ஏலியனைத் தேடி ஒரு அதிசயப் பயணம் (Breakthrough Starshot)

ஏலியன்களைப் பற்றி நான் அதிகமாக எழுதுகிறேன் என்ற குற்றச்சாட்டு இருக்கிறது. இல்லாத ஒன்றைப்பற்றியதான மூடநம்பிக்கையைப் பலரின் மனதில் வளர்த்து வருகிறேன் என்றும் சிலர் சொல்வதுண்டு. ஒருசிலர் ஒருபடி மேலே போய், ஏலியன்களைப் பற்றி எழுதுவதைக் கேலியாகப் பேசுவதுமுண்டு. ஏலியன்கள் என்னும் கான்செப்ட் நாம் பேய்களைப் பற்றியும், பகுத்தறிவாததுக்கு ஒவ்வாத சிலவற்றைப் பேசுவது போல அல்ல. ஏலியன்கள் என்பவை முழுமையான அறிவியல் சம்மந்தப்பட்டவை. பல ஆண்டுகளாக மாபெரும் விஞ்ஞானிகள் அண்டத்தின் ஒவ்வொரு அங்குலமாக, ‘அவர்கள் இருக்கிறார்களா?’ என்று தேடிக்கொண்டே இருக்கிறார்கள். இதற்காக பில்லியன் பில்லியனாக டாலர்கள் ஆராய்சிகளுக்கென்று கொட்டப்படுக்கொண்டே இருக்கின்றன. ‘இல்லாத ஒன்றை வகைதொகையற்ற பணத்தைச் செலவுசெய்து அறிஞர்கள் தேடுவார்களா?’ அவர்களுக்கு அதற்கான நம்பிக்கை இருக்கும்போது, அதன் சிறிய பகுதியைத்தான் நான் உங்களுக்கு கொடுத்துவருகிறேன். இனிச் சமீபத்தில் நடந்த மிகப்பெரிய ஏலியன் சம்மந்தமான சம்பவத்தைப் பார்க்கலாம். உலகில் எப்படியெல்லாம் சம்பவங்கள் நடைபெற்றுக் கொண்டிருக்கும்போது, அவைபற்றி எந்தத் தகவலும் தெரியாமல், தேவையற்றவற்றைப் பேசிக்கொண்டு நம் காலலங்களைக் கழித்துக்கொண்டிருக்கிறோம். நான் சொல்லப்போகும் இந்தத் தகவலுடன், உங்களுக்கு மிகவும் தெரிந்த, உங்களோடு எப்போதும் சம்மந்தப்பட்ட ஒருவரும் இணைந்திருக்கிறார். அவர் யாரென்று தெரிந்து கொள்ளுங்கள்.

ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் ஏலியன்கள்பற்றிப் பல சமயங்களில் கருத்துகளைச் சொல்லியிருக்கிறார். பல ஆண்டுகளுக்கு முன்னர், 'ஏலியன்களைத் தேடும் முஅற்சியில் யாரும் ஈடுபட வேண்டாம். அது பூமிக்கு பெரும் ஆபத்தாகிவிடும்' என்று எச்சரிக்கை விடுத்தார். 'நாம் ஏலியன்களைத் தேடி, நாம் வளமானதொரு பூமியில் வாழ்கிறோமென்று மனிதர்களைவிடப் புத்திசாலிகளான ஏலியன்களுக்குத் தெரியப்படுத்தினால், அவர்கள், நம் பூமியை ஆக்கிரமித்துவிடுவார்கள்' என்றார். 'நம் பூமியை வந்து ஆக்கிரமித்துக் கொள்ளுங்கள்' என்று ஏலியன்களுக்கு நாமே அழைப்பிதழ் கொடுப்பது முட்டாள்தனம் என்றார். ஆனால், அதே ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் ஏலியன்களைக் கண்டுபிடிக்கப் புறப்பட்டிருக்கிறார். அதுவும் எப்படி? படியுங்கள்.

ரஷ்யாவின் பில்லியனரான 'ஜூரி மில்னெர்' (Juri Milner) என்பவரும், ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்கும் இணைந்து ஏலியன்களைக் கண்டுபிடிக்கும் திட்டமொன்றை உருவாக்கியிருக்கிறார். 100 மில்லியன் டாலர்கள் ஆரம்ப முதலீட்டில் இந்தத் திட்டம் உருவாக்கப்படுகிறது. ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்கின் அறிவுடன் கோடீஸ்வரரான மில்னெரின் கோடிகளும் சேர்ந்து திட்டம் உருவாக்கப்படுகிறது. ஏலியன்களைத் தேடும் இந்தத் திட்டம் கடந்த ஏப்ரல் மாதம் 12ம் தேதி (12.04.2016) உலகிற்கு அறிவிக்கப்பட்டிருக்கிறது.

ஒரு ஸ்டாம்பின் அளவுகொண்ட மிகச்சிறிய விண்கலங்கள் பலவற்றை உருவாக்கி, அவை அனைத்தையும் 'அல்பா செண்டாரி' (Alpha centauri) நட்சத்திரங்களை நோக்கி அனுப்பத் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ஆயிரக் கணக்கான தொகையில் அனுப்பப்பட இருக்கும் மிகச்சிறிய விண்கலங்கள் ஒளியின் வேகத்தின் 20% அளவில் வேகத்துடன் பயணம் செய்யக் கூடியதாக உருவாக்கப்படுகின்றன. அவற்றை ‘நானோ விண்கலங்கள்’ என்கிறார்கள். அந்த விண்கலங்கள், அல்பா செண்டாரி நட்சத்திரத்தின் சுற்று வட்டாரத்தை அடைவதற்கு கிட்டத்தட்ட இருபது வருடங்கள் எடுக்கும். அல்பா செண்டாரி என்பது மூன்று நட்சத்திரங்களைக் கொண்டது. அல்பா செண்டாரி A, அல்பா செண்டாரி B, அல்பா செண்டாரி C என்று அவைகளுக்குப் பெயரிடப்பட்டிருக்கின்றது. அவை பூமியிலிருந்து 4.2 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் இருக்கின்றன. அல்பா செண்டாரி நட்சத்திரங்களுக்கு அண்மையில் உள்ள கோள்களில் ஏலியன்கள் இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். இந்த 4.2 ஒளியாண்டு தூரத்தை, ஒளியின் 20 சதவீதமளவிலான வேகத்தில் அடைவதற்குக் கிட்டத்தட்ட இருபது ஆண்டுகள் தேவைப்படும். 9.46 பில்லியன் கிலோமீட்டர்கள் தூரத்தில் அல்பா செண்டாரி நட்சத்திரங்கள் இருக்கின்றன. இந்தப் பயணத்திற்கு ஆரம்பத்தில் 100 மில்லியன் டாலர்கள் முதலிட்டாலும், திட்டம் முழுமையடைய மொத்தமாக ஐந்து பில்லியன் டாலர்கள் வரை செலவாகலாம் என்று கணித்துள்ளார்கள். இந்தச் சமயத்தில்தான் உங்கள் நண்பர் இதற்குள் தன் பங்களிப்பும் இருக்க வேண்டுமென்று விரும்பி, திட்டத்தினுள் நுழைகிறார். அந்த நண்பர் வேறு யாருமல்ல, பேஸ்புக் நிறுவணரான மார்க் ஸுக்கர்பேர்க்.

மில்னெரும், ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்கும் இணைந்து அமைத்த திட்டத்திற்கு முதலீடு செய்வதற்கு பேஸ்புக் நிறுவனரான மார்க் ஸுக்கர்பேர்க்கும் கைகோர்த்துள்ளார். மார்க் ஸுக்கர்பேர்க்கும் இவர்களுடன் இணைந்ததால், இந்தத் திட்டம் மிகவும் பிரமாண்டமான வடிவத்தையெடுக்குமென விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். இப்படி, ஏலியனைத் தேடி பில்லியன்களில் பணத்தை இறைத்து திட்டமிடுகிறவர்கள் சாதாரணமானவர்கள் அல்ல. உலக மகா விஞ்ஞானிகளும், கோடீஸ்வரர்களும். அவர்களே ஏலியன்கள் இருக்கின்றன என்று சொல்லும்போது, நாம் இல்லையென்று சொல்வது நியாயமா?

பூமியில் இருக்கும் நமக்கு மிக அருகில் காணப்படுபவை 'அல்பா செண்டாரி' நட்சத்திரங்கள். இவை மொத்தமாக மூன்று நட்சத்திரங்களாகும். அதில், 'அல்பா செண்டாரி A' நட்சத்திரமும், 'அல்பா செண்டாரி B' நட்சத்திரமும் இரட்டை நட்சத்திரங்களாகும். இரட்டை நட்சத்திரங்களை ‘பைனரி ஸ்டார்ஸ்’ (Binary Stars) என்பார்கள். இவையிரண்டும் இரட்டைப் பிறவிகள் போல, ஒன்றையொன்று சுற்றிக் கொண்டிருக்கின்றன. இவை இப்படிச் சுற்றிவர எடுக்கும் காலம் 79.91 வருடங்கள். இந்த இரண்டு நட்சத்திரங்கள் சுற்றிக்கொள்ளும் நீள்வட்டப்பாதையின் மையப்புள்ளியிலிருந்து பூமியானது 4.36 ஒளிவருடங்கள் தூரத்தில் இருக்கின்றது. ஆனால், இந்த நட்சத்திரங்களில் மூன்றாவது நட்சத்திரமான, 'அல்பா செண்டாரி C' நட்சத்திரமே பூமிக்கு மிக அருகில் இருக்கிறது. அது இருப்பது 4.24 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில். 'அல்பா செண்டாரி C' நட்சத்திரத்தை 'புராக்‌ஷிமா செண்டாரி' (Proxima Centauri) என்னும் விசேசப் பெயருடனும் அழைப்பார்கள். இது ஒரு 'சிவப்புக் குள்ள' நட்சத்திரமாகும் (Red Dwarf). ஏனைய நட்சத்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, மிகவும் ஒளி குறைந்த நட்சத்திரம் இது. A,B நட்சத்திரங்களிலிருந்து 0.24 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் 'புராக்‌ஷிமா செண்டாரி' இருக்கிறது.

அல்பா செண்டாரியின் மூன்று நட்சத்திரங்களுக்கும் அருகாமையில், நம் பூமியை ஒத்த பல வெளிக்கோள்கள் (Exoplanets) இருப்பதைக் 'கெப்ளர்' தொலைநோக்கிக் கருவி கண்டுபிடித்திருக்கிறது. அவற்றில் குறிப்பாக, 'அல்பா செண்டாரி B' நட்சத்திரத்தைச் சுற்றிவரும் கோளான, 'அல்பா செண்டாரி Bb' என்னும் பெயரிடப்பட்ட கோள் ஒன்றில், ஏலியன்கள் வாழலாம் என்று வானியல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் திடமாக நம்புகின்றனர். சரியாகக் கவனியுங்கள் 'அல்பா செண்டாரி Bb' என்பது ஒரு நட்சத்திரம் அல்ல. அது ஒரு கோள். 'அல்பா செண்டாரி B' நட்சத்திரமானது சூரியனைவிடச் சற்றுச் சிறியது. கிட்டத்தட்ட சூரியனைப் போன்றது என்றும் சொல்லலாம். அதைச் சுற்றிவரும், 'அல்பா செண்டாரி Bb' என்னும் கோளும் கிட்டத்தட்டப் பூமியைப் போலவே அமைந்திருக்கின்றது. இந்தச் சாத்தியங்களை வைத்து, அந்தக் கோளில் ஏலியன்கள் வசிக்கலாம் என்ற முடிவுக்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் வந்திருக்கிறார்கள். இந்தக் கோளையும், ஏனைய கோள்களையும் குறிவைத்தே, ஸ்டீபன் ஹாக்கிங், யூரி மில்னெர், மார்க் சுக்கர்பேர்க் ஆகிய மூவரின் கூட்டணி, ஏலியனைத் தேடும் திட்டத்தை ஆரம்பித்திருக்கிறது.

இன்று, அதி நவீனமாக அமைக்கப்பட்ட விண்வெளி ராக்கெட்டுகளில், வேகமாகச் செல்லக் கூடிய ராக்கெட்டில் பயணம் செய்கிறோம் என்று வைத்துக் கொண்டால், 'அல்பா செண்டாரி' நட்சத்திரங்களை அந்த ராக்கெட் அடைவதற்கு 30,000 வருடங்கள் எடுக்கும். அதாவது நானூறு தலைமுறைகள் இந்த இடைக் காலத்தில் உருவாகியிருக்கும். அதனால், நம் காலத்திலேயே அங்கு செல்ல வேண்டும் என்பதற்காகப் புதுத் திட்டமொன்றை, ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் குழுவினர் உருவாக்கியிருக்கிறார்கள். எடையிலும், அளவிலும் மிகவும் குறைந்த, நானோ வின்கலங்களை (Nanocraft) அவர்கள் அமைக்கத் தீர்மானித்திருக்கின்றனர். அவை ஒளிக்கற்றைகளின் (Light beam) அழுத்தத்தினால் மிகைவேகத்துடன் செல்லக் கூடியவாறு உருவாக்கப்பட இருக்கின்றன. ஆயிரக் கணக்கான நானோ விண்கலங்களை அனுப்பி, அவை 20 வருடங்களில் அல்பா செண்டாரியைச் சென்றடைய வைக்கப் போகிறார்கள். அந்த விண்கலங்களில் புகைப்படக் கருவிகளும், தொலைத்தொடர்புக் கருவிகளும், அரிய விஞ்ஞான சாதனங்களும் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இருபதாண்டுகளில், 'அல்பா செண்டாரி' நட்சத்திரங்களை அவை சென்றடைந்ததும், அங்கிருந்து பெறும் தகவல்களைப் பூமிக்கு அனுப்பி வைக்க ஆரம்பிக்கும். அந்தத் தகவல்கள் பூமியை வந்தடைவதற்கு மேலும் நான்கு வருடங்களெடுக்கும். காரணம், நான்கு ஒளியாண்டுகள் தூரம் இடையில் இருப்பதே! மொத்தமாக இருபத்தியைந்து வருடத் திட்டமிது. இன்னும் இரண்டு வருடங்களில் ஆரம்பமாக இருக்கிறது. இந்தத் திட்டத்திற்கு 'Breakthrough Starshot' என்று பெயரிட்டுள்ளார்கள்.

இந்தத் திட்டம் வெற்றியளித்து, ஏலியன்கள் இருக்கின்றன என்றோ அலது இல்லையென்றோ 25 வருடங்களுக்குப் பின்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்டால், இதை எழுதும் நானோ, ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்கோ, மில்னெரோ உயிருடன் இருப்போமோ தெரியவில்லை. ஆனாலும், இதைப்படிக்கும் உங்களில் பலர் நிச்சயம் உயிருடன் இருப்பீர்கள். அப்போது இந்த ராஜ்சிவாவை ஒருதரம் நினைத்துக் கொள்ளுங்கள்.

-ராஜ்சிவா-

அண்டமும் குவாண்டமும் - பகுதி 3

இந்தத் தொடரைப் படிப்பதற்கு முன்னர் ஒரு அன்பான வேண்டுகோள். தொடரை எழுதுவதற்காக நான் மிகவும் சிரமத்தை எடுத்து வருகிறேன். தயவுசெய்து இந்தத் தொடரில் வரும் கட்டுரைகளை யாரும் காப்பிசெய்து, தங்கள் இணையத்தளத்தில் பயன்படுத்த வேண்டாம். அப்படிப் பயன்படுத்துபவர்கள், தயவுசெய்து இந்த ஆக்கத்தை எழுதிய என் பெயரைக் குறிப்பிட்டுப் பதிவு செய்யுங்கள். கடந்த முறையும் இதுபோன்ற கையாடல்களினாலேயே தொடரை இடை நிறுத்தினேன். இதைத் தொடர்ந்து எழுதுவதற்கு நீங்கள்தான் உதவவேண்டும். என் பெயரில்லாமல், இந்தக் கட்டுரைகள் இணையத்தில் எங்கு காணப்பட்டாலும், எழுதுவதை நிறுத்திவிடுவேன் என்று மனவருத்தத்துட கூறிக் கொள்கிறேன். இதை நான் சொல்வதற்குக் காரணம், இக்கட்டுரைகள் தொகுப்பாக ஒரு புத்தகமாக வெளிவர இருக்கிறது என்பதே . நன்றி.

-ராஜ்சிவா-

கடந்த பதிவில் ஏற்பட்ட சந்தேகங்களில் பிறந்த கேள்விகளுக்குப் பதில் சொல்ல வேண்டிய இந்த வேளையில், குவாண்டம் இயங்கியலின் (Quantum Mechanics) அடிப்படையான ஒரு முக்கிய விசயத்தைச் சொல்லப் போகிறேன். குவாண்டம் என்பது ஆச்சரியமும், மர்மமும், நம்ப முடியாத அதிசயமும் நிறைந்தது. "அட! இது எப்படிச் சாத்தியம்?" என்று அடிக்கடி உங்களைக் கேட்க வைக்கும். குவாண்டத்தின் நடவடிக்கைகள், அணுவைவிடச் சிறிய துகள்களினால் நடத்தப்படுபவை. எலெக்ட்றான், ஃபோட்டான் போன்ற மிகச்சிறிய துகள்கள் அவை. இவற்றைப்பற்றி உங்களுக்குச் சலிப்பேற்படும் அளவுக்கு அடிக்கடி சொல்வேன். அதனால், இப்போது ஏதாவது புரியவில்லையென்றால் கவலைப்பட வேண்டாம். சீக்கிரம் எல்லாமே புரியும்.

குவாண்டம் இயங்கியலில், 'இரட்டைத்துளைப் பரிசோதனை' (Double Slit Experiment) என்ற ஒன்று உண்டு. இதுவே குவாண்டம் இயங்கியலில் மிக அடிப்படையானது. அது என்னவென்று உங்களுக்கு இன்று சொல்லலாமென நினைக்கிறேன். இயற்பியலில் பெரும் விந்தையானது இது.

'துகள்களைத்' (Particles) திடப்பொருட்கள் போன்றவை என்று சொல்லலாம் (உண்மையில் அவை பொருட்களல்ல, ஒரு விளக்கத்திற்காக அப்படிச் சொல்கிறேன்). இந்தத் துகள்கள் பல ஒன்று சேர்ந்து உருவானதே அணுவாகும் (Atom). அணுக்கள் பல ஒன்று சேர்ந்து பொருட்கள் உருவாகின்றன. அதனால், ஒரு பேச்சுக்கு அவற்றை மிகமிகச்சிறிய திடப்பொருட்கள் என்றுஎடுத்துக் கொள்ளலாம். திடப்பொருளொன்றை நீங்கள் உங்களுக்கெதிரே இருக்கும் சுவரில் எறிந்தால், அது அந்தச் சுவரில் பட்டுக் கீழே விழுமல்லவா? அதுபோல, அணுத்துகள்களையும் சுவர் நோக்கி எறிந்தால் அதில் பட்டு விழவேண்டுமல்லவா? இப்போது நாம் திடப்பொருளாக இருக்கும், சிறிய வெள்ளி நிற உருண்டை வடிவக் குண்டுகளை எடுத்து, அவற்றை 'எயார் கன்' (Air Gun) துப்பாக்கியில் நிரப்பி எதிரே இருக்கும் சுவரை நோக்கிச் சுடுவோம். அதே நேரத்தில் சுவருக்கும் துப்பாக்கிக்கும் இடையில், நேர்கோடுபோன்ற இரண்டு துளைகளைக் கொண்ட தகடு ஒன்றையும் வைப்போம் (புரியவில்லையென்றால், படங்களைப் பார்க்கவும்).

இப்போது சுவரை நோக்கிச் சுடும்போது, வெள்ளிக் குண்டுகளில் சில அந்தத் தகட்டில் பட்டுக் கீழே விழ, எஞ்சியவை அந்த இரண்டு நேர்த்துவாரங்களினூடாகச் சென்று சுவரைத் தாக்கும். அந்த நேர்த்துவாரங்களினூடாக நேராகச் சென்ற குண்டுகள் சுவரிலும் இரண்டு நேர்கோடுகளை ஏற்படுத்தும். நான் சொல்வது புரிகிறதா? இது புரிந்தால்தான் நான் மேலே செல்ல முடியும். புரியவில்லையென்றால், மீண்டுமொருமுறை படியுங்கள். அத்துடன் படங்களையும் பாருங்கள். புரிந்தவுடன் மேலே செல்லலாம்.

வெள்ளி நிறத்திலான சிறிய துப்பாக்கிக் குண்டுகளை, இரண்டு நேர்கோட்டுத் துவாரங்கள் உள்ள தகட்டினூடாகச் சுவரொன்றை நோக்கிச் சுடும்போது, அந்தத் துவாரங்களினூடாகச் சென்ற குண்டுகள் நேர்கோடு போன்ற அடையாளத்தைச் சுவரில் ஏற்படுத்தும். இது சாதாரணமாக வெள்ளி நிறத் துப்பாக்கிக் குண்டுகள் போன்ற திடப்பொருட்களுக்கு நடைபெறுவது. இப்போது, இதே பரிசோதனையைத் துகள்களை வைத்துச் செய்து பார்க்கலாம். வெள்ளிக் குண்டுக்குப் பதிலாக நாம் இப்போது பயன்படுத்தப் போவது, அணுத்துகளான எலெக்ட்றானை. எலெக்ட்றான்களைச் சுடக்கூடிய துப்பாக்கியொன்றைத் தயார் செய்வோம். முன்னர் போலவே எலெக்ட்றான்கள் நுழையக்கூடிய சிறிய இரண்டு நேர்கோட்டுத் துவாரமுள்ள தகட்டையும் எடுத்துக் கொள்வோம். சுவருக்குப் பதில் எலெக்ட்றானை ஒளிரச் செய்யும் திரைபோன்ற சுவரையும் உருவாக்குவோம். இப்போது, எலெக்ட்றான்களை அந்தத் தகட்டின் துவாரங்கள் மூலமாகச் சுவர் நோக்கிச் சுட்டுப் பார்ப்போம். இப்போதும் சுவரில் இரண்டு நேர்கோடுகள் தெரிய வேண்டுமல்லவா

"அய்யோ! அங்கே தெரிவது இரண்டு கோடுகளல்ல. அடுத்தடுத்து இடைவெளிகள் விட்டுப் பல கோடுகள் தெரிகின்றனவே!". இது எப்படிச் சாத்தியம்? எலெக்ட்றானும் ஒரு பார்ட்டிகல்தானே (துகள்) அதாவது, திடப்பொருள் அல்லவா? அப்படியென்றால் இரு கோடுகள்தானே வர வேண்டும்? எப்படிப் பல கோடுகள் வந்தன? இதை ஆராய்ந்தபோதுதான் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்குப் பெரிய ஆச்சரியம் காத்திருந்தது. எதிர்கால அறிவியலையே தலைகீழாகப் புரட்டிப் போட்ட ஆச்சரியம் அது.

நேர்கோட்டில் சென்று இரண்டு நேர்கோட்டை உருவாக்க வேண்டிய எலெக்ட்றான் துகள்கள், பல கோடுகளை உருவாக்கியிருந்தன. இது எப்படி நடைபெறலாம் என்று சிந்தித்தபோது, இயற்கையில் நடைபெறும் ஒரு செயற்பாடு அதற்கான விடையைத் தந்தது. அமைதியாக, எந்தச் சலனமும் இல்லாத குளம் ஒன்றில் ஒரு கல்லை போடுங்கள். அது வட்ட வடிவமான பல அலைகளை அடுத்தடுத்து உருவாக்கி, நகர்ந்துகொண்டே இருக்கும். இந்தச் செயல்பாட்டை நீங்கள் அனைவரும் கவனித்திருப்பீர்கள். இப்போது, ஒரு கல்லைக் குளத்தில் போட்டு அதன் அலைகள் உருவாகும்போது, இன்னுமொரு கல்லை அதற்கு அருகே சற்று இடைவெளிவிட்டுப் போடுங்கள். இப்போது நீங்கள் இரண்டு வட்டவடிவங்களினாலான அலைகள் தொடர்ச்சியாய்த் தோன்றுவதைத்தானே காணவேண்டும். ஆனால், அப்படி நடக்காது. இரண்டு கற்களினாலும் உருவாகிய வட்டங்கள் தனியாக நகர்ந்து பின்னர் ஒன்றையொன்று சந்தித்து நகரும்போது, பல வட்டங்களின் வடிவங்கள் தோன்றும். இது அலைகளாகச் செல்பவைகளுக்கு இருக்கும் ஒரு விசேசச் செயல்பாடு. இரண்டு வட்ட அலைகளும் சந்தித்து நகரும்போது, ஒன்றை ஒன்று அந்த வட்ட வடிவங்களை நீக்கியும் சேர்த்தும் நகர்வதால், பல வட்ட அலைகள் தோன்றுகின்றன.

இந்தச் செயற்பாடுதான் நாங்கள் எலெக்ட்றான்களைச் சுடும்போதும் நடைபெற்றிருக்கிறது என்று புரிந்து கொண்டார்கள் விஞ்ஞானிகள். அதாவது, எலெக்ட்றான்களைச் சுடும்போது, அவை அலைகளாகவே சென்றிருக்கின்றன? இது எப்படி நடக்க முடியும்? எலெக்ட்றான்கள் துகள்களாகும். அலை என்பது துகளுக்கு நேர்மாறானது. ஒரு துகள் எப்படி அலையாக மாற முடியும். இதற்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு இயற்கையிலிருந்தே ஒரு பதில் கிடைத்தது.

நீரானது அலையாக அசைகின்றது. நீரை எடுத்துக் கொண்டால், அதுவும் H2O என்னும் மூலக்கூறுகளினால்தான் உருவானது. மூலக்கூறுகளும் ஒருவகையில் திடப்பொருள் போன்றவைதான். ஆனாலும், நீர் அலையாக அசைகிறது. எனவே பல துகள்கள் ஒன்றாகச் சேர்ந்தால், அவை அலையாக நகரலாம் என்ற முடிவுக்கு வந்தார்கள். இதுபோலவே எலெக்ட்றான்களையும் கூட்டமாகச் சுடும்போது, அவை அலைகளாகச் சென்றிருக்கலாம் என்று முடிவு செய்தார்கள். ஆனாலும், அதைச் சரியாகத் தீர்மானிப்பதற்கு, எலெக்ட்றான்களை மொத்தமாகச் சுடாமல், ஒவ்வொன்றாகத் தனித்தனியாகச் சுட்டுப் பார்க்கலாம் என்று முடிவு செய்தார்கள். அதன்படி ஒவ்வொரு எலெக்ட்றானையும் தனியாகச் சுட்டும் பார்த்தார்கள். அங்கு அவர்கள் கண்டது மாபெரும் அதிசயம். எங்கும் நடக்க முடியாத ஒரு செயல்பாடு. இன்றுவரை விஞ்ஞானிகள் பிரமித்துப் பார்க்கும் அதிசயம் அது.

ஒரேயொரு எலெக்ட்றானை இரட்டைத்துவாரத் தகட்டினூடாகச் சுட்டபோது, அவர்கள் கண்டது என்ன தெரியுமா? அங்கும் அலைகள் உருவாக்கும் பல கோடுகள் காணப்பட்டன. திகைத்துப் போனார்கள் விஞ்ஞானிகள். ஒரு எலெக்ட்றான் எப்படி அலையை உருவாக்க முடியும்? எலெக்ட்றான் என்ன மாயாவியா? இல்லைப் பேயா? அப்போதுதான் விஞ்ஞானிகளுக்கு நடந்த உண்மை தெரிந்தது. ஒரு எலெக்ட்றானைச் சுட்டபோது, அந்த ஒரேயொரு எலெக்ட்றான், ஒரே நேரத்தில் இரண்டு துவாரங்களினூடாகவும் தனித்தனியாகச் சென்றிருக்கிறது. அதாவ,து ஒரு எலெக்ட்றான், இரண்டு எலெக்ட்றான்கள் போலச் செயல்பட்டு, இரண்டு துளைனூடாகச் சென்று அலைபோன்ற வடிவத்தை உருவாக்கியிருக்கின்றது. இது நம்பவே முடியாத விந்தை.

எலெக்ட்றான் ஒரு சமயத்தில் துகளாகவும் இருக்கிறது, அலையாகவும் இருக்கிறது. அறிவியலில் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு மைல்கல்லாகும். இதைத்தான் 'அணுத்துகள்களின் இரட்டை நிலை' என்பார்கள். இதை 'ஸ்ரோடிங்கெர்' (Schroedinger) என்னும் ஜேர்மன் இயற்பியலாளர் ஒரு பூனையை வைத்து அழகாக விளக்கியிருந்தார். இதைப்பற்றி நானும் 'அணுத்துகள்களின் இரட்டை நிலையும், ஸ்ரோடிங்கெரின் பூனையும்' என்ற மிக நீண்டதொரு கட்டுரையை உயிர்மைக்காக எழுதி, அது பலரால் பாராட்டப்பட்டது. 'இறந்தபின்னும் இருக்கிறோமா?' என்ற என் புத்தகத்தில் அந்தக் கட்டுரை இருக்கிறது. முடிந்தால் படித்துப் பாருங்கள் இல்லையென்றால் சொல்லுங்கள் அதுபோன்ற ஒரு விளக்கத்தை இங்கும் எழுதுகிறேன்.

அணுத்துகள்களின் இரட்டை நிலையின் விந்தை இத்துடன் முடிந்துவிடவில்லை. யாரும் நம்பவே முடியாத வேறொரு விந்தை அது. சொல்லப்போனால், ஸ்ரோடிங்கரும் அததான் விளக்கினார். அது என்னவென்பதை நாம் அடுத்த பகுதியில் பார்க்கலாம்.

-ராஜ்சிவா-

அண்டமும் குவாண்டமும் - பகுதி 2

கடந்த பகுதியில் சிலர் கேட்டிருந்த கேள்விகளுக்கு விளக்கம் கொடுக்காமல், நான் அடுத்துச் செல்வதில் அர்த்தமேயில்லை. குவாண்டம் இயற்பியலைப் பிரமிப்புடனும், அந்நியமாகவும் பலர் பார்ப்பதற்குக் காரணம், அதன் விளங்காத்தன்மைதான். 'இவர்கள் ஏதோ சொல்கிறார்கள். அது எனக்குப் புரியவில்லை ஆனால் பிரமிப்பாக இருக்கிறது, அதனால் அது நிச்சயம் பெரியதொரு விசயமாகத்தான் இருக்கவேண்டும்’ என்று ஆச்சரியமாகப் பார்த்துவிட்டு விலகிக்கொள்கிறர்கள். இனி அந்தப் பிரமிப்பும், விளக்கமின்மையும் தமிழர்களுக்குக் குறைந்தபட்சமாவது இருக்கக்கூடாது என்ற நோக்கத்தில், என்னால் முடிந்தளவுக்கு, குவாண்டம் இயற்பியலைத் தமிழில் சொல்லிப் புரியவைக்க முயற்சி செய்கிறேன். அதனால், படிப்பவர்களுக்கு எந்தச் சந்தேகம் ஏற்பட்டாலும், அவற்றை முதலில் சரி செய்துவிட்டு மேலே தொடரவேண்டும்.

திரு.பொன்முடி வடிவேல் அவர்கள் ஒரு கேள்வி கேட்டிருந்தார்.

‘பெருவெடிப்பின்போது (Big Bang) அண்டமானது பிளாங்க் நேரம் (Planck Time) என்னும் குறுகிய கணத்தில் விரிவடைந்திருந்தால், அது பிளாங்க் அளவுதான் (Planck Length) விரிவடைந்திருந்திருக்க முடியும்? பெரிய அளவில் அண்டமாக விரிவடைந்திருக்க முடியாது’ என்பதுதான் அந்தக் கேள்வி. அவரின் கேள்விக்கு அடிப்படையாக இருப்பது, ஒளியின் வேகம். அதாவது, ஒளியைவிட அதிக வேகத்தில் எதுவும் நகர முடியாதென்று இயற்பியல் சொல்கிறது. அப்படியெனில், அண்டம் ஒளியின் வேகத்தில் விரிவடைந்திருந்தால், பிளாங்க் அளவுதான் அதன் விரிவு இருக்கும்.

அவரது கேள்வி மிகச்சரியானதுதான். அதற்கான விளக்கத்தை முதலில் நாம் பார்க்கலாம். விளக்கம் சற்றே பெரிதாகத்தான் இருக்கும். ஆனாலும், நமக்கு நிறைய நேரம் இருக்கிறதே! விளக்கமாகப் பார்ப்போம்.

‘பிக்பாங்’ பெருவெடிப்பிற்கு முன்னர், அண்டம் மிகச்சிறியதொரு புள்ளியாகத்தான் இருந்தது. அந்தப் புள்ளியை, ‘ஒருமைப் புள்ளி’ (Singularity) என்பார்கள். அந்த ‘ஒருமைப் புள்ளி’ வெடித்துச் சிதறியதால் பேரண்டம் உருவாகியது. ஆனால், நிஜத்தில் அங்கு நடந்தது ஒரு வெடிப்பேயல்ல. அதைப் பெருவிரிவு (Expansion) என்பார்கள். திடீரென ஏற்பட்ட ஒரு விரிவு. அவ்வளவுதான். ஒரு பிளாங்க் நேரத்தில் அண்டமாக மாறிவிட்ட ஆச்சரிய விரிவு. அந்த விரிவு, ஒளியின் வேகத்தில் நடைபெற்றிருக்கவில்லை. அதைவிட அதி… அதி… அதிவேகத்தில் நடந்திருந்தது. சொல்லப் போனால், அதை வேகம் என்றே சொல்ல முடியாது. சிங்குலாரிட்டி என்பது, வேகம், நேரம், தூரம் என்று எதுவுமேயில்லாத சூனியக் கணம். ‘அந்த விரிவு ஏற்படுவதற்கு முன்னர் என்ன நடந்தது?” என்னும் கேள்வி இன்றும் பலரால் கேட்கப்படுகிறது. இந்தக் கேள்வி உங்களுக்கும்கூட இருக்கலாம். மனிதனால் கற்பனை செய்து பார்த்துக்கொள்ள முடியாத ஒரு நிலை.

நான் இப்போது சொல்லப் போவதை, உங்கள் அனுபவத்தில் நடந்த எதனுடனும் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கமல், வெற்றுக் காகிதம் போலிருந்து சிந்தித்துப் பாருங்கள்.

‘பிக்பாங்’ என்னும் பெருவிரிவு நடக்கும் கணத்துக்கு முன்னர் நேரம் என்பது கிடையாது. அது ஒரு மிகச்சிறிய புள்ளியாக இருந்ததால், அங்கு தூரமும் கிடையாது. நேரமும், தூரமும் இல்லாத இடத்தில் வேகமும் இல்லை. எப்போது வெருவிரிவு நடந்ததோ, அந்தக் கணத்திலிருந்துதான் நேரம், தூரமென்பவையே ஆரம்பமாகின. நேரம், தூரம் இல்லாமல் இருபதை உங்களால் கற்பனைசெய்து பார்க்க முடியாது. காரணம், நீங்கள் எதைக் கற்பனை செய்வதானாலும், அது உங்கள் வாழ்வில் நடந்த சம்பவம், அடைந்த அனுபவம், கண்ட காட்சிகள் மற்றும் பொருட்கள் சார்ந்தவையாகவே இருக்க முடியும். அதனால், நீங்கள் அறிந்தேயிருக்காத, நேரம், தூரம் அற்ற ஒரு நிலையைக் கற்பனை செய்யமுடியாது. இதை ஐன்ஸ்டைன் இப்படி விளக்கினார். “பூமியின் வடதுருவத்திற்கு, வடக்காக என்ன இருக்கிறது என்று கேட்டால், என்ன பதில் உங்களிடம் இருக்குமோ, அது போன்றதொரு பதில்தான் இங்கும் இருக்கும்” என்றார்.

பிக்பாங்குக்கு முன்னர் என்னவென்ற குழப்பத்திற்குப் பதிலாக வேறுசில கோட்பாடுகளும் சொல்லப்படுவதுண்டு.

‘நம் அண்டத்தில் பிக்பாங் என்ற ஒன்றே நிகழவில்லை’ என்பது அதில் ஒன்று.

‘அண்டம் உருவாகவில்லை, அது எப்போதும் இருந்துகொண்டேயிருக்கிறது’ என்பது இன்னொன்று.

‘நம் அண்டம் ஒன்றல்ல, பல. எண்ணிலடங்காத முடிவிலி எண்ணிக்கையில் அண்டங்கள் இருக்கின்றன. அதாவது, ‘ஓரண்டம்’ (Universe) என்பது இல்லை. ‘பல அண்டங்கள்’ (Multiverse) தான். பல அண்டங்களில், ஒவ்வொரு அண்டமும் நீர்க்குமிழிகள்போல அடுத்தடுத்து சேர்ந்திருக்கின்றன. அவை ’மென்சவ்வுகளினால்’ (Membrane) பிரிக்கப்பட்டிருக்கின்றன. அதை நீங்கள் இப்படிக் கற்பனைசெய்து பார்க்கலாம். சின்ன வயதில் சோப்பினால் செய்த குமிழிகளை உருவாக்கி விளையாடியிருப்பீர்கள் அல்லவா? அப்படி விளையாடும்போது, இரண்டு சோப் குமிழிகள் ஒன்றாகச் சேர்ந்து மெல்லிய சோப்பின் சவ்வினால் பிரிக்கப்பட்டிருக்குமல்லவா? அதுபோலக் கோடானகோடி அண்டங்கள் முடிவில்லாத் தொகையுடன் ஒட்டியிருக்கின்றன.

இதை இன்னுமொரு விதமாகப் பாருங்கள். பிக்பாங் விரிவு 13.8 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்னர் நடந்ததாகக் கணிக்கப்பட்டிருக்கிறது. அப்படிப் பார்த்தால், பிக்பாங் புள்ளியிலிருந்து அண்டத்தின் ஒரு எல்லைவரை 13.8 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் அளவு இருக்க வேண்டும். அண்டம், பிக்பாங் மையப் புள்ளியிலிருந்து வட்டமாக விரிந்தது என்று எடுத்துக் கொண்டால், இருபக்க எல்லைகள் 27.6 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் அளவாக இருக்க வேண்டும். ஆனால், இப்போது நம் அண்டம் மையத்திலிருந்து ஒருபக்க எல்லைவரை 46 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் பெரிதாக இருக்கிறது. ஒரு எல்லையிலிருந்து மறு எல்லை வரை 92 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் விரிவடைந்திருக்கிறது. இந்தக் கணிப்புக்கூட, நம்மால் அதுவரைதான் பார்க்க முடிகிறது என்பதை வைத்துத்தான். அதன் விரிவு அதற்கும் மேலே. இவ்வளவு பெரியதாக அண்டம் விரிவடைந்திருக்க வேண்டுமென்றால், ஒளியின் வேகத்தைவிட மிகஅதிகமான வேகத்தில் அது விரிவடைந்திருக்க வேண்டும். அதனால்தான் விஞ்ஞானிகள், “அண்டத்தில் ஒரு படிநிலையிலும், குவாண்டத்தின் ஒரு படிநிலையிலும், இயற்பியலின் எந்த விதிகளும் பொருந்திவராது” என்பார்கள்.

பதில்களுக்கான விளக்கத்தை அடுத்த பதிவிலும் தொடர்ந்து பார்க்கலாம்.

-ராஜ்சிவா-