ஈர்ப்பு கவர்ச்சி அலைகள் கண்டுபிடிப்பு: அறிவியலின் அதிசயிக்கத்தக்க அடுத்தகட்டம்

BY IN Article NO COMMENTS YET , , , , , , , , , , , , , ,

Gravitational wavesஇயற்கை தன்னை ஒருபோதும் ரகசியமாக வைத்துக்கொள்வதில்லை. ஆனால் இயற்கையின் உண்மைகளை அறிந்துகொள்வதில் மனிதர் களுக்குப் போதாமை உள்ளது. அந்தப் போதாமை யால், கோடிக்கணக்கான நட்சத்திரங்களும் கோள் களும் அண்டங்களுமாக உள்ள பேரண்டம் உருவா னது, உயிர்கள் பரிணமித்தது போன்ற பல உண்மை களைத் தெரிந்துகொள்ள முடிவதில்லை.

உயிரினங் களிலேயே இவ்வாறு உண்மைகளைத் தேடும் இயல் பைப் பெற்றிருப்பது மனிதர்கள்தான். ஆனால் மனிதர் களில் மிகப்பெரும்பாலோர், அந்த உண்மைகளைத் தெரிந்துகொள்ளாதவர்களாக, அல்லது தெரிந்து கொள்ள விடப்படாதவர்களாக மூட நம்பிக்கை களில் மூழ்கடிக்கப்பட்டிருக்கிறார்கள். அதனா லேயே இனம், மதம், சாதி என பல பெயர்களில் பாகு படுத்தப்பட்டிருக்கிறார்கள்.

அந்தப் பாகுபாடுகளின் அடித்தளமான உழைப்புச் சுரண்டலும் உலகளாவிய பொருளாதார ஆதிக்க வேட்டையும் அதற்கான போர் களும் அழிவுகளுமே கூட இயற்கைக்குப் புறம்பான வைதான்.ஆகவேதான், இயற்கையின் உண்மைகளைக் கண்டறிந்து உலகத்திற்கு வெளிப்படுத்துகிற முயற்சிகள் ஒவ்வொன்றும் ஏதோவொரு வகை யில் மனிதர்களை செயற்கையான பாகுபாடு களிலிருந்தும் அறியாமைகளிலிருந்தும் விடுவிக்கிறஇயக்கத்தோடு இணைகின்றன.

பூமிதான் தன் னைத்தானே சுற்றிக்கொண்டு, சூரியனையும் சுற்றி வருகிறது என்பது முதல், பேரண்டத்தின் பெரு வெடிப்புத் தொடக்கம் வரையில் அறிவியலாளர்கள் தங்களது எல்லாக் கண்டுபிடிப்புகளாலும் மானுட அறிவை மென்மேலும் ஒளிரச் செய்து கொண்டிருக்கிறார்கள். பூமியில் அனைத்தும் ஒட்டிக் கொண்டிருப்பதற்கு மட்டுமல்லாமல், அண்ட வெளியில் அனைத்து நட்சத்திரங்களும் கோள்களும் ஒன்றோடொன்று மோதிக்கொள்ளாமல் தத்தமது சுற்றுப்பாதையில் சுற்றிக்கொண்டிருப்பதற்கும் ஈர்ப்புவிசையே காரணம் என்ற கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் வரலாற்றுப் பாதையில் முக்கியமான தடம். அந்தத் தடத்தின்தொடர்ச்சியாக இப்போது, 130 கோடி ஒளியாண்டுகளுக்கு முன் நட்சத்திரங்கள் கருந்துளைகளாக மாறி ஒன்றையொன்று சுற்றிய போது அண்டவெளியில் ஏற்பட்ட அதிர்வுகள் ஈர்ப்பு அலைகளாக வெளிப்பட்டதை அறிவியலாளர்கள் குழு ஒன்று கண்டுபிடித்துள்ளது.

சூரியன் போன்ற அதிக நிறை உடைய பொருட்கள் கால – அண்டவெளியில் பள்ளத்தை உருவாக்கும். அவற்றைவிட எடை குறைவான பொருட்கள் அந்தப் பள்ளத்தில் சறுக்கி விழும். அவ்வாறு விழுவதைத்தான் ஈர்ப்புப் புலம் எனக் கருதுகிறோம் என்றார் விஞ்ஞானி ஐன்ஸ்டீன்.

இரண்டு கருந்துளைகள் ஒன்றையொன்று சுற்றி பிணைந்தபோது அண்டவெளியில் ஏற்பட்ட ஈர்ப்பு கவர்ச்சி அலைகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இது வானியல் அறிவியலில் அதிசயிக்கத்தக்க அடுத்த கட்டமாக வர்ணிக்கப்படுகிறது.

விண்வெளியில் சூரியனைப் போன்ற மிகப் பெரிய நட்சத்திரங்கள் உள்ளன. அவை தங்களது வாழ்நாளின் இறுதியில் கருந்துளைகளாக (black-hole) மாறும். அவை ஒன்றையொன்று சுற்றும்போது அண்டவெளியில் (space-time) அதிர்வுகள் ஏற்பட்டு அவை ஈர்ப்பு கவர்ச்சி அலைகளாக வெளியாகும் என்று 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே இயற்பியல் விஞ்ஞானி ஐன்ஸ்டீன் கணித்திருந்தார்.

அந்த கணிப்பு சரியானது என்பதை விஞ்ஞானிகள் இப்போது உறுதி செய்துள்ளனர். இதுகுறித்து லிகோ (LIGO – Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) திட்ட செயல் இயக்குநர் டேவிட் ரிட்ஸ், வாஷிங்டனில் நேற்று நிருபர்களிடம் கூறியதாவது:

விண்வெளியில் ஏதோ ஒரு இடத்தில் சூரியனை போன்று 29 மற்றும் 36 மடங்குகள் பெரிய இரண்டு ராட்சத கருந்துளைகள் அல்லது விண்மீன்கள் ஒன்றை ஒன்று சுற்றிக் கொண்டே மோதிப் பிணைந்துள்ளன. அந்த நிகழ்வால் ஏற்பட்ட ஈர்ப்பு கவர்ச்சி அலைகளை இப்போது கண்டுபிடித்துள்ளோம்.

அந்த இரண்டும் பிணைந்து சூரியனைவிட 62 மடங்குகள் பெரிதாக மாறிவிட்டது. இந்த நிகழ்வால் உருவான ஈர்ப்பு கவர்ச்சி அலைகள் பிரபஞ்சத்தின் கீச்சுக்குரல் போல வெளிப்பட்டிருக்கின்றன. இவ்வாறு அவர் தெரிவித்தார்.

கடைசியில் ஈர்ப்பு அலைகளை கண்டுபிடித்துவிட்டோம். நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன் சார்பியல் கோட்பாட்டை அடிப்படையாக கொண்டு பெரும் நிறை உடைய பொருட்கள் ஒன்றை ஒன்று சுற்றி வந்தாலோ வெடித்துச் சிதறினாலோ ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் வெளியாகும் என இயற்பியல் விஞ்ஞானி ஐன்ஸ்டீன் கணித்திருந்தார். அந்த கணிப்பு தான் தற்போது அடுத்த கட்டத்துக்கு இந்த ஆய்வை நகர்த்தி சென்றுள்ளது. முதன் முதலாக 2015 செப்டம்பரில் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் அண்டவெளியில் நிறைந்திருப்பது கண்டறியப்பட்டது. 30 சூரியன்களுக்கு ஒப்பான நிறை கொண்ட இரு கருந்துளைகள் ஒன்றையொன்று சுற்றியபோது, அதன் ஓசையை கேட்க முடிந்தது. இரு கருந்துளைகளும் மோதுவதற்கு முன்பாக ஒளியைவிட மிக வேகமாக சுற்றிக் கொண்டிருந்தன. அப்போது விஞ்ஞானம் உணர்வதற்கான ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் தோன்றின. அந்த அலைகள் 150 கோடி ஒளி ஆண்டு களுக்கு அப்பால் இருந்து பூமியை வந்து சேர்ந்தது.

அண்டவெளியின் இந்த அற்புதத்தை லிகோவின் இரு கருவிகள் அப்படியே கிரகித்துக் கொண்டன. ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகளின் ஓசை மனிதர்கள் கேட்கும் அளவுக்கு தற்போது வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. கருந்துளைகள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதிக் கொண்டதால் எழுந்த ஒலியை, ஸ்பீக்கர்கள் மூலம் பூமியில் இருந்த விஞ்ஞானிகள் மிகுந்த ஆர்வத்துடன் கேட்டனர். அந்த ஒலி ஊ….. என இருந்தது.

இந்த கண்டுபிடிப்பு மூலம் விண்மீன் கள் அமைதியானவை என்ற கருத்தி யல் நீண்டநாட்களுக்கு தாக்குப்பிடிக் காது. அதாவது இனி பிரபஞ்சத்தை வெறும் கண்களால் பார்ப்பதுடன் அதன் கீச்சுக்குரலையும் கேட்க முடியும்.

எப்படி கண்டுபிடித்தார்கள்

இதுகுறித்து மத்திய அரசின் விஞ்ஞான் பிரசார் மையத்தின் முதுநிலை விஞ்ஞானியும் தமிழகத்தின் சிறந்த விஞ்ஞானிகளில் ஒருவருமான த.வி.வெங்கடேஸ்வரன் கூறியதாவது:அணுவில் பத்து லட்சத்தில் ஒரு பங்குதான் இந்தக் கவர்ச்சி அலை. இந்த அலைகளைக் கண்டுபிடிப்பது எளிதல்ல.

ஒலியின் அலைகள் செல்லும்போது காற்றின் அடர்த்தி கூடிக் குறையும். அதுபோல ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் பரவிச் செல்லும்போது அந்தத் திசையில் அண்டவெளி சுருங்கி விரியும்.இதனை ஆய்வு செய்யவே, குறிப்பிட்ட தொலைவுக்கு நீளமான ஒரு ஆய்வுக் கருவியைத் தயார் செய்தார்கள். அதற்குள்ளே அலைகள் கடந்து செல்வதைக் கூர்ந்து நோக்கினார்கள். ஏதாவது சிறு மாற்றம் வருகிறதா என்று காத்திருந்தார்கள். கருவிக்குள்ளே அலைகள் கடந்து செல்லும்போது அதன் அலைநீளத்துக்கு ஏற்ப மாற்றி மாற்றிச் சுருங்கி விரியும். இவ்வாறு துடிப்பதை அளந்தால்தான் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் பாய்ந்து செல்வதைக் கணிக்க முடியும்.அந்த ஆய்வுக் கருவி ஆங்கில எழுத்து (டு) வடிவத்தில் செய்யப்பட்டது. அதன் ஒவ்வொரு பக்கமும் நான்கு கிலோ மீட்டர் நீளமுடைய வெற்றிடக் குழாய்கள்தான். அதன் நடுவே கண்ணாடி வைக்கப்பட்டது.

இரண்டு பக்கமும் ஒளி செல்லும்போது ஒளியை உணரக்கூடிய கருவிகளும் பொருத்தப்பட்டன. ஆய்வுக் கருவியின் இரண்டு முனையிலிருந்தும் ஒளியைச் செலுத்தி அதனை நடுவே உள்ள கண்ணாடியில் பிரதிபலித்துத் திருப்பி அடுத்த பக்கத்துக்கு அனுப்பி ஆய்வு செய்தார்கள்.ஒளி அலைகளின் நீளத்தை அளக்க இண்டர்பிரோமீட்டர் எனும் கருவியையும் உருவாக்கினார்கள். ஒளி இரண்டு முனைகளிலும் எப்போது வந்து சேர்கிறது என்று அளந்துகொண்டே இருப்பார்கள்.

அவ்வாறு வந்து சேர்கிற இரண்டு ஒளி அலைகளின் ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு இடையே கால இடைவெளி மாறினால், அந்த ஆய்வுக் கருவியின் குழாய் நீளம் சுருங்கி விரிந்துள்ளது என்று அர்த்தம். அதை நோக்கியே விஞ்ஞானிகளின் கவனம் வருடக்கணக்கில் குவிந்திருந்தது.ஆய்வுக் கருவியின் குழாயில் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகள் ஏற்படுத்தும் சுருக்கம் என்பது மிக மிக நுணுக்கமானது. பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் உள்ள தொலைவை அணு அணுவாக அளவிடுவதைப் போல இந்தச் சுருக்கத்தை அளக்க வேண்டும்.

ஈர்ப்பு சக்தி அலைகள் ஏன் முக்கியமானவை ? ஐந்து காரணங்கள்

பேரண்டத்தில் ஏதாவது ஒரு பெரும் சம்பவம் நிகழும்போது இந்த ஈர்ப்புசக்தி அலைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன- உதாரணமாக, நட்சத்திரங்கள் வெடித்துச் சிதறும்போதோ அல்லது கருந்துளைகள் மோதிக்கொள்ளும்போது போன்ற நிகழ்வுகள்.

அவ்வாறு நிகழும்போது, அவை அண்டவெளியில் மெலிதான அலைகளை உருவாக்கி , அந்த அலைகள் ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும்போது, காலத்தையும் இடத்தையும் இழுத்துக்கொண்டும், அழுத்திக்கொண்டும் பயணிக்கின்றன.

இவை ஏன் முக்கியமானவை என்பதற்கு ஐந்து காரணங்களைக் கூறுகிறார் பிபிசியின் அறிவியல் செய்தியாளர் பல்லவ் கோஷ்:

1. இந்த ஈர்ப்பு சக்தி அலைகள்தான் கடந்த நூற்றாண்டின் இயல்பியல் விஞ்ஞானி ஆல்பெர்ட் ஐன்ஸ்டின் முன்வைத்த பொதுச் சார்பியல் தத்துவத்தில் எதிர்வு கூறியவற்றில் கடைசியாக நிரூபணமாகியிருக்கும் விஷயம்.

2. ஆனால் ஐன்ஸ்டைன் இந்த ஈர்ப்பு சக்தி அலைகள் கண்டுபிடிக்கமுடியாத அளவுக்கு மிகவும் பலவீனமானதாக இருக்கும் என்று கூறியிருந்தார். அது தவறாகிவிட்டது. இப்போது அந்த அலைகளை இக்கால விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துவிட்டதாகக் கூறுகிறார்கள்.

3.இதன் மூலம் இனி அண்ட வெளியை முற்றிலும் புதிய கோணத்தில் நம்மால் பார்க்க முடியும். சாதாரண தொலைநோக்கிகளால் பார்க்கமுடியாத வகையில் நம்மால் பார்க்க முடியும். இனி நம்மால் கருந்துளைகளைக் காணமுடியும், அண்டவெளியில் மேலும் ஆழமாகச் சென்று பார்க்க முடியும் மற்றும் அண்டம் உருவாகியதாகக் கூறப்படும் பெரு வெடிப்பு தருணம் வரை கூட காலத்தில் மேலும் பின்னோக்கிப் பயணம் செய்ய முடியும் என்று நம்புகிறார்கள்.

4.மேலும் ஈர்ப்பு சக்தி எப்படி உண்மையில் வேலை செய்கிறது என்று நம்மால் கண்டுபிடிக்க முடியும்.

5.இதன் மூலம் இயல்பியல் விஞ்ஞானிகளால் எல்லாவற்றையும் விளக்கும் ஒரு கொள்கையை உருவாக்க முடியும் .

ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்ஐன்ஸ்டைன் இருந்திருந்தால், இந்த கண்டுபிடிப்பு குறித்து மிகவும் மகிழ்ச்சி அடைந்திருப்பார்

கருந்துளைகள் குறித்த ஆராய்ச்சிகளில் புகழ்பெற்ற பிரிட்டிஷ் இயல்பியல் விஞ்ஞானி ஸ்டீபன் ஹாக்கிங், இந்த கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் வரலாற்றில் மிகமுக்கியமானது என்கிறார்.

” அண்டத்தை ஆராய்வதில் முற்றிலும் புதிய ஒரு வழியை இந்த ஈர்ப்பு சக்தி அலைகள் தருகின்றன. அந்த அலைகளைக் கண்டுபிடிப்பது என்பது விண்ணியலை புரட்சிகரமான வகையில் மாற்றக்கூடிய வல்லமை படைத்தது. இந்த கண்டுபிடிப்புத்தான், கறுந்துளைகள் இணைவதைக் காட்டும் முதல் கண்டுபிடிப்பு”, என்றார் ஹாக்கிங்.

முக்கிய பங்காற்றிய இந்திய விஞ்ஞானிகள்

அண்டவெளியின் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி அலைகளை கண்டறியும் ஆய்வில் சர்வதேச விஞ்ஞானிகளுடன் இணைந்து இந்தியாவின் 37 விஞ்ஞானிகளும் முக்கிய பங்கு வகித்துள்ளனர். குறிப்பாக இந்த அலைகளை எப்படி கண்டறிவது என்பதை புனேவில் உள்ள சர்வதேச வானியற்பியல் மற்றும் வானியல் பல்கலைக்கழக மையத்தின் விஞ்ஞானிகள் சஞ்சீவ் துரந்தர் மற்றும் சத்ய பிரகாஷ் இருவரும் வழி அமைத்துக் கொண்டுள்ளனர். இவர்களைத் தவிர மும்பை, புனே, பெங்களூரு ஆகிய அறிவியல் ஆய்வு மையத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகளும் இந்த கண்டுபிடிப்புக்கு உதவியுள்ளனர். அதில் தமிழகத்தில் உள்ள ‘சென்னை கணிதவியல் நிறுவனம்’ஒன்று என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த வெற்றியைத் தொடர்ந்து ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறியும் உலகின் 3வது லிகோ மையத்தை இந்தியா ஆயிரம் கோடியில் விரைவில் அமைக்கவுள்ளது.

சில கண்டுபிடிப்புகள் பல்வேறு வகையான பயன்பாட்டுப் பொருள்களைத் தயாரிக்க உதவும். இப் படிப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளோ, ஏற்கெனவே கூறியது போல் பேரண்டத்தின் உண்மைகளையும் செயல்விதி களையும் புரிந்துகொள்ள உதவும். ஆரம்பக்கட்ட அறி யாமையின் காரணமாகவும் பின்னர் அதிகாரநோக்கத்துடனும் கட்டமைக்கப்பட்ட பொய்மை களைத் தகர்க்கவும், அறிவார்ந்த அன்புமய உலகத்தைக் கட்டமைக்கவும் அவை துணையாகும்.

So, what do you think ?