ஈர்ப்பு அலைகள் (gravitational waves) பிரபஞ்சத்தில் இருக்கின்றன!
உலக விஞ்ஞானிகளின் புதிய கண்டுபிடிப்பு!
ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு நிரூபணம்!
----------------------------------------------------------------------------------------------------
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1915 நவம்பரில் ஐன்ஸ்டின் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டை
(General theory of relativity) வெளியிட்டார். பிரபஞ்சத்தில்
ஈர்ப்பு அலைகள் இருக்கின்றன என்று கூறினார். தற்போது
நூறு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஐன்ஸ்டின் கூறிய ஈர்ப்பு
அலைகளின் இருப்பு கண்டு பிடிக்கப் பட்டுள்ளது. பொதுச்
சார்பியல் கோட்பாட்டின் நூற்றாண்டில்
(2015 நவம்பர்-2016 நவம்பர்) ஐன்ஸ்டினின் கூற்று
நிரூபிக்கக் பட்டு இருக்கிறது என்பது அறிவியல் உலகம்
ஐன்ஸ்டினுக்குச் செய்யும் மரியாதை ஆகும்.மைக்கல்சன்
அமெரிக்காவில் உள்ள லைகோ நோக்குக் கூடம் என்னும்
(LIGO- Laser Interferometer Gravitational Observatory) ஆய்வகத்தில்
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு நிகழ்ந்தது. இது குறித்த அதிகாரபூர்வ
அறிவிப்பை, பெப்ரவரி 11, 2016 அன்று லைகோவின்
விண் இயற்பியலாளர்கள் (Astro Physicists) வெளியிட்டனர்.
லிகோ நோக்குக் கூடம் வெறும் நோக்குக்கூடம் மட்டுமல்ல.
அது உலகின் மாபெரும் பரிசோதனைகளை நிகழ்த்தும்
ஆய்வகமும் ஆகும். உலகின் பல்வேறு நாடுகளின்
விஞ்ஞானிகள் (இந்தியா உட்பட) பங்கு பெற்று, பல ஆண்டுகளாக
நிகழ்த்திய பரிசோதனைகளின் இறுதியில் ஈர்ப்பு அலைகள்
கண்டறியப்பட்டு உள்ளன.
இயற்பியல் மாணவர்கள் 1881இல் நடைபெற்ற
உலகப் புகழ் பெற்ற மிக்கல்சன்-மார்லி
பரிசோதனை பற்றி அறிந்திருப்பர். அதில்
இன்டெர்பெராமீட்டர் (interferometer)
என்னும் கருவி பயன்படுத்தப் பட்டது. அதுபோன்றே
இப்பரிசோதனையிலும் Advanced Laser interferometer
ஒளி அலைகளின் நீளத்தை அளக்கப் பயன்படுத்தப் பட்டது.
ஒலி அலை, மின்காந்த அலையாகிய ஒளி அலை, நீரலை
ஆகியவை பற்றி அனைவரும் அறிவோம். இவற்றை அளப்பது
எளிது. உதாரணமாக, வானொலி ஒலிபரப்பில்
பெரிதும் பயன்படும் 783kHz அதிர்வெண் (frequency) உள்ள
மின்காந்த அலையின் அலைநீளம் 383 மீட்டர் ஆகும்.
ஆனால் ஈர்ப்பு அலைகள் மிக மிக நுண்ணியவை. மின்காந்த
அலைகளை (அதாவது ஒளி அலைகளை) அளப்பது போல
ஈர்ப்பு அலைகளை எளிதாக அளக்க முடியாது. எனவேதான்
Advanced Laser interferometer பயன்படுத்தப் படுகிறது.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவத்தைப் புரிந்து கொள்ள
வேண்டுமெனில், பொதுச்சார்பியல் கோட்பாடு பற்றிய
அடிப்படைப் புரிதல் அவசியம். நியூட்டன் கூறியதற்கு
முற்றிலும் மாறாக உள்ளது ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல்.
1) அண்ட வெளி தட்டையானது அல்ல. அது வளைந்து உள்ளது.
இதுவே வெளி-கால வளைவு (space time curvature) ஆகும்.
2) அண்ட வெளி முப்பரிமாணம் உடையது அல்ல. நான்கு
பரிமாணம் உடையது.காலமும் ஒரு பரிமாணம் ஆகும்.
வெளியும் காலமும் தனித்தனியானவை அல்ல; அவை பிரிக்க முடியாதவாறு பின்னிப் பிணைந்தவை. வெளி-காலத்தில் எந்தவொரு புள்ளியிலும் தொடர்ச்சி அறுபடுதல்
(missing point) என்பது கிடையாது. எனவே இது
வெளி-காலத் தொடர்ச்சி (space time continuum) எனப்படும்.
3) ஈர்ப்பு என்பது நியூட்டன் கூறியது போன்று ஒரு விசை அல்ல.
அது அண்டவெளியின் வடிவியல் தன்மை (geometrical property)
ஆகும். ஒரு கனமான பொருள் தான் இருக்கும் இடத்தில்
அண்டவெளியை வளைத்து விடும். அந்தந்தப் பொருளின்
நிறைக்கு ஏற்ப, அப்பொருட்கள் இருக்கும் இடத்தில்
வெளியானது குழிந்து விடும்.
ரத்தினச் சுருக்கமாக மேற்கூறிய மூன்று அம்சங்களும்
கொண்டதுதான் ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல்.
மிகவும் பிரம்மாண்டமான நிறை கொண்ட பொருட்கள்
தாம் இருக்கும் இடத்தில் வெளியை வளைத்து விடும்
என்று பார்த்தோம்.
கருங்குழிகள் (Black Holes) அதீத நிறை கொண்டவை.
இரண்டு கருங்குழிகள் ஒன்றையொன்று சுற்றிகொண்டே
வரும்போது, ஒரு கட்டத்தில் பாரம் தாங்காமல் ஒன்று
மற்றொன்றை விழுங்கி விடும். இதனால் உருவாகும்
புதிய கருங்குழியானது முன்னிலும் பிரம்மாணடமான
நிறையைப் பெற்று, தான் இருக்கும் இடத்தில் அண்ட
வெளியைக் கசக்கிப் போட்டு விடும்.
ஒரு வெள்ளைக் காகிதத்தை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
அதை நன்கு கசக்கி வீசுங்கள். கசக்கும்போது பழிவாங்கும்
உணர்ச்சியுடன் கசக்கவும். இப்போது கசக்கி எறியப் பட்ட
அந்தக் காகிதத்தை எடுத்து, சுருக்கங்களை நீவிக்
கையில் எடுத்துப் பாருங்கள். காகிதமானது என்ன பாடு
பட்டிருக்கும் என்பதை உணர முடிகிறதா?
இதைப் போலவே, முன்பத்தியில் கூறியவாறு, இரண்டு
நிறை மிகுந்த கருங்குழிகள் தாங்கள் இருக்கும் இடத்தில்
அண்ட வெளியில் கசங்கல்களை, சுருக்கங்களை,
ஏற்படுத்தி விடுகின்றன. இந்தக் கசங்கல்களும்
சுருக்கங்களும் (distortions) ஈர்ப்பு அலைகள் என்று
அழைக்கப் படுகின்றன.
பல நூறு கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அண்டவெளியில்
ஏதோ ஓரிடத்தில் இரண்டு கருங்குழிகள் ஒன்றையொன்று
சுற்றி வந்தன.இவை ஒவ்வொன்றும் சூரியனை விடப்
பல மடங்கு நிறை கொண்டவை. சுழற்சி வேகம் தாங்காமல்
இவ்விரண்டில் ஒன்று மற்றொன்றை விழுங்கி விட்டது.
இதனால் உருவான புதிய கருங்குழி முன்னிலும்
அதிகமான நிறையைப் பெற்று, தான் இருந்த இடத்தில்
அண்ட வெளியைக் கசக்கிப் போட்டு விட்டது.
இதனால் ஏற்பட்ட ஈர்ப்பு அலைகளைத்தான் தற்போது
லிகோ நோக்குக் கூடத்தில் கண்டு பிடித்து இருக்கிறார்கள்.
அதாவது, பல நூறு கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உருவான
ஈர்ப்பு அலைகளை, அண்மையில் கண்டு பிடித்து
இருக்கிறார்கள்.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் ரீதியாக மாபெரும்
முக்கியத்துவம் உடையது. இந்தப் பிரபஞ்சம் பற்றிய
நமது பார்வையை முன்னிலும் கூர்மையானதாக,
துல்லியமானதாக மாற்ற வல்லது இக்கண்டுபிடிப்பு.
*************************************************************
பதிப்புரிமை: கட்டுரை ஆசிரியர்க்கு.
----------------------------------------------------------------------------------------------
உலக விஞ்ஞானிகளின் புதிய கண்டுபிடிப்பு!
ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு நிரூபணம்!
----------------------------------------------------------------------------------------------------
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1915 நவம்பரில் ஐன்ஸ்டின் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டை
(General theory of relativity) வெளியிட்டார். பிரபஞ்சத்தில்
ஈர்ப்பு அலைகள் இருக்கின்றன என்று கூறினார். தற்போது
நூறு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஐன்ஸ்டின் கூறிய ஈர்ப்பு
அலைகளின் இருப்பு கண்டு பிடிக்கப் பட்டுள்ளது. பொதுச்
சார்பியல் கோட்பாட்டின் நூற்றாண்டில்
(2015 நவம்பர்-2016 நவம்பர்) ஐன்ஸ்டினின் கூற்று
நிரூபிக்கக் பட்டு இருக்கிறது என்பது அறிவியல் உலகம்
ஐன்ஸ்டினுக்குச் செய்யும் மரியாதை ஆகும்.மைக்கல்சன்
அமெரிக்காவில் உள்ள லைகோ நோக்குக் கூடம் என்னும்
(LIGO- Laser Interferometer Gravitational Observatory) ஆய்வகத்தில்
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு நிகழ்ந்தது. இது குறித்த அதிகாரபூர்வ
அறிவிப்பை, பெப்ரவரி 11, 2016 அன்று லைகோவின்
விண் இயற்பியலாளர்கள் (Astro Physicists) வெளியிட்டனர்.
லிகோ நோக்குக் கூடம் வெறும் நோக்குக்கூடம் மட்டுமல்ல.
அது உலகின் மாபெரும் பரிசோதனைகளை நிகழ்த்தும்
ஆய்வகமும் ஆகும். உலகின் பல்வேறு நாடுகளின்
விஞ்ஞானிகள் (இந்தியா உட்பட) பங்கு பெற்று, பல ஆண்டுகளாக
நிகழ்த்திய பரிசோதனைகளின் இறுதியில் ஈர்ப்பு அலைகள்
கண்டறியப்பட்டு உள்ளன.
இயற்பியல் மாணவர்கள் 1881இல் நடைபெற்ற
உலகப் புகழ் பெற்ற மிக்கல்சன்-மார்லி
பரிசோதனை பற்றி அறிந்திருப்பர். அதில்
இன்டெர்பெராமீட்டர் (interferometer)
என்னும் கருவி பயன்படுத்தப் பட்டது. அதுபோன்றே
இப்பரிசோதனையிலும் Advanced Laser interferometer
ஒளி அலைகளின் நீளத்தை அளக்கப் பயன்படுத்தப் பட்டது.
ஒலி அலை, மின்காந்த அலையாகிய ஒளி அலை, நீரலை
ஆகியவை பற்றி அனைவரும் அறிவோம். இவற்றை அளப்பது
எளிது. உதாரணமாக, வானொலி ஒலிபரப்பில்
பெரிதும் பயன்படும் 783kHz அதிர்வெண் (frequency) உள்ள
மின்காந்த அலையின் அலைநீளம் 383 மீட்டர் ஆகும்.
ஆனால் ஈர்ப்பு அலைகள் மிக மிக நுண்ணியவை. மின்காந்த
அலைகளை (அதாவது ஒளி அலைகளை) அளப்பது போல
ஈர்ப்பு அலைகளை எளிதாக அளக்க முடியாது. எனவேதான்
Advanced Laser interferometer பயன்படுத்தப் படுகிறது.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவத்தைப் புரிந்து கொள்ள
வேண்டுமெனில், பொதுச்சார்பியல் கோட்பாடு பற்றிய
அடிப்படைப் புரிதல் அவசியம். நியூட்டன் கூறியதற்கு
முற்றிலும் மாறாக உள்ளது ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல்.
1) அண்ட வெளி தட்டையானது அல்ல. அது வளைந்து உள்ளது.
இதுவே வெளி-கால வளைவு (space time curvature) ஆகும்.
2) அண்ட வெளி முப்பரிமாணம் உடையது அல்ல. நான்கு
பரிமாணம் உடையது.காலமும் ஒரு பரிமாணம் ஆகும்.
வெளியும் காலமும் தனித்தனியானவை அல்ல; அவை பிரிக்க முடியாதவாறு பின்னிப் பிணைந்தவை. வெளி-காலத்தில் எந்தவொரு புள்ளியிலும் தொடர்ச்சி அறுபடுதல்
(missing point) என்பது கிடையாது. எனவே இது
வெளி-காலத் தொடர்ச்சி (space time continuum) எனப்படும்.
3) ஈர்ப்பு என்பது நியூட்டன் கூறியது போன்று ஒரு விசை அல்ல.
அது அண்டவெளியின் வடிவியல் தன்மை (geometrical property)
ஆகும். ஒரு கனமான பொருள் தான் இருக்கும் இடத்தில்
அண்டவெளியை வளைத்து விடும். அந்தந்தப் பொருளின்
நிறைக்கு ஏற்ப, அப்பொருட்கள் இருக்கும் இடத்தில்
வெளியானது குழிந்து விடும்.
ரத்தினச் சுருக்கமாக மேற்கூறிய மூன்று அம்சங்களும்
கொண்டதுதான் ஐன்ஸ்டினின் பொதுச் சார்பியல்.
மிகவும் பிரம்மாண்டமான நிறை கொண்ட பொருட்கள்
தாம் இருக்கும் இடத்தில் வெளியை வளைத்து விடும்
என்று பார்த்தோம்.
கருங்குழிகள் (Black Holes) அதீத நிறை கொண்டவை.
இரண்டு கருங்குழிகள் ஒன்றையொன்று சுற்றிகொண்டே
வரும்போது, ஒரு கட்டத்தில் பாரம் தாங்காமல் ஒன்று
மற்றொன்றை விழுங்கி விடும். இதனால் உருவாகும்
புதிய கருங்குழியானது முன்னிலும் பிரம்மாணடமான
நிறையைப் பெற்று, தான் இருக்கும் இடத்தில் அண்ட
வெளியைக் கசக்கிப் போட்டு விடும்.
ஒரு வெள்ளைக் காகிதத்தை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
அதை நன்கு கசக்கி வீசுங்கள். கசக்கும்போது பழிவாங்கும்
உணர்ச்சியுடன் கசக்கவும். இப்போது கசக்கி எறியப் பட்ட
அந்தக் காகிதத்தை எடுத்து, சுருக்கங்களை நீவிக்
கையில் எடுத்துப் பாருங்கள். காகிதமானது என்ன பாடு
பட்டிருக்கும் என்பதை உணர முடிகிறதா?
இதைப் போலவே, முன்பத்தியில் கூறியவாறு, இரண்டு
நிறை மிகுந்த கருங்குழிகள் தாங்கள் இருக்கும் இடத்தில்
அண்ட வெளியில் கசங்கல்களை, சுருக்கங்களை,
ஏற்படுத்தி விடுகின்றன. இந்தக் கசங்கல்களும்
சுருக்கங்களும் (distortions) ஈர்ப்பு அலைகள் என்று
அழைக்கப் படுகின்றன.
பல நூறு கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அண்டவெளியில்
ஏதோ ஓரிடத்தில் இரண்டு கருங்குழிகள் ஒன்றையொன்று
சுற்றி வந்தன.இவை ஒவ்வொன்றும் சூரியனை விடப்
பல மடங்கு நிறை கொண்டவை. சுழற்சி வேகம் தாங்காமல்
இவ்விரண்டில் ஒன்று மற்றொன்றை விழுங்கி விட்டது.
இதனால் உருவான புதிய கருங்குழி முன்னிலும்
அதிகமான நிறையைப் பெற்று, தான் இருந்த இடத்தில்
அண்ட வெளியைக் கசக்கிப் போட்டு விட்டது.
இதனால் ஏற்பட்ட ஈர்ப்பு அலைகளைத்தான் தற்போது
லிகோ நோக்குக் கூடத்தில் கண்டு பிடித்து இருக்கிறார்கள்.
அதாவது, பல நூறு கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உருவான
ஈர்ப்பு அலைகளை, அண்மையில் கண்டு பிடித்து
இருக்கிறார்கள்.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் ரீதியாக மாபெரும்
முக்கியத்துவம் உடையது. இந்தப் பிரபஞ்சம் பற்றிய
நமது பார்வையை முன்னிலும் கூர்மையானதாக,
துல்லியமானதாக மாற்ற வல்லது இக்கண்டுபிடிப்பு.
*************************************************************
பதிப்புரிமை: கட்டுரை ஆசிரியர்க்கு.
----------------------------------------------------------------------------------------------
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக