థర్మామీటర్ల చరిత్ర, పరిణామం మరియు శాస్త్రీయ వివరణ

కె శ్రీకృష్ణ సాయి

పరిచయం
మన రోజువారీ జీవితంలో “ఉష్ణోగ్రత” అనే భావన చాలా ముఖ్యమైనది. మనకు జ్వరం వచ్చినప్పుడు, వాతావరణం వేడిగా ఉన్నప్పుడు, లేదా ప్రయోగశాలలో పరిశోధనలు చేస్తున్నప్పుడు – ప్రతి సందర్భంలోనూ థర్మామీటర్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. థర్మామీటర్ అనేది కేవలం ఒక కొలిచే పరికరం మాత్రమే కాదు, అది శాస్త్ర అభివృద్ధి యొక్క ఒక గొప్ప సూచిక.

 థర్మామీటర్ అంటే ఏమిటి?
థర్మామీటర్ అనేది  ఒక వస్తువు లేదా వాతావరణంలోని ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తుంది. ఇది ప్రధానంగా పదార్థాల విస్తరణ (Expansion) అనే శాస్త్రీయ సూత్రంపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది. వేడి పెరిగితే పదార్థం  వ్యాకోచించును(expand) , వేడి తగ్గితే  పదార్థం ,సంకోచించును(contract)   సూత్రం ప్రకారం   థర్మామీటర్ పని చేస్తుంది.

చరిత్ర :
థర్మామీటర్ల చరిత్ర అనేది మానవ విజ్ఞాన అభివృద్ధిలో ఒక ముఖ్యమైన అధ్యాయం. ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం అనేది నేడు చాలా సాధారణమైన ప్రక్రియగా కనిపించినా, దీనికి వెనుక అనేక శతాబ్దాల పరిశోధన, ప్రయోగాలు మరియు ఆవిష్కరణలు ఉన్నాయి. మొదట్లో మనుషులు వేడి–చల్లదనం వంటి భావాలను తమ అనుభూతుల ఆధారంగా మాత్రమే అంచనా వేయగలిగేవారు. కానీ శాస్త్ర విజ్ఞానం అభివృద్ధి చెందడంతో ఈ అనుభూతులను ఖచ్చితంగా కొలవాలనే అవసరం ఏర్పడింది. ఈ అవసరమే థర్మామీటర్ అనే పరికరం ఆవిర్భావానికి కారణమైంది.

ప్రాథమిక దశలో Galileo Galilei 16వ శతాబ్దం చివరలో “థర్మోస్కోప్” అనే పరికరాన్ని రూపొందించాడు. ఇది నిజమైన థర్మామీటర్ కాకపోయినా, ఉష్ణోగ్రత మార్పులను చూపించగలిగిన మొదటి పరికరంగా గుర్తించబడింది. థర్మోస్కోప్‌లో గాలి వ్యాకోచం  (expansion) మరియు సంకోచం (contraction) సూత్రాలను ఉపయోగించారు.  అయితే దీనిలో స్కేలు లేకపోవడం వల్ల ఖచ్చితమైన కొలతలు సాధ్యం కాలేదు.

తరువాత 17వ శతాబ్దంలో Santorio Santorio అనే వైద్య శాస్త్రవేత్త థర్మోస్కోప్‌కు సంఖ్యా స్కేలు జోడించాడు. ఇది థర్మామీటర్ అభివృద్ధిలో ఒక ముఖ్యమైన అడుగు. కానీ ఇంకా ఇది వాతావరణ ఒత్తిడిపై ఆధారపడటం వల్ల స్థిరమైన కొలతలు ఇవ్వలేకపోయింది. ఈ సమస్యను పరిష్కరించేందుకు శాస్త్రవేత్తలు ద్రవాలను ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు.

18వ శతాబ్దంలో Daniel Gabriel Fahrenheit అనే శాస్త్రవేత్త పాదరసం (Mercury) ఉపయోగించి ఖచ్చితమైన థర్మామీటర్‌ను అభివృద్ధి చేశాడు. పాదరసం యొక్క సమాన విస్తరణ లక్షణం, పారదర్శకత మరియు తక్కువ స్తబ్దత (viscosity) వల్ల ఇది చాలా అనుకూలంగా మారింది. అతను ఫారెన్‌హీట్ స్కేలు (Fahrenheit Scale) ను కూడా పరిచయం చేశాడు. ఈ స్కేలు ప్రకారం నీరు గడ్డకట్టే ఉష్ణోగ్రత 32°F మరియు మరిగే ఉష్ణోగ్రత 212°Fగా నిర్ణయించారు. ఇది శాస్త్రీయ కొలతలలో ఒక ప్రమాణంగా మారింది.

 తరువాత Anders Celsius 1742లో సెల్సియస్ స్కేలు (Celsius Scale) ను ప్రవేశపెట్టాడు. ఇందులో నీరు గడ్డకట్టే స్థానం 0°C మరియు మరిగే స్థానం 100°Cగా నిర్ణయించారు. ఈ స్కేలు సులభంగా అర్థమయ్యే విధంగా ఉండటం వల్ల ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. ఇది శాస్త్ర పరిశోధనలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది.

థర్మామీటర్ అభివృద్ధి కేవలం ద్రవ ఆధారిత పరికరాలతోనే ఆగిపోలేదు. 19వ మరియు 20వ శతాబ్దాల్లో బైమెటాలిక్ థర్మామీటర్లు, ఎలక్ట్రానిక్ థర్మామీటర్లు అభివృద్ధి చెందాయి. బైమెటాలిక్ థర్మామీటర్‌లో రెండు వేర్వేరు లోహాల విస్తరణ రేట్ల తేడాను ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తారు. ఇది ముఖ్యంగా పరిశ్రమలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

ఆధునిక కాలంలో డిజిటల్ థర్మామీటర్లు మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ థర్మామీటర్లు విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. డిజిటల్ థర్మామీటర్లు సెన్సార్‌ల ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను కొలిచి డిజిటల్ స్క్రీన్‌పై చూపిస్తాయి. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ థర్మామీటర్లు వస్తువుల నుంచి వెలువడే ఉష్ణ కిరణాలను (infrared radiation) గుర్తించి ఉష్ణోగ్రతను నిర్ధారిస్తాయి. ఇవి స్పర్శ లేకుండా కొలతలు ఇవ్వగలవు కాబట్టి వైద్యరంగంలో, ముఖ్యంగా అంటువ్యాధుల సమయంలో చాలా ఉపయోగకరంగా మారాయి.

ఇప్పుడు ప్రధాన థర్మామీటర్ల కొన్ని  రకాలను  పరిశీలిద్దాం:

1. ద్రవ ఆధారిత థర్మామీటర్లు (Liquid-in-glass thermometers):
ప్రాచీన కాలం నుంచి ఉపయోగంలో ఉన్నవి. వీటిలో పాదరసం లేదా ఆల్కహాల్ వంటి ద్రవాలను గాజు గొట్టంలో నింపి ఉంచుతారు. ఇవి Thermal Expansion అనే సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు ద్రవంలోని కణాల కైనెటిక్ ఎనర్జీ పెరిగి అవి ఒకదానికొకటి దూరంగా కదులుతాయి, దాంతో ద్రవం విస్తరిస్తుంది. ఈ విస్తరణను గాజు గొట్టంలో పైకి ఎగిరే ద్రవ స్థాయి ద్వారా కొలుస్తారు. పాదరసం సమాన విస్తరణ, స్పష్టత, తక్కువ ఆవిరీభవన రేటు వంటి లక్షణాల వల్ల అధిక ఉష్ణోగ్రతల కొలతలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఆల్కహాల్ మాత్రం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలలో గడ్డకట్టకుండా ఉండటం వల్ల శీతల ప్రాంతాల్లో ఉపయోగపడుతుంది. అయితే పాదరసం విషపూరితమైనది కావడంతో ప్రస్తుతం అనేక దేశాల్లో దీని వినియోగాన్ని తగ్గించారు.

2. బైమెటాలిక్ థర్మామీటర్లు:
ఇవి  రెండు వేర్వేరు లోహాలతో తయారు చేయబడతాయి. ఈ లోహాలకు విభిన్న విస్తరణ గుణకాలు (coefficients of expansion) ఉంటాయి. వేడి పెరిగినప్పుడు ఒక లోహం మరొకదానికంటే ఎక్కువగా విస్తరించడం వల్ల మొత్తం స్ట్రిప్ వంగుతుంది. ఈ వంగిన కోణాన్ని యాంత్రిక వ్యవస్థ ద్వారా డయల్‌పై చూపించి ఉష్ణోగ్రతను తెలియజేస్తారు. ఇది కూడా Thermal Expansion సూత్రానికి విస్తృత రూపం. ఈ థర్మామీటర్లు దృఢమైనవి, తక్కువ నిర్వహణతో పనిచేసేవి కావడం వల్ల ఓవెన్లు, హీటింగ్ సిస్టమ్‌లు మరియు పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

3. డిజిటల్ థర్మామీటర్లు :
ఇవి ఆధునిక సాంకేతికతకు ప్రతీక. వీటిలో ప్రధానంగా Thermistor లేదా థర్మల్ సెన్సర్లు ఉపయోగిస్తారు. థర్మిస్టర్‌లో ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో విద్యుత్ ప్రతిఘటన మారుతుంది. ఈ మార్పును ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ గుర్తించి, అనలాగ్ సిగ్నల్‌ను డిజిటల్ డేటాగా మారుస్తుంది. తర్వాత మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేసి స్క్రీన్‌పై సంఖ్యల రూపంలో చూపుతుంది. ఇవి వేగంగా స్పందించడం, అధిక ఖచ్చితత్వం కలిగి ఉండటం, మరియు వినియోగదారుకు సులభంగా అర్థమయ్యే విధంగా ఫలితాలు ఇవ్వడం వంటి ప్రయోజనాలు కలిగి ఉన్నాయి. వైద్యరంగంలో ఇవి పాదరసం థర్మామీటర్లకు ప్రత్యామ్నాయంగా మారాయి.

4. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ థర్మామీటర్లు :
ఇవి స్పర్శ లేకుండా ఉష్ణోగ్రతను కొలవగలిగే ఆధునిక పరికరాలు. ఇవి Infrared Radiation అనే సూత్రంపై ఆధారపడుతాయి. ప్రతి వస్తువు తన ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను విడుదల చేస్తుంది. ఈ కిరణాల తీవ్రతను సెన్సర్ గుర్తించి, Planck’s Law వంటి సూత్రాల ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రతను లెక్కిస్తుంది. ఇవి చాలా వేగంగా కొలతలు ఇవ్వగలవు మరియు స్పర్శ అవసరం లేకపోవడం వల్ల వైద్యరంగంలో, ముఖ్యంగా అంటువ్యాధుల సమయంలో, అత్యంత ఉపయోగకరంగా మారాయి.

5. థర్మోకపుల్ థర్మామీటర్లు:
ఇవి  రెండు వేర్వేరు లోహాల కలయిక ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఇవి Seebeck Effect అనే సూత్రంపై ఆధారపడతాయి. రెండు లోహాల జంక్షన్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత మార్పు జరిగితే, విద్యుత్ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ వోల్టేజ్ పరిమాణం ఉష్ణోగ్రతకు నేరుగా అనుపాతంగా ఉంటుంది. ఈ సూత్రం ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తారు. థర్మోకపుల్‌లు అత్యంత అధిక ఉష్ణోగ్రతలను కూడా కొలవగలవు కాబట్టి ఫర్నేస్‌లు, లోహ పరిశ్రమలు మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధనల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

6. గ్యాస్ థర్మామీటర్లు:
ఇవి అత్యంత ఖచ్చితమైన ప్రమాణ పరికరాలుగా పరిగణించబడతాయి. ఇవి Ideal Gas Law (PV = nRT) అనే సూత్రంపై ఆధారపడుతాయి. ఒక నిర్దిష్ట వాల్యూమ్‌లో గ్యాస్‌ను ఉంచి, ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో ఒత్తిడి ఎలా మారుతుందో కొలుస్తారు. లేదా ఒత్తిడిని స్థిరంగా ఉంచి వాల్యూమ్ మార్పును కొలుస్తారు. ఈ విధంగా గ్యాస్ కణాల కైనెటిక్ సిద్ధాంతం ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రతను ఖచ్చితంగా లెక్కించవచ్చు. ప్రయోగశాలల్లో ప్రమాణ కొలతలకు ఇవి ఉపయోగపడతాయి.

7. క్లినికల్ థర్మామీటర్ (Clinical Thermometer):
మన శరీర ఉష్ణోగ్రతను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన పరికరం. ఇది సాధారణంగా 35°C నుండి 42°C వరకు మాత్రమే కొలిచే విధంగా స్కేలు కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే మానవ శరీర ఉష్ణోగ్రత ఈ పరిధిలోనే ఉంటుంది. దీని పని విధానం వెనుక లోతైన భౌతిక శాస్త్ర సూత్రాలు పనిచేస్తాయి.

క్లినికల్ థర్మామీటర్ ప్రధానంగా Thermal Expansion అనే సూత్రంపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది. శరీరం కొన్ని ప్రత్యేక భాగాలు ను తాకిన , శరీరంలోని వేడి థర్మామీటర్‌లోని పాదరసం (Mercury)కు సంక్రమిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియను ఉష్ణ మార్పిడి (Heat Transfer) అంటారు. శరీరం నుండి పాదరసానికి వేడి ప్రధానంగా Conduction ద్వారా చేరుతుంది. వేడి అందుకున్న పాదరసం అణువుల కైనెటిక్ ఎనర్జీ పెరిగి అవి వేగంగా కదలడం ప్రారంభిస్తాయి, దాంతో పాదరసం విస్తరించి గాజు గొట్టంలో పైకి వెళ్ళుతుంది .

క్లినికల్ థర్మామీటర్‌లో ఒక ప్రత్యేకమైన భాగం “కింక్” (Kink) లేదా వంపు తిరిగిన  భాగం ఉంటుంది. ఇది బల్బ్ దగ్గర గాజు గొట్టంలో చిన్నగా ఇరుకైన మార్గం. పాదరసం పైకి ఎగిరిన తర్వాత, థర్మామీటర్‌ను శరీరం నుండి తీసినప్పుడు అది వెంటనే కిందికి తిరిగి వెళ్లకుండా ఈ కింక్ అడ్డుకుంటుంది. అందువల్ల పాదరసం స్థాయి కొంతసేపు అదే స్థాయిలో నిలిచిపోతుంది, దీనివల్ల మనం సులభంగా ఉష్ణోగ్రతను చదవగలుగుతాం. మళ్లీ ఉపయోగించాలంటే థర్మామీటర్‌ను కుదిపి (jerk) పాదరసాన్ని తిరిగి కిందికి తీసుకురావాలి.

పాదరసం ఎందుకు ఉపయోగిస్తారు అన్నది కూడా శాస్త్రీయంగా ఆసక్తికరమైన విషయం. పాదరసం సమానంగా విస్తరించే గుణం కలిగి ఉంటుంది, గాజుతో అంటుకోదు (non-wetting property), మెరుస్తూ స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది, మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వరకు ద్రవంగా ఉంటుంది. ఈ లక్షణాల వల్ల ఇది ఖచ్చితమైన కొలతలను ఇవ్వగలదు. అయితే ఇది విషపూరితమైనది కాబట్టి ప్రస్తుతం డిజిటల్ క్లినికల్ థర్మామీటర్లు ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

శరీర ఉష్ణోగ్రత కొలవడంలో Thermal Equilibrium అనే సూత్రం కీలకం.

క్లినికల్ థర్మామీటర్‌ను నాలుక కింద (under the tongue) లేదా చంక (armpit) లో పెట్టి శరీర ఉష్ణోగ్రతను ఎందుకు కొలుస్తారు?

దీని  వెనుక సరళమైన కారణం కాదు మాత్రమే ఇది శరీర శాస్త్రం (physiology) మరియు భౌతిక శాస్త్రం రెండింటికీ సంబంధించినది ఉంటుంది.

మొదటగా, మనం కొలవాలనుకునేది “కోర్ బాడీ టెంపరేచర్” (core body temperature), అంటే శరీరంలోని అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత. ఈ ఉష్ణోగ్రత నేరుగా బయట నుంచి కొలవడం కష్టం. అందుకే శరీరానికి లోపలి భాగాలకు దగ్గరగా ఉండే ప్రదేశాలను ఎంచుకుంటాం. నాలుక కింద భాగం రక్తనాళాలతో (blood vessels) సమృద్ధిగా ఉంటుంది. ఈ రక్తం శరీర అంతర్గత భాగాల నుంచి వస్తుంది కాబట్టి, అక్కడి ఉష్ణోగ్రత నిజమైన శరీర ఉష్ణోగ్రతకు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. అలాగే చంక  (armpit) కూడా శరీరానికి దగ్గరగా ఉండే మూసివున్న ప్రాంతం కావడంతో బయట వాతావరణ ప్రభావం తక్కువగా ఉంటుంది.

ఈ ప్రక్రియలో Thermal Equilibrium అనే సూత్రం కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. థర్మామీటర్‌ను ఈ ప్రాంతాల్లో ఉంచినప్పుడు, కొంతసమయం తర్వాత థర్మామీటర్ మరియు శరీరం ఒకే ఉష్ణోగ్రత స్థితికి చేరుకుంటాయి. అంటే వేడి శరీరం నుంచి థర్మామీటర్‌కి చేరి, రెండూ సమాన ఉష్ణోగ్రతను పొందుతాయి. ఈ వేడి మార్పిడి ప్రధానంగా Conduction ద్వారా జరుగుతుంది.

నాలుక కింద ఉంచినప్పుడు మరింత ఖచ్చితమైన కొలత లభిస్తుంది, ఎందుకంటే ఆ భాగం నేరుగా రక్త ప్రసరణకు దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు గాలి ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అయితే చంక లో  కొలత కొంచెం తక్కువగా (సుమారు 0.5°C వరకు) రావచ్చు, ఎందుకంటే అక్కడ కొంత గాలి ప్రభావం లేదా బయట ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం ఉండవచ్చు. అయినప్పటికీ చిన్న పిల్లలు లేదా సహకరించలేని వ్యక్తుల వద్ద ఇది సురక్షితమైన పద్ధతి.

ఇంకో ముఖ్యమైన కారణం ఏమిటంటే ఈ రెండు ప్రాంతాలు “closed or semi-closed regions”. అంటే బయట వాతావరణం నేరుగా ప్రభావం చూపించలేని ప్రదేశాలు. శాస్త్రీయంగా చూస్తే, శరీరంలో ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉండడానికి కారణం metabolism. ఈ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి అయ్యే వేడి రక్తం ద్వారా శరీరమంతా పంచబడుతుంది. కాబట్టి రక్త ప్రసరణ ఎక్కువగా ఉండే ప్రాంతాల్లో కొలిస్తే, నిజమైన ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా ఫలితం వస్తుంది .అందువల్ల ఈ రెండు ప్రదేశాలు వైద్యరంగంలో ప్రమాణిత (standard) కొలత స్థలాలుగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

ఆధునిక క్లినికల్ థర్మామీటర్లు (డిజిటల్) వేరే సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. ఇవి Thermistor ఉపయోగిస్తాయి. శరీర ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో సెన్సార్‌లోని ప్రతిఘటన మారుతుంది. ఈ మార్పును ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ గుర్తించి, మైక్రోప్రాసెసర్ ద్వారా లెక్కించి డిజిటల్ స్క్రీన్‌పై చూపిస్తుంది. ఇవి వేగంగా, సురక్షితంగా మరియు సులభంగా ఉపయోగించగలవు.

సూర్యుని ఉష్ణోగ్రతను ఎలా కొలుస్తారు ?
సూర్యుని ఉష్ణోగ్రతనునేరుగా థర్మామీటర్‌తో కొలవడం అసాధ్యం. ఎందుకంటే సూర్యుడు భూమికి చాలా దూరంలో ఉండటమే కాకుండా అతని ఉష్ణోగ్రత లక్షల డిగ్రీల వరకు ఉంటుంది. అందువల్ల శాస్త్రవేత్తలు పరోక్ష పద్ధతులు (indirect methods) ఉపయోగించి సూర్యుని ఉష్ణోగ్రతను నిర్ణయిస్తారు. ఈ ప్రక్రియ ప్రధానంగా భౌతిక శాస్త్రంలోని కాంతి (light), వికిరణం (radiation) మరియు స్పెక్ట్రం (spectrum) వంటి సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ముఖ్యంగా సూర్యుని ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయడానికి Blackbody Radiation అనే సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు. సూర్యుడు ఒక “బ్లాక్‌బాడీ” లాగా ప్రవర్తిస్తాడు, అంటే అతను అన్ని తరంగదైర్ఘ్యాల కాంతిని విడుదల చేస్తాడు. ఈ కాంతి తీవ్రత మరియు తరంగదైర్ఘ్యం మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని అధ్యయనం చేసి ఉష్ణోగ్రతను తెలుసుకోవచ్చు. దీనిలో Wien’s Displacement Law ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ సూత్రం ప్రకారం, ఒక వస్తువు విడుదల చేసే గరిష్ట కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం (peak wavelength) మరియు దాని ఉష్ణోగ్రత మధ్య వ్యతిరేక సంబంధం ఉంటుంది. సూర్యుని కాంతి స్పెక్ట్రంలో గరిష్ట తీవ్రత సుమారు 500 nm (పచ్చటి కాంతి ప్రాంతం) వద్ద ఉంటుంది. ఈ విలువను సూత్రంలో పెట్టి లెక్కిస్తే సూర్యుని ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత సుమారు 5500°C (లేదా 5800 K) గా వస్తుంది.

ఇంకో ముఖ్యమైన పద్ధతి స్పెక్ట్రోస్కోపీ (Spectroscopy). సూర్యుని కాంతిని ప్రిజమ్ లేదా స్పెక్ట్రోమీటర్ ద్వారా విడదీసి స్పెక్ట్రం తయారు చేస్తారు. ఈ స్పెక్ట్రంలో కొన్ని చీకటి గీతలు కనిపిస్తాయి, వీటిని Fraunhofer Lines అంటారు. ఈ గీతలు సూర్యుని వాతావరణంలో ఉన్న మూలకాల వల్ల ఏర్పడతాయి. ప్రతి మూలకం ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే ఈ గీతలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ గీతల విశ్లేషణ ద్వారా సూర్యుని ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయవచ్చు.

అదేవిధంగా Stefan–Boltzmann Law అనే సూత్రం కూడా ఉపయోగిస్తారు. ఈ సూత్రం ప్రకారం, ఒక వస్తువు విడుదల చేసే మొత్తం శక్తి దాని ఉష్ణోగ్రత నాల్గవ ఘాతానికి (T⁴) అనుపాతం. సూర్యుని నుండి వచ్చే మొత్తం శక్తిని (solar radiation) కొలిచి, ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రతను లెక్కిస్తారు.

సూర్యునిలో వేర్వేరు భాగాలకు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి. సూర్యుని ఉపరితలం (Photosphere) సుమారు 5500°C ఉంటుంది. కానీ అంతర్గత భాగమైన కోర్ (Core) లో ఉష్ణోగ్రత సుమారు 15 మిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉంటుంది.

రచయిత: కె శ్రీకృష్ణ సాయి, రేవతి సైన్స్ ఫౌండేషన్, 9866130320