பிரபஞ்சவியல் 13 ( பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் V,V1,V11, V111 )

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 30

  • பிரபஞ்சவியல் 13 ( பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் VIII )

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் தொடரின் பிரபஞ்சவியல் பகுதியில் நாம் பார்த்து வரும் ‘பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம்’ எனும் அத்தியாயத்தின் இறுதிப் பாகமான இன்றைய கட்டுரையில் பிரபஞ்ச இயக்கத்தை விளக்கும் முழுமையான ஒரு தத்துவத்தை அல்லது ஒருங்கிணைந்த கொள்கையை (Unified Theory) உருவாக்குவது மனித இனத்துக்கு எவ்வளவு முக்கியமானது என்பது குறித்துப் பார்ப்போம்.
    முதற் கட்டமாக சென்ற தொடரில் இந்த Unified Theory ஐ உருவாக்குவதற்கு அவசியமான இரு முக்கிய பகுதி சார்ந்த தத்துவங்கள் (Partial Theories) குறித்துப் பார்த்தோம்.
    அவை, பொதுச் சார்புக் கொள்கை மற்றும் குவாண்டம் பொறிமுறை என்பவையாகும். இவற்றின் துணையுடன் முழுமையான Unified Theory ஐ உருவாக்குவதற்கு அடிப்படையான முரண்பாடு ஒன்றுள்ளது என்றும் கூறியிருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி….
    விஞ்ஞான முறைத் தத்துவங்களை (Scientific Theories) கோடிட்டு உருவாக்க உதவும் மனிதனின் சிந்தனைகள் நமது இனத்தை அறிவார்ந்த உயிரினங்கள் எனப் பிரகடனப் படுத்துகின்றன. மேலும் பிரபஞ்சத்தை எமக்கு வேண்டிய விதத்தில் நாம் ஆராய சுதந்திரம் உடையவர்கள் என்றும் நமது அவதானங்கள் மூலம் பிரபஞ்ச இயக்கம் குறித்த அடிப்படை விடயங்களை தேவையற்ற போதும் தர்க்க ரீதியாக விளக்க உரிமையுடையவர்கள் என்றும் தெளிவு படுத்துகின்றன. இப்பரிமாணத்தில் இருந்து நோக்கும் போது நாம் நமது அறிவை விருத்தி செய்து பிரபஞ்ச இயக்கத்தை வழிநடத்தும் அடிப்படை விதிகளுக்கு மிக அருகில் வந்துவிடும் வாய்ப்பும் உள்ளது. ஆனால் இங்கு தான் சிக்கலே எழுகின்றது.
  • படம்: விஞ்ஞான முறைத் தத்துவம்

    அதாவது, பிரபஞ்சம் தன்னிச்சையானதல்ல. முழுப் பிரபஞ்ச இயக்கத்தையும் கட்டுப்படுத்தும் அடிப்படை விதி அல்லது சமன்பாடு (Unified Theory) ஒன்று உள்ளது என்பது உண்மையெனில், அவ்விதி பிரபஞ்சத்தின் ஓர் அங்கமான நமது மனித இனத்தின் பரிணாமத்தையும் மறைமுகமாகவேனும் தீர்மானிக்கவே செய்யும். இன்னும் விளக்கமாகச் சொன்னால் இந்த முழுமையான ஒருங்கிணைந்த கொள்கை, (Unified Theory) ஏன் அது குறித்த மனித இனத்தின் தேடலின் விளைவையும் தீர்மானிக்கக் கூடாது?
    அதாவது, மனிதன் தனக்குக் கிடைக்கப்பெற்ற ஆதாரங்களைக் கொண்டு இந்த ஒருங்கிணைந்த கொள்கையை கண்டுபிடிக்கவே முடியாது என்பதை அக்கொள்கையே ஏன் தீர்மானிக்க முடியாது? இன்னொரு கோணத்தில், மனிதன் இந்த ஒருங்கிணைந்த கொள்கைக்குச் சமனான அல்லது பிழையான கொள்கை ஒன்றை உருவாக்கத் தான் வாய்ப்புள்ளது என்பதையோ அல்லது அக்கொள்கை குறித்து எந்த ஒரு முடிவுக்கும் வர முடியாது என்பதையோ அக்கொள்கையே ஏன் தீர்மானிக்க முடியாது?
    இந்த அறிவுபூர்வமான கண்ணோட்டம் தான் Unified Theory ஐ உருவாக்கச் சவாலாக உள்ள முரண்பாடாகும். இந்த பிரச்சினைக்கு காணக்கூடிய ஒரே தீர்வு சார்ள்ஸ் டார்வின் இயற்கைத் தேர்வு விதியைச் (Natural selection) சார்ந்துள்ளது. இவ்விதியின் படி சுயமாக இனப்பெருக்கம் செய்யும் எந்த ஒரு உயிரினத்தின் சனத்தொகையிலும் மரபணுக்களில் வேறுபாடும் ஒவ்வொரு உயிரியிலும் அவற்றின் வளர்ச்சியும் இருக்கும். இந்த வித்தியாசங்களின் மூலம் தெளிவு படுத்தப் படுவது என்னவென்றால் சில உயிரிகள் ஏனையவற்றை விடத் தம்மைச் சுற்றியுள்ள உலகத்தைப் பற்றி திருத்தமாகவும் அதிகமாகவும் அறியும் ஆற்றலைக் கொண்டடிருப்பதுடன் அதற்கு ஏற்றவாறு இயங்கும் தன்மையும் உடையன.
  • படம்: சார்ள்ஸ் டார்வின்

  • படம்: இயற்கைத் தேர்வு (Natural selection)

    இந்த உயிரினங்களில் ஒவ்வொரு தனி நபரும் ஏனைய இனங்களை விட அறிவுபூர்வமாக உயிர் வாழவும் இனம் பெருக்கவும், ஏனைய உயிரிகளுடன் பழகுவதில் சுலபமும் பூமியை ஆளும் வல்லமை உடையதாகவும் இருக்கும். இதன் அடிப்படையில் ஆதிகாலத்தில் மனிதனில் காணப்பட்ட பகுத்தறிவாலும், அதன் பின் விருத்தியான விஞ்ஞான முறைத் தத்துவங்களாலும் உயிர் வாழ்க்கை சிரமம் இல்லாது அமைந்ததுடன், வாழ்க்கை வசதிகளும் பெருகி ஆபத்துக்கள் குறைந்து முன்னேற்ற நிலைக்கு வர முடிந்தது. ஆனால் இன்றைய நிலையில் உயிர் வாழ்வதற்கு அவசியமான அனைத்துத் தேவைகளையும் மனிதன் பெற்று விட்டான் எனலாம். இருந்தபோதும் அவன் மேலும் மேலும் இயற்கை நிகழ்வுகள் குறித்து ஏன் எனக் கேள்வி எழுப்புவதும் ஒருங்கிணைந்த தத்துவத்தைத் தேட முனைவதும் எதற்கு என்ற கேள்வி எழுவதும் முறையானதேயாகும்.

    படம்: மனிதனின் பரிணாம வளர்ச்சி

    இதேவேளை நவீன தகவற் தொழிநுட்ப யுகம் நிகழும் இன்றைய 21 ஆம் நூற்றாண்டில் விஞ்ஞானிகளின் கண்டு பிடிப்புக்கள் (அணுவாயுதங்கள்) மனிதனை அழிவுப் பாதைக்குக் கொண்டு செல்லலாம். அல்லது புவியியல் வரலாற்றில் ஏற்கனவே நிகழ்ந்தது போல் மிகப் பெரிய இயற்கை அழிவு (டைனோசர்கள் அழிந்தது போல்) ஏற்பட்டும் இன்னும் பல நூறாயிரம் வருடங்களுக்குப் பின்னர் மனித இனம் அழிந்து போகலாம் (2012 டிசம்பர் 21 இல் உலகம் அழியும் என்பது விஞ்ஞான ரீதியாக ஆதாரமற்றது.) இந்நிலையில் Unified Theory இன் கண்டுபிடிப்பு மனித இனத்தின் வாழ்க்கை முறையையோ அதன் தலைவிதியையோ மாற்றியமைக்கப் போவதில்லை.
  • படம்: அணுவாயுதங்கள்

  • படம்: டைனோசர்களின் அழிவு

    எனினும் தான் தோன்றியதில் இருந்து ஒரு ஒழுங்கில் பரிணாமம் அடைந்து வரும் பிரபஞ்சம், அதன் ஒரு பாகமான மனிதன், இயற்கைத் தேர்வு தனக்கு வழங்கியுள்ள பகுத்தறிவு எனும் கருவியினால் தனது அடிப்படை அம்சங்களை அறிய முயற்சிக்கும் போது பரிணாமத்தின் ஒரு கட்டமாக (Peak) இம்முயற்சியில் மனிதன் தோல்வியுற்று பிழையான முடிவுக்குச் செல்ல ஒருபோதும் வழிநடத்தாது என இயற்கைத் தேர்வு விதிப்படி கூற முடியும்.
    இந்த ஒருங்கிணைந்த கொள்கையை கண்டுபிடிக்கும் முயற்சியில் ஏற்கனவே அறியப்பட்ட பகுதி சார்ந்த தத்துவங்கள் அனைத்தும் ஏதாவது ஒரு துறையில் மனிதனுக்கு உதவி புரிந்து வருகின்றன. இதில் முக்கிய தத்துவங்களான பொதுச் சார்புக் கொள்கையும், குவாண்டம் பொறிமுறையும் ஏற்கனவே எமக்கு அணுசக்தி (Nuclear energy), நுண் இலத்திரனியல் (Micro electronics) ஆகிய துறைகளில் உயர் பரிணாம வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன.
  • படம்: Micro chip (நுண் இலத்திரனியல் கருவி)

  • படம்: அணுசக்தி

    இந்நிலையில், பூமியில் மனித இனம் தோன்றியதிலிருந்து அவனின் உள்ளத்தில் வேரூன்றியிருக்கும் தீராத அறிவுத் தேடல் காரணமாக அவன் அடைந்து வரும் வளர்ச்சி இன்னமும் தொடர்வதுடன் இதன் ஒரு கட்டமாக பிரபஞ்ச ஒருங்கிணைந்த கொள்கையை (Unified Theory) அவன் கண்டு பிடிக்கும் நாள் வெகு தூரத்தில் இல்லை என்றும் கூற முடியும்.
    இத்துடன் பிரபஞ்சவியல் பகுதியில், ‘பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம்’ எனும் அத்தியாயம் நிறைவடைகின்றது. அடுத்த தொடரின் பிரபஞ்சவியல் பகுதியில் ‘காலமும் வெளியும்’ எனும் புதிய அத்தியாயம் துவங்குகின்றது.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 31

  • பிரபஞ்சவியல் 14 ( காலமும் வெளியும் I )

  • *************************************************************

  • படம்: காலமும் வெளியும்

  • படம்: அரிஸ்டோட்டில்

    ஒரு பொருளின் இயற்கைத் தன்மை அது ஓய்வில் இருப்பதுதான். இப்பொருள் மீது ஏதேனும் ஒரு உந்துதல் அல்லது விசை பிரயோகிக்கப் பட்டால் தான் அது நகரும்.’ இதன் அடிப்படையில் பாரமான பொருள் ஒன்று பாரம் குறைந்த பொருளை விட வேகமாகப் பூமியில் விழும். இதற்குக் காரணம் குறித்த பாரம் கூடிய பொருள் மீது பூமி பிரயோகிக்கும் விசை அல்லது உந்தம் அதிகம் என்பதால் தான் எனவும் அரிஸ்டோட்டில் கூறியிருந்தார். மேலும் பிரபஞ்சத்தை முறையாக விளங்கிக் கொள்வதற்கு அவதானத்தை (Observation) விட தூய்மையான தத்துவ சிந்தனை (Pure |thoght) மூலம் அணுகுவதே சரி என்ற கருத்தையும் அரிஸ்டோட்டில் கொண்டிருந்தார். இந்த மனப்போக்குக் காரணமாக அரிஸ்டோட்டிலின் இந்த இயக்கம் தொடர்பான கொள்கையை கலீலியோ சந்தேகிக்கும் வரை அனைத்து மக்களும் சரி என்றே ஏற்றுக் கொண்டிருந்தனர்.
    இந்நிலையில் பூமி தன்னால் ஈர்க்கப் படும் அனைத்துப் பொருட்கள் மீதும் பாரபட்சமின்றி ஒரே ஈர்ப்பு விசையையே பிரயோகிப்பதாகவும் இரண்டு வெவ்வேறான நிறைகள் சம உயரத்தில் இருந்து கீழே போடப்பட்டு ஒரே நேரத்தில் பூமியை வந்தடைந்ததை பரிசோதனைகள் மூலம் நிரூபித்தும் அவதானம் மூலம் விளக்கம் கொடுத்தார் கலிலீயோ கலிலி
  • படம்: கலீலியோ கலிலி

    ஆனால் நடைமுறையில் பூமி மீது ஒரே உயரத்தில் இருந்து விழும் இரு பொருட்களின் வேகமும் நிலத்தை அடைய எடுக்கும் நேரமும் வித்தியாசப் படுவதற்குக் காரணம் அப்பொருட்களின் மீது வளி ஏற்படுத்தும் தடை அவற்றின் அடர்த்தியுடன் (density) வேறுபடுவதால் ஆகும். அதாவது ஒரு இறகும் உலோக உருண்டை ஒன்றும் ஒரே உயரத்தில் இருந்து கீழே விழும் போது உலோக உருண்டை முதலில் பூமியைத் தொடும். இதற்கு உலோக உருண்டை இறகை விட அதிக நிறையுடைது காரணமல்ல. இறகை விட அடர்த்தியாக இருப்பதே காரணமாகும்.
    இதைத் தெளிவாக விளங்கிக் கொள்ள இன்னொரு உதாரணத்தை பார்ப்போம். சம நிறையுடைய உலோக உருண்டை ஒன்றும் காற்றடைக்கப் பட்ட மிகப் பெரிய பலூன் ஒன்றும் ஒரே உயரத்தில் இருந்து கீழே விழ விடப்பட்டால் பலூன் தரையை அடைய அதிக நேரம் செல்லும் என்பதை இலகுவாக உணர்ந்து கொள்ளலாம்.
    இதில் கவனிக்க வேண்டிய இன்னொரு அவதானமும் உள்ளது. அதாவது, பூமியின் ஈர்ப்பினால் ஈர்க்கப் பட்டு ஒரு பொருள் நிலத்தை வந்தடையும் போது வளித்தடையைப் புறக்கணித்தால் அதன் வேகம் ஒவ்வொரு கணமும் ஒரு குறித்த வீதத்தில் அதிகரித்த வண்ணம் (ஆர்முடுகல்) அது பயணித்திருக்கும். இதன் மூலம் அரிஸ்டோட்டிலின் பொருட்களின் இயற்கை நிலை தொடர்பான முன்னைய தத்துவமும் அடி பட்டுப் போகின்றது. அது எப்படியென்றால், ஒரு பொருள் மீது இன்னொரு பொருள் அல்லது பூமி மூலம் பிரயோகிக்கப் படும் விசை அல்லது உந்தம் அப்பொருளை வெறுமனே இயங்க வைப்பது மட்டுமல்லாமல் அந்த இயக்கத்தின் வேகம் ஒவ்வொரு செக்கனும் அதிகருக்கும் வண்ணமும் செய்கின்றது. அதாவது குறித்த பொருள் ஒன்றின் மீது விசை பிரயோகிக்கப் படாவிடின் அது ஓய்வில் இருக்கவோ அல்லது சீரான ஒரு வேகத்தில் தொடர்ந்து இயங்கிக் கொண்டிருக்கவோ செய்யும். இதனால் தான் அண்டவெளியில் வெற்றிடத்தில் எதிர் விசை ஒன்றும் பிரயோகிக்கப் படாத சூழ்நிலையில் கோள்களும், செய்மதிகளும் இயங்குவதோ ஏன் பூமி கூட நிற்காமல் தன்னைத் தானும் சூரியனையும் சுற்றி வருவதற்கோ முடிகின்றது.
    ஆகவே அரிஸ்டோட்டிலின் முனனைய கருத்தை மறுத்து, இவ்வாறு கூற முடியும். ‘ ஒரு பொருளின் இயற்கை நிலையானது அதன் மீது குறித்த ஏதேனும் விசை பிரயோகிக்கப் படாதவிடத்து ஒன்றில் ஓய்வில் இருக்கும். அல்லது சீரான வேகத்தில் நேர்கோட்டிலோ அல்லது ஒழுக்கிலோ பயணித்துக் கொண்டிருக்கும்!’ எனலாம்.
    இதன் அடிப்படையிலேயே உலகின் மிகச் சிறந்த பௌதிக மற்றும் கணிதவியலாளரான நியூட்டன் பொருட்களின் இயக்கம் தொடர்பான தனது 3 அடிப்படி விதிகளை 1687 இல் பிரசுரமான தனது பிரசித்தமான நூலான, ‘Principia Mathematica’ இல் கூறியிருந்தார். நியூட்டனின் 3 அடிப்படை விதிகளும் பின்வருமாறு :
  • படம்: சர் ஐசாக் நியூட்டன்

  • படம்: நியூட்டனின் Principia Mathematica நூல்

    1.ஒரு பொருளின் மீது புறவிசை ஒன்று தாக்குவதற்கு முன்னர் அது தனது ஓய்வு நிலையையோ அல்லது நேர்க்கோட்டில் அமைந்த சீரான இயக்கத்தையோ மாற்றிக் கொள்ளாது.
    2.ஒரு பொருளில் செயற்படும் உந்தம் (Acceleration) அதில் பிரயோகிக்கப் படும் விசைக்கு சமாந்தரமாகவும் நேரடி விகிதசமனாகவும் அதன் திணிவுக்கு தலைகீழ் விகித சமனாகவும் இருக்கும். (F = ma)
    3. எந்த ஒரு தாக்கத்துக்கும் சமனானதும் எதிரானதுமான பதில் தாக்கம் உண்டு (F2= -F1)
  • படம்: நியூட்டனின் அடிப்படை இயக்க விதிகள்


  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 32

  • பிரபஞ்சவியல் 15 ( காலமும் வெளியும் II )

    சென்ற தொடரின் இறுதியில் நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் குறித்துப் பார்த்திருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி… நியூட்டனின் அடிப்படை இயக்க விதிகளின் படியும் பிரபஞ்சவியல் 11 ஆம் பகுதியில் நாம் விளக்கியிருந்த நியூட்டனின் அகில ஈர்ப்பு விதியின் படியும் புவியினால் ஈர்க்கப் படும் விதத்தில் ஒரே உயரத்தில் இருந்து கீழே விடப்படும் இரு வெவ்வேறு நிறையுடைய பொருட்கள் வளித் தடையைப் புறக்கணித்தால் ஒரே நேரத்தில் தரையை அடையும் என்பதை கணித ரீதியாக நிரூபிக்க முடியும்.
    விரிவாகச் சொன்னால், பூமியின் நிறை M எனவும் பூமியினால் ஈர்க்கப் படும் குறித்த பொருளின் ஈர்ப்புத் திணிவு (Gravitational Mass) m1 எனவும் அதன் உண்மைத் திணிவு m2 எனவும் பூமிக்கும் அப்பொருளின் மையத்துக்கும் இடையிலான செங்குத்துத் தூரம் r எனவும், அகில ஈர்ப்பு மாறிலி G எனவும் அப்பொருள் பூமியில் விழும் வேக அதிகரிப்பு வீதம் (Accelaration) a எனவும் எடுத்துக் கொள்வோம். வளித்தடையைப் புறக்கணித்தால், நியூட்டனின் அகில ஈர்ப்பு விதிப்படி, குறித்த பொருளில் தொழிற்படும் விசையானது,
  • இதேவேளை, நியூட்டனின் 2 ஆம் இயக்க விதிப்படி அதே விசை,

  • ஆகவே குறித்த பொருளின் வேக அதிகரிப்பு வீதம் இவ்வாறு அமையும்.

  • {a=F/m2,} ஆகவே,

  • இச்சமன்பாட்டில் குறித்த பொருளின் ஈர்ப்புத் திணிவு (Gravitational Mass) m1 உம் , உண்மைத் திணிவு m2 உம் சமன் என்று எடுத்துக் கொண்டால் (சமன்பாட்டில் இரண்டும் வெட்டுப் படும்.) வேக அதிகரிப்பு வீதம் குறித்த பொருளின் திணிவில் தங்கியில்லை என்பது தெளிவாகும். இந்த உதாரணத்தில் ஒரேயொரு பொருளே (m1 or m2) விளக்கத்துக்கு எடுத்துக் கொள்ளப் பட்டிருந்தாலும் இதை எந்த ஒரு திணிவிற்கும் பிரதியிட முடியும்.
    ஏனெனில் நியூட்டனின் 2 ஆம் இயக்க விதிப்படி ஒரு பொருளின் திணிவு அதிகரிக்கும் போது அதேயளவு வீதத்தில் அதில் தொழிற்படும் விசை அல்லது ஈர்ப்புத் திணிவு அதிகரிக்கும். இதே போன்றே அப்பொருளின் திணிவு குறைவடையும் போதும் அதேயளவு வீதத்தில் அதில் தொழிற்படும் விசையும் குறைவடையும். அதாவது நியூட்டனின் 2 ஆம் இயக்க விதிப்படி அப்பொருள் பூமியில் விழும் வேக அதிகரிப்பு வீதம் a=F/m எப்போதும் ஒரும் மாறிலி என்பதுடன் இதன் பெறுமானம் 9.80665 m/s2 எனவும் கணிக்கப் பட்டுள்ளது. எனவே வளித்தடையற்ற இடத்தில் பூமியின் மேலே சம உயரத்தில் இருந்து கீழே போடப்படும் வெவ்வேறு திணிவுகள் ஒரே நேரத்தில் தரையை அடையும் என்பது தடையற நிரூபணமாகிறது.
  • இன்னொரு விதத்தில் நோக்கினால் இப்பெறுமானம் ஒரு மாறிலியாக இருப்பதற்குக் காரணம் சந்திரனைத் தவிர புமியினால் ஈர்க்கப் படும் எந்த ஒரு பொருளை விடவும் பூமி ஒப்பிட முடியாத அளவு மிகப் பெரிய திணிவை உடையதாக இருப்பதும் ஆகும். நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதி இன்னொன்றையும் தெளிவுபடுத்துகின்றது. அது எதுவெனில் இரு பொருட்களுக்கிடையிலான ஈர்ப்பு விசை அவை அமைந்திருக்கும் தூரம் அதிகரிக்க அதிகரிக்கக் குறைவடையும் என்பதாகும். அதாவது இவரது அகில ஈர்ப்பு விதிப்படி பூமிக்கு அண்மையிலுள்ள ஒரு நட்சத்திரம் S1 இன் தூரத்தை விட 2 மடங்கு அதிக தூரத்தில் உள்ள நட்சத்திரம் S2 இன் பூமிக்கான ஈர்ப்பு விசை, S1 இற்கும் பூமிக்குமிடையிலான ஈர்ப்பு விசையின் 1/4 பங்காக இருக்கும். இது போன்றே இவ்விதி பூமி, சந்திரன் மற்றும் கிரகங்களின் ஒழுக்கு (Orbit) குறித்த பயனுள்ள அளவீடுகளை மிகத் திருத்தமாக கணிக்க உதவுகின்றமை குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: பூமியின் மிகப்பெரிய திணிவு

  • படம்: நட்சத்திரங்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசை

    எனினும் இந்த விதியின் படி சில விசித்திரமான எதிர்வுகூறல்களும் ஏற்படுகின்றன. அதாவது ஒரு நட்சத்திரம் அது அமைந்துள்ள இடத்திலிருந்து நகர்வதன் மூலம் மிக வேகமாக அதன் ஈர்ப்பு விசை வீழ்ச்சியடைந்தால் பூமி உட்பட கிரகங்களின் ஒழுக்கு நீள்வட்டமாக இருக்காது. மேலும் அக்கிரகங்கள் சுருள் போலச் சுழன்று கொண்டு சூரியனுக்குள் அமிழ்ந்து விடும். இதே வினை எதிர்ப்புறமாக குறித்த நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்பு விசை மெதுவாக வீழ்ச்சியடைந்தால் அவற்றின் ஈர்ப்பு விசை நேரடியாக பூமியையும் கிரகங்களையும் தாக்கி அவற்றின் ஒழுக்கைக் குலைத்து விடும்.
    அரிஸ்டோட்டிலுக்கும் கலீலியோ மற்றும் நியூட்டனின் கொள்கைக்குமான மிகப் பெரிய வித்தியாசம், அரிஸ்டோட்டில் பொருட்களின் இயற்கைத் தன்மை ஓய்வில் இருப்பது என்பதுடன் வெளியில் இருந்து புற விசை தாக்கும் வரை அது அசையாது என அரிஸ்டோட்டில் திடமாகக் கருதியமையாகும். மேலும் அவர் பூமியும் ஓய்வில் இருப்பதாகவும் சூரியன் கிரகங்கள் அதைச் சுற்றி வருவதாகவும் கருதியதற்கும் காரணம் சார்புக் கொள்கை குறித்து அவர் அறியாததும் காட்சிப் பிழையும் ஆகும். ஆனால் நியூட்டனின் கருத்துப் படி ஒரு பொருள் ஓய்வில் இருப்பதர்கு தனித்துவமான அளவீடு எதுவும் இல்லை என்றார். மேலும் பொருட்களின் இயற்கைத் தன்மை குறித்து இவ்வாறு விளக்கினர். அது எதுவெனில் A,B எனும் இரு பொருட்களில் A வடக்குத் திசையில் இயங்குவதாகவும் B ஓய்வில் இருப்பதாகவும் கொண்டால் B சார்பாக A வடக்குத் திசையில் இயங்குவதுடன் B ஓய்வில் உள்ளது எனலாம். அல்லது A சார்பாக B தெற்குத் திசையில் இயங்குவதாகவும் A ஓய்வில் இருப்பதாகவும் சொல்ல முடியும்.
    இன்னொரு உதாரணமாக பூமியையும் அதில் 90Km/h வேகத்தில் வடக்கே பயணிக்கும் புகைவண்டியையும் எடுத்துக் கொள்வோம். பூமியின் சுழற்சியையும் அது சூரியனைச் சுற்றி வருவதையும் புறக்கணித்தால், ஒன்று புகைவண்டி சார்பாக பூமி 90km/h வேகத்தில் தெற்கே பயணிக்கிறது என்றோ அல்லது பூமி சார்பாகப் புகைவண்டி 90Km/h வேகத்தில் வடக்கே பயணிக்கிறது என்றோ சொல்ல முடியும். இது போன்ற சாதாராண சடப்பொருட்களுக்கு சார்பு வேகக் கொள்கையைப் பிரயோகித்துக் கணிப்புக்கள் மேற்கொள்ள நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் இன்னமும் பயன்படுகின்றன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
    உலகில் உள்ள அனைத்துப் பொருட்களினதும் இயற்கைத் தன்மை ஓய்வில் இருப்பதுதான் எனக் கருதினால் வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு இடத்தில்தான் சில வினாடிகளுக்குள் இரு சம்பவங்கள் இடம்பெற்றதாகத் தீர்மானிக்க முடியாது. இதை இச்சிறு உதாரணத்தின் மூலம் விளக்குவோம். அதாவது ஓடுகின்ற புகைவண்டிக்குள் உள்ளே வைக்கப் பட்டுள்ள ஒரு மேசையில் ஒரு பந்து செங்குத்தாக வீழ்ந்து எழுமாறு போடப்படுகின்றது. ஒரு செக்கனுக்குப் பின்னர், புகைவண்டிக்குள் உள்ளவருக்கு மேசையில் அதே இடத்தில் பந்து மறுபடி வீழ்ந்ததை அவதானிக்க முடிகின்ற அதேவேளை, வெளியில் தண்டவாளத்தில் இருந்து அதைப் பார்ப்பவருக்கு பந்து 40m தூரம் தள்ளி மேசையில் வீழ்ந்தது போல் இருக்கும்.
    இதற்குக் காரணம் பந்து இரு தடவை வீழ்ந்து எழுவதற்குள் புகை வண்டி 40m முன்னே சென்றிருப்பதனால் ஆகும். மேலும் இந்த புகைவண்டி பூமி சார்பாகவும் பூமி சூரியன் சார்பாகவும் சூரியன் பால்வெளி அண்டத்தின் மையம் சார்பாகவும், பால்வெளி அண்டம் ஏனைய அண்டங்கள் சார்பாகவும் ஒரு குறித்த ஒழுக்கிலோ அல்லது வேறு விதத்திலோ இயங்குவதாகக் கொள்ள முடியும். இந்த அடிப்படையில் பார்த்தால் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள யாவுமே ஒன்றுடன் இன்னொன்று சார்ந்து ஏதோ ஒரு ஒழுக்கில் இயங்கி வருவதை உணர முடியும்.
    எனவே அரிஸ்டோட்டிலின் Absolute Space எனும் பிரபஞ்சத்தின் நிலைத்த தன்மையை நியூட்டனின் காலத்திலிருந்து நாம் ஏற்றுக் கொள்வதில்லை. எனினும் நியூட்டனும் அரிஸ்டோட்டிலின் Absolute Time எனப்படும் நிலையான காலம் என்ற கொள்கையை நழுவாது கொண்டிருந்தார்

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 33

  • பிரபஞ்சவியல் 16 ( காலமும் வெளியும் III )

  • நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் பிரபஞ்சம் நிலையானது (Absolute space) என்றே உறுதிப் படுத்துகின்ற போதும் நியூட்டனின் மனம் அதை ஏற்றுக் கொள்ளவில்லை. இதற்குக் காரணம் நியூட்டன் நம்பியிருந்த Absolute god எனும் கருத்துடன் இது இசையவில்லை. மேலும் இந்த பகுத்தறிவற்ற நம்பிக்கையைக் கொண்டிருந்த அனைவரையும் நியூட்டன் கடுமையாக விமர்சித்தார். அதிலும் முக்கியமாக நியூட்டனின் காலத்தைச் சேர்ந்த கிறிஸ்தவ பாதிரியாரும் தத்துவவியலாளருமான Bishop Berkeley என்பவர் பின்வரும் கருத்தைக் கொண்டிருந்தார். அதாவது, ‘இந்த பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் சடப்பொருட்களும் காலமும் வெளியும் அனைத்துமே உண்மையில் இல்லாத ஒன்று (Illusion)’ என்பதாகும். இப்பாதிரியாரின் கருத்துக் குறித்து சஞ்சலமடைந்த பிரபல விஞ்ஞானியான Dr.ஜோன்சன் அழுது கொண்டே இதை நான் தப்பான கருத்தென்று நிரூபிப்பேன் என்று சத்தமிட்டு பின்னர் தன் கால் விரலை மிகப்பெரிய பாறை ஒன்றுடன் மோதிக் கொண்டார் என வரலாறு தெரிவிக்கின்றது.
  • படம்: Dr. ஜோன்சன்

  • படம்: Bishop Berkeley

    அரிஸ்டோட்டில் மற்றும் அவருக்கு மிக நீண்ட காலத்துக்குப் பின்னர் வந்த நியூட்டன் ஆகிய இரு மேதைகளுமே காலம் நிலையான ஒன்று (Absolute time) எனும் ஒருமித்த கருத்தைக் கொண்டிருந்தனர். இவர்களின் விளக்கப் படி, ‘எந்த ஒரு நபரும் குறிப்பிட்ட இரு நிகழ்வுகளுக்கு இடைப்பட்ட காலத்தை மிகத் திருத்தமாகக் கணிக்க முடியும். முக்கியமாக ஒரு மிகச்சிறந்த கடிகாரத்தைப் பாவித்து யார் இந்த இடைப்பட்ட காலத்தை அளந்தாலும் அது சமனான பெறுமதியையே காட்டும். மேலும் காலம் (Time) என்ற கருப்பொருளானது முற்றிலும் வெளியில் (Space) இருந்து தனித்த வேறுபட்ட மற்றும் சுதந்திரமான ஒன்றாகும்.’ எனக் கூறப்பட்டுள்ளது.
    காலம் பற்றிய இவர்களது இந்தக் கருத்தே தற்போதும் கூட மிக அதிகளவான மக்கள் தங்கள் மனதில் கொண்டிருக்கும் பொதுவான நம்பிக்கையாகும். இருந்த போதும் இந்த நவீன விஞ்ஞான உலகில் தோற்றம் பெற்ற பௌதிகவியலின் உயிர் நாடிக் கொள்கைகளான குவாண்டம் பொறிமுறை மற்றும் சார்புக் கொள்கை பற்றி அறிந்து வைத்துள்ள நாம் காலம் (Time) மற்றும் வெளி (Space) குறித்த நமது இந்த பண்டைய அபிப்பிராயத்தில் மாற்றம் கொண்டு வரும் சூழ்நிலையை தைரியமாக எதிர்கொள்ள வேண்டும். ஏற்கனவே நாம் அறிந்து வைத்துள்ள காலம், வெளி பற்றிய பண்டைய அபிப்பிராயம், அப்பிள் பழம் முதல் கிரகங்கள் வரை ஒப்பிடுகையில் போது மிக மெதுவாகப் பயணிக்கும் பொருட்களுக்குச் செல்லுபடியாகும். ஆனால் பிரபஞ்ச வெளியில் மிக அதிக வேகமாகப் பயணிக்கும் ஒளிக்குச் சமனான அல்லது அண்மித்த வேகத்தில் பயணிக்கும் விண்பொருட்களுக்கு இது செல்லுபடியாகாது.
  • படம்: நியூட்டனும் அப்பிள் பழமும்

    இதில் நாம் கவனிக்க வேண்டிய விடயம் என்னவென்றால் ஒளியின் வேகம் முடிவிலியல்ல என்பதும் அது ஒரு குறித்த ஆனால் மிக உயர்வான ஒரு பெறுமதியை உடையது என்பதும் பரிசோதனைகள் வாயிலாக நிரூபிக்கப் பட்டுள்ளன என்பதாகும். மேலும் ஐன்ஸ்டீனின் சார்புக் கொள்கைப் படி பிரபஞ்சத்தில் ஒளியின் வேகத்தை மிஞ்சி எதுவும் பயணிப்பது கிடையாது எனவும் கூறப்பட்டுள்ளது. இதன் வேகம் முதன் முறையாக நியூட்டன் தனது ‘Principia Mathematica’ நூலை வெளியிடுவதற்கு 11 வருடங்களுக்கு முன்னரேயே கணிக்கப் பட்டது வியப்புக்குரிய ஒன்றாகும். ஆம். 1676 ஆம் ஆண்டே டென்மார்க்கைச் சேர்ந்த வானியலாளரான Ole Christensen Roemer ஒளியின் வேகத்தைச் சராசரியாகக் கணித்திருந்தார்.
    அதாவது இவர் தொலைக்காட்டி மூலம் வியாழனின் சந்திரன்கள் வியாழனுக்கு முன்னால் வந்து பின்னர் அதன் எதிரே சென்று மறையும் வரையிலான கால இடைவெளியை அச்சந்திரன்களில் பிறைகள் தோன்றி மாறுபடுவது மூலம் அளந்தார். இச்சந்திரன்கள் வியாழனைச் சுற்றி வரும் வேகம் ஒரு மாறிலியாக இருக்க வேண்டும் என்பது விதியாகும்.
    இந்த அடிப்படையில் வியாழன் சூரியனைச் சுற்றிக் கொண்டு பூமிக்கு அண்மையில் வரும் போதும் பூமியை விட்டு விலகி நீண்ட தூரத்துக்கு செல்லும் போதும் இச்சந்திரன்கள் வியாழனைச் சுற்றி வந்து மறைவதற்கு எடுக்கும் காலம் சமனாகவே இருக்க வேண்டும். ஆனால் வியாழன் பூமியை விட்டு தூரத்துக்குச் செல்லும் போது இச்சந்திரன்கள் வியாழனுக்கு முன்பு வந்து மறைந்து செல்வதற்கான கால இடைவெளி அதிகமாகத் தென்பட்டது. இதற்குக் காரணம் வியாழன் பூமியை விட்டு தூரமாக விலகிச் செல்லும் போது அதன் சந்திரன்களில் இருந்து பூமிக்கு ஓளி வருவதற்கு நீண்ட நேரம் எடுப்பதனால் ஆகும்.
    வியாழனின் சந்திரன்களில் கிரகணங்கள் அல்லது பிறைகளின் வளர்ச்சி தேய்வு என்பவற்றையும் பூமி, சூரியன், வியாழன் என்பவற்றுக்கு இடையிலான தூரத்தினையும் அடிப்படையாகக் கொண்டு Roemer ஓளியின் வேகத்தை ஒரு செக்கனுக்கு 140 000 மைல்கள் எனக் கணித்தார். இன்றைய நவீன திருத்தமான கணிப்புக்களின் படி ஒளியின் வேகம் ஒரு செக்கனுக்கு 186 000 மைல்கள் ஆகும்.
  • படம்: ஒளியின் வேகம்

    ஒளியின் தன்மை குறித்த முறையான விவரணம் 1865 ஆம் ஆண்டு பிரிட்டன் பௌதிகவியலாளர் ஜேம்ஸ் கிளார்க் மாக்ஸ்வெல் வெளியிடும் வரை உலகுக்குக் கிடைக்கவில்லை என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இவர் பௌதிக உலகுக்கு ஆற்றிய முக்கிய கடமை என்னவென்றால், அக்காலத்தில் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் விசைகள் குறித்து சிதறிக் காணப் பட்ட பகுதி சார்ந்த கொள்கைகளை (Partial theories) ஒன்றிணைத்து புதிய விதிமுறைகளை உருவாக்கியதில் வெற்றியடைந்தமை ஆகும். இவரது சமன்பாடுகளின் மூலம் ஒன்றிணைந்த மின்காந்தவிசைப் புலத்தில் (Electromagnetic field) பல அலைகளின் சலனம் இருப்பதும் இந்த ஒவ்வொரு அலைகளும் ஒரு தடாகத்தில் ஏற்படும் குமிழிகளைப் போல் நிலையான ஒரு வேகத்துடன் (Fixed speed) பயணிப்பதும் இனங்காணப் பட்டுள்ளது. இந்த அலைகளின் அலைநீளம் (Wavelength)ஒரு மீட்டர் அல்லது அதற்கு சற்று அதிகம் எனில் அந்த அலைகள் ரேடியோ அலைகள் (Radio waves) எனப்படுகின்றன. இவற்றை விட அலை நீளம் குறைந்தவை (சில சென்டி மீட்டர்கள்) மைக்ரோ அலைகள் (Micro waves) எனவும் ஒரு சென்டி மீட்டரின் 10000 இல் ஒரு பங்கு அலை நீளம் உடைய அலைகள் அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் (Infrared Rays) எனவும் அழைக்கப் படுகின்றன.கண்ணுக்குத் தெரியும் ஒளி அலைகளின் (Visible Light) அலை நீளம் ஒரு சென்டி மீட்டரின் 40 தொடக்கம் 80 மில்லியன்களில் ஒரு பங்கு என்றும் இதனை விட அலை நீளம் குறைந்த அலைகள் அல்ட்ரா வயலெட் (Ultraviolet), X கதிர்கள் (X rays) மற்றும் காம்மா கதிர்கள் (Gamma rays) எனவும் இனங் காணப் பட்டுள்ளன.
  • படம்: மின்காந்தக் கதிர்களின் அலை நீளம்

  • படம்: மின்காந்த அலைகள்

    மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் படி ரேடியோ அல்லது ஒளி அலைகள் ஒரு குறித்த நிலையான வேகத்திலேயே பயணிப்பதாகக் கருதப் பட்டது. ஆனால் நியூட்டனின் கொள்கையோ பொருட்களின் இயற்கை நிலை உறுதியான ஓய்வில் இருப்பது தான் எனும் கூற்றை மறுப்பதால் ஒளி எது சார்பாக நிலையான வேகத்தில் பயணிக்கிறது எனும் கேள்வி எழும்பியது. (வெற்றிடத்தில் ஓளி செல்லுமெனில் வெளியில் இரு இடங்களுக்கிடையில் குறித்த நேர இடைவெளிக்குள் அது பயணித்த வேகம் இவ்வளவு எனக் கணிப்பது சாத்தியமற்றது.) எனவே பிரபஞ்ச வெளியில் எங்கும் ஏன் வெற்றிடத்தில் கூட ஈதர் (Ether) எனும் பதார்த்தம் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் நிரம்பியிருப்பதாகவும் ஒலியலைகள் காற்றில் பயணிப்பது போல் ஓளி இந்த ஈதெரின் ஊடாகப் பயணிக்கின்றது எனவும் கருத்துருவாக்கம் செய்யப் பட்டது.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 34

  • பிரபஞ்சவியல் 17 ( காலமும் வெளியும் IV )


  • சென்ற தொடரில், ஒளி வெற்றிடத்தில் பயணிப்பது நியூட்டனின் முதலாவது இயக்க விதிக்கு புறம்பாக இருப்பதனால் பிரபஞ்சம் முழுதும் ஈதர் (Ether) எனும் ஊடகம் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் நிரம்பியிருப்பதாகவும் ஒளி அதனூடாக அல்லது அதன் சார்பாக பிரபஞ்சத்தில் பயணிக்கிறது என்று கருத்துருவாக்கம் செய்யப்பட்டதாகவும் கூறியிருந்தோம். மேலும் இந்த ஈதர் சார்பாக வெளியில் வெவ்வேறு இடங்களில் பயணிக்கும் ஒவ்வொரு பார்வையாளருக்கும் ஒளி வித்தியாசமான வேகங்களில் அவர்களை நோக்கி வரும் என்றும் எனினும் ஈதர் சார்பாக எப்போதும் ஒளியின் வேகம் நிலையானது என்றும் கருதப்பட்டது. இதேவேளை பூமி இந்த ஈதர் ஊடகம் சார்பாக சூரியனைச் சுற்றி நீள்வட்டப் பாதையில் பயணிக்கும் போது, சூரிய ஒளி பூமியை நோக்கி நேராக வரும் திசையில் அளக்கப் படும் அதன் வேகம் சூரிய ஒளி நேரடியாக அல்லாமல் வலது புறமாக குறிப்பிட்ட கோண வித்தியாசத்தில் பூமியை நோக்கி வரும் போது அளக்கப் படும் அதன் வேகத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.
  • படம்: ஈதர் (கணணி வடிவமைப்பு)

    1887 ஆம் ஆண்டு அல்பேர்ட் மிக்கெல்சன் (Albert Michelson) மற்றும் எட்வார்ட் மோர்லே (Edward Morley) எனும் இரு பௌதிகவியலாளர்களும் இணைந்து மிகக் கவனமாக ஒரு பரிசோதனையை ‘க்லெவேலாண்ட்’ இல் உள்ள பிரயோக விஞ்ஞான ஆய்வு கூடத்தில் மேற்கொண்டனர். இதன்போது அவர்கள் பூமி சுற்றுவட்டப் பாதையில் இயங்கும் திசைக்கு நேராகவும் வலது புறத்தில் குறிப்பிட்ட ஒரு கோண வித்தியாசத்திலும் இரு கட்டங்களிலும் ஒளி பயணிக்கும் வேகம் சமனாக இருக்கும் அதிசயத்தைக் கண்டு பிடித்தனர். இதுவரை பௌதிகவியலாளர்களின் கண்ணைக் குருடாக்கியிருந்த தனித்துவமான நேரம் (Absolute Time) எனும் கருதுகோள் உடை பட்டது இந்த ஆய்வின் மூலம் நிகழ்ந்த மிக முக்கியமான திருப்பு முனையாகும். இக்கண்டுபிடிப்பை நிகழ்த்திய அல்பேர்ட் மிக்கெல்சன் பின்னாளில் பௌதிகவியல் துறையில் நோபல் பரிசு பெற்ற முதலாவது அமெரிக்கராகப் புகழ் பெற்றமை குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: Albert Michelson

  • படம்: Edward Morley

    இந்த புரட்சிகர பரிசோதனையை அடுத்து 1887 தொடக்கம் 1905 வரை இது போன்ற பல முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. முக்கியமாக ஹென்ட்ரிக் லோரென்ஷ் (Hendrik lorentz) எனும் டச் விஞ்ஞானி மிக்கெல்சன் – மொர்லே பரிசோதனையின் விளைவை, ஈதெரினூடாக ஒரு பொருள் (ஒளி) பயணிக்கும் போது அப்பொருள் புறப்படும் இடத்தில் தன்னுடன் தொடர்புடைய கடிகாரத்தை மெதுவாக இயங்க வைக்கிறது என விளக்க முயற்சித்தார். இந்நிலையின் தான் 1905 ஆம் ஆண்டு உலகின் தலை சிறந்த விஞ்ஞானியான ஐன்ஸ்டீன் தனது கைப்பட எழுதிய அறிவியல் குறிப்பு ஒன்று பிரதான பத்திரிகை ஒன்றில் பிரசுரமாகியிருந்தது.
  • படம்: மிக்கெல்சன் – மோர்லே பரிசோதனை

  • படம்: Hendrik lorentz

    அதில் அவர் ஈதர் எனும் கண்ணுக்குத் தெரியாத ஊடகம் வெளியில் எங்கும் பரவியிருக்கிறது எனும் கருதுகோள் முற்றிலும் அவசியமற்ற ஒன்று எனக் குறிப்பிட்டிருந்தார். மேலும் ஒளியின் இயல்பையும் பொருட்களின் இயக்கத்தையும் தெளிவாக விளக்குவதற்கு தனித்துவமான நேரம் (Absolute Time) எனும் மயக்கத்தில் இருந்து ஒருவர் வெளியே வரவேண்டும் என்றும் அவர் கூறியிருந்தார். ஐன்ஸ்டீனின் இந்தக் கூற்றுக்குச் சமனான ஒரு விளக்கத்தை பிரான்ஸின் முக்கிய கணிதவியலாளரானஹென்றி பொயின்காரே (Henri Poincare) உம் சில வாரங்கள் கழித்துக் கூறியிருந்தார். ஐன்ஸ்டீனின் வாதங்கள் பொயின்காரே இன் வாதங்களை விட பௌதிகவியலுக்கு மிக நெருக்கமாக இருந்த அதேவேளை பொயின்காரே இப்பிரச்சினையைக் கணித ரீதியாக மட்டுமே விளக்கலாம் எனக் கூறியிருந்தமை இருவருக்கும் இடையேயான முக்கியமான வேறுபாடாகும். இப்புதிய தத்துவத்துக்கான முழு கௌரவமும் ஐன்ஸ்டீனுக்குச் சொந்தமானது என இன்றைய உலகம் கருதுகின்ற போதும் இவ்விளக்கத்தின் ஒரு பகுதியைக் கணித ரீதியாக விளக்கியதற்காக பொயின்காரே உம் நினைவு கூறத் தக்கவரே என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: Henri Poincare

  • முன்னர் நிலவிய தற்காலிக சார்புக் கொள்கையின் படி ஒன்றுடன் ஒன்று சார்பாக இயங்கும் அனைத்துப் பொருட்களுக்கும் அவை இயங்கும் வேகத்தின் வித்தியாசமும் அதை அளவிடும் பார்வையாளர்களின் இடமும் நியூட்டனின் அடிப்படை இயக்க விதிகளைப் பாதிப்பதில்லை ஆனால் பின்னர் இந்த விதிகள் மாக்ஸ்வெல்லின் கொள்கைக்கும் ஒளியின் வேகத்துக்கும் ஏற்றவறு விரிவு படுத்தப்படவோ அல்லது புதிய வடிவத்தைப் பெறுவதற்கோ நிர்ப்பந்திக்கப் பட்டன. இது குறித்து இன்னும் சற்று விரிவாக விளக்கினால் ஒளியின் வேகத்தை அளக்கும் ஒருவர் தான் எந்தளவு வேகத்தில் பயணித்தாலும் தன் சார்பாக ஒளியின் வேகம் வித்தியாசமாக இருப்பதாக அவருக்குத் தென்படுவதில்லை. இதற்குக் காரணம் ஒளியின் வேகத்தை மிஞ்சிப் பிரபஞ்சத்தில் எதுவும் பயணிப்பதில்லை எனும் சாத்தியம் இருப்பதாகும்.\
    ஒளியின் இயல்பு குறித்து இந்த எளிமையான விளக்கம் பொருட்களின் இயக்கம் குறித்த புதிய வடிவத்தை உடைய கணித சமன்பாட்டுக்கு நம்மை இட்டுச் செல்கின்றது. ஆம். அல்பேர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் வெளிப்படுத்தப் பட்டு, 21 ஆம் நூற்றாண்டில் அணுசக்தியை ஆக்க பூர்வமாகவும், அழிவுக்கும் பயன்படுத்துவதற்கு வழிகோலிய பிரசித்தமான E=mc2 எனும் சமன்பாடு இதன் மூலம் பெறப்பட்டது. (E – சக்தி, m- தினிவு, c – ஒளியின் வேகம்) சக்தியையும் (Energy), திணிவையும் (Mass) தொடர்பு படுத்தும் இந்த சமன்பாட்டின் மூலமும் ஒளியை விட அதிவேகமாகப் பயணிக்கும் திணிவுடைய பொருள் உலகில் இல்லாத காரணத்தாலும் பின்வரும் விளக்கம் பெறப்படுகின்றது. அதாவது ஒரு பொருள் தனது இயக்கம் காரணமாக கொண்டிருக்கும் சக்தியானது அதன் திணிவுடன் சேர்க்கப் படும் என்பதாகும். அதாவது அப்பொருளின் இயக்க வேகம் சக்தி அதிகரிக்கும் வீதத்துடன் அதிகரிப்பது மிகக் கடினமாகும்.
  • படம்: ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாடு

    இவ்விளைவு ஒளியின் வேகத்துக்கு சமீபமாகப் பயணிக்கும் பொருட்களின் இயக்கத்தில் தெளிவாக விளங்கக் கூடிய ஒன்றாகும்.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 35

  • பிரபஞ்சவியல் 18 ( காலமும் வெளியும் V )


  • படம்: ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாடு

  • மேலும் ஒளியை விட அதிக வேகத்தில் பயணிக்கும் திணிவுடைய பொருள் அல்லது அலை பிரபஞ்சத்தில் கிடையாது எனவும் கூறியிருந்தோம். மேலும் இந்த இரு விளக்கங்களின் மூலம் ஒரு பொருளின் இயக்க வேகம் சக்தி அதிகரிக்கும் வீதத்துடன் அதிகரிப்பது மிகக் கடினம் என்றும் இவ்விளைவு ஒளியின் வேகத்துக்கு சமீபமாகப் பயணிக்கும் பொருட்களின் இயக்கத்தில் தெளிவாக விளங்கக் கூடிய ஒன்றாகும் என்றும் கூறியிருந்தோம். இதன் தொடர்ச்சி இனி…
  • படம்: ஒளியின் வேகத்துக்குச் சமீபமாகப் பயணிக்கும் பொருள்

    உதாரணமாக, ஒளியின் வேகத்தில் 10% வீத அளவுடைய வேகத்துடன் ஒரு பொருள் பயணித்தால் அப்பொருளின் திணிவு உண்மைத் திணிவின் 0.5% மடங்காக இருக்கும். இதேவேளை ஒளியின் வேகத்தில் 90% வீதப் பங்கு வேகத்துடன் ஒரு பொருள் பயணிக்க எத்தனித்தால் அதன் திணிவு உண்மைத் திணிவின் இரு மடங்கை விட சற்று அதிகமாக இருக்கும். இதன் மூலம் ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை அண்மித்தால் அதன் திணிவு உடனடியாகப் பல மடங்கு அதிகரிக்கும் என்பது தெளிவாகிறது. அதாவது ஒரு பொருள் தனது வேகத்தை ஒளியின் வேகத்துக்குச் சமனாக மேலும் அதிகரிப்பதற்கு மிக மிகக் கூடிய சக்தி ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் தேவைப்படும். இறுதியாக இதில் வெளிப்படும் ஆச்சரியமான முடிவு என்னவென்றால் எந்த ஒரு திணிவுடைய பொருளும் ஒளியின் வேகத்தை அண்மிக்க முடியாது என்பதாகும்.
    இதற்குக் காரணம் குறித்த பொருள் ஒளியின் வேகத்தை அடைந்து விட்டால் அதன் திணிவு முடிவிலியாகி (infinite) விடும் சூழ்நிலை தோன்றுவது ஆகும். மேலும் ஐன்ஸ்டீனின் திணிவையும் சக்தியையும் தொடர்பு படுத்தும் E=mc2 எனும் சமன்பாட்டின் படி அப்பொருள் ஒளியின் வேகத்தை அடைவதற்கு முடிவிலி பெறுமதியான சக்தியும் தேவைப்படுகின்றது.
  • படம்: முடிவிலி கணிதக் குறியீடு

    இக் காரணத்தினால் ஒளியின் வேகத்தை விடக் குறைவான வேகத்தில் பயணிக்கும் எந்த ஒரு பொருளினது இயக்கமும் இன்னொன்றைச் சார்ந்து தனது வேகத்தில் வித்தியாசத்தைக் காட்டக் கூடியது என்பதுடன் இது குறித்த கணிப்புக்களை எளிதான சார்புக் கொள்கை மூலம் மேற்கொள்ள முடியும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இன்னொரு புறத்தில் இயற்கையான திணிவைக் (Intrinsic mass) கொண்டிராத சில அலைகள் (Waves, உதாரணம் – ஒளி மற்றும் மின்காந்த அலைகள்) மாத்திரமே ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கக் கூடியன என்பதுடன் இவற்றின் இயக்கத்தை விளக்க ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்புச் சார்புக் கொள்கை (Special Relativity) மற்றும் குவாண்டம் கொள்கை (Quantum Mechanincs) ஆகியவற்றையே பயன்படுத்த முடியும் என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: பொதுச் சார்புக் கொள்கை

  • படம்: ஒளி அலையின் கட்டமைப்பு

    காலம் மற்றும் வெளி குறித்து நிகழ் காலத்தில் நாம் கொண்டிருக்கும் அபிப்பிராயங்கள் யாவும் தற்கால பௌதிகவியலில் மிக முக்கியமான பகுதியான சார்புக் கொள்கையினாலேயே (Relativity) பரிணாமமடைந்து வந்துள்ளன. நியூட்டனின் காலத்தில் காலம் நிலையானது (Absolute time) எனும் கொள்கை நிலவியது. இதனால் குறித்த ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்துக்குச் செலுத்தப் படும் ஒளியின் கற்றை (துடிப்பு) அது தன் பயணத்துக்கு எடுத்த நேரம் வெவ்வேறு இடங்களில் அமர்ந்து அதை நோக்கும் அனைத்து பார்வையாளர்களுக்கும் சமன் என்றே காட்டும். எனினும் அந்த ஒளி பயணம் செய்த தூரம் குறித்து இப் பார்வையாளர்களிடையே ஒருமித்த கருத்தை ஏற்படுத்தத் தவறி விடும். இதற்குக் காரணம் வெளி நிலையற்றது (Space is not absolute) எனக் கருதப் பட்டமையாகும்.
    அதாவது ஒளி பயணிக்கும் வேகம், பயணம் செய்த தூரத்தை அதற்கு எடுத்த நேரத்தினால் வகுக்கும் போது கிடைக்கும் பெறுமானம் எனக் கருதினால் வெவ்வேறு இடங்களில் இருந்து ஒளியின் வேகத்தை அளக்கும் பார்வையாளர்களுக்கு அது வெவ்வேறு பெறுமானங்களையே காட்டும். மறுபுறத்தில் சார்புக் கொள்கைப் படி, இந்த அனைத்துப் பார்வையாளர்களும் ஒளி எவ்வளவு வேகமாகப் பயணிக்கின்றது என்பதில் ஒருமித்த கருத்தைக் கொண்டு வந்த போதும் அது எவ்வளவு தூரம் பயணித்தது மற்றும் அதற்கு எடுத்த நேரம் எவ்வளவு என்பதில் இசைய மறுத்துள்ளனர். இன்னும் சற்று விளக்கினால் ஒளி பயணித்த தூரம் எதுவோ அதே தான் அதற்கு எடுத்த நேரமும் என்பதை இப் பார்வையாளர்கள் ஏற்க மறுத்தனர். ஆனால் குறித்த இரு புள்ளிகளுக்கு இடையே செல்ல ஒளி செல்ல எடுத்த நேரம் அத்தூரத்தை ஒளியின் வேகத்தினால் வகுக்கக் கிடைக்கும் என்பதை ஏற்றனர்.
    பௌதிகவியலில் சார்புக் கொள்கை வலுப்பெற்ற பின் நிலையான நேரம் (Absolute time) எனும் கொள்கை நீங்கியது. மேலும் இதன் அடிப்படையில் ஒளியின் வேகத்தை அளக்க உதவும் ஒவ்வொரு பார்வையாளரும் ஒரு கடிகாரத்தைப் பயன்படுத்தினால் கூட அந்த கடிகாரங்களின் இயல்பினால் அவர்களுக்குச் சமனான பெறுமானம் கிடைக்காது எனக் கூறப்படுகின்றது. இருந்த போதும் விஞ்ஞான உலகில் பொருட்களின் இயக்கம் குறித்த அளவீடுகளை மேற்கொள்வதற்கு காலத்தை அளவிடல் தூரத்தை அளவிடுவதை விட திருத்தமானது எனும் உண்மை ஒளியின் இயல்பு மற்றும் சார்புக் கொள்கையினால் உறுதிப் படுத்தப்பட்டுள்ளது.
    இந்த நிதர்சனத்தினால் தான் தூரத்தை அளக்கும் அடிப்படை அலகான ஒரு மீட்டர் பின்வருமாறு வரையறை செய்யப் படுகின்றது. அதாவது ஒரு மீட்டர் என்பது 0.000000003335640952 செக்கனில் ஒளி பயணித்த தூரம் என்பதே இந்த வரைவிலக்கணம்.
  • படம்: 1 மீட்டர்

    மேலும் சுவிட்சர்லாந்தில் அமைக்கப் பட்டுள்ள உலகில் உள்ள கடிகாரங்களிலேயே மிகத் திருத்தமானதும் அணுசக்தியால் இயங்குவதுமான சீசியம் கடிகாரத்தினால் (Cesium clock) இந்த வரைவிலக்கணம் மேற்கொள்ளப்பட்டது.
  • படம்: Cesium அணுக் கடிகாரம்

    2004 ஆம் ஆண்டு இயங்கத் தொடங்கிய இந்த சீசியம் கடிகாரத்தில் 30 மில்லியன் வருடங்களுக்கு ஒரு தடவை தான் ஒரு செக்கன் பிழையாகும் வாய்ப்பு இருப்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 36

  • பிரபஞ்சவியல் 19 ( காலமும் வெளியும் VI )


  • படம்: காலவெளி (Space-time)

  • சென்ற தொடரின் இறுதியில் தூரத்தை அளக்கும் அடிப்படை அலகான மீட்டர் எவ்வாறு ஒளி பயணித்த நேரத்துடன் ஒப்பிட்டு வரையறை செய்யப் பட்டுள்ளது என்பதையும் நிஜ உலகில் மிகத் திருத்தமாக நேரம் எவ்வாறு அணுச் சக்தியால் இயங்கும் சீசியம் கடிகாரத்தால் (Cesium clock) அளக்கப்பட்டு வருகின்றது என்பதையும் கூறியிருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி…
  • படம்: சீசியம் அணுக்கற்றை டியூப்zu bearbeiten…

  • படம்: சீசியம் அணுக் கடிகாரப் பொறிமுறை

    இதற்கு முன் வரலாற்றுக் காலத்தில் ஒரு மீட்டர் என்பது பாரிஸ் நகரில் வைக்கப் பட்டுள்ள ஒரு பிளாட்டினம் தகட்டில் உள்ள இரு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரம் என வரையறை செய்யப்பட்டிருந்தது.
  • படம்: பாரிஸ்ஸில் உள்ள ஒரு மீட்டர் பிளாட்டினம் தகடு

    சார்புக் கொள்கையின் படி நாம் இப்போது தூரத்தின் அலகை நேரம் மற்றும் ஒளியின் வேகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வரையறை செய்வதாலும், எந்த ஒரு இடத்தில் இருந்து பார்வையாளர் நோக்கினாலும் ஒரு மீட்டர் பயணிக்க ஒளி எடுக்கும் நேரம் (0.000000003335640952 செக்கனில்) சமனாக இருக்கும் என்பதனாலும் பிரபஞ்சம் முழுதும் வெற்றிடத்தில் கூட ஈதர் எனும் ஒரு ஊடகம் நிரம்பியிருப்பதாகக் கருத வேண்டிய அவசியமில்லை என நவீன ஆய்வுகள் தெளிவாக்கியுள்ளன.
    மேலும் மிக்கெல்சன் மோர்லேய் இன் பரிசோதனை முடிவுகளின் படியும் ஈதரின் பிரசன்னம் இருப்பது கண்டு பிடிக்கப் பட முடியாது எனத் தெளிவாக்கப் பட்டுள்ளது. இதற்கு முன்னர் நன்கு விருத்தி செய்யப் படாத சார்புக் கொள்கையே ஈதர் இருக்கின்றது எனும் கருதுகோளை ஏற்டுத்தியிருந்தமை குறிப்பிடத்தக்கது. நவீன சார்புக் கொள்கைகளின் படி காலம் (Time) என்பது வெளியில் (Space) இருந்து முற்றிலும் வேறுபட்ட சுதந்திரமான தனித்த ஒன்று (Absolute time) என நாம் கருதுவது தவறாகும். ஆனால் அது வெளியுடன் இணைந்து காலவெளி (Space-time) எனும் பொருளாகவே கருதப்படுகின்றது.
    நமது பொதுவான அனுபவப்படி வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியின் (Point) நிலையை (Position) மூன்று இலக்கங்களால் (Numbers) அல்லது ஆயத்தொலைவுகளால் (Co-ordinates) குறிப்பிடலாம். இதை மூன்று பரிமாணங்கள் (Dimensions) எனவும் கூறலாம். உதாரணமாக ஒரு அறையின் உள்ளேயுள்ள ஒரு புள்ளியை ஒரு சுவரில் இருந்து 7 மீட்டர் தூரத்திலும், இன்னொரு சுவரில் இருந்து 5 மீட்டர் தூரத்திலும் தரையில் இருந்து 3 மீட்டர் உயரத்திலும் அமைந்துள்ளது என்று கூற முடியும். அல்லது பூமியின் தரையின் மேலே உள்ள ஒரு புள்ளியை பூமியின் நெடுங்கோடு (Latitude), மத்திய கோடு (longitude) மற்றும் கடல் மட்டத்தில் இருந்து உயரம் (Height above sea level) ஆகிய பரிமாணங்களில் குறிப்பிட முடியும். மூன்று பரிமாணங்களில் வெளியில் உள்ள பொருட்களின் நிலையை வரையறுப்பதற்கு ஓர் எல்லை உள்ளது. இதற்கு உதாரணமாக முதலில் பிரபஞ்சத்திலுள்ள சிறிய உறுப்பினர்களில் இருந்து பார்ப்போம்.
    நமது பூமியின் துணைக் கோளான சந்திரனின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு நாம் வடக்கில் இருந்து இத்தனை கிலோமீட்டர், மேற்கிலிருந்து இத்தனை கிலோமீட்டர் கடல் மட்டத்தில் இருந்து இத்தனை உயரம் என அளவிடுவதில்லை. மாறாக சூரியனில் இருந்து எத்தனை கிலோமீட்டர், ஏனைய கிரகங்களின் ஒழுக்கு வட்டத்திலிருந்து எத்தனை கிலோமீட்டர், மற்றும் சந்திரன், சூரியனை இணைக்கும் கோடு மற்றும் சூரியன்,அல்ஃபா சென்டூரி (சூரியனுக்கு அண்மையிலுள்ள நட்சத்திரம்) ஆகியவற்றை இணைக்கும் கோடு என்பன சந்திக்கும் கோணம் ஆகிய பெறுமானங்களே சந்திரனின் நிலையைப் பிரகடனப் படுத்தும் உபயோகமான பரிமாணங்கள் ஆகும். எனினும் இத்தகைய பரிமாணங்கள் கூட நமது பால்வெளி அண்டத்தில் (Milkyway galaxy) சூரியனின் நிலையையும், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஏனைய அண்டங்களின் தொகுதிகளுடன் நமது பால்வெளி அண்டத்தின் நிலையையும் வரையறுப்பதற்குப் போதுமானதல்ல. இந்த உயர் ரக நிலைகளை உறுதிப் படுத்துவதற்கே நமக்கு காலம் (Time) அல்லது காலவெளி (Space-time) எனும் 4 ஆவது பரிணாமம் தேவைப்படுகின்றது.
  • படம்: காலவெளி எளிய அட்டவணை

    நாம் முழுப் பிரபஞ்சத்தையும் ஒன்றுடன் ஒன்று விரவியுள்ள அண்டங்களின் நிலைகளின் தொகுதியுடன் (Overlapping patches) சார்பாகவும் இத்தொகுதி ஒவ்வொன்றிலும் மூன்று பரிமாணங்களை தனித்தனியாக வகுத்து ஒரு புள்ளியின் நிலையையும் கூற முடியும்.
  • படம்: Overlapping patches எளிய மாதிரி

    பிரபஞ்சத்தில் ஒரு நிகழ்வு என்பது வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியில் குறித்த ஒரு நேரத்தில் நடைபெறும் ஏதேனும் ஒரு மாற்றமாகும். இதனால் இந்நிகழ்வை ஒருவர் 4 பரிமாணங்களில் (4 ஆவது பரிமாணமாகக் காலம்) குறிப்பிட முடியும். இதன்போது பரிமாணங்களின் தெரிவு தன்னிச்சையானதாகும். இதில் நன்கு வரையறுக்கப் பட்ட இடம் சார்ந்த மூன்று பரிமாணங்களுடன் ஏதேனும் ஒரு கடிகாரத்தால் அளக்கப் பட்ட நேரம் நான்காவது பரிமாணமாகவும் காணப்படும். இதற்குக் காரணம் இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களுக்கு இடையே உள்ளது போல் நவீன சார்புக் கொள்கையின் படி காலத்துக்கும் வெளிக்கும் இடையிலும் நிஜமான வேறுபாடு கிடையாது என்பதாகும்.
  • படம்: Space-time diagram

    மேலும் இதன் அடிப்படையில் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒரு புள்ளியின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு பயன்படுத்தப் படும் புதிய பரிமாணங்கள் குறித்த நேரத்துக்கு முன் அளக்கப்பட்ட பரிமாணங்களின் சேர்த்தியாகவும் இருக்க முடியும். உதாரணமாக பூமியில் உள்ள ஒரு புள்ளி இலண்டனில் இருந்து வடக்கே 40 Km தூரத்திலும் 50 Km மேற்கிலும் அமைந்துள்ளது என்பதை இலண்டனில் இருந்து வடகிழக்கே இத்தனை Km மற்றும் வடமேற்கே இத்தனை Km எனக் குறிப்பிட முடியும். இதே உதாரணத்தை சார்புக் கொள்கைப் படி ஒரு நபர் புதிய நேர அடிப்படையிலான பரிமாணமாக அதாவது பழைய நேரத்தின் படியும் (செக்கன்களில்) இலண்டனில் இருந்து வடக்கே ஒளி செக்கன்களிலும் (in light – seconds) கூற முடியும்

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 37

  • பிரபஞ்சவியல் 20 ( காலமும் வெளியும் VII )

    சென்ற தொடரின் இறுதியில், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஏதேனும் ஒரு புள்ளியின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு இடம் சார்ந்த மூன்று பரிமாணங்களுடன் (Dimension) நாம் காலவெளி (Space-time) எனும் 4 ஆவது பரிணாமத்தையும் பயன்படுத்த முடியும் எனக் கூறியிருந்ததுடன் அதற்கான சில உதாரணங்களையும் பார்த்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி..
    பிரபஞ்சத்தில் ஏதேனும் ஒரு இடத்திலுள்ள புள்ளியை (Point) அல்லது நிகழ்வை (Event) குறிப்பதற்கு நாம் காலவெளி உட்பட 4 பரிமாணங்களைப் பயன்படுத்துவது உபயோகமானது. எனினும் நடைமுறையில் 4 பரிமாணங்கள் உடைய வெளியை கற்பனை செய்வது கூடக் கடினமானது. சில வானியலாளர்களின் சொந்த அனுபவப் படி 3 பரிமாணங்கள் உடைய வெளியை நினைப்பது கூட முடியாத ஒன்றாகவே இருக்கின்றது. இதனால் இரு பரிமாணங்களிலான ஒரு புள்ளியை அல்லது வெளியைக் குறிக்கும் வரைபடங்களை வரைவதே கணிதத்தில் இலகுவானது. இதற்கு உதாரணமாக பூமியின் மேற்பரப்பிலுள்ள ஒரு புள்ளியைக் கூறலாம். இப்புள்ளியைக் குறிப்பதற்கு அட்சரேகை (latitude), மற்றும் தீர்க்கரேகை (longitude) எனும் இரு பரிமாணங்கள் போதுமானது.
    இக் காரணத்தாலும், நவீன சார்புக் கொள்கைப் படி இடம் சார்ந்த பரிமாணங்களுக்கு இணையாக காலவெளி (Space-time) ஐயும் வரைபடங்களில் பயன்படுத்த முடியும் எனும் வசதி இருப்பதனாலும் வரைபடம் 1 உருவாக்கப் பட்டுள்ளது. இவ்வரைபடத்தில் கிடையாக (Horizontally) இடம் சார்ந்த ஒரு பரிமாணமும் செங்குத்தாக காலவெளியும், மொத்தம் இரு பரிமாணங்களே பயன்படுத்தப் பட்டுள்ளது. அவசியமற்ற காரணத்தால் மிச்சமுள்ள இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களும் இங்கு அளவீட்டுக்காக எடுத்துக் கொள்ளப் படவில்லை.
  • படம்: வரைபடம் 1

    அடுத்த உதாரணமாக வரைபடம் 2 ஐ நோக்குவோம். இவ்வரைபடத்தில் நமது சூரிய குடும்பத்துக்கு மிக அண்மையில் பால்வெளி அண்டத்தில் அமைந்துள்ள நட்சத்திரமான அல்ஃபா சென்டூரி (Alpha Centauri) சூரியனிடம் இருந்து எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளது எனக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இவ்வரைபடத்தில் காலம் செங்குத்து அச்சில் கீழிருந்து மேலாக வருடங்களிலும் சூரியனுக்கும் அல்பா சென்டூரிக்குமான தூரம் கிடை அச்சில் இடமிருந்து வலமாக மைல்களிலும் குறிப்பிடப் பட்டுள்ளது. செங்குத்து அச்சில் இவ்விரு புள்ளிகளையும் இணைக்கும் இரு சமாந்தர நிலைக்குத்துக் கோடுகளும் காலவெளிப் பாதைகளாகும். சூரியனில் இருந்து புறப்படும் ஒளி அல்ஃபா சென்டூரியைச் சென்றடைய பயணம் செய்யும் காலவெளிப் பாதை இவ்விரு கோடுகளையும் இணைக்கும் மூலை விட்டத்தால் (Diagonal) குறிப்பிடப் படுகின்றது. இதன் பெறுமானம் 4 வருடங்கள் எனக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது.
  • படம்: அல்ஃபா சென்டூரி

  • படம்: வரைபடம் 2

    நாம் ஏற்கனவே கூறியிருந்த படி ஒளி எந்த ஒரு பொருளில் இருந்து புறப்பட்ட போதும் அதன் வேகம் குறித்த பொருளின் வேகத்தால் பாதிப்படைவதில்லை (மாறிலி) என்பது மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால் எதிர்வுகூறப்பட்ட முடிவாகும். இம்முடிவு சில திருத்தமான அளவீடுகள் மூலமும் உறுதிப் படுத்தப் பட்டுள்ளது.
  • படம்: மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள்

    அதாவது வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியில் இருந்து குறித்த ஒரு நேரத்தில் வெளியிடப்படும் ஒரு ஒளித் துடிப்பானது காலத்துடன் சேர்ந்து மிக வேகமாகக் கோள (Sphere) வடிவில் எல்லாத் திசைகளிலும் சமச்சீராக விரிவடைந்து கொண்டே செல்லும். விரிவடையும் இந்த ஒளிக்கோளத்தின் அளவும் இடமும் அது வெளியிடப்படும் மூலப் பொருளின் வேகத்துடன் தொடர்பற்ற சுதந்திரமான ஒரு செயற்பாடாகும். மேலும் சில வினைத்திறன் மிக்க பரிசோதனைகளின் படி ஒரு செக்கனின் ஒரு மில்லியனில் ஒரு பங்கு கழிந்த பின் இந்த ஒளித் துடிப்பு 300 மீட்டர் ஆரையுடைய கோளமாகவும் செக்கனில் மில்லியனில் இரு பங்கு கழிந்த பின் இக்கோளம் 600 மீட்டர் ஆரையுடைய கோளமாகவும் ஆகி விடும் எனக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது. மேலும் இதன் விரிவாக்கம் இப்படியே தொடரும்.
    ஒளியின் இந்த இயல்பை இயற்கையில் அவதானிக்கக் கூடிய இலகுவான ஒரு செயற்பாட்டின் மூலம் விஞ்ஞானிகள் விளக்குகின்றனர். அதாவது தெளிந்த ஒரு நீரோடையில் கல் ஒன்றை வீசினால் அதில் ஏற்படும் வட்ட வடிவான குமிழிகள் (Ripples) ஒவ்வொரு செக்கனுக்கும் சமச்சீராக பெரிதாகிக் கொண்டே வரும். இந்த அவதானிப்பை காலவெளி இரு பரிமாண வரைபடத்தில் அளவிட்டால் துடிப்பில் இருந்து விரிவடைந்து வரும் குமிழிகள் ஒரு கூம்பு (Cone) வடிவத்தில் பெரிதாகிக் கொண்டே வருவதைக் காண முடியும். உதாரணத்துக்கு வரைபடம் 3 ஐ அவதானிக்க.
  • படம்: தெளிந்த நீரோடையில் எழும் குமிழிகள்

  • படம்: வரைபடம் 3

    இதே வரைபடத்தைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சத்தில் நடைபெறும் ஒரு நிகழ்வின் நிலையை நாம் பிரகடனப்படுத்த முடியும். விளக்கமாகச் சொன்னால் பிரபஞ்சத்தில் நடைபெற்ற ஒரு குறித்த நிகழ்வின் பின்னர் மூன்று பரிமாணங்களிலும் பரவிக் கொண்டிருக்கும் ஒளியின் கூம்பை 4 ஆவது பரிமாணமான காலவெளியையும் உள்ளடக்கிய வரைபடத்தில் விளக்க முடியும். அதாவது இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களைக் கிடை அச்சிலும் காலவெளியினை செங்குத்து அச்சிலும் கணிக்கக் கூடிய விதத்தில் முப்பரிமாண வரைபடமாக இதை அமைத்து அந்த நிகழ்வின் நிலையைக் குறிப்பிட முடியும். இதன் போது நமக்குக் கிடைக்கும் ஒளிக் கூம்பு குறித்த நிகழ்வின் எதிர்காலத்தை கணிப்பதற்காக ஆகும்.. அதாவது நம்மால் எப்போது அந்த நிகழ்வைப் பார்க்க முடியும் என இது தெரியப் படுத்தும்.
    இதே போன்று இந்த நிகழ்வின் கடந்த காலம் அதாவது தற்போது நாம் பார்த்துக் கொண்டிருக்கும் நிகழ்வு குறித்த இடத்தில் எப்போது நிகழ்ந்தது எனக் கணிப்பதற்கு அவசியமான ஒளிக் கூம்பையும் நாம் வரைய முடியும். இவ்விரு ஒளிக் கூம்புகளும் செங்குத்தான கால அச்சில் இரு கூம்புகளைக் கவிழ்த்து வைத்ததைப் போன்ற அமைப்பைத் தரும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: காலவெளிக்கூம்பு (எதிர்காலமும், இறந்தகாலமும்)


  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 38

  • பிரபஞ்சவியல் 21 ( காலமும் வெளியும் VIII )

  • சென்ற தொடரின் இறுதியில் பிரபஞ்சத்தில் நடைபெறும் ஏதேனும் ஒரு நிகழ்வின் கடந்த கால மற்றும் எதிர்கால ஒளிக் கூம்புகளை எவ்வாறு காலவெளி வரைபடத்தில் கொண்டு வர முடியும் எனவும் இவ்விரு கூம்புகளும் ஒன்றுக்கொன்று நேர் எதிராக அமையும் என்றும் கூறியிருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி..
  • பிரபஞ்சத்தில் குறிப்பிட்ட ஓரிடத்தில் நடக்கும் P எனும் ஒரு நிகழ்வின் கடந்த கால மற்றும் எதிர்கால ஒளிக்கூம்புகள் அதனுடன் தொடர்புடைய காலவெளியை (space-time) மூன்று பிரதேசங்களாகப் பிரிக்கின்றன. (வரைபடம் – 1) முதலாவது பிரதேசமாக இந்நிகழ்வின் மிகத் திருத்தமான எதிர்காலம் P இன் எதிர்காலக் கூம்பின் (future light cone) உள்ளே அமையும். இந்த எதிர்காலக் கூம்பே நிகழ்வு P இல் இடம்பெறும் நிகழ்வினால் பெரும்பாலும் பாதிக்கப் படக்கூடிய அனைத்து நிகழ்வுகளின் தொகுதியாகும். P இன் எதிர்கால ஒளிக் கூம்புக்கு வெளியே நிகழும் நிகழ்வுகள் P இல் இருந்து வரும் சமிக்ஞைகளை உள்வாங்க முடியாது. இதற்குக் காரணம் ஒளியை விட வேகமாகப் பயணிக்கக் கூடிய பதார்த்தம் இல்லை என்பதனால் ஆகும்.
    இரண்டாவது பிரதேசமாக P என்ற நிகழ்வின் மிகத் திருத்தமான கடந்த காலம் P இன் கடந்த கால ஒளிக்கூம்பின் உள்ளே அமையும். அதாவது இந்த கடந்த கால ஒளிக் கூம்பே P இலுள்ள நிகழ்வை அடைவதற்கு ஏற்ற விதத்தில் ஒளியின் வேகத்தில் அல்லது அதற்குக் குறைந்த வேகத்தில் சமிக்ஞைகளை (signals) அனுப்பும் அனைத்து நிகழ்வுகளின் தொகுதியாகும். இன்னொரு விதமாகக் கூறினால் P இல் நடைபெறும் நிகழ்வைப் பாதிக்கும் அனைத்து நிகழ்வுகளின் தொகுதியே கடந்த கால ஒளிக் கூம்பாகும். (past light cone)
  • படம்: வரைபடம் 1

    P இன் கடந்த காலக் கூம்பின் உள்ளே குறிப்பிட்ட ஒரு நேரத்தில் அதற்கு இணையான பிரதேசத்தில் நடைபெறும் நிகழ்வை ஒருவர் அறிந்திருந்தால், அவரால் P இல் என்ன நடைபெறும் என்பதை முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும். எஞ்சிய மூன்றாவது பிரதேசம் (elsewhere) ஆனது P இல் நிகழும் நிகழ்வின் கடந்தகால மற்றும் எதிர்கால கூம்புகளுக்கு வெளியே உள்ள காலவெளியாகும். இப்பிரதேசத்தில் நடைபெறும் நிகழ்வுகள் P இல் நடைபெறும் நிகழ்வு அல்லது நிகழ்வுகளைப் பாதிக்கவோ அல்லது அவற்றால் பாதிப்படையவோ முடியாதவையாகும்.
    இதற்கு உதாரணமாக, இந்தக் கணத்தில் சூரியன் பிரகாசிப்பதை நிறுத்திக் கொண்டது என எடுத்துக் கொள்வோம். இச்செயல் பூமியில் வசிக்கும் நம்மை அதே கணத்தில் உடனடியாகப் பாதிக்கப் போவதில்லை. ஏனெனில் சூரியன் அணைந்த அக்கணத்தில் பூமியானது அந்நிகழ்வின் எதிர்கால ஒளிக் கூம்புக்கு வெளியே அதாவது எஞ்சிய பிரதேசத்தில் அமைந்திருக்கும். (வரைபடம் – 2) சூரியன் அணைந்ததை பூமியில் உள்ள நாம் 8 நிமிடங்கள் கழித்தே உணர முடியும். இதற்குக் காரணம் அங்கிருந்து பூமிக்கு ஒளி பயணிக்க 8 நிமிடங்கள் எடுப்பதனால் ஆகும். கணித அடிப்படையில் கூறினால் சூரியன் அணைந்ததனால் ஏற்பட்ட நிகழ்வின் எதிர்காலக் கூம்பை பூமியில் நமது கண்களில் இருந்து புறப்படும் ஒளி (காலவெளி நிகழ்வு) சந்திக்கும் புள்ளியில் நேரம் 8 நிமிடங்கள் ஆகும்.
  • (வரைபடம் 2 இல் சூரியன் மரணித்த போது என்ற உவமை கையாளப் பட்டுள்ளது..)

  • படம்: வரைபடம் 2

    உதாரணத்துக்கு எடுத்துக் கொண்ட இந்நிகழ்வைப் போன்றதே பிரபஞ்சத்தில் நடக்கும் அனைத்து மாற்றங்களும். அதாவது மிக மிக அதிகத் தொலைவில் பிரபஞ்சத்தில் இந்தக் கணத்தில் என்ன நடக்கின்றது என யாராலும் வரையறை செய்ய முடியாது. அதாவது தற்போது நாம் கண்டு கொண்டிருக்கும் மிக அதிகத் தொலைவில் உள்ள அண்டங்களின் (Galaxies) ஒளி அவற்றில் இருந்து புறப்பட்டு மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டன. இதை விட அதிர வைக்கும் தகவல் என்னவென்றால் மிகுந்த உயர் வலுவுடைய விண் தொலைக் காட்டிகளினால் கூட இன்று வானியலாளர்களால் அவதானிக்கப் பட்ட பிரபஞ்சத்தின் கூறுகளிலேயே மிக அதிகத் தொலைவில் உள்ள பொருள் அல்லது நிகழ்வின் நாம் இப்போது பார்க்கும் ஒளியானது புறப்பட்டு 13.14 பில்லியன் ஒளி வருடங்கள் ஆகி விட்டது என்பதாகும். மனிதனின் உயர்ந்த பட்ச பார்வைத் திறனுடன் அதாவது விண் தொலைக் காட்டிகள் மூலம் அவதானிக்கப் படக்கூடிய பிரபஞ்சமே இவ்வளவு பெரிதென்றால் இதற்கப்பால் அதன் பிரம்மாண்டத்தின் தூரமும் காலமும் எவ்வளவு இருக்கும் எனும் கேள்வி எழுவது சகஜம். இதனால் இப்போது நாம் அவதானித்துக் கொண்டிருக்கும் பிரபஞ்சம் அதன் பழைய வடிவமே என்பதும் தெளிவாகின்றது.
  • படம்: பூமியில் இருந்து மிகத் தொலைவிலுள்ள பொருள்

    1905 ஆம் ஆண்டு ஐன்ஸ்டீனும் (Einstein) பொயின்காரேயும் (Poincare) இணைந்து பிரபஞ்ச நிகழ்வுகளைக் குறிப்பதற்கான காலவெளி வரைபடங்களை சிறப்புச் சார்புக் கொள்கையை (Special Relativity) பயன்படுத்திக் கட்டமைத்தனர். இதன் போது அவர்கள் ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கத்தைப் புறக்கணித்ததுடன் ஒளியின் வேகம் ஒவ்வொரு நிகழ்விலும் அவை பரப்பும் ஒவ்வொரு காலவெளிக் கூம்புகளின் திசைகளிலும் சமன் என்ற வெளிப்படையையும் கையாண்டனர். ஓளியின் இவ்வியல்பு காரணமாக இந்த அனைத்து நிகழ்வுகளின் ஒளிக் கூம்புகளையும் தனித்தனியே அடையாளங் காண முடியும் எனவும் அவையாவும் குறித்த ஒரு திசையை நோக்கி இருக்கும் எனவும் அவர்கள் கண்டு பிடித்தனர். சிறப்புச் சார்புக் கொள்கை ஒளியை விட வேகமான பொருள் பிரபஞ்சத்தில் இல்லை எனவும் கூறுவதனால் காலவெளியில் பயணிக்கும் எந்த ஒரு பொருளினதும் பயணப் பாதையினை ஒளிக்கூம்புக்கு உள்ளே நிகழ்காலத்தை இணைக்கும் ஒரு குறுக்குக் கோட்டினால் (line) குறிப்பிட முடியும் எனவும் இக்கோட்டில் அப்பயணப் பாதையில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு நிகழ்வையும் ஒரு புள்ளியினால் காட்ட முடியும் எனவும் அவர்கள் விளக்கினர்.
  • படம்: அவதானிக்கத் தக்க பிரபஞ்சம்

    மிக்கெல்சன் – மோர்லே பரிசோதனையில் நிரூபிக்கப் பட்ட ஒளியின் இயல்பு குறித்த உண்மை (ஒளியின் வேகம் இன்னொரு பொருள் அல்லது பார்வையாளர் சார்பாக மாறிலி) சிறப்புச் சார்புக் கொள்கையால் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் வெற்றிகரமாக கையாளப்பட்டது. இக்கொள்கை இன்னொரு படி மேலே போய் ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை அண்மித்தால் என்ன நடக்கும் என்பதையும் விளக்கியது. எனினும் இக்கொள்கை நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கொள்கையுடன் உடன்பட மறுத்தது. நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதிப்படி எந்த இரு பொருட்களுக்கும் இடையே ஒரு ஈர்ப்பு விசை இருக்கும் என்பதுடன் இந்த ஈர்ப்பு விசை அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தில் தங்கியிருக்கும் எனக் கூறப்படுகின்றது.
    இதன் அடிப்படையில் நாம் ஒரு பொருளை அசைத்தால் அருகிலுள்ள மற்றைய பொருளுக்கான ஈர்ப்பு விசை கணப்பொழுதில் மாறி விட வேண்டும். இன்னொரு விதத்தில் சொன்னால் ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கங்கள் முடிவிலி வேகத்தில் இருக்க வேண்டும். ஆனால் சிறப்புச் சார்புக் கொள்கைப் படி இவ்வேகம் ஒளியின் வேகத்துக்குச் சமனாக அல்லது அதை விடக் குறைவாகவே இருக்க முடியும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
    இப்பிரச்சினையைத் தீர்க்கக் கூடிய புதிய ஒரு ஈர்ப்புக் கொள்கையை உருவாக்குவதற்காக ஐன்ஸ்டீன் 1908 தொடக்கம் 1914 வரை செய்த பல முயற்சிகள் தோல்வியில் முடிந்தன. எனினும் சளைக்காது தனது சிந்தனையைப் பயன்படுத்திய இவர் 1915 ஆம் ஆண்டு மும்மொழிந்ததுதான நவீன பௌதிகவியலுக்கு மிக முக்கியமான கொள்கையாக இன்று கருதப் படும் பொதுச் சார்புக் கொள்கையாகும்.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 39

  • பிரபஞ்சவியல் 22 ( காலமும் வெளியும் IX )

    கடந்த தொடரில் ஒளியின் இயல்பு கொண்டு பிரபஞ்சத்தில் நடக்கும் நிகழ்வுகள் குறித்து கணிப்பிட எவ்வாறு ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்புச் சார்புக் கொள்கை உதவியது என்றும் எனினும் நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கொள்கையுடன் இது உடன்பட மறுத்ததால் பௌதிகவியலுக்கு தனித்துவமான இன்னொரு கொள்கை தேவைப்பட்டது. என்றும் கூறியிருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி…
  • படம்: அல்பேர்ட் ஐன்ஸ்டீன்

    ஈர்ப்பு விசை (Gravity) ஒளி (Light), காலம் (Time), காலவெளி (Space-Time) ஆகியவை குறித்துத் தெளிவாக விளங்கிக் கொள்ள 1915 ஆம் ஆண்டு ஐன்ஸ்டீன் மும்மொழிந்தது தான் பொதுச் சார்புக் கொள்கை (General Theory of Relativity) ஆகும். இக்கொள்கை மூலம் ஐன்ஸ்டீன் ஈர்ப்பு விசையானது ஏனைய விசைகளைப் போன்று தொழிற்படுவது அல்ல என்றும் முன்னர் அவ்வாறு கருதப் பட்டதற்குக் காரணம் கால-வெளி (Space-Time) ஆனது தட்டையானது (Flat) என நம்பப் பட்டதால் தான் என்றும் கூறியுள்ளார்.
    ஈர்ப்பு விசை (Gravity) ஒளி (Light), காலம் (Time), காலவெளி (Space-Time) ஆகியவை குறித்துத் தெளிவாக விளங்கிக் கொள்ள 1915 ஆம் ஆண்டு ஐன்ஸ்டீன் மும்மொழிந்தது தான் பொதுச் சார்புக் கொள்கை (General Theory of Relativity) ஆகும். இக்கொள்கை மூலம் ஐன்ஸ்டீன் ஈர்ப்பு விசையானது ஏனைய விசைகளைப் போன்று தொழிற்படுவது அல்ல என்றும் முன்னர் அவ்வாறு கருதப் பட்டதற்குக் காரணம் கால-வெளி (Space-Time) ஆனது தட்டையானது (Flat) என நம்பப் பட்டதால் தான் என்றும் கூறியுள்ளார்.
    { காலவெளி (Space-Time) எனப்படுவது பிரபஞ்சத்தில் நடக்கும் அனைத்துப் பௌதிக நிகழ்வுகளையும் (Physical events) உள்ளடக்கும் விதத்தில் 3 பரிமானங்களிலான (Dimensions) வெளியையும் இன்னொரு தனித்த ஒரேயொரு பரிமானத்திலான காலத்தையும் இணைத்து உருவாக்கப் படும் கணிதரீதியான 4 பரிமான ஆயத் திட்டமாகும். (coordinate system) – (காலவெளிக் கூம்புகள் குறித்து முன்னைய தொடரில் விளக்கப் பட்டிருந்தது) }
    உண்மையில் ஈர்ப்பு விசையானது, தன்னுள்ளே இருந்து வழங்கப் படும் திணிவு மற்றும் சக்தியின் கூட்டு இயல்பினால் வளைந்திருக்கும் (curved or warped) காலவெளியின் பிரதிபலனாகும். பூமி போன்ற பொருட்கள் ஈர்ப்பு விசை எனப்படும் விசையினால் வளைந்த ஒழுக்கில் (Orbit) பயணிக்கும் படி உந்தப் படுவதில்லை.பதிலாக அவை உண்மையில் வளைந்திருக்கும் கால-வெளியில் தமக்குக் கிட்டே உள்ள ஒரு பொருளை நோக்கி நேர்ப்பாதையில் (Geodesic) தான் பயணிக்கின்றன அல்லது ஈர்க்கப் படுகின்றன. (இது நியூட்டனின் முதலாவது ஈர்ப்பு விதியைத் திருப்திப் படுத்துகின்றது எனினும் ஒளி போன்ற மின்காந்த அலைகளுக்குப் பொருந்தாது) வளைந்த வெளிக்குள்ளே இரு அருகிலுள்ள பொருட்களுக்கு அல்லது புள்ளிகளுக்கு இடையேயான குறுகிய அல்லது நீண்ட நேரடிப் பாதையே Geodesic என அழைக்கப் படுகின்றது. இது தமிழில் கோள மேற்பரப்புக்குரிய பாதை எனப் பொருள்படுகின்றது.
  • படம் -1

  • Geodesic பற்றி விளங்கிக் கொள்ளப் பின்வரும் உதாரணத்தைப் பார்ப்போம். பூமியின் மேற்பரப்பானது இரு பரிமானங்களிலான வளைந்த வெளியாகும். இம்மேற்பரப்பில் இரு புள்ளிகளை இணைக்கும் மிகக் குறுகிய நேரடிப் பாதையான Geodesic, பெருவட்டம் (Great Circle) எனப்படுகின்றது. (படம் 1) இனி இதன் ஒரு பயன்பாட்டை நோக்குவோம். பூமியின் மேற்பரப்பில் வெவ்வேறு நாடுகளில் அமைந்திருக்கும் இரு விமான நிலையங்களுக்கிடையே பறக்கும் விமானத்தின் பயணக்கருவி (Navigator) தான் புறப்பட்ட இடத்திலிருந்து செல்ல வேண்டிய விமான நிலையத்துக்கான மிக அண்மித்த பாதையை Geodesic மூலமாகவே தீர்மானித்து ஒவ்வொரு கணமும் விமானிக்கு அறிவுறுத்துகின்றது.
    பொதுச் சார்புக் கொள்கைப் படி 4 பரிமான கால-வெளி (Space-Time) வரைபில் பொருட்கள் நேர்கோட்டிலேயே பயணிக்கின்றன. இருந்த போதும் அவை முப்பரிமான வெளியில் (Space) வளைந்த பாதையில் (curved paths) பயணிப்பது போலவே எப்போதும் தென்படுகின்றன. இதனை இந்த உதாரணத்தின் மூலமும் விளங்கிக் கொள்ள முடியும்.
    வானத்தில் பறக்கும் விமானமொன்றின் நிழலை ஒரு மலைப்பாங்கான தரை மேற்பரப்பில் அவதானிக்கும் போது விமானம் வானில் முப்பரிமான வெளியில் நேர்கோட்டில் பறந்த போதும் அதன் நிழல் இரு பரிமாணத் தரையில் வளைவான பாதையையே பின்பற்றிச் செல்லுவதை இனங் காணலாம். இதைப் போன்றதே பூமி சூரியனைச் சுற்றி வரும் விதமும். பூமியானது சூரியனை நோக்கி 4 பரிமான கால-வெளியில் நேர்ப் பாதையிலேயே பயணிக்கும் போதும் சூரியனின் திணிவு அதனைச் சுற்றியுள்ள காலவெளியை வளைப்பதனால் முப்பரிமாண வெளியில் பூமி வட்டப் பாதையில் செல்வது போன்ற தோற்றத்தை ஏற்படுத்தி விடுகின்றது. பொதுச்சார்புக் கொள்கையின் இந்த விளக்க அடிப்படையில் கணிக்கப் பட்ட கோள்களின் (Planets) ஒழுக்கும் (Orbits) நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கொள்கைப்படி கணிக்கப் பட்ட கோள்களின் ஒழுக்கும் மிகச் சிறிய வித்தியாசத்துடன் சரியாகப் பொருந்தியது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம்: புதனின் ஒழுக்கு

    ஆனாலும் கோள்களின் ஒழுக்கைக் கணிப்பதிலும் விளங்கப் படுத்துவதிலும் நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கொள்கையை விட பொதுச்சார்புக் கொள்கை மிகத் திருத்தமானது என்பது பல ஆண்டுகளாக நிலவிய புதன் கிரகத்தின் ஒழுக்கு பற்றிய மர்ம முடிச்சை 20 ஆம் நூற்றாண்டில் பொதுச் சார்புக் கொள்கை அவிழ்த்ததன் மூலம் நிரூபணமானது. சூரியனுக்கு மிக அண்மைய கோளான புதன் ஏனைய கிரகங்களை விட அதிகளவு ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கத்துக்கு உட்படுவதுடன் சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள மற்றைய கோள்களின் ஒழுக்கை விட அதன் ஒழுக்கு மிகை நீள்வட்டமாகும் (very elliptical). மேலும் இந்த நீள்வட்ட ஒழுக்கின் மிக நீண்ட அச்சானது (axis) ஒவ்வொரு 10 000 வருடங்களுக்கும் ஒருமுறை சூரியனை ஒரு டிகிரி (degree) சுற்றுகிறது என்றும் இந்த மிகச் சிறிய அசைவு 1915 ஆண்டுக்கு முன்னரே அனுமானிக்கப் பட்டு ஏன் எனப் புரியப் படாமலும் இருந்தது.
    ஆனால் 1915 ஆண்டு பொதுச் சார்புக் கொள்கை இக்குழப்பத்தைத் தெளிவுபடுத்தி இது இவ்வாறு தான் இருக்க முடியும் என உறுதிபடக் கூறியதன் மூலம் அதன் கொள்கை சரியானது என நிரூபிக்கப் பட முதல் சான்றாக அது மாறியது. அண்மைய வருடங்களில் புதன் மட்டுமன்றி ஏனைய கோள்களின் ஒழுக்கில் ஏற்படும் மிகச் சிறிய விலக்குகள் (deviations) கூட நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கொள்கைப்படி ரேடார் (radar) மூலம் அளக்கப் பட்டு பொதுச் சார்புக் கொள்கை அடிப்படையில் எதிர்வுகூறப்பட்ட முடிவுகளுடன் ஒப்பிடப்பட்டு இரண்டுமே சரியென ஏற்றுக் கொள்ளப் பட்டுள்ளன.
  • படம்: ஒளியின் பாதையில் ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கம்

    ஒளி அலைகள் (Light rays) கூட கால-வெளியில் Geodesics இனைப் பின்பற்ற வேண்டும். எனினும் உண்மையில் வெளியானது வளைந்திருக்கின்றது என்பது சிறப்புச் சார்புக் கொள்கையால் (Special Relativity) நிரூபிக்கப் பட்ட ஒன்றாகும். அப்படியெனில் வளைந்திருக்கும் வெளியில் ஒளியானது நேர் கோட்டில் பயணிக்க முடியாது என்பது வெளிப்படை. எனவே ஒளி எவ்வாறு பயணிக்கின்றது என்ற கேள்வி எழும். இதனை பொதுச் சார்புக் கொள்கை (General theory of Relativity) இவ்வாறு தெளிவு படுத்துகின்றது. ஒளி வெளியில் நேர்கோட்டில் தான் பயணிக்கின்றது. ஆனால் அது பயணிக்கும் பாதையில் உள்ள ஈர்ப்புப் புலத்தால் அதன் திசை மாற்றப் படுகின்றது அல்லது வளைக்கப் படுகின்றது.
  • படம் -2

  • இதனால் சூரியனுக்கு அண்மையில் உள்ள ஒளிக்கூம்புகள் (Light cones) கூட அதன் திணிவினால் (ஈர்ப்பினால்) உட்புறம் நோக்கி சிறிது திருப்பப் படுகின்றன. உதாரணமாக விண்ணில் மிகத் தூரத்தில் அமைந்துள்ள நட்சத்திரம் ஒன்றின் ஒளி சூரியனுக்கு அருகே கடந்து பூமியில் உள்ள நம் கண்களை வந்தடைய வேண்டும் என எடுத்துக் கொள்வோம். இதன்போது இந்த நட்சத்திரத்தின் ஒளி சூரியனின் திணிவினால் சிறிது முறிவடைந்து (deflection) அதன் கோணம் மாறுவதால் பூமியில் உள்ள நம் கண்களுக்கு அது வானத்தில் வேறு ஒரு திசையில் இருப்பது போலத் தென்படும். (படம் 2). பூமி நிலையாக இல்லாமல் சூரியனைச் சுற்றி வருவதால் குறித்த நட்சத்திரத்தின் ஒளி எப்போதும் சூரியனைக் கடந்து வர வேண்டிய நிலமை ஏற்படாது எனினும் அதன் உண்மையான இருப்பு இதுதானா அல்லது அதன் ஒளி சூரியனால் திசை திருப்பப் பட்டதா என்பதை நம்மால் கணிப்பது கடினமாகும்.
    இதேவேளை பூமி சூரியனைச் சுற்றி வந்து கொண்டிருப்பதால் வானில் வெவ்வேறு இடங்களிலுள்ள நட்சத்திரங்கள் வெவ்வேறு சமயத்தில் தமது ஒளி சூரியனைக் கடந்து செல்ல வேண்டிய நிலமை ஏற்படுவதுடன் அவை பூமியில் உள்ள பார்வையாளனுக்கு எப்போதும் தமது இருப்பை மாற்றிக் கொண்டிருப்பது போல் தென்படும். இந்த விளைவை வெறும் கண்களாலோ அல்லது தொலைக் காட்டியாலோ கண்காணிப்பது மிகக் கடினமான காரியமாகும்.

  • நட்சத்திரப் பயணங்கள் 40

  • பிரபஞ்சத்தின் கூறுகளின் பருமன் ஒப்பீடு ( புதிய பகுதி )

  • மனித இனத்தின் அறிவுத் தேடலில் இப்பிரபஞ்சத்தின் மிகச் சிறிய கூறுக்களான அணுக்களில் (Atoms) இருந்து மிகப்பெரிய அண்டங்கள் (Galaxies) வரை இரு துறைகளும் முக்கியமாக உள்ளடக்கப் பட்டுள்ளன.
    இன்றைய நவீன யுகத்தில் நாம் அணுக்களில் மேலும் பிரிக்க முடியாத அதாவது மிகச் சிறியதன் (கரு, புரோட்டன் மற்றும் இலத்திரன்கள்) இருப்பை அறிந்துள்ளோம்.
    ஆனால் நம் கண் பார்வைக்குத் தெரிந்த பூமியின் தரையில் உள்ள ஒரு பூங்காவில் இருந்து நவீன விண்தொலைக் காட்டிகளால் அவதானிக்கப் படக்கூடிய மிகப் பெரிய வெளியான (Observable Universe) அண்டங்களின் கூட்டு (clusters of galaxies) வரை அமைந்துள்ள ஒவ்வொரு விண் பொருட்களினதும் பருமன் ஒப்பீடு எத்தகையது என கேள்விப் பட்டிருக்க மாட்டோம்.
    நட்சத்திரப் பயணங்களின் இன்றைய புதிய பகுதியில் இந்த ஒப்பீடை நாம் 13 படங்களின் ஊடாக விளக்கவுள்ளோம். ஒவ்வொரு படமும் முன்னைய படத்தினை விட 100 மடங்கு பரப்பளவு உருப்பெருக்கம் உடையவை என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம் 1 :

    16 மீட்டர் (52 அடி) விட்டமுடைய ஒரு பூங்காவில் மனிதன் ஒருவன் அமர்ந்திருக்கும் இந்தப் படம் தெளிவாக எமது பார்வை வீச்சத்துக்கு உட்பட்டது.
  • படம் 2 :

    முன்னையதை விட 100 மடங்கு பரப்பளவு உருப்பெருக்கிய இந்தப் படம் 1.60Km (1 mile) விட்டமுடையது. USGS எனப்படும் அமெரிக்க புவியியற் திணைக்களத்தால் எடுக்கப் பட்ட இப்படத்தில் முந்தைய படத்தில் காட்டப் பட்டுள்ள எமது கண் பார்வைக்குட்பட்ட மரங்கள் சிறிய பாதை மற்றும் மனிதன் ஆகியோர் மறைந்து விட்டாலும் நம் அன்றாட வாழ்வில் பரிச்சயமான கல்லூரி வளாகம், வீடுகள், பாதைகள் என்பன தெளிவாகத் தெரிகின்றன. மேலும் இந்த ஒரு மைல் தூரத்தினை நாம் சில வேளைகளில் நடந்தே சென்றிருப்போம் என்பது முக்கியமானது.
  • படம் 3 :

    சுமார் 160Km விட்டமுடைய இந்த புகைப்படம் நாசாவின் அகச்சிவப்புப் புகைப் படக் கருவியால் (Nasa infrared photograph) எடுக்கப் பட்டது. இதில் எமது கண் பார்வைக்கு உட்பட்ட பகுதிகளும், பல்கலைக் கழக வளாகம் வீதிகள் என்பன மறைந்து விட்டன. எனினும் புவியியற் கூறுகளான நதிப் படுக்கைகள், மலைத்தொடர்கள், ஏரிகள் பள்ளத்தாக்குகள் என்பன தென்படுகின்றன.
  • படம் 4 :

    எமது கண்பார்வை வீச்சுக்கு உட்பட்ட பூங்காவில் (16 மீட்டர் விட்டம்) இருந்து சுமார் 1 மில்லியன் மடங்கு பெரிதாக பூமி அமைந்துள்ளது. (12 756 Km விட்டம்) நமது பூவி மேற்பரப்பில் வளி மண்டலத்தின் தடிப்பு வெறும் சில நூறு கிலோ மீட்டர்கள் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம் 5 :

    படம் 4 ஐ விட 100 மடங்கு உருப்பெருக்கம் செய்யப் பட்ட இப்படத்தில் நமது பூமியும் அதன் துணைக் கோளான சந்திரனும் சிறு புள்ளிகளாகக் காணப் படுகின்றன. இந்தப் படத்தின் விட்டம் 1 600 000 Km ஆகும். பூமியின் விட்டத்தின் 1/4 பங்கு சந்திரனின் விட்டம் என்பதுடன் பூமியில் இருந்து 380 000 Km தூரத்தில் அது பூமியைச் சுற்றி வருகின்றது.
  • படம் 6 :

    படம் 5 ஐ விட 100 மடங்கு பெரிய இந்தப் படத்தில் முன்னர் காட்டப் பட்ட பூமியும் சந்திரனும் ஒரு சிறு புள்ளிக்குள் அடங்கி விடுவதுடன் சூரிய குடும்பத்தில் அதற்கு அண்மையாகச் சுற்றி வரும் வெள்ளியும், புதனும் உள்ளே வந்து விடுகின்றன. இதன் விட்டம் (1.6 * 10 இன் வலு 8) Km ஆகும் இப்போது நாம் AU (Astronomical Unit) எனப் படும் புதிய அலகைப் பாவிப்போம். (1AU = சூரியனுக்கும் பூமிக்கும் இடையேயான சராசரித் தூரம் அல்லது 1.5 * 10 இன் வலு 11 m ஆகும்.) சூரியனுக்கும் புதனுக்குமான தூரம் 0.39 AU மற்றும் சூரியனுக்கும் வெள்ளிக்குமான தூரம் 0.7 AU உம் ஆகும்.
  • படம் 7 :

    நமது பார்வை வீச்சத்துக்கு உட்பட்ட பூங்காவான படம் 1 ஐ விட 6 மடங்கு அதாவது ஒரு டிரில்லியன் மடங்கு (10 இன் வலு 12 மடங்கு) பெரிது நமது முழு சூரிய குடும்பமும் ஆகும். இதில் நாம் முன்னர் பார்த்த சூரியனுக்கு அருகிலுள்ள கோள்களான புதன்,வெள்ளி மற்றும் பூமி,சந்திரன் என்பன மையத்தில் சிறு புள்ளியில் அடங்கி விடுகின்றன. இவற்றுக்கு அப்பால் 1.5 AU தூரத்தில் செவ்வாய் அமைந்துள்ளது. சூரியனிலிருந்து பூமிக்கு ஒளி வர 8 நிமிடங்களும் ஆனால் சூரியனில் இருந்து மிகத் தொலைவிலுள்ள நெப்டியூனுக்கு ஒளி சென்று சேர 4 மணித்தியாலங்களும் எடுப்பதாகவும் கணிப்பிடப் பட்டுள்ளது.
  • படம் 8 :

    சூரிய குடும்பத்தை உள்ளடக்கிய முன்னைய படத்தை இன்னமும் 100 மடங்கு பெரிதாக்கினால் தெரிவது வெறும் சூரியனே ஆகும். இதன் விட்டம் 11 000 AU என்பதுடன் பிரபஞ்சத்தில் பில்லியனுக்கும் அதிகமான நட்சத்திரங்கள் இருப்பினும் அவற்றில் ஒன்று கூட இப் புகைப் படத்தில் வரவில்லை. இதற்குக் காரணம் அவை சூரியனை விட இன்னமும் மிகத் தூரத்தில் அதாவது பல ஒளியாண்டுகள் (ஒளி ஒரு வருடத்துக்குப் பயணிக்கும் தூரம் 10 இன் வலு 13 Km அல்லது 63 000 AU ஆகும்) தொலைவில் அமைந்திருப்பதனால் ஆகும். நமது சூரியனில் இருந்து மிக அருகில் உள்ள நட்சத்திரமான Proxima Centaury கூட 4.2 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ளமை குறிப்பிடத்தக்கது. இது நமது அடுத்த புகைப்படத்தில் உள்ளடக்கப் படுகின்றது.
  • படம் 9 :

    படம் 8 ஐ விட 100 மடங்கு பெரிய இப்புகைப் படத்தில் சூரியன் காட்டப் படுவதன் நோக்கம் அதன் நிலையைக் குறிப்பதற்கேயாகும். மேலும் இதிலும் சூரியன் மையமாகக் கொண்டே கணிக்கப் பட்டுள்ளது. இப்புகைப் படத்தின் விட்டம் 17 Ly ஒளி வருடங்கள் (1 மில்லியன் AU ஐ விட அதிகம்) இதில் Proxima Centaury உட்பட சூரியனுக்கு அண்மையில் உள்ள சில நட்சத்திரங்கள் காட்டப் படுகின்றன. இப்படத்தில் நட்சத்திரங்களின் பருமன் (தடிப்பம்) அவற்றின் நிஜமான அளவை அல்லாது பிரகாசத்தையே குறிக்கின்றன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
  • படம் 10 :

    படம் 9 ஐ விட 100 மடங்கு பெரிய இப்புகைப்படம் உருவகப் படுத்தப் பட்ட ஒன்றாகும். சுமார் 1700 Ly ஒளி வருடங்கள் விட்டமுடைய இப்படத்தில் சூரியனுடன் அதன் அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்கள் மறைந்து விட மெல்லிய குழுக்களைச் சேர்ந்த ஆயிரக் கணக்கான ஏனைய நட்சத்திரங்கள் காணப் படுகின்றன. இவற்றுக்கிடையே Clouds எனப் படும் மெல்லிய வாயுப் படைகள் உள்ளன. இவ்வாயுப் படலம் நமது பார்வைக்குத் தெரியாதது என்பதுடன் பூமியில் உள்ள மிகச்சிறந்த வெற்றிடத்தை விட மெல்லியவை எனவும் கூறப்படுகின்றது. இது போன்ற ஒரு Cloud இல் இருந்தே 5 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்னர் நமது சூரியன் தோன்றியது எனவும் கூறப்படுகின்றது.
  • படம் 11 :

    படம் 10 ஐ விட 100 மடங்கு பெரியது நமது சூரியன் உட்பட 100 பில்லியன் நட்சத்திரங்களைக் கொண்டுள்ள பால்வெளி அண்டமாகும் (Milkyway Galaxy). இதன் விட்டம் 75 000 Ly ஒளி வருடங்கள் ஆகும். நமது சூரியன் இதனுடன் ஒப்பிடுகையில் மிக மிகச் சிறிது என்ற போதும் அதன் நிலை பால்வெளி அண்டத்தின் மத்தியில் இருந்து 2/3 பங்கு தூரத்தில் அதன் சுருளில் அமைந்துள்ளது எனக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது. அண்டம் எனப் படுவது (Galaxies) நட்சத்திரங்கள், வாயுப் படை மற்றும் தூசுகள் இணைந்த மிகப் பெரிய முகில் அல்லது இவற்றின் மொத்த ஈர்ப்பு விசையின் மையம் ஆகும். இவை 1500 தொடக்கம் 300 000 Ly விட்டங்களைக் கொண்டிருக்கும் என்பதுடன் வடிவமும் வேறுபடும்.
  • படம் 12 :

    பால்வெளி அண்டத்தின் பருமனை விட 100 மடங்கு பெரிய 17 மில்லியன் Ly விட்டம் கொண்ட வெளியைக் கருதினால் அதில் நமது அண்டம் மிகச் சிறிய புள்ளியாக ஏனைய அண்டங்களின் கூட்டில் (Cluster) இன்னும் சில அண்டங்களுடன் அமைந்து இருக்கும். தற்போது வானியலாளர்களை மர்மத்தில் ஆழ்த்தி வரும் விடயங்களில் ஒன்று அண்டங்களில் பல சுருள் வடிவிலும், சில ஏனைய வடிவங்களிலும் இன்னும் சில சிதைவடைந்தும் காணப் படுவது ஏன் என்பதாகும்.
  • படம் 13:

    அதியுயர்ந்த தொலைக் காட்டிகளுக்குக் கூட எட்டாத பிரபஞ்சத்தின் இறுதி உருவக வடிவம் இதுவாகும். இதில் தெரியும் மிகப் பெரிய வலையமைப்பு (Network) இல் அடங்கியிருப்பது அண்டங்களின் கூட்டு (Clusters), சூப்பர் கிளஸ்டர்ஸ் (Super Clusters), மற்றும் கிளஸ்டர்க்ளின் கூட்டு (Clusters of Clusters) ஆகியவை ஆகும். இவற்றின் எல்லைகள்(edge), சுவர்கள் (wall), இழைகள் (Filaments), சுழியங்கள் (Voids) என்பன இணைந்து கிட்டத்தட்ட அனைத்து பில்லியன் கணக்கான அண்டங்களினதும் வெற்றிட வெளியாகவும் இவை விளங்கும். இவற்றின் கட்டமைப்புக்களை அறிய முற்படும் போது நாம் மனித அறிவின் முதல் நிலையில் இருப்போம் என வானியலாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
    இதேவேளை இந்த பில்லியன் கணக்கான அண்டங்கள் அவற்றுக்கு உள்ளே பில்லியன் கணக்கான நட்சத்திரங்கள் மற்றும் கிரகங்களில் பூமிக்கு ஒப்பாக உயிர்வாழ்க்கையோ அல்லது மனிதனுக்கு ஒப்பான அறிவுடைய உயிரினமோ இருப்பதற்கான வாய்ப்பு நிச்சயம் இருக்கலாம் எனவும் ஆனால் இவற்றை உறுதி பட அறிவது மிகச் சிரமம் எனவும் அறிவியலாளர்கள் கூறி வருகின்றனர்.

About editor 1414 Articles
Writer and Journalist living in Canada since 1987. Tamil activist

Be the first to comment

Leave a Reply