जाते.

रडारला मायक्रोवेव्ह सर्चलाईट का म्हणावे, हे आता तुम्हाला कळले असेल.

रेडिओ

एके काळी अकबराच्या दरबारात तानसेन नावाचा गायक होऊन गेला. तानसेनचे गाणे अकबर आणि दरबारातील सरदार मंडळींनाच ऐकायला मिळे. पण आधुनिक तानसेन आपल्या घरी गाऊ लागलाय. ही किमया साधली आहे रेडिओमुळे.

रेडिओमुळे मुंबईत गात असलेल्या लताबाई आपल्याला आपल्या घरात ऐकू येतात. माळरानावरील गुराखी काखेत रेडिओ रिसिव्हर अडकवून क्रिकेटची कॉमेंट्री ऐकू शकतो. अंतराला जिंकण्याचे कसब रेडिओमुळे कसे साधले गेले?

आपण बोललेला आवाज काही अंतरापर्यंतच विरून जातो. आवाज थकतो म्हणा ना! चालताना आपणही थकून जातो. पण माणसांनी युक्ती केली. ज्याला परगावी जायचे तो प्रवासी घोड्यावर बसतो. घोडा दौडत इच्छित स्थळी जातो. प्रवासी घोड्याला बाहेरच ठेवतो व आपल्या प्रिय व्यक्तीला भेटतो.

आपला आवाज रेडिओलहरी नावाच्या घोड्यावर स्वार होऊन इच्छित स्थळी पोचविला जातो ते रेडिओ तंत्रज्ञानामुळे.

रेडिओ स्टेशनवर गाणारी व्यक्ती मायक्रोफोन समोर बोलते. तिच्या आवाजाचे विद्युत लहरींमध्ये रूपांतर होते. पण या लहरी अशक्त असतात. त्या वर्धित करून रेडिओ लहरीवर मॉड्युलेट केल्या जातात. रेडिओ कॅरिअर लहर म्हणजे घोडा व आवाजाचा विद्युत सिग्नल हा जणू घोडेस्वार. मॉड्युलेट केलेला सिग्नल प्रकाशाच्या वेगाने सर्वत्र संचार करतो. हा सिग्नल आपल्या घरावर लावलेल्या अ‍ॅँटिनाद्वारे पकडला जातो. तेथे डिमॉड्युलेशन होऊन आवाजाच्या विद्युत लहरी वेगळ्या केल्या जातात. त्या वर्धित करून लाऊड स्पीकरला दिल्या की, मूळ आवाज आपणाला ऐकू येतो.

रेडिओद्वारे सिग्नल पाठविण्याच्या दोन पद्धती आहेत. पहिली पद्धत म्हणजे ए.एम. मॉड्युलेशन, तर दुसरी पद्धत म्हणजे एफ.एम.मॉड्युलेशन. ए.एम.सिग्नलची लहरलांबी जास्त असते. या लहरी पृथ्वीच्या वातावरणाच्या वर 40 ते 332 कि.मी.उंचीवर असणार्‍या आयनोस्फिअर नावाच्या थरापासून परावर्तित होतात. त्यामुळे त्या पृथ्वीवर दूर अंतरापर्यंत पोचू शकतात. म्हणून आपला ए.एम.रेडिओ खूप दूर अंतरावरील स्टेशन्स ऐकू शकतो. मात्र एफ.एम.सिग्नल सरळ जातात त्यामुळे त्यांची रेंज कमी राहते. पण एफ.एम.सिग्नल सुखद व स्पष्ट असतात. एफ.एम.रेडिओला वातावरणातील विद्युत अडथळ्यांचा परिणाम कमी असतो.

एफ.एम.कोल्हापूर केंद्राचे कार्यक्रम कोल्हापूर जिल्ह्यातच ऐकू का येतात याचे कारण तुम्हाला आता कळले असेल. एफ.एम.कोल्हापूर ऐकण्याला नागरिक पसंती देतात याचे कारण आवाजातील गोडवा व स्पष्टता हेही तुमच्या लक्षात आले असेल.

एफ.एम.कोल्हापूर 102.7 मेगॅहर्टझ्वर आहे याचा अर्थ काय? विविध केंद्रांना प्रक्षेपणासाठी ठराविक फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशनसाठी दिलेली असते. एफ.एम.केंद्रासाठी ही फ्रिक्वेन्सी 88 ते 108 मेगॅहर्टझ्च्या रेंजमध्ये असते. एफ.एम.कोल्हापूर 102.7 मेगॅहर्ट्झवर आहे. याचा अर्थ या केंद्राचे प्रक्षेपणासाठी या फ्रिक्वेन्सीचा वापर होतो. ही फ्रिक्वेन्सी दुसर्‍या केंद्रांनी वापरली तर गोंधळ होईल.

करमणूक व ज्ञानासाठीचे रेडिओ हे साधन रेडिओ लहरीमुळेच कसं शक्य झाले, हे आता तुम्हाला माहीत झालं असेल. पहिला रेडिओ ज्याने शोधला त्या मार्कोनीचे आपण आभार मानायला हवेत.

रेडिओ दुर्बिण

विश्वातील सूर्यमाला, तारे, आकाशगंगा व अतिदूरचे क्वासार रेडिओलहरींचे उत्सर्जन करतात. या रेडिओ लहरी रेडिओ दुर्बिण गोळा करत आणि विविध वैश्विक रेडिओ उगमांची माहिती मिळविते. विश्वात इतर ठिकाणी जीवसृष्टी आहे काय याचाही शोध या दुर्बिणीद्वारे घेण्यासाठी माणूस धडपडतो आहे.

जमिनीवरून दृश्य रंगीत वर्णपटाचा वेध घेणार्‍या दुर्बिणींना काही मर्यादा असतात. ढग, बाष्प, धूर, धूळ यांच्या अडथळ्यामुळे प्रतिमा नीट दिसत नाहीत. ही अडचण रेडिओ दुर्बिणीला येत नाही.

कार्ल जान्स्की या अभियंत्याने बेल टेलिफोन प्रयोगशाळेत रेडिओ लहरींचा अभ्यास सुरू केला. टेलिफोन यंत्रणेत होणारा व्यत्यय शोधण्याची कामगिरी त्याच्यावर सोपविण्यात आली होती. जान्स्की यांनी 30 मीटर लांब व चार मीटर उंचीच्या अँटिनामधून अवकाशातून येणार्‍या रेडिओ लहरींचे सतत चार वर्षे निरीक्षण केले. अवकाशातील विविध रेडिओ स्रोतामध्ये या रेडिओलहरींचा उगम आहे हे त्याने दाखवून दिले. त्याच्यानंतर ग्रोट रिबर या अभियंत्याने रेडिओ दुर्बिणीला इलेक्ट्रॉनिक संग्राहिका जोडली व रेडिओ दुर्बिणीची रचना पूर्णत्वाला नेली.

दुसर्‍या महायुद्धात उदयास आलेल्या रडार या उपकरणाचा फायदा रेडिओ दुर्बिणीच्या विकासास मदतकारी ठरला आणि रेडिओ खगोलशास्त्राच्या उत्कर्षास सुरुवात झाली. 1946 मध्ये केंब्रिज विद्यापीठातील संशोधक रॉबर्ट राईल यांनी नवीन दुर्बिण उभारून अतिदूरच्या आकाशगंगेची प्रथम निरीक्षणे नोंदविली. राईल यांनी रेडिओ दुर्बिणीला क्रांतिकारी वळण दिले. त्याच्या संशोधनाला 1974 चे नोबेल पारितोषिक मिळाले.

रेडिओ दुर्बिणीद्वारे सूर्यमाला, आकाशगंगा, सौर वारे, रेडिओ तारकासमूह यांची निरीक्षणे घेता येतात. कारण इतर प्रकारच्या लहरींना अवकाशीय धुळीमधून अडथळा होतो; मात्र रेडिओलहरी या धुळीला पारदर्शक असतात. रेडिओलहरींचा सर्वांत महत्त्वाचा उपयोग म्हणजे क्वासारचे संशोधन. क्वासार म्हणजे क्वासी स्टेलर रेडिओ सोर्स. क्वासार या आतापर्यंत माहीत झालेल्या दीर्घिकामध्ये म्हणजे गॅलॅक्सीमध्ये सर्वांत दूरच्या दीर्घिका होत. या दीर्घिकांची उगमस्थाने कृष्णविवरे असावीत असा शास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे.

भारतात 1950 नंतर रेडिओ टेलिस्कोपच्या उभारणीला व उपयोगाला प्रारंभ झाला. डॉ.गोविंद स्वरूप यांना भारतीय रेडिओ खगोलविज्ञानाचा जनक मानले जाते. गोविंद स्वरूप यांच्या मार्गदर्शनाखाली स्वतंत्र भारतातील पहिली आधुनिक दुर्बिण मुंबईजवळ कल्याण परिसरात उभारण्यात आली. त्यानंतर मुंबई येथे टाटा मूलभूत संशोधन केंद्रात रेडिओ खगोलविज्ञानाचा स्वतंत्र विभाग स्थापन करण्यात आला.

पुणे येथे नॅशनल सेंटर फॉर रेडिओ अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्सची भव्य प्रयोगशाळा उभारण्यात आली आहे. या संस्थेतर्फे पुणे-नाशिक रस्त्यावर नारायणगाव येथे आधुनिक तंत्रज्ञानाने सुसज्ज अशी भव्य रेडिओ-दुर्बिण उभारण्यात आली आहे. इ.स.2000 मध्ये ही दुर्बिण जगातील शास्त्रज्ञांना संशोधनासाठी खुली झाली.

विश्व कसे निर्माण झाले, याबाबत तीन सिद्धांत मांडले गेलेत. आकुंचन प्रसरण सिद्धांत, महाविस्फोट सिद्धांत आणि स्थिर विश्व सिद्धांत. यातील अधिक विश्वसनीय कोणता सिद्धांत, यावर रेडिओ दुर्बिणीद्वारे संशोधन चालू आहे. विश्वात इतरत्र जीवसृष्टी आहे काय, याचा शोध घेण्यासाठी एक प्रकल्प जागतिक पातळीवर कार्यरत आहे. या प्रकल्पासाठी रेडिओ दुर्बिणीद्वारे मिळालेली माहिती उपयोगी ठरेल.