ஈர்ப்பு அலைகள்.

 

Black-Hole-Mergers

கடந்த சில நாட்களாக மொத்த உலகமும் பரபரக்கின்ற விடயம் இது. நூறு வருடங்களுக்கு முன்னாலே ஐன்ஸ்டீனால் உய்த்தறியப்பட்டிருந்த ஈர்ப்பு அலைகளை இப்போது அதி நவீன கருவிகள் மூலம் அவதானிக்க முடிந்திருக்கிறது. நாம் எல்லோருமே ஈர்ப்பு சக்தியைப் பற்றிக் கேள்விப்பட்டிருக்கிறோம். அதென்ன ஈர்ப்பு அலைகள்? வெண்முரசு நீளத்துக்குப் பாகம் பாகமாக விவரிக்கவேண்டியதை அம்புலிமாமா சைசுக்குள் சுருங்கச்சொல்ல முயல்கிறேன்.

ஈர்ப்பு அலைகளை விளக்குவதற்குமுன்னாலே சார்பு விதிகளைப்பற்றி மேலோட்டமாகப் பார்க்கவேண்டும்.

நீங்கள் 100km/h வேகத்தில் செல்லும் ஒரு ரயில் வண்டியினுள்ளே அமர்ந்திருக்கிறீர்கள். உங்களுக்கு முன்னே உசைன் போல்ட் உட்கார்ந்திருக்கிறார். ரயில் நூறு கிலோமீட்டர் வேகத்தில் சென்றாலும் ரயிலுக்குள்ளே உட்கார்ந்திருக்கும் உங்களுக்கு ரயில் கண்ணாடிகளை மூடிவிட்டால் அதனை உணர்வது கடினம். முன்னே உட்கார்ந்திருக்கும் உசைன் போல்ட் 100km/h வேகத்திலே பயணம் செய்வதுபோலவும் உங்களுக்குத் தோன்றாது. ஏனெனில் நீங்கள் இருவருமே ரயிலுக்குள் இருப்பவர்கள். ரயிலின் சட்டத்தில் நீங்கள் இருவரும் நிலையாக இருக்கிறீர்கள். சீரான வேகத்தில் இயங்கும் ஒரு சட்டத்தில் (inertial systems) உள்ள பொருட்கள் எல்லாவற்றுக்கும் பௌதீகவிதிகள் ஒன்றாகவே இருக்கும். மாறாது. இப்போது திடீரென்று பயிற்சி செய்கிறேன் என்று சொல்லிக்கொண்டு உசைன் போல்ட் ரயிலுக்குள்ளேயே எழுந்து ஓடத்தொடங்குகிறார். அப்படி அவர் ஓடும் வேகம் 50km/h என்று வைப்போம். ரயிலுக்குள் இருக்கும் உங்களுக்கு அவர் ஓடுவது 50km/h வேகமாகவே தெரியும். அதே சமயம் ரயிலுக்கு வெளியே நின்று உசைன் ஓடுவதைப் பார்ப்பவருக்கு உசைனின் வேகம் வேகம் ரயிலின் வேகத்தையும் சேர்த்த 150km/h ஆகத் தெரியும்.

இது நியூட்டன் விதித்த சார்பு விதி. இதனை நியூட்டனுக்கு முன்னமேயே கலிலியோ சொல்லிவிட்டார். கலிலியோவுக்கு முன்னரேயே உலகின் ஏதாவது மூலையிலிருந்த சியாங்யுங்கோ சுப்பையாவோகூட இதனைச் சொல்லியிருக்கலாம். ஏனெனில் இதனைப் பொதுப்புத்தியாலேயே அனுபவத்தின்மூலம் கண்டறியலாம். இந்த விதி அவ்வளவு சிக்கல் இல்லாதது.

ஆனால் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் இந்த விதிக்கு ஆப்பு காத்திருந்தது. நியூட்டனின் சார்புவிதி எல்லா இயக்கங்களுக்கும் பொருந்தியது. எல்லா சட்டங்களுக்கும் பொருந்தியது. ஒன்றைத்தவிர. அதுதான் ஒளி.

நீங்கள் பயணம் செய்கின்ற ரயில் திடீரென்று அதிவேகமாக 250,000km/s வேகத்தில் செல்ல ஆரம்பிக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்ளுங்கள். இப்போது ரயிலுக்கு வெளியிலிருந்து பார்ப்பவருக்கு ரயில் 250,000km/s வேகத்தில் செல்வதுபோலவே தோன்றும். சிக்கல் இல்லை. ரயிலுக்குள்ளே உட்கார்ந்திருக்கும்போது நீங்களும் உசைன் போல்டும் ரயிலின் சட்டத்தில் அசையாமலேயே இருப்பீர்கள். அதுவும் சிக்கல் இல்லை. ஆனால் திடீரென்று உசைன் போல்ட் ஒளியாகமாறி ஒளியின் வேகத்தில் ரயிலுக்குள்ளேயே ஓடத்தொடங்குகிறார் என்று வைத்துக்கொள்ளுங்கள். ஒளியின் வேகம் கிட்டத்தட்ட 300,000km/s.  அப்போதுதான் இடியப்பச்சிக்கல் ஆரம்பிக்கிறது. ரயிலுக்குள் இருக்கும் உங்களுக்கு உசைன் போல்ட் 300,000km/s வேகத்தில் செல்வதாகவே தெரியும். ரயிலுக்கு வெளியே நின்று பார்ப்பவருக்கு உசைன் போல்ட் ரயிலின் வேகத்தையும் சேர்த்து 550,000 km/s வேகத்தில் ஓடுவதுபோலத் தெரியவேண்டும் அல்லவா? ஆனால் வெளியின் நிற்பவருக்கும் உசைன்போல்ட் 300,000km/s வேகத்தில் ஓடுவதாகவே தெரிவார். ரயிலுக்கு வெளியே இன்னொருவர் காரிலே எந்த வேகத்தில்போனாலும் அவருக்கும் உசைன் போல்ட் 300,000km/s வேகத்தில் ஓடுவதாகவே தெரிவார். ஒளியின் வேகமான 300,000km/s எந்தச்சட்டத்திலும் மாறவில்லை. ஒளியின் வேகம் நியூட்டனின் சார்புவிதிக்குள்ளே அகப்படவில்லை.

விஞ்ஞானிகள் குழம்பிப்போனார்கள். அதெப்படி எந்தச்சட்டத்திலும் ஒளியின் வேகம் ஒன்றாகவே இருக்கிறது? ஒரு சமாளிபிகேஷனாக மக்ஸ்வெல் என்றவர் ஒளி ஒரேயொரு சட்டத்தில்தான் பயணம் செய்யும். அந்தச்சட்டத்தில் அதன் வேகம் மாறாது என்று உல்டா விட்டு அந்த உல்டாவுக்கு ஈதர் என்று ஒரு பெயரும் வைத்தார். மொத்த உலகமுமே ஈதர் என்று ஒரு ஊடகம் வெற்றிடத்தில் இருப்பதாக நம்பிக்கொண்டது.  ஆனால் இல்லாத ஈதரை இருக்கென்று அழிச்சாட்டியம் பண்ணும்போது சிக்கல்கள் இன்னமும் பெரிதாகியதே ஒழிய தீர்ந்தபாடில்லை. எல்லா பரிசோதனைகளும் தோல்வியடைந்தன. ஒளியின் வேகத்தில் இயங்கும் சட்டங்களில் சார்புவிதிகளில் குழப்பங்கள் வந்து தொலைத்தன. நேரக்கணிப்புகளும், தூரக்கணிப்புகளும் மக்கர் பண்ணின. மண்டையைப் பிய்த்துக்கொண்டார்கள்.

அப்போதுதான் “மன்னவன் வந்தானடி”!

ஈதர் எல்லாம் தேவையில்லை. எந்தச்சட்டத்திலும் ஒளியின் வேகம் மாறாதது என்று ஐன்ஸ்டீன் சொன்னார். அதேசமயம் எந்தச்சட்டத்திலும் எது மாறாதது என்று நாங்கள் முன்னர் நினைத்தோமோ அது மாறுகிறது என்று சொன்னார். அதுநாள் வரைக்கும் காலம் என்பது சீராக நகரும் ஒன்று என்று எல்லோரும் நம்பிக்கொண்டிருந்தார்கள். எட்டு மணி பத்து நிமிடத்துக்கும் எட்டு மணி பதினொரு நிமிடத்துக்குமிடையில் கால இடைவெளி ஒரு நிமிடம்தான். அறுபது செக்கன்கள்தான். இது எந்தச்சட்டத்திலும் யாருக்கும் மாறாதது என்றே எல்லோரும் நினைத்து வந்தார்கள். அது சாதாரண வேகத்தில் இயங்கும் ரயிலுக்கோ அல்லது பூமிக்கோ உண்மைதான். ஆனால் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்க நெருங்க காலம் “மெதுவாக” நகர்கிறது என்பதை ஐன்ஸ்டீன் உய்த்தறிந்தார்.

மேலே சொன்ன 250,000km/s வேகத்தில் பயணம் செய்யும் ரயில் உதாரணத்தையே எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். உள்ளே உசைன் ஒளியாக மாறி ஓடிக்கொண்டிருக்கிறார். உள்ளே இருக்கும் உங்களுக்கும் வெளியே நிற்கும் இன்னொருவருக்கும் ஒளியின் வேகம் ஒன்றாகவே இருக்கிறது. அதெப்படி சாத்தியமாகலாம்? உள்ளே இருக்கும், அதாவது ஒரு செக்கனுக்கு 250,000 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் பயணம் செய்யும் உங்களுக்கும் ஒளி ஒரு செக்கனுக்கு 300,000 கிலோமீட்டர்கள் பயணம் செய்வதுபோலவே தெரிகிறது. வெளியே பூமியின் அசையாமல் நிற்பவருக்கும் ஒளி ஒரு செக்கனுக்கு 300,000 கிலோமீட்டர்கள் பயணம் செய்வதுபோலவே தோன்றுகிறது. ஆனால் ரயிலின் சட்டத்தைவிட பூமியின் சட்டத்தில் ஒளி அதே ஒரே செக்கனில் அதிகமான தூரத்தைக் கடக்கவேண்டும் அல்லவா. வேறு வேறு சட்டங்களில் தூரங்கள் வேறாக இருக்கின்றன. வேகம் மாறவில்லை. அப்படி என்றால் நேரம் மாறவேண்டும்! “ஒரு செக்கன்” இடைவெளி என்பது ரயிலின் உள்ளே இருப்பவருக்கும் வெளியே இருப்பவருக்கும் ஒரேமாதிரியாக இருக்க சாத்தியமேயில்லை. வெளியே இருப்பவரின் சட்டத்தில் ரயிலுக்குள்ளே காலம் மெதுவாக இயங்குகிறது. உதாரணத்துக்கு ஓடும் ரயிலுக்குள்ளே எட்டுமணி பத்து நிமிடத்திலிருந்து எட்டு மணி பதினொரு நிமிடத்துக்கு மணிக்கூட்டு முள்ளுக்கம்பி செல்வதற்கு வருடங்கள் பிடிக்கலாம். உதாரணத்துக்கு காலையில் அப்படியான அதிகதி ரயிலில் பிரயாணம் செய்பவர் மாலையில் திரும்பும்போது வீட்டிலேயே பல தலைமுறைகள் கழிந்துபோய் அவரின் படம் முன்னோர்கள் லிஸ்டில் சேர்க்கப்பட்டிருக்கும். ஆனால் பயணம் செய்பவர் அதனை உணர்ந்திருக்கமாட்டார். ஒளியின் வேகத்தை நெருங்க நெருங்க காலம் மிக மிக மெதுவாக நகர்ந்து ஒளியின் வேகத்தில் பயணிப்பவருக்கு காலம் நகராமல் அப்படியே ஸ்தம்பித்துவிடுகிறது. அதாவது ஒருவர் ஒளிக்கதிரில் தொங்கிக்கொண்டு பயணம் செய்தால் அவருக்கு வயதே ஏறாது. (அதே சமயம் அவரின் திணிவு மிகவும் ஒடுங்கி காணாமல் போய்விடுவார் என்பது வேறு). இப்படி ஒளியின் வேகத்தில் காலம் ஸ்தம்பித்துவிடுவதால் அதற்குமேலே அதன் சட்டத்தில் வேகம் என்பதே இருக்காது. இப்படிப் பல காரணங்களால் பிரபஞ்ச அமைப்பில் ஒளியின் வேகத்திலும் அதிகமான ஒன்று இருக்கவே முடியாது.

காலம் என்பது சீரானது, எங்கேயும் ஒரு செக்கன் ஒரு செக்கன்தான், கால இடைவெளிகள் ஒருபோதும் மாறாதவை என்று உலகம் இத்தனைகாலமும் முடிந்தமுடிபாக நினைத்திருந்ததை உடைத்தெறிந்தார் ஐன்ஸ்டீன். அது ஐன்ஸ்டீனின் முதல் விதியான “விசேட சார்பு விதி”! The special theory of relativity. இதை ஐன்ஸ்டீன் அறிவித்தது 1905ம் ஆண்டு.

ஆனால் சார்புவிதி சும்மா ட்ரையிலர்தான். மெயின் பிக்சர் பத்து வருடங்கள் கழித்து வெளிவந்தது. அதுதான் “பொதுச்சார்பு விதி”. General theory of relativity. ஐன்ஸ்டீனை மனிதகுலத்தின் அதிபுத்திசாலி விஞ்ஞானி என்கின்ற அசைக்கமுடியாத சிம்மாசனத்தில் கொண்டுபோய் இருத்திய விதியும் இந்தப் “பொது விதியே”.

ஐன்ஸ்டீன் எப்போது “விசேட சார்பு விதி”யை அறிமுகப்படுத்தினாரோ அன்றிலிருந்தே பௌதீகத்திலிருந்த பல குழப்பங்கள் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக தெளியத்தொடங்கின. நியூட்டனின் விதிகள் பல கிறீன் பிட்சிலே விளையாடும் இந்திய அணியின் விக்கட்டுகள்போலக் குலையத்தொடங்கின. ஒளியின் வேகத்துக்கு நெருங்கிய வேகத்தில் இயங்கும் சட்டங்களில் தூரம் கூட சீரானதல்ல. திணிவுகூட சீரானதல்ல என்பதெல்லாம் தெளிவடைய ஆரம்பித்தன. ஒளியின் வேகத்தில் ஓடும் ரயிலுக்குள் உட்கார்ந்திருக்கும் குஷ்புவின் இடுப்பு இலியானாவின் இடுப்புபோலத் தெரியும். (வெறும் பேச்சுக்குத்தான், இடுப்பே போய்விடும் என்பதே உண்மை!). வெளியே நிற்கும் இலியானாவை உள்ளிருக்கும் குஷ்பு பார்த்தால் “என்னம்மா இப்டி இளைத்திருக்கிறாய்?” என்றுதான் கேட்பார். ஏனெனில் குஷ்புவின் சட்டத்தில் இலியானாவும் எதிர்த்திசையில் பயணம் செய்வதால் அவரும் ஒடுங்கித்தான் தெரிவார்.

இப்படியான பல குழறுபடிகளால் காலத்தையும் நேரத்தையும் தீர்மானிப்பது சிக்கலாகியது. காலமும் வெளியும்(space) வேறு வேறு பரிமாணங்கள், ஒன்றோடொன்று தொடர்பற்ற சீரான தளங்கள் என்ற கலிலியோ, நியூட்டன் போன்றோரின் சிந்தனைகளை ஐன்ஸ்டீனின் விதி தூக்கியெறிந்துவிட்டது. காலமும் வெளியும் (Space and Time) ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்புபட்டவவை. அதி உயர் வேகத்தில் தொழிற்படும் பிரமாண்டமான பொருட்களின் வெவ்வேறு இயங்கு சட்டங்களில் காலமும் நேரமும் மாறக்கூடியவை. அதாவது பிரபஞ்ச அளவுகோல்களில் ஒரு மீட்டர் தூரம் காலத்தோடு கூடவும் குறையவும் செய்யலாம். ஒரு செக்கன் இடைவெளியும் தூரத்தோடு மாறுபடலாம். ஒன்றின்றி மற்றையதை கணிக்கமுடியாது. ஒரு வெளியை வெறுமனே நீளம், அகலம், உயரம் என்கின்ற முப்பரிமாணங்களுடன் மாத்திரம் விவரிக்கமுடியாது. அதுபோல காலத்தையும் வெறுமனே செக்கன், நிமிடம் என்ற அளவிடைகளில் மட்டுமே விவரிக்கமுடியாது. வெளியை விவரிக்க காலம் வேண்டும். காலத்தை விவரிக்க வெளி வேண்டும். அதனால் பிரபஞ்ச அமைப்புகளை நீளம், அகலம், உயரம், நேரம் என்ற நாற்பரிமாணங்களைக்கொண்ட SpaceTime என்கின்ற “காலவெளி” அளவிடைகளிலேயே விவரிக்கவேண்டும் என்று முடிவெடுத்தார்கள்.  இந்தக் காலவெளி சீரானது. பிரபஞ்சம் முழுதுமே காலவெளியால் நிரப்பப்பட்டிருக்கிறது.

ஐன்ஸ்டீனின் “விசேட சார்பு விதி”யினால் நியூட்டனின் தவான், ரோகித், ரைனா, தோணி என்று எல்லா விக்கட்டுகளும் விழுந்துகொண்டிருக்கையில் ஒரேயொரு விக்கட் மாத்திரம் நின்று பிடித்து அடித்தாடிக்கொண்டிருந்தது. அது தான் கோலியின் விக்கட்டான “ஈர்ப்பு விசை”! 

ஈர்ப்புவிசை என்றாலே இரண்டு பொருட்களுக்கிடையே இருக்கின்ற ஒன்றையொன்று இழுக்கும் விசை என்று அறிந்திருக்கிறோம். ஈர்ப்பு விசையின் அளவு திணிவோடு சம்பந்தப்பட்டது. மாங்காய் பூமியை நோக்கி விழுகிறது. பூமி மாங்காயை நோக்கி விழுவதில்லை. காரணம் மாங்காயின் திணிவு பூமியைவிட மிகக்குறைவு. சரி திணிவு அதிகமென்றதற்காக ஏன் மாங்காய் பூமியில் விழவேண்டும்? யார் மாங்காயைத் தள்ளிவிடுகிறார்கள்? ஒரு பொருள் நகர்வதற்கு ஒரு உந்து சக்தி வேண்டுமல்லவா? என்று நியூட்டனிடம் கேட்டால் “அது உந்து சக்தி இல்லை, ஈர்ப்பு விசை, திணிவோடு சம்பந்தப்பட்ட ஏதோ ஒரு இழுவைச் சக்தி இருக்கவேண்டும், அதுவும் அந்த விசை அந்தத்திணிவுக்குள்ளேயே எங்கிருந்தோ வரவேண்டும்” என்றார் நியூட்டன்.  நியூட்டனின் விதிகளின்படி ஈர்ப்புவிசை உடனடியானது. உதாரணத்துக்கு சூரியனின் பூமிமீதான ஈர்ப்புவிசை காலதாமதமின்றி உடனடியாகவே நிகழும். சூரியன் திடீரென்று அழிந்துபோனால் அதன் ஈர்ப்புவிசையும் அழிந்துபோய்விடும். அந்தக்கணமே பூமி சூரியனின் ஈர்ப்புவிசை இல்லாமல் தறிகெட்டு ஓடவேண்டிவரும். இப்படிச்சொல்கிறது நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதி. 

ஆனால் சூரியனிலிருந்து ஒரு ஒளிக்கற்றை வந்துசேரவே எட்டு நிமிடங்கள் பிடிக்கும். எப்படி ஈர்ப்புவிசை மாத்திரம் உடனடியாக உணரப்படுகிறது? அப்படியானால் ஈர்ப்புவிசை ஒளியின் வேகத்திலும் அதிகமானதாகிவிடுகிறதே? ஒளியின் வேகத்தைத்தான் பிரபஞ்ச அமைப்பிலே எதுவுமே மீற முடியாதே? இடறுகிறதே.  இறுதி விக்கட்டான கோலியும் ஆட்டமிழந்துவிடுகிறார்.

newton-vs-einstein

ஐன்ஸ்டீன் அப்படியொரு ஈர்ப்புவிசை பொருட்களுக்குள் இல்லவே இல்லை என்றார். சூரியனுக்குள்ளே எந்தவித ஈர்ப்புவிசையும் இல்லை. பூமிக்குள்ளேயிருந்து ஈர்ப்புவிசை தொழிற்படவில்லை. மாங்காயை பூமி “ஈர்க்கவில்லை”. மாங்காய் விழுவது பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் அல்ல. தள்ளுவிசையால். தள்ளுவது வேறு யாரும் கிடையாது. அந்த SpaceTime என்று அழைக்கப்படுகின்ற “காலவெளி”யே பூமியைச்சுற்றி வளைந்து தள்ளுகிறது. பூமிமாதிரி மிகப்பருமனான பொருளைச் சுற்றி காலவெளி வளைகிறது. அப்படி வளையும்போது ஏற்படுகின்ற தள்ளுகையாலேயே மாங்காய் பூமியை நோக்கிச் செலுத்தப்படுகிறது. சூரியனைச் சுற்றியுள்ள காலவெளியும் சூரியனைச்சுற்றி வளைகிறது. அதனாலேயே சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கோள்கள் சூரியனை நோக்கித் தள்ளப்படுகின்றன. கோள்கள் மட்டுமல்ல. அந்த ஏரியாவுக்குள்ளால் செல்லும் ஒளிக்கதிரைக்கூட காலவெளி சூரியனை நோக்கித் தள்ளப்பார்க்கும். 

ஒரு பெரிய ஸ்ப்ரிங் மெத்தைமேலே நிறைய டெனிஸ் பந்துகளை பரவி வையுங்கள். பின்னர் நடுவிலே மிகப்பெரிய பாறாங்கல்லை மெதுவாக வையுங்கள். பாறாங்கல் மெத்தையை அழுத்த டெனிஸ் பந்துகள் பாறாங்கல்லை நோக்கி உருண்டு வருமல்லவா? இப்போது ஸ்ப்ரிங் மெத்தையை காலவெளிபோன்று யோசித்தால் சூரியன் என்கின்ற பாறாங்கல்லை நோக்கி பூமியும் ஏனைய கிரகங்களும் தள்ளப்படுகின்றன. பாறாங்கல்லின் திணிவு அதிகமாக அதிகமாக மெத்தை இன்னமும் உள்ளே போகும், மெத்தையின் கரைகளிலிருந்த பந்துகளும் உருண்டுவரப்பாக்கும். இப்படி மிகப்பெரிய திணிவுள்ள நட்சத்திரங்களைச்சுற்றி வளைகின்ற காலவெளி எல்லாவற்றையும் உள்ளே தள்ள ஆரம்பிக்கும். ஒரு கட்டத்தில் ஒளியால்கூட அதிலிருந்து தப்பமுடியாது. அந்த வளைவுக்குள்ளே செல்லும் ஒளி வெளியேறமுடியாமல் உள்ளேயே தங்கிவிடும். அவற்றைத்தான் கருந்துளைகள் (Black Holes) என்று அழைப்பார்கள்.

6a00e5509ea6a18834016766423a31970b-800wi

ஒரு பொருளின் திணிவு, சக்தி அடிப்படையில் அந்தப்பொருளைச் சுற்றியுள்ள காலவெளி வளைகிறது என்கின்ற ஐன்ஸ்டீனின் தத்துவமும் அதனடிப்படையிலான விதிகளும் பூமி உட்பட பிரபஞ்சத்தின் எல்லா சட்டங்களுக்கும் பொருந்தின. பிரபஞ்சத்தில் நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதிகளால் விளக்கமுடியாத கருந்துளைபோன்ற விடயங்களை எல்லாம் ஐன்ஸ்டீனின் பொதுவிதி விளங்கப்படுத்தியது. பிரபஞ்சம் பற்றிய புதிர்கள் எல்லாம் விடுபட ஆரம்பித்தின.

இந்தப்பொதுவிதியின்படி சூரியன் அழிகின்ற உதாரணத்தை மீண்டும் பார்ப்போம். சூரியன் திடீரென்று அழிந்தால் அதனைச்சுற்றி வளைந்திருந்த காலவெளி குழம்ப ஆரம்பிக்கும். அந்தக்குழப்பத்தின் விளைவாக குளத்தில் கல்லெறியும்போது நீரலைகள் வளையம் வளையமாக பரவுவதுபோல “ஈர்ப்பு அலைகள்” பரவத்தொடங்கும். அந்த ஸ்ப்ரிங் மெத்தையிலே திடீரென்று நீங்கள் பாறாங்கல்லைத் தூக்கிவிட்டால் மெத்தை உடனே அதிரும் அல்லவா. அதுபோல காலவெளியும் அதிரும். அலைகளைத் தோற்றுவிக்கும். அந்த அலைகளின் பரவுகையோடு காலவெளியின் வளைவும் சீராகும். காலவெளியின் வளைவு சீராக பூமியை அழுத்துவதற்கு ஒரு வளைவும் இல்லாததால் அது தன்பாட்டுக்கு அலைய ஆரம்பிக்கும்!  சூரியன் அழியவேண்டுமென்பதில்லை. சூரியன் பிரபஞ்சத்தில் தற்போது பயணம் செய்யும்போதும் அதனைச்சுற்றியுள்ள காலவெளி குழம்புகிறது. ஈர்ப்பு அலைகள் பூமியைத் தாக்குகின்றன.

ஐன்ஸ்டீன் அவ்வாறான ஈர்ப்பு அலைகளும் ஒளியின் வேகத்திலேயே பயணம் செய்யும் என்று கணித்தார். அதுமட்டுமல்ல அந்த ஈர்ப்பு அலைகளின் அலைவடிவத்தைக்கூட அவர் துல்லியமாகக் கணித்தார். சூரியன் என்றில்லை, காலவெளியில் எந்தக்குழப்பம் ஏற்பட்டாலும் ஈர்ப்பு அலைகள் உருவாகும். நான் நடக்கிறேன் என்றால் என்னைச்சுற்றியுள்ள காலவெளி நடக்கும்போது வளைந்துகொண்டே தொடர்ந்துவருகிறது. எறும்பு ஊரும்போதும் காலவெளி அதனைச்சுற்றி வளைகிறது. காலவெளி அப்படி வளையும்போதும் நிமிரும்போதும் தொடர்ச்சியாக ஈர்ப்பு அலைகள் வெளியேறிக்கொண்டேயிருக்கும். ஆனால் அவற்றை உணரமுடியாது. அவை மிகவும் வலுக்குறைந்தவை. காலவெளியில் மிகப்பிரமாண்டமான குழப்பங்கள் இடம்பெறும்போது ஓரளவுக்கு உணரக்கூடிய ஈர்ப்பலைகள் உருவாகும். கருந்துளைகள் ஒன்று சேரும்போதும் மிகப்பெருமளவில் ஈர்ப்பலைகள் உருவாகும்.  மிகப்பெரிய இரண்டு நட்சத்திரங்கள் மோதிச்சிதறும்போது பெருமளவில் ஈர்ப்பலைகள் உருவாகலாம். அப்படியான பாரிய ஈர்ப்பலைகளைக்கூட அதிதிறன் வாய்ந்த கருவிகளால் மாத்திரமே உணரமுடியும்.

ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிவது என்பது ஐன்ஸ்டீனின் ஈர்ப்புத்தத்துவத்தை நிரூபிப்பதற்கு மிகத்தேவையான ஒன்று. ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறியச் சென்றவருடம்வரை அப்படி ஒரு அதியுயர் திறன்வாய்ந்த கருவியை மனிதகுலம் உருவாக்கியிருக்கவில்லை. ஐன்ஸ்டீன் ஈர்ப்பு அலைகளை உய்த்தறிந்து நூறு வருடங்களுக்குப்பின்னரே ஈர்ப்பு அலைகளை அவர் குறிப்பிட்ட அதே அலை வடிவங்களுடன் ஒரு கருவி கண்டறிந்திருக்கிறது. கிட்டத்தட்ட 1.3 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் எப்போதோ இரண்டு கருந்துளைகள் ஒன்றாக இணைந்திருக்கின்றன. அதனால் ஏற்பட்ட காலவெளியின் குழப்பம் தோற்றுவித்த ஈர்ப்பு அலைகளே இப்போது உணரப்பட்டிருக்கின்றன. ஐன்ஸ்டீன் இருந்திருந்தால் சுருட்டைப் புகைத்துக்கொண்டே சொல்லியிருப்பார்.

“I told you so!”

இந்தக்கண்டுபிடிப்பை ஏன் மிக முக்கியமானதாகக் கருதுகிறார்கள்?

இத்தனை காலமும் அறுபது வருடங்களுக்கு முன்னம்வரை பிரபஞ்சத்தை “ஒளி”யினூடாகவே மனிதகுலம் அறிந்துவந்துகொண்டிருந்தது. பின்னர் ஐம்பதுகளில் ரேடியோக்கதிர்களை முதன்முதலாக ஆராயத்தலைப்பட்டபின்னரேயே Cosmic Microway Background என்கின்ற “பிக்பாங்” உருவாகி சிலவருடங்களில் உருவான அலைகளை விஞ்ஞானிகளால் கண்டறியமுடிந்தது.  பிரபஞ்சம் பெருவெடிப்புடனேயே உருவானது என்பதற்கான வலுவான ஆதாரம் அது. இப்போது பிரபஞ்சத்தைப்பற்றி ஆராய புதிதாக ஈர்ப்பு அலைகளும் வந்து சேர்ந்துவிட்டது.

தேடல் மேலும் விரியப்போகிறது.

******************

https://www.youtube.com/watch?v=mvdlN4H4T54
https://www.youtube.com/watch?v=fEZupmpTcOU


29 comments :

  1. எளிமையான இலகுவில் விளங்க கூடிய பதிவு .மிக்க நன்றி

    ReplyDelete
  2. awesome ...

    ReplyDelete
  3. Weldone sir. We expecting more from u

    ReplyDelete
  4. நல்ல, சிறந்த எளிய விளக்கம். ஓரளவுக்கு புரிந்தது( ஓரளவு - விளக்கத்தின் எல்லை அல்ல, என் புரி திறனின் எல்லை).

    "If you can't explain it simply, you don't understand it well enough." - Albert Einstein

    http://concurrentmusingsofahumanbeing.blogspot.com/

    ReplyDelete
  5. ஈர்ப்பு அலைகள் ஏற்படுத்திய மெகா அலைகள் விஞ்ஞான உலகத்தில் புதிய வெளிச்சத்தை பாய்ச்ச ஆரம்பித்திருக்கின்றன. தமிழில் அதை தெளிவாக தந்திருக்கிறீர்கள். பாராட்டுக்கள். ஆனால் இடையிடையே இத்தனை சீரியசான தகவலை நக்கலடிப்பதுபோல இலியானா இடுப்பு குஷ்பு இடுப்பு என நகைச்சுவை செய்வதும் தோணி, கோலி, என்று வீணாய்ப் போன கிரிக்கெட் குறிப்பு கொடுப்பதும் சற்று நெருடலாக இருக்கிறது. சுஜாதா, மதன் போன்றவர்கள் இப்படித்தான் மிகத் தீவிரமான சங்கதிகளை இதுபோல நக்கல் செய்து குழப்பமாக விருந்து படைப்பார்கள். சில விஷயங்களுக்கான தீவிர எழுத்து அதே வீரியத்துடன் இருப்பதுதான் நாம் அதற்கு செய்யும் மரியாதை என்று நினைக்கிறேன். மனதில் பட்டதைச் சொல்கிறேன். மற்றபடி அருமையான பதிவு.

    ReplyDelete
    Replies
    1. நன்றி காரிகன். இடையிடையே செய்த நக்கல் குழப்பியிருந்தால் வருந்துகிறேன். நான் எங்கேயும் விஞ்ஞான உண்மைகளில் சமரசம் செய்யவில்லை. சொன்ன விதத்தில் அவ்வப்போது நக்கல் சேர்த்தேன். அது வெறுமனே சுஜாதா, மதன் பாணிகூட கிடையாது. Popular Science Genre புத்தகங்களில் நானறிந்த எல்லா எழுத்தாளர்களும் (Simon Singh, Walter Issackson, Stephen Hawking, Sobel, Green) மக்களுக்கான விஞ்ஞானக் கட்டுரைகளில் இவ்வகை நகாசு வேலைகளைச் செய்வார்கள். Hoyle என்ற மிகப்பெரிய விஞ்ஞானி டுவிங்கிள் டுவிங்கிள் லிட்டில் ஸ்டாரை உல்டா பண்ணி அதிலே விஞ்ஞான விளக்கம் கொடுப்பார். இப்படி எழுதிக்கொண்டே போகலாம். இவர்கள் எழுதியதால் நானும் நகாசு கட்டாயம் சேர்க்கவேண்டும் என்றில்லை. எனக்கு இவர்களை வாசித்த தோஷத்தால் தொற்றிவிட்டது. கவனிக்கிறேன்.

      Delete
    2. I like your writing style as it is. Please don't avoid the fun parts, examples and comparisons. It enhances the reading experience.

      Delete
  6. சுவையாகச் சொல்லியிருக்கிறீர்கள்.குவாண்டம் இயல்பியல் புரிதலில் ஏற்படும் இதன் தாக்கம் என்னவாக இருக்கும்?

    ReplyDelete
    Replies
    1. அணுவினுடை உள் கட்டமைப்பு விசித்திரமானது(Sub atomic particles). இன்னமுமே அதற்குள் இடம்பெறும் பல விடயங்களைப் புரிந்துகொள்ளமுடியாதுள்ளது. உதாரணமாக Quantum Entanglement, Schrodinger's Cat(நிச்சயமற்ற தண்மை) போன்ற விடயங்கள். பிரபஞ்சம் பிக்பாங்கின் பின்னர் சில மணி நேரங்களிலேயே அனைத்து பொருட்களையும் (Matter) உருவாக்கியதால் அணுவின் அடிப்படையை அறிந்தால், அதனுடைய இயல்பை அறிந்தால் மொத்த பிரபஞ்சத்தையும் புரிந்துகொள்வது இலகுவாகலாம். ஐன்ஸ்டீன் தன் இறுதி நாற்பது வருடங்களை இதற்காகவே செலவு செய்தார். வெற்றி கிடைக்கவில்லை.

      Delete
  7. மிகவும் அருமையானவோர் கட்டுரை. ஆனால் கால இடைவெளி பற்றி நாம் பேசும்போது பில்லியன் கணக்கான ஒளியாண்டுகள் தூரத்தைப் பற்றியும் பேசுகிறோம். உண்மையில் இவ்வளவு தூரம் ஏன் கால இடைவெளியுடன் ஒப்பு நோக்கப்படவில்லை. அதாவது ஒளியின் வேகத்தில் தூரத்துக் கலக்சிகள் அல்லது கருந்தொளைகளிலிருந்து எம்மையடையும் தகவல்கள் தொடர்பாய் நாம் கணிக்கும் நேரம், தூரம் என்பன பொருந்திவராதல்லவா? உண்மையில் அவை அத்தனை தூரத்தில் தான் இருக்கின்றன என்றால் நாம் அறிந்த காலமும் தூரமும்தானே சரியாக இருக்கமுடியும். மன்னிக்கவும் எனக்குச் சரியாகக் கேட்கத்தெரியவில்லையோ தெரியாது.

    ReplyDelete
    Replies
    1. ஒளியின் வேகம் எந்தச்சட்டத்திலும் மாறாதது. ஆகவே நாங்கள் பூமியின் சட்டத்தில், பூமியிலிருந்தான விண்வெளிப்பொருட்களின் தூரத்தையே ஒளியாண்டுக்கணக்கில் பேசுகிறோம். அதாவது பூமியினுடைய கால அடிப்படையில் ஒளி ஒரு செக்கனுக்கு 300000 கிலோமீட்டர்கள் பயணம் செய்கிறது. அதனடிப்பையில் பூமி ஆறுமாத இடைவெளியில் சூரியனுக்கு இந்தப்பக்கமும் அந்தப்பக்கமும் இருக்கையில் நட்சத்திரங்கள் மீது ஏற்படும் Stellar Paradox ஐ வைத்து தூரங்களைக் கணிக்கிறார்கள் (ஒருநாள் விரிவாக எழுதுகிறேன்). அதனால் காலவெளி அளவிடை தேவையற்றது.

      ஒரு செக்கனுக்கு 300000 கிலோமீட்டர் கணக்கு பூமியின் சட்டத்தில்தான். வேறொரு சட்டத்தில் அந்த ஒரு செக்கன்(நீளமாகவோ குறைவாகவோ) வேறுமாதிரியாக இருக்கும். உதாரணத்துக்கு அல்பா சென்சூரியனில் உள்ள ஒரு கிரகத்திலிருந்து ஒரு கருந்துளையை அளக்கும்போது அளவிடைகள் நிச்சயம் மாறவே செய்யும்.

      Delete
  8. It was a good read. But I read some redundant lines which got me confused.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Thank you. If you could let me know the confusing scientific portions I am happy to explain it more.

      Delete
  9. Thank you Jeyakumaran anna for writing this. The way you explained the finding of new evidence is really great. However, in the introductory part, there are few technical inaccuracies.
    1. " வெளியே நிற்கும் இலியானாவை உள்ளிருக்கும் குஷ்பு பார்த்தால் “என்னம்மா இப்டி குண்டாயிட்டாய்?"--which is incorrect. இலியானாwill look with reduced width as far as குஷ்பு is concerned. Because, in குஷ்பு 's frame of reference (which is also an Initial frame of reference) இலியானா is moving as well. This comes under "Einstine's length contraction equation"... proper length (length measured by an observer at rest with respect to two points) is always greater than lengths measured from other frame of references.
    2. "ரயிலுக்குள்ளே காலம் மெதுவாக இயங்குகிறது." this is bit misleading. This is true that the time goes slow inside the train for an OBSERVER who is standing outside. However, for a person who is inside the train, time in the outside person's clock also goes slow. (This comes under "Einstein's space twin paradox”)
    (Then one may ask, when a person travels around the earth at very high speed and comes back, why his watch shows lesser time than the person who is standing at the airport??? ..... It is the ACCELERATION which makes the difference!!! Without acceleration you cannot return!!!! )
    3. “பூமி மாங்காயை நோக்கி விழுவதில்லை. காரணம் மாங்காயின் திணிவு பூமியைவிட மிகக்குறைவு.” --- It is bit inaccurate. (W.R.T Newtonian physics) Mango attracts earth in the exact same manner in which earth attracts mango (Otherwise Newton’s third law will be in trouble!!!). However, due to extremely large mass of earth (compared to mango) earth's acceleration (thus the movement) towards mango (for an OUTSIDE observer) will be negligible.

    -- Aingaran

    ReplyDelete
    Replies
    1. Thanks Iynkaran, the first point is absolutely right. Iliyana is moving at speed of light compared to Kushbu's frame. I have now fixed it.

      Second point as you mentioned is misleading too. The clock inside the train moves slower for the observer outside. I actually had a paragraph to explain the twin paradox, but removed it as it was too much for the context. That lead to this confusion. Fixed it too.

      Third point, isn't what I told too? Although the pull would be similar, due to the mass Mango falls towards earth (Newton's way). Honestly it's hard to explain this without space time means. For example Newton's explanation on why mango falls towards Earth but not Sun is little vague. But warping of space time explains perfectly.

      BTW thanks for your suggestions. I will edit them accordingly.

      Delete
  10. Clearly understandable thank you so much JK

    ReplyDelete
  11. இதுதொடர்பில் ஓரிரு கட்டுரைகள் வாசித்திருந்தாலும் இக்கட்டுரை மிகவும் எளிய நடையில் என் போன்ற மரமண்டைகளுக்கு புரியும் வகையில் உள்ளது நன்றி. உடனடியாகவே மகனுக்கு அனுப்பிவிட்டேன். தங்கள் கட்டுரைகளில் நக்கல் நையாண்டிகள் எப்போதும் மானே தேனே பொன்மானே போல இடைக்கிடை இருந்தால்தான் அது தங்கள் கட்டுரை so...keep it on.......... இதில ஹைலைட் என்ன எண்டால் நீங்கள் பின்னூட்டங்களில் தரும் மேலதிக விளக்கங்கள்தான்.

    ReplyDelete
  12. நல்ல விளக்கம் ஐயா நன்றி

    ReplyDelete
  13. Good clearly understandable
    We always like your fun & jokes in writings.. Please continue
    thanks anna..

    ReplyDelete
  14. எளிமையாக எல்லோருக்கும் புரிகிற மாதிரி இருந்தது. படிக்க சுவாரசியமாக இருந்தது. பாராட்டுக்கள், மிக்க நன்றி.

    ReplyDelete
  15. Thank you Anna
    I got answers for some of my questions
    Expecting more from you

    ReplyDelete

இந்த பதிவின் நீட்சி தான் உங்கள் கருத்துகளும். தெரிவியுங்கள். வாசித்து மறுமொழியுடன் வெளியிடுகிறேன்.

அன்புடன்,
ஜேகே