பேரண்ட விரிவின் பேராச்சரியங்கள் - பகுதி 2

முன்னுரை:

'விகடன் இயர் புக் 2015’ (Vikatan Yearbook 2015) இல் வெளிவந்த இந்தக் கட்டுரை, கருந்துகள் (Dark Matter), கருஞ்சக்தி (Dark Energy) ஆகிய இரண்டையும் விரிவாக எடுத்துச் சொல்வதற்காக எழுதப்பட்டது. இவை இரண்டைப்பற்றியும் ஆரம்பத்திலிருந்து முழுமையாகப் புரிய வைக்க வேண்டுமென்பதனால், நான் முன்னரே பல கட்டுரைகளில் சொன்ன தகவல்களும் இதில் அடங்கியிருக்கின்றன. அதனால், 'ஏற்கனவே இதைப் படித்திருக்கிறேன்' என்ற உணர்வு உங்களுக்கு இடையிடை தோன்றலாம். ஆனால் கட்டுரையின் முழுமை கருதியே அவை இடம்பெறுகின்றன. மேலும், இந்தக் கட்டுரை மிக நீண்டதொரு கட்டுரை. அதை நீங்கள் தொடர்ச்சியாகப் படிப்பதற்குச் சிரமம் இருக்குமென்பதால், மூன்று பகுதிகளாகப் பிரித்து இங்கு பதிவிடுகிறேன். நன்றி.

-ராஜ்சிவா-

பேரண்ட விரிவின் பேராச்சரியங்கள் - பகுதி 2

இயற்பியல் மற்றும் கணித விதிகளின்படி, மறுக்க முடியாத கோட்பாடுகளை (Theory) அமைத்து, தனக்கென ஒரு தனிவழியில் குவாண்டம் இயற்பியல் சென்றுகொண்டிருக்கிறது. குவாண்டம் இயற்பியல் நிறுவும் கோட்பாடுகள் அனைத்துமே மந்திரங்கள் நிறைந்ததொரு மாய உலகில் வசிப்பது போன்ற பிரமையையே நமக்கு ஏற்படுத்தும். நம்பவே முடியாத ஆச்சரியங்களும், வியப்புகளும், மர்மங்களும் நிறைந்தது குவாண்டம் உலகு. நாம் வாழ்வதாக நினைத்துக் கொண்டிருப்பதே, அண்டவெளியில் இருக்கும் கருந்துளைகளிலிருந்து வெளிவரும் ஹோலோகிராம் (Hologram) காட்சிகள்தான் என்கிறது குவாண்டம். அதுமட்டுமில்லை, 'யூனிவேர்ஸ்' (Universe) என்று சொல்லப்படும் 'ஒரே அண்டம்' என்று சொல்வதே தப்பு, நம் அண்டத்தைப் போலக் கோடிக்கணக்கான அண்டங்கள் உள்ளன என்கிறது குவாண்டம். அதனை 'மல்ட்டிவேர்ஸ்' (Multiverse) என்றும் அழைக்கிறது. சமுத்திரத்தில் உள்ள நீரில் எவ்வளவு நீர்க்குமிழிகள் இருக்கின்றனவோ, அதைவிட அதிக அளவில் அண்டங்கள் இருக்கின்றன என்கிறது. நம்முடைய அண்டத்தை அப்படியே காப்பியடித்தது போலப் பல அண்டங்களும் இருக்கின்றன என்கிறது. அந்த அண்டங்களிலும் நாம், இங்கு வாழ்வது போல, அங்கும் வாழ்ந்து கொண்டிருப்போம் என்கிறது. "என்ன இது சுத்தப் பேத்தலாக இருக்கிறது. இவர் ஏன் இப்படி உளறுகிறார்?" என்று நீங்கள் இப்போது நினைக்கலாம். ஆனால் இவை அனைத்தும் கணிதச் சமன்பாடுகளைக் கொண்டு கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அறிவியல் கோட்பாடுகள். உலகில் உள்ள விஞ்ஞானிகளில் பெரும்பான்மையினர் ஏற்றுக் கொண்ட கோட்பாடுகள்தான் இவை. குவாண்டத்தின் முடிவுகள் ஒவ்வொன்றைப் பற்றியும் சொல்லும் போதும், அவை தனித்தனியே பிரமிக்க வைக்கும் மர்மக் கதைகள்போல இருக்கும். படிக்கப் படிக்கச் சுவாரஷ்யமாக இருக்கும். ஆனால், இந்தக் கட்டுரை குவாண்டம் பற்றிச் சொல்வதற்கானதல்ல. பிறிதொரு சமயத்தில் அதற்கான வாய்ப்புகள் அமையும் பட்சத்தில் குவாண்டம் பற்றி நாம் விரிவாகவே பார்க்கலாம். இப்போது, நம் கட்டுரைக்கான அளவுக்குக் குவாண்டம் என்ன சொன்னதோ அதை மட்டும் பார்த்துவிட்டு மேலே செல்வோம்.

குவார்க்குகளையும் பிரித்து, அதனுள் என்ன இருக்கின்றது என்ற ஒரு கோட்பாட்டைக் குவாண்டம் இயற்பியல் வெளியிட்டது. அந்தக் கோட்பாடுதான் மிகுந்த பிரமிப்பை ஏற்படுத்திய 'அதிர்விழைக் கோட்பாடு' (String Theory) ஆகும். அறிவியலையே தலைகீழாகப் புரட்டிப் போட்ட கோட்பாடு அது. அதன் தாக்கத்தை இன்றும் பல விஞ்ஞானிகளால் ஏற்றுக் கொள்ள முடியாமல்தான் இருக்கிறது. இப்போது நாம் அதிர்விழைக் கோட்பாடுபற்றி முழுமையாகப் பார்க்காவிட்டாலும், அதன் அடிப்படையைப் பார்த்துவிடலாம். 'அதிர்விழைக் கோட்பாடு' என்ன சொல்கிறதென்றால், அணுவில் உள்ள மிகச் சிறிய குவார்க்கைப் பிரித்துப் பார்த்தால், பெரும்பாண்மையான பகுதி வெற்றிடமாக இருக்க, அதனிடையே மிகச்சிறிய இழைகள் அதிர்ந்தபடி (இசைத்தபடி) மிதந்து கொண்டிருக்கின்றன. அதாவது ஒரு வீணையின் தந்திக் கம்பிகள் அதிர்வது போல, மிக நுண்ணிய இழைகள் அங்கே அதிர்ந்து கொண்டிருக்கின்றன. அந்த 'அதிர்விழை' (String) மனிதனால் அளவிடவே முடியாத ஆகச்சிறிய அளவான 'பிளாங்க் அளவைக்' (Planck length) கொண்டது. ஒன்றுடன் 32 பூச்சியங்கள் சேர்த்தால் வரும் இலக்கத்தின் ஒரு பங்கு மில்லிமீட்டர்தான் ஒரு 'பிளாங்க் அளவு' என்கிறார்கள். அதாவது தசமப் புள்ளியுடன் 32 பூச்சியங்களைச் சேர்த்து வரும் எண் அது. 'மாக்ஸ் பிளாங்க்' (Max Planck) என்னும் ஜேர்மன் இயற்பியலாளரால் கண்டுபிடிக்கபட்ட ஒரு மாறிலி எண்தான் இந்த 'ப்ளாங்க் அளவு' என்று சொல்லப்படுகிறது. குவாண்டம் இயற்பியலின் செயற்பாடுகள் கூட இந்தச் சிறிய அளவீட்டுத் தளத்திலேயே ஆரம்பமாகின்றது. அண்டம் எந்த அளவுக்குப் பிரமாண்டமானதோ, அதற்கு எதிரான அளவில் குவாண்டம் மிக நுண்ணியது. ஆனால் ஆச்சரியமாக, அண்டத்தில் நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், காலக்ஸிகள், கருந்துளைகள் எனக் கோடானகோடி பொருட்கள் இயங்குவது போல, அணுவுக்குள் குவாண்ட அளவில் கோடானகோடி உபஅணுத்துகள்கள் (Subatomic Particles) இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன. சொல்லப் போனால், அணுவுக்குள்ளும் ஒரு அண்டம் இருக்கிறதாகச் சொல்கிறார்கள். "அண்டத்தில் உள்ளதுதான் பிண்டத்திலும்" என்று நம்முன்னோர்கள் இதைத்தான் சொன்னார்களோ தெரியவில்லை. குவாண்டம் சொல்வதைப் போல, அணுவுக்குள் இருப்பதெல்லாம் மிகமெல்லிய பிளாங்க் அளவுள்ள அதிர்விழைகள்தான் என்றால், பொருட்களோ, மனிதனோ என்று யாருமே இல்லை. எல்லாமே அதிர்விழைகள்தான். அதாவது எல்லாமே இசைதான். இந்தப் பூமியும், ஒட்டு மொத்த அண்டமும் அதிர்விழைகளால், இசையாக அதிர்ந்து கொண்டிருக்கின்றன. 'ஓம்' என்னும் பிரணவ மந்திரமே பிரபஞ்சம் முழுவதும் பரந்திருக்கிறது என்று இந்து மதம் சொல்வதும், 'முதலில் வார்த்தை இருந்தது' என்று பைபிள் சொல்வதும் இங்குப் பொருந்துகிறது என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ளலாம். இங்கு நான் சொல்ல வருவது, அறிவியல், ஆன்மீகத்தை சிலசமயங்களில் தொட்டுச் செல்கிறது என்பதைச் சுட்டிக்காட்டத்தான். நம்முன்னோர்களுக்கு அறிவியலின் ஆழமான கருத்துகளை 'யாரோ' சொல்லிக் கொடுத்திருக்கின்றனர் என்பதைத்தான் சுட்டிக்காட்ட விரும்புகிறேன். அந்த 'யாரோ', யாரென்பதில்தான் அறிவியலும், ஆன்மீகமும் வேறுபட்டுக் கொள்கின்றன. இனி நாம் மீண்டும் ஆரம்பப் பெருவெடிப்புக்கு வரலாம். 

பெருவெடிப்பின் ஆரம்பப் புள்ளியானது குவார்க்குகளாக இருக்கலாம் என்று சொல்லியிருந்தேன். இப்போது குவாண்டம் இயற்பியலின்படி அது மேலும் நுண்ணியதான அதிர்விழைத் துண்டுகளாகவும் இருக்கலாம். அப்படியிருக்கலாமெனில், அந்தப் புள்ளியானது குண்டூசி முனையளவானதாக இருப்பதில் ஆச்சரியம் ஏதுமில்லை. அப்ப்டியிருந்தாலும், அந்தப் புள்ளி முடிவில்லாத எடையையும், முடிவில்லாத அடர்த்தியையும் கொண்டிருந்திருக்கும். அதன் எடையின் கனத்தினாலும், அடர்த்தியினாலும் உருவான பெரும் வெப்பத்தினால் நிலைகுலைந்து, திடீரென அது வெடித்திருக்கலாம். அந்தப் புள்ளி வெடித்த கணத்திலிருந்து முதல் மூன்று நிமிடங்கள்வரை மிகப்பெரிய அணுஉலையைப் போல, அங்குச் செயல்பாடுகள் இருந்திருக்கின்றன. அங்கு நடந்தது எல்லாமே கதிர்வீச்சுகளாகத்தான் இருந்தன. பின்னர் மெல்ல மெல்ல ஒவ்வொரு உபஅணுத்துகள்களும் உருவாகத் தொடங்கின. மூன்று இலட்சத்து எண்பதினாயிரம் ஆண்டுகளின் பின்பு முதல் எலெக்ட்ரான், ஐதரசன் அணுக்கருவுடன் இணைந்து, அண்டத்தின் முதலாவது அணுவை உருவாக்கியது. அதன் பின்னர் படிப்படியாக நட்சத்திரங்கள், கோள்கள் அனைத்தும் உருவாகத் தொடங்கின. இவையனைத்துமே பெருவெடிப்பின் மூலம் உருவான, பெருவிரிவின் வேகத்துடனே நடந்து கொண்டிருந்தன. பெருவெடிப்பின் வீரியத்தால் விரிவடையத்தொடங்கிய அண்டம் இன்றுவரை விரிவடைந்து கொண்டேயிருக்கிறது.

பேரண்டம் இப்போதும் விரிவடைந்து கொண்டிருக்கிறது என்பதை 1929ம் ஆண்டில் 'எட்வின் ஹபிள்' (Edwin Hubble) என்பவர் கண்டுபிடித்தார். தொலைநோக்கிக் கருவியினால் விண்வெளியை ஆராய்ந்து கொண்டிருந்த ஹபிள், அண்டத்தின் எல்லையில் காணப்பட்ட 'காலக்ஸிகள்' (Galaxies) ஒன்றையொன்று விலகிச் செல்வதை அவதானித்தார். பலூன் ஒன்றில் பேனாவின் மூலம் சுற்றிவரப் புள்ளிகளையிட்டுப் பின்னர் அந்தப் பலூனைப் படிப்படியாகப் பெரிதாக ஊதும்போது, அதில் உள்ள புள்ளிகள் எப்படி ஒன்றை ஒன்று விட்டு விலகிச் செல்லுமோ அப்படி, அண்டத்தின் எல்லைகளில் இருக்கும் காலக்ஸிகளும் விலகிச் செல்கின்றன என்று கண்டுபிடித்தார். மிகத் தொலைவிலிருந்து வரும் ஒளி, நம்மை நோக்கி வந்தால் அது நீலநிறமாகவும், விலகிச் சென்றால் சிவப்பு நிறமாகவும் ஒளிப்பிரிகையடையும் என்னும் கருதுகோள் ஒன்று உண்டு. அதைச் 'செந்நிற விலகல்' (Red Shift) என்று சொல்வார்கள். ஹபிள், நட்சத்திரக் கூட்டங்களை அவதானித்தபோது, அவை சிவப்பு நிற ஒளியுடன் விலகுவது தெரிந்தது. தற்கால விண்வெளி ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானிகளும் இதைச் சுப்பர் நோவாக்களின் (Supernova) விலகலை வைத்து உறுதிசெய்து கொண்டார்கள். ஆனால், அண்டம் இன்றும் விரிவடைந்து செல்வதற்கு ஆரம்பப் பெருவெடிப்பின் வீரியம்தான் காரணம் என்று நம்பி வந்த விஞ்ஞானிகளுக்குப் பேரதிர்ச்சியொன்று காத்திருந்தது. பெருவெடிப்பின் வீரியம் எந்த அள்வு பெரிதாக இருந்தாலும், என்றாவது ஒருநாள் அது பூச்சியமாக வந்துதான் ஆக வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகளுக்குத் தெரியும். ஒரு கிரிக்கெட் பந்தை என்னதான் பலம் கொண்ட அளவுக்கு மேல்நோக்கி எறிந்தாலும், புவியீர்ப்புவிசைக்கெதிராக மேலே செல்லும் பந்து, ஒரு குறித்த இடம்வரை சென்று, மீண்டும் ஈர்ப்புவிசையால் கீழே விழ ஆரம்பிக்கும். அதுபோல, பெருவெடிபினால் ஏற்பட்ட விரிவும் ஒரு நாள் தன் எல்லையை அடைய வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்பினார்கள். அதன்பின்னர், அண்டத்தில் உள்ள காலக்ஸிகளின் ஈர்ப்புவிசையினால், அவை ஒன்றையொன்று இழுக்க, மீண்டும் அண்டம் சுருங்க ஆரம்பிக்கும். அப்படிப் படிப்படியாகச் சுருங்கி மீண்டும் ஆரம்பப் புள்ளியின் நிலையை அண்டம் அடையும் என்று கருதினார்கள். இதற்குப் 'பெரிய சுருக்கம்' (Big Crunch) என்று பெயரும் வைத்திருக்கிறார்கள். இந்த நிலைதான் நான் ஆரம்பத்தில் சொன்ன பலூனின் இரண்டாவது நிலை. "எப்படி அண்டம் வெடித்து விரிந்து பெரிதாகியதோ, அதேபோலச் சிறுத்துச் சுருங்கி மீண்டும் புள்ளியாகும்" என்பதுதான் இயல்பு. ஆனால், நடந்ததோ வேறு. நம்பவே முடியாத ஆச்சரியம். இன்றுவரை உலகில் உள்ள அனைத்து அறிவியலாளர்களையும் பிரமிப்புக்குள் வைத்திருக்கும் விடை தெரியாத மர்மம் அது.


- தொடரும்