அண்டமும் குவாண்டமும்…..! - பகுதி 1

நான் எழுதப் போகும், ‘அண்டமும் குவாண்டமும்’ என்னும் பகுதியில், குவாண்டம் இயற்பியலுக்கான அடிப்படைகள் அனைத்தையும் தனித்தனியாகப் பார்க்கப் போகின்றோம். குவாண்டம் இயற்பியலில் அநேக தொழில்நுட்பச் சொற்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால் அவற்றின் விளக்கங்களைத் தெரிந்து கொள்ள நம்மால் முடிவதில்லை. அவற்றைத் தமிழில் புரியவைக்கும் முயற்சியில் வெகு சிலரே ஈடுபட்டிருக்கின்றனர். வேறு பலரும் அதில் உண்டு என்றாலும், சாதாரண மக்களுக்குப் புரியும்படி அதை விளக்கிச் சொல்லத் தவறிவிடுகிறார்கள். அவர்களின் விளக்கம், ஏற்கனவே இவைபற்றி அறிந்தவர்களுக்கு மட்டுமே புரியும் மொழியில் அமைந்துள்ளது. ஆனால், இலங்கை, இந்தியா போன்ற நாடுகளில் வாழும் சாதாரணத் தமிழ் மக்களிடம் இந்த அறிவியல் சென்றடைய வேண்டும். அதற்கான ஒரு சிறு முயற்சிதான் இது.

இந்தத் தொடரில் பல ஆங்கிலச் சொற்கள் வரும். அவற்றிற்குத் தமிழ்ச் சொற்கள் உருவாக்கப்பட வேண்டுமென்பதில் எந்த மாற்றுக் கருத்தும் இல்லை. ஆனால், அவற்றிற்கான தமிழ்ச் சொற்களை உருவாக்கும் பொறுப்பை முனைவர்களிடம் விட்டுவிடுகிறேன். நான் இலகுவாகத் தமிழில் விளக்கம் கொடுத்துப் புரிய வைக்க மட்டுமே முயற்சி எடுக்கிறேன். அதனால் சில சமயங்களில் ஆங்கிலச் சொற்களை அப்படியே பயன்படுத்தவும் வேண்டிவரலாம். அதற்கு முன்னரே என் மன்னிப்பைக் கேட்டுக் கொள்கிறேன்.

சமீப காலமாக அறிவியலில் நோபல் பரிசுகள் பெறுபவர்களை உருவாக்கும் நிறுவனங்களின் வரிசையில் ‘மாக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிட்யூட்’ (Max Planck Institute) முதன்மை வகிக்கிறது. மாக்ஸ் பிளாங்கில் ஆராய்ச்சிகளில் ஈடுபடுபவர் என்றால், அவருக்கு உலகளாவிய ரீதியில் பெரும்மதிப்பு இருக்கிறது. ஆராய்ச்சியில், ஸ்டான்ஃபோர்ட், கொலம்பியா, கலிபோர்னியா, பிரின்ஸ்டன், சிக்காக்கோ, ஹாவார்ட் ஆகிய பல்கலைக் கழகங்களுக்கு நிகரானது இது. இந்த மாக்ஸ் பிளாங் நிறுவனத்துக்கு இந்தப் பெயர் வந்ததற்குக் காரணம், ஜேர்மனியைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளரான ‘மாக்ஸ் பிளாங்க்’ என்பவராவார்.

மாக்ஸ் பிளாங்க் (1858-1947) குவாண்டம் இயற்பியலின் ஆரம்பகர்த்தாக்களில் ஒருவர். இவரின் கண்டுபிடிப்புகளின் முடிபுகளாக அறிவியல் பெற்றுக்கொண்ட ஒரன்றுதான் ‘பிளாங்க் நீளம்’ (Planck Length). இந்தப் பிளாங்க் நீளமென்றால் என்னவென்பதைத்தான் இன்று நாம் பார்க்கப் போகிறோம். காரணம், மிகச் சிறிய அளவிலான பிளாங்க் நீளம்தான் குவாண்டத்தின் அளவையும் நமக்கு எடுத்துச் சொல்லும்.

முடிவிலி (Infinity) என்றால் என்னவென்று உங்களுக்குத் தெரியும் என்று நினைக்கிறேன். முடிவில்லாதது, எல்லையில்லாதது, இதன் அளவு இதுதான் என்று எந்த வரையறைக்குள்ளும் அடங்காதது முடிவிலி என்று சொல்லப்படும்.. அதுபோல, உங்களால் கற்பனையே செய்ய முடியாத, பிரமாண்டமான (பெரிய) ஒன்று உண்டென்றால், அதுதான் பேரண்டம் (Universe). விண்மீன்களையும், விண்மீன் திரள்களையும் (Galaxies), கருந்துளைகளையும், கருஞ்சக்தி, கரும்பொருள் என அனைத்தையும் உள்ளடக்கியது பேரண்டம். 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் உருவாகிய பேரண்டம், படிப்படியாகப் பெரிதாகிக் கொண்டேயிருக்கிறது. இன்றும் அதன் வளர்ச்சி நடைபெற்றுக் கொண்டிருக்கிறது. நவீன இயற்பியல், ‘ஒளியைவிட வேகமாக எதுவும் நகர முடியாது’ என்று அடித்துச் சொல்லிய நிலையில், இயற்பியல் விதிகளையெல்லாம் உடைத்துக்கொண்டு, ஒளியைவிட அதிவேகமாக நம் பேரண்டம் விரிவடைந்துகொண்டே செல்கிறது. இப்படி இயற்பியல் விதிகள், அண்டத்திலும், குவாண்டத்திலும் சிலசமயங்களில் செயலிழந்துவிடுகின்றன. இன்றுள்ள நவீனக் கருவிகளைக் கொண்டு மனிதனால் அவதானிக்கக் கூடிய பேரண்டம் 92 ஒளியாண்டுகள் பெரிதானது. ஆனால் பேரண்டம் அத்துடன் முடிந்துவிடவில்லை. நம்மால் அவதானிக்க முடியாத பெரிய அளவையும் கொண்டது. அதனால், பேரண்டத்தின் அளவை முடிவிலி என்று சொல்லிக் கொள்ளலாம்.

பேரண்டம் அளவில் பெரியதாக இருப்பதுபோல, அதற்கு எதிர்மாறாகச் சிறிய அளவில் இருப்பதுதான் குவாண்டம் எனப்படுகிறது. சில காலங்களின் முன்வரை அணுவே மிகச் சிறியதாக நம்பிவந்தோம். பின்னர் அணு பிளக்கப்பட்டு, அதனுள் நுன்னிய அளவிலான, பேரண்டம் போன்று ஒரு பேருலகம் இருப்பது அறியப்பட்டது. பேரண்டத்தில் எந்த அளவுக்கு நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், மற்றும் பலவும் இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றனவோ, அதேயளவு அணுவுக்குள்ளும் இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன. எல்லாமே மிகமிகமிகச் சிறிய அளவிலானவை. அதுவே குவாண்டம் உலகு ஆகும். அணுவுக்குள் இருந்து இயங்கிக் கொண்டிருப்பவற்றை உப அணுத்துகள்கள் (Subatomic particles) என்பார்கள். அணுவுக்குள் எண்ணிலடங்காத உப அணுத்துகள்கள் இருக்கின்றன. அவற்றில் மிகச்சிறியதாகக் கருதப்படுவது ‘அதிர்விழை’ (Strings) ஆகும். அதிர்விழையென்பது கோட்பாட்டு ரீதியாகத்தான் இருக்கிறது. அப்படியொன்று இல்லையென்று சொல்பவர்களும் உண்டு.

அணுவைப் பிரித்தால், அங்கே எலெக்ட்ரான், நியூட்ரான், புரோட்டான் என்னும் துகள்கள் காணப்படுகின்றன. இந்த நியூட்ரான், புரோட்டான் ஆகியவற்றைப் பிளந்தால் அங்கு குவார்க்குகள் (Quark) என்பவை காணப்படுகின்றன. குவார்க்குகள் பல வகைகளில் உண்டு. இவைபற்றியெல்லாம் பின்னர் விரிவாகப் பார்ப்போம். குவார்க்கைப் பிரித்தால் அதனுள் இந்த அதிர்விழைகள் அதிர்ந்தபடி இருப்பதாகச் சொல்கிறார்கள். சொல்கிறார்களேயொழிய, அதை இன்னும் காணவில்லை. காரணம், அதைக் காணக்கூடிய வகையில் நம் அறிவியல் இன்னும் வளரவில்லை. இந்த அதிர்விழையின் அளவு, ஒரு ‘பிளாங்க் நீளம்’ (Plank Length) ஆகும் (அதிர்விழையென்று சொல்வது ஒரு இலகுவான புரிதலுக்காகத்தான்). ஐன்ஸ்டைன் குறிப்பிட்ட, வெளி.காலத்தின் (Space time) சிறிய அளவையும் பிளாங்க் நீளம் என்பார்கள்.

ஒரு பிளாங்க் நீளம் எவ்வளவு தெரியுமா?

ஒரு பிளாங்க் நீளம் = 0.000000000000000000000000000000000016 மீட்டர்களாகும். அதாவது தசமப் புள்ளிக்கு அருகே 35 பூச்சியங்களின் அளவு மீட்டராகும். அவ்வளவு சிறிய அளவு இது. ஒரு புரோட்டானின் 10^20 மடங்கு சிறியது. இதுவரை மணிதனால் அவதானிக்கப்பட்ட மிகச்சிறிய அளவு, பிளாங்க் நீளம்தான். இதைவிடவும் சிறிய அளவு இருக்கலாம். அதை இன்னும் நம்மால் கணிக்க முடியவில்லை. பிளாங்க் நீளத்தைப் போல நேரத்தின் மிகச்சிறிய அளவை ‘பிளாங்க் நேரம்’ (Planck Time) என்கிறார்கள். ஒரு பிளாங்க் நேரம் என்பது, ஒரு போட்டான் துகள், ஒளியின் வேகத்தில் ஒரு பிளாங்க் நீளத்தைக் கடக்க எடுக்கும் நேரம் ஆகும். அதாவது ஒளியின் வேகம் ஒரு நொடிக்கு 3 இலட்சம் கிலோ மீட்டர்களாகும். இந்த வேகத்தில், பிளாங்க் நீளத்தை ஒரு போட்டான் துகள் கடக்க எடுக்கும் நொடிகள் பிளாங்க் நேரம் எனப்படுகிறது. இது 0.00000000000000000000000000000000000000000001 செக்கனாகும். தசமப்புள்லிக்கு அருகே 43 பூச்சியங்கள் வரும் அளவுள்ள செக்கன் ஆகும் (10^-43 sec). பிக்பாங் என்னும் பெருவெடிப்பு நடந்து அது பெருவெளியாய் விரிவதற்கு இந்தப் பிளாங்க் நேரமே எடுத்திருக்கிறது.

இந்தப் பிளாங்க் அளவு பற்றிப்படிக்கும் போது நிறையவே சந்தேகங்களும் புரியாமையும் உங்களுக்குத் தோன்றியிருக்கும். அந்தச் சந்தேகங்கள் எவையென்று உங்கள் கமெண்டில் எழுதுங்கள். புரியாதவை எவையென்பதையும் எழுதுங்கள். அடுத்த பகுதியில் அவற்றின் விளக்கத்துடன் தொடரலாம்.