നിങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന 24 കണ്ണുകൾ: ജിപിഎസ് എന്ന അത്ഭുതം

ഭൂമിയെ അളന്നു തിട്ടപ്പെടുത്തുക എന്നത് മനുഷ്യൻ പണ്ടുകാലം മുതൽക്കേ താല്പര്യപ്പെട്ടിരുന്ന ഒന്നാണ്. എന്നാൽ, കേവലമൊരു കൗതുകത്തിനപ്പുറം ഭരണപരമായ ആവശ്യങ്ങൾക്കായിരുന്നു ഇതിന് എക്കാലത്തും മുൻഗണന ലഭിച്ചിരുന്നത്. ഇന്ത്യയിൽ ബ്രിട്ടീഷ് ഭരണം ആരംഭിച്ച കാലഘട്ടം ഇതിന് ഉത്തമ ഉദാഹരണമാണ്. ഒരു പ്രദേശത്തെ കൃത്യമായി അളക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ലെങ്കിൽ അവിടെ ഭരണം നടത്താനോ നികുതി പിരിക്കാനോ കഴിയില്ലെന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞ ബ്രിട്ടീഷുകാർ പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ 'ഗ്രേറ്റ് ട്രിഗണോമെട്രിക്കൽ സർവ്വേ ഓഫ് ഇന്ത്യ' (Great Trigonometrical Survey of India) എന്ന ബൃഹത്തായ പദ്ധതിക്ക് തുടക്കമിട്ടു. വനങ്ങളും മലനിരകളും മരുഭൂമികളും താണ്ടി നൂറുകണക്കിന് കിലോ ഭാരമുള്ള തീയോഡൊലൈറ്റ് (Theodolite) എന്ന അളവ് യന്ത്രങ്ങളുമായി അവർ ഇന്ത്യയെ മാപ്പ് ചെയ്തു. വെയിലത്ത് വികസിക്കുകയോ തണുപ്പത്ത് ചുരുങ്ങുകയോ ചെയ്യാത്ത പ്രത്യേക ഇരുമ്പ് ചങ്ങലകൾ ഉപയോഗിച്ചായിരുന്നു അന്ന് ദൂരങ്ങൾ അളന്നിരുന്നത്. അളവുകളിലെ ചെറിയ പിഴവ് പോലും വലിയ ഭൂപടങ്ങളിൽ കിലോമീറ്ററുകളുടെ വ്യത്യാസം വരുത്തുമായിരുന്നു. ഇതാണ് മാപ്പുകളുടെ ആദ്യകാല ചരിത്രമെങ്കിൽ, റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെ വരവോടെ ഈ രംഗം വിപ്ലവാത്മകമായി മാറി.

ആധുനിക മാപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വേരുകൾ കിടക്കുന്നത് 1957-ൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ വിക്ഷേപിച്ച ലോകത്തെ ആദ്യ കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹമായ 'സ്പുട്നികി'ലാണ്. സ്പുട്നിക് ബഹിരാകാശത്ത് നിന്ന് അയച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന റേഡിയോ സിഗ്നലുകൾ നിരീക്ഷിച്ച ജോൺസ് ഹോപ്കിൻസ് ലാബിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു പ്രത്യേക പ്രതിഭാസം ശ്രദ്ധിച്ചു. ഉപഗ്രഹം നിരീക്ഷകന്റെ അടുത്തേക്ക് വരുമ്പോൾ സിഗ്നലിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി (ആവൃത്തി) കൂടുകയും അകലേക്ക് പോകുമ്പോൾ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ആംബുലൻസ് ശബ്ദിച്ചുകൊണ്ട് കടന്നുപോകുമ്പോൾ നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്ന ശബ്ദവ്യതിയാനത്തിന് സമാനമാണിത്. ഇതിനെ 'ഡോപ്ലർ ഇഫക്ട്' (Doppler Effect) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിഗ്നലിലെ ഈ മാറ്റം നിരീക്ഷിച്ചാൽ ഉപഗ്രഹം എവിടെയാണെന്ന് കണ്ടെത്താമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. എങ്കിൽ, അറിയാവുന്ന സ്ഥാനത്തുള്ള ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഭൂമിയിലുള്ള ഒരാളുടെ സ്ഥാനം തിരിച്ചും കണ്ടെത്തിക്കൂടെ എന്ന ചിന്തയാണ് ജിപിഎസ് (Global Positioning System) എന്ന ആശയത്തിലേക്ക് വഴിതുറന്നത്. തുടക്കത്തിൽ ഇത് അമേരിക്കൻ സൈന്യത്തിന് യുദ്ധക്കപ്പലുകളുടെയും മിസൈലുകളുടെയും സ്ഥാനം കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാനാണ് വികസിപ്പിച്ചത്.

ജിപിഎസ് സിസ്റ്റം പ്രധാനമായും മൂന്ന് ഭാഗങ്ങൾ ചേർന്നതാണ്. ഒന്നാമത്തേത് 'സ്പേസ് സെഗ്‌മെന്റ്' ആണ്. ഭൂമിക്ക് മുകളിൽ ഏകദേശം ഇരുപതിനായിരം കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ 24 ഉപഗ്രഹങ്ങൾ നിരന്തരമായി ഭൂമിയെ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നു. ഭൂമിയിൽ എവിടെ നിൽക്കുന്ന ഒരാൾക്കും ഏത് സമയത്തും കുറഞ്ഞത് നാല് ഉപഗ്രഹങ്ങളെയെങ്കിലും നേരിട്ട് കാണാൻ കഴിയുന്ന രീതിയിലാണ് ഇവയുടെ ഭ്രമണപഥം ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്. രണ്ടാമത്തേത് ഭൂമിയിലെ 'കൺട്രോൾ സെഗ്‌മെന്റ്' ആണ്. വിവിധ രാജ്യങ്ങളിലിരുന്നുള്ള കൺട്രോൾ സ്റ്റേഷനുകൾ ഈ ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കുന്നു. മൂന്നാമത്തേത് നമ്മൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്മാർട്ട്ഫോണുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന 'യൂസർ സെഗ്‌മെന്റ്' ആണ്. നമ്മുടെ ഫോൺ ഉപഗ്രഹങ്ങളിലേക്ക് സന്ദേശങ്ങൾ അയക്കുന്നില്ല എന്ന വസ്തുത പലർക്കും അറിയില്ല. പകരം, ഉപഗ്രഹങ്ങൾ നിരന്തരമായി അയച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന സമയസന്ദേശങ്ങൾ ഫോൺ സ്വീകരിക്കുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഉപഗ്രഹത്തിൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ ഫോണിലെത്താൻ എടുക്കുന്ന സമയം കണക്കാക്കി ഫോൺ ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഒരു സ്മാർട്ട്ഫോൺ നമ്മുടെ സ്ഥാനം കണ്ടെത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയെ 'ട്രൈലാറ്ററേഷൻ' (Trilateration) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇത് ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, മൂന്നോ അതിലധികമോ പോയിന്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ദൂരം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു വസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനം കൃത്യമായി കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ നിൽക്കുന്ന സ്ഥലം മൂന്ന് നഗരങ്ങളിൽ നിന്ന് എത്ര ദൂരത്തിലാണെന്ന് കൃത്യമായി അറിഞ്ഞാൽ, ആ ദൂരങ്ങൾ വൃത്തങ്ങളായി വരച്ചാൽ അവ കൂട്ടിമുട്ടുന്ന ബിന്ദുവായിരിക്കും നിങ്ങളുടെ സ്ഥാനം. ഉപഗ്രഹങ്ങൾ അയക്കുന്ന സിഗ്നലുകൾ പ്രകാശവേഗതയിലാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, സെക്കൻഡിന്റെ പത്തുലക്ഷത്തിൽ ഒരംശം (Microsecond) പോലും സമയം തെറ്റിയാൽ ഭൂപടത്തിലെ സ്ഥാനം കിലോമീറ്ററുകളോളം മാറിപ്പോകും. ഈ കൃത്യത ഉറപ്പാക്കാൻ ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ 'അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകൾ' (Atomic Clocks) ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സെസീയം (Cesium) ആറ്റങ്ങളുടെ ചലനം നിരീക്ഷിച്ചാണ് ഇവ സമയം അളക്കുന്നത്.

എന്നാൽ അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകൾ മാത്രം പോരായിരുന്നു ഈ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ശരിയാകാൻ. ഐൻസ്റ്റീന്റെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ (Theory of Relativity) ഇവിടെ നിർണ്ണായകമാണ്. ഐൻസ്റ്റീൻ പറഞ്ഞതുപോലെ സമയം എല്ലാവർക്കും ഒരേ വേഗതയിലല്ല സഞ്ചരിക്കുന്നത്. ഉപഗ്രഹങ്ങൾ അതിവേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാൽ 'സ്പെഷ്യൽ റിലേറ്റിവിറ്റി' പ്രകാരം അവയിലെ ക്ലോക്കുകൾ ഭൂമിയിലേതിനേക്കാൾ സാവധാനത്തിൽ ഓടുന്നു (ഒരു ദിവസം 7 മൈക്രോസെക്കൻഡ്). എന്നാൽ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് വളരെ ഉയരത്തിലായതുകൊണ്ട് ഗുരുത്വാകർഷണം കുറവായതിനാൽ 'ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി' പ്രകാരം ക്ലോക്കുകൾ വേഗത്തിൽ ഓടുകയും ചെയ്യുന്നു (ഒരു ദിവസം 45 മൈക്രോസെക്കൻഡ്). ഇവ രണ്ടും കൂട്ടി നോക്കുമ്പോൾ ഉപഗ്രഹത്തിലെ ക്ലോക്കുകൾ ഭൂമിയേക്കാൾ ഒരു ദിവസം 38 മൈക്രോസെക്കൻഡ് വേഗത്തിൽ ഓടുന്നു. ഐൻസ്റ്റീന്റെ ഈ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് സമയം ക്രമീകരിച്ചില്ലായിരുന്നെങ്കിൽ ഗൂഗിൾ മാപ്പിലെ ലൊക്കേഷൻ ഓരോ ദിവസവും 10 കിലോമീറ്റർ വീതം തെറ്റുമായിരുന്നു.

ഇന്ന് നമ്മൾ കാണുന്ന ഗൂഗിൾ മാപ്പിന്റെ വികാസം പല കമ്പനികളുടെയും സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഒത്തുചേർന്നാണ് ഉണ്ടായത്. 2005-ൽ ഗൂഗിൾ മാപ്പ് ലോഞ്ച് ചെയ്യുമ്പോൾ, മാപ്പുകൾ കഷ്ണങ്ങളായി ലോഡ് ചെയ്യുന്ന 'സ്ലിപ്പി മാപ്പ്' (Slippy Map) സാങ്കേതികവിദ്യയും സാറ്റലൈറ്റ് ചിത്രങ്ങൾ കാണാനുള്ള സംവിധാനവും അവർ ചെറിയ സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളെ വാങ്ങി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതാണ്. ഇന്ത്യയെപ്പോലെയുള്ള രാജ്യങ്ങളിൽ മാപ്പിംഗ് നടത്തിയപ്പോൾ ഗൂഗിളിന് വലിയ വെല്ലുവിളികൾ നേരിടേണ്ടി വന്നു. പാശ്ചാത്യ രാജ്യങ്ങളെപ്പോലെ റോഡ് നമ്പറുകളല്ല, മറിച്ച് ലാൻഡ്മാർക്കുകൾ (മരങ്ങൾ, കടകൾ, കെട്ടിടങ്ങൾ) നോക്കിയാണ് ഇന്ത്യക്കാർ വഴി കണ്ടെത്തുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കിയ ഗൂഗിൾ, ഇന്ത്യയിൽ ലാൻഡ്മാർക്കുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നാവിഗേഷൻ അവതരിപ്പിച്ചു. അതോടൊപ്പം തന്നെ 'മാപ്പ് മൈ ഇന്ത്യ' (MapmyIndia) പോലുള്ള തദ്ദേശീയ കമ്പനികൾ വർഷങ്ങളോളം റോഡുകളിലൂടെ നേരിട്ട് സഞ്ചരിച്ച് വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ചതും ഇന്ത്യയിലെ മാപ്പിംഗ് കൃത്യമാക്കാൻ സഹായിച്ചു.

ഗൂഗിൾ മാപ്പ് ഇന്ന് കേവലം ഒരു വഴികാട്ടി മാത്രമല്ല, ഒരു വലിയ ഡാറ്റാ വ്യവസായമാണ്. ഉപഭോക്താക്കളുടെ താല്പര്യങ്ങൾ (Search Intent) മനസ്സിലാക്കി പരസ്യങ്ങൾ നൽകാനും, ഊബർ, സ്വിഗ്ഗി തുടങ്ങിയ കമ്പനികൾക്ക് മാപ്പ് സേവനങ്ങൾ നൽകി വരുമാനമുണ്ടാക്കാനും ഗൂഗിളിന് സാധിക്കുന്നു. 'ഡാറ്റാ ഫ്ലൈവീൽ' (Data Flywheel) എന്ന തത്വമനുസരിച്ച്, കൂടുതൽ ആളുകൾ മാപ്പ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ കൂടുതൽ ഡാറ്റ ലഭിക്കുകയും അത് മാപ്പിനെ കൂടുതൽ കൃത്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ ഇതിന് രാഷ്ട്രീയ വശങ്ങളുമുണ്ട്. ഓരോ രാജ്യത്തെയും നിയമങ്ങൾക്കും രാഷ്ട്രീയ ഭൂപടങ്ങൾക്കും അനുസരിച്ച് അതിർത്തികൾ മാപ്പിൽ രേഖപ്പെടുത്തേണ്ടി വരുന്നത് ഗൂഗിളിനെപ്പോലുള്ള കമ്പനികൾക്ക് വലിയ വെല്ലുവിളിയാണ്.

ഭാവിയിൽ മാപ്പുകൾ മനുഷ്യർക്ക് വേണ്ടിയല്ല, മറിച്ച് സ്വയം ഓടുന്ന കാറുകൾക്കും (Self-driving cars) ഡ്രോണുകൾക്കും വേണ്ടിയാണ് തയ്യാറാക്കുന്നത്. റോഡിന്റെ വശത്തെ ചെറിയ കല്ലുകൾ പോലും രേഖപ്പെടുത്തിയ 'ഹൈ ഡെഫനിഷൻ മാപ്പുകൾ' ഇതിനായി ആവശ്യമാണ്. ഓഗ്മെന്റഡ് റിയാലിറ്റി (AR) ഉപയോഗിച്ച് ഫോൺ ക്യാമറയിലൂടെ യഥാർത്ഥ റോഡിൽ ദിശാസൂചനകൾ കാണുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയും വ്യാപകമായി വരുന്നു. ഇതോടെ ഡിജിറ്റൽ ലോകവും യഥാർത്ഥ ലോകവും തമ്മിലുള്ള അതിർവരമ്പുകൾ ഇല്ലാതാകുകയാണ്.

എങ്കിലും, ഇത്തരം അമിത സൗകര്യങ്ങൾ വഴി കണ്ടെത്താനുള്ള മനുഷ്യന്റെ സ്വാഭാവികമായ കഴിവിനെ (Spatial Intelligence) ബാധിക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന ആശങ്ക നിലനിൽക്കുന്നുണ്ട്. നമ്മുടെ തലച്ചോറിലെ നാവിഗേഷൻ കേന്ദ്രമായ ഹിപ്പോകാമ്പസ് (Hippocampus) കൃത്യമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടാത്തത് ഭാവിയിൽ ദോഷകരമായേക്കാം. പണ്ട് മനുഷ്യൻ ലോകത്തെ അളക്കാൻ ശ്രമിച്ചു, ഇന്ന് ഡിജിറ്റൽ സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ ലോകം നമ്മെ ഓരോ നിമിഷവും അളന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ബ്രിട്ടീഷുകാരുടെ ഇരുമ്പ് ചങ്ങലകളിൽ തുടങ്ങി ഉപഗ്രഹങ്ങളിലെ ആറ്റമിക് ക്ലോക്കുകളിൽ എത്തിനിൽക്കുന്ന ഈ ചരിത്രം മനുഷ്യൻ ഭൂമിയെയും കാലത്തെയും കീഴടക്കാൻ നടത്തിയ അതിജീവനത്തിന്റെ കഥയാണ്.