|
இனம் காணப்பட்ட ஈர்ப்பலைகள்
கனி விமலநாதன் B.Sc
1.2 மில்லியன்
வருடங்களுக்கு முன்னராக எங்களது புடவியில் (பேரண்டத்தில்) எங்கேயோ
ஓரிடத்தில் அதிசயமான நிகழ்வொன்று நடைபெறுகின்றது. இரண்டு பாரிய
கருந்துளைகள் ஒன்றையொன்று சுற்றிய வண்ணமாக அருகருகே வந்து, ஒன்றுடன்
ஒன்று மோதி, ஒன்றாகி, மிகப் பெரிய தனியொரு கருந்துளையாக மாறுகின்றன.
இந்நிகழ்வின் விளைவாக அவ்விடத்தில் வலிமையான ஈர்ப்பலைகள் தோன்றிப்
புடவியினுள் எல்லாத் திசைகளிலும் மிக வேகமாக, ஒளியின் வேகமான
செக்கனுக்கு 300,000 கிலோமீற்றர் என்ற கதியில் பரவிப் பயணப்படுகின்றன.
இந்த ஈர்ப்பலைகள் 1.2 மில்லியன் வருடங்கள் விண்வெளியில், வெற்றிடத்திற்
பயணப்பட்டு, செப்டெம்பர் 14, 2015ல் எங்களது புவியைக் கடந்து சென்றன.
இப்படியாக அவ்வீர்ப்பலைகள் புவியினைக் கடந்து செல்கையில் எங்களது இரண்டு
லிகோ
(LIGO – Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)
என்ற கருவிகள் இனம் கண்டு கொண்டு விட்டன. இவ்விபரத்தை பெப்ரவரி 2016ல்
உலகத்தினருக்குத் தெரிவித்தார்கள். கிட்டத்தட்ட இக்கருவிகளின் 50 வருடக்
காத்திருப்பின் இவ்வரிய கண்டு பிடிப்பானது நடந்தேறியது.
  (மேலே
இருப்பவை இரண்டு கருந்துளைகள் இணைந்து ஈர்ப்பலைகள் தோன்றுவதற்கான
நிலையில் வருவதைக் காட்டும் மாதிரிப் படங்கள்)
நான் குறிப்பிட்ட அந்த இரண்டு கருந்துளைகள் மோதிக் கொண்ட நிகழ்வானது
1.2 மில்லியன் வருடங்களின் முன்னர், 1.2 மில்லியன் ஒளியாண்டு தொலைவில்
நடந்திருக்கின்றது என்பதனை நீங்கள் கணித்திருப்பீர்கள்;. லிகோ
கருவிகளின் உதவியுடனான தங்களின் இக்கண்டுபிடிப்பு கடந்த 20 ஆண்டுகளிலேயே
நடந்த மிகப் பெரிய இயற்பியற் கண்டுபடிப்பு என்கிறார்கள். மேலும் இவர்கள்,
இது இயற்பியலின் நோபல் பரிசிசைனப் பெறக் கூடியதான அறிவியற்
கண்டுபிடிப்பொனக் கூறி, மார்தட்டிக் கொள்ளுகின்றார்கள். சிலர், 'கடவுட்
துணிக்கை'க் கண்டு பிடிப்பை விடவும் இதனைத்தான் பெரியதாகக் கூறிக்
கொள்கிறார்கள். இத்தகை உயர்வான இவ்விபரம் பற்றி நாங்களும் சிறிது
தெரிந்து கொள்வோம்.
அலைகள் என்ற பதம் எங்களுக்குப் புதிதான ஒன்றல்ல. கடலலைகள் முதல்
ஒலியலைகள், காற்றலைகள் வானொலியலைகள் இன்னமும் எத்தனையோ இயற்பியல் கூறும்
அலைகள் பற்றி எங்களுக்குத் தெரிந்துதான் இருக்கின்றது. எங்களது
பார்வைக்கு உதவுகின்ற, 'இருமை இயல்பு' உடைய ஒளி (வெளிச்சம்) கூடச்
செல்வது அலை வடிவம்தான் என்று கூடக் கூறிக் கொள்ளும் அளவுக்கு அலைகள்
பற்றி நாங்கள் தெரிந்து வைத்திருக்கிறோம். இன்னமும் 'இப்போது அந்த
அலைதான் போகிறது', 'இது அவரின் அலை' என்பது போன்ற சொற்றொடர்களை எல்லாம்
இலாவகமாக எங்களின் வார்த்தைப் பாவனைகளில் பாவித்து எங்களது அலைகள்
பற்றிய அறிவினைக் காட்டிக் கொள்ளுகிறோம். இவ்வகையாக உள்ள அலைகளில்
ஒன்றுதான் ஈர்ப்பலை. மற்ற அலைகளை விட வித்தியாசமான இந்த ஈர்ப்பலைகளின்
கதையையும் மெதுமையாகத் தெரிந்து கொள்வோம்.
மனிதக் கூர்ப்புப் பாதையில் 2 மெய்யிரம் (மில்லியன்) ஆண்டு முன்னர்
ஆதிமனித இனம் தோன்றுகின்றது. 'கோமோ இரக்சஸ்' என்கிற அந்த ஆதி
மனிதவினத்தில் இருந்து கூர்ப்பினால் இருநூறாயிரம் வருடங்களுக்கு
முன்னராகப் புத்திசாலிகள் எனப் பொருள் கொள்ளப்படும் 'கோமோ சேப்பியன்கள்'
ஆகிய தற்போதய மனிதர் தோன்றுகின்றனர். அத்துடன் நின்றுவிடவில்லை. 55
அல்லது 60 ஆயிரம் ஆண்டு முன்னர் இந்த மனிதர்களுக்கு எப்படியோ 'மூளை
விகாரம்' ஒன்று ஏற்படுகிறது. மனிதரில் ஏற்பட்ட அந்த மூளைவிகாரம்
அவர்களைச் சும்மா விடவில்லை. எதையும் துருவித் துருவி ஆராய வைக்க,
தம்மையும் ஆய்ந்து, தமது சூழலையும் ஆராயத் தொடங்கினர். அதனால் தம்
முன்னவரிலும் பார்க்க அறிவியற் திறன்மிக்கராய் மாறி, இன்றுள்ள நிலைக்கு
வந்து, இன்று இப்படியாக மிளிர்கின்றார்கள்.
இனி, பொருட்கள் ஏன் கீழே விழுகின்றன என்ற கேள்வியுடன் ஆரம்பமான
ஈர்ப்பின் கதைக்குள் வருவோம். 2500 ஆண்டு முன்னராக கிரேக்கரான
அரிஸ்ரோற்ரில் பொருட்கள் புவியில் வந்து விழுவது அவற்றின் இயல்பு எனக்
கூறி ஈர்ப்பிற்கான முதல் விளக்கத்தைத் தருகின்றார். தொடர்ந்து வளர்ந்த
அறிவியல் பல்வகையாகச் சூழலை விளக்கிட, பொருட்கள் கீழே விழுவது புவியின்
ஈர்ப்பு சக்தியினால் என்றொரு புரிதல் வருகிறது. 17ம் நூற்றாண்டில்
நியூட்டன் ஈர்ப்புவிசை என்ற பதத்தினைக் கொண்டு வந்து வெற்றிகரமான
ஈர்ப்புவிதியையும் தருகின்றார். அதன்படி, புவியீர்ப்புவிசை காரணமாகவே
பொருட்கள் புவிமேல் வந்து விழுகின்றன என்று கூறியதுடன், பேரண்டத்தின்
பொருட்கள் எல்லாம் ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்கின்றன என்ற புரட்சிகரமான
விளக்கத்தையும் கொடுத்தார். ஆனால் ஈர்ப்புப் பற்றிய மனிதர்களின்
துருவல்களும் தேடல்களும் அத்துடன் நின்று விடவில்லை. தொடர்ந்து கொண்டே
போக, 20ம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் ஐயன்ரைன் சார்புக் கொள்கைகள்
இரண்டினை உலகினருக்கு அறிமுகப்படுத்துகிறார். சார்புக் கொள்கைகள்,
புவியினரின் புடவி பற்றிய புரிதல்கள் எல்லாவற்றையும் புரட்டிப் போட்டு
விட்டன. குறிப்பாக, ஈர்ப்புப் பற்றிய விளக்கம் முற்றிலும் மாறிவிட்டது.
ஈர்ப்பு என்பது, பொருட்களின் இயல்புமல்ல, பொருட்களினால்
ஏற்படுத்தப்படும் ஈர்ப்புவிசையுமல்ல, அது எங்களின் பேரண்டத்தின்
பெருவெளியின் சிறப்பான இயல்பு என்று பொதுச் சார்புக் கொள்கை
தெளிவுபடுத்தியது.
இந்நிலையில் பொதுச்சார்புக் கொள்கை ஈர்ப்பலைகள் பற்றியும் கொள்கை
வடிவில் வெளிப்படுத்தியது. பொருட்களின் இயக்கம் பேரண்டத்துள்
ஈர்ப்பலைகளை உருவாக்குகின்றன என்பதை சார்புக் கொள்கை காட்டியது. மேலும்,
ஒரு இடத்தில் சடுதியாக சக்தி மாற்றம் அல்லது சக்தி இழப்பு அல்லது
பொருளழிவு ஏற்பட்டால் அவ்விடத்தில் ஈர்ப்பலைகள் தோன்றுகின்றன எனவும் அது
கூறிக் கொண்டு நின்றது. எடுத்துக் காட்டாக, எங்களது புவி, கதிரவனைச்
சுற்றுகையில் கிட்டத்தடட் 20 வீதமான சக்தியை இழக்கிறது. அச்சக்தி
ஈர்ப்புசக்தியாக மாறி ஈர்ப்பலைகளாகப் பேரண்ட வெளியில் பரவுகின்றது.
இராட்சத சென்னிற விண்மீன்னொன்று சுப்பநோவா வெடிப்புக்குள்ளாகிக்
கருந்துளையாக மாறுகையிலும் பெருளவு சக்தி வெளிவீசப்பட, அங்கும்
ஈர்ப்பலைகள் உருவாகுகின்றன. ஆரம்பத்தில் நான் கூறியது போன்று, இரண்டு
கருந்துளைகள் ஒன்றாக இணையும் போதும் பெருமளவு சக்தி வெளி வீசப்பட,
அவ்விடத்தில் இருந்தும் ஈர்ப்பலைகள் செல்கின்றன. எல்லாவற்றிற்கும்
மேலாக, 13700 மில்லியன் ஆண்டு முன்னராகப் பிக்பாங்குடன் பேரண்டம்
தோன்றிய போதும் ஈர்ப்பலைகள் தோன்றி பேரண்டம் முழவதும் பரந்து கொண்டே
இருக்கின்றன. ஆக, பேரண்டம் முழவமுதம் இந்த ஈர்ப்பலைகள் பரவிச் சென்ற
வண்ணம் இருக்கின்றன.
இதன்படி, பேரண்டம் முழவதிலும் இந்த ஈர்ப்பலைகள் பரவிக் கொண்டே
இருக்கின்றனவாம். நீரிலே நீரலைகள், நீர்த் துணிக்கைகளின்
குழம்பல்களினால் தோன்றிச் செல்கின்றன அல்லவா. அவ்விதமே இந்த
ஈர்ப்பலைகளும் பேரண்டத்தின் வெளி-நேரப் பரிமாணத்தில் குழம்பல்களை
ஏற்படுத்திக் கொண்டு செல்கின்றனவாம். இக்குழம்பல்களினால்
பெளி-நேரப்பரிமாணத்தில் விரிதல்களும் சுருக்கங்களும் மாறிமாறித்
தோன்றுகின்றன. இது, நீர்த் துணிக்கைளின் அசைவுகளால் நீரலைகள் செல்கையில்
அவ்வலை இயக்கம் சக்தியை கடத்திச் செல்வது, சுனாமியின் போது பெரமளவு
சக்தி ஆழிப்பேரலையால் எடுத்துச் செல்லப்படுவது போன்று ஈர்ப்பலைகளும்
வெளி-நேர பரிமாணவெளியில் ஈர்ப்பு சக்தியை கடத்திக் கொண்டு செல்கின்றன.
 அருகில்
இருப்பது ஈர்ப்பலைகள் பரவிச் செல்வதைக் காட்டும் மாதிரிப் படம்)
ஈர்ப்பலைகள் நீரலைகளிலும் சற்று வேறானவை. ஏனெனில் ஈர்ப்பலைகள் வெல்லும்
வெளி-நேரம் என்பது நீரைப் போன்றதல்ல. அதனால் ஈர்ப்பலைகளின் இயக்கம்
நீரலைகளின் இயக்கத்திலும் நின்று வேறுபடுகின்றது. இந்த ஈர்ப்பலைகள்
செக்கனுக்கு 300 ஆயிரம் கிலோமீற்றர் கதியிற் செல்லும் ஓளியலைகள் என்ற
மின்காந்த அலைகள் போன்றவை. அலை செல்கிற திசைக்குச் செங்குத்தான
அதிர்வுகளில் மின்காந்த அலை செல்வது போல், ஈர்ப்பலைகளும் வெளிநேரப்
பரிமாணத்தில் ஈர்ப்பலை செல்லும் திசைக்குச் செங்குத்தாகவும்,
தமக்குள்ளும் செங்குத்தான இரண்டு போக்குகளிலும் (ஒன்று மேல் - கீழ்,
மற்றது இடம் - வலம் என்னும் வகையில்) நெருக்கல்களையும், ஐதாக்கங்களையும்
உண்டாக்கிக் கொண்டு செல்கின்றன. இது எவ்வதம் நிகழ்கின்றது என்பதனையும்
தரிந்து கொள்வோம்.
எங்களது பேரண்ட வெளி, முப்பரிமாணப் புள்ளிகளும் நேரமும் இணைந்த நாலு
பரிமாணங்களைக் கொண்டது. இந்த நாற்பரிமாண வெளி-நேரத்தின் சிறப்பு
என்னவெனில், அதிலுள்ள புள்ளிகள் எல்லாம் நேரத்துடன் இணைந்திருப்பதால்
ஒன்றுடன் ஒன்று பின்னப்பட்டு இருக்கின்றன. அதனால்; அது இரப்பர் போன்று
இழுபடும் தன்மை கொண்டு காணப்படுகிறது. இவ்வெளியின் ஒரு புள்ளியில் சடமோ
(பொருளோ) அல்லது சக்தியோ இருக்கும் போது அதனைச் சுற்றியிருக்கும் வெளி
(வெளிநேரப் பரிமாணம்) பொருளினால் அல்லது சக்தியினால் சுருட்டப்படும்.
அதனால் வெளிநேரம் அவ்விடத்தில் வளைவுறும் அப்பொருள் அல்லது சக்தி
அவ்விடத்தில் நின்றும் அடுத்த இடத்திற்கு மாற்றமாக, அவ்வளைவு அடுத்த
புள்ளிக்கு மாற்றலாக, முதற் புள்ளி தனது பழைய நிலைக்கு வந்துவிடும். இது
கிட்டத்தட்ட நெருக்கல்களையும் ஐதாக்கல்களையும் அப்பபுள்ளியில்
உண்டாக்குவது போன்றது. இது மாறிமாறி அடுத்தடுத்த புள்ளிகளில் உண்டாக,
ஈர்ப்பலை முன்னேறிக் கொண்டு போகும்.
பேரண்ட வெளி எங்கிலும் இந்த ஈர்ப்பலைகள் காணப்பட்டாலும், அவற்றை நாங்கள்
கண்டு கொள்ள முடியாது என்று ஈர்ப்பலைகளை அம்பலப்படுத்திக் காட்டிய
ஐன்ஸ்ரைன் கூறியிருந்தார் அது பற்றிய தெளிவினையும் பெறுவோம். நீரலைகள்
எங்கள் கண்களுக்குத் தெரிவது, நீர்த் துணிக்கைகள் மேலும் கீழும்
போகையில் ஏற்படும் இடப்பெயர்ச்சியை எங்களால் காணக் கூடியதாக இருப்பதால்
ஆகும். ஆனால், ஈர்ப்பலைகள் செல்கையில் இவை ஏற்படுத்தும் இடப்பெயர்ச்சி
(இதனை வீச்சம் என்பார்கள்) மிகவும் சிறியதாம். சிறியதென்றால் சின்னன்
பொனன்னல்ல. ஒரு மீற்றரை மில்லியன்களால் நாலு தடலைகள் வகுத்து (பிரித்து)
வருகின்ற விடையை மேலும் பத்தாயிரத்தால் வகுத்தால் எவ்வளவு வருமோ அவ்வளவு
சிறியதாக இருக்குமாம், ஈர்ப்பலைகளின் வீச்சம். கணிதத் தீர்வுகளின்
மூலமாக இதனைக் கண்டுபிடித்த ஐன்ஸ்ரைன் இவ்வளவு சிறிய வீச்சுடைய
ஈரப்பலைகளை எங்களால் இனம் காணவே முடியாது என்று கூறிவிட்டார். ஆதன்
விளைவுகளையே உணர முடியும் என்று கூறியிருந்தார். ஆனால் விஞ்ஞானிகள்;
சுமமா இருக்கவில்லை. நேரடியாக இல்லாமல் வேறு வழிகளில் ஈர்ப்பலைகளைக்
கண்டு பிடிக்க முனைந்து வெற்றியும் அடைந்து விட்டார்கள். இரண்டு;
கில்லாடி விஞ்ஞானிகள் 1974ம் ஆண்டு நேரடியாக இல்லாமல், சுற்றி வளைத்து
ஈர்ப்பலைகளை; உள்ளன எனக் காட்டி, 1993ம் ஆண்டில அதற்கான நோபல்
பரிசினையும் பெற்றுக் கொண்டார்கள். இக்கட்டுரைக்கு அது பற்றிய
விபரிப்புகள் தேவையில்லை என்பதால் அதனைத் தாண்டிச் செல்கிறேன்.
 (படம்
லிகோ கருவியின் அமைப்பினைக் காட்டுகிறது.)
லிகோ ஈர்ப்பலைகளை நேரடியாகவே காட்டிக் கொடுத்தது. நாற்பரிமான வெளியில்
ஈர்ப்பலைகள் ஏற்படுத்திய சுருக்கங்கள், விரிவுகளின் (நெளிவு சுழிவுகள்)
வழியிலே லேசர் தொழில் நுட்பத்துடன் அதனை இனம் கண்டு கொண்டார்கள். ஏப்படி
என்கிறீர்களா? அவர்கள் பாவித்த சிக்கலான அறிவியல் விடயங்களை
விட்டுவிடுவோம். வுpளக்கத்திற்கு இதனைத் தெரிந்து கொள்வோம். ஈர்ப்பலை
செல்கையில் வெளி-நேரப் பரிமாணத்தில் மாறிமாறி நெருக்கல்கள் விரிசல்கள்
என உண்டாக்கிறது அல்லவா. வெளியின் இந்த இயல்பால், ஈர்ப்;பலை செல்கையின்
வெளி-நேரப் பரிமாணம் சுருங்ஙி விரிய 'லிகோ' கருவியின் நீண்ட கைகள் தமது
நீளத்தில் மிகச் சிறிய அம்மாற்றத்தைக் காட்டி, ஈர்ப்பலைகள் கடந்து
சென்றதை இனம் காட்டின. அப்படி வெளியில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் நீள
மாற்றங்கள் ஏற்படுத்தும் வண்ணமாக கருவியை அமைத்திருந்தார்கள்.
இவ்வண்ணம்தான் ஈர்ப்பலைகளை இனம் கண்டார்கள்.
சரி, இதிலென்ன பெருமை, இதிலென்ன நன்மை என்கிறீர்களா? பல உண்டு
என்கிறார்கள். எடுத்துக் காட்டாகச் சிலவற்றைத் தருகிறேன். இப்பொழுது
எங்களது தகவற் பரிமாற்ற ஊடகமாக மின்காந்த அலைகள் மட்டுமே உள்ளது. அதற்கு
மாற்றாக, இன்னமும் வலிமையானதாக ஈர்ப்பலைகளைப் பாவிக்கலாம் என்று
விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றார்கள். மேலும், மின்காந்த அலைகள் செல்ல முடியாத
இடங்களிலும் ஈர்ப்பலைகள் செல்லக் கூடியனவாக இருப்பதால் எங்களின்
அறிவியல் ஆய்வுகளின் வலிமை எதிர்காலங்களில் இன்னமும் அதிகமாக இருக்கும்
என்கிறார்கள். மற்றது, பிக்பாங்கில் இருந்துதான் பேரண்டம் தோன்றியது
என்பதனையும் இந்த ஈப்பலைகளால் நிறுவிவிட முடியும் என்கிறார்கள்.
எல்லாவற்றிக்கும் மேலாக, ஐயன்ரைனின் பொதுச் சார்புக் கொள்கையின் இன்னொரு
நிறுவலாகவும் இது அமைந்து விட்டது.
ஈர்ப்பலைகள் பற்றிய மெதுமையான விளக்கத்திபை; பெற்றிருப்பீர்கள் என
எண்ணுகின்றேன். ஆர்வமுள்ளவர்கள், வலையத்தில் சென்றோ, சார்பியல் பற்றிய
நூல்களை வாசித்தோ இவ்விடம் பற்றி இன்னமும் பல விபரங்களைப் பெற்றுக்
கொள்ளலாம்.
அடுத்தொரு ஆக்கத்துடன் மீண்டும் சந்திக்கிறேன்,
அன்புடன்,
கனி விமலநாதன் B.Sc
உங்கள்
கருத்து மற்றும் படைப்புக்களை
editor@tamilauthors.com
என்ற மின் அஞ்சல் முகவரிக்கு அனுப்பவும்
|
