சிறப்புச்சார்பியல் கோட்பாடு பகுதி - 1

அறிவியலில் இரு வேறு பார்வைகளாக, நியூட்டோனியன் பார்வை மற்றும் ஐன்ஸ்டீனியன் பார்வை எனச் சொல்வார்கள். இப்பிரபஞ்ச இயக்கங்கள் குறித்து நாம் நியூட்டன் விதிகள் மூலம் அறிந்திருப்போம். இவைகள் நம் அன்றாட வாழ்க்கை முறை வேகங்களில் மிகப் பொருத்தமானவையே. ஆனால், ஒளியின் வேகத்தை நெருங்க நெருங்க இவ்விதிகள் தோல்வியைத் தழுவுகின்றன.

1905ல் ஐன்ஸ்டைன் வெளியிட்ட தனது சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடு (Special Relativity Theory - STR) குறைந்த வேகத்திற்கும் சரி, ஒளியின் வேகத்திற்கும் சரி எல்லா வேகத்தில் இயங்கும் இயக்கங்களுக்கும் பொருந்தியது.

நாம் இதுவரை ஒளியின் வேகத்தை வெறும் எண்களாக மட்டுமே அறிந்திருக்கின்றோம், உணர்ந்திருக்கின்றோம். அதன் முழு வேகத்தை உணரும் திறன் இன்னும் பெறவில்லை. இன்றையக் கணக்கின்படி ஒளியின் வேகம் வெற்றிடத்தில் நொடிக்கு 2,99,792.458 கிலோ மீட்டர்கள். ஏறக்குறைய நொடிக்கு 3 லட்சம் கிலோமீட்டர்கள் எனக்கூடக் கொள்ளலாம்.

நமது அறிவு என்பது கடந்தகால அனுபவங்களின் தொகுப்பு எனலாம். அனுபவத்தில் இல்லாதவற்றை ஏற்றுக்கொள்வது சற்றுக் கடினம்தான். அதுபோன்றே ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும்பொழுது ஏற்படும் சில மாற்றங்களை முரண்பாடுகளை நாம் ஏற்றுக்கொள்வதும் சற்றுக் கடினமாகத் தெரியும். ஆனால், இயற்பியல் பரிசோதனைகள் அம்மாற்றங்களை உறுதி செய்துள்ளன.

பார்க்கப்படும் பொருள் ஒன்று இருக்குமேயானால் பார்க்கும் பார்வையாளர் என ஒருவரும் இருந்தேயாக வேண்டும். ஒன்றில்லாமல் மற்றொன்று இல்லை என்பதே சார்பு எனப்படும்.

இங்கு ஆதிசங்கரர் அத்வைதத்தில் கேட்ட கேள்வியாக படித்த ஒன்று நினைவிற்கு வருகின்றது.

கேள்வி : வானம் என்ன நிறம்?
பதில் : நீல நிறம்.
கேள்வி : எப்படிச் சொல்கின்றாய்?
பதில் : நான் பார்த்தேன்.
கேள்வி : அப்படியெனில், நீ பார்க்காதபொழுது வானம் என்ன நிறம்?
பதில் : .......

இது போன்று இன்னும் பல கேள்விகள் குவாண்டம் இயற்பியலுக்குள் இருக்கின்றன.

சரி, பார்வையாளர் என நம்மைக் கொள்வோம். இந்தச் சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடும் நம்மை வைத்தே தொடங்குகின்றது. அதாவது பார்வையாளர் இருக்கும் இடத்தினைக் கொண்டு. அது குறியீட்டுச் சட்டம் (Reference Frame) எனப்படுகின்றது. இது வேறொன்றுமில்லை பார்வையாளர் எங்கு நிற்கின்றார் என்ற இடமே குறியீட்டுச் சட்டம்.

இப்பொழுது நீங்கள் நாற்காலியில் அமர்ந்திருக்கின்றீர்கள். இதுதான் உங்களது குறியீட்டுச் சட்டம். ஆனால், ஒன்றை நினைவில் கொள்ளுங்கள். நீங்கள் நிலையாக இல்லை. நீங்கள் பயணித்துக்கொண்டுதான் இருக்கின்றீர்கள். இந்தப் பூமி உங்களைச் சுமந்துகொண்டு சராசரியாக நொடிக்கு 30 கிலோமீட்டர்கள் வேகத்தில் சூரியனைச் சுற்றிப் பயணித்துக்கொண்டிருக்கின்றது. சூரியனோ, உங்களை, பூமியை, ஏனைய கோள்களையும் இழுத்துக்கொண்டு பால்வெளிமண்டலத்தை நொடிக்கு 200 கிலோமீட்டர்கள் வேகத்தில் சுற்றிப் பயணித்துக்கொண்டிருக்கின்றது.

இங்கு வேகத்தை விடுங்கள், நீங்கள் நிலையாக இல்லை, பயணித்துக்கொண்டிருக்கின்றீர்கள் என்பதை உணர்ந்து கொள்ளுங்கள். ஆக, இப்பிரபஞ்சத்தில், நிலையான குறியீட்டுச்சட்டம் என்று ஒன்று இல்லை. எல்லாமே இயக்கத்தில் உள்ளன. எல்லாம் இயக்கத்தில் இருப்பதால் ஒவ்வொன்றும் ஒன்றைச் சார்ந்துள்ளன.

ஒரு இயக்கத்தைக் குறிக்க மற்றொன்றைத் தொடர்பு படுத்தித்தானே குறிப்பிடமுடியும்.

சரி, இப்பொழுது நீங்கள் ஒரு குறியீட்டுச் சட்டத்திலும், நான் ஒரு குறியீட்டுச் சட்டத்திலும் உள்ளோம். எனது குறியீட்டுச்சட்டம் உங்களை நோக்கி வருகின்றது, அதாவது நான் உங்களை நோக்கி வருகின்றேன். இதனை என் பார்வையிலும் உங்கள் பார்வையிலும் பார்த்தோமானால் என்ன சொல்வோம்?

நான்: நீங்கள் என்னைநோக்கி வருகின்றீர்கள்.
நீங்கள்: பாபு என்னை நோக்கி வருகின்றார்.

இரண்டுமே நியாயமான கருத்துக்கள்தான். எனவே, பார்வையாளரின் குறியீட்டுச்சட்டம் மிக முக்கியமான ஒன்று இக்கோட்பாட்டில். அடுத்து, சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாட்டின் முதலாம் மெய்கோள் (முதலுண்மை) (First Postulate) குறித்துப் பார்ப்பதற்கு முன் இதுவரை சொன்னவற்றில் சந்தேகங்கள், பிழைகள் இருந்தால் விவாதித்துக்கொள்வோமா...?

.................................................................................................................................

சாந்தி:

நாமும் நம்முடைய இயக்கநிலையை உணர முடியும் என்றே நினைக்கிறேன்...      
உதாரணமாக நாம் பேருந்தில் பயணம் செய்து கொண்டிருக்கும் போது நாம் இருக்கையில் நிலையாக அமர்ந்திருப்பது போல் தோன்றினாலும், நாமும் பேருந்தின் வேகத்திற்கேற்ப இயங்கி கொண்டிருப்பதே உண்மை...இதை நாம் திடீரென ப்ரேக் போடும் போது உணரலம்..அதாவது நம்முடைய இயக்கம் திடீரென தடைபடும்போது முன்னோக்கி தள்ளப்படுகிறோம்.

சிலர் ஓடும் பேருந்திலிருந்து இறங்குவதை பார்த்திருப்பீர்கள், ஏன் சிலர் ஓடும் பேருந்திலிருந்து இறங்கக்கூட செய்திருப்பீர்கள்... அப்படி இறங்கும் போது பேருந்து போகிற திசையேலேயெ சிறிது தூரம் ஓடி விட்டு பின்புதான் நிற்பர்..இவ்வாறு செய்யவில்லையென்றால் கீழே விழ நேரிடும்... ஏனெனில் இயக்க நிலையிலிருந்து நிலையான நிலைக்கு திடீரென வரும்போது சிறிது நேரம் அதன் இயக்கத்தில் சென்று மாற வேண்டும்....

பூமி தன்னுடைய இயக்கத்தை திடீரென்று நிறுத்தும் போதுதான் நம்முடைய இயக்க நிலையை நாம் உணருவோம் என்று நினக்கிறேன்...

நான்: நீங்கள் என்னைநோக்கி வருகின்றீர்கள்.
நீங்கள்: பாபு என்னை நோக்கி வருகின்றார்.

அப்புறம் ஒரு சந்தேகம் பாபு...
உங்களது குறியீட்டுச்சட்டம் (நீங்கள்) எங்களை நோக்கி வருகின்றது என்றால்  நீங்கள் மட்டுமே எங்களை நோக்கி வருகின்றீர்கள் என்று தானே அர்த்தம்..நாங்கள் உங்களை நோக்கி வரவில்லையே... அதாவது நீங்கள் இயக்க நிலையிலும் நாங்கள் நிலையான நிலையிலும் தானே இருக்கிறோம்.. பிறகெப்படி இது சாத்தியமாகும்..

சற்று விளக்குங்கள் பாபு..

.............................................................................................................................

பாபு:
  
வாருங்கள் சாந்தி, நல்ல கேள்வி.

சரி இதற்குப் பதில் சொல்லுங்கள்....
சூரியன் கிழக்கில் எழுந்து மேற்கில் மறைகின்றது என்றுதானே சொல்கின்றோம்?
ஆனால், உண்மையில் நாம்தான் பூமியோடு சுற்றுகின்றோம் அதனால் ஏற்படும் விளைவையே அவ்வாறு உணர்கின்றோம்.
இங்கும் நான் உங்களை நோக்கி வருகின்றேன் என்று சொல்லியதனால் உங்களுக்குத் தெரிகின்றது. இல்லையென்றால் உங்கள் பார்வையில் நீங்களும் என்னை நோக்கி வருவதாகக்கூடக் கொள்ளலாம். நினைவில் கொள்ளுங்கள் உங்கள் குறியீட்டுச்சட்டத்தில் நீங்கள் இருந்து பார்க்க வேண்டும்.

............................................................................................................................

சாந்தி:

 நாம் பூமியில், பூமியின் இயக்கத்தை உணரமுடியாதே தவிர பூமியின் மேல் நிகழும் மற்ற அனைத்து நிகழ்வுகளின் இயக்கங்களையும் உணரலாம் என்பதே எனது கருத்து...இந்த இயக்கங்கள் நடைபெறும்போது உணர முடியவில்லையென்றாலும் இயக்கம் நடைபெற்ற ஆரம்பத்திலேயோ அல்லது முடிவிலேயோ நாம் கண்டிப்பாக உணரமுடியும்..

உங்களது குறியீட்டுசட்டம் எங்களை நோக்கி வரும்போது 'இங்கும் நான் உங்களை நோக்கி வருகின்றேன் உங்கள் பார்வையில் நீங்களும் என்னை நோக்கி வருவதாகக்கூடக் கொள்ளலாம்.'

நாங்கள் வருவோமானால் இயக்கத்தை உணர்ந்திருப்போமே... ஆதலால் நீங்கள் மட்டுமே எங்களை நோக்கி வருவதாக தானே எடுத்துக்கொள்ள முடியும்..

..............................................................................................................................

பாபு:

இப்பிரபஞ்சத்தில் எதுவும் நிலையானது இல்லை என்பதைப் புரிந்துகொண்டீர்களா...?
நான் உங்களை நோக்கி வருவதாகச் சொன்ன உதாரணத்தில் நீங்கள் (உங்களது குறியீட்டுச்சட்டம்) நிலையாக இருப்பதாக எண்ணிக்கொண்டீர்களோ...?
சரி, இப்படிக்கொள்வோம்....

நீங்கள் ஒரு விண்வெளிக்கலத்தில் 3000 கிமீ வேகத்தில் விண்வெளியில் சென்றுகொண்டிருக்கின்றீர்கள்....
உங்களுக்கு இணையாக ஆனால் சற்றுத்தூரத்தில் அதே 3000 கிமீ வேகத்தில் சென்றுகொண்டிருக்கின்றேன்...
அதாவது நாம் இருவரும் ஒரே வேகத்தில் முன்னோக்கிச் சென்றுகொண்டிருக்கின்றோம்....
இப்பொழுது நான் முன்னோக்கிச் செல்லும் அதே நேரத்தில் உங்களை நோக்கியும் என் கலத்தை ஏவுகின்றேன்....
இப்பொழுது சொல்லுங்கள்....

அப்புறம் ஒரு விடயம்...
இக்கோட்பாட்டினை புரிந்துகொள்ள நாம் சில முரண்பாடுகளை ஏற்றுக்கொள்ளவேண்டியிருக்கும்....