நட்சத்திரங்கள், விண்மீன் திரள்களை உள்ளடக்கிய பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன?
பட மூலாதாரம், Getty Images
பிரபஞ்சம் எப்படி இருக்கும்? இந்தக் கேள்வியே பெரிய அர்த்தமுள்ளதாகத் தெரியவில்லை .
நாசா சொல்வது போல், பிரபஞ்சம் என்பது எல்லா இடமும், அதில் உள்ள அனைத்துப் பொருள்கள் மற்றும் ஆற்றலும் என்பதுடன் காலமும் கூட என வைத்துக்கொண்டால், எல்லாவற்றுக்கும் ஒரு வடிவம் உள்ளதா?
இந்தக் கட்டுரையைப் படிக்கும் நீங்கள், நினைத்துப் பார்க்க முடியாததைச் சிந்திக்கவும், கற்பனை செய்ய முடியாததைக் காட்சிப்படுத்தவும், ஊடுருவ முடியாதவற்றை உளவு பார்க்கவும் தயாராக இருப்பவர்களில் ஒருவராக இருக்க வேண்டும்.
வேறு விதமாகக் கூறுவதென்றால், பல நூற்றாண்டுகளாக சிந்தனையாளர்களை ஆக்கிரமித்துள்ள இடத்தைப் பற்றிய நம்பகமான மற்றும் நிலையான கருத்துக்களைக் கொண்டு வர முயற்சிக்கும் கோட்பாட்டாளர்களில் ஒருவர், ஒரு அண்டவியல் நிபுணரைப் போல நடந்துகொள்ள நீங்கள் தயாராக இருக்கவேண்டும்.
அவர்களைப் பொறுத்தவரை, பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் ஒரு தீவிரமான விஷயம். ஏனெனில் அது பிரபஞ்சத்தின் எதிர்காலத்தைக் குறிக்கிறது. அது என்ன என்பதைப் பொறுத்து, அது நிரந்தரமாக விரிவடையுமா அல்லது ஒரு பேரழிவைச் சந்திக்குமா, அல்லது பெரிய வெடிப்பு ஏற்பட்டு அதன் விரிவாக்கத்தை மாற்றியமைக்குமா, சுருங்கிவிடுமா என்ற சந்தேகத்துக்கு விடை தேடும் போது அது ஒரு தீவிரமான விஷயமாகவே பார்க்கப்படுகிறது.
மேலும், கேள்விக்கான பதிலை அறிவது, கோள்கள், நட்சத்திரங்கள், விண்மீன் திரள்கள் ஆகிய அனைத்தையும் உள்ளடக்கிய பிரபஞ்சம் எல்லையற்றதா அல்லது வரையறுக்கப்பட்டதா என்பது பற்றிய தகவல்களை அளிக்கிறது.
இந்த புதிரை எவ்வாறு தீர்க்க என்ன செய்யவேண்டும்?
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனுடன் இணைந்து தான் தீர்க்கவேண்டும்.
1915 ஆம் ஆண்டின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் விண்வெளிக்கு வடிவம் உள்ளது என்ற கருத்து எழுந்தது.
மேலும் கருத்தில் கொள்ளக்கூடிய அனைத்து வடிவங்களிலும், இது பிரபஞ்சத்தை மூன்றில் ஒன்றை மட்டுமே எடுத்துக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது:
ஒன்று, அது ஒரு பெரிய விரிவடையும் கோளத்தைப் போல வளைந்து மூடப்பட்டிருக்கும்.
மற்றொன்று, அது மிகைப்படுத்தப்பட்டதாகவும், வெளிப்படையாக வளைந்ததாகவும், ஒரு கோளத்திற்கு நேர் எதிரானதாகவும், குதிரைச் சேணம் போன்றதாகவும் இருக்கும்.
பின்னர் அது தட்டையானது என்ற கருதுகோள் உள்ளது. பிரபஞ்சம் ஒரு தாள் போன்றது, அது இரண்டுக்கும் மேற்பட்ட பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதே அது.
பட மூலாதாரம், SCIENCE PHOTO LIBRARY
அது எந்த வடிவத்தை எடுக்கிறது என்பதை தீர்மானிக்கும் காரணிகளில் ஒன்று அதன் அடர்த்தி, அதாவது குறிப்பிட்ட இடத்தில் உள்ள பொருளின் நிறை அளவு.
இது மிகவும் பெரிதாக இருந்தால், புவியீர்ப்பு விசை விரிவாக்க விசையை விட அதிகமாக இருக்கும். மேலும் அது ஒரு கோளமாக வளைந்துவிடும்.
அப்படியானால், பிரபஞ்சம் வரையறுக்கப்பட்டதாக இருக்கும். இருப்பினும் அதற்கு முடிவே இருக்காது (ஒரு பந்தின் மேற்பரப்பு எல்லையற்றது அல்ல, ஆனால் கோளத்தில் "முடிவு" என்று அழைக்கப்படும் எந்த புள்ளியும் இல்லை).
வரையறுக்கப்பட்டதாக இருப்பதுடன், ஒரு கட்டத்தில் விரிவாக்கம் நிறுத்தப்படும் சூழ்நிலையில், விண்மீன் திரள்கள் ஒன்றுக்கொன்று விலகிச் செல்வதற்குப் பதிலாக, ஒரு பெருவெடிப்புடன் தொடங்கி ஒரு பெரிய சரிவுடன் முடிவடையும் வரை நெருக்கமாக நகரத் தொடங்கும் .
மற்ற இரண்டு நிகழ்வுகளில், பிரபஞ்சம் எல்லையற்றது என்பது மட்டுமின்றி அது எப்போதும் விரிவடையும் தன்மையைக் கொண்டது.
அது எப்படி இருக்கிறது என்பதை நிறுவ (மற்றும் அண்டத்தின் எதிர்காலம் குறித்துத் தெரிந்துகொள்ள), திடமான கண்காணிப்பு ஆதாரம் தேவைப்பட்டது. ஆனால் அது என்ன?
சரி, அற்புதமான ஒன்று.
பட மூலாதாரம், SCIENCE PHOTO LIBRARY
அண்டவியல் வல்லுநர்கள் செய்தது என்னவென்றால், சுமார் 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பிக் பேங்கின் குளிர்ச்சியான காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணியின் கதிர்வீச்சை அளந்தது தான்.
நிலையான அண்டவியல் மாதிரியின்படி, பொருள், இடம் மற்றும் நேரம் எப்போது உருவாகின்றன என்பதற்கான தடயங்களை கண்டுபிடிப்பது எளிது என்று இயற்பியலாளரும் எழுத்தாளருமான மார்கஸ் சௌன் கூறுகிறார். ஏனெனில் அவை எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன.
"பிரபஞ்சத்தில் எங்கும் ஒரு கன சென்டிமீட்டர் வெற்று இடத்தை எடுத்துக் கொண்டால், அதில் கதிர்வீச்சின் ஒளித் துகள்கள் எனப்படும் 300 ஃபோட்டான்கள் உள்ளன.
"உண்மையில், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள 99% ஒளி, நட்சத்திரங்கள் அல்லது அதுபோன்ற எதிலிருந்தும் வருவது இல்லை. ஆனால் பிக் பேங் எனப்படும் பிரகாசத்திலிருந்து தான் அந்த ஒளி கிடைக்கிறது."
இது 1965 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒன்று. இது புதிதாகப் பிறந்த பிரபஞ்சத்தின் புகைப்படம் போன்றது.
"இது மிகப் பழமையான ஒளி மற்றும் அதை எங்கள் தொலைநோக்கிகள் மூலம் நோக்குகையில், எங்களால் முடிந்தவரை பின்னோக்கித் திரும்பிப் பார்க்கிறோம்.”
"இந்த வெளிச்சத்தில் குறியிடப்பட்ட பிரபஞ்சத்தின் பிம்பம், பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளில் மூன்றில் ஒரு பங்கு ஆகும். இது ஒரு முக்கியமான புள்ளியாகும். இது முதன் முதலில் தோன்றிய கட்டமைப்புகள், விண்மீன் திரள்களின் விதைகள் தோன்றிய போதே இருந்தது."
கதிர்வீச்சின் எச்சங்கள், கடந்த காலத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்காக அண்டவியலாளர்களின் ரொசெட்டா ஸ்டோன் என அடிக்கடி விவரிக்கப்படுகின்றன. இது மிகக் குறைவான கண்ணோட்ட சான்றுகளில் இருந்து விரிவான விலக்குகளைச் செய்ய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு அனுமதி அளிக்கிறது.
பெருவெடிப்பில் இருந்து வந்த அந்த புதைபடிவக் கதிர்வீச்சிலிருந்து எப்படி இவ்வளவு விஷயங்களை அனுமானிக்க முடியும்?
பட மூலாதாரம், SCIENCE PHOTO LIBRARY
பூமியைச் சுற்றியுள்ள ஒரு கோளத்தில் இப்போது காணக்கூடிய பிக் பேங்கின் அந்த ஒளியானது மிகக் குறுகிய அலைகள், நுண்ணலைகள், ஒளி மற்றும் எஞ்சிய வெப்பத்தின் கலவையாகும். அது மிகவும் பலவீனமானது. ஆனால், சக்திவாய்ந்த கருத்துகளை உருவாக்கப் போதுமானது.
இது "முழு பூஜ்ஜியத்தை விட (−273.15 °C) ஏறக்குறைய 3 டிகிரி நிலையான வெப்பநிலையுடன் கூடிய ஒரு சீரான அடுக்கு" என்று தத்துவ வானியல் இயற்பியலாளர் டேவ் ஸ்பெர்கெல் பிபிசிக்கு விளக்கினார்.
சுவாரஸ்யமான விஷயம் "கிட்டத்தட்ட எங்கும்" உள்ளது.
"சிறிய மாறுபாடுகள் ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு ஒரு டிகிரியை ஒரு லட்சமாகப் பிரிக்கும் அளவில் இருக்கும்."
அதைத்தான் அவர்கள் அளந்தார்கள். ஏனென்றால் " மைக்ரோவேவ் பின்னணியைப் பார்க்கும்போது, பிரபஞ்சத்தின் வடிவவியலைப் பற்றி நாம் கற்றுக்கொள்கிறோம் " என்று 2001 ஆம் ஆண்டில் வானத்தைப் பற்றி ஆராய்ச்சி செய்து அளவிடும் நோக்கத்துடன் தொடங்கப்பட்ட நாசாவின் WMAP திட்ட ஆய்வுடன் பணிபுரிந்ததற்காக அறியப்பட்ட ஒருவர் கூறினார்.
பிரபஞ்சத்தின் வடிவத்தைக் கண்டறிய உதவிய பல ஆய்வுகளில் இதுவும் ஒன்று.
ஆனால் பிக் பேங்கிலிருந்து வரும் ஒளித் துகள்களைப் பற்றிய கருத்துகள், டர்ஹாம் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள கார்லோஸ் ஃபிராங்க் போன்ற வானியற்பியல் வல்லுநர்களுக்கு அதன் வடிவம் என்ன என்பதை எப்படித் தீர்மானிக்க உதவும்?
"அதுதான் அறிவியலின் அழகு. மிக விரிவான தரவுகளின் அடிப்படையில் நாம் மிகமிக முக்கியமான அனுமானங்களைச் செய்யலாம்.”
"இந்த ஒளித் துகள்கள் நமது தொலைநோக்கிகளை அடையும் வரை பல பில்லியன் ஆண்டுகளாகப் பரவி வருகின்றன. மேலும் தொலைநோக்கியில் அவை இருக்கும் எந்த வளைவையும் பின்பற்றுகின்றன."
அவை எப்படி வருகின்றன என்பதைப் பொறுத்து, அவற்றின் பயணம் எப்படி இருந்தது என்பதை நாம் அறிந்துகொள்ளலாம்.
பட மூலாதாரம், SCIENCE PHOTO LIBRARY
அந்த காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ்களை இரண்டு ஒளிக்கதிர்களாக கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
ஒரு தட்டையான பிரபஞ்சத்தில், அவை எப்போதும் இணையாக இருக்கும்.
ஒரு கோள பிரபஞ்சத்தில், அவை விண்வெளியின் வளைவில் பயணித்து இறுதியில் சந்திக்கும்.
ஒரு ஹைபர்போலிக் பிரபஞ்சத்தில், கதிர்கள் ஒருபோதும் கடக்காது என்பதுடன் மிக அதிக அளவில் பிரிக்கப்படும்.
மேலும் அவை இணையாக இருக்கும் வகையில் மாறிவிடும் .
2000 ஆம் ஆண்டில், இத்தாலி, இங்கிலாந்து, அமெரிக்கா, கனடா மற்றும் பிரான்ஸ் ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த சர்வதேச வானியலாளர்கள். கொலாபரேட்டிவ் பூமராங் எனப்படும் அவர்களுடைய ஆய்வின் முடிவுகளை வெளியிட்டபோது, காஸ்மோஸின் வடிவமும் விதியும் முதன்முதலில் கருத்தாக்கங்களிலிருந்து நம்பிக்கையுடன் ஊகிக்கப்பட்டது .
"நமது பிரபஞ்சம் தட்டையானது. ஒரு பெரிய சரிவில் நாம் முடிவடையப் போவதில்லை. நமக்கு வரையறுக்கப்பட்ட நேரம் இல்லை என்று பாடப்புத்தகங்களில் சொன்ன தருணம் இது என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம். அது என்றென்றும் விரிவடையும்,” என்றனர்.
அந்த முடிவுகள் பின்னர் நாசாவின் WMAP ஆய்வுத் திட்டம், ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சியின் பிளாங்க் விண்கலம் மற்றும் அட்டகாமா காஸ்மாலஜி தொலைநோக்கி மூலம் செய்யப்பட்ட அளவீடுகள் மூலம் சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன .
பிரபஞ்சத்தின் தட்டையான தன்மைக்கான சான்றுகள் கிரிட்டிகல் டென்சிட்டி எனப்படும் ஆய்வுகளில் வெளிவருகின்றன. இது அதற்குக் கீழே இருப்பதைக் குறிக்கிறது. அதாவது அது தட்டையானது என்பதுடன் காலவரையின்றி விரிவடையும் தன்மையை உடையது.
மேலும் ஆதாரங்களைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான மற்றொரு வழி ஐசோட்ரோபிக் கோடு வழியாகும். பிரபஞ்சம் தட்டையாக இருந்தால், அது . 0.2% துல்லியமான விளிம்புடன், எல்லா கோணங்களிலிருந்தும் ஒரே மாதிரியாகத் தெரிகிறது என்பது உண்மை என்று ஆராய்ச்சி கண்டறிந்தது.
இருப்பினும், நாம் ஒரு கோள வடிவிலான அல்லது அதிபரவளைய பிரபஞ்சத்தில் வாழ்வதற்கான சாத்தியத்தையும் நிராகரிக்க முடியாது .
அனைத்து நடவடிக்கைகளும் எடுக்கப்பட்டாலும், பூமியுடன் பல நூற்றாண்டுகளாக நமக்கு என்ன நடந்தது என்பதற்கான சாத்தியக்கூறு எப்போதும் உள்ளது. கவனிக்கக்கூடிய அளவுகளில், அதன் வளைவு கண்டறிய முடியாத அளவுக்கு சிறியதாக இருந்தது. எனவே அது தட்டையானது என்று நம்பப்பட்டது.
ஒரு கோளம் அல்லது சேணம் பெரியதாக இருந்தால். அதன் ஒவ்வொரு சிறிய பகுதியும் தட்டையானது.
எனவே, பிரபஞ்சம் மிகப் பெரியதாக இருப்பதால், நாம் கவனிக்கக்கூடிய பகுதி தட்டையாக இருப்பதற்கு மிக நெருக்கமாக இருக்கலாம், அதன் வளைவை நாம் இதுவரை கண்டுபிடிக்காத மிகத் துல்லியமான கருவிகளால் மட்டுமே கண்டறிய முடியும்.
இருப்பினும், இந்த நேரத்தில், பிரபஞ்சம் தட்டையானது, விரிவடைகிறது மற்றும் எல்லையற்றது என்பதை இந்த ஆராய்ச்சி உறுதியாகக் குறிக்கிறது .
இந்த உலகில் உள்ள அழகான விஷயம் என்னவென்றால், பதில்கள் பல கேள்விகளை எழுப்புகின்றன. எல்லையற்றதாக இருந்தால் அது எப்படி விரிவடையும்? அதற்கு ஆரம்பம் இருந்தால் அது எப்படி எல்லையற்றதாக இருக்கும்?
இதுபோன்ற கேள்விகளின் முன் யோசிக்க எதுவும் இல்லாமல் போய்விடக்கூடாது என்பதற்காக அதை அங்கேயே விட்டுவிடுகிறோம்.
(சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ் ஃபேஸ்புக், இன்ஸ்டாகிராம், எக்ஸ்(டிவிட்டர்) மற்றும் யூட்யூப் பக்கங்கள் மூலம் எங்களுடன் இணைந்திருங்கள்.)
