இயற்பியலால் இன்னும் தீர்க்கப்படாத பிரச்சனை

இயற்பியலால் இன்னும் தீர்க்கப்படாத பிரச்சனை..

டார்க் மேட்டர் V/S டார்க் எனர்ஜி

 

இந்த பிரபஞ்சம் அளவிட முடியாத அளவிற்கு மிகப் பெரியது என்பது யாவரும் அறிந்த விஷயம். பலவகையான நட்சத்திரங்கள், நட்சத்திர கூட்டங்கள், வால் நட்சத்திரங்கள், கோல்கள், குள்ளக்கோள்கள், கரும் துளைகள், வெள்ளை குள்ளர்கள் என்று விதவிதமான பருபொருட்கள் இந்த பிரபஞ்சம் முழுவதும் நிறைந்து கிடந்தாலும் அவற்றுக்கு இடையிலான வெட்டவெளி என்பது ஒரு இந்த கருபொருளால் ஆனதாக இருக்கிறது. இந்த கருப்பொருளை இருண்டபொருள் என்று அழைக்கிறார்கள்.

இந்த இருள் பொருளுக்கும் இருள் ஆற்றல் என்று அறியப்படும் ஒன்றுக்கும் எதிரெதிரான சாத்தியங்கள் இந்தப் பிரபஞ்சத்தை இயக்கிகொண்டிருக்கிறது. பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்திற்கு மிகமிக முக்கியமான ஒரு அம்சமாக இருள் ஆற்றல் நிலவி வருகின்றது. அதிகம் அறியப்படாத பகுதியான இந்த மர்மம் இயற்பியல் விஞ்ஞானிகளின் உறக்கத்தை கெடுத்துக்கொண்டிருக்கிறது. ALAIN MAZURE மற்றும் VINCENT LE BRUN இணைந்து எழுதிய மேட்டர் டார்க் மேட்டர் அண்ட் ஆன்டி மேட்டர் எனும் நூலை சமீபத்தில் வாசித்தேன். கடந்த பத்தாண்டுகளுக்கும் மேலாக பிரபஞ்சத்தின் இருண்ட வெளிதொடர்ந்து தலைப்பு செய்தியாக இருந்து வந்துள்ளது. குறிப்பாக சுழல்விண்மீன்திரள்கள் குறித்து இந்த புத்தகம் விரிவாக பேசுகிறது. விண்மீன் திரள்களின்கூட்டங்களால் உருவாக்கப்பட்ட கற்பனை MIRAGES விஞ்ஞானிகளை குழப்புகின்றன. மிகவும் தொலைதூர பொருட்களில் இருந்து ஒளியை வளைத்து அண்டவெளியில் அதிக அளவு இண்டகண்ணுக்கு தெரியாத பொருள் இருப்பதை வானியலாளர்கள் நம்பத்தொடங்கியுள்ளனர்.

பிரபஞ்சத்தின் 95 சதவிகிதபொருள் மற்றும் ஆற்றல் உள்ளடக்கத்தில் இயற்பியல் அறிஞர்களால் பெரிய அளவில் உண்மையை வெளிக்கொண்டுவரமுடியவில்லை. சாதாரண பொருளை பொறுத்தவரையில் புதைபடிவ அண்டவியல் கதிர்வீச்சில் இருந்துவரும் ஆதி நியூட்ரினோக்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்கள் உட்பட கண்ணுக்கு புலப்படாத இருள்துகள்களின் கடலில் தான் நாம் மூழ்கி இருக்கிறோம். என்பதை இப்போது புரிந்து. நாமும் நம் பிரபஞ்சசூழலும் சாதாரண பெரியோன்க் என்று அழைக்கப்படும் பொருளால் ஆனவர்கள் இந்த நூலாசிரியர்கள் பெரியோன்க் மற்றும் கவர்ச்சியான பொருட்களின் பட்டியலை முன்வைக்கிறார்கள்.

பொருட்களின் இரட்டைத் தன்மை விதியை ஆராய்கிறார்கள். புதிய யோசனைகளின் பரிணாம வளர்ச்சியுடன் இணைத்து அடிப்படை ஆராய்ச்சியின் விளைவாக தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் எவ்வாறு உள்ளது என்பதை இந்த முன்னேற்றங்கள் கருப்பொருளை புரிந்து கொள்ள எப்படி உதவப்போகிறது என்பதை குறித்து இந்த புத்தகம் விரிவாக பேசுகிறது.

இருண்ட பொருள் அல்லது இருள் பொருள் என்பது ஒளி வெளியிடாத மின்காந்த புலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளாத ஒரு பொருளின் அனுமான வடிவமாகும். டார்க்மேட்டர் என்பது பூவிஈர்ப்பு விளைவுகளால் குறிக்கப்படுகிறது. இதை ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல்யால் விளக்கமுடியாத அம்சமாக விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள். விண்மீன்திரள்களின் உருவாக்கம் மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சி கவனிக்கப்படக்கூடிய பிரபஞ்சத்தின் தற்போதைய அமைப்பு விண்மீன் மோதல்களில் நிறைநிலை விண்மீன் கொத்துகளுக்குள் உள்ள விண்மீன்களின் இயக்கம் மற்றும் அண்டநுண்ணலை ஆகியவற்றின் பின்னணியில் இவற்றை ஆராய முற்படுகிறார்கள்.

அண்டவியலில் இப்போதைய பெரிய செய்தி என்னவென்றால் லாம்டா CDM மாதிரி என்கிற ஒன்று பிரபஞ்சத்தின் மாதிரி வடிவங்களில் ஒன்றான லாம்டா CDM மாடல் என்பது BIG BANG கோட்பாட்டின் கணித மாதிரிகளில் ஒன்றாகும். இந்தமாதிரி காஸ்மிக்மைக்ரோ வேவ் பின்னணியில் DARK MATTER குறித்து கணித வரையறைகள் கொண்டுள்ளது. விண்மீன்கள் திரள்களின் வினியோகத்தில் பெரிய அளவிலான அமைப்புகள் ஏன் இருக்க வேண்டும் ஹைட்ரஜன், ட்விட்டர்யம், ஹீலியம் மற்றும் லித்தியம் ஆகியவற்றின் மிகுதியாக காணப்பட்ட பகுதிகளை பிரபஞ்சம் கொண்டுள்ளது.

பிரபஞ்சத்தின் விரிவான என்பது நமக்கு இன்னும் புலப்படாத ஒரு ஆற்றலால் இயக்கப்படுகிறது . இந்த பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் பின்னணியில் தான் இருள் ஆற்றல் இருக்கிறது. நாம் இதை எளிதில் புரிந்து கொள்ளமுடியும். ஒரு உதாரணத்தை சொல்கிறேன். நீங்கள் பலூன் ஊதுகிறீர்கள் கருப்பு நிறத்தில் உள்ள அந்த பலூனில் வெள்ளைப் புள்ளிகள் பல வைக்கப்பட்டுள்ளன. பலூனை ஊதவெள்ளை புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரம் அதிகரிப்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம். இப்போது இரண்டு விஷயங்கள் உள்ளன இந்த வெள்ளைப்புள்ளிகள். பலூன் ரப்பர் என்கிற அடித்தளத்தை மையமாக வைத்து அங்கே உள்ளன. அதே சமயம் நாம் ஊதுகின்ற காற்றினுடைய விசை அவைகளை தங்கள் இடமிருந்து விலகவைக்கிறது.

உப்பும் பலூனில் புள்ளிகளை இடம் பெறுவதைப் போலத்தான் இந்த பிரபஞ்சம் விரிவாகிவருகிறது. இருக்கின்ற அந்த ரப்பர் பலூன் தான் இருள் பொருள் என்பது இந்த இரண்டு புள்ளிகளையும் நீங்கள் நட்சத்திரங்கள் என்று கொண்டால் இவை நகர்வதற்கு தேவையான நாம் விடுகின்ற காற்று என்கின்ற அந்த விஷயம்ப் போல செயல்படுவது தான் இருள் ஆற்றல் அல்லது இருள்விசை.

டார்க்மேட்டர் என்பது புலப்படும் பொருளுடன் ஈர்ப்பு விசையின் மூலம் முக்கியமாக தொடர்பு கொள்ளும் எந்த ஒரு பொருளையும் குறிக்கலாம் எனவே கொள்கை அளவில் இது ஒரு புதிய அடிப்படை துகள்களை கொண்டிருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. ஆனால் குறைந்தபட்சம் புரோட்டான்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் நிலையான பாரோனிக் பொருளால் அவை உருவாக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும் என்று கருதுகிறார்கள். பெரிய நட்சத்திரங்களை சுற்றி வரும் கோள்கள் பழுப்பு கோள்கள் சிவப்பு குள்ளர்கள் நமக்கு கண்ணுக்குத் தெரியும் நட்சத்திரங்கள் வெள்ளை குள்ளர்கள் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் கரும் துளைகள் உட்பட வானியலாளர்களுக்கு நன்கு தெரிந்த சாதாரண விஷயங்களில் பெரும்பாலானவை ஒரு இடைவெளியைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த இடைவெளிகளில் என்ன இருக்கிறது என்பது பெரிய மர்மமாக இருக்கிறது.தனித்த கருந்துளைகள் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் எரிந்த குள்ளர்கள் மற்றும் கண்டறிய மிக கடினமாக இருக்கும் பாரிய பொருட்களின்கூட்டாக MACHO பொருட்கள் என்று ஒரு கூட்டத்தை அழைக்கிறார்கள். இந்த MACHO கூட்டம் முழுதும் இருள் பொருளால்ஆனதாகும்.

1933 ஆம் ஆண்டு FRITZ ZWICKY என்கிற கலிபோர்னிய இயற்பியலறிஞர் கரும் பொருள் என்கிற பெயரை முதன் முறையில் பயன்படுத்தினார். இவர் ஜெர்மன் நாட்டைச்சேர்ந்த இயற்பியல் அறிஞர். 1970களில் வேரா ரூபின் (Vera Rubin) அம்மையார் கார்னே பல்கலைக்கழகத்தில் முதன் முதலில் இந்த இருள் பொருளுக்கான ஆதாரத்தை வெளியிட்டார். பெரும்பாலும் ஒரு நட்சத்திர கூட்டம் சுழலும் பொழுது இந்த இருள் பொருள்களை இருள் ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. என்கின்ற ஒரு கோட்பாட்டை விஞ்ஞானிகள் அப்போது அடைந்திருந்தனர். தற்போதும் விஞ்ஞானிகளுக்கு நேரடியாக அல்லாமல் மறைமுகமாக இருள்பொருள் பற்றி பல ஆதாரங்கள் கிடைத்துள்ளன. ஆனால் இவற்றின் இயற்கை இயல்புகள் இன்றைக்கும் மர்மமாகவே உள்ளன.இதற்கான மாற்று கோட்பாடுகளும் பல உண்டு. ஒரு சாத்தியக்கூறு என்னவென்றால் இந்த இருள் பொருள் WIMP என்று அழைக்கப்படும் பலவீனமான ஒன்றுக்கொன்று ஊடாடும் சிறு துகள்களால் ஆனது. இது ஒரு ப்ரோட்டானை விட 1 – 1000 மடங்கு அதிக நிறை கொண்டதாக இருக்கலாம். மற்றொரு முக்கியமான விஷயம் ஒரு எலெக்ட்ரானின் நிறையில் 10 ட்ரில்லியன் பங்கு கொண்ட ஒரு துகளான அக்ஷ்ல் என்கின்ற ஒரு துகளை பற்றி பேசு கிறார்கள்.

இந்த டார்க்மேட்டர் என்பது ஆன்டிமேட்டர் என்று அழைக்கப்படும் எதிர் பொருள் அல்ல என்பதை விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். ஏனெனில் அண்டவெளியில் இருக்கும் இருள் பொருள் எதிர் பொருளாக இருக்கும் பட்சத்தில் அப்பொருளை சந்திக்கும் போதெல்லாம் அதன் எதிர்ப்பொருளாக இருந்து அப்பொருளை அழித்துவிடும். முதன்மையாக ஒளி வடிவில் இவ்வகை பொருட்கள் ஆற்றலின் வெடிப்புகளை வெளியிடும் என்றும் எதிர்பார்க்கிறார்கள். அதற்கான கவனமான அவதானிப்புகளில் நாம் எந்த ஆதாரத்தையும் காணவில்லை எனவே பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகளைப் பொறுத்தவரையில் இருள் பொருள் என்பது எதிர் பொருள் அல்ல.

இந்த விஷயத்தை பற்றி ஆராயும் இயற்பியல் நிலை மாதிரிக்கு அப்பாற்பட்ட இயற்பியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. STANDARD MODEL என்பது தான் அணுவின் உட்கருவில் உள்ளே இருக்கும் துகள்கள் குறித்ததுகள் இயற்பியலின் அடிப்படை. அதை கடந்த ஒரு இயற்பியல் என்பது நியூட்ரினோ அலைகள் பொருள் எதிர்ப்பொருள் பிரபஞ்சத்தின் சமச்சீரற்றதன்மை போன்ற தர நிலைமாதிரியின் குறைபாடுகளை விளக்குவதற்கு பயன்படுகிறது. இருள் பொருள் மற்றும் இருள் ஆற்றலின் தன்மையை இந்த துறை ஆராய்கிறது.

மிகப்பெரிய சிக்கல் என்னவென்றால்  ஸ்டாண்டர்டு மாடல் என்று அழைக்கப்படும் பொது மாதிரி பொது சார்பியல் கொள்கைக்கு முரணாக உள்ளது. மேலும் ஒன்று அல்லது இரண்டு கோட்பாடுகளுடன் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் வரும் பொழுது இந்த பிரபஞ்ச மாதிரி உடைந்துவிடுகிறது. ஸ்டாண்டர்டு மாடலுக்கு அப்பாற்பட்ட கோட்பாடுகள் குறைந்தபட்ச சூப்பர் சமச்சீர் நிலையான மாதிரி மற்றும் மினிமல் சூப்பர் சமச்சீர் தரமாதிரி போன்ற மாதிரிகளின் அடிப்படையில் எம் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படும் கூடுதல் பரிமாணங்களை ஆய்வு செய்கிறது.

எதிர்காலத்தில் இம்மாதிரியான விஷயங்கள் இருள் பொருள் குறித்த மர்மங்களை துலக்கலாம். தற்போதைக்கு ஸ்பேஸ் காம் வெளியிட்டுள்ள ஒரு புதிய ஆய்வு முடிவின் படி இருள் பொருளும், இருள் ஆற்றலும் ஒன்றுக்கொன்று எதிராக செயல்படுகின்றன என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இருள் ஆற்றல் பொருட்களை நட்சத்திரங்களை ஒன்றிடமிருந்து ஒன்றை பிரித்து பிரபஞ்சத்தை விரிவாக்குகிறது. ஆனால் இருள் பொருள் இந்த பிரபஞ்சத்தினுடைய அனைத்து பொருள்களையும் ஒன்றாக வைப்பதற்கு ஈர்ப்புவிசையை வழங்கிக்கொண்டிருக்கிறது. எனவே இருள் ஆற்றலும் இருள் பொருளும் ஒன்றுக்கொன்று எதிரான விளைவுகளை இந்த பிரபஞ்சத்தில் உருவாக்கிக்கொண்டுள்ளன..

எது எப்படியோ இந்த இருபத்தோராம் நூற்றாண்டின் முதல் 50 ஆண்டுகளை கடப்பதற்குள் நாம் இருள் பொருள், இருள் ஆற்றல் இரண்டையும் பற்றிய முழுமையான அறிவியலை துலக்க வேண்டிய கட்டாயத்தில் இருக்கிறோம். இதை வைத்து பார்த்தால் இயற்பியலின் தீர்க்க முடியாத இச்சிக்கலை வருங்கால சந்ததியிடம் நாம் புரியவைத்து ஒப்படைக்கவேண்டி இருக்கிறது. பல்கலைக்கழக அளவிலான இயற்பியல் இதுபோன்ற விஷயங்களை கருத்தில் கொள்ளாமல் எதிர்காலம் என்கிற ஒன்று இல்லை. இந்த விஷயத்தை தீர்த்துவைத்து நோபல் பரிசு பெறுவதோடு உலகின் புதிய ஆற்றலை அறிமுகம் செய்பவர் இக்கட்டுரையை வாசிக்கும் உங்களில் ஒருவராகக்கூட இருக்கலாம்.

கட்டுரையாளர்:

ஆயிஷா இரா.  நடராசன்

 

இப்பதிவு குறித்த தங்கள் கருத்துக்களை அவசியம் கீழே உள்ள Comment Boxல் பதிவிட வேண்டுகிறோம்.

புக் டே இணையதளத்திற்கு தங்களது நூல் அறிமுகம், கட்டுரைகள் (அறிவியல், பொருளாதாரம், இலக்கியம்), கவிதைகள், சிறுகதை என அனைத்து  படைப்புகளையும், எங்களது bookday24@gmail.com மெயில் அனுப்பிட வேண்டுகிறோம்.