Language Selection

வானவியல்

 

[கட்டுரை: 41]

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

காலக் குயவன் களிமண்ணாய்
ஆழியில் சுற்றி
உருவமைக்கப்
பிரபஞ்சத்தில் கிடப்பது
கரும் பிண்டம் ! அதில்
இருப்பவை வாயு முகில், பூதக்
கருந்துளைகள் !
கரும் பிண்டம் இல்லையேல்
உருவா காது பரிதி !
அண்டக் கோள்கள் ! ஆயிரம் ஆயிரம்
விண்மீன்கள் கூடிய
தேன் கூடுகளாய்க்
கோடான கோடிக் காலாக்ஸிகள் !
காலாக்ஸிகளின் மந்தைகள் !
கரும் பிண்டத்தைத் துண்டுகளாய்
உருட்டி இணைப்பது
ஈர்ப்புச் சக்தி !
காலாக்ஸி மீன் மந்தைகளை
தாலாட்டித் தள்ளுவது
கருஞ் சக்தி !
ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிரான
பிரபஞ்சத்தின்
அரக்க விலக்கு விசை !

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருஞ் சக்தி” என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை !  கருஞ் சக்தி என்பது அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.  அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாறு அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.

கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ்  (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)

நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச வெப்பத் தேய்வு (Entropy) தீவிரமாய் மிகுந்து கொண்டு வருகிறது.  அதாவது சிறுகச் சிறுக முடிவிலே விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும்.  விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒருகாலத்தில் இருண்ட கண்டமாகிவிடும்.

டாக்டர் மிசியோ காக்கு, (அகிலவியல் விஞ்ஞான மேதை)

“பிரபஞ்சத்தில் இருட் பிண்டம் சாதாரணப் பிண்டத்தை விட ஐந்து மடங்கு அளவு உள்ளது.  இந்த ஆராய்ச்சி நம்முடலை அமைக்கும் பொருளைப் பற்றி அல்லாது வேறான புதுவிதப் பிண்டம் ஒன்றைப் பற்றி விளக்குவது.  நாமதைப் பேராற்றல் வாய்ந்த இரு காலாக்ஸி மந்தைகள் மோதலில் உளவ முடிந்தது !”

(சமீபத்திய வானியல் நோக்குக் கணிப்பு : பிரபஞ்சத்தில் 23% பங்கு இருப்பது இருட் பிண்டம்.  ஆனால் காலாக்ஸிகள், விண்மீன்கள், அண்டக் கோள்கள் மற்றும் வாயுக்கள் கொண்ட சாதாரண பிண்டம் 4%.  எஞ்சியிருக்கும் 73% பங்கு மற்றோர் மர்மச் சக்தியான இருட் சக்தி (Dark Energy) பரவியுள்ளதைக் காட்டும்.  அதுவே பிரபஞ்ச விரிவை விரைவு படுத்துவது)

மருஸா பிராடக் (ஸான்டா பார்பரா, கலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகம்)

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தின் மர்மமான விசித்திரங்கள் !  அந்தக் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக (இருட் பிண்டத்தில்) நிரம்பியுள்ளன !  எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்து போய் எஞ்சிய பொருட் திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் அடர்த்தியாகி “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை அடைவதுதான் கருந்துளை.  அப்போது கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்கற்று முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது.

விண்வெளி விடைக் கைநூல் (Ths Handy Space Answer Book)

அகிலவெளி காலாக்ஸி மோதலில் இருட் பிண்டம் தெரிகிறது !

பிரபஞ்சத்தில் 23% அமைந்துள்ள, ஆயினும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத “இருட் பிண்டம்” (Dark Matter) எனப்படும் மர்மான பொருள் இருப்பதை விஞ்ஞானிகள் அழுத்தமான சான்றுடன் முதன்முதல் கண்டிருக்கிறார்கள் என்று பி.பி.சி செய்தி நிறுவனம் 2008 ஆகஸ்டு 30 ஆம் தேதி அன்று வெளியிட்டிருக்கிறது.  5.7 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள இரண்டு காலாக்ஸிகளின் விண்மீன் மந்தைகள் (Two Galaxy Clusters) அசுரத்தனமாக மோதி விளைந்த நிகழ்ச்சியை விண்வெளி நோக்கில் விஞ்ஞானிகள் இருட் பிண்டத்தின் இருப்பைக் கண்டிருக்கிறார்கள்.  அகிலப் பெருமோதலில் சாதாரணப் பிண்டத்திலிருந்து பிரிந்த இருட் பிண்டத்தை வானியல் நிபுணர் கருவிகள் மூலம் கண்டுள்ளார்.  அத்தகவல் வானியல் பௌதிக இதழில் (Astrophysical Journal) வெளிவரப் போவதாக அறியப் படுகிறது.  விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்திய விண்ணோக்குச் சாதனங்கள் : 1. ஹப்பிள் தொலைநோக்கி 2. சந்திரா விண்வெளித் தொலைநோக்கி.  காலாக்ஸி மந்தைகள் இரண்டு முட்டி மோதி உண்டான, அவர்கள் உளவிய அந்த ஓர் அண்டத்தின் பெயர் : MACSJ0025.4-1222

மோதிய ஒவ்வொரு காலாக்ஸி மந்தையின் நிறை நமது பரிதியைப் போல் கோடான கோடி மடங்கு கொண்டது !  ஹப்பிள் தொலைநோக்கி மூலம் இருட் பிண்டத்தின் தளப்பரப்பு அறிய நிபுணர் பயன்படுத்திய பொறிநுணுக்க முறை : ஈர்ப்பாற்றல் குவியாடி வளைவு முறை (Gravitational Lensing).  ஒரு நோக்காளர் தூரத்திலிருக்கும் காலாக்ஸி ஒன்றை உளவும் போது, இடையில் ஓர் இருட் பிண்டம் இருந்தால் காலாக்ஸிலிருந்து எழும் ஒளிக்கோடு வளைக்கப்பட்டு இரண்டு பிம்பங்கள் தோன்றுகின்றன.  பற்பலச் சிறிய குவியாடிகள் (Lenses) மூலம் தெரிவது போல பல பிம்பங்கள் காணப்படுகின்றன !  அச்சிறு குவியாடிகள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு துண்டு இருட் பிண்டமே தவிர வேறொன்றும் இல்லை !

விஞ்ஞானிகள் சந்திரா எக்ஸ்-ரே தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி இணையும் மந்தைகளில் எக்ஸ்-ரே கதிர்களை ஒளிமயத்தில் வீசும் சாதாரணப் பிண்டமான கனல் வாயுக்களைக் காண முயன்றார்கள்.  இரண்டு மந்தைகளும் பின்னி ஓர் அண்டத்தை (Object MACSJ0025) மணிக்கு மில்லியன் கணக்கான கி.மீடர் வேகத்தில் உண்டாக்கி மந்தைகளின் கனல் வாயுக்கள் மோதி வேகம் படிப்படியாகத் தணிந்தது !  ஆனால் இருட் பிண்டத்தின் நகர்ச்சி வேகம் குன்றாது மோதலை ஊடுருவிச் சென்று கொண்டே இருந்தது !

ஊடுருவி விரையும் புள்ளட் மந்தை (Speeding Bullet)

இந்த முறை நிகழ்ச்சி இரண்டு பூதக் காலாக்ஸிகள் மோதி அதில் உண்டான புள்ளட் கொத்து அல்லது மந்தையில் (Bullet Cluster) இதற்கு முன்பே காணப் பட்டிருக்கிறது.  பூமிக்கு 3.4 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கிறது ஒரு புள்ளட் மந்தை !  “புள்ளட் மந்தை சீரற்றது  என்னும்  கருத்து ஒழிந்து விட்டது.  நாங்கள் முயன்று மற்றொன்றைக் கண்டோம்” என்று எடின்பரோ ராயல் நோக்ககத்தின் ரிச்சர்டு மாஸ்ஸி கூறினார்.  இருட் பிண்டம் காலாக்ஸிகள் மோதுவதில் மெதுவாகுவதில்லை என்னும் கண்டுபிடிப்பு என்ன முடிவைக் கூறுகிறது ?  இருட் பிண்டத்தில் உள்ள பரமாணுக்கள் ஈர்ப்பாற்றலில் இழுத்துக் கொள்வதைத் தவிர ஒன்றுடன் ஒன்று கலந்து இயங்குவ தில்லை என்பதே !

“பிரபஞ்சத்தில் இருட் பிண்டம் சாதாரணப் பிண்டத்தை விட ஐந்து மடங்கு அளவு உள்ளது.  நமது இந்த ஆராய்ச்சி நம்முடலை அமைக்கும் பொருளையன்றி வேறான புதுவிதப் பிண்டம் ஒன்றைப் பற்றி விளக்குகிறது.  நாமதைப் பேராற்றல் வாய்ந்த இரு காலாக்ஸி மந்தைகள் மோதலில் உளவ முடிந்தது !” என்று ஸான்டா பார்பராவில் உள்ள கலி·போர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் மருஸா பிராடக் கூறினார்.

பிரபஞ்சத்தின் பூதகரமான காலாக்ஸி மந்தைகள்

பரிதியைப் போல் கோடான கோடி விண்மீன்கள் சேர்ந்து நமது பால்வீதியில் குடியேறி உள்ளன.  பால்வீதியில் உள்ள விண்மீன்களின் எண்ணிக்கை 100 பில்லியன் !  பால்வீதியை விடப் பன்மடங்கு பெரிய தனித்தனிக் காலாக்ஸிகள் ஒன்று கூடி “காலாக்ஸிகளின் கொத்துக்கள் அல்லது மந்தைகளாக” (Clusters of Galaxies) உலவி வருகின்றன !  மந்தையில் காக்லாக்ஸிகளும், காலாக்ஸிகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி நிரப்பிகளும் அடங்கும்.  மந்தையில் இருப்பவற்றை இறுக்கிப் பிணைத்துக் கொள்வது ஈர்ப்பு விசை.  மந்தையில் உள்ள காலாக்ஸிகளின்  இடைவெளியை நிரப்புவது கனல் வாயு !  கனல் வாயுவின் உஷ்ணம் மில்லியன் கணக்கான டிகிரிகள் !  அந்தப் பேரளவு உஷ்ண வாயுவில் கண்ணுக்குத் தெரியும் ஓளி வீசாது, கருவிக்குத் தெரியும் எக்ஸ்-ரே கதிர்கள் வீசும் !  வாயு உஷ்ணம் பரவியுள்ள விதத்தை உளவி ஈர்ப்பு விசை எத்தகைய முறையில் அழுத்தியுள்ளது என்றும், இடைவெளியில் எத்தனை அளவு பிண்டம் இருக்கிறது என்றும் விஞ்ஞானிகள் அறிய முடிகிறது.  அம்முறையில் கணித்ததில் காலாக்ஸிகள் மற்றும் இடைவெளிக் கன வாயு நிறையை விட ஐந்து மடங்கு நிறை காலாக்ஸி மந்தைகளில் உள்ளது என்று தெரிகிறது.

பிரபஞ்சக் கூண்டுக்குள்ளே இருக்கும் புதிரான பொருட்கள் என்ன ?

காரிருள் விண்வெளி எங்கணும் குவிந்த குடைபோல் பரந்து விரிந்து கிடக்கும் பிரபஞ்சத்தின் கூண்டுக்குள்ளே சிதறிக் கிடக்கும் பொருள்கள் என்ன ?  சூரியன், சூரிய மண்டலம், சூரிய மண்டலத்தைப் போல் பல்லாயிரம் கோடி விண்மீன்களின் ஒளிக் குடும்பங்கள் கொண்ட நமது பால்மய வீதி, பால்மய வீதி போல் கோடான கோடி ஒளிமய மந்தைகள் கொண்டது பிரபஞ்சம் !  அவை எல்லாம் போக கருமையாகத் தெரியும் பரந்த கரிய விண்ணில் உள்ளவைதான் என்ன ? அவை எல்லாம் சூனிய மண்டலமா ? வெறும் இருள் மண்டலமா ?

சுமாராகச் சொல்லப் போனால் பிரபஞ்சத்தில் 73% கருமைச் சக்தி (Dark Energy), 23% கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 4% தான் சூரிய மண்டலம் போன்ற ஒளிமய மந்தைகள் (Normal Matter).  விபரமாகச் சொன்னால் கருமைச் சக்தி 65%, கருமைப் பிண்டம் 30%, விண்மீன்கள் 0.5% [Stars],  உலவும் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் சேர்ந்து 4% [Free Hydrogen & Helium], கன மூலகங்கள் 0.03% , மாய நியூடிரினோக்கள் 0.3% [Ghostly Neutrinos].  இவற்றில் நமக்குப் புரியாமல் புதிராகப் இருக்கும் இருட் பிண்டம் என்பது என்ன ?  ஒளிச்சக்தி, ஒலிச்சக்தி, மின்சக்தி, காந்த சக்தி, அணுசக்தி, ஈர்ப்புச் சக்தி போலத் தெரியும் பிரபஞ்சத்தின் புதிரான இருட் சக்தி என்பது என்ன ?

பிரபஞ்சத்தின் இருட் பிண்டம் என்று குறிப்பிடப்படுவது எது ?

இருள் பிண்டத்தைப் பற்றிய புதிர் இருந்திரா விட்டால் பிரபஞ்சத்தின் அம்சங்களை விஞ்ஞானிகள் சிக்கலின்றி எளிதாக நிர்ணயம் செய்திருப்பார்.  தொலைநோக்கிகள் மூலம் உளவு செய்து பிரபஞ்சத்தை ஆராய்ந்ததில், கண்ணுக்குப் புலப்படாத, என்ன வென்று தெளிவாய் விளங்காத, புதிரான பண்டங்கள் சுமார் 25% கொள்ளளவில் குடியிருந்தன !  விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு வழிகளில் பிரமாண்டமான அந்த விந்தைப் பண்டத்தை அளக்க முற்பட்டார்கள் !  நாமறிந்த அகிலக் கோள்களின் மேல் விழும் இருள் பிண்டத்தின் பாதிப்புகளைக் கண்டார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

1930 இல் டச் வானியல் மேதை ஜான் ஓர்ட் (Jan Oort) சூரியனுக்கருகில் விண்மீன்களின் நகர்ச்சிகளை ஆராயும் போது,  முதன்முதல் கரும் பிண்டத்தின் அடிப்படை பற்றிய தன்மையை அறிந்தார்.  அவரது அதிசய யூகம் இதுதான்.  நமது பால்மய வீதி போன்று, பல்லாயிர ஒளிமய மந்தைகள், (Galaxies) மந்தை ஆடுகள் போல் அடைபட்ட ஒரே தீவுகளாய் சிதைவில்லாமல் தொடர்ந்து நகர்கின்றன.  அதாவது அந்த மந்தை அண்டங்கள் வெளியேறாதபடி ஒன்றாய் குவிந்திருக்க மகாப் பெரும் கனமுள்ள பொருட்கள் அவற்றில் நிச்சயம் பேரளவில் இருக்க வேண்டும் என்று நம்பினார். அந்த கனமான பொருட்களே விண்மீன்கள் தப்பி ஓடாதபடி, காலாக்ஸின் மையத்தை நோக்கிக் கவர்ச்சி விசையால் இழுத்து வைக்கப் படுகின்றன என்று திட்டமாகக் கண்டறிந்தார்.  அந்தக் கனப் பொருட்களே இருட் பிண்டம் என்று கூறப்படுகிறது.

ஜான் ஓர்ட் சூரியனுக்குப் பக்கத்தில், விண்மீன்களின் நகர்ச்சியை நோக்கிய போது, சூரிய ஒளிப் பண்டத்தை விட அத்தகைய இருள் பிண்டத்தின் திணிவு மூன்று மடங்கு இருக்க வேண்டும் (Dark Matter Existed 3 times as much Bright Matter) என்னும் தனது கருத்தை வெளியிட்டார்.  பின்னர் ஆய்வுகளைத் தொடர்ந்த வானியல் வல்லுநர்கள் ஒளித் தட்டுகளையும் (Luminous Disks), காலாக்ஸிகளைச் சுற்றிலும் தெரிந்த ஒளி வளையங்களை (Halos) கண்ட போது ஓர்டின் இருள் பிண்டத்தின் அளவு உறுதியாக்கப் பட்டது.

இருட் பிண்டத்தைப் பற்றி எழும் மூன்று வினாக்கள் !

பிரபஞ்சத்தின் மர்மமான இருட் பிண்டத்தைப் பற்றி உளவும் போது மூன்று முக்கிய கேள்விகள் எழுகின்றன.  அம்மூன்று வினாக்களுக்கும் விடைகள் காண முடிந்தால், பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்புத் தோற்றத்தை அறியவும், பிரபஞ்சத்தின் எதிர்கால இயக்கப்பாடு (Future Dynamics of the Universe) எப்படி இருக்கும் என்று உளவிடவும் உதவி செய்யும்.

1.  இருட் பிண்டம் பிரபஞ்சத்தில் எங்கே உள்ளது ?

2.  பிரபஞ்சத்தில் கண்ணுக்குத் தெரியும் (பரிதி, அண்டக் கோள்கள் போல்) பிண்டத்தைப் போல் கண்ணுக்குத் தெரியாத இருட் பிண்டம் எத்தனை மடங்கு மிகையாக உள்ளது ?

3.  இருட் பிண்டத்தில் உள்ள உட்பொருட்கள் யாவை ?

இருட் பிண்டத்தின் உளவுப் பிரச்சனை விண்மீன்கள் எப்படி உண்டாயின என்னும் சிக்கல் படைப்பைத் தெளிவு படுத்தும்.  அத்துடன் ஆய்வகத்தில் உளவ முடியாத துகள் பௌதிகவாதிகளுக்கு (Particle Physicists) அடிப்படைப் பரமாணுக்களின் பண்பாடுகளை விளக்கமாக அறிவிக்கும்.

முதலிரண்டு வினாக்களுக்கு முதலில் பதிலைக் காணுவோம்.  இருட் பிண்டம் காலாக்ஸிகளின் உட்பகுதியிலும், காலாக்ஸிகளின் இடைப்பகுதியிலும் காணப்படுகிறது.  ஆயிரம் காலாக்ஸிகளை நோக்கி உளவு செய்யும் போது, காலாக்ஸியில் உள்ள அணு ஹைடிரஜன் வாயு முகில் சுழற்சி வேகத்தை அளந்தார்கள்.  மந்தைகளின் வாயு உஷ்ணத்தை அளந்தார்கள்.  அவ்விதம் பார்த்துக் கணித்ததில் காலாக்ஸிக்குள் இருட் பிண்டம் காணும் பிண்டத்தை விடப்  குறைந்த பட்சம் பத்து மடங்கிருந்தது. (Ratio 10 :1). பிரபஞ்சத்தில் மேம்பட்ட விகிதம் 100 : 1

விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குத் தெரியாத இருட் பிண்டத்தில் இருப்பவற்றை உளவ சில கணனி மாடல்களை வடித்தனர்.  அவற்றில் ஒரு மாடல் கூறுகிறது : இருட் பிண்டத்தில் இருப்பவை “வலுவிலாது இயங்கும் கனத்த துகள்கள்” [Weakly Interacting Massive Particles (WIMPS)] எனப்படும் பரமாணுக்கள் (Sub-atomic Stuff).  மற்ற சிலர் கூறுவது :  இருட் பிண்டத்தில் இருப்பவை பரமாணுக்கள் அல்ல;  அவை “கனத்த வான்பௌதிகத் திணிப்பு அண்டம்” [Massive Astrophysical Compact Objects (MACHO)] எனப்படும் வெறும் சாதாரணப் பிண்டம்.  அந்த “மாச்சோ” பிண்டம் கதிர்வீச்சோ அல்லது ஒளிவீச்சோ இல்லாதது !

கணப்பு இருட் பிண்டம், குளிர்ப்பு இருட் பிண்டம், பாரியானிக் பிண்டம்

இருட் பிண்டம் ஒளி வீசுவதில்லை !  கதிர் வீசுவதில்லை !  ஆகவே அவற்றை விண்வெளியில் கண்டு உளவுவது கடினம்.  அவை விண்மீன்களை விட மிக மங்கிய நிலையில் தெரிவது அடுத்த பிரச்சனை.  அவை மர்மமான பாரியானிக்கைச் சாராத (Non-Baryonic Matter) பிண்டமாக இருக்கலாம்.  அல்லது பரிதியில் பத்தில் ஒரு பங்கான பாரியானிக் பிண்டமாக (Baryonic Matter) இருக்கலாம்.  பாரியானிக் பிண்டம் முழுவதும் “மாச்சோ” (MACHO) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது.  அல்லது பழுப்புக் குள்ளி எனப்படும் விண்மீன் சிசுக்கள் (Sub-Steller Objects Called Brown Dwarfs) ஆக இருக்கலாம்.

எண்ணிக்கை மூலம் கணக்கிட்டதில் பாரியானிக் பிண்டம் தென்படும் பிண்டத்திப் போல் பத்து மடங்கு என்று அறியப்பட்டது.  பாரியானிக்கற்ற பிண்டம் இரு வகைப்படும்.  கணப்பு இருட் பிண்டம், குளிர்ப்பு இருட் பிண்டம் (HDM : Hot Dark Matter) & (CDM : Cold Dark Matter).  கணப்பு இருட் பிண்டம் ஏறக்குறைய ஒளிவேகத்தில் செல்லும் ஒப்புமைத் துகள்கள் (Relativistic Particles). பூர்வீகத் தோற்றத்தின் போது பிரபஞ்சப் பொருள் அடர்த்தியாக இருந்து, ஒளியைக் கடந்து செல்ல விடவில்லை.  அதாவது ஒப்புமையில்லாக் குளிர்ப்புப் பிண்டம் (Non-Relativistic Particles).  அதாவது குளிர்ப்புப் பிண்டம் “வலுவிலாது இயங்கும் கனத்த துகள்கள்” [Weakly Interacting Massive Particles (WIMPS)] என்று அழைக்கப்படுகிறது.  காலாக்ஸிகள் மந்தைகளை நோக்கியதில் இந்த யுகத்தில் பெரும்பாலும் குளிர்ப்பு இருட் பிண்டம் (CDM) மேம்பட்டு இருப்பதாக அறியப்படுகிறது.

கருந்துளைகள் இருட் பிண்டம் சேமிப்புக் களஞ்சியம் !

சக்தி அழியாதது போல் பிண்டமும் அழியாது !  வலுவற்ற சிறிய கருந்துளைகளை விழுங்கி விடுகின்றன பெருங் கருந்துளைகள் !  அண்டையில் வரும் விண்மீன்களைக் கவ்வி இழுத்துக் கொள்கிறது கருந்துளையின் ஈர்ப்பு விசை !  அது போல் அருகில் நெருங்கும் ஒளிச்சக்தியையும் உறிஞ்சி விடும் கருந்துளைகள் !  பூத வாயு முகிலை வைத்துப் கணனிப் போலி இயக்கம் செய்ததில் (Computer Simulation of Giant Gas Clouds) வாயு முகில் நீரைச் சுழலில் இழுக்கும் நீர்ச்சுழலி போல் கருந்துளை இழுத்துக் கொள்வது அறியப் பட்டது.  அந்தப் போலி இயக்கங்கள் காட்டுவது என்னவென்றால், பூதப் பெருங் கருந்துளைகளின் அருகே காலாக்ஸியிலிருந்து பேரளவு வாயு முகில் கிடைத்தால், புதிய விண்மீன்கள் உண்டாக வாய்ப்பு ஏற்படுகிறது என்று பிரிட்டனின் ஸெயின்ட் ஆன்டிரூஸ் பல்கலைக் கழகத்தின் இயான் பான்னெல் கூறுகிறார்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

கருமைப் பிண்டம்

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - What is Dark Matter ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine - What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine - Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos - The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine - Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 A Discover Special - Unseen Universe - Comets Captured By : Jack McClintock (Jan 31, 2007)
25 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711221&format=html (கருமைப் பிண்டம்) (Dark Matter)
26 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711291&format=html (கருமைச் சக்தி) (Dark Energy)
27 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40712061&format=html (கருந்துளை) (Dark Hole)
28 Scientific American - An Alternative to Dark Matter, Does Dark Matter Really Exits ? (August 2002)
29 BBC News - Cosmic Crash Reveals Dark Matter By : Paul Rincon, Science Reporter [August 30 2008]
30 Evidence of Dark Matter (www-thphys.physics.ox.ac.uk/…/layman/dark.html  & http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/users/Galactic/layman/dark.html )

******************
இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [September 4, 2008]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/09/05/katturai41/

 

 

[கட்டுரை: 42]

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 

புளுடோவின் நிகழ் காலம்
இறந்த காலமானது !
பரிதியைச் சுற்றும் கோள்கள்
ஒன்பது என்பது மாறியது !
புதன் முதல் புளுட்டோ வரை
விதவித மான கோள்களில்
நீக்கப் பட்டது புளுடோ !
நெப்டியூன் இறுதிக் கோளானது
இப்போது !
எட்டுக் கோள்கள் என்று
பட்டியல் சிறுத்தது !
வட்ட நிலவுக்கும் புளுடோ
குட்டியாம் !
புதன் கோளுக்குப்
பாதி வடிவு !
எட்டுக் கோள்களும் ஒரே
மட்டத் தளத்தில்
சுற்றும் பரிதியை !
குள்ளிக் கோளாகி
கோள் மதிப்புக் கீழாகி
நீள்வட்டக் கோணத்தில்
சுற்றி வந்தும் சூனிய மான
முற்றுப் புள்ளி !

“நான் கெஞ்சிக் கேட்கிறேன் : (பரிதிக்கு) எத்தனைக் கோள்கள் உள்ளன வென்று உறுதியாகக் காரணங்கள் கூற முடியாதா உங்களுக்கு ?  (இப்போது) அந்தப் பிரச்சனை தீர்க்கப்பட்டு விட்டது . . !”

ஜொஹான்னெஸ் கெப்ளர் (1571-1630)

பூமியும் மற்ற எல்லாக் கோள்களும் தம்தம் இடங்களில் தங்கி இருக்க வேண்டும் என்பதும், பிரளயம் ஏற்படாத வரை அவை இருப்பிடத்திலிருந்து மாறிச் செல்லா என்பதும் இயற்கை நியதி !

அரிஸ்டாட்டில் (கி.மு. 382-322)

“இப்போது நான் குள்ளிக் கோள் புளுடோவைக் (Dwarf Planet Pluto) கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானியின் மனைவி”

பாட்ரீஷியா, புளுடோவைக் கண்டுபிடித்த டாம் டாம்பாஹின் மனைவி (2006)

பரிதியின் கோள்கள் வெவ்வேறு கட்டங்களில் விருத்தியான போது, பூமியை வடித்த ஒரே மாதிரி விசைகளால் அவையும் செதுக்கப்பட்டன.  ஆதலால் ஒரே மாதிரி தள வடிவமைப்பு, உயிரினத் தோற்றம், நமது கடந்த காலம், எதிர்காலம் அவற்றிலும் நிகழலாம் !

அமெரிக்க ராக்கெட் விஞ்ஞானி ராபர்ட் கோடார்டு (1882-1945)

புளுடோவின் நிகழ் காலம் இறந்த காலமானது !

1930 ஆம் ஆண்டு புளுடோ கண்டுபிடிக்கப் பட்ட காலம் முதலே அது பரிதி மண்டலத்தின் ஓர் அண்டக் கோள் என்னும் கருத்தில் அடிப்படை ஐயப்பாடுகள் விஞ்ஞானிகளிடையே எழுந்தன !  2006 ஆம் ஆண்டில் புளுடோ உலக விஞ்ஞானிகளால் பரிதிக் குடும்பத்திலிருந்து நீக்கப் பட்டு, புதிய கோள் குழுவில் ஒன்றாகக் “குள்ளிக் கோள்” (Dwarf Planet) என்று அழைக்கப் படுகிறது !  ஒன்பதாவது கோள் புளுடோவை முதன்முதல் கண்டுபிடித்த வானியல் நிபுணர் கிளைடு டாம்பாஹ் (Clyde Tombaugh) தனது 90 ஆவது வயதில் (1997) காலமானார்.  அவரை எரித்த சாம்பலைப் “புதிய தொடுவானம் விண்ணுளவியில்” (New Horizon Space Probe) வைத்து விண்வெளி எங்கும் நாசா விஞ்ஞானிகள் தூவினர்.  2015 இல் திட்டப்படிப் புதிய தொடுவானம் விண்கப்பல் பயணம் செய்து, புளுடோவை உளவுவதற்கு முன்னமே புளுடோ பரிதி மண்டலத்தின் பட்டியலிலிருந்து நீக்கப் பட்டது குறித்து மிகவும் மனமுடைகிறார் 93 வயதான அவரது விதவை மனைவி பெட்ரீஷியா (Patricia) !  “இப்போது நான் குள்ளிக் கோள் புளுடோவைக் கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானியின் மனைவி” என்று தனது பெயர் தாழ்ந்து போய் விட்டதென்று அவர் கலங்குகிறார் !

புளுடோ ஏன் பரிதி குடும்பத்திலிருந்து நீக்கப்பட்டது ?

2006 ஆம் ஆண்டில் உலக வானியல் விஞ்ஞானிகள் [International Astronomical Union (IAU)] பிரேகில் (Prague) ஒன்றுகூடி, புளுடோ அண்டக் கோள்களின் பண்பாட்டு நிலையை ஒத்திருக்க வில்லை என்று முடிவு செய்து அதைப் பரிதிக் குடும்பத்திலிருந்து நீக்கி விட்டார்கள்.  பிறகு அதைக் கோளின் மதிப்பு நிலையிலிருந்து தாழ்த்திக் “குள்ளிக் கோள்” (Dwarf Planet) என்னும் புதிய குழுவில் தள்ளினார்கள் !  1992 இல் கியூபெர் வளையத்துக் கோள் (Kuiper Belt Object) ஒன்றைக் கண்டுபிடித்த பிறகு, டேவிட் ஜெவிட், ஜேன் லு (David Jewitt & Jame Luu) மற்றும் சில வானியல் நிபுணர்கள், வளையத்துக்கு அருகிலே சூரிய மண்டலத்தில் ஏராளமான புதிய அண்டக் குள்ளிகளைக் (70,000 Small Planet Bodies) கண்டார்கள். அவற்றில் எரிந்து போன வால்மீன்கள், விண்கற்கள் நெப்டியூன் கோளுக்கு அப்பால் பரிதியிலிருந்து 2.8-4.5 பில்லியன் மைல் தூரத்தில் இருப்பதை நோக்கினார்கள் !  அத்தகைய புதிய கோள் குள்ளிகளைக் கியூபெர் வளையத்தில் கண்டுபிடித்தது விஞ்ஞானிகளுக்குக் கோள்களைப் பற்றிய புதியதோர் கருத்தை உருவாக்கியது.

புதிய கண்ணோட்டத்தில் கோள்கள் என விஞ்ஞானிகள் குறிப்பிடுபவை எவை ?  2006 இல் பிரேகில் கூடிய உலக வானியல் விஞ்ஞானிகள் கோளுக்கு ஒரு புதிய குறிவிளக்கம் (Definition of a Planet) தந்தனர்.

முதன்முறை வந்த குறிவிளக்கம் :

முதலாவது : கோள் என்பது விண்வெளியில் ஒரு விண்மீனைச் சுற்றி வருவது.  அது விண்மீனும் இல்லை.  வேறு ஒரு கோளின் துணைக்கோளும் இல்லை.

இரண்டாவது : அதன் நிறை முழுவதும் ஈர்ப்பாற்றலால் இழுத்துச் சுருக்கப் பட்டுக் கோளமாய் உருட்டி யிருக்க வேண்டும்.

மூன்றாவது :  அதன் வடிவம் பெரிதாக இருந்து சுற்றுவீதியில் எதுமில்லாது விலக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும்.

கோள் குறிவிளக்கம் தர்க்கத்துக்குள் சிக்கியது !

உலக விஞ்ஞானிகள் பலர் முடிவு செய்த குறிவிளக்கத்தை ஏற்றுக் கொள்ளாத விஞ்ஞானிகள் சிலர் இருக்கிறார்கள்.  நாசாவின் “புதிய தொடுவான் விண்ணுளவிக் குறிப்பணியின் தலைவர் (New Horizon Space Probe Mission Leader) அலன் ஸ்டெர்ன் (Alan Stern) IAU விஞ்ஞானிகள் கூறிய மூன்றாவது விளக்கம் தவறு என்று சொல்கிறார்.  ஆகவே மூன்றாவது விளக்கம் தர்க்கமுள்ளதாக ஆகிவிட்டது. எப்படி ?  பூமி, செவ்வாய், வியாழக் கோள், நெப்டியூன் ஆகிய நான்கும் மூன்றாவது விதிக்கு முரணாக உள்ளன.  அந்த நான்கு கோள்களைச் சுற்றிலும் உள்ள தளப் பாதைகளில் எண்ணற்ற விண்கற்களின் குறுக்கீடுகள் உள்ளதால் கோள்கள் எனப்படும் குறிவிளக்கத்திற்கு அவை முரண் படுகின்றன என்று அலன் ஸ்டெர்ன் போல் எதிர்ப்பவரும் சிலர் இருக்கிறார்கள்.  பின்னால் IAU விஞ்ஞானிகளின் குறிவிளக்கத்துக்கு மேம்பட்ட செம்மை விளக்கமும் வெளிவந்தது.

மேம்பட்ட குறிவிளக்கம் :

1.  விண்மீன் ஒன்றைச் சுற்றி வருவது கோள்.

2.  பெரிதாக உருண்டை வடிவில் இருப்பது கோள்.

3.  அது பழுப்புக் குள்ளிபோல் (Brown Dwarf) ஆகப் பெரிதாக இருக்கக் கூடாது.  13-75 மடங்கு நிறையுள்ள வியாழக் கோள் அல்லது விண்மீன் போல “தவறிய விண்மீனாக (Failed Star) இருக்கக் கூடாது.

கோள்களின் குறிவிளக்கம் எதிர்காலத்தில் நுட்பமாக இன்னும் செம்மைப் படலாம் அல்லது மாறலாம்.  21 ஆம் நூற்றாண்டு புதுக் குறிவிளக்கப்படி மைய நிறையுடைய பரிதியை எட்டுக் கோள்களும், நான்கு குள்ளிக் கோள்களும், மற்றும் எண்ணற்ற சிறு அண்டங்களும் (Small Bodies) சுற்றி வருகின்றன !

புளுடோவின் நீள்வட்டக் கோணச் சுற்றுவீதி !

பரிதியைச் சுற்றுவரும் புளுடோவின் நீள்வட்டச் சுற்றுவீதி மட்டும் மற்ற கோள்களின் சீர் மட்ட வீதிகள் போலின்றி 17 டிகிரிக் கோணத்தில் சாய்ந்துள்ளது.  மேலும் அதன் சுற்று வீதி நெப்டியூன் சுற்றுவீதியைத் தனித்துவ நிலையில் இரண்டு இடங்களில் வெட்டிக் குறுக்கிடுகிறது !  மேலும் புளுடோவின் நீள்வட்ட வீதி கியூபெர் வளையத்தை ஊடுருவிச் சென்று மீள்கிறது.  நெப்டியூனும், புளுடோவும் தம் பாதைகளில் சுற்றிவரும் போது எப்போதாவது இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கும் தருணத்தில் புளுடோ நெப்டியூனில் மோதித் தகர்ந்து போய் விடலாம்.  அல்லது நெப்டியூன் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் புளுடோ சிக்கிக் கொண்டு, நிரந்தரமாய் அதன் துணைக்கோளாகி விடலாம் !  அத்தகையதோர் விந்தைக் காட்சி எப்போது நிகழும் என்று கணனி மூலம் நுட்பமாகக் காலத்தைக் கண்டு விடலாம் !

ஒளிநிறப் பட்டை ஆய்வில் [Spectroscopic Analysis] புளுடோவில் எந்த வித வாயும் இருப்பதாக அறிய முடிய வில்லை. புளுடோவின் வாயு அழுத்தம் மிக மிக பலவீன மானது. காரணம், புளுடோ மண்டலத்தின் கடும் குளிரில் [-230 டிகிரி C] ஹைடிரஜன், ஹீலியம் தவிர மற்ற எல்லா வாயுக்களும் குளிர்த் திரவமாகும்; அல்லது தணிவு [Liquefied or Frozen] நிலை பெறும்! புளுடோ வலுவற்ற ஈர்ப்பு சக்தி கொண்டுள்ளதால், தணிவாகாத வாயுக்கள் விண்வெளியில் பறந்து போய்விடும்! புளுடோ ஒரு காலத்தில் நெப்டியூன் கோளுக்குச் சந்திரனாய் இருந்து, ஓடுகாலித் துணைக் கோளாய்த் [Runaway Satellite] தன்னை விடுவித்துக் கொண்டு பின்னல் பிரிந்திருக்கக் கூடும் என்று எண்ணப் படுகிறது!

சூரிய மண்டலம் எப்போது தோன்றியது ?

வானியல் விஞ்ஞானிகளும், பூதளவாதிகளும் (Astronomers & Geologists) பூமியின் வயதைக் கணித்து அதிலிருந்து பரிதி மண்டலத்தின் தோற்ற வயதை அறியப் பல்வேறு முறைகளைக் கையாள்கிறார்.  நாமறிந்த பூமிப் பாறைகளின் கதிரியக்கத் தேய்வு வீதங்களைப் “பாறைக் கதிரளப்புக் காலக் கணிப்பு” மூலம் (Radiometric Dating of Rocks) கணக்கிட்டுச் சூரிய குடும்பம் சுமார் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுக்கு முன்பு தோன்றியிருக்கலாம் என்று கருதுகிறார்கள்.  பூமியின் பூர்வீகப் பாறை வயது கதிரியக்கத் தேய்வு வீதக் கணிப்பில் 3.9 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்பது தெரிய வருகிறது !  பூதளத்தட்டு நகர்ச்சிகள் (Plate Tectonics) தூண்டி பூமியில் எழும் பூகம்ப எரிமலை நிகழ்ச்சிகளால் பூர்வீகப் பாறைகள் நிலைமாறி அவற்றைக் காண முடியாமல் சிதைத்து விடுகின்றன !

பூமியின் பூர்வீகப் பாறைகளைத் தவிர விண்வெளிக் கற்கள், எரிகற்கள், நிலவிலிருந்து அல்லது செவ்வாய்க் கோளிலிருந்து வீழும் விண்கற்கள் மிகத் துல்லியமாகப் பரிதி மண்டல வயதுக் காலத்தை நிர்ணயம் செய்ய உதவுகின்றன.  அந்த மாதிரிகளின் கதிரியக்கத் தேய்வு வீதத்தைக் கணித்ததில் அவை 4.6 பில்லியன் ஆண்டு வயதைக் கொண்டவை என்று அறியப்பட்டு, பரிதி மண்டலம் அந்த வயதை ஒட்டி உண்டாகி இருக்க வேண்டும் என்று யூகிக்கப்படுகிறது.

சூரிய குடும்பத்திலே மிகச் சிறிய புறக்கோள் புளுடோ!

இருபதாம் நூற்றாண்டில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்த இரண்டு புறக்கோள்களில் [Outer Planets] ஒன்று, புளுடோ. மற்றொன்று அதைச் சுற்றி வரும் அதன் துணைக்கோள், சாரன் (Charon). இரண்டும் விண்வெளியில் வெகு தூரத்தில் மிகவும் மங்கிப்போய் தெரியும் கோள்கள். சூரிய குடும்பத்தின் ஒன்பதாவது கோளான புளுடோவை, அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி, கிளைடு டாம்பாக் [Clyde Tombaugh] 1930 ஆம் ஆண்டில் கண்டு பிடித்தார். ரோமானியக் ‘கீழுலகக் கடவுள்’ [God of the Underworld] புளுடோவின் பெயரால், புதுக் கோள் பெயரிடப் பட்டது.

நெப்டியூன் கண்டுபிடிக்கப் பட்டதுபோல், புளுடோவும் வானியல் கணித முறைப்படி ஊகித்துக் கண்டு பிடிக்கப் பட்ட ஒரு கோள்!  நெப்டியூன் சுற்றி வரும் வீதி, எதிர்பார்த்த பாதை போல் இல்லாமல் புதிராக இருந்தது! இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் [1905-1916] அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானிகள், பெர்ஸிவல் லோவெல் [Percival Lowell], வில்லியம் பிக்கரிங் [William Pickering] இருவரும், ஒளிந்து கொண்டுள்ள ஏதோ ஒரு புறக்கோள் பாதைத் திரிபு [Straying from the Path] செய்து வருகிறது, என்று உறுதியாக நம்பினார்கள்! அந்த நம்பிக்கையில் ஜமெய்கா மண்டவில் நோக்ககத்தில் [Observatory Mandeville, Jamaica] பிக்கரிங், புதுக் கோள் இருப்பிடத்தைக் கணித்துக், குறிப்பிட்ட விண்வெளியில் தொலை நோக்கி மூலம் தேடினார். அதே போல் லோவெல், பிளாக்ஸ்டாஃப், அரிஸோனா நோக்ககத்தில் [Observatory Flagstaff, Arizona] முயன்றார். பல வருடங்கள் தேடியும், இரண்டு விஞ்ஞானிகளும் புதுக்கோளைக் கண்டு பிடிக்க முடியவில்லை!

இருவரும் காலஞ் சென்றபின், 1930 இல் அவரது கணிதக் குறிப்புக்களைப் பயன்படுத்தி ஓரிளைய வானியல் விஞ்ஞானி கிளைடு டாம்பாஹ் [Clyde Tombaugh], தனது புதிய தொலை நோக்கி மூலம், பல இரவுகள் தொடர்ந்து வானத்தை வேட்டையாடிக் களைத்துக் கடைசியில் [Feb 18, 1930] புதிர்க் கோளைக் கண்டு பிடித்தார். ஆனால் சில நாட்கள் பொறுத்து லோவெல் பிறந்த நாளன்று, 1930 மார்ச் 13 இல் புதுக்கோள் புளுடோ கண்டு பிடிப்பை உலகுக்கு அறிவித்தார்.

புளுடோவைப் பற்றிய வானியல் தகவல்

புளுடோவின் துணைக்கோள் சாரன் [Charon] 1977 இல் கண்டு பிடிக்கப் பட்டது. புளுடோவை 12,000 மைல் தூரத்தில் சுற்றி வருகிறது சாரன். மங்கலான புளுடோவின் விட்டத்தைக் கணக்கிடுவது மிகவும் கடினம்! 1994 இல் பூமியின் வட்ட வீதியில் சுற்றி வரும் ஹப்பிள் விண்தொலை நோக்கி [Hubble Space Telescope] புளுடோ [1410 மைல்], சாரன் [790 மைல்] என்று இரண்டு கோள்களின் விட்டங்களை மிகவும் துள்ளியமாக கணக்கிட உதவியது.  புளுடோவின் வடிவை ஒப்பு நோக்கினால், புதன் கோளின் விட்டம் 3030 மைல், பூமி நிலவின் விட்டம் 2100 மைல்.

பரிதிலிருந்து 3.7 பில்லியன் மைல் தூரத்தில் சூரிய குடும்பத்தின் புறவெளிக் கோளாக யுரேனஸ், நெப்டியூன் இரண்டுக்கும் அப்பால், புளுடோ சுமார் 248 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறைப் பரிதியைச் சுற்றி வருகிறது.  புளுடோ தன்னைத் தானே ஒருமுறைச் சுற்ற சுமார் 6 நாட்கள் எடுக்கிறது.  புதுக்கோள் புளுடோ பரிதியைச் சுற்றி வரும் நீண்ட நீள்வட்ட வீதி மட்டம் [Elongated Elliptical Orbital Plane], மற்ற சூரியக் கோள்கள் சுற்றும் நீள்வட்ட வீதி மட்டத்திற்கு 17 டிகிரி சாய்ந்துள்ளது, ஒரு சிறப்பான வேறுபாடு! நீண்ட நீள்வட்டத்தில் சுற்றும் புளுடோ ஒரே ஒரு கோள்தான் பரிதிக்கருகில் வரும் போது, நெப்டியூன் வீதியைக் குறுக்கிட்டு [Transit], நெப்டியூனுக்கும் முன்னே புகுந்து, பரிதியை மிகவும் நெருங்குகிறது! 1989 இல் புளுடோ அவ்வாறு நீண்ட நீள்வட்டத்தில் பவனி வந்து குறுக்கீடு செய்து, பரிதியைச் சிறு ஆரத்தில் [Perihelion] மிகவும் நெருங்கியது. பிறகு 124 ஆண்டுகள் [248/2=124] கழித்து 2113 இல் புளுடோ பரிதிக்கு உச்ச தூரத்தில், [நீள் ஆரத்தில் Aphelion] பயணம் செய்து திரும்பி, அடுத்து 124 ஆண்கள் தாண்டி கி.பி 2237 இல் மீண்டும் பரிதிக்கு அருகே வரும்!

பரிதி மண்டலப் படைப்பில் தீர்க்கப்படாத சில புதிர்கள் !

அண்டக் கோள்கள் ஏன் பரிதியை நீள்வட்ட வீதிகளில் ஒரே தளமட்டத்தில் சுற்றுகின்றன ?  அவற்றின் சீரொழுக்க இயக்க முறைக்கு என்ன காரணிகள் உள்ளன ?  அகக்கோள்களும், புறக்கோள்களும் சூரியனை ஏன் எதிர்க் கடிகார முறையில் காலம் மாறாமல் சுற்றி வருகின்றன ? சூரியனை மற்ற கோள்கள் போலின்றித் தன்னச்சில் சுக்கிரன் மட்டும் ஏன் நேர்க் கடிகார வக்கிர திசையில் சுற்றி வருகிறது ? பூமியின் நிலவு தன்னச்சில் சுழாது ஏன் ஒரே முகத்தைக் காட்டிக் கொண்டு புது மாதிரிச் சுற்றி வருகிறது ? தன்னச்சில் கோள்களும் எதிர்க் கடிகாரச் சுழற்சியில் சுழல்வது ஏன் ?  கோள்களின் துணைக்கோள்களும் எதிர்க் கடிகாரச் சுழற்சியில் சுற்றுவது ஏன் ?  இந்த விந்தைகள் அனைத்தும் நிபுளாக் கோட்பாடு கூறும் “சுழற்தட்டு அமைப்பு” விதியைப் பெரும்பாலும் நிரூபிக்கின்றன.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How Many Planets are in the Solar System ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine - What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine - Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos - The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine - Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 A Discover Special - Unseen Universe - Comets Captured By : Jack McClintock (Jan 31, 2007)
25 Newsweek Magazine : The New Solar System - Our Changing View of the Universe - Requiem for a Planet Pluto (1930-2006) By : Jerry Adler
26 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40804172&format=html (Creation of Solar System Planets)
27 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40207221&format=html (புதனும், புளுடோவும்)
28 Solar System Formation By Jeff Scott (October 16, 2005)
29 New Scientist Magazine - New Planet Definition Sparks Furore (August 25, 2006)

******************
இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [Setember 11, 2008]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/09/11/katturai42/

     

    சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

     

     

பூத விரைவாக்கி யந்திரம்
புரட்டானை எதிர்ச் திசையில்
ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில்
முட்ட வைத்து உடைக்கும் !
புரட்டான் வயிற்றில்
உரித்தெடுக்கும் நுண்துகளை !
பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்புக் காட்சியை
அரங்கேற்றும் ஆய்வகத்தில் !
கருந்துளையை உண்டாக்கிக்
காசினியை விழுங்காது !
சிகாகோ நகரில் ஃபெர்மி செய்த
அணுப்பிளவுத் தொடரியக்க
ஆய்வில்லை இது !
பரமாணுவுக் குள்ளேயும்
பம்பர மாய்ச் சுற்று மோர்
நுட்ப அகிலம் !
பராமணுக்கள் முட்டையிடும் !
பொறிக்கும் அவற்றில்
கோடான கோடி
குளுவான்கள் ! குவார்க்குகள் !
லிப்டான்கள் !
ஃபெர்மி யான்கள் !
இதுவரைக் காணாத
நுட்ப போஸான் துகளை
வட்ட விரைவாக்கி யந்திரம்
முட்டை இடுமா ?

மனித இனம் தொடுவானுக்கு அப்பால் விண்வெளியை நோக்கி அங்கே என்ன உள்ள தென்று எப்போதுமே அறிய விரும்பியுள்ளது ! . . . 15 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நேர்ந்த பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு நிகழ்ச்சி ஓர் வரையறைக் குட்பட்ட காலத்தில்தான் எழுந்திருக்கிறது ! அதாவது 15 பில்லியன் ஆண்டுக்கு முந்தி உண்டான வடிவுகளை (Objects) நாம் காண முடியாது ! காரணம் அதுவரைப் பயணம் செய்யும் கால வரம்பு ஒளிக்குப் போதாது ! . . . ஆதலால் இன்னும் ஆழமாய் நோக்கி உளவச் சக்தி வாய்ந்த மிகக் நுண்ணிய மின்னலைகளை (Short Waves) நாம் பயன்படுத்த வேண்டி யுள்ளது. . . . ஆகவேதான் (செர்ன் போன்ற) பூத விரைவாக்கி யந்திரங்கள் பரமாணுக்களை மிகச் சக்தியூட்டிச் சோதிக்கத் தேவைப்படுகின்றன !

விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டிஃபென் ஹாக்கிங் (பிப்ரவரி 3, 1994)

 

 

மாபெரும் சக்தி வாய்ந்த மிக நுண்ணிய துகள்கள்தான் பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மைச் சக்தி இயக்கங்கள் பற்றிய வினாக்களுக்கு விடை அளிக்கின்றன.

ஸ்காட் வேக்லி, (Scott Wakely) துணைப் பேராசியர், சிகாகோ பல்கலைக் கழகம். (2006)

 

 

ஓர் எலெக்டிரானின் உள்ளே பயணம் செய்ய முடிந்தால், ஒளிந்திருக்கும் அதற்குரிய ஓர் அகிலத்தைப் பார்க்க முடியும் ! மேலும் அதற்குள்ளே காலாக்ஸிகளுக்கு ஒப்பான ஒளிமந்தைகளும்
சிறிய அண்டங்களும், எண்ணற்ற நுண் துகள்களும் அடுத்த அகிலங்களாக இருக்கலாம் ! பரமாணுக் குள்ளேயும் அவ்விதம் முடிவில்லாமல் அடுத்தடுத்துப் பிரபஞ்சத்தில் பிரபஞ்சங்களாய் விண்வெளியில் உள்ளன போல் இருக்கலாம் !

ஒன்றுக்குச் சான்றுகள் இல்லாமை என்பது அது இல்லாமைக்குச் சான்றில்லை !

கார்ல் ஸேகன் (Carl Sagan) வானியல் துறை மேதை

 

 

மனதைக் துள்ள வைக்கும் உச்சநிலைச் சக்தி வானியல் பௌதிகம் (High Energy Astrophysics) நுட்பத் துகளை பிரமாண்டத்துடன் பிணைக்கிறது. இத்துறையில் எழுந்த முன்னேற்றக் கோட்பாடுகள் பிரபஞ்சத் துவக்கத்தின் நிகழ்ச்சிகளையும், அப்போது தோன்றிய பேரளவுச் சக்தி வாய்ந்த இயக்கங்களையும் உளவு செய்ய விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகிறது. அத்துடன் அடுத்த சில ஆண்டுகளுக்கு மேலும் புதுக் கண்டுபிடிப்புகள் தோன்றுவதற்கு உறுதி அளிக்கின்றன.

கெல்லி ஜாகர், (Kellie Jaeger, Astronomy Magazine)

 

 

இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்திலே புரோட்டான்களும், நியூட்ரான்களும்தான் முதன்முதல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மூலாதாரப் பரமாணுக்கள் (Subatomic Particles). அவை கண்டுபிடிக்கப்பட்ட சமயத்தில் அவைதான் அணுவின் பிளக்க முடியாத மூலப் பரமாணுக்களாய்க் கருதப்பட்டன. 1960 ஆண்டுகளில் அவற்றுக்கும் நுட்பமான துகள்களால் பரமாணுக்கள் உருவாகியுள்ளன என்று அறியப் பட்டது. புதுமுறைச் சோதனைகள் மூலம் புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய பரமாணுக்களின் உறுதியற்ற உள்ளமைப்பை இப்போது அழுத்தமாய்ச் சொல்ல முடிகிறது.

கிளாஸ் ரித் & ஆன்டிரியா சேஃபர் (Klaus Rith & Andreas Schafer)

 

நுண்துகள் பௌதிகத்தின் நிலை பெற்ற மாதிரி விதி (The Standard Model of Particle Physics) விஞ்ஞான வரலாற்றில் வெற்றியின் உச்சத்திலும், அதைத் தாண்டிய முன்னேற்ற துவக்கத்திலும் கால அச்சின் மீது ஊஞ்சலாடிக் கொண்டிருக்கிறது !

கார்டன் கேன், (Gordon Kane) பௌதிகப் பேராசிரியர், மிச்சிகன் பல்கலைக் கழகம்.

 

 

பூத விரைவாக்கி யந்திரத்தின் புரட்சிகரமான முதல் சோதனை

 

 

2008 செப்டம்பர் 10 ஆம் தேதி ஜெனிவாவுக்கு அருகில் அடித்தளத்தில் கட்டப்பட்டுள்ள பூதகரமான செர்ன் வட்ட விரைவாக்கி அரணில் முதன்முதல் புரோட்டான் கணைகளை ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் எதிர்த்திசையில் முட்ட வைத்துத் துகள் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் (Particle Physicists) வெற்றிகரமாக முதற்படிச் சோதனையைச் செய்து காட்டினார்கள். அந்த ஆராய்ச்சி மூலம் இதுவரைக் காணாத பிரபஞ்சத்தின் மூலாதாரத் துகள், “ஹிக்ஸ் போஸான்” (Higgs Boson) என்பது விளைந்திடுமா என்று விஞ்ஞானிகள் தேடினர். அப்போது சோதனையில் எழும் பேரளவு உஷ்ணத்தில் பெருஞ் சிதைவு ஏற்பட்டு வெடித்துக் கருந்துளை ஒன்று உருவாகிப் பூமி விழுங்கப்பட்டு விடும் என்று சில விஞ்ஞானிகள் எச்சரிக்கை செய்து ஆராய்ச்சியைத் தடை செய்ய முயன்றார்கள் ! ஆனால் அப்படி ஒரு கருந்துளை உருவாகா தென்று பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞான மேதை ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் ஊக்கம் அளித்தார் ! மேலும் விஞ்ஞானிகள் பெரிதும் எதிர்பார்க்கும் ஹிக்ஸ் போஸான் அந்தச் சோதனையில் எழாது என்றும் ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் நூறு டாலர் பந்தயம் வைத்தார் ! செர்ன் முதல் சோதனையில் ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் எழாமல் போவதே நல்லதென்றும், அதனால் மற்ற விந்தையான விளைவுகளை உண்டாக்க வழிவகுக்கும் என்று ஹாக்கிங் விளக்கினார். இறுதியில் வெற்றி பெற்றவர் ஹாக்கிங்தான் ! புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் மோதிக் கொள்ளும் முதல் சோதனையில் ஹிக்ஸ் போஸான் மூலாதாரத் துகள் ஏனோ விளைய வில்லை !

முதல் சோதனையில் நல்ல செய்தி என்ன ? பூதப் பரமாணு உடைப்பி எனப்படும் [Large Hadron Collider (LHC)] செர்ன் (CERN) விரைவாக்கிச் சோதனையில் சிக்கலில்லை ! பிரச்சனை யில்லை ! தவறுகள் எதுவும் நேரவில்லை ! அசுரக் கருந்துளை உருவாகி நமது அருமைப் பூமியை விழுங்க வில்லை ! அத்துடன் ஹாக்கிங் எதிர்பார்த்தபடி ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் காணப்பட வில்லை ! உலகத்திலே திறமையுள்ள விஞ்ஞானிகள் 20 ஆண்டுகளாய்க் காத்திருந்து செர்ன் இப்போது ஆரம்பிக்கத் துவங்கியுள்ளது. இந்த அசுர யந்திரம் பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பைப் போல் அரங்கத்தில் உருவாக்கி நுட்ப வினாடியில் வெளியாகுபவை எத்தகைய நுண்துகள்கள் (Tiniest Particles) என்று கருவிகள் மூலம் உளவப் படும், புரோட்டான் கணைகளை ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய வேகத்தில் எதிர்த் திசையில் மோத வைத்துப் பரமாணுக்களின் (Sub-Atomic Particles) வயிற்றுக்குள் இன்னும் புலப்படாமல் ஒளிந்துள்ள நுண்துகள்கள் எவையென்று அறியப்படும் !

செர்ன் விரைவாக்கியின் உன்னத நிறுவக அமைப்புகள்

 

 

4 பில்லியன் டாலர் செலவில் உருவான செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம் ஜெனிவாவுக்கு அருகில், 150-500 அடி (45-150 மீடர்) ஆழத்தில் 17 மைல் (27 கி. மீடர்) நீளமுடைய வட்ட அரணில் அமைக்கப் பட்டிருக்கிறது. 1995 இல் கட்டுமான வேலைகள் தொடங்கி 13 ஆண்டுகளாகக் கட்டப்பட்ட நவீன செர்ன் விரைவாக்கியில் பணிபுரிவோர் 80 உலக நாடுகளைச் சேர்ந்த 500 பல்கலைக் கழகங்களின் உயர்ந்த 10,000 விஞ்ஞானிகள் ! அவர்களில் 1200 விஞ்ஞானிகள் அமெரிக்காவிலிருந்து சென்றவர். செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரத்துக்கு ஆகும் செலவில் அமெரிக்காவின் பங்கீடு : 531 மில்லியன் டாலர் ! செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரத்தை இயக்கிச் சோதனைகள் புரியச் செலவாகும் மின்சக்தி ஆற்றல் 120 மெகாவாட் ! அந்த அசுர ஆற்றலில் 1600 மின்காந்தத் தீவிரக் கடத்திகள் (Superconducting Magnets) புரோட்டான்களைப் படிப்படியாக ஒரு திசையில் ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் (99.9999 % ஒளிவேகம்) உந்த வைத்து, அவை 17 மைல் நீள வட்டக் குகை அரணில் ஏவப்படுகின்றன. அதேபோல் எதிர்த்திசையில் புரோட்டான்கள் ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் உந்திச் சென்று இரண்டு ஒளிக்கற்றைகளும் மோதிக் கொள்கின்றன ! பரமாணுக்கள் ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் எதிர்த்திசைகளில் பயணம் செய்து முட்டும் போது பேரளவு வெப்பச் சக்தி உண்டாகுகிறது ! மெய்யாகக் குகை அரணில் புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் மோதும் போது ஒரு சிறு பெரு வெடிப்பு உள்ளே நிகழ்கிறது.

உலகப் பெரும் விரைவாக்கி யந்திரம் புரோட்டான் கணைகள் மோதுதலின் போது 13 அடி (3.8 மீடர்) விட்டமுள்ள வட்டக் குகை அரண் சூடேறுவதால் அது தொடர்ந்து குளிர்ப்படுத்துச் சாதனங்களால் (Refrigerating Units) வெப்பத் தணிப்பு (-271 டிகிரி) செய்யப்பட வேண்டும். பேராற்றல் மிக்க மின்காந்தக் கடப்பிகள் தொடர்ந்து திரவ ஹீலியத்தில் வெப்பத் தணிப்பு செய்யப்படுகின்றன. 17 மைல் நீளக்குகையில் இரண்டு இணையாகச் செல்லும் புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் (Two Parallel Proton Beams) பயணம் செல்லும். எதிர்த்திசையில் செல்லும் ஒளிக்கற்றைகள் மோதிக் கொள்ளும் வீதம் வினாடிக்கு ஒரு பில்லியன் தடவைகள் ! அவற்றின் விளைவுகளைப் பதிவு செய்ய 3000 கணனிகள் பாதையில் அமைக்கப் பட்டுள்ளன. அவை ஒரு பில்லியன் மோதல்களை வடிகட்டி அவற்றில் 100 மிக முக்கிய மோதல்களாகச் சேமிக்கின்றன. அத்தகவல் பல்கலைக் கழகங்களுக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கும் அங்கிருந்து அனுப்பப் படுகிறது.

விரைவாக்கியில் பெரு வெடிப்பு இயக்கமும் நுண்துகள்களை உளவும் கருவிகளும்

 

 

1. அட்லாஸ் உளவி (ATLAS Detector - A Toroidal LHC Apparatus) : 150 அடி (46 மீடர்) நீளமுள்ள இந்தக் கருவி எல்லாவற்றிலும் பெரியது. 7000 டன் எடை கொண்ட இக்கருவி ஐ·பெல் கோபுரத்தின் எடையை நெருங்கியது ! அதன் இணைப்புக் கம்பிகள் 3000 எண்ணிக்கை அளவு ! அதை அமைக்க 300,000 டன் பாறைகளைத் தகர்க்க வேண்டிய தாயிற்று ! 50,000 டன் காங்கிரீட் ஊற்ற வேண்டி தாயிற்று ! அட்லாஸ் உளவி 3200 டெர்ராபைட்ஸ் பச்சைத் தகவல் (Terabytes of Raw Data) ஓராண்டில் சேமிக்கும் ! இரண்டு கருவிகள் உள்ளன. அவை பிண்ட ஆரம்பத்தைக் காணும். புதிய பௌதிகம், பிறப் பரிமாணம் (Extra Dimension) காணும்.

பத்து மணிநேரச் சோதனையில் ஒளிக்கணைத் துகள்கள் (Particles Beam) 10 பில்லியன் கி.மீடர் தூரத்துக்கும் மிஞ்சிப் பயணம் செய்கின்றன ! அந்த தூரத்தை காட்ட முடிந்தால் பூமியிலிருந்து நெப்டியூன் சென்று மீள்வதை ஒத்தது ! ஒளிக்கணையின் வெப்பச் சக்தி ஆற்றலைக் கணக்கிட்டால் ஒரு கார் மணிக்குச் சுமார் 1000 மைல் (1600 கி.மீடர்) வேகத்தில் செல்லத் தேவையான எரிசக்திக்கு ஒப்பாகும் ! LHC மோதல் [Large Hadron Collider (LHC)] உற்பத்தி செய்யும் சக்தி 14 டெட்ரா எலெக்டிரான் வோல்ட் (14 Tetra eV) or 14 TeV. (One TeV is the equivalent Energy of motion of a flying mosquito).

2. CMS Detectors (Compact Muon Solenoid) : இதுதான் ஹிக்ஸ் போஸான்களைத் தேடிக் கண்டுபிடிக்கும் கருவி. கரும்பிண்டத்தின் இயற்கைப் பண்பாடை உளவும்

3. ALICE (A Large Ion Collider Experiment) : இது திரவப் பிண்டத்தைக் கண்டுபிடிக்கும்.
(Liquid form of Matter called Quark-Gluon Plasma that existed shortly after the Big Bang)

4. LHCb (Large Hadron Collider Beauty) : பெரு வெடிப்பில் தோன்றிச் சரிபாதி இருக்கும் பிண்டம், எதிர்ப்பிண்டம் (Matter & Anti-Matter) ஆகியவற்றைக் கண்டுபிடிப்பது. இழந்து போன எதிர்ப்பிண்டத்துக்கு என்னவாயிற்று என்று உளவு செய்யும்.

பூத விரைவாக்கி யந்திரங்களில் அடிப்படைத் துகள்கள் சோதனை

 

 

சுவிட்ஜர்லாந்தின் தென்மேற்கு மூலையில் ஜெனிவாவுக்கு அருகில் அமைந்துள்ள “செர்ன்” (CERN Particle Accelerator) அடித்தளக் குகைக் குழல்களில் சூரியனை மிஞ்சிய உஷ்ணத்தை உண்டாக்கி, விஞ்ஞானிகள் அணுவின் அடிப்படைத் துகள்களை உண்டாக்கி ஆராய்ச்சி செய்து வருவார்கள். செர்ன் ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகள் ஆராய்ச்சிகள் நடத்தும் அடிப்படைத் துகள் விரைவாக்கி ஆய்வுக் கூடம். நான்கு மைல் நீளமாகச் சுருண்ட குழலில் அமைக்கப் பட்ட, உலகிலே மிகப் பெரிய ஒரு பூத விரைவாக்கி. அந்த வீரிய காந்தக் குழல்களில் 7000 டிரில்லியன் [(1 Trillion = 10^12) 1 followed by 12 Zeros] டிகிரி செல்ஸியஸ் உஷ்ணம் உண்டாக்கப் படுகிறது ! செர்ன் விரைவாக்கியை ஒரு பூத நுண்ணோக்கிக் கருவியாகப் பயன்படுத்தி விஞ்ஞானிகள், பிண்டத்தின் அணுவுக்குள்ளே அடங்கியுள்ள பரமாணுக்களின் அகிலத்தைக் கடந்த 50 ஆண்டுகளாக உளவு செய்து புதிய மூலத் துகள்களைக் கண்டுபிடித்துள்ளார்கள்.

1960 ஆண்டு முதல் விரைவாக்கி யந்திரங்களில் அணுவின் 12 மூலாதாரத் துகள்களைப் பற்றி விஞ்ஞானிகள் இதுவரை அறிந்துள்ளார்கள். அணுவின் உள்ளமைப்பு எளிதானது என்னும் பழைய பௌதிகக் கருத்துக்கு அவை எதிர்த்து நின்றன ! 1961 இல் முர்ரே ஜெல்மன் (Murray Gellmann) 8 அடுக்கு வழியின் மூலம் அடிப்படைத் துகள்களின் கணிதச் சீரமைப்பை (Eightfold Way to Relate Particles by Mathematical Symmetry) எடுத்துக் கூறினார். அடுத்து தனியாக ஜியார்ஜ் ஸ்விக் என்பவர் (George Zweig) இன்னும் அடிப்படையான “குவார்க்ஸ்” போன்ற துகள்களைக் காட்டி, துகள்கள் சீரமைப்பை விளக்கினார். முதலில் மூன்று குவார்க்குகள்தான் உள்ளன என்று கூறினர். பிறகு 1974 இல் பர்டன் ரிக்டர் (Burton Richter) என்பவர் இரண்டு மைல் நீள “ஸ்டான்ஃபோர்டு நேர்போக்கு விரைவாக்கியில்” (Stanford Liner Accelerator) நான்காவது குவார்க் கண்டுபிடிக்கப் பட்டது. அதே சமயத்தில் ஸாமுவேல் திங் (Samuel Ting) என்பவரும் அதைக் கண்டுபிடித்தார்.

1977 இல் ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் (Fermilab) லியான் லேடர்மான் (Leon Lederman) மிகக் கனமான ஐந்தாவது குவார்க்கைக் கண்டுபிடித்தார். அடுத்து 1984 இல் ஐரோப்பாவில் செர்ன் ஆய்வகத்தில் ஆறாவது குவார்க் காணப் பட்டது. ஆறு குவார்க்குகள் மேல், கீழ், நளினம், நூதனம், உச்சம், நீச்சம் (Up, Down, Charm, Strange, Top & Bottom) என்று பெயரிடப் பட்டன. அந்த ஆறு வகை குவர்க்குகள் மேலும் மூன்று நிறப் பிரிவில் “சிவப்பு, பச்சை, நீலம்” என்று கூறப்பட்டன. முதல் நிலை மாதிரி அட்டவணையில் (Standard Model) மூலாதாரத் துகள்கள் ஆறு குவார்க்குகள், ஆறு லெப்டான்கள், ஐந்து போஸான்கள், [ஹிக்ஸ் என்னும் ஆறாவது யூகிப்பு போஸான் பிறகு இணைந்தது). பிறகு மூன்று இயக்க விசைகள் (Physical Forces). குவார்க்குகள் கனமான அடிப்படைத் துகள்கள். லெப்டான் என்பவை பளு குன்றிய அடிப்படைத் துகள்கள். போஸான்கள் மூன்று வித விசைகளைக் (Strong & Weaker Nuclear Forces, Electromagnetic Forces) கொண்டு செல்பவை (Bosons are Force Carriers). (ஈர்ப்பு விசை இன்னும் சேர்க்கப் படவில்லை). குளுவான் என்பது குவார்க்குகளைப் பிணைத்திருக்கும் பிசின். குவார்க்குகளும், லெப்டான்களும் ஃபெர்மியான்கள் (Fermions) என்று அழைக்கப் படுகின்றன.

பிரபஞ்சத்தின் புதிய அடிப்படைத் துகள்களும் அவற்றின் பிணைப்புகளும்

 

 

விண்வெளியில் மினுமினுக்கும் எண்ணிலா விண்மீன்கள் முதலாக நமது மூலாதார டியென்னே (DNA) அணுக்கள் வரை, அனைத்துப் பிண்டங்களும் (Matter) குறிப்பிட்ட சில அடிப்படைத் துகள்களைக் (Fundamental Particles) கொண்டவை. பிளக்க முடியாது எனக் கருதப்பட்ட அணுக்கருவின் புரோட்டானும், நியூட்ரானும் மிக நுண்ணிய குளுவான்கள் கொண்டவை என்று அறியப்பட்டது. மூலாதாரமான அந்த நுண்துகள்களை மேலும் பிளக்க முடியாது. அவை புரோட்டான், நியூட்ரான் போலத் தனித்துக் காணப்படாதவை. பிரித்து எடுக்க முடியாதவை. 1960 ஆம் ஆண்டுக்கு முன்பு விஞ்ஞான மேதைகள் ரூதர்·போர்டு (1871-1937), நீல்ஸ் போஹ்ர் (1885-1962) ஆகியோர் முன்னோடிகளாய் விளக்கிய அணு அமைப்பின் உட்கருவில் புரோட்டான்களும், நியூட்ரான்களும் உள்ளன வென்றும், அவற்றை எலெக்டிரான்கள் சுற்றி வருகின்றன வென்றும் கூறினார்கள். அதாவது எலெக்டிரான், புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகியவை அணுவின் பிளக்க முடியாத அடிப்படைத் துகள்கள் என்று ஒருகாலத்தில் கருதினார்கள். அந்தப் பூர்வீகக் கருத்து 1960 ஆண்டுகளில் மாறிவிட்டது.

1960-1970 ஆண்டுக்களில் அடிப்படைத் துகள்கள் பற்றிய பூர்வீக அணுவியல் அமைப்புச் சித்தாந்தம், பின்னால் வந்த விஞ்ஞானிகளால் திருத்தப் பட்டது. பிரபஞ்சத்தின் புதிய அடிப்படைத் துகள்களில் முதலாகக் "குவார்க்குகள்" (Quarks) என்பவை அறியப் பட்டது. குவார்க்குகளை அசுர வலுவுடன் பிணைத்துள்ள "குளுவான்" (Gluon) பற்றி அறியப்பட்டது. ஆறு வகையான குவார்க்குகள் இருப்பது தெரிய வந்தது. அதாவது குவார்க்குகள் <> (Up, Down, Charm, Strange, Top, Bottom) என்று ஆறு விதத்தில் நினைவில் நிற்கும் எளிய பெயர்களில் குறிப்பிடப் பட்டன. பளுவின்றி மெலிந்த குவார்க்குகள் "மேல்," "கீழ்" என்று இரு விதத்தில் இருப்படுபவை. குவார்க்குகள் இரண்டும் பொதுவாக அணுவின் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகியவற்றில் இருப்பவை.

பிரபஞ்சத்தில் குவார்க்குகள் வலுமிக்க விசையால் (Strongest Force) ஒன்றை ஒன்று இறுக்கமாகப் பிணைத்துக் கொண்டுள்ளன. அதாவது குவார்க்குகள் தனியாக இருக்க மாட்டா ! ஒரு குவார்க் மற்ற குவார்க்குடன் வலுவுள்ள விசையால் பரமாணுக்களுக்குள் எப்போதும் இணைந்தே இருப்பது. அந்த வலுவான விசை குளுவான் அல்லது ஒட்டுவான் (Gluon) என்று அழைக்கப்படுகிறது. அப்படிப்பட்ட அடிப்படைத் துகள்களால் கட்டப் பட்டவையே இந்த பிரபஞ்சமும் அதன் உள்ளே நகரும் கோடான கோடிப் பிண்டப் பொருட்களும் என்பது அறியப்படுகிறது. அத்தகைய மூலாதாரக் குவார்க்கையும் அவற்றைப் பிணைத்துள்ள அசுர வலுவான விசையையும் ஆழ்ந்து அறிவதே இப்போது விஞ்ஞானிகளின் பிரதமக் குறிக்கோளாக உள்ளது. பூமியின் மீது பொழிந்து விழும் அகிலக் கதிர்களில் (Cosmic Rays) ஏராளமான அடிப்படைத் துகள்கள் உள்ளன ! அவற்றில் 90% புரோட்டான்கள், எலெக்டிரான்கள். அவற்றைத் தவிர மேஸான், நியூட்ரினோ, பாஸிட்ரான், மியூவான், சியான் போன்றவையும் விழுகின்றன.

தற்போதிருக்கும் விஞ்ஞானக் கருவிகளால் அளக்க முடியாதபடிக் குவார்க்குகள் மிக மிக நுண்ணியவை. அவற்றின் பளுவை நிறுக்க முடியாது. குவார்க்குகளைப் பிரிக்க முடியாது. ஒரு புரோட்டானைப் பிளக்க முயலும் போது, குவார்க்குகள் பத்து டன் விசை வலுவுடன் ஒட்டிக் கொள்கின்றன. அவை மிக நுட்பமாக இருப்பதால் புரோட்டானுள் பில்லியனில் ஓரளவான இடத்தைப் பிடித்துக் கொள்கிறது. புரோட்டான் பளுவிலும் மிகச் சிறிய விகிதமாகக் குவார்க் உள்ளது. புரோட்டானில் குவார்க்குகள் அடைத்துக் கொண்ட சிற்றிடம் போகக் காலியாகக் கிடக்கும் இடத்தில் இருப்பதென்ன என்னும் வினா எழுகிறது. அந்தக் காலி மனையில்தான் குளுவான் எனப்படும் பிசின் குவார்க்குகளைப் பிணைக்கும் ஒட்டு விசையாக நிரப்பிக் கொண்டுள்ளது ! அத்தகைய குவார்க், குளுவான் பிசினே பிரபஞ்சத்தின் 98% பளுவாகவும் பரவியுள்ளது ! இயற்கையானது கோடான கோடி முறைகளில் பளுவில்லா குவார்க்குகளையும், வலுவான குளுவான்களால் பிணைத்து பிரபஞ்சத்தைப் படைத்துள்ளது !

செர்ன் விரைவாக்கியில் நடக்கும் உளவுச் சோதனைகள்

 

 

ஹைடிரஜன் மூலக்கூறுகளிலிருந்து எழுகின்ற புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் (Proton Beams) ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் வட்ட அரண் பைப்பில் 10,000 இல் ஒரு பங்கு வினாடியில் ஒரு முறைச் சுற்றி விடுகின்றன ! LHC விரைவாக்கி மிக்க நவீனச் சாதனம் ! பேரிச்சையில் அமைக்கப் பட்ட சாதனம் ! செர்ன் விரைவாக்கி எப்படிப் பிரபஞ்சம் தோன்ற ஆரம்பித்தது ? முதற்சில நுட்ப பின்ன வினாடிகளில் உண்டான மூலாதாரப் பிண்டத் துகள்கள் எவை ? புதிரானக் கரும்பிண்டம், புரியாத கருந்துளை எவ்விதம் உதித்தன ? போன்ற வினாக்களுக்கு விடைகாண உதவி செய்யும். விரைவாக்கியின் வட்ட அரணில் புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் வினாடிக்கு 600 மில்லியன் தடவை நேர்முட்டு மோதி (Head-on Collisions) ஒரு நுட்பப் பேரொளிக் கோளத்தை (Minuscule Fire Ball) எழுப்பி முதல் 10^12 இல் 1 வினாடியில் (One Millionth of a Millionth Second) நேர்ந்த பெரு வெடிப்புக் காட்சியை அரங்கேற்றுகிறது ! அந்தக் காட்சி நிகழ்ச்சியில் துகள் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் இதுவரைக் காணாத மூலாதார ஹிக்ஸ் போஸானைக் காணப் போவதாக எதிர்பார்க்கிறார். ஒளித்துகள் விஞ்ஞானிகள் இதுவரை ஏன் புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய பரமாணுக்களும் அவை நிரம்பிய மூலகங்களும் நிறை பெற்றன வென்று விளக்கிய தில்லை ! அவ்விதம் நிறை அளிப்பவை ஹிக்ஸ் போஸான் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார் ! "செர்ன் விரைவாக்கிச் சோதனை மோதல்களில் ஹிக்ஸ் போஸான் காணப்பட வில்லை என்றால், விஞ்ஞானிகளுக்கு அது பெரும் அதிர்ச்சியைத் தரும்," என்று ஹார்வேர்டு கோட்பாடு விஞ்ஞானி லிஸா ரான்டல் கூறுகிறார் !

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How Many Planets are in the Solar System ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine - What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine - Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos - The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine - Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 The Search for Infinity - Solving the Mysteries of the Universe By : Gordon Fraser (1995)
25 CERN Large Hadron Collider - Particle Physics - A Giant Takes on Physics’ Biggest Question By : The New York Times (May 15, 2007)
26 CERN Fires up the New Atom Smasher to Near Big Bang By : Alexander Higgins [Sep 7, 2008]
27 World’s Largest Atom Smasher (CERN) Completion [March 26, 2008]
28. Time Magazine Report - The Moment [September 10, 2008] Geneva [Sep 22, 2008]
29 CERN Atom Smasher - Latest Wikipedia Report

******************
இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [September 18, 2008]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/09/18/cern-atom-smasher/

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

    பூதப் பரமாணு உடைப்பி
    புரட்டானை விரைவாக்கிச்
    சோதனையைச்
    சிறப்பாகச் செய்தாலும் இன்று
    நிறுத்த மானது !
    திரவ ஹீலியம் கசிந்து
    பிரச்சனை விளைந்தது !
    மின்காந்தக் கடத்திகள்
    சூடாகி
    எரிந்து போயின !
    சிரமமின்றி வெற்றி யில்லை !
    கீழே விழுந்த குழந்தை
    மேலே எழுந்து
    மீண்டும் நடக்கும் !
    எத்தனை முறை விழுந்தாலும்
    எழுந்திடும் !
    வானில் பறக்க
    வையக மனிதன்
    எத்துணை தரம் விழுந்துள்ளான்
    எழுந்துள்ளான் ?
    நுட்ப போஸானை
    வட்ட விரைவாக்கி காணும்
    காலம் வரும் ! அதுவரை
    காத்திரு மனமே !

    +++++++

    “பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு நேர்ந்த நிகழ்ச்சியின் ஆரம்ப விளைவுகளை விஞ்ஞானிகள் திரும்பவும் அரங்கேற்ற முயற்சி செய்வதை மனித இனம் வீணாக விடாது, அழிந்து போகாது பாதுகாப்பது முக்கியமானது”

    “செர்ன் விரைவாக்கிச் சோதனையில் கருந்துளை ஒன்று உண்டாக வாய்ப்பில்லை ! அப்படி ஒரு நுண்ணிய கருந்துளை விளைந்தாலும் அது ஆவியாகிச் சின்னஞ் சிறு துகள்களாகி மறைந்து போய்விடும். செர்ன் விரைவாக்கி அப்படி அற்புதமாய் ஒரு சிறு கருந்துளையை உண்டாக்க முடிந்தால் நான் ஆராய்ந்து முன்னால் வெளியிட்ட விஞ்ஞானப் பதிப்பிற்குப் பெருத்த வெகுமதியும் நோபெல் பரிசும் கிடைக்கும்.”

    விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டிஃபென் ஹாக்கிங் [செப்டம்பர் 10, 2008]

    “(செர்ன் பூத விரைவாக்கி) நிறுவகத்தின் முழுத் தோற்றத்தை மனக்கண்ணில் பார்த்தால் நாங்கள் 20 ஆண்டுகளாக யந்திரத்தைக் கட்டுமானம் செய்தது தெரிகிறது. அதைத் தொட்டு இயக்க நீண்ட காலச் சவாலான முயற்சி தேவைப் பட்டது. விபத்து நேர்ந்த இந்தத் தருணம் ஓரிரண்டு ஆண்டுகள் கழித்து நெடுங் கால நினைவாகிவிடும்.”

    “இரு மின்காந்தங்களுக்கு இடையில் உள்ள மின்னோட்ட வடத்தில் (Current Carrying Cable) இணைப்புச் சேர்க்கை (Soldering Joint) பழுதாகிச் சூடாகிப் பிணைப்பு உருகியது ! அந்த முறிவே ஹீலியம் கசிவை உண்டாக்கித் “தணிப்புக்” (Quench) கேடு நிலையைத் தூண்டிக் காந்தங்கள் சூடேறி எரிந்து போயின.”

    “செர்ன் விபத்தால் பொதுநபருக்கு ஆபத்துகள் விளைய வில்லை என்றாலும் இத்தகைய பூத விரைவாக்கி நிறுத்தம் செலவு மிகுந்த பராமரிப்பு என்பதை நான் ஒப்புக் கொள்கிறேன்.”

    ஜேம்ஸ் கில்லிஸ் ஆளுநர் செர்ன் தகவல் தொடர்பு நிறுவனம்

    “இவ்விதம் விரைவாக்கியின் துவக்க காலங்களில் இடையிடையே தற்காலியமாக குறுகிய கால அல்லது நீடித்த பராமரிப்பு வேலைகள் நிகழ்ந்து இயக்க தாமதம் உண்டாவது தவிர்க்க முடியாதது.”

    பீடர் லிமன் செர்ன் பௌதிக விஞ்ஞானி.

    மாபெரும் சக்தி வாய்ந்த மிக நுண்ணிய துகள்கள்தான் பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மைச் சக்தி இயக்கங்கள் பற்றிய வினாக்களுக்கு விடை அளிக்கின்றன.

    ஸ்காட் வேக்லி, (Scott Wakely) துணைப் பேராசியர், சிகாகோ பல்கலைக் கழகம். (2006)

    இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்திலே புரோட்டான்களும், நியூட்ரான்களும்தான் முதன்முதல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மூலாதாரப் பரமாணுக்கள் (Subatomic Particles). அவை கண்டுபிடிக்கப்பட்ட சமயத்தில் அவைதான் அணுவின் பிளக்க முடியாத மூலப் பரமாணுக்களாய்க் கருதப்பட்டன. 1960 ஆண்டுகளில் அவற்றுக்கும் நுட்பமான துகள்களால் பரமாணுக்கள் உருவாகியுள்ளன என்று அறியப் பட்டது. புதுமுறைச் சோதனைகள் மூலம் புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய பரமாணுக்களின் உறுதியற்ற உள்ளமைப்பை இப்போது அழுத்தமாய்ச் சொல்ல முடிகிறது.

    கிளாஸ் ரித் & ஆன்டிரியா சே·பர் (Klaus Rith & Andreas Schafer)

    பூத விரைவாக்கி பழுதாகித் திரவ ஹீலியம் கசிவு

    வெற்றிகரமாக முதல் சோதனையைச் செய்து காட்டிய செர்ன் பூத விரைவாக்கி யந்திரத்தில் 2008 செப்டெம்பர் 19 ஆம் தேதி நீடித்த கால நிறுத்தத்தை உண்டாக்கும் ஒரு யந்திரப் பழுது ஏற்பட்டு உலக விஞ்ஞானிகளைப் பெருத்த ஏமாற்றத்தில் மூழ்க்கி விட்டது ! ஒரு மின்சார இணைப்பு துண்டிப்பால் பிணைப்பு உருகிக் குளிர்ச்சி திரவ ஹீலியம் கசிந்து “பேரளவு காந்தத் தணிப்பு” (Massive Magnetic Quench) நிகழ்ந்ததால், குளிர்ச்சியில் இருந்த 100 மின்காந்தக் கடத்திகளில் (Superconductor Magnets) உஷ்ணம் 100 டிகிரி C உண்டாகி விட்டது ! செர்ன் குகையில் ஒரு டன் ஹீலியம் கசிந்த உடனே தீயணைப்புப் படை வரவழைக்கப் பட்டது. உஷ்ணம் தணிந்த நிலையில் சோதனையின் போது கண்காணிக்கப்பட்ட 17 மைல் அடித்தளக் குகை சூடாகத் தாமதமானதால் ஆய்வாளரும், தீயணைப்பாளரும் சீக்கிரம் உள்ளே நுழைய முடியவில்லை ! அதற்குள் நூறு காந்தக் கடத்திகள் உஷ்ணப் பெருக்கால் எரிந்து கரிந்து சிதைந்து விட்டன !

    எரிந்த காந்தச் சாதனங்களை வெளியில் எடுத்து புதிய காந்தங்களை இடுவதற்குக் குறைந்தது இரண்டு மாதங்கள் ஆகலாம் என்று முதலில் அறிவிக்கப்பட்டது ! 17 மைல் வட்டச் சுற்றின் எட்டுப் பகுதிகளில் மொத்தம் 1600 மின்காந்தக் கடத்திகள் (Superconducting Magnets) அமைப்பாகி உள்ளன ! அவற்றில் ஒரு பகுதிக் காந்தக் கடத்திகள் (எண்ணிக்கை : 100) சிதைந்து விட்டன ! குளிர்ப் பிரதேசத்தில் அமைக்கப் பட்ட செர்ன் பூத விரைவாக்கியைக் குளிர்காலத்தில் இயக்கும் திட்ட மில்லாததால் குளிர்காலம் போய் 2009 ஆண்டு ஏப்ரலில் மீண்டும் செர்ன் இயங்கத் துவங்கும் என்று இப்போது முடிவாக அறிவிக்கப் பட்டுள்ளது.

    செர்ன் விரைவாக்கியில் ஏற்பட்ட விபத்தின் விபரங்கள்

    விரைவாக்கி யந்திரத்தின் 17 மைல் அடித்தள வட்டச் சுற்றளவில் 1200 இருதுருவக் காந்தங்கள் (Dipole Magnets) அமைக்கப் பட்டிருக்கின்றன. அந்த மின்காந்தங்கள் வழியே புரோட்டன் கணைகள் ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் எதிர்திசையில் உந்தப்பட்டு மோதி உடைகின்றன ! அந்த மின்காந்தங்களை உச்சக் கடத்திகளாக ஆக்குவது 2 டிகிரி கெல்வின் உஷ்ண நிலையில் செலுத்தப் பட்டுள்ள திரவ ஹீலியம். ஏதாவது ஒரு காரணத்தால் மின்காந்தம் சூடானால் அதன் மின்கடத்திப் பண்பாடு சீர்குலைந்து புரோட்டானின் வேகம் குன்றிப் போகிறது. அந்த முரண் நிலை “தணிப்பு” (Quench) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது. தணிப்பு ஏற்பட்டால் மின்காந்தத்தில் “சூட்டுத் தடம்” (Hot Spot in the Magnet) உண்டாகும். செப்டம்பர் 19 ஆம் தேதியில் ஒரு பகுதி மின்காந்தங்களில் பழுது ஏற்பட்டுத் திரவ ஹீலியம் கசிந்து அத்தகைய தணிப்புக் கேடு நிலை நேர்ந்தது ! சூட்டு்த் தடங்கள் கட்டுப்பாடு இல்லாமல் பெருகி மின்காந்தச் சாதனங்களைச் சிதைத்து விட்டன !

    திரவ ஹீலியம் கசிந்ததற்குக் காரணம் என்ன ? இரண்டு மின்காந்தங்களுக்கு இடையில் உள்ள மின்னோட்ட வடத்தில் (Current Carrying Cable) இணைப்புச் சேர்க்கை (Soldering Joint) பழுதாகிச் சூடாகிப் பிணைப்பு உருகியது ! அந்தப் பிளவே ஹீலியம் கசிவை உண்டாக்கித் “தணிப்புக்” கேடு நிலையைத் தூண்டியது.

    பழுதுகளைச் செப்பணிட்டுச் சிதைந்த மின் காந்தங்களை மாற்றி அமைக்க இரண்டு மாதங்கள் ஆகலாம் என்று அறிவிக்கப் பட்டுள்ளது ! குளிர்கால நிறுத்தம் (LHC Winter Shutdown) வருவதற்கு முன்பு அந்தப் பராமரிப்பு வேலைகள் எல்லாம் செய்து முடிப்பார்களா என்று இப்போது சொல்ல முடியாது என்று செர்ன் தகவல் அதிகாரிகள் கூறுகிறார். “இவ்விதம் விரைவாக்கியின் துவக்க காலங்களில் இடையிடையே தற்காலியமாக குறுகிய கால அல்லது நீடித்த பராமரிப்பு வேலைகள் தாமதம் உண்டாக்கும்,” என்று செர்ன் பௌதிக விஞ்ஞானி பீடர் லிமன் கூறுகிறார்.

    பூத விரைவாக்கியில் நேர்ந்த முந்தைய விபத்துகள்

    1. செங்குத்துத் துளையில் நீர் வெள்ள நிரப்பு விபத்து

    கட்டுமான வேலைகள் நடந்த சமயத்தில் CMS (Compact Muon Solenoid) துகள் உளவுக் கருவியைச் சேமிக்க ஒரு செயற்கைக் குகை வெட்டும் போது தீவிரப் பிரச்சனைகளும், சிரமங்களும் பெருகிக் கால தாமதம் உண்டாக்கின ! பூமிக்குக் கீழ் 50 மீடர் (160 அடி) துளையைத் தோண்டும் சமயத்தில் நீரூற்றுகள் எழும்பிக் குகைத் துளையை நிரப்பிடப் பயமுறுத்தியது ! பொறியாளர் அடித்தள ஆற்று நீரைத் தடுக்க 3 மீடர் (10 அடி) தடிப்புப் பனியரண் ஒன்றைக் கிணற்றைச் சுற்றிலும் அமைக்க வேண்டியதாயிற்று.

    2.. மின்காந்தக் கடத்தி முறிந்து வாயுக் கசிவு விபத்து

    2007 ஏப்ரல் மாதம் வாயு கசியாதிருக்க அழுத்தச் சோதனை (Gas Pressure Testing) ஒரு காந்தச் சாதனம் முறிந்து உடைந்தது ! அதனால் வாயு பேரளவில் கசிந்து செர்ன் நீண்ட குகையில் பணி புரியும் அநேக பணியாட்களைப் பாதுகாப்புத் தளங்களுக்கு வெளியேற்றும் அவசியம் ஏற்பட்டது.

    3. நெளிந்து போன நுழைப்பு முழுச் சாதனங்கள் PIM (Buckled Plug-in-Modules)

    2007 ஆண்டின் இறுதியில் ஒரு சில PIMs பழுதானது அறியப் பட்டன ! அவை ஒரு மின்காந்தக் கடத்தியின் ஒளிக்கணைக் குழலையை (Beam Tube) அடுத்த மின்காந்தக் கடத்தியின் குழலோடு இணைப்பவை. அந்த இணைப்புகளில் நகரும் பகுதிகள் உள்ளே முறிந்து குழலில் ஒளிக்கணைப் போக்கைத் தடுப்பது அறியப்பட்டது.

    செர்ன் விரைவாக்கிச் சோதனைகள் பற்றி ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங்

    4 பில்லியன் டாலர் செலவில் பிரான்சில் உருவான செர்ன் விரைவாக்கியைப் பற்றி பிரிட்டீஷ் தினசரி இதழ் டெலகிரா·ப் நிருபருக்கு ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் 2008 செப்டம்பர் 10 ஆம் தேதி அளித்த பேட்டியில் கூறியவை :

    பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு நேர்ந்த நிகழ்ச்சியின் ஆரம்ப விளைவுகளை விஞ்ஞானிகள் திரும்பவும் அரங்கேற்ற முயற்சி செய்வதை மனித இனம் வீணாக விடாது, அழிந்து போகாது பாதுகாப்பது முக்கியமானது. செர்ன் விரைவாக்கி விசை அமுக்கப் பட்டதும் விபத்து ஏற்பட்டு இந்த உலகம் முடிவு காலத்தை அடையாது. பெரும் பரமாணு உடைப்பி L.H.C (Large Hadron Collider) மிகவும் பாதுகாப்பான யந்திரம். செர்ன் ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானிகள் விரைவாக்கியைப் பயன்படுத்திப் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தையும், கட்டுமான அமைப்பையும் சீராக அறிந்து பௌதிகத்தில் உள்ள சில இடைவெளிகளை நிரப்ப முற்படுகிறார்கள்.

    பெரு வெடிப்புக் காட்சியை மீண்டும் அரங்கேற்றி பிரபஞ்சத்தின் உட்பொருட்கள் யாவை, எதனால் பிரபஞ்சம் விரிகிறது, எதிர்காலத்தில் அதற்கு என்ன விளையும் என்பது போன்ற விபரங்களை உளவத் திட்ட மிட்டுள்ளார்கள். முக்கியமாக விஞ்ஞானிகள் ஒளிக்கணைத் துகளின் சக்தியை நான்கு மடங்கு மிகையாக்கி அதன் மோதல் பண்பாடுகளை ஆராயவும் போகிறார். ஆயினும் அத்தகைய மேம்பாட்டுச் சோதனையிலும் “கடவுள் துகள்” (God Particle) எனப்படும் “ஹிக்ஸ் போஸான்: போன்ற புதிர்த் துகள் விளையாது என்றும் எச்சரிக்கை செய்தார்.

    செர்ன் விரைவாக்கியில் மேலும் “உன்னத துணையாளர்” (Super Partners), “எல்லாத் துகள் துணையாளி” (Partners of all Particles) என்பவை கண்டுபிடிப்புக்கு வாய்ப்புள்ளது. காலாக்ஸிகளைப் பிணைக்கும் புதிரான கருமைப் பிண்டம் உருவாக்க அவை உதலாம். எதைக் கண்டுபிடித்தாலும் சரி, எதைக் கண்டுபிடிக்க முடியாமல் போனால் சரி, பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பைப் பற்றிப் பல புதிய நூதன விளைவுகளை செர்ன் ஆராய்ச்சிகளில் அறிந்து கொள்ளலாம். எனினும் அந்தச் சோதனைகளால் எந்த வித அபாய விபத்துக்கள் எழ மாட்டா என்று அழுத்தமாகக் கூறினார்.

    செர்ன் விரைவாக்கிச் சோதனையில் ஒரு கருந்துளை உண்டாக வாய்ப்பில்லை ! அப்படி ஒரு நுண்ணிய கருந்துளை விளைந்தாலும் அது ஆவியாகிச் சின்னஞ் சிறு துகள்களாகி மறந்து விடும். பூகோளத்துக்கு அருகிய விண்வெளியில் நேரும் பெருஞ் சக்தி மோதுதல்கள் மில்லியன் கணக்கில் நேருகின்றன ! ஆனால் அவற்றால் எதுவும் பூமிக்கு நிகழ்வதில்லை ! ஆகவே செர்ன் விசையை அமுக்கும் போது எந்த அபாயமும் நேரப் போவதில்லை !

    செர்ன் விரைவாக்கி அப்படி அற்புதமாய் ஒரு சிறு கருந்துளையை உண்டாக்கினால் அவர் ஆராய்ந்து முன்னால் வெளியிட்ட விஞ்ஞானப் பதிப்பிற்குப் பெருத்த வெகுமதியும் நோபெல் பரிசும் கிடைக்கும் என்று கூறிப் பூரித்துக் கொண்டார்.

    பூத விரைவாக்கி யந்திரத்தின் வெற்றிகரமான முதல் சோதனை

    2008 செப்டம்பர் 10 ஆம் தேதி ஜெனிவாவுக்கு அருகில் அடித்தளத்தில் கட்டப்பட்டுள்ள பூதகரமான செர்ன் வட்ட விரைவாக்கி அரணில் முதன்முதல் புரோட்டான் கணைகளை ஒட்டிய ஒளிவேகத்தில் எதிர்த்திசையில் முட்ட வைத்துத் துகள் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் (Particle Physicists) வெற்றிகரமாக முதற்படிச் சோதனையைச் செய்து காட்டினார்கள்.
    அந்த ஆராய்ச்சி மூலம் இதுவரைக் காணாத பிரபஞ்சத்தின் மூலாதாரத் துகள், “ஹிக்ஸ் போஸான்” (Higgs Boson) என்பது விளைந்திடுமா என்று விஞ்ஞானிகள் தேடினர். அப்போது சோதனையில் எழும் பேரளவு உஷ்ணத்தில் பெருஞ் சிதைவு ஏற்பட்டு வெடித்துக் கருந்துளை ஒன்று உருவாகிப் பூமி விழுங்கப்பட்டு விடும் என்று சில விஞ்ஞானிகள் எச்சரிக்கை செய்து ஆராய்ச்சியைத் தடை செய்ய முயன்றார்கள் ! ஆனால் அப்படி ஒரு கருந்துளை உருவாகா தென்று பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞான மேதை ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் ஊக்கம் அளித்தார் !

    மேலும் விஞ்ஞானிகள் பெரிதும் எதிர்பார்க்கும் ஹிக்ஸ் போஸான் அந்தச் சோதனையில் எழாது என்றும் ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் நூறு டாலர் பந்தயம் வைத்தார் ! செர்ன் முதல் சோதனையில் ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் எழாமல் போவதே நல்லதென்றும், அதனால் மற்ற விந்தையான விளைவுகளை உண்டாக்க வழிவகுக்கும் என்று ஹாக்கிங் விளக்கினார். இறுதியில் வெற்றி பெற்றவர் ஹாக்கிங்தான் ! புரோட்டான் ஒளிக்கணைகள் மோதிக் கொள்ளும் முதல் சோதனையில் ஹிக்ஸ் போஸான் மூலாதாரத் துகள் ஏனோ விளைய வில்லை !

    முதல் சோதனையில் நல்ல செய்தி என்ன ? பூதப் பரமாணு உடைப்பி எனப்படும் [Large Hadron Collider (LHC)] செர்ன் (CERN) விரைவாக்கிச் சோதனையில் சிக்கலில்லை ! பிரச்சனை யில்லை ! தவறுகள் எதுவும் நேரவில்லை ! அசுரக் கருந்துளை உருவாகி நமது அருமைப் பூமியை விழுங்க வில்லை ! அத்துடன் ஹாக்கிங் எதிர்பார்த்தபடி ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் காணப்பட வில்லை ! உலகத்திலே திறமையுள்ள விஞ்ஞானிகள் 20 ஆண்டுகளாய்க் காத்திருந்து செர்ன் இப்போது ஆரம்பிக்கத் துவங்கி வெற்றிகரமான முதல் சோதனைக்குப் பிறகு முடங்கி யுள்ளது. இந்த அசுர யந்திரம் பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பைப் போல் அரங்கத்தில் உருவாக்கி நுட்ப வினாடியில் வெளியாகுபவை எத்தகைய நுண்துகள்கள் (Tiniest Particles) என்று கருவிகள் மூலம் உளவப் படும், புரோட்டான் கணைகளை ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய வேகத்தில் எதிர்த் திசையில் மோத வைத்துப் பரமாணுக்களின் (Sub-Atomic Particles) வயிற்றுக்குள் இன்னும் புலப்படாமல் ஒளிந்துள்ள புதிய நுண்துகள்கள் எவை யென்று 2009 இல் அறியப்படும் !

    ++++++++++++++++++++++++++

    தகவல்:

    Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

    1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
    2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How Many Planets are in the Solar System ? (Aug 21, 2007)
    3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
    4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
    5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
    6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
    7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
    8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
    9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
    10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
    11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
    12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
    13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
    14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
    15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
    16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
    17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
    18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
    19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
    20 Astronomy Magazine - What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
    21 National Geographic Magazine - Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
    22 Astronomy Magazine Cosmos - The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
    23 Discover Magazine - Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
    24 The Search for Infinity - Solving the Mysteries of the Universe By : Gordon Fraser (1995)
    25 CERN Large Hadron Collider - Particle Physics - A Giant Takes on Physics’ Biggest Question By : The New York Times (May 15, 2007)
    26 CERN Fires up the New Atom Smasher to Near Big Bang By : Alexander Higgins [Sep 7, 2008]
    27 World’s Largest Atom Smasher (CERN) Completion [March 26, 2008]
    28. Time Magazine Report - The Moment [September 10, 2008] Geneva [Sep 22, 2008]
    29 CERN Atom Smasher - Latest Wikipedia Report
    29 (a) Failure (LHC) During CERN Magnetb Test (2007)
    29 (b) BBC News : Energising the Quest for Big Theory” By : Paul Rincon [Sep 10, 2008]
    30. BBC News - What Happened to the Big Bang Machine ? By Paul Rincon [Sep 24, 2008]
    31 BBC News Collider Halted Until Next Year By : Paul Rincon [Sep 24, 2008]
    32 Universe Today - Helium Leak Forces LHC Shutdown for at lease Two Months [Sep 20, 2008]
    33 Universe Today - Really Bad News : LHC to be Switched off Until Spring 2009 [Sep 23, 2008]
    34 Telegraph - Stephen Hawking : Large Hadron Collider Vital to Humanity [Sep 11, 2008]
    35 BBC News : Hadron Collider Halted for Months [Sep 24, 2008]

    36 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40809181&format=html (CERN Atom Smasher -1)

    ******************
    இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [Setember 25, 2008]

     

    http://jayabarathan.wordpress.com/2008/09/26/cern-atom-smasher-2/

    [கட்டுரை: 43]

     

    சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

     

     

அகிலத்தின் மாயக் கருந்துளைகள்
அசுரத் திமிங்கலங்கள் !
உறங்கும் பூத உடும்புகள் !
விண்மீன் விழுங்கிகள் !
சுழன்று சுற்றி வரும்
இரண்டு கருந்துளைகள் மோதித்
தழுவிக் கொள்ளும் !
கவர்ச்சி ஈர்ப்பாற்றல்
பெருகிக்
கதிர் அலைகள் உண்டாகும் !
கருவிகள் பிணைப்பைக்
கண்டுபிடிக்கும் !
கடவுளின்
கைத்திற ஓவியம்
மெய்த்திறம் ஆய்வது,
மாந்தரின் மகத்துவம் !

இதுவரை விஞ்ஞானிகள் அனைவரும் நெருங்குகின்ற இரு காலாக்ஸிகள் இணையும் என்றும், அவற்றிலுள்ள இரண்டு கருந்துளைகள் மோதும் போது பிணையும் என்று யூகித்தார்கள். இப்போது முதன்முதலாக நாங்கள் இயங்கிடும் இரண்டு கருந்துளைகள் பிணைவதை (விண்வெளியில்) நேராகக் கண்டோம்.

டாக்டர் ஸ்டெஃபினி கோமுஸ்ஸா (Stefanie Komossa, Max Plank Institute of Extraterrestrial Physics, Germany) (Nov 19, 2002)

“சமீபத்திய ஹப்பிள் தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்புகள் வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு மாபெரும் பிரபஞ்சச் சவாலாகி விட்டன ! காரணம் அது ஒவ்வொரு காலாக்ஸியின் மையத்திலும் பூதகரமான கருந்துளை ஒன்று இருப்பதைத் திறந்து காட்டி விட்டது !”

ஸ்டீவ் நாடிஸ், (Astronomy Science Editor)

“புதிய பொறிநுணுக்க முறை “விளைவுத் தொடுவானைத்” (Event Horizon) தெளிவாகக் காட்டுகிறது. அதுவே கருந்துளை இருப்பை நேரிடைச் சான்றாக நிரூபிக்கிறது.”

ஸ்டீவ் நாடிஸ், (Astronomy Science Editor)

“கருந்துளைகள் மெய்யாகக் கருமை நிறம் கொண்டவை அல்ல ! அவை ஒளித்துகள் மினுக்கும் கனல் கதிர்களை (Quantum Glow of Thermal Radiation) வீசுபவை.

ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் (1970)

விண்மீன் முந்திரிக் கொத்தில் (Star Cluster) இடைத்தரக் (Medium Size) கருந்துளை ஒன்று இருக்குமானால், அது சிறிய கருந்துளையை விழுங்கும் அல்லது கொத்திலிருந்து விரட்டி அடிக்கும்.

டேனியல் ஸ்டெர்ன் Jet Propulsion Lab (JPL), California

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தின் மர்மமான விசித்திரங்கள் ! அந்தக் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன ! எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்து போய் எஞ்சிய திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் அடர்த்தியாகி “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை அடைவதுதான் கருந்துளை. அந்தச் சமயத்தில் கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்கற்று முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது. (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

விண்வெளி விடைக் கைநூல் (Ths Handy Space Answer Book)

பூதக் கருந்துளைகள் இரண்டு மோதிப் புணர்ந்து கொள்ளும் !

2002 ஆம் ஆண்டு நவம்பரில் 4 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள காலாக்ஸியின் இரண்டு அசுரக் கருந்துளைகள் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கிப் பூத மோதலை உண்டாக்கிக் காலவெளியின் நெசவு அமைப்பை அசைக்கப் போவதாய் டாக்டர் ஹேஸிங்கரும் அவரது விஞ்ஞானிகளும் சந்திரா எக்ஸ்-ரே விண்ணோக்கியில் (Chandra X-Ray Observatory) முதன்முதலில் கண்டார்கள். அப்போது நேர்ந்த விளைவுகளின் படங்களைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்து வந்தார்கள். அந்த இரு கருந்துளைகளின் பிணைப்பு (Black Holes Merger) அவற்றைத் தாங்கியுள்ள இரண்டு காலாக்ஸிகளின் மோதுதலால் நிகழ்ந்தது. அவ்விரு கூட்டுக் காலாக்ஸிகள் NGC-6240 என்னும் குறிப்புப் பெயரால் அழைக்கப் படுகின்றன. பூதக் கருந்துளைகள் அவ்விதம் மற்ற காலாக்ஸிகளில் இருப்பதையும், நமது பரிதி சுற்றி வரும் பால்வீதி காலாக்ஸியின் மையத்திலும் அத்தகைய ஒரு கருந்துளை உள்ளதையும் சந்திரா எக்ஸ்-ரே விண்ணோக்கி காட்டியுள்ளது. அத்துடன் கடந்த 14.7 பில்லியன் ஆண்டுகளாக எவ்விதம் காலாக்ஸிகள் உருவாகி வந்தன என்பதைக் காட்டும் ஒரு ஜன்னலாகவும் இருந்தது.

“இதுவரை விஞ்ஞானிகள் அனைவரும் நெருங்குகின்ற இரு காலாக்ஸிகள் இணையும் என்றும், அவற்றிலுள்ள இரண்டு கருந்துளைகள் மோதும் போது பிணையும் என்று யூகித்தார்கள்,” என்று டாக்டர் ஹேஸிங்கர் (Dr. Hasinger, Chandra X-Ray Observatory) கூறினார். “இப்போது முதன்முதலாக நாங்கள் இயங்கிடும் இரண்டு கருந்துளைகள் பிணைவதை (விண்வெளியில்) நேராகக் கண்டோம்.” என்று ஸ்டெஃபினி கோமஸ்ஸா (Stefanie Komassa, Max Plank Institute of Extraterrestrial Physics, Germany) பிறகு அறிவித்தார்.

விண்வெளி விஞ்ஞான வரலாற்றில் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஓர் மகத்தான மைல்கல் என்று சந்திரா எக்ஸ்-ரே விண்ணோக்கியின் ஆளுநர் ஹார்வி தனன்பாம் (Harvey Tananbaum) கூறினார். பேராற்றல் வாய்ந்த ஈர்ப்பாற்றலில் ஒளியையும் தாண்டிச் செல்ல விடாத பேரளவுத் திணிவுநிறை கொண்டவை பூதக் கருந்துளைகள் எனப்படும் பேரண்டங்கள். தனிப்பட்ட விண்மீன்கள் முடிவில் வெடித்துத் தோன்றும் சூப்பர்நோவா மூலமாகக் கருந்துளைகள் உண்டாகலாம்.

இரு கருந்துளை மோதலை உளவிடக் கணனி மாடல்கள்

கருந்துளைகள் பிரபஞ்சத்தின் பேரளவு திணிவுமிக்க அண்டங்கள் (Densest Objects) என்று கருதப்படுபவை. அவற்றின் அசுர ஈர்ப்பியல் ஆற்றல் ஒளிச்சக்தியையும் இழுக்க வல்லது. அருகில் நெருங்கும் விண்மீன்கள் கூடக் கருந்துளையிடமிருந்து தப்பிக் கொள்ளமுடியாது. அதே சமயத்தில் சுருளும் இரண்டு கருந்துளைகள் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கினால் என்ன நேரிடும் என்று விஞ்ஞானிகள் விண்ணோக்கிக் கருவிகள் மூலமும், கணனி போலிப் படைப்பு மாடல்கள் (Computer Simulation Models) மூலமும் ஆராய்ந்து வருகிறார்கள்.

பிரபஞ்சத்தில் கருந்துளைகள் ஒன்றை நோக்கி ஒன்று சுழற்சியில் நெருங்கும் போது “கால-வெளியைத்” திரித்து ஈர்ப்பியல் அலைகளை (Gravitational Waves) உண்டாக்குகின்றன. இரண்டு கருந்துளைகள் நெருங்கிப் பிணைந்து அவ்விதம் வடிவான காலவெளி நெளிவுகளை (Space-Time Ripples) விஞ்ஞானிகள் கணனிப் “போலிப் படைப்புகளில்” (Computer Simulations) அமைத்துப் பார்த்தால் எதிர்கால ஈர்ப்பியல் அலைகளை விளக்குவதற்கு ஏதுவாகிறது. இரு கருந்துளைகள் பிணைந்து ஏற்பட்ட கால-வெளி நெளிவுகளின் அசுர ஆற்றல் படைத்த கணனியின் மாடல்கள், துல்லியமாக ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் சமன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவாறு அமைந்துள்ளன, அவ்விதம் போலிப் படைப்பில் வரைந்த அலை வடிவான கை முத்திரைகள் (Waveform Signatures) ஈர்ப்பியல் அலைகளை உளவும் கருவிகளைப் பயன்படுத்தும் ஆராய்ச்சியாளருக்கு மிகவும் உதவுகின்றன.

சிறிய கருந்துளைகள் ! பெரிய கருந்துளைகள் !

வானியல் நிபுணர் ·பெலிக்ஸ் மாராபெல் (Felix Marabel) தானொரு சிறு கருந்துளை பால்வீதி காலாக்ஸியை ஊடுருவிச் சென்றதைக் கண்டதாகக் கூறினார். நமது பரிதியைப் போல் 3.5-15 மடங்கு நிறை கொண்டவை சிறு கருந்துளை வரிசையில் வருபவை. அந்தச் சிறு கருந்துளையைச் சுற்றி வரும் சிறு விண்மீனின் இயக்கத்தை வானியல் நிபுணர் நோக்கும் போது கண்ட விளக்கங்கள் அவை. அந்தக் குறிப்பில் நிபுணர் கூறுவது : அகிலவெளி விண்மீன் கூட்டத்தின் ஊடே நுழைந்து, சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் உந்தப்பட்டுத் தோன்றிய சிறு கருந்துளையானது சூழ்ந்த விண்மீன்களை விட நான்கு மடங்கு வேகத்தில் பிளந்து கொண்டு செல்கிறது !

அதே சமயத்தில் காலாக்ஸிகளின் மையத்தில் தோன்றும் கருந்துளைகள் யாவும் வேறோர் தனிப்பட்ட இனத்தைச் சார்ந்தவை. அந்தக் கருந்துளைகளை நாம் நேரிடையாகக் காண முடியாது. அவற்றைச் சுற்றியுள்ள பிண்டங்கள் அல்லது மற்ற விண்மீன்கள் எவ்விதம் பாதிக்கப்படுகின்றன என்பதை வைத்துத்தான் கருந்துளைகள் இருப்பை அறிய முடியும்.

டாக்டர் ஸ்டெஃபினி கோமுஸ்ஸா குழுவினர் கண்ட பெரிய கருந்துறைகள் நமது பரிதியைப் போல் 10-100 மில்லியன் மடங்கு நிறையுள்ளவை ! அவற்றில் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கும் இரண்டு கருந்துளைகளைக் கோமுஸ்ஸா கண்டார். அப்போது அவற்றின் இடைவெளித்தூரம் 3000 ஒளியாண்டுகள். இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கிச் செல்லும் வேகம் வெகு வெகு மெதுவானது ! அவை இரண்டும் பிணைத்துக் கொள்ளும் காலம் சுமார் 100 மில்லியன் ஆண்டுகள் என்று கணக்கிடப் படுகிறது ! அவ்விதம் அவை மோதி இணையும் போது, ஈர்ப்பியல் அலைகள் உண்டாகி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதிக்கு உகந்த முறையில் அகிலவெளியை ஊடுருவிச் செல்லும். 4 பில்லியன் ஆண்டுகளில் ஆன்ரோமேடா காலாக்ஸி (Andromeda Galaxy) நமது பால்வீதிக் காலாக்ஸியோடு மோதும் போது அவற்றின் கருந்துளைகள் மோதிப் பிணைந்து கொள்ளும் என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் கணக்கிடுகிறார்கள்.

பிரபஞ்சக் கருந்துளை என்பது என்ன ?

1916 ஆம் ஆண்டில் ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியின் அடிப்படையில் ஜெர்மன் வானியல் விஞ்ஞானி கார்ல் சுவார்ஸ்சைல்டு (Karl Schwarzschild), பிரபஞ்சத்தில் முதன்முதல் கருந்துளைகள் இருப்பதாக ஓரரிய விளக்கவுரையை அறிவித்தார். ஆனால் கருந்துளைகளைப் பற்றிய கொள்கை, அவருக்கும் முன்னால் 1780 ஆண்டுகளில் ஜான் மிச்செல், பியர் சைமன் லாப்பிளாஸ் (John Michell & Pierre Simon Laplace) ஆகியோர் இருவரும் அசுர ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட “கரும் விண்மீன்கள்” (Dark Stars) இருப்பதை எடுத்துரைத்தார்கள். அவற்றின் கவர்ச்சிப் பேராற்றலிலிருந்து ஒளி கூடத் தப்பிச் செல்ல முடியாது என்றும் கண்டறிந்தார்கள் ! ஆயினும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருந்துளைகள் மெய்யாக உள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொள்ள நூற்றி முப்பது ஆண்டுகள் கடந்தன !

1970-1980 ஆண்டுகளில் பேராற்றல் படைத்த தொலைநோக்கிகள் மூலமாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் நூற்றுக் கணக்கான காலாக்ஸிகளை நோக்கியதில், கருந்துளைகள் நிச்சயம் இருக்க வேண்டும் என்னும் கருத்து உறுதியானது. கருந்துளை என்பது ஒரு காலவெளி அரங்கில் திரண்ட ஓர் திணிவான ஈர்ப்பாற்றல் தளம் (A Black Hole is a Region of Space-time affected by such a Dense Gravitational Field that nothing, not even Light, can escape it). பூமியின் விடுதலை வேகம் விநாடிக்கு 7 மைல் (11 கி.மீ./விநாடி). அதாவது ஓர் ஏவுகணை விநாடிக்கு 7 மைல் வீதத்தில் கிளம்பினால், அது புவியீர்ப்பை மீறி விண்வெளியில் ஏறிவிடும்.. அதுபோல் கருந்துளைக்கு விடுதலை வேகம் : ஒளிவேகம் (186000 மைல்/விநாடி). ஆனால் ஒளிவேகத்துக்கு மிஞ்சிய வேகம் அகிலவெளியில் இல்லை யென்று ஐன்ஸ்டைனின் நியதி எடுத்துக் கூறுகிறது. அதாவது அருகில் ஒளிக்கு ஒட்டிய வேகத்திலும் வரும் அண்டங்களையோ, விண்மீன்களையோ கருந்துளைகள் கவ்வி இழுத்துக் கொண்டுபோய் விழுங்கிவிடும்.

கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்த அசுரக் கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் எவ்விதம் கண்டுபிடித்தார்கள் ? நேரடியாகக் காணப்படாது, கருந்துளைகள் தனக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசிகள் ஆகியவற்றின் மீது விளைவிக்கும் பாதிப்புகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டு ஆராயும் போது அவற்றின் மறைவான இருப்பை அனுமானித்து மெய்ப்பிக்கிறார்கள். நமது சூரிய மண்டலம் சுற்றும் பால்மய வீதியில் பல விண்மீன் கருந்துளைகள் (Stellar Black Holes) குடியேறி உள்ளன ! அவற்றின் திணிவு நிறை (Mass) சூரியனைப் போன்று சுமார் 10 மடங்கு ! பெருத்த நிறையுடைய அவ்வித விண்மீன் ஒன்று வெடிக்கும் போது அது ஓர் சூப்பர்நோவாக (Supernova) மாறுகிறது ! ஆனால் வெடித்த விண்மீனின் உட்கரு ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ (Neutron Star) அல்லது திணிவு நிறை பெருத்திருந்தால் கருந்துளையாகவோ மாறிப் பின்தங்கி விடுகிறது.

ஈசா நாசா ஏவும் விண்ணுளவி “லிஸா”

2012 ஆண்டில் விண்வெளி நோக்கி ஈர்ப்பலைகளை உளவும் விண்ணூர்தி ஒன்று (Gravity Wave Detector) ஏவப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது. ஈரோப்பிய ஈசாவும் & அமெரிக்க நாசாவும் திட்டமிட்ட அந்த விண்ணுளவியின் பெயர் “லிஸா” (ESA & NASA Space Probe - LISA -Laser Interferometry Space Antenna). அந்தத் திட்டம் பிரபஞ்சத் தேடலில் ஈர்ப்பியல் அலைகளை ஆராயும் முறையில் ஒரு முக்கிய பலகணியைத் திறக்கும். விண்வெளித் திட்டத்தில் மூன்று விண்ணுளவிகள் 5 மில்லியன் கி.மீடர் தூரத்தில் (3 மில்லியன் மைல்) சமகோண முக்கோணத்தில் பயணம் செய்து கொண்டு “மைக்கேல்ஸன் கதிர் நோக்கிக் கருவி” (Michelson Interferometer) போல் ஒளிக்கதிர் அனுப்பி ஈர்ப்பியல் அலைகளை ஆராயும்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - What Happens When Black Holes Collide ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine - What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine - Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40712061&format=html (Black Hole Article -1)
23 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40808282&format=html (Black Hole Article -2)
26 The Christian Monitor - Two Black Holes Collide - A Megamerger in Space (Nov 20, 2002)
27. New Scientist Space - Black Hole Collision Simulation By : Maggie McKee (18 April 2006)
28 Sky & Telescope Magazine - Monster Black Holes Soon to Collide By Robert Naeye [Jan 12, 2008]
29 Monster Black Hole Found Escaping Home Galaxy By David Shiga [Apr 29, 2008]
30 Discover Magazine - Whole Universe - Invisible Universe By Martin Rees & Priyamvada Natarajan. [Fall 2008]

******************
இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [October 9, 2008]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/10/10/katturai43/

 

cover-image-europa-titan1

[கட்டுரை: 45]

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 

அப்படி எழுதப் பட்டுள்ளது !
ஓராயிரம் பாதைகளில்
ஏதோ
ஒரு வழியில்
வாய்ப்புள்ள தென்றால்
உயிரின உதயம்
எப்படி ஆயினும்
எழுந்திடும் !
உயிரின வளர்ச்சிக்கு ஏற்ற
உலகங்களில்
உயிர்கள் தோன்றி விடும் !
உயிருக்கு நஞ்சான உலகங்கள்
ஆக்கிர மிப்பாகிக்
காலனி யாகும் !
விரிந்த ஒளிமந்தையில்
திரியும் விண்மீன் அரங்குகள்
உயிர்க் குஞ்சுகள்
பொரிக்கும் குருவிக் கூடுகள் !
உயிரின நீடிப்புக் கொடைக்
களஞ்சியம் !
குவலயக் கொடை இது !
கொடுத்தோன்
எவனெனத் தெரியாது !
எப்படியோ இந்தப் பிரபஞ்சம்
இயங்கும்
அப்படி எழுதப் பட்டுள்ளது !

ஜேம்ஸ் பிலிஸ் - அமெரிக்க எழுத்தாள மேதை (James Blish)

“நாம் மட்டும்தான் தனியாக (பிரபஞ்சத்தில்) உள்ளோமா ? என்று கேட்டால் அதற்கு எனது எளிய, சிறிய பதில் ‘இல்லை’ என்பதே !  எனது சிந்தனை நோக்குகள் மூன்று : முதலாவது விண்வெளிப் புறக் கோள்களில் வேறு உயிரினங்கள் இல்லை என்பது.  இரண்டாவது ஓரளவு நிச்சமின்றி ஏதோ இருக்கலாம் என்பது.  ஆனால் அங்கிருந்து விண்வெளியில் நமக்குச் சமிக்கை அனுப்புகிறது என்று நம்பாத நிலை.  நான் விரும்பும் மூன்றாவது கருத்து : பூர்வாங்க உயிரினம் (Primitive Life) பொதுவாகப் பரவி இருக்கிறது.  ஆனால் அறிவு விருத்தியடைந்த ஓர் உயிர்ப்பிறவி (Intelligent Life) வசிப்பது என்பது அபூர்வம்.”

ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் (நாசாவின் 50 ஆண்டு நிறைவு விழா உரை)

“உயிரினம் எப்படி ஆரம்பமானது என்பதை நாம் அறிய முடியவில்லை என்று முதலில் ஒப்புக் கொள்வோம்.  பூர்வாங்க உலகில் எளிய ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் தோன்ற பல்வேறு இயக்க முறைகள் ஒருங்கிணைந்து பாதை வகுத்தன என்று பொதுவாக நம்பப் படுகிறது !  அந்த மூலக்கூறுகள் இணைந்து மீண்டும் சிக்கலான இரசாயன அமைப்புக் கலவைகள் உண்டாகி, முடிவிலே உயிர் மூலவி என்று சொல்லப்படும் ஒரு பிறவி உருவானது !  இப்படி மேற்போக்கில் பொதுவாகச் சொல்லும் ஒரு விளக்கத்தில் எவரொவரும் திருப்தி அடைய முடியாது.”

மில்லர் & ஆர்ஜெல் (Miller & Orgel in their Book “The Origin of Life on Earth -1974)

fig-1-genesis-space-probe
“ஐரோப்பியக் கடற்பயணத் தீரர்கள் கடந்த காலத்தில் பயணத்தைத் துவக்குவதற்கு முன்பு கடல் தாண்டிச் சென்றால் என்ன காணப் போகிறோம் என்று அறியாமல்தான் புறப்பட்டார்.  அண்டவெளியில் பயணம் செய்யும் போது நாமும் என்ன காண்போம் என்பதை அறிய மாட்டோம்.  அந்தச் அறியாமைதான் நம் பயணத்துக்கு மகத்துவம் அளிக்கிறது.  நான் நிச்சயம் நம்புகிறேன். ஒருநாள் நாம் காணப் போகிறோம், நமக்குப் புரியாத ஒன்றை !”

- டாமினிக் கோரி எண்டவர் குழுத் தளபதி

“வேறு அண்டவெளிக் கோள் உயிரினத்துடன் (Extraterrestrial Life) புவி மனிதர் தொடர்பு கொள்ள வெகுகாலம் ஆகலாம் !  துரதிட்டவசமாக நமது விண்வெளிப் பயணங்கள் எல்லாம் இன்னும் குழந்தை நடைப் பயிற்சியில்தான் உள்ளன!”

- ரிச்சர்டு லின்னென்.

[டாமினிக், லின்னென் இருவரும் நாசா எண்டவர் விண்வெளி மீள்கப்பல் விமானிகள் (மார்ச் 2008)]

fig-1c-genesis-probe-objectivesசூரிய மண்டலத்தின் துணைக்கோள்களில் நீர்க் கடல், வாயுத் திரவம்

சூரிய மண்டலத்தில் பூமிக்கு அடுத்தபடிப் பேரளவுக் கொள்ளளவு அடித்தளத் திரவக் கடல் உடையவை சூரிய புறக்கோள்களின் இரண்டு துணைக்கோள்கள் : ஈரோப்பா & டிடான் (Europa & Titan).  பூதக்கோள் வியாழனின் சிறிய துணைக் கோள் ஈரோப்பா. சனிக்கோளின் மிகப் பெரும் துணைக்கோள் டிடான்.  டிடான் புதன் கோளை விடப் பெரியது.  பூமியின் நிலவை விடச் சிறியது.  சூரிய மண்டலத்திலே பூமியைப் போல் சுமார் ஒன்றரை மடங்கு (1.6 மடங்கு 60% மிகுதி) வாயு அழுத்தம் கொண்டது டிடான் துணைக்கோள் ஒன்றுதான் !  டிடானின் அடர்த்தியான வாயு அழுத்தத்தை அளிப்பவை ஆர்கானிக் கூட்டுக் கலவைகள் (Organic Compounds).  அதன் வாயு மண்டலத்தில் எல்லாவற்றையும் விட நைட்டிரஜன் வாயு மிகுதியாகவும், அடுத்தபடி மீதேன் வாயு (Methane) அதிக அளவிலும் உள்ளன.

fig-1c-europa-internal-structure

பூமியின் சூழ்வெளியில் மீதேன் வாயு உயிரினக் கிளைவிளைவு வாயுவாய்ச் (Byproduct of Living Organisms) சேர்கிறது.  ஆனால் டிடான் துணைக்கோள் மிக்கக் குளிர்ந்த கோளமாய் (94 டிகிரி கெல்வின்) உயிரினப் பிறவிகள் வாழ முடியாத நச்சு மண்டலமாய்ப் போய்விட்டது.  நீரும் திரவமாய் மேல் தளத்தில் நிலைக்க முடியாது.  ஒரு காலத்தில் பெருத்த மாறுதல் ஏற்பட்டு வெப்ப மிகுதியில் பனிக்கட்டி உருகி நீராகி பூர்வ யுக உயிரினங்கள் (Primitive Life) விருத்தியாகி இருக்கலாம் என்று எண்ண இடமிருக்கிறது.  ஆனால் இப்போது டிடானில் எந்த உயிரினமும் வாழ முடியா தென்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.  ஆயினும் பேரளவு மீதேன் வாயுள்ள டிடான் அழுத்த வாயு மண்டலத்தை ஆழ்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறார்கள்.

fig-1d-genesis-probe-crash-landing

பூதக்கோள் வியாழனின் துணைக்கோள் ஈரோப்பாவில் மேல்தளப் பனித்தரை வழுவழுப்பாய் உள்ளது ஒரு வேறுபாடு.  அத்துடன் அடித்தளத்தில் கிடக்கும் நீர்க்கடல் விஞ்ஞானிகளின் சிந்தையைத் தூண்டி விட்டிருக்கிறது.  1996 இல் பயணம் செய்த காலிலியோ விண்கப்பல் வியாழனின் பேரளவு காந்த தளத்தை அறிந்த போது, ஈரோப்பாவின் மெலிந்த காந்த தளத்தையும் பதிவு செய்தது.  அதாவது ஈரோப்பா துணைக்கோள் அடித்தள நீர்மய உப்புக் கடல் ஒன்றைக் கொண்டிருக்கிறது என்று யூகிக்க இடமிருக்கிறது.  அண்டக்கோள் விஞ்ஞானிகள் (Planetary Scientists) ஈரோப்பாவின் நீர்க்கடலில் பூமிக்கடல் போல் நுண்ணிய உயிர் ஜந்துகள் (Microbes) இருக்கலாம் என்று நம்புகிறார்கள்.  இனி அனுப்பப் போகும் நாசா விண்ணுளவிகள் ஈரோப்பா உப்புக் கடலை ஆழ்ந்து ஆராயும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.

fig-1e-casssini-huygens-mission

அகிலாண்டத்தில் திரவம் இல்லையேல் உயிரினத் தோற்றமில்லை !

உயிரினங்கள் தோன்றவும், வளரவும், நீடித்து வாழவும் தேவையான இரசாயன இயக்கங்களை நிகழ்த்த ஒருவித இடையீட்டுத் திரவம் அவசியம் என்று உயிரியல் விஞ்ஞானிகள் உறுதியாக நம்புகிறார். பூமியில் அது நீராக நிலவிப் பூர்வக் காலம் முதல் உயிரனத்தை உண்டாக்கி வளர்க்கும் மூலத் திரவமாக இருந்து வருகிறது.  நீரின் இரசாயனப் பண்பாடு உயிரின வளர்ச்சிக்கும் நீடிப்புக்கும் ஏற்றதைப் போல் வேறு சில ஆர்கானிக் திரவங்களும் பிற அண்டங்களில் இருக்கலாம் என்றும் கருதுகிறார்.  அவ்விதம் திரவங்கள் இருப்பது அவசியம் என்று நம்பும் போது சூரிய மண்டலத்தில் திரவங்கள் நிலவிய அண்டங்கள் மிகவும் சொற்பம்.  செவ்வாய்க் கோளில் அடித்தள நீர்மைப் பனிக்கட்டிகள் இருப்பதைச் சமீபத்தில் நாசாவின் ·பீனிக்ஸ் தளவுளவி தோண்டி எடுத்து நிரூபித்துள்ளது.  மேலும் அதற்கு முன்னால் 1996 இல் விண்வெளியில் பயணம் செய்த நாசாவின் காலிலியோ விண்கப்பல் பூதக்கோள் வியாழனின் சிறு துணைக்கோள் ஈரோப்பாவில் (Europa) 25 மைல் அகலத்தில் சீர்குலைந்த “பனித் தாங்கிகள்” (Ice Rafts) இருப்பதைத் தெளிவாகக் காட்டியுள்ளது.  அடுத்து நாசா விஞ்ஞானிகள் 1997 இல் ஈரோப்பா துணைக்கோளில் மாபெரும் அடித்தளக் கடல் ஒன்றைக் கண்டுபிடித்திருப்பதாக வெளியிட்டார்கள்.

fig-2-signs-of-extra-terrestrial-life

வியாழக் கோளின் துணைக்கோள் ஈரோப்பாவின் பனித்தட்டின் கீழ் அடித்தள மசகு நீர்க்கடல் (Slushy Liquid Ocean) இருப்பது அறியப் பட்டிருக்கிறது.  அந்த நீர்மய அரணுக்குள்ளே நுண்ணிய உயிரின மூலவிகள் (Micro-organisms) இருக்கின்றவா என்னும் வினா இப்போது விஞ்ஞானிகளிடம் எழுந்திருக்கிறது.

சனிக்கோளின் துணைக்கோள் டிடானில் இரசாயனத் திரவங்கள்

சனிக்கோளின் மிகப் பெரிய துணைக்கோள் டிடான் (Titan).  பூமியைப் போல் ஒன்றரை மடங்கு அழுத்தமுள்ள, 10 மடங்கு உயர வாயு மண்டலம் கொண்டது டிடான்.  மங்கலாக மூடியிருக்கும் மீதேன் வாயு முகில் போர்த்திய துணைக் கோள் டிடான்.  சூரிய மண்டலத்தின் துணைக்கோள்களில் டிடான் ஒன்று மட்டுமே பூமியைப் போல் ஒப்பற்ற வாயு அழுத்தச் சூழ்வெளி அமைப்பைக் கொண்டது.  வாயுச் சூழ்வெளியில் பூமியைப் போல் பிரதானமாகப் பேரளவு நைட்டிரஜன் வாயு உள்ளது !  அடுத்த அதிக அளவு வாயு மீதேன்.  மேலும் ஆர்கான் வாயும் இருக்கலாம்.  சிறிதளவு ஹைடிரஜன் வாயு,  பிறகு அநேக வித ஆர்கானிக் கூட்டுக் கலவைகளும் உள்ளன.  இத்தகைய கூட்டுக் கலவைகளில் சில பொருட்களே டிடான் தோற்றத்தை மங்கல் முகிலாகக் காட்டுகின்றன.  அந்த மங்கல் காட்சியை ஊடுருவி டிடான் தளத்தைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் காண்பது அரிது.

fig-3-greenland-ice-cold-land

சூரியனின் புறவூதா ஒளிக்கதிர் (Ultraviolet Radiation of the Sun) டிடானில் உள்ள மீதேன் மூலக்கூறுகளைப் பிரித்துக் கிளம்பும் ஹைடிரஜன் வாயு விண்வெளியில் தப்பிச் செல்கிறது.  மீதேன் ஆர்கானிக் கூட்டுக் கலவையில் மிச்சம் எஞ்சிய கன வாயுக்கள் சேர்ந்து ஈதேன் அல்லது அசிடிலீன் வாயு ஆகலாம்.  டிடானின் மிகத் தணிந்த உஷ்ணத்தில் (94 டிகிரி கெல்வின்) ஈதேன் ஒரு திரவமாகவே உள்ளது.  அவ்விதம் சேமிப்பாகி மாபெரும் கடலாக டிடானில் கூடலாம்.  சூரிய மண்டலத்தில் பல பில்லியன் ஆண்டுகளாக டிடானில் மீதேன் கலந்து பல நூறு மீடர் ஆழத்தில் ஈதேன் கடல் உண்டாகி இருக்கலாம்.  ஹப்பிள் தொலைநோக்கியும், ரேடார் அலைநோக்கியும் டிடானில் பெருங்கடல் இருப்பதைக் காட்டியுள்ளன.  2004 ஜூலை மாதம் சனிக்கோளைச் சுற்றிய காஸ்ஸினி-ஹியூஜென்ஸ் விண்ணுளவி ஹியூஜென்ஸ் தளவுளவியை டிடானில் இறக்கி அந்த வாயுக்கள் இருப்பதை நிரூபித்துள்ளன.  நாசா விஞ்ஞானிகள் 2007 ஜனவரியில் டிடான் அடித்தள ஏரியில் மீதேன் திரவக் கடல் இருப்பதை உறுதியாக அறிவித்துள்ளனர்.

fig-4-earth-titan-atmosphere

பிரபஞ்சத்தில் பூர்வாங்க உயிரினச் செல்கள் எப்படித் தோன்றின ?

பூர்வாங்க பூமியிலே எப்படி உயிரினம் ஆரம்பமானது என்றோ அல்லது பிரபஞ்சத்தில் வேறு எங்காவது உயிரினம் தோன்றியிருக்க வாய்ப்புள்ளது என்றோ உறுதியாக நாம் சொல்ல முடியாத நிலையில் இருக்கிறோம் !  எங்கே முதலில் உயிரின மூலாதார உற்பத்தி ஆரம்பமானது என்பதற்குப் பல்வேறு கோட்பாடுகள் இருக்கின்றன.  வான உயிரியல் (Astrobiology) விஞ்ஞானம் என்பது பிரபஞ்சத்தில் உயிரினத்தைப் பற்றிய கல்வி.  அந்தப் பல்துறை அடிப்படைப் புது விஞ்ஞானம் உயிரினத்தின் மூலாதாரம், தோற்றம், பங்களிப்பு, முடிவு ஆகியவற்றையும் எங்கே அந்த உயிரினம் இருக்கலாம் என்றும் புகட்டுகிறது.  பூமியிலே எப்படி உயிரினங்கள் ஆரம்பத்தில் உருவாயின என்று உளவிட விஞ்ஞானத்தின் பல்வேறு பகுதிகளில் ஒருவர் ஆழ்ந்து ஈடுபட வேண்டும்.  அந்த சிக்கலான கேள்விக்கு விடைகாணப் பௌதிகம், இரசாயனம், உயிரியல், வானியல் (Physics, Organic & Inorganic Chemistry, Biology & Astronomy) ஆகிய விஞ்ஞானப் பிரிவுகள் தேவைப்படுகின்றன.

fig-5-relative-size-of-titan-europa

கடந்த 50 ஆண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள் புரிந்த மூலாதார விண்வெளிக் கண்டுபிடிப்புக்கள் மூலம் பூமி உண்டான போது ஆரம்ப காலங்களில் “தன்னினம் பெருக்கும் சிக்கலான செல்கள்” (Self-Replicating Complex Cells) உதித்த போக்கு முறைகள் தெளிவாகின்றன !  உயிரின மூலாதாரக் குறிப்புக்கு அண்டக்கோளின் ஆரம்பகாலச் சூழ்வெளி அறியப் படவேண்டும்.  துரதட்டவசமாக பூகோளத்தின் துவக்கத்தில் உயிரினத் தோற்றத்துக்கு உதவும் சூழ்வெளியின் வாயுக்கள், தள உஷ்ணம், வாயு அழுத்தம், தள இரசாயனம், காற்றில் நீர்மை (Moisture), கடல்நீரின் pH அளவு (pH —> 0-14 Scale Measurement of Water Acidity/Alkalinity) போன்ற சான்றுகள் எவையும் உறுதியாக அறியப்பட வில்லை.  உயிரினத் தோற்ற முதலில் உளவுகள் பூர்வப் பாறைகளில் உள்ள கார்பன், ஆக்ஸிஜன் கலவையைக் காட்டினாலும் தர்க்கத்தில் சிக்கி அவை நிச்சயம் ஆகவில்லை.  ஆயினும் பூமி தோன்றிய முதல் பில்லியன் ஆண்டுகளில் உயிரினம் உதிக்க ஆரம்பித்தது என்பதில் விஞ்ஞானிகளிடையே உடன்பாடு ஏற்பட்டிருக்கிறது.

fig-7-primordial-dust-from-the-sun

உயிரின இரசாயனத்தின் (Biochemistry) இரு மகத்தான மைல்கற்கள்

உயிரினம் என்பது இரசாயன இயக்க விளைவு (Chemical Phenomenon) என்பதை நாம் அறிவோம்.  பூமியின் உயிரின முளைப்பு அடிப்படைக்குப் “பிறவித் தாதுக்களான டியென்னே & ஆரென்னே” (Genetic Materials DNA & RNA) ஆகிய இரண்டும் மற்றும் புரோட்டின், (Protein & Membrane Components) (Biological Membrane -A Continuous Layer of Fat Molecules that encloses a Cell] ஆகியவையும் காரணமானவை.  டியென்னே என்பது மூன்று மூலக்கூட்டுகள் (Nucleic Acid Bases +Sugars +Phosphates) கொண்ட “இரட்டை நெளிவு” (Double Helix).  புரோட்டின் அமினோ அமிலத்தில் ஆனது.

1950 ஆண்டுகளில் அமெரிக்க இரசாயன விஞ்ஞானிகள் ஹரால்டு யுரே & ஸ்டான்லி மில்லர் [Harold Urey (1893-1981) & Stanley Miller (1930-)] ஆகியோர் இருவரும் எப்படி உயிரின அமைப்பு மூலக்கூறு அமினோ அமிலம் (Amino Acid —> Water-soluble Organic Molecule with Carbon, Oxygen, Hydrogen & Nitrogen containing both Amino Group NH2 & COOH) பூர்வாங்கப் பூமியின் புழுதிக் கடலில் முதலில் தோன்றியிருக்கும் என்னும் முக்கியமான சோதனையை ஆய்வுக் கூடத்தில் செய்து காட்டினார்கள் !

fig-6-nasas-kepler-probe-mission

நாசாவின் எதிர்காலக் கெப்ளர் அண்டவெளிக் கோளாய்வுப் பயணம்

2009 மார்ச் 4 ஆம் தேதி நாசா அனுப்பவிருக்கும் கெப்ளர் விண்வெளிக் கோள் தேடும் திட்டப் பயணம் சூரிய மண்டலத்தைத் தாண்டி அப்பால் செல்லும்.  அந்த ஆழ்வெளி ஆராய்ச்சியைச் செய்யும் போது சூரிய மண்டலத்துக்குள் செவ்வாய்த் தளத்திலும், பூமியில் வீழும் விண்கற்களிலும் “ஒற்றைச் செல் ஜந்துக்கள்” (Unicellular Life Organisms) உள்ளனவா என்பதற்குச் சான்றுகளைக் கண்டறியும்.  அடுத்து நாசா பூதக்கோள் வியாழனின் துணைக்கோள் ஈரோப்பாவுக்கு விண்ணுளவி ஒன்றை ஏவி அடித்தளத்தில் உள்ள நீர்க்கடலை ஆராயவும், அக்கடலில் உயிரின வளர்ச்சிக்குச் சான்றுகள் உள்ளனவா என்றும் அறியவும் திட்டமிட்டுள்ளது.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Is There Life on Mars, Titan or Europa ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40805151&format=html (வால்மீனிருந்து உயிரின மூலங்கள் பூமிக்கு வந்தனவா ?
21. BBC News - Milky Way’s Sweetness Throughout [Nov 25, 2008]
22 BBC News - Genesis Faulty Battery Probed
23. Sky & Telescope Magazine - Genesis Finding- Earth Has a Problem (Sep 8, 2004)
24. BBC News - (Genesis) Crashed Probe  Yields Sun’s Secrets (Mar 15, 2006)
25 New Scientist - Crashed Genesis Probe Delivers Solar Wind Dust - Genesis Space Probe Mission (Mar 15, 2006).
26. Wikipedea - Genesis Spacecraft [Dec 2, 2008]
27 Science Magazine - Genesis Search for Origin -The Sun Under Lock & Key By : Bob Silberg
[Updated Nov 14, 2008]
28. The Daily Galaxy Website -The Biological Universe -A Galaxy Insight Posted By : Casey Kazan [Nov 20, 2008]
29 The Daily Galaxy - Geysers on Saturn’s Moon Enceladus May Singnal Underground Water & Microbial Life [Nov 29, 2008]
30 The Daily Galaxy on Biological Universe - “Super Cells” that Eat Radiation, Generate Electricity & Cure Cancer -A Galaxy Classic [Nov 14, 2008]
31 BBC News - Earth Could Seed Titan with Life By : Paul Rincon
33 Wikipedia - Extra-terrestrial Life
34 Space Science Reference Guide : Europa & Titan : Oceans in the Outer Solar System By :
Walter S. Kiefer Lunar & Planetary Institute, Houston, Texas. [2003]
35 The Daily Galaxy -Non-Carbon Species : Will We Fail to Detect Extra-terresstrial Life ? [Dec 3, 2008]
36 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40407085&format=html (Cassini-Huygens Space Probe Mission) (July 8, 2004)

******************
S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) [December 4, 2008]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/12/05/liquid-oceans-in-europa-titan/

கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழத்தின் ஆராய்ச்சி அறிஞர் பிரடறிக் மொய்னியர் மற்றும் உதவிப் பேராசிரியர் டேவிஸ் குயிங் சுயின் ஆகியோர் கர்போனசியஸ் சாடிரைற் என்ற எரிகல்லை ஆராய்ச்சி செய்து சூரிய மண்டலத்தின் வயதைக் கணித்துள்ளனர்.

கர்போனசியஸ் சாடிரைற் என்ற எரிகல்லின் வயது 456 கோடியே 80 இலட்சம் வருடம் என கணிப்பிடப் பட்டுள்ளது. இந்த எரிகல்லை வைத்து சூரிய மண்டலத்தின் வயதும் 456 கோடியே 80 இலட்சம் வருடம் என முடிவுக்கு வந்துள்ளனர்.
http://www.lankasritechnology.com/index.php?subaction=showfull&id=1198535077&archive=&start_from=&ucat=2&

முழுவதும் வைரமாக மாறி வரும் ஒளி வீசும் நட்சத்திரத்தை வான மண்டலத்தில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். அந்த நட்சத்திரம் விஞ்ஞானிகளுக்கு பெரும் ஆச்சரியத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளது.
அமெரிக்காவில் ஹார்வர்டுஸ்மித்சோனியன் விண்வெளி அறிவியல் ஆய்வு மையத்தை விஞ்ஞானி திராவிஸ் மெட்கப் என்பவர் தலைமையில் ஒரு குழு இந்த நட்சத்திரம் பற்றி பல ஆண்டுகளாக ஆய்வு நடத்தி வருகின்றது.

பூமியில் இருந்து 50 ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தில் ஒரு நட்சத்திரக் கூட்டத்தில் இந்த நட்சத்திரம் மின்னுகின்றது. ஒரு காலத்தில் சூரியன் போல் அனல் கக்கி ஒளி வீசிய நட்சத்திரம் பிற்காலத்தில் முற்றிலும் எரிந்து அதில் இருந்த கார்பன் இறுகி முழுவதுமாக வைரமாக மாறிவிட்டதாக விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்.நான்காயிரம் கி.மீ சுற்றளவு கொண்டதாக விளங்குவதாக விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்.

வைரத்தை காரட் என்ற அளவில் தான் குறிப்பிடுவார்கள். தென் ஆப்பிரிக்காவில் உள்ள ஒரு சுரங்கத்தில் 546 கரட் அளவில் ஒரு வைரம் வெட்டி எடுக்கப்பட்டது. உலகளவில் அது தான் பெரிய வைரம். ஆனால் வானில் உள்ள நட்சத்திரம் பல கோடி கரட் அளவில் உள்ளதாக வானியல் நிபுனர்கள் தெரிவிக்கின்றனர்.

முன் இவ் நட்சத்திரத்துக்கு "பிபிஎம்37093" என்று பெயர் வைக்கப்பட்டிருந்தது இப்பொழுது வைர நட்சத்திரத்திற்கு லுஃசி என்று விஞ்ஞானிகள் பெயர் மாற்றம் செய்துள்ளனர்.வைர நட்சத்திரம் நன்கு ஒளிவீசியதால் 40 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே விஞ்ஞானிகள் கவனத்தை ஈர்த்தது.

அப்பொழுது நட்சத்திரத்தின் உள்ப்பகுதி கிறிஸ்டலாக மாறி இருக்கும் என கருதிய விஞ்ஞானிகள், அது முழுவதுமாக வைரமாக இருக்கிறது என்பதனை தற்பொழுது கண்டுபிடித்துள்ளனர். சூரியனும் இன்னும் 500 கோடி ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு முற்றிலும் எரிந்து வெள்ளை நட்சத்திரமாக மாறிவிடும்.அதன் பின்னர் 200 கோடி ஆண்டுகளுக்கு பிறகு சூரியனும் ஒரு வைர நட்சத்திரமாக மாறிவிடும் என விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.
http://www.lankasritechnology.com/index.php?subaction=showfull&id=1198535351&archive=&start_from=&ucat=2&

cover-image-hubble.jpg 

 சி.ஜெயபாரதன், B.E.(Hons), P.Eng (Nuclear) Canada

பூமியின் சுழல்வீதியில் சுற்றிவரும் விண்வெளித் தொலை நோக்கி 

பூமியில் உள்ள தொலை நோக்கிகளுக்கு [Telescopes] விண்வெளி அண்டங்களை ஆராயும் போது, வாயு மண்டலமும், மேகக் கூட்டங்களும் இடையூறாக இருப்பதால், அண்டவெளித் தொலை நோக்கிகளை ஏவித் தெளிவாகக் காண மேலை நாடுகள் ஆர்வம் கொண்டன. அமெரிக்காவில் நாசா அடுத்தடுத்துப் பூமியின் சுழவீதியில் [Earth Orbits] சுற்றிவரும், வானியல் விண்ணோக்குக் கூடங்களை [Orbiting Astronomical Observatories] ஏவியது. 1972 ஆம் ஆண்டு முதலில் அமெரிக்கா அனுப்பிய விண்நோக்கி, போலந்து வானியல் மேதை, காபர்னிகஸ் [Copernicus (1473-1543)] பெயருடன் ஏவப் பட்டது. காபர்னிகஸ் விண்ணோக்கி 2.7 அடி விட்டத் துளையுள்ள மிகச் சிறிய தொலை நோக்கி!

பூமியைச் சுற்றிவரும் முற்போக்குச் சுழல்வீதித் தொலைநோக்கி [Advanced Orbiting Telescope] அமெரிக்க அண்டவெளி விஞ்ஞான மேதை, எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble (1889-1953)] நினைவாக ஹப்பிள் தொலைநோக்கி என்று பெயரிடப் பட்டது. அமெரிக்கக் காங்கிரஸ் 1977 இல் கை ஒப்பமிட்டதும் ஹப்பிள் அமைப்பு வேலைகள் ஆரம்பமாகி, நாசாவின் நேரடிக் கண்காணிப்பில் உருவாகி வளர்ந்தது. இருபதாம் நூற்றாண்டின் மிகவும் முற்பட்ட நுணுக்க முள்ள விண்ணோக்கி ஆய்வகம் [Optical Observatory] ஹப்பிள் தொலைநோக்கி. 1990 ஏப்ரல் 24 ஆம் தேதி விண்வெளி மீள்கப்பல், டிஸ்கவரி [Space Shuttle, Discovery], ஹப்பிளைத் தன் முதுகுச் சுமையாகத் தாங்கிக் கொண்டு, பூமியின் 370 மைல் உயரச் சுழல்வீதியில் [Earth Orbit] சுற்றிவர ஏவி விட்டது. தரைத் தொலைநோக்கிகள் மூலமாய் விண்வெளிக் கோளங்களைக் காணும் போது, பூமியின் அடர்த்தியான வாயு மண்டலம் அவற்றின் ஓளியைக் குறைத்துப் படம் மங்கி விடுகிறது. புவியின் வாயு மண்டலத்தைத் தாண்டிச் சென்று, அப்பால் அண்டவெளியில் ஒரு தொலைநோக்கி நிரந்தரமாய்ச் சுற்றி வந்தால், விண்மீன்கள் பளிங்குபோல் மிகத் தெளிவாகவும், மிக்க ஒளிவுடனும் தெரியும் என்று எதிர்பார்க்கப் பட்டது.

ஹப்பிள் தொலை நோக்கியின் துணை அங்கங்கள்

ஹப்பிள் மிகப் பெரிய ஓர் எதிரொளிப்புத் தொலைநோக்கி [Reflecting Telescope]. தொலை நோக்கியின் பிரதம பிம்பக் கண்ணாடி [Primary Mirror] 8 அடி விட்ட முள்ளது! தரைத் தொலை நோக்கிகளை விட 300-400 மடங்கு மிகையானக் கொள்ளளவைக் [Volume] காணும் விரிந்த கண்களை உடையது, ஹப்பிள்! அகில கோளத்தில் கோடான கோடி விண்மீன்களையும், பால்வீதி [Milky Way] ஒளிமய

மீன்களையும் நோக்கிப் படமெடுக்க இரட்டைக் காமிராக் கண்கள், மூலப் பொருட்களை ஆராய இரட்டை ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானிகள் [Spectrographs] ஹப்பிளில் அமைக்கப் பட்டுள்ளன. விண்வெளி அண்டங்கள் உமிழும் ஒளியை ஹப்பிளின் கண்ணாடி பிரதிபலித்து [Mirror Optics] இரட்டைக் காமிராக் கண்களின் மீது படும் போது நிழற்படம் உருவாகிறது. பிறகு படம் வானலை [Radio Waves] மூலம் பூமிக்கு அனுப்பப் படுகிறது. ஒவ்வொரு மூலகத்திற்கும் [Element], இரசாயன மூலக்கூறுக்கும் [Molecule] தனித்துவ ஒளிநிறப் பட்டை [Spectrum] உள்ளதால், அதனை ஆராய்ந்து, விண்மீனில் இருக்கும் மூலப் பொருட்களை அறிந்து கொள்ளலாம்.

ஐந்து வித நுணுக்கமான விஞ்ஞானக் கருவிகளைக் கொண்டது, ஹப்பிள்: 1) அகண்ட தள அண்டக் காமிரா [A Wide-field Planetary Camera], 2) மங்கிய அண்டக் காமிரா [A Faint Object Camera], 3) மிக நுணுக்க ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானி [A High Resolution Spectrograph], 4) மங்கிய அண்ட ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானி [A Faint Object Spectrograph], 5) அதி வேக ஒளித்திரள் ஒப்புமானி [A High Speed Photometer].

சிறிய துணைக் கண்ணாடி, கண்ணுக்குப் புலப்படும் புறவூதா, கீழ்ச்சிவப்பு [Ultraviolet, Infrared] ஒளியைப் பதிவு செய்யும் பலவிதக் கருவிகள் ஹப்பிள் தொலை நோக்கியில் அமைக்கப் பட்டுள்ளன. அனைத்திலும் முக்கியக் கருவி, ஒளிக்கதிர்வீசி [Galaxy] அதற்கும் அப்பாலுள்ள அண்டங்களைப் [Extragalactic Objects] படமெடுக்கும் அகண்ட தள அண்டக் காமிரா, விரிவான வெளியைக் காணும் திற முள்ளது. மேலும் மிக நுணுக்க மான பிம்பங்களை [High Resolution Images] ஆக்கும். தரையில் உள்ள திறமை மிக்க மாபெரும் தொலைநோக்கியின் நுணுக்கத்தை விடப் பத்து மடங்கு கூர்மை பெற்ற நிழற்படத்தைப் படைக்கும் சக்தி பெற்றது, ஹப்பிள். 50 மடங்கு மங்கலான ஓர் அண்டம் பூமியில் உள்ள தொலை நோக்கியின் கண்களுக்குத் தெரிவதில்லை! ஆனால் ஹப்பிளின் கூரிய கண்கள் அதனைத் தெளிவாகப் படமெடுத்து விடும்! அது போன்று மிக்க நுணுக்கமான ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானி [High Resolution Spectrograph] பல கோடி மைல் தூரத்தில் உள்ள ஓர் அண்டத்தின் இரசாயன மூலப் பொருட்களைச் சீராக ஆராய்ந்து கண்டு பிடித்து விடும். மேகம் சூழ்ந்துள்ளதால், தரை மீதுள்ள கருவிகள், ஹப்பிளைப் போல் மூலப் பொருட்களைக் கண்டு ஆராய முடியாது! பூமியிலிருந்து விண்மீன்களின் தூரத்தையும், அவை தங்கும் இடத்தையும் துள்ளியமாய்க் கணிக்க ஹப்பிளின் முப்புற நுணுக்கக் கட்டளை உணர்விகள் [Three Fine Guidance Sensors] பயன் படுகின்றன.

ஹப்பிள் விண்ணோக்கியின் பழுதுகளைச் செப்பனிட்ட மீள்கப்பல்கள்

ஹப்பிள் ஏவப்பட்டு ஒரு மாதத்திற்குப் பிறகு, உற்பத்தியாளர் தொழிற் கூடத்தில் பிரதமக் கண்ணாடியை தவறான முறையில் செதுக்கிய பழுது, அண்ட வெளியில் பூமியைச் சுற்றும் போது, ஹப்பிள் அனுப்பிய திரிவுப் படங்கள் [Distorted Images] மூலம் அறியப் பட்டது! உற்பத்திப் பிழையால் விளைந்த வட்ட வளைவுத் திரிபுக் காட்சிப் பழுதால் [Spherical Aberration Optical Defect] குவிமையத் திறன் குன்றி [Impaired Focusing Capability] படங்கள் கூர்மையாக இல்லாமல் மங்கலாகத் தெரிந்தன. மேலும் சூரிய சக்தி இதழ்கள் [Solar Power Arrays], மிதப்புமானி [Gyroscope] இரண்டிலும் சிக்கல்கள் ஏற்பட்டன. 1993 டிசம்பரில் நாசா விண்வெளி மீள்கப்பல் எண்டவரை [Space Shuttle, Endeavour] ஏவி, ஹப்பிள் பிரச்சனை களைத் தீர்த்து முதலில் செப்பனிட்டது. மீள்கப்பலின் விமானிகள் ஐந்து முறை அண்டவெளி நீச்சல்கள் [Space Walks] புரிந்து, பிரதமக் கண்ணாடியை மாற்றினார்கள். மற்றும் பத்துக் குட்டிக் கண்ணாடிகள் கொண்ட ஓர் புதிய சாதனத்தைப் பிரதமக் கண்ணாடி, கருவிகளுக்கு அனுப்பும் ஒளிப்பாதையில் நிறுவி, சமிக்கையைச் [Signals] சீராக்கினர். அவ்வாறு முதலில் வெற்றிகரமாகச் செப்பனிட்ட பிறகு, ஹப்பிள் சிறப்பாக வேலை செய்யத் தொடங்கி, பிரபஞ்சத்தின் எழில்மிகும் ஒளிமய விண்மீன்களின் கண் கொள்ளாக் காட்சியை எடுத்துக் காட்டியது!

1997 இல் அடுத்து விண்வெளி மீள்கப்பல், டிஸ்கவரி [Space Shuttle, Discovery] ஏவப்பட்டுப் பணிக்குழு சில கருவிகளை மாற்றியது. அமைப்பின் போது இணைக்கப் பட்ட இரண்டு ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானிகளும் [Faint Object & High Resolution Spectrographs] நீக்கப் பட்டு, விண்காட்சி ஒளிநிறப்பட்டை வரைமானி [Imaging Spectrograph] என்னும் புதிய பொறி நுணுக்கக் கருவி பிணைக்கப் பட்டது. மற்றும் கீழ்ச்சிவப்பு நெருங்கும் காமிரா, பல்வேறு அண்ட ஒளிநிறைப் பட்டைமானி [Near-Infrared Camera, Multi-Object Spectrometer, NICMOS], ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஓர் புதிய கீழ்ச்சிவப்புத் தொலைநோக்கி [Infrared Telescope] மாட்டப் பட்டது. சுருக்கமாக அது நிக்மாஸ் என்று அழைக்க படுகிறது. புதுக் கருவி விண்ணோக்கியின் மின்னலை அகற்சியை [Range of Wavelength] அதிக மாக்கியது. மீள்கப்பலின் பணிக்குழு, தொலை நோக்கியில் சிதைந்து போன வெப்பக்குளிர் காப்புறைகளைச் [Insulations] செப்பனிட்டது.

1998 ஆம் ஆண்டு இறுதியில் நிக்மாஸின் தணிப்புத் திரவம் [Coolant] வற்றிப் போய், அது நிறுத்தப் பட்டது! 1999 ஏப்ரலில் தொலைநோக்கியைக் கட்டுப் படுத்திச் செலுத்தும், ஹப்பிளின் ஆறு மிதப்புமானிகள் [Navigational Gyroscopes] பழுதுற்று நின்று போயின! அந்த ஆண்டு டிசம்பரில் நாசா நோயுற்ற மிதப்புமானி களை மாற்றவும், மற்ற சில பணிகள் புரியவும், விண்வெளி மீள்கப்பல் பணிக்குழு [Space Shuttle Service Mission] ஒன்றை அனுப்பியது. அச்சமயம் பணிக்குழு ஓர் முற்போக்கான புதிய மின்கணனியை, ஹப்பிள் தொலை நோக்கியில் நிறுவனம் செய்தது. அடுத்து நாசா 2001 ஆண்டில் மற்றும் ஓர் மீள்கப்பல் பணிவினைத் திட்டத்தை மேற்கொண்டு, ஹப்பிளை விருத்தி செய்தது.

ஹப்பிள் காமிராக் கண்கள் எடுத்தனுப்பிய கண்கவர்க் காட்சிகள்

ஹப்பிள் தொலைநோக்கி பிரபஞ்சத்தின் எழில்மிகு விண்மீன்கள், வால்மீன்கள், சுருள்மீன்கள் மற்றும் பல ஒளிமயக் கதிர் கூட்டங்களைத் தெளிவாகப் படமெடுத்து பூமிக்கு அனுப்பி யுள்ளது. அவற்றுள் சுருள் ஒளிக்கதிர் வீசி [Spiral Galaxy M51] ஒன்றில் புதிரான கரிய வடிவுகள் [Dark Structures] இருப்பதை, ஹப்பிள் கண்டு பிடித்துப் படமெடுத்துக் காட்டி யுள்ளது. பால்மய வீதியிலிருந்து [Milky Way] பின்னகரும் [Receding] ஒளிக்கதிர் வீசிகளின் வேகத்தை, அவற்றின் தூர மாறுபாட்டின் சார்பாகக் கணித்து விடலாம். அந்த விபரங்களைப் பயன் படுத்திக் கொண்டு, பிரபஞ்சத்தின் வயதை விஞ்ஞானிகள் கணக்கிடலாம். 1994 ஜூன் மாதத்தில் ஓர் அமெரிக்க விஞ்ஞானக் குழு, அகிலத்தில் ஓர் கரிய துளை [Black Hole] இருப்பதற்கு, ஹப்பிள் அழுத்தமான சான்று காட்டி யுள்ளதாக வெளியிட்டார்கள்.

15 ஆயிரம் ஒளியாண்டு [Light-years] தூரத்தில் சிதறிய முத்துக்கள் போல தென்படும் துகானே கதிர் முத்துக் கொத்துக்களை [Globular Clusters, Tucanae] ஹப்பிள் 2001 இல் படமெடுத்துள்ளது. [ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு. அதாவது ஒளியானது வினாடிக்கு 186,000 மைல் வேகத்தில் ஓராண்டு காலம் செல்லும் தூரம்]. கதிர் முத்துக்கள் 12 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே தோன்றியவை! அண்டவெளி ஒளிமய மீன்கள் அனைத்திற்கும் முற்பட்டவை! ஹப்பிள் கண்கொள்ளாக் காட்சியாய் பல நிபுளா [Nebula] ஒளிமய நிறமீன்களைப் படமெடுத்துக் காட்டியுள்ளது.

அடுத்து பூதக்கோள் வியாழன் [Giant Planet, Jupiter] வடிவத்தை மிகச் சிறந்த முறையில் ஹப்பிள் படம் பிடித்துள்ளது. 1994 ஜூலை மாதம் சூமேக்கர் வால்மீன் [Comet, Shoemaker-Levy9] வியாழக் கோளின் தீவிர ஈர்ப்புப் [Gravity] பிடியில் சிக்கிச் சிதறி, அதன் துணுக்குகள் யாவும் பூதக்கோளைத் தாக்கி எரிந்து போன ஓர் அரிய காட்சியை ஹப்பிள், பூமிக்குப் படமெடுத்து அனுப்பியது! ஹப்பிள் விளக்கமுடன் தந்த அந்த மோதல் காட்சிகளை விஞ்ஞானிகள் உபயோகித்து, வியாழக் கோளின் சூழ்நிலையில் உள்ள பொருட்கள், வாயுக்கள் ஆகியவற்றை இரசாயன ஒளிநிறப்பட்டை ஆய்வு [Spectral Analysis] மூலம் அறிந்து கொள்ளலாம்.

செப்பனிட்ட ஹப்பிள் செய்து முடித்த சாதனைகள்

ஹப்பிளின் புதிய கருவி நிக்மாஸ் [NICMOS] அண்ட வெளியில் பல புதிய கண்டு பிடிப்புகளைப் பதிவு செய்தது. 1998 இல் ஒளிக்கதிர் வீசிகள் [Galaxies] பல தம்முள் மோதிக் கொள்ளும் காட்சியை, ஹப்பிள் படமெடுத்து அனுப்பியது. மேலும் பல பில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால் பேரொளி வீசிக் கொண்டிருக்கும் ஒளிக்கதிர் வீசிக் கூட்டங்கள் [Host Galaxies of Quasars] பலவற்றைத் தெளிவாகக் காட்டி யிருக்கிறது. 12 பில்லியன் ஒளியாண்டு [Light-years] தூரத்தில் விண்வெளியில் ஒளிமயமாய் மின்னிக் கொண்டிருக்கும் ஒளிக்கதிர் வீசிகள், ஹப்பிளின் கூரிய கண்களில் தென்பட்டுள்ளன. அந்த ஒளிக்கதிர் வீசிகள் வெகு, வெகு தூரத்தில் அண்ட வெளியில் நகர்ந்து செல்பவை! ஹப்பிளின் கண்களில் பட்ட அவற்றின் ஒளிக்கதிர் மிக, மிகப் பழையது! அந்த விபரங்களை வானியல் நிபுணர்கள் பயன் படுத்தி, விரியும் பிரபஞ்சத்தின் ஒளிக்கதிர் வீசிகள் சுமார் 125 பில்லியன் என்று கணக்கிட்டிருக் கிறார்கள். ஹப்பிள் அனுப்பிய தகவல்களுக்கு முன், ஒளிக்கதிர் வீசிகள் சுமார் 80 பில்லியன் என்று அனுமானிக்கப் பட்டிருந்தது.

ஹப்பிள் மூலம் அறிந்த ஒளிக்கதிர் வீசி [Galaxy M87] ஒன்றின் மையத்தைச் சுற்றியுள்ள வாயுக்களின் வளர்வேகம் [Acceleration of Gases], நமது சூரியனை விட மூன்று பில்லியன் மடங்கு பிரம்மாண்டமான எடை கொண்ட ஓர் அண்டம் இருப்பதைக் காட்டியுள்ளது! 2.8 பில்லியன் மைல் தூரத்தில் பரிதியை வலம் வரும் புறக்கோள் நெப்டியூனைச் [Neptune] சுற்றும் அதன் துணைக்கோள் டிரிடான் [Triton], 1989 இல் வாயேஜர் விண்வெளிச்சிமிழ் [Voyager Spacecraft] பதிவு செய்ததை விட, 2 டிகிரி உஷ்ணம் கூடிச் சூடேறி விட்டதாக ஹப்பிள் 1998 இல் காட்டியுள்ளது! அத்துணை நுணுக்கமான தகவல் தரும் கருவிகளையும், கூரிய கண்களையும் ஹப்பிள் தொலை நோக்கி பெற்றுள்ளது! இவ்வாறு விண்வெளியில் இமை கொட்டாக் கண்களுடன், இன்னும் பல்லாண்டுகள் ஹப்பிள் மகத்தான விந்தைகள் புரியப் போவதை மாநில மாந்தர் கண்டு களிக்கப் போகிறார்கள்!

***********************************

gamov.jpg

ஜார்ஜ் காமாவ்
[George Gamow]
(1904-196 8)
 

சி. ஜெயபாரதன், B.E.(Hons), P.Eng.(Nuclear), Canada

பிரபஞ்ச விஞ்ஞானத்திலும், அணுக்கரு பௌதிகத்திலும் திறமை பெற்ற ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ். கடினமான ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி [Relativity Theory], சிக்கலான அகிலவியல் கோட்பாடு [Cosmology] ஆகியவற்றை எளிய முறையில் பொது நபர்கள் புரிந்து சுவைக்கும் வண்ணம் எழுதியவர்.

 

அணுவியல், அகிலவியல், உயிரியல் பௌதிக விஞ்ஞானி

விண்வெளியை வில்லாய் வளைக்க முடியுமா?  பிரபஞ்சத்தின் முடிவுக்கும் ஒழுங்கீனக் கோட்பாடு எனப்படும் “என்ட்ராப்பி நியதிக்கும்” [Theory of Entropy] என்ன தொடர்பு?  அண்ட வெளியில் ஊடுறுவிச் செல்லும் ராக்கெட் ஏன் சுருங்குகிறது?  விண்மீன்கள் வெடிப்பதற்கு ஆதி அடிப்படையும், அவற்றுக்குக் காரணமும் யாவை என்று நாம் அறிந்து கொண்டவை என்ன?  சந்ததியின் மூலவிகள் [Genes] புரியும் விந்தைப் புதிர்களைப் பற்றி நவீன விஞ்ஞானம் கண்டு பிடித்தவை என்ன?   உலகத்தைப் பற்றி நாம் அறிந்ததை,  “இலக்கங்களின் விதிப் பிரச்சனைகள்” [Problems in Laws of Numbers] எவ்விதத்தில் பாதிக்கின்றன?  இத்தனை வினாக்களையும் தான் எழுதிய “ஒன்று, இரண்டு, மூன்று … முடிவின்மை” [One, Two, Three...Infinity] என்னும் நூலில் எழுப்பியவர், ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow]!  ரஷ்யாவிலே பிறந்து அமெரிக்கக் குடியினராகிய ஜார்ஜ் காமாவ் அணுக்கரு பௌதிகம் [Nuclear Physics], பிரபஞ்சவியல் பௌதிகம் [Cosmology], மூலக்கூறு உயிரியல் ரசாயனம் [Molecular Biochemistry] ஆகிய முப்பெரும் விஞ்ஞானத் துறைகளில் மேன்மை மிக்க மேதை! 

பிரபஞ்சத்தின் முழுத் தோற்றத்தைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டுமானால் அதன் மூலமான நுண்ணிய பரமாணுக்களையும் [Microscopic Form], விரிந்து குமிழிபோல் உப்பும் அதன் பிரமாண்ட வடிவத்தையும் பற்றிய [Macroscopic Form] எல்லாக் கருத்துக்களைத் தனித்தனியாக அறிய வேண்டும்!  பிரபஞ்சத்தின் முதல் தோற்றம் ஒரு மாபெரும் வெடிப்பில் [Big Bang Theory] உண்டானது என்பதற்கு முதன் முதல் நிரூபணத்தைக் காட்டியவர் ஜார்க் காமாவ்!  அதாவது பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஓர் பேரளவு வெடிப்பு நிகழ்ச்சியில் [Colossal Explosion] பிரபஞ்சம் தோன்றி விரிவடைந்து வந்துள்ளது என்ற ஒரு கருத்தை ஆதரித்து, அதற்கு விளக்கம் அளித்து மெய்ப்பித்தவர்களில் முதல்வர், ஜார்ஜ் காமாவ்!  பெரு வெடிப்புக்குப் பின்பு பிரபஞ்சம், பின்புல நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சை [Background Microwave Radiation] உண்டாக்கி யிருக்க வேண்டும் என்று உறுதியாகக் கூறி, அதையும் நிரூபித்தும் காட்டினார்!  அடுத்து அணுக்கருப் பௌதிகத்தின் [Nuclear Physics] ஆரம்ப கால அடிப்படை வளர்ச்சியில், காமாவ் மிகவும் ஈடுபட்டவர்.  அவற்றிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்ட உயிரியல் விஞ்ஞானத்தில் [Biology] ஆர்வம் கொண்டு, இனவிருத்தியில் டிஎன்ஏ [DNA] பற்றி ஆராய்ந்து, நவீன மூலவி நியதியில் [Modern Genetic Theory] ஓர் அடிப்படைத் தத்துவத்தை ஜார்ஜ் காமாவ் இயற்றி யுள்ளார்.  மேலும் புரோடீன் சேர்க்கை [Protein Synthesis] விளக்கத்தில் ஒரு முக்கியமான பகுதியை ஆக்கி யுள்ளார் காமாவ். 

ஜார்ஜ் காமாவ் புரிந்த அரும்பெரும் விஞ்ஞானச் சாதனைகள்

1936 ஆம் ஆண்டுக்குப் பிறகு ஜார்ஜ் காமாவின் மிக்க விஞ்ஞானச் சாதனைகள் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் பற்றியும், விண்மீன்களின் பிறப்பு, வளர்ச்சியைப் பற்றியும் சார்ந்திருந்தன.  1938 இல் ஹெர்ட்ஸ்பிரங்-ரஸ்ஸல் [Hertzsprung-Russel (H-R Diagram)] வரைபடத்துக்கு ஒரு சிறந்த விளக்கத்தைக் கொடுத்தார். H-R வரைபடத்தில் விண்மீன்களின் ஒளித்திறம் [Brightness] நேரச்சிலும், அவற்றின் உஷ்ணம் மட்ட அச்சிலும் குறிக்கப் பட்டுப் பல விண்மீன்களின் நிலைப்பாடு காட்டப் பட்டுள்ளது.  1939 இல் விரியும் பிரபஞ்சத்தின் மாதிரிக் [Model of the Expanding Universe] கோட்பாட்டை தரித்து அதை அபிவிருத்தி செய்தார்.  அத்துடன் நிபுளாக்களின் பிறப்பு [Origin of Nebulae], ராட்சதச் செம்மீன்கள் [Red Giant Stars] சக்தியை உற்பத்தி செய்யும் முறைகள் ஆகியவற்றை ஆராய்ந்தார்.  விண்மீன்கள் வெடிக்கும் போது, அவற்றிலிருந்து நியூட்ரினோ துகள்கள் [Neutrino Particles] வெளியேறுவதை 1940 இல் ஆய்வு செய்து, தான் ஆக்கிய பூதநோவாவின் நியூட்ரினோ நியதியை [Neutrino Theory of Supernova] வெளியீடு செய்தார்.  

1948 இல் விஞ்ஞானி ரால்ஃப் ஆல்ஃபருடன் [Ralph Alpher] காமாவும் சேர்ந்து, யூகிப்பட்ட பெரு வெடிப்பு [Postulated Big Bang] நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு, பிரபஞ்சத்தின் நிலைமை என்ன என்று ஆராய்ந்ததில் எஞ்சிய நுண்ணலை வெப்பவீச்சு [Residual Microwave Radiation] இருப்பதைக் கண்டார்கள்!  அவர்களது அவ்வரிய கண்டுபிடிப்பு மெய்யானது என்று 1965 இல் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழக விஞ்ஞானிகள், தாமும் கண்டு உறுதிப்படுத்தினர்! 

பிரபஞ்சத்தின் பிறப்புக் கோட்பாடுகளில் ஒன்றான “பெரு வெடிப்பு நியதியை” [Big Bang Theory] உறுதியாக நம்பி அதை விருத்தி செய்த முன்னோடிகளான, ரஷ்ய விஞ்ஞானி அலெக்ஸாண்டர் பிரைடுமான் [Alexander Friedmann], அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble], பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி பிரெட் ஹாயில் [Fred Hoyle] ஆகியோருள் முக்கியமானவர் ரஷ்ய விஞ்ஞானி, ஜார்ஜ் காமாவ்.

ரஷ்ய மேதை ஜார்ஜ் காமாவின் வாழ்க்கை வரலாறு

ரஷ்யாவில் ஜார்ஜ் காமாவ் ஒடிஸ்ஸா என்னும் நகரில் [Odessa now in Ukraine] 1904 ஆம் ஆண்டு மார்ச் மாதம் 4 ம் தேதி பிறந்தார்.  ஒடிஸ்ஸாப் பள்ளியில் படிக்கும் போது, 13 ஆம் வயதுப் பிறந்த நாள் பரிசாக அவரது தந்தையார் தந்த ஒரு தொலைநோக்கி, காமாவ் வானியல் விஞ்ஞானத்தில் ஈடுபட ஆர்வத்தை தூண்டியது!  1922 இல் லெனின்கிரார்டு பல்கலைக் கழகத்தில் [Now St. Petersburg] சேர்ந்து, புகழ் பெற்ற பேராசிரியர் அலெக்ஸாண்டர் பிரைடுமான் [Alexander Friedmann] அவரிடம் ஒளியியல் [Optics], பிரபஞ்சவியல் விஞ்ஞானம் [Cosmology] இரண்டையும் முதலில் பயின்றார்.  பேராசிரியர் பிரைடுமான், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த ஒப்பியல் நியதிச் [Theory of Relativity] சமன்பாடுகளின் பிரச்சனைகளைத் தவிர்க்க ஒரு கட்டுத் தீர்வு முறைகளை [A Set of Solutions] ஆக்கியவர்! 

அகிலவெளி விரிந்து கொண்டுதான் போகிறது என்ற கருத்தைக் காமாவுக்கு முதலில் ஊட்டியவர், பிரைடுமான்!  ஆனால் அப்போது காமாவ் பிரைடுமான் கூறிய அகிலவெளித் தத்துவத்தைத் தொடராது, ஒளித்துகள் நியதி [Quantum Theory] மீது வேட்கை மிகுந்து தன் திறமையை விருத்தி செய்ய முயன்றார்.  1928 இல் Ph.D. பட்டம் பெற்றபின், ஜெர்மனிக்குச் சென்று காட்டிங்கன் பல்கலைக் கழகத்தில் [University of Gottingen] சேர்ந்து, பேராசிரியர் வெர்னர் ஹைஸன்பர்க் [Werner Heisenberg (1901-1976)] விஞ்ஞான மேதையிடம் ஆராய்ச்சி செய்தார்.  அதே சமயத்தில் அங்கு பயில வந்த ஹங்கேரியின் விஞ்ஞானி எட்வெர்டு டெல்லருன் [Edward Teller] பழகி இருவரும் கூட்டாக அணுக்கரு பௌதிகத்தில் [Nuclear Physics] பல விஞ்ஞான ஆராய்ச்சிகள் செய்தனர். 

காமாவின் அரிய திறமையை வியந்து, அணுவியல் துறை மேதை நீல்ஸ் போஹ்ர் [Neils Bohr (1871-1962)] அவரைக் கோபன்ஹேகன் கோட்பாடு பௌதிக ஆய்வுக் கூடத்தில் [Copenhegan, Institute of Theoretical Physics] ஆராய்ச்சி செய்ய டென்மார்க் வரும்படி அழைத்தார்.  அப்போதுதான் ஜார்ஜ் காமாவ் முதன் முதல் அணுக்கரு அமைப்பைத் “திரவச் சொட்டு மாதிரி” [Liquid Drop Model] போன்றது என்று எடுத்துக் காட்டினார்!  அம்முறையே பின்னால் அணுப்பிளவு [Nuclear Fission], அணுப்பிணைவு [Nuclear Fusion] இயக்க நியதிகளுக்கு அடிப்படையாக அமைந்தது!  அடுத்து ஹௌடர்மன்ஸ் [F. Houtermans], அட்கின்ஸன் [R. Atkinson] ஆகியோருடன் கூட்டுழைத்து, விண்மீன்களின் உள்ளே நிகழும் அணுக்கரு இயக்கங்கள் பற்றி ஆய்வுகள் செய்தார்.  அதன்பின் 1929 இல் இங்கிலாந்து சென்று, கேம்பிரிட்ஜ் காவென்டிஷ் ஆய்வுக் கூடத்தில் அணுவியல் மேதை ஏர்னஸ்ட் ரூதர்ஃபோர்டுடன் [Ernest Rutherford (1871-1937)] ஆராய்ச்சிகள் செய்தார்.  அப்பணியில் விரைவாக்கிய புரோட்டான் கணைகளைப் [Accelerated Protons] பயன்படுத்தி அணுவைப் பிளக்க எவ்வளவு சக்தி தேவைப்படும் என்று கணித்தார்.  அப்போதுதான் முதன் முதலாக காமாவ் மூலகங்களின் செயற்கை இரசவாத முறைகளுக்கு [Artificial Transmutation of Elements] அடிப்படைக் கோட்பாடுகளை அமைத்தார்.  1932 இல் அவற்றைப் பின்னால் ஜான் காக்கிரா•ப்ட் [John Cockcroft (1897-1967)] தனது நேரடி விரைவாக்கியில் [Linear Accelerator], போரான், லிதியம் [Boron & Lithium] ஆகிய இரண்டையும் புரோட்டான் கணைகளால் தாக்கி ஹீலியத்தை வெற்றிகரமாய் உண்டாக்கினார்!  அதுவே முதன் முதல் செய்யப் பட்ட மூலக மாற்றம் அல்லது இரசவாதம் [Artificial Transmutation].

அமெரிக்கா நோக்கி ஜார்ஜ் காமாவ் புறப்பாடு

1931 இல் சோவியத் யூனியன் ரோமில் நடந்த அணுக்கரு பௌதிகக் கூட்டரங்குக்குச் [Nuclear Physics Conference] செல்ல அனுமதி தராமல், ஜார்ஜ் காமாவைத் தடை செய்து அவரை அடைத்துப் போட்டது!  மறுபடியும் 1933 இல் பிரஸ்ஸல்ஸ் [Brussels] பெல்ஜியத்தில் நடந்த கூட்டரங்குக்கு அனுமதி கிடைக்கவே, அதைப் பயன்படுத்தி ஜார்ஜ் காமாவ் விடுதலைப் பறவையாய், அமெரிக்காவுக்குப் புலம் பெயர்ந்து 1940 இல் அமெரிக்கக் குடியினரானார்! 

அமெரிக்காவில் ஜார்ஜ் வாஷிங்டன் பல்கலைக் கழகத்தில் [Washington D.C.] காமாவ் ஆசிரியராகப் பணி ஏற்றார்.  அங்கே ஆசிரியராக இருந்த விஞ்ஞான மேதை எட்வெர்டு டெல்லரை மறுபடியும் சந்தித்தார்!  அவருடன் கூட்டாளியாகச் சேர்ந்து, காமாவ் அணுக்கரு பௌதிகத்தில் தொடர்ந்து ஆய்வுகள் செய்தார்!  1936 இல் கன உலோகங்கள் கதிரியக்கத் தேய்வின் போது [Radiactive Decay of Heavier Elements] பீட்டா பரமாணுக்கள் [Beta Particles] வெளியேறும் முறைகளைச் சீராக வகுத்து இருவரும் புதியக் கோட்பாடுகளை எழுதினார்கள்.  அவற்றில் ஒன்றான காமா-டெல்லர் பீட்டா தேய்வு நியதி [Gamow-Teller Theory of Beta Decay] கதிரியக்க விளைவின் போது, எலக்டிரான் எழுச்சியைப் பற்றிக் கூறுகிறது.  அடுத்து விண்மீன்களின் தோற்ற ஆரம்பத்தில் எழும் வெப்ப அணுக்கரு இயக்கங்களைப் [Thermo Nuclear Reactions] பற்றி இருவரும் ஆராய்ச்சிகள் செய்தனர்.  

1942 இல் அந்த ஆய்வுகளைப் பயன்படுத்திப், பிரபஞ்சவியல் நிகழ்ச்சிகளுக்கும், அணுக்கரு இயக்கங்களுக்கும் இடையே உள்ள தொடர்புகளை ஆராய்ந்தார்.  அதே ஆண்டில் காமாவ் டெல்லருடன் கூட்டுழைத்து “ராட்சதச் செம்மீன்களின்” [Red Giant Stars] உள்ளமைப்பை விளக்கி ஒரு புதிய கோட்பாடை இயற்றினார்.  விண்மீன்களின் மூலப் பிறப்பைப் [Stellar Evolution] பற்றி டெல்லர் எழுதிய கருத்துக்களைப் பயன்படுத்தி, ஜார்ஜ் காமாவ் பரிதியின் பிரமாண்டமான சக்தி [Sun's Energy] வெப்ப அணுக்கரு இயக்கங்களினால் [Thermo Nuclear Processes]  வெளியாகிறது என்று உறுதியாகக் கூறினார்!        

இரண்டாம் உலகப் போர் முடிந்த பிறகு, 1948 இல் அமெரிக்க அணுசக்திப் பேரவை [Atomic Energy Commission] ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவுக்கு உச்சப் பாதுகாப்பு நம்பிக்கை உறுதி [Top Security Clearance] அளித்து, நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸ் மறைமுகத் தளத்தில் முதல் ஹைடிரஜன் குண்டு தயாரிக்க நியமனம் செய்யப் பட்டார்!  1949 ஆகஸ்டில் சோவியத் ரஷ்யா தனது முதல் புளுடோனிய அணுகுண்டை வெடித்ததும், எட்வெர்டு டெல்லர் அந்த நிகழ்ச்சியைப் பயன்படுத்தி அவரது ஒரே குறி ஆயுதமான வெப்ப அணுக்கருக் குண்டை அதி விரைவில் தயாரித்து, அமெரிக்காவைப் பாதுகாக்க வேண்டு மென்று வாதித்தார்! ஊமைப் போர் ஊழலில் [Cold War Politics], ரஷ்யா அமெரிக்காவுக்கு முன்பே ராட்சத குண்டை ஆக்கி விட்டால், அமெரிக்காவின் கதி என்ன ஆவது என்று டெல்லர் கவலை அடைந்தார்!  அவரது எச்சரிக்கைக்கு அடி பணிந்து, அமெரிக்க ஜனாதிபதி ட்ரூமன் 1950 ஜனவரி இறுதியில் ஹைடிரஜன் குண்டு திட்டத்திற்கு ஒப்புதல் தந்து அங்கீகார மளித்தார்!  லாஸ் அலமாஸ் மறைமுகத் தளத்திற்கு மாற்றாக, புதிய லாரென்ஸ் லிவர்மோர் ய்வுக் கூடம் [Lawrence Livermore Laboratory] கலிஃபோர்னியாவில் அமைக்கப் பட்டது.  அதற்கு எட்வெர்டு டெல்லர் அதிபதியாக  ஆக்கப் பட்டார்!  டெல்லருக்கு வெப்ப அணுக்கரு ஆயுதப் பணியில் உதவியவர் முக்கியமாக இருவர்: விஞ்ஞான மேதைகள், டாக்டர் ரிச்சர்டு கர்வின் [Richard Garwin], டாக்டர் ஸ்டனிசியா உலாம் [Stanisiaw Ulam].   காமாவ் வாஷிங்டன் பல்கலைக் கழகத்தில் 1934 முதல் 1956 வரை பௌதிகப் பேராசிரியராகவும், அதன் பின் கொலராடோ பல்கலைக் கழகத்தில் 1956 முதல் அவரது மரணம் வரை [1968] பௌதிகப் பேராசிரியராகவும் பணி யாற்றினார். 

பிரபஞ்சப் பிறப்பைக் கூறும் பெரு வெடிப்பு நியதி

பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பைப் பற்றி யூகிக்கும் பல கோட்பாடுகளில் ஒன்றான, “பெரு வெடிப்பு நியதியைத்” தற்போது பெரும்பான்மையான விஞ்ஞானிகள் ஒப்புக் கொண்டுள்ளனர்.  அக்கருத்துப்படி ஆதியில் பிரபஞ்சம் பேரளவுத் திணிவுள்ள, மிகத் திட்பமான, வெப்பக் கட்டியாக [Extremely Dense, Compact & Hot] இருந்தது!  10-20 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, ஏதோ ஓர் அகிலப் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ந்து [Cosmic Explosion], அதன்பின் பிரபஞ்சம் பெருகி, விரிந்து, குளிர்ந்து போய் வருகிறது!  

பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடு 1917 இல் ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்பியல் நியதி விளைவித்த ஒரு கருத்து!  அதை விருத்தி செய்தவர், பெல்ஜிய விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் லெமைட்டர் [George Lemaitre], ஹாலந்து விஞ்ஞானி வில்லம் சித்தர் [Willem de Sitter], ரஷ்ய விஞ்ஞானி அலெக்ஸாண்டர் பிரைடுமான் [Alexander Friedmann].  அம்மூவரது கருத்துக்களும் பிரபஞ்சம் தோற்றத்திற்குப் பின்பு, எவ்வாறு ஒழுங்கானது என்றுதான் கூறினவே தவிர, அகிலத்தின் ஆதித் துவக்கத்தைப் பற்றி எதுவும் ஆராய வில்லை!  1940 இல் ஜார்ஜ காமாவ் அப்பணியைச் செய்ய தனது மாணவர் ரால்ஃப் ஆல்ஃபர் [Ralph Alpher], ராபர்ட் ஹெர்மன் [Robert Herman] இருவருடன் கூட்டுழைத்து, ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்பியல் நியதிக்காக எழுதிய பிரைடுமான் தீர்வுகளை எடுத்துக் கொண்டு, அவற்றைப் பின்னும் அபிவிருத்தி செய்தார். 

அடுத்து ஆல்ஃபர், ஹெர்மன் இருவரும் தனியாகக் காமாவின் கருத்துகளை விரிவு செய்தனர்.  அதன்படி கதிர்வீச்சுக் கடலில் [Sea of Radiation] கொந்தளிக்கும் புரோட்டான், நியூட்ரான், எலக்ட்ரான் [Proton, Neutron, Electron] ஆகிய பரமாணுக்களைக் [Subatomic Particles] கொண்ட இலெம் [Ylem] என்னும் ஆதி அண்ட நிலையிலிருந்து [Primordial State of Matter] பிரபஞ்சம் விரிந்தது!  பிரபஞ்சம் பெரு வெடிப்பின் போது மிக மிகச் சூடான நிலையில் இருந்து, பரமாணுக்கள் இணைந்து ஹைடிரஜன் மூலகத்தை விட கனமான மூலகங்கள் [Heavier Elements] முதலில் உண்டாயின!  காமாவ், ஆல்ஃபர், ஹெர்மன் குழுவினர் பெரு வெடிப்பில் விளைந்த வெப்பவீச்சுக் கடல் [Sea of Radiation] இன்னும் அகிலத்தில் தங்கி இருக்க வேண்டும் என்று முன்னறிவித்தார்கள்!  அவர்கள் கணக்கிட்ட அகிலப் பின்புலக் வெப்பவீச்சுக்கு [Cosmic Background Radiation] இணையான உஷ்ணம் [3 டிகிரி K (கெல்வின்)], 1960 இல் பின்வந்த விஞ்ஞானிகளால் மெய்ப்பிக்கப் பட்டு, பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்பு நியதி மேலும் உறுதியாக்கப் பட்டுள்ளது!

பெரு வெடிப்பு நியதியின்படி, பிரபஞ்சம் முதற் சில இம்மி வினாடிகளில் [microseconds] அதி விரைவாக விரிந்து விட்டது!  ஒரே ஓர் உச்சவிசை [Force] மட்டும் முதலில் இருந்து, பிரபஞ்சம் விரிந்து போய்க் குளிர்ந்ததும் அந்த ஒற்றை விசையே, பின்னால் நாமறிந்த ஈர்ப்பியல் விசை [Gravitational Force], மின் காந்த விசை [Electromagnetic Force], அணுக்கரு வலுத்த விசை [Strong Nuclear Force], அணுக்கரு நலிந்த விசை [Weak Nuclear Force] ஆகிய நான்கு பிரிவுகளாய் மாறியது!  விஞ்ஞானிகள் ஒளித்துகள் யந்திரவியலையும் [Quantum Mechanics], ஈர்ப்பியலையும் ஒருங்கே பிணைக்கும் ஒரு நியதியைத் தேடி வருகிறார்கள்!  இதுவரை யாரும் அதைக் கண்டு பிடிக்க முடிய வில்லை!  புதிதான “தொடர் நியதி” [String Theory] அவ்விரண்டையும் பிணைக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள்.  ஈர்ப்பியல் விசையை மற்ற மூன்று வித விசைகளுடன் பிணைத்துக் கொள்ளத் “தொடர் நியதி” முயல்கிறது!  ஆனால் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் இப்போது இந்த நான்கு வித விசைகளையும் ஒருங்கே பிணைத்து விளக்கும் “மகா ஐக்கிய நியதி” [Grand Unified Theory (GUT)] ஒன்றைத் துருவிக் கண்டு பிடிக்க முற்பட்டு வருகிறார்கள்!

சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிடும் [Inflationary Model] பிரபஞ்சம், அந்நிலை முடிந்ததும் மெதுவாகவே விரிகிறது!  கோளமாய் விரியும் பிரபஞ்சத்தின் விளிம்பு திறந்த வெளிக்கும், மூடிய வெளிக்கும் இடையே அமைகிறது!  பிரபஞ்சம் திறந்த வெளியாக இருந்தால், எப்போதும் அது விரிந்து, விரிந்து, விரிந்து போய்க் கொண்டே யிருக்கும்!  மூடிய விளிம்பாகப் பிரபஞ்சம் இருந்தால், அதன் விரிவு நிலை ஒரு காலத்தில் நின்று விடும்!  பிறகு அது சுருங்க ரம்பித்து, திணிவு அடர்த்தி மிகுந்து, இறுதியில் வெடித்துச் சிதறிவிடும்!  பிரபஞ்சம் மூடிய கோளமா அல்லது திறந்த வெளியா என்பது அதன் திணிவு [Density], அன்றி பளு அடர்த்தியைச் [Concentration of Mass] சார்ந்தது!  பிரபஞ்சம் அடர்த்தி மிகுந்த பளுவைக் கொண்டிருந்தால், அதனை மூடிய கோளம் என்று கூறலாம்!
 
பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு எந்த நிலை இருந்தது என்று, ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் [Stephen Hawking] போன்ற விஞ்ஞான மேதைகள் கேள்வி எழுப்பி யிருக்கிறார்கள்!  பெரு வெடிப்பு நியதியில் பிரபஞ்சத்தின் முற்கால நிலை பற்றி எந்த விளக்கமும் இல்லை!  காலக் கடிகாரமே பெரு வெடிப்பிற்கு பின்பு ஓட ரம்பித்ததாக ஊகிக்கப்பட்டிருக்கலாம்! ஆகவே பெரு வெடிப்புக்கு முன்பு என்ன இருந்திருக்கும் என்று மூளையைக் குழப்புவதில் அர்த்தமில்லை!  

பெரு வெடிப்பு நியதியை மெய்ப்படுத்தும் நிகழ்ச்சிகள்

பிரபஞ்சம் பெரு வெடிப்பிற்குப் பிறகு விரிந்து கொண்டே குளிர்ந்து போகிறது.  பெரு வெடிப்பிற்கு ஓரு வினாடி கழித்துப் புரோட்டான்கள் உண்டாயின.  முதல் மூன்று நிமிடங்களில் புரோட்டான், நியூட்ரான்களும் பிணைந்து, ஹைடிரஜனுடைய ஏகமூலமான [Isotope] டியூடிரியம் [Deuterium], அடுத்து எளிய மூலகங்களான ஹீலியம், லிதியம், பெரிலியம், போரான் [Helium, Lithium, Beryllium, Boron] ஆகியவை உண்டாயின!  விண்வெளியில் மித மிஞ்சிய அளவு ஹீலியம் இருப்பது, பெரு வெடிப்பு நியதியை மெய்ப்படுத்தி உறுதிப் படுத்துகிறது.  டியூடிரியம் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவில் பரவி யிருப்பது, அகிலத்தின் அண்டத் திணிவைக் [Density of Matter] கணிக்க அனுகூலமாய் இருக்கிறது!

பெரு வெடிப்பு ஏற்பட்டு ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, பிரபஞ்சத்தின் உஷ்ணம் 3000 டிகிரி C அளவுக்குக் குறைந்தது!  அப்போது புரோட்டான்களும் எலக்டிரான்களும் சேர்ந்து ஹைடிரஜன் அணுக்கள் உண்டாயின.  ஹைடிரஜன் அணுக்கள் ஒளியின் குறிப்பிட்ட சில அலை நீளங்கள், நிறங்கள் ஆகியவற்றை எழுப்பவோ அன்றி விழுங்கவோ செய்யும்!  அவ்வாறு உண்டான அணுக்கள், தனித்த எலக்டிரான்ளுக்கு இடையூறு செய்யும், ஒளியின் மற்ற அலை நீளங்களை வெகு தூரத்திற்கு அப்பால் தள்ளி விடுகின்றன.  இந்த மாறுதல் வெப்பவீச்சை விடுவித்து இன்று நாம் காணும்படிச் செய்கிறது! பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு குளிர்ந்த அந்த “அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சு” [Cosmic Background Radiation] சுமார் 3 டிகிரி Kelvin [3 K (-273 C/-454 F)]. 1964 இல் முதன் முதல் அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சைத் தேடிக் கண்டு பிடித்த அமெரிக்க வானியல் மேதைகள் இருவர்: ஆர்னோ பென்ஸையாஸ், ராபர்ட் வில்ஸன் [Arno Penzias & Robert Wilson].

1989-1993 ஆண்டுகளில் தேசிய வானியல் விண்வெளி ஆணையகம், நாசா [NASA, National Aeronautics & Space Administration]  “அகிலப் பின்புல உளவி” [Cosmic Background Explorer, COBE] என்னும் விண்வெளிச் சிமிழை [Spacecraft] ஏவி, அண்ட வெளியில் அகிலப் பின்புல வெப்பவீச்சைத் தளப்பதிவு [Mapping] செய்தது.  அந்த தளப்பதிவு “பெரு வெடிப்பு நியதி” முன்னறிவித்தபடி மிகத் துள்ளியமாக பின்புல வெப்பவீச்சு அடர்த்தியை [Intensity of the Background Radiation] உறுதிப் படுத்தியது!  அத்துடன் அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சு சீராக நிலவாது [Not Uniform], சிறிது மாறுபட்டுக் காணப் பட்டது!  அந்த மாறுதல்கள் பிரபஞ்சத்தில் ஒளிமந்தைகள் [Galaxies], மற்ற அமைப்பாடுகளின் வளர்ச்சிக்கு அடிப்படையாய்க் கருதப் படுகின்றன! 

பின்புல வெப்பவீச்சு பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பிற்குப் பிறகு எஞ்சிய நீண்ட கால விளைவு!  ஜெர்மன் விஞ்ஞானி மாக்ஸ் பிளான்க் [Max Planck (1858-1947)] கருங்கோளக் கதிர்வீச்சை  [Black Body Radiation] ஆராய்ந்து எழுதிய, “பிளான்க் கதிர்வீச்சுக் கணிப்பாடு [Planck's Radiation Formula] மூலம் உட்சிவப்பு, நுண்ணலை, வானலை [Infrared, Microwave, Radio Waves] ஆகியவற்றின் அலை நீளங்களைத் தனியே கணக்கிட்டு விடலாம்!  அவற்றின் கூட்டமைப்பே பின்புலக் கதிர்வீச்சுகளின் அடர்த்தியாகக் [Intensity of Background Radiation] காணப் படுகிறது.  “ஓர் குறித்த உஷ்ண நிலையில் கதிர்வீச்சு அடர்த்திக்கும், அதன் அலை நீளத்திற்கும் உள்ள ஓர் ஒப்பான உறவை” மாக்ஸ் பிளான்க் வளைகோடு முன்னறிவிக்கிறது.  பெரு வெடிப்பின் பின் தங்கிய பின்புலக் கதிர்வீச்சு 3 டிகிரி K [-270 C/-450 F] உஷ்ண நிலையில், மாக்ஸ் பிளான்க் முன்னறிவித்த வளைகோட்டை வியக்கத் தக்கவாறு ஒத்துள்ளது!  ஏறக்குறைய பின்புலக் கதிர்வீச்சு பிரபஞ்சத்தில் எத்திசையிலும் “சம வெப்பநிலை” [Isotropic State] கொண்டுள்ளதாக அறியப் படுகிறது.

ஜார்ஜ் காமாவ் எழுதிய நூல்கள், பெற்ற மதிப்புகள்

கடினமான ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி [Relativity Theory], சிக்கலான அகிலவியல் கோட்பாடு [Cosmology] ஆகியவற்றை எளிய முறையில் பொது நபர்கள் புரிந்து சுவைக்கும் வண்ணம் காமாவ் எழுதிய விஞ்ஞான நூல்கள்:  விந்தைபுரியில் திரு. டாம்கின்ஸ் [Mr. Tomkins in Worderland (1936)], பிறகு பல்லடுக்குப் பதிவுகளில் திரு. டாம்கின்ஸ் [Multi Volumes Mr. Tomkins (1939-1967)], பரிதியின் பிறப்பும், இறப்பும் [The Birth & Death of the Sun (1940)], ஒன்று, இரண்டு, மூன்று…முடிவின்மை [One, Two, Three ...Infinity (1947)],  பிரபஞ்சத்தின் படைப்பு [The Creation of the Universe (1952,1961)],  பூமி என்னும் ஓர் அண்டம் [A Planet Called Earth (1963)], பரிதி என்னும் ஓர் விண்மீன் [A Star Called the Sun (1964)].

1950 இல் காமாவ் டென்மார்க் ராஜிய விஞ்ஞானக் கழகம் [Royal Danish Academy of Siences (1950)], அடுத்து அமெரிக்க தேசீய விஞ்ஞானக் கழகம் [U.S. National Academy of Sciences (1953)] ஆகியவற்றின் உறுப்பினர் ஆனார்.  விஞ்ஞான அறிவை எளிய முறையில் பரப்பி ஒப்பிலாப் பெயர் பெற்ற ஜார்ஜ் காமாவுக்கு, 1956 ஆம் ஆண்டில் ஐக்கிய நாடுகளின் கல்வி, விஞ்ஞானக், கலாச்சாரப் பேரவை [UNESCO, United Nations Educational, Scientific & Cultural Organization] காலிங்கப் பரிசை [Kalinga Prize] அளித்துக் கௌரவித்தது.  1965 இல் காமாவ் பிரிட்டனின் கேம்பிரிட்ஜ் சர்ச்சில் கல்லூரியின் சிறப்புநர் [Fellow Churchil College, Cambridge] மதிப்பைப் பெற்றார்! 

பிரபஞ்ச விஞ்ஞானத்திலும், அணுக்கரு பௌதிகத்திலும் திறமை பெற்ற ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ் 1968 ஆகஸ்டு 20 ம் தேதி போல்டர் கொலராடோவில் தனது 64 ஆவது வயதில் காலமானார்.

*****************************

cover-image-nuclear-power-probe.jpg

       சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

வால்மீனுக்கு இரட்டை வால்!
விண்கல்லுக்கு மொட்டை வால்!
வால்மீனுக் குள்ளே உள்ளவை
தூளும், பனிக் கோளும்!
விண்கல் லுக்குள் உள்ளது என்ன?
வெறும் பாறைக் குன்றா?
உந்தும் அணுசக்தி ஆற்றலில் 
மூவரி யக்கும்
விண்வெளிக் கப்பல் பயணம் செய்து
வெண்ணிலவைத் தாண்டி
செந்நிறக் கோளின் பாதையில்
விண்கல்லைச் சுற்றி வந்து
தங்கு தளமா வென்றறிய
முதன்முதலில்
அங்கு தடம் வைத்து
மண்ணையும், ஈர்ப்பு மண்டலத்தையும்
மனிதர் ஆய்வார்!

2014 ஆண்டில் செவ்வாய்க் கோளுக்குப் போகும் முதற் பயண ஆரம்பத்துக்கு முன்பு அணுசக்தி ஆற்றலில் உந்தி மூவர் செல்லும் விண்வெளிக் கப்பல் “ஓரியான்” [Orion Spacecraft] வெண்ணிலவைத் தாண்டி 7 முதல் 14 நாட்கள் வரை ஒரு விண்கல்லைச் [Asteroid] சுற்றி வந்து ராயப் போவதாகத் திட்டமிடப் பட்டுள்ளது.  விண்கப்பல் விண்கல்லைச் சுற்றி வரும் போது விண்விமானிகள் விண்கல்லில் இறங்கி முதன்முதல் தடம் வைத்து மண் தளத்தில் ஆய்வுகள் செய்வார்கள்.  அதுவே விண்வெளி வரலாற்றில் நிலவுக்கு அப்பால் மனிதர் பயணம் செய்து முதன்முதலில் ஆராய்ச்சிகள் நடத்திய மாபெரும் சாதனையாகக் கருதப்படும்.”   

டாக்டர் பால் பெல், வானியல் நிபுணர் [Dr. Paul Abell, NASA Jonson Space Center, Houston] 
 

விண்ணுளவிப் பயணத் திட்டத்தின் குறிக்கோள் என்ன?

விண்ணுளவி ரோஸெட்டா பத்தாண்டுகள் பயணம் செய்து விண்வெளியில் பரிதியை நோக்கி விரையும் ஒரு வால்மீனைச் சுற்றி விந்தையாக முதன்முதல் தள உளவி ஒன்றை இறக்கி, ஆய்வுத் தகவலைப் பூமிக்கு அனுப்பப் போகிறது!  அந்த வெகு நீண்ட பயணத்துக்கு [1000 மில்லியன் கி.மீ] விண்ணுளவி மூன்று முறைப் பூகோளத்தையும், ஒருமுறைச் செவ்வாய்க் கோளையும், ஓரிரு முறை விண்கற்களையும் சுற்றிப் ஈர்ப்பியக்கக் கவண் சுழற்சியால் [Gravity Assist Swing] தனது சுற்றுப் பாதையின் நீள்வட்டத்தையும் வேகத்தையும் [Elliptical Path & Velocity] மிகையாக்கும். பரிதியை நோக்கிச் செல்லும் விண்ணுளவி வால்மீனின் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் பாய்ந்து பற்றிக் கொண்டு முதன்முதல் சாதனையாக அதைச் சுற்றி வரும்! 
 
வால்மீனைச் சுற்றி வந்து தன் முதுகில் தாங்கிச் செல்லும் தள உளவியை வால்மீனில் இறக்கி விடும். தாய்க் கப்பல் எனப்படும் விண்ணுளவித் தள உளவியைக் கண்காணிப்பதுடன் தளத்தில் நிகழும் ஆய்வுகளை ரேடியோ அலைகளில் பூமிக்குத் தொடர்ந்து அனுப்பி வைக்கும்!  ரோஸெட்டா விண்ணுளவியின் உன்னத விஞ்ஞான ஆய்வுக் கருவிகள் வால்மீன் மூலத் தோற்றத்தை நேராக அறிய முற்படும்.  விண்கற்களுக்கும் [Asteroids] வால்மீன்களுக்கும் உள்ள வேறுபாடுகள் என்ன என்பதை நுட்பமாய்க் கண்டறியும்.  பரிதி மண்டலத் தோற்றத்திற்கு வால்மீன்களின் பங்களிப்புகள் உள்ளனவா?  மேற்கூறிய வினாக்களுக்கு விடை அளிக்கும் தகுதி பெற்ற கீழ்க்காணும் பொறியியற் கருவிகள் ரோஸெட்டாவில் அமைக்கப் பட்டுள்ளன.

ரோஸெட்டா விண்ணுளவியில் உள்ள கருவிகள்

ரோஸெட்டா விண்ணுளவித் திட்டத்தின் தொகைநிதி மதிப்பீடு: 1000 மில்லியன் ஈரோ [டாலர் நாணய மதிப்பு: 1.325 பில்லியன் டாலர்]  ரோஸெட்டா விண்ணுளவித் திட்டத்தைச் சிந்தித்து உருவாக்கிக் கண்காணித்து வரும் ஈரோப்பியன் விண்வெளி ணையகத்தின் [European Space Agency (ESA)] கூட்டியக்க உறுப்பினர்கள்: ஜெர்மெனி, பிரான்ஸ், பிரிட்டன், ஃபின்லாந்து, ஸ்டிரியா, அயர்லாந்து, இத்தாலி, ஹங்கேரி ஆகியவை.  அந்த கூட்டியக்கம் ஜெர்மெனி தலைமையில் ஜெர்மென் வாயுவெளி ஆய்வுக் கூடத்தின் [German Aerospace Research Institute (DLR)] கீழாக விண்வெளி ஆய்வுகளை நடத்தி வருகிறது.
 
ரோஸெட்டா விண்கப்பலின் பரிமாணம் உளவிகளுடன் [3 மீடர் x 2 மீடர் x 2 மீடர்] நீளம், அலகம், உயரம் உள்ளது. ரோஸெட்டாவின் எடை: 100 கிலோ கிராம்.  மின்சக்தி தயாரிக்க இரண்டு 14 மீடர் பரிதித் தட்டுகள் [Solar Panels] விண்கப்பலின் இறக்கைகள் போல் பொருத்தப் பட்டிருக்கின்றன.  பரிதித் தட்டுகளின் மொத்தப் பரப்பு 64 சதுர மீடர். விண்ணுளவியின் ஒரு பக்கத்தில் 2.2 மீடர் விட்டமுள்ள ரேடியோ அலைத் தொலைத் தொடர்புத் தட்டு பிணைக்கப் பட்டுள்ளது. அடுத்த பக்கத்தில் தள உளவி பொருத்தப் பட்டிருக்கிறது.      

 

விண்ணுளவியின் 11 விஞ்ஞான ஆய்வுக் கருவிகள்:

1.  “அலிஸ்” புறவூதா படமெடுப்பு ஒளிப்பட்டை மானி [ALlCE: Ultraviolet Imaging Spectrameter] 

2. “கான்ஸெர்ட்” வால்மீன் உட்கரு உளவி [CONSERT: Comet Nucleus Sounding]

3. “காஸிமா” வால்மீன் அடுத்த நிலை அயான் நிறை அளவி [COSIMA: Cometary Secondary Ion Mass Analyser]
 
4. “ஜியாடியா” தூள் மோதல் ஆய்வு, தூள் நிரப்பி [GIADIA: Grain Impact Analyser & Dust Accumulator]

5. “மைடாஸ்” நுட்பப் படமெடுப்பு ஆய்வு ஏற்பாடு [MIDAS: Micro-Imaging Analysing System]

6. “மைக்ரோ” ரோஸெட்டா விண்சுற்றியின் நுட்பலைக் கருவி [MICRO: Microwave Instrument for Rosetta Orbiter]

7. “ஓஸிரிஸ்” ரோஸெட்டா வெண்சுற்றிப் படமெடுப்பு ஏற்பாடு [OSIRIS: Rosetta Orbiter Imaging System]


 
8. “ரோஸினா” அயான், நடுநிலை ஆய்வு செய்யும் ரோஸெட்டா விண்சுற்றி ஒளிப்பட்டை மானி [ROSINA: Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion & Neutral Analysis]

9. “ஆர்பிஸி” ரோஸெட்டா ஒளிப்பிழம்பு ஆய்வுக்குழுக் கருவி [RPC: Rosetta Plasma Consortium]

10 “ஆரெஸை” வானலை விஞ்ஞான உளவுக் கருவி [RSI: Radio Science Investigation]

11 “விர்டிஸ்” புலப்படும், உட்சிவப்புத் தள ஆய்வு ஒளிப்பட்டை மானி [VIRTIS: Visible & Infrared Mapping Spectrometer]
 
வால்மீனில் கால்வைக்கும் தள உளவியின் கருவிகள்:

தள உளவியில் உள்ள 9 விஞ்ஞானக் கருவிகள்:

1. “அபெக்ஸ்” ஆல்ஃபா புரோட்டான் எக்ஸ்-ரே ஒளிப்பட்டை மானி [APXS: Alpha Proton X-Ray Spectrometer]

2. “சிவா/ரோலிஸ்” ரோஸெட்டா தள உளவி படமெடுப்பு ஏற்பாடு [CIVA/ROLIS: Rosetta Lander Imaging System]
 
3. “கான்ஸெர்ட்” வால்மீன் உட்கரு உளவி [CONSERT: Comet Nucleus Sounding]

4. “கோஸாக்” வால்மீன் மாதிரி உட்பொருள் ஆயும் சோதனை [COSAC: Cometary Sampling & Composition Experiment]

5. “மாடுலஸ் டாலமி” வெளியேறும் வாயு உளவி [MODULUS PTOLEMY: Evolved Gas Analyser]
 
6. “முபஸ்” மேற்தளக் கீழ்த்தள பல்வினை உணர்ச்சிக் கருவி [MUPUS: Multi-Purpose Sensor for Surface & Subsurface Science]

7. “ரோமாப்” ரோலண்டு காந்தவியல், ஒளிப்பிழம்பு மானி [ROMAP: RoLand Magentometer & Plasma Monitor]

8. “லெஸ்டி2″ மாதிரி பரிமாறும் கருவி [SD2: Sample & Distribution Device]

9. “ஸெஸமி” தள மின்னொலிச் சோதனை மானி, தூசி மோதல் நிரப்பி [SESAME: Surface Electrical & Acoustic Monitoring Experiment, Dust Impact Collector]

விண்ணுளவி கட்டுப்பாடு நிலையம்: ஈரோப்பியன் விண்வெளி இயக்க மையம் [European Space Operation Centre (ESOC), Darmstadt, Germany]  கண்காணிப்பு நிலையம்: நியூ நார்ஸியா, பெர்த், ஸ்திரேலியா [New Norcia, Near Perth, Australia]


 
அணுசக்தி உந்தும் விண்ணுளவியில் விண்கல் தள ஆய்வுகள்

2007 மார்ச் 14 ம் தேதி நாசா வானியல் நிபுணர் டாக்டர் பால் பெல் 2014 ஆம் ஆண்டில் செவ்வாய்க் கோளில் கால் வைக்க மனிதரை அனுப்புவதற்கு முன்பாக, நிலவுக்கு அப்பால் நகர்ந்து கொண்டிருக்கும் சின்னஞ் சிறு விண்கற்களில் [Asteroid] விண்வெளி விமானிகளை அனுப்பி அவற்றைப் பற்றி அறிந்து வரும் விண்கப்பல் ஓரியான் [Orion Spacecraft] திட்டத்தை அறிவித்திருக்கிறார். ஓரியான் விண்கப்பல் முதன்முதலில் அணுசக்தி ஆற்றலில் ஏவப்பட்டு அண்ட வெளியில் பயணம் செய்யப் போகிறது. அத்திட்டத்தில் விண்கப்பல் தேர்ந்தெடுத்த சிறு விண்கல் ஒன்றைச் சுற்றும். பயணம் செய்து பங்கெடுக்கும் மூன்று விஞ்ஞானிகளில் ஒருவர் விண்கப்பலில் அமர்ந்து கண்காணிக்க இருவர் விண்கல்லில் இறங்கித் தடம் வைத்து அதன் மண்தளப் பண்பாடுகளை ஆய்வு செய்வார்.  அத்துடன் அங்கே நீர் உற்பத்தி செய்யத் தேவையான ஆக்ஸிஜென், ஹைடிரஜன் வாயுக்களைப் பிரித்தெடுக்க ஏதுவான மூலத்தாதுக்கள் கிடைக்குமா வென்றும் கண்டறிவார்.  செவ்வாய்க் கோள் யாத்திரைக்கு நிலவைப் போல் விண்கற்களை இடைத்தங்கு அண்டங்களாக விமானிகள் பயன்படுத்த முடியுமா வென்றும் கண்டறிவார்கள்.  அந்த பயணத்துக்கு நிலவுக்குச் செல்வதை விட சற்று கூடுமானதாய் 7 முதல் 14 தினங்கள் நாட்கள் எடுக்கலாம் என்று மதிப்பிடப் படுகிறது.  டாக்டர் பால் பெல் தயாரித்த அந்த புதிய திட்டத்திற்கு நாசா மேலதிகாரிகள் அங்கீகாரம் அளித்துள்ளர்கள்.       
 

(முற்றும்)

**********************
தகவல்:

1. Deep Impact Prepares for Comet Crash By: Declan McCullagh [www.news.com] July 2, 2005
2. NASA Probe Could Reveal Comet Life, By UK Team Cardiff University, U.K. [July 5, 2005]
3. Photo Credits NASA, JPL-Caltech, California [July 5, 2005] & Toronto Star Daily [July 5, 2005]
4. Watch Deep Impact’s Comet Collision Via Webcast By: Tariq Malik [www.space.com July 1, 2005]
5. NASA to Study Comet Collision www.PhysOrg.com [2005]
6. The Stardust Mission, Silicone Chip Online-NASA Mission, To Catch a Comet [Jan 15, 2006] [www.siliconchip.com.au/cms]
7. Stardust: How to Bring Home a Comet [http://stardust.jpl.nasa.gov/science/feature002.html] [Jan 15, 2006]
8. Public to Look for Dust Grains in Stardust Detectors By: Robert Sanders [Jan 10, 2006] [www.berkeley.edu/news/media/releases/2006/01/10_dust.shtml]
9. Stardust Comet Sample Program [www.astronautix.com/craft/stardust.htm]
10 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40507071&format=html [Deep Impact: 1]
11 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40507151&format=html [Deep Impact: 1]
12 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40601202&format=html [Stardust Probe: 1]
13 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40601272&format=html [Stardust Probe: 2]
14 BBC News: Space Probe Performs Mars Fly-By [Feb 25, 2007]
15 European Space Agency (ESA) Science & Technology -Rosetta Fact Sheet [Feb 19, 2007] 
16 Europe’s Space Probe Swings By Mars [Feb 25, 2007]
17 Europe Comet Probe Makes Key Mars Flyby By: David McHugh (Associated Press) [Feb 24, 2007]
18 Spaceflight Now: Comet-bound Probe Enjoys Close Encounter with Mars By: Stephan Clark [Feb 25, 2007].
19 SkyNews: Was Hyakutake the Comet of the Century [July 1996] &
   SkyNews: Comet Hale-Bopp [April 1997]
20 Sky & Telescope: Brightest Comet in 41 Years [April 2007]
21 BBC News Houston: Asteroid Mission Concept Unveiled By: Paul Rincon [March 14, 2007]

********************

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [S. Jayabarathan (March 15, 2007)]

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/03/20/comet-3/

fig-1-mars-express.jpg 

(மார்ச் 15, 2007)

       சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

“நமக்குத் தெரியாமல் ஒளிந்திருக்கும் வானியல் புதிர்களை ஊடுறுவிக் கண்டுபிடிக்கச் செவ்வாய்க் கோள்தான் விண்வெளி விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவி புரியக் கூடியது”.

ஜொஹானஸ் கெப்ளர் [German Astronomer Johannes Kepler]

2007 மார்ச் 15 ஆம் தேதி செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸ் விண்கப்பலில் [Mars Express Spacecraft] உள்ள இத்தாலி ரேடார்க் கருவி மார்ஸிஸ் [MARSIS] தென் துருவத்தில் அளந்த அகண்ட ஆழமான பனிக்கட்டித் தளம் அமெரிக்காவின் டெக்ஸஸ் மாநிலத்தை விடப் பெரியது!  அதன் இருக்கை முன்பே அறியப்பட்டாலும் அந்த ரேடார் ஆழ்ந்து அளந்து அனுப்பிய பரிமாணப் பரப்பு பிரமிக்க வைக்கிறது!  

ஜெ·ப்ரி பிளௌட் நாசா ஜெ.பி.எல் விஞ்ஞானி [Jeffrey Plaut, NASA JPL Investigator]

மார்ஸிஸ் ரேடார் கருவி செவ்வாய்க் கோளின் ஆழ்த்தள ஆய்வுக்கு உகந்த ஆற்றல் மிக்கச் சாதனம்;  செவ்வாய்த் துருவப் பிரதேசப் பகுதிகளில் அடுக்கடுக்கான தட்டுகளை ஆராயும் முக்கிய குறிக்கோளை செம்மையாக நிறைவேற்றி வருகிறது. தளத்தட்டுகளின் ஆழத்தையும், தட்டுகளின் வேறுபாட்டுப் பண்பாடுகளையும் தனித்துக் காட்டுவதில் அது பேரளவு வெற்றி அடைந்துள்ளது.

கியோவன்னி பிக்கார்டி, ரோம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் [Gionanni Picardi]

 ”ரோவர் தளவூர்திகளின் ஆயுட் காலம் நீடிப்பாகி ஈராண்டுகளாய்ச் செவ்வாய்த் தளத்தை உளவி வருகின்றன. ஒவ்வொரு நாளாய் அவை பூமியிலிருந்து தூண்டப் பட்டு, செப்பணிடப் பட்டு மகத்தான பணிகளைப் புரிந்து வருகின்றன!”

ஸ்டீவன் ஸ்குயர்ஸ், செவ்வாய்க் குறிப்பணி பிரதம ஆய்வாளி, கார்நெல் பல்கலைக் கழகம்.
 

செவ்வாய்க்கோள் தென்துருவத்தில் ஆழமான அகண்ட பனித்தளக் கண்டுபிடிப்பு

செவ்வாய்க் கோளைச் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் விண்வெளிக் கப்பல் செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸ் [Mars Express] 2007 மார்ச் 15 ஆம் நாள் தென் துருவத்தில் ஓர் அகண்ட ஆழமான பனித்தளத்தின் பரிமாணத்தை அளந்து பூமிக்குத் தகவல் அனுப்பி யுள்ளது!  செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸ் விண்கப்பலில் [Mars Express Spacecraft] உள்ள இத்தாலி ரேடார்க் கருவி மார்ஸிஸ் [MARSIS] தென் துருவத்தில் அளந்த அகண்ட ஆழமான பனிக்கட்டித் தளம் அமெரிக்காவின் டெக்ஸஸ் மாநிலத்தை விடப் பெரியது!  அதன் இருக்கை முன்பே அறியப்பட்டாலும் அந்த ரேடார் ஆழ்ந்து அளந்த அனுப்பிய பரிமாணப் பரப்பு பிரமிக்க வைக்கிறது.  அந்தப் பனித்தளம் உறைந்து போன நீர்த்தளம் என்பதும் தெளிவாக இத்தாலிய ரேடார் கருவி மூலம் காணப்பட்டு முடிவு செய்யப் பட்டுள்ளது.  அதன் நீர்க் கொள்ளளவை செவ்வாய்க் கோள் முழுவதும் பரப்பினால் 36 அடி [11 மீடர்] ஆழமுள்ள ஏரியை உண்டாக்கலாம். செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸின் ரேடார் கருவி செவ்வாய்க் கோளைச் சுற்றி வந்து, தென் துருவத்தில் 300 துண்டங்களை நோக்கிப் பனிக்கட்டித் தளங்களை ஆய்ந்து படமெடுத்துப் பரிமாணத்துடன் அனுப்பியுள்ளது. ரேடாரின் கூரிய கதிர்வீச்சுகள் செவ்வாய்த் தளத்தின் கீழ் கூடுமான அளவில் 2.3 மைல் [3.7 கி.மீ] வரை சென்று உறைந்த நீர்க்கட்டியின் ஆழத்தை ஒப்பிய பரிமாண அளவில் கணித்து அனுப்பியுள்ளது.     

     

செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸின் ரேடார் நுட்பக் கருவியின் பெயர்:  “மார்ஸிஸ்” [MARS Advanced Radar for Subsurface & Ionospheric Sounding (MARSIS)].  தென்துருவத்தை உளவியது போல் அக்கருவி வடதுருவத்தையும் தளப்பனிக் கட்டியை உளவி வருகிறது.  ரோம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் கியோவன்னி பிக்கார்டி [Gionanni Picardi] “எங்கள் மார்ஸிஸ் ரேடார் கருவி மிகச் சிறந்த முறையில் தன்பணியைச் செய்து வருகிறது”, என்று பெருமைப்பட்டுக் கொண்டார்.  அவரே ரேடார் ஆழ்த்தள ஆய்வாளர். “மார்ஸிஸ் கருவி செவ்வாய்க் கோளின் ஆழ்த்தள ஆய்வுக்கு உகந்த ஆற்றல் மிக்கச் சாதனம்;  செவ்வாய்த் துருவப் பிரதேசப் பகுதிகளில் அடுக்கடுக்கான தட்டுகளை ஆராயும் முக்கிய குறிக்கோளை செம்மையாக நிறைவேற்றி வருகிறது. தளத்தட்டுகளின் ஆழத்தையும், தட்டுகளின் வேறுபாட்டுப் பண்பாடுகளையும் தனித்துக் காட்டுவதில் வெற்றி அடைந்துள்ளது.  விண்கப்பல் கட்டுப்பாடு அரங்குகளில் உள்ள எங்கள் பதிவுச் சாதனங்களைச் சீராக்கி நுட்பமாக மேலும் சிறந்த தள அடுக்குகளின் தன்மைகளை  விளக்க முடியும்,” என்றும் கூறினார். 

செவ்வாய்க் கோளின் துருவங்களே நீர்க்கட்டி சேமிப்புகளின் பெருங் களஞ்சியங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.  துருவப் பகுதிகளின் நீர்மை சேமிப்பு வரலாற்றை அறிந்தால், செவ்வாய்க் கோளில் உயிரின வளர்ச்சிக்கு ஒரு காலத்தில் வசதியும், சூழ்நிலையும் இருந்தனவா என்பதைத் தெளிவாக ஆராய முடியும்.  நீர்ப்பனிப் பாறைகளும், கார்பன் டையாஸைடு குளிர்க்கட்டிகளும் உள்ள துருவ அடுக்குப் படுகைகள் [Polar Layered Deposits] துருவப் பகுதிகளைத் தாண்டியும், துருவ முனைப் பரப்பின் [Polar Cap] ஆழத்திலும் உள்ளது அறியப் படுகிறது.  ரேடார் எதிரொலிப் பதிவுகள் பாறைப் பகுதிகள் போல் காட்டுவது 90% நீர்த் தன்மையால் என்று கருதப் படுகிறது.  துருவப் பிரதேசங்களில் மிக்க குளிராக இருப்பதால், உருகிப் போன திரவ நீரைக் காண்பது அரிது.        

பனிப் பாறைக்குக் கீழே உள்ள தளத்தையும் அறியும் போது செவ்வாய்க் கோளின் ஆழ்த்தள அமைப்பு தெரிய வருகிறது. “பனிப் பகுதிகளின் அடித்தளத்தைப் பற்றி எங்களால் அறிய முடியவில்லை. பூமியில் உள்ளது போல் பனித்தட்டுகள் அவற்றின் மேல் தட்டுகளால் அழுத்தப் படாமல் உள்ளதை அறிந்தோம்.  செவ்வாய்க் கோளின் அடித்தட்டும், மேற்தட்டும் [Crust & Upper Mantle] பூமியை விடக் மிகக் கடினமாக உள்ளது காணப் படுகிறது.  அதற்குக் காரணம் செவ்வாய்க் கோளின் மையப் பகுதி பூமியை விடக் குளிர்ச்சியாக உள்ளதே!   

ஈசாவின் விண்ணுளவி அனுப்பிய தகவல்

ஈரோப்பியன் விண்வெளித் துறையகம் [European Space Agency (ESA)] ஜூன் 2, 2003 இல் 150 மில்லியன் ஈரோச் [Euro] செலவில் [133 மில்லியன் US டாலர்] தயாரித்து, 240 மில்லியன் மைல் பயணம் செய்ய அனுப்பியது, செவ்வாய் வேகக்கப்பல் [Mars Express with Beagle-2 Lander]. அது செவ்வாய்ச் சுற்றுச்சிமிழ் [Mars Express Orbiter] ஒன்றையும், தள ஆய்வுச்சிமிழ் பீகிள் [Beagle 2 Lander] ஒன்றையும் சுமந்து கொண்டு, ரஷ்யாவின் சோயஸ்-·பிரிகட் ராக்கெட் [Russian Soyuz-Fregat Rocket] ரஷ்யாவின் பைகோனூர் காஸ்மோடிரோம் [Baikpnur Cosmodrome] ஏவுதளத்திலிருந்து ஏவப்பட்டது.  2003 டிசம்பர் 26 ஆம் தேதி செவ்வாய்க் கோளை 150 மைல் குறு ஆரத்தில் நெருங்கி, ஐரோப்பிய சுற்றுச்சிமிழ் நீள்வட்டத்தில் சுற்றப் போவதாக எதிர்பார்க்கப் பட்டது. சுற்றுச்சிமிழில் செவ்வாயின் சூழ்மண்டலம், கோளின் அமைப்பு, தளவியல் பண்பு, தள உட்பகுதி ஆகியவற்றை ஆராய ஏழு கருவிகள் அமைக்கப் பட்டுள்ளன. ஜெர்மனியின் விரிநோக்கிக் காமிரா [Stereoscopic Camera], பிரான்ஸின் தாதுக்கள் காணும் தளக்கருவி  [Mineralogical Mapper], இத்தாலியின் சூழக உளவு கருவி [Atmospheric Sounder], இத்தாலி & ஜெட் உந்து ஆய்வகம் [JPL California] செய்த ரேடார் உளவி [Radar Probe] அவற்றில் குறிப்பிடத் தக்கவை.

பீகிள் மிகவும் சிறிய தள உளவி. 1831 இல் உயிரியல் விஞ்ஞான மேதை சார்லஸ் டார்வின் [Charles Darwin], தகவலைத் தேடி பூமியில் தடம்படாத தளத்துக்குச் செல்லப் பயன்படுத்திய கப்பலின் பெயர் பீகிள்-2!  அந்தப் பெயரே ஐரோப்பியத் தள உளவிக்கு வைக்கப்பட்டது!  செவ்வாய்த் தளத்தில் உயிரினங்கள் இருந்தனவா என்று, பீகிள் உளவு செய்யும்.  தளத்தில் நிலை பெற்றபின், பீகிள் விண்வெளிக் கோளில் வாழ்ந்த உயிரினம் [Exobiology], தளவியல் இரசாயன [Geochemistry] ஆய்வுகளைச் செய்யும்.  சுற்றுச்சிமிழ் நான்கு ஆண்டுகள் [2003-2007] தகவல் அனுப்பும் தகுதி வாய்ந்த சாதனங்களைக் கொண்டது.

இருபத்தியொன்றாம் நூற்றாண்டில் செவ்வாய் நோக்கி விண்கப்பல்கள்

2001 ஏப்ரல் 7 ஆம் தேதி செவ்வாய் ஆடிஸ்ஸி [2001 Mars Odyssey Voyage] விண்சிமிழைத் தாங்கிச் செல்லும் ராக்கெட் எவ்விதப் பழுதும், தவறும் ஏற்படாமல் பிளாரிடா ஏவுதளத்திலிருந்து கிளம்பியது.  ஆடிஸ்ஸி விண்சிமிழ் 725 கிலோ கிராம் எடையுடன் 7×6x9 கனஅடிப் பெட்டி அளவில் இருந்தது.  சில மாதங்கள் பயணம் செய்து, 2001 அக்டோபர் 24 ஆம் தேதி செவ்வாய்க் கோளை அடைந்து, முதலில் பதினெட்டரை மணிக்கு [18:36 துல்லிய நேரம்] ஒருமுறைச் சுற்றும் நீள்வட்ட வீதியில் சுற்ற ஆரம்பித்தது. பிறகு செவ்வாய்க் கோளின் சூழ்மண்டலத்தில் ஆடிஸ்ஸி விண்கப்பலை வாயுத்தடுப்பு முறையில் [Aerobraking] கையாண்டு, நீள்வட்ட வீதியைச் சுருக்கிச் செவ்வாயின் குறு ஆரத்தை 240 மைலாக விஞ்ஞானிகள் மாற்றினர்.  திட்டமிட்ட குறு ஆரம் 186.5 மைல்!  ஆனால் கிடைத்த குறு ஆரம்: 240 மைலில் 2 மணி நேரத்திற்கு ஒருமுறைச் சுற்றும் வீதி!


  
ஆடிஸ்ஸியின் மின்னியல் கருவிகள் சில செவ்வாய்க் கதிர்வீச்சுச் சூழ்நிலையை [Mars Radiation Environment (MARIE)] உளவு செய்யும்.  காமாக் கதிர் ஒளிப்பட்டை மானி [Gamma Ray Spectrometer], நியூட்ரான் ஒளிப்பட்டை மானி [Neutron Spectrometer], ஆகிய இரண்டும் செவ்வாய்த் தளத்தில் நீர்வளம் உள்ளதையும், ஹைடிரஜன் வாயுச் செழிப்பையும் கண்டறியும்.  அதே சமயம் தெளிவாகப் படமெடுக்கும் வெப்ப எழுச்சிப் பிம்ப ஏற்பாடு [Thermal Emission Imaging System (THEMIS)] விரிகோணப் படங்களை எடுத்தனுப்பும்.  செவ்வாய்ச் சூழ்வெளியின் கதிரியக்க வீரியத்தை அளக்கும்.  பின்னால் மனிதர் செவ்வாய்த் தளத்தில் தடம் வைக்க வரும்போது, கதிரியக்கத் தீவிரத்தால் அபாயம் [Radiation Hazard] விளையுமா என்றறிய அந்த அளவுகள் தேவைப்படும்.  மேலும் அதன் கருவிகள் தளவியல் பண்பை [Geology] அறியவும், தாதுக்களை ஆய்வு [Mineralogical Analysis] செய்யவும் பயன்படும்.  2005 அக்டோபர் வரை ஆடிஸ்ஸி விண்வெளிச் சுற்றுச்சிமிழ் தொடர்ந்து செவ்வாய்க் கோளின் தகவல்களை அனுப்பிக் கொண்டிருக்கும் என்று எதிர்பாக்கப் பட்டது.

துருவப் பனிப் பாறைகள்
 
செவ்வாயில் சிறிதளவு நீர் பனிப் பாறைகளாக இறுகிப் போய் உறைந்துள்ளது!  துருவப் பிரதேசங்களில் நிலையாக உறைந்து பனிப் பாறையான படங்களை, மாரினர்-9 எடுத்துக் காட்டியுள்ளது.  வட துருவத்தில் 625 மைல் விட்டமுள்ள பனிப் பாறையும், தென் துருவத்தில் 185 மைல் அகண்ட பனிப் பாறையும் இருப்பதாகக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!  மாரினர்-9 இல் இருந்த உட்செந்நிற கதிரலை மானி [Infrared Radiometer], செவ்வாயின் மத்திம ரேகை [Equator] அருகே பகலில் 17 C உச்ச உஷ்ணம், இரவில் -120 C தணிவு உஷ்ணம் இருப்பதைக் காட்டியது.  கோடை காலங்களில் வட துருவத் தென் துருவத் தளங்களில் குளிர்ந்து பனியான கார்பைன்டையாக்ஸைடு வரட்சிப் பனி [Dry Ice], வெப்பத்தில் உருகி ஆவியாக நீங்குகிறது. அமெரிக்கா அனுப்பிய விண்ணாய்வுக் கருவிகள் [Space Probe Instruments] துருவப் பிரதேசங்களில் எடுத்த உஷ்ண அளவுகள், பனிப் பாறைகளில் இருப்பது பெரும்பான்மையாக நீர்க்கட்டி [Frozen Water] என்று காட்டி யுள்ளன.  கோடை காலத்தில் வடதுருவச் சூழ்வெளியில் நீர்மை ஆவியின் [Water Vapour] அªவுகளை அதிகமாகக் கருவிகள் காட்டி இருப்பது, பனிப் பாறைகளில் இருப்பவை பெரும் நீர்க்கட்டிகள், வரட்சிப்பனி [Dry Ice or Frozen Carbondioxide] இல்லை என்பதை மெய்ப்பிக்கின்றன.

நீர்மைச் சேமிப்புள்ள துருவ பனிப்பொழிவுகள்

செவ்வாய்க் கோளின் வடதென் துருவங்களில் நீரும், கார்பன் டையாக்ஸைடும் கட்டிகளாய்த் திரண்டு போன பனித்தொப்பியாய்க் குவிந்துள்ளது!  இரண்டு விதமான பனித்தொப்பிகள் செவ்வாயில் உள்ளன.  ஒன்று காலநிலை ஒட்டிய பனித்திரட்டு, அடுத்தது நிரந்தர அல்லது எஞ்சிடும் பனித்திரட்டு.  காலநிலைப் பனித்திரட்டு என்பது செவ்வாய்க் கோளில் குளிர்கால வேளையில் சேமிப்பாகி, வேனிற்கால வேளையில் உருகி ஆவியாகச் சூழ்வெளியில் போய் விடுவது!  எஞ்சிடும் பனித்திரட்டு என்பது வருடம் முழுவதும் நிரந்தரமாய் துருவங்களில் நிலைத்திருப்பது!

செவ்வாய்க் கோளின் காலநிலைப் பனித்திரட்டு முழுவதும் சுமார் 1 மீடர் தடிப்பில் காய்ந்த பனித்திணிவு [Dry Ice] வடிவத்தில் படிவது. தென்துருவ காலநிலைப் பனித்திரட்டு உச்சக் குளிர் காலத்தில் சுமார் 4000 கி.மீடர் [2400 மைல்] தூரம் படர்ந்து படிகிறது!  குளிர்காலத்தில் வடதுருவ காலநிலைப் பனித்திரட்டு சுமார் 3000 கி.மீடர் [1800 மைல்] தூரம் பரவிப் படிகிறது!  வேனிற் காலத்தில் வெப்பம் மிகுந்து 120 C [150 Kelvin] உஷ்ணம் ஏறும் போது காலநிலைப் பனித்திரட்டுகள், திரவ இடைநிலைக்கு மாறாமல் திடவ நிலையிலிருந்து நேரே ஆவியாகிச் சென்று சூழ்வெளியில் தப்பிப் போய்விடுகிறது! அவ்விதம் மாறும் சமயங்களில் கார்பன் டையாக்ஸைடு வாயுவின் கொள்ளளவு மிகுதியாகி, செவ்வாய் மண்டல அழுத்தம் 30% மிகையாகிறது!

++++++++++++++++++

தகவல்:

1. Mars Global Surveyor [Nov 7, 1996], Mars Path Finder [Dec 1996].
2. Destination to Mars, Space flight Now By: William Harwood [July 8, 2003]
3. Twin Roving Geologists Bound for Surface of Mars By: William Harwood [May 29, 2003]
4  Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2  [Aug 26, 2003]
5. Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40602101&format=html
   [Author's Article on Mars Missions]
7  Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
8  NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
9  Arctic Microbes Raise Cope for Life on Mars By: Associated Press [Oct 25, 2005]
10 Mars Reconnaissance Orbiter on the Approach By: JPL [Feb 8, 2006]
11 Mars South Pole Ice Found to be Deep & Wide -NASA JPL Release [March 15, 2007] 
 
******************

S. Jayabarathan [இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.] March 22, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/03/24/mars-express/

 

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

ஊழியின் மூச்சு ஊதிடப்
பிரபஞ்சம்
உப்பிடும் சோப்புக் குமிழிபோல்!
விண்வெளிக் கூண்டு விரிய, விரியக்
கண்ணொளியும் விரட்டிச் செல்லும்!
நுண்ணோக்கி ஈர்ப்பாற்றல் தளத்தின் ஊடே
கண்வழிப் புகுந்த
புதுப் பூமி இது!
சூரிய மண்டலம் போல
வெகு வெகு தொலைவில் இயங்கிவரும்
சுய ஒளி
விண்மீன் ஒன்றைச் சுற்றிவரும்
மண் புவியைக் கண்டுபிடித்தார்,
விண்வெளி நிபுணர்,
சில்லியின்
வானோக்கி மூலமாக!

“பூதப் புவியின் விட்டம் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றை மடங்கு [12,000 மைல்].  அந்த கோள் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20.5 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இயங்கிச் சுயவொளி வீசும் மங்கிய கிலீஸ்-581 விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது.  அதன் சராசரி உஷ்ணம் 0 முதல் 40 டிகிரி செல்ஸியஸ் என்று மதிப்பிடுகிறோம். ஆகவே அங்கிருக்கும் தண்ணீர் திரவமாக இருக்கும் என்று கருதப் படுகிறது.  அந்த கோள் பாறைக் குன்றுகளுடனோ அல்லது கடல் நீர் நிரம்பியோ அமைந்திருக்கலாம்.”      

ஸ்டெஃபினி உட்றி [Stephane Udry, Geneva Observatory]

“மற்ற சுயவொளி வீசும் விண்மீன்களின் கோள்களை விட, கண்டுபிடிக்கப்பட்ட இந்த பூதப் புவி ஒன்றுதான் உயிரின வளர்ச்சிக்குத் தேவையான அனைத்து உட்பொருட்களும் கொண்டதாகத் தெரிகிறது.  அக்கோள் 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளதால், விரைவில் அங்கு செல்லும் திட்டங்களில்லை.  ஆனால் புதிய உந்துசக்திப் பொறிநுணுக்கம் விருத்தியானல், எதிர்காலத்தில் அக்கோளுக்குச் செல்லும் முயற்சிகள் திட்டமிடப் படலாம்.  பேராற்றல் கொண்ட வானோக்கிகளின் மூலமாக அக்கோளைப் பற்றி அறிந்து கொள்ளக் கூடியவற்றை நிச்சயம் ஆய்ந்து கொள்ளப் பயிற்சிகள் செய்வோம்.”     

அலிஸன் பாயில் [Alison Boyle, Curator of Astronomy, London's Science Museum]

“அண்டையில் உள்ள சின்னஞ் சிறு சுயவொளி விண்மீன்களைச் சுற்றிவரும் பூமியை ஒத்த அண்டக் கோள்களில் உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற பகுதிகள் உள்ளதாக இப்போது அறிகிறோம்.  இச்செய்தி புல்லரிப்பு ஊட்டுகிறது. இப்பணி நாசாவின் அண்டவெளித் தேடல் முயற்சிகளின் முடிவான குறிக்கோளாகும்.”      

டாக்டர் சார்லஸ் பீச்மென் [Dr. Charles Beichman, Director Caltech's Michelson Science Center]

“பூதப் புவிக்கோள் போல பல கோள்களைத் தேடிக் காணப் போகிறோம். பூமியை ஒத்த கோள்களைக் கண்டு அவற்றின் பண்பாடுகளை அறிய விரும்புகிறோம்.  ஆங்கே வாயு மண்டலம் சூழ்ந்துள்ளதா?  அவ்விதம் இருந்தால் எவ்வித வாயுக்கள் கலந்துள்ளன?  அந்த வாயுக் கலவையில் நீர் ஆவி [Water Vapour] உள்ளதா?  அந்த வாயுக்களில் உயிரினத் தோற்றத்தின் மூல இரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்துள்ளனவா?  நிச்சயமாக அந்த கோள் எந்த விதமானச் சூழ்வெளியைக் கொண்டது என்பதையும் கண்டு கொள்ள விழைகிறோம்.”    

டாக்டர் விக்டோரியா மீடோஸ் [Member, Terrestrial Planet Finder, NASA]

 

சூரிய மண்டலத்துக்கு அப்பால் புதியதோர் பூமியைக் கண்டுபிடித்தார்

ஐரோப்பிய விண்வெளி விஞ்ஞானிகள் இந்த வாரத்தில் (ஏப்ரல் 25, 2007), சூரியனைப் போன்ற ஆனால் வேறான ஒரு சுயவொளி விண்மீனைச் சுற்றிவரும் மனித இனம் வாழத் தகுந்ததும், பூமியை ஒத்ததுமான ஓர் அண்டக்கோளைக் கண்டுபிடித்ததாக அறிவித்தார்கள்.  தென் அமெரிக்காவின் சில்லியில் உள்ள அடாகமா பாலைவனத்து ஈஸோ வானோக்கு ஆய்வகத்தின் [Atacama European Science Observatory, (ESO) La Silla, Chille, South America] 3.6 மீடர் (12 அடி விட்டம்) தொலைநோக்கியில் பிரெஞ்ச், சுவிஸ், போர்ச்சுகீஸ் விஞ்ஞானிகள் கூடிக் கண்டுபிடித்தது.  அந்த ஆய்வகம் கண்ணுக்குத் தெரியாத கோள்களின் ஈர்ப்பாற்றல் விளைவால் ஏற்படும் “முன்-பின் திரிபைத்” [Back-and-Forth Wobble of Stars, caused by the gravitational effect of the unseen Planets] தொலைநோக்கி வழியாக மறைமுகமாக விண்மீனைக் காண்பது.  கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கோள் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றரை மடங்கு பெரியது;  அதன் விட்டம் 12,000 மைல்.  புதுக்கோளின் எடை நமது பூமியைப் போல் 5 மடங்கு.  அது சுற்றும் சுயவொளி விண்மீனின் பெயர்: கீலீஸ் 581 c [Gliese 581 c].  புதிய கோள், கிலீஸை ஒரு முறைச் சுற்றிவர 13 நாட்கள் எடுக்கிறது. கிலீஸா ஒளிமீன் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20.5 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது.  ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு. ஓர் ஒளியாண்டு என்றால் ஒளிவேகத்தில் [விநாடிக்கு 186,000 மைல் வேகம்] ஓராண்டு காலம் செல்லும் தூரம்.  நாசா விண்வெளித் தேடலின் முடிவான, முக்கியக் குறிக்கோளும் அவ்விதக் கோள்களைக் கண்டு பிடித்து ஆராய்ச்சிகள் புரிவதே!      

 

பரிதி மண்டலத்தைத் தாண்டி இதுவரை [ஏப்ரல் 2007] 211 அண்டக்கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டாலும், சமீபத்தில் கண்ட இந்தக் கோள்தான் சிறப்பாக நமது பூமியை ஒத்து உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற வெப்ப நிலை கொண்டதாக உள்ளது. மேலும் அந்த உஷ்ண நிலையில் நீர் திரவ வடிவிலிருக்க முடிகிறது.  கிலீஸ் விண்மீனைச் சுற்றிவரும் நெப்டியூன் நிறையுள்ள ஓர் வாயுஅண்டக்கோள் ஏற்கனவே அறியப் பட்டுள்ளது.  பூமியைப் போன்று எட்டு மடங்கு நிறையுள்ள மூன்றாவது ஓர் அண்டக்கோள் இருக்க அழுத்தமான சான்றுகள் கிடைத்துள்ளன.  வானோக்கிகள் மூலமாகப் புதிய பூமியின் வாயு மண்டலத்தில் மீதேன் போன்ற வாயுக்கள் உள்ளனவா, நமது பூமியில் தென்படும் ஒளிச் சேர்க்கைக்கு வேண்டிய குளோரோ·பைல் காணப்படுகிறதா என்றும் ஆய்வுகள் மூலம் அறிய முற்படும்.  

 

மறைமுக நோக்கில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அண்டக்கோள்கள்

2005 மார்ச் 17 ஆம் தேதி வார்ஸா பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் ஆன்டிரி உதல்ஸ்கி [Andrzej Udalski] முதன்முதலாக ஈர்ப்பாற்றல் நோக்கு லென்ஸ் ஆய்வு முறையில் [Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)] பூமியிலிருந்து நமது காலாக்ஸியின் மத்தியில் ஆயிரக்கணக்கான ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள விண்மீன் ஒன்று, அதற்கும் அப்பாலுள்ள விண்மீன் முன்பாக நகர்வதைத் தொலைநோக்கி வழியாகக் கண்டார்.  ஒரு மாதத்துக்குப் பிறகு அவற்றை நோக்கிய போது விந்தை ஒன்றை விண்வெளி விஞ்ஞானி கண்டார்.  வெகு தொலைவிலிருந்த விண்மீன் வியப்பாக 100 மடங்கு வெளிச்சத்தில் மின்னியது.  அதாவது திடீரென வெளிச்சத் திண்மையில் திரிபு காணப்பட்டது.  அந்த வித விரைவு வெளிச்சத் திரிபு தெரிவிப்பது ஒன்றே ஒன்றுதான்:  அதாவது முன்னிருந்து ஒளித்திரிபை உண்டாக்கிய விண்மீன் ஐயமின்றி ஓர் அண்டக்கோளே!  அந்த வெளிச்சத் திரிபை உண்டாக்கக் காரணமாக இருந்தது அந்த அண்டக்கோளின் ஈர்ப்பாற்றலே!  அதாவது புவி எடைக் கோள் ஒன்று அந்தப் பகுதியில் இருந்தால் நாம் தொலைநோக்கியில் அக்கோளைக் காணலாம்.  சில்லியின் லாஸ் காம்பனாஸ் வானோக்கு ஆய்வுக் கூடத்தின் 1.3 மீடர் [4 அடி விட்டம்] தொலைநோக்கியில் ஆண்டுக்கு 600 மேற்பட்ட நுண்ணோக்கு லென்ஸ் ஆய்வுகள் [Micro-lensing Experiments] நடத்தப் படுகின்றன.      

 

ஈர்ப்பாற்றல் நோக்கு லென்ஸ் ஆய்வுகள் என்றால் என்ன?

நாம் வானிலை நூல்களில் பார்க்கும் அழகிய விண்மீன்கள் பெரும்பான்மையானவை ஹப்பிள் தொலைநோக்கி மூலமாகவோ அல்லது மற்ற தொலைநோக்கிகள் வழியாகவோ குறிப்பிட்ட தூரத்தில் [உதாரணமாக 400 ஒளியாண்டு] பார்த்துப் படமெடுக்கப் பட்டவை.  அந்த தூரம் நமது பால்வீதி காலாக்ஸி விட்டத்தின் 1% தூரம்.  மற்ற காலாக்ஸிகள் பில்லியன் ஓளியாண்டுக்கும் அப்பால் உள்ளன.  1936 ஆம் ஆண்டு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் விண்மீன்களின் ஈர்ப்பாற்றல் தளங்கள், ஒரு கண்ணாடி லென்ஸ் போல ஓளியை வளைக்கின்றன என்று கூறினார்.  ஈர்ப்பாற்றல் லென்ஸின் விளைவுகளுக்கு ஆயிரக்கணக்கான சான்றுகள் இப்போது காணப்படுகின்றன.  அம்முறை மூலமாக வெகு தூரத்தில் உள்ள ஒளிமீன்களைத் தெளிவாகக் காண முடிகிறது.  ஈர்ப்பாற்றல் லென்ஸ் விளைவின் அடிப்படை விளக்கம் இதுதான்:  பூமியின் தொலைநோக்கி மூலமாக இரண்டு விண்மீன்களை நேர் கோட்டில் கொண்டு வந்தால், அண்டையில் உள்ள விண்மீனின் ஈர்ப்பாற்றல் தளம் [லென்ஸ் போன்று] அப்பால் உள்ள விண்மீனின் ஒளியை வளைக்கிறது.  அவ்வளைவு ஒளி ஒரு வட்ட வடிவில் தெரிகிறது.  அதுவே “ஐன்ஸ்டைன் வளையம்” [Einstein Ring] என்று அழைக்கப் படுகிறது.  அந்த நுண்ணோக்கு லென்ஸ் ஈர்ப்பாற்றல் மூலமாகத்தான், புதிய பூமி இப்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டு விஞ்ஞானிகளிடையே மாபெரும் புத்துணர்ச்சியை உண்டாக்கியுள்ளது.      

+++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits NASA, European, Chille Web-Sites

1. New Super-Earth Found in Space By BBC News [April 25, 2007] 
2. Earth-like Planets By: European Astro-biology Magazine
3. Astronomers, Amateur Skywatchers Find New Planet at 15,000 Light Years Distance
4  New Planet Found: Icy Super-Earth DominatesDistant Solar System [March 13 2006] 
5. Earth-like Planet Found [Jan 26, 2006]
6. The Basics of Gravitational Lensing [RSNZ Marsden Fund Newsletter]
7. Planet Quest: News Article (http://planetquest.jpl.nasa.gov/news [April 25, 2007]
8. Distant New Solar System Dim Red Dwarf Star Gliese 581 [April 25, 2007] 
9. Earth-like Planet Discovered 50 light-years away By: Robert Roy Britt [April 26, 2007]

******************

S. Jayabarathan [இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.] April 26, 2007

 

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

“நமக்குத் தெரியாமல் ஒளிந்திருக்கும் வானியல் புதிர்களை ஊடுறுவிக் கண்டுபிடிக்கச் செவ்வாய்க் கோள்தான் விண்வெளி விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவி புரியக் கூடியது”.

ஜொஹானஸ் கெப்ளர் [German Astronomer Johannes Kepler]

“ஃபீனிக்ஸ் திட்டக் குறிப்பணியில் தளவுளவி செவ்வாய்க் கோளின் வடதுருவப் பனிப்பாறைத் தளத்தில் புதியதோர் பகுதியை ஆராயத் தேர்தெடுத்து இறங்கும்.  உண்மையாக நாங்கள் கண்டறியப் போவது அந்த பனித்தள நீர் உருகிய சமயம், மண்ணில் கலந்து அந்தக் கலவையில் உயிர் ஜந்துகள் வளரத் தகுதி உள்ளதா என்பது.  ஏனெனில் உயிரின விருத்திக்குத் தேவை திரவ நீர், நமது உடலில் உள்ள புரோடீன் அமினோ அமிலம் போன்ற சிக்கலான கார்பன் அடைப்படை ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள்,”

பீடர் ஸ்மித், ஃபீனிக்ஸ் பிரதம ஆய்வாளர், அரிஸோனா பல்கலைக் கழகம்.

“1970 இல் நாசா அனுப்பிய வைக்கிங் விண்ணூர்தி ஏன் செவ்வாய்த் தளத்தில் ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகளைக் காணவில்லை என்ற வினா எழுந்துள்ளது.  ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகளைச் சிதைக்கும் ஓர் இயக்கப்பாடு செவ்வாய்க் கோளில் உள்ளது என்று நாங்கள் எண்ணுகிறோம்.  ஆனால் அந்த இயக்கப்பாடு துருவப் பகுதியில் இருக்காது என்பது எங்கள் யூகம்.  ஏனெனில் நீரும் பனிக்கட்டியும் ஆர்கானி மூலக்கூறுகளைச் சிதைக்கும் “பிரிப்பான்களைத்” (Oxidants) துண்டித்துவிடும்.  செவ்வாய்த் தள மண்ணில் உயிர் ஜந்துகள் இருந்தன என்று அறிவது கடினம்.  ஆனால் அந்த மண்ணில் உயிரினம் வாழ முடியுமா என்று விஞ்ஞானிகள் அறியலாம்.”

வில்லியம் பாயின்டன், [William Boynton] ஃபீனிக்ஸ் குறிப்பணி விஞ்ஞானி, பேராசிரியர், அரிஸோனா பல்கலைக் கழகம்.

“முதன்முதல் நாங்கள் பயன்படுத்தும் மிக நுட்பக் காமிரா செவ்வாய்த் தள மண்ணின் தூசிகளைக் கூடப் பெரிதாய்ப் படமெடுக்கும்.  தூசிப் புயல் அடித்துக் காமிராக் கண்ணும், மின்சக்தி தரும் சூரியத் தட்டுகளும் மூடிக் குறிப்பணிகள் தடுக்கப் படுவதாலும், செவ்வாய்க் கோளில் தூசிப் பெயர்ச்சியால் அதன் காலநிலைகள், சூழ்வெளி பாதிக்கப் படுவதாலும், தூசிப் படப்பிடிப்பு முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.  தற்போது செவ்வாய்த் தளத்தில் உளவு செய்து வரும் இரண்டு வாகனங்களும் தூசிப் புயல் அடிப்பால் பரிதியொளித் தட்டுகளில் தூசி படிந்து மின்சக்தி ஆற்றல் குன்றங் கருவிகளின் பணிகள் பாதிக்கப் பட்டுள்ளன.”  

டாக்டர் டாம் பைக் [Dr. Tom Pike] ஃபீனிக்ஸ் குறிப்பணி விஞ்ஞானி, [Imperial College, London]

2007 மார்ச் 15 ஆம் தேதி செவ்வாய் எக்ஸ்பிரஸ் விண்கப்பலில் [Mars Express Spacecraft] உள்ள இத்தாலி ரேடார்க் கருவி மார்ஸிஸ் [MARSIS] தென் துருவத்தில் அளந்த அகண்ட ஆழமான பனிக்கட்டித் தளம் அமெரிக்காவின் டெக்ஸஸ் மாநிலத்தை விடப் பெரியது!  அதன் இருக்கை முன்பே அறியப்பட்டாலும் அந்த ரேடார் ஆழ்ந்து அளந்த அனுப்பிய பரிமாணப் பரப்பு பிரமிக்க வைக்கிறது!  

ஜெ·ப்ரி பிளௌட் நாசா ஜெ.பி.எல் விஞ்ஞானி [Jeffrey Plaut, NASA JPL Investigator]

“செவ்வாய்க் கோள் மணற் படுகையில் [Sand Dunes] பனித்திரட்டு பரவிக் கிடக்கும் சான்று கிடைத்திருக்கின்றது. மணற் கட்டிகளைச் சேர்த்து வைத்திருப்பது நீர் என்பது எனது யூகம்.  எதிர்காலச் செவ்வாய்ப் பயண மாந்தர் பிழைப்பதற்கு அதை உதவவும், எரிசக்திக்குப் பயன்படுத்தவும் முடியுமென நினைக்கிறேன்.  அசுரக் குவியலான சில மணற் படுகையில் 50% நீர்மை இருப்பதாக செவ்வாய்த் தளப்பண்பியல் சான்றைக் [Topgraphical Evidence] காண்கிறேன்.  செவ்வாயில் பெருவாரியான நீர் வெள்ளம் கிடைக்கலாம் என்று நான் சொல்லவில்லை!  முன்பு காணப்படாத ஓரிடத்தில் புதிதாக நீரிருப்பது கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிப்பிடுகிறேன்.”

மேரி போர்க், அரிஸோனா அண்டக்கோள் விஞ்ஞான ஆய்வுக்கூடம் [Mary Bourke (Sep 2005)]  

முன்னுரை:     2007 ஆகஸ்டு 4 ஆம் தேதி நாசா விண்வெளி ஆய்வகம் (120-312) மில்லியன் மைல் தூரத்தில் பயணம் செய்யும் செவ்வாய்க் கோளை நோக்கி, ·பீனிக்ஸ் தளவுளவியை டெல்டா-2 ராக்கெட்டில் பிளாரிடா கென்னடி விண்வெளி மையத்தின் கெனவரல் முனையிலிருந்து ஏவியுள்ளது !  விண்ணூர்தியில் அமைந்துள்ள தளவுளவி 2008 மே மாதம் 25 ஆம் தேதியன்று செவ்வாய்த் தளத்தில் இறங்கி ஓரிடத்தில் நிலையாக நின்று தள ஆய்வுகள் செய்யு மென்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது..  தளவுளவி மூன்று மாதங்கள் தளத்தைத் தோண்டி இரசாயன, உயிரியல் ஆராய்ச்சிகள் நடத்தும்.  தளவுளவி தடம் வைக்கும் தளம் செவ்வாய்க் கோளின் வடதுருவப் பனிப்பகுதி.  அப்பகுதி பூமியின் வடதுருவப் பரப்பிலுள்ள பனித்தளம் அலாஸ்காவைப் போன்றது.  420 மில்லியன் டாலர் எளிய செலவில் (2007 நாணய மதிப்பு) திட்டமிடப் பட்ட நாசா விண்வெளித் தேடல் இது.  இதற்கு முன்பு செவ்வாயில் இறங்கிய தள ஆய்வு வாகனங்கள் போல் ·பீனிக்ஸ் தளவுளவி சக்கரங்களில் நகர்ந்து செல்லாது.  நிரந்தரமாக ஓரிடத்தில் நின்று தளவியல் ஆராய்ச்சிகள் நடத்தித் தகவலைப் பூமிக்கு அனுப்பிவரும்.   

ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவியை அனுப்பியதின் குறிக்கோள் என்ன ? 

ஃபீனிக்ஸ் திட்டக் குறிப்பணியில் தளவுளவி செவ்வாய்க் கோளின் வடதுருவப் பனிப்பாறைத் தளத்தில் புதியதோர் பகுதியை ஆராயத் தேர்தெடுத்து இறங்கும்” என்று அரிஸோனா பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ·பீனிக்ஸ் பிரதம ஆய்வாளர், பீடர் ஸ்மித் கூறினார்.  செவ்வாய் வடதுருவ ஆர்க்டிக் பகுதியில் உள்ள பனிப்பாறைகளில் ·பீனிக்ஸ் பெற்றுள்ள யந்திரக் கரம் (Robotic Arm) துளையிட்டு மூன்று மாதங்கள் மாதிரிகளைச் சோதிக்கும்.  2002 ஆம் ஆண்டில் செவ்வாய் ஆடிஸ்ஸி கோள் சுற்றி விண்ணூர்தி [Mars Orbiter Odyssey] செவ்வாய் ஆர்க்டிக் பகுதியில் கண்டுபிடித்த பனிச்செழிப்புத் தளங்களே ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவியை அனுப்பக் காரணமாயின.  மேலும் செந்நிறக் கோளில் உள்ள பனிப்பாறைகளில் நுண்ணுயிர்ப் பிறவிகள் ஒருகாலத்தில் வளர்ந்தனவா என்று கண்டறிய பூர்வீக நீரியல் வரலாற்றை அறியலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.  ஏழரை அடி [2.4 மீடர்] ஆழம் வரைத் தரையைத் தோண்டி மாதிரிகள் எடுக்க வல்லமையுள்ள யந்திரக் கரம் ஒன்று தªவுளவியில் அமைக்கப் பட்டுள்ளது.  செவ்வாய்த் துருவப் பகுதிகளில் மேற்தளத்திலிருந்து ஒரு சில செ.மீடர் ஆழத்திலே நீர்ப்பனி உள்ளது என்று உறுதியாக நம்பப்படுகிறது.  மேலும் துருவப் பகுதிகளில் முதல் ஒரு மீடர் ஆழத்தில் 50%-70% கொள்ளளவில் பனிபாறைகள் இருக்கின்றன என்றும் கருதப் படுகிறது.  குறிப்பணியின் முக்கிய ஆய்வு அப்பனிப் பகுதி மண்களில் நுண்ணியல் ஜந்துக்கள் வாழ கார்பன் அடைப்படை இரசாயனப் பொருட்கள் (Organics) உள்ளனவா என்று கண்டுபிடிப்பது.

ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவியில் அமைந்துள்ள கருவிகள்
 
2008 மே மாதக் கடைசியில் செவ்வாய்த் தளத்தில் இறங்கித் தடம் வைத்து நிலையாய் பூமிக்குத் தகவல் அனுப்பப் போகும் ஃபீனிக்ஸ் விண்ணுளவியில் அமைக்கப் பட்டுள்ள முக்கிய கருவிகள்:

1.  சுயமாய் இயங்கும் யந்திரக் கரம் (Robotic Arm)

ஏழரை அடி ஆழம் வரைச் செவ்வாய்த் தளத்தில் குழி தோண்டும் வலிமை பெற்றது.  சோதனைக் கருவிகளை எடுத்துத் தகுந்த இடத்தில் வைக்கும்.  மண் மாதிரிகளை ஆய்வு செய்ய மற்ற கருவிகளுக்கு மாற்றம் செய்யும். 

2.  இருபுறத் தளக்காட்சிக் காமிரா (Surface Stereoscopic Imager) 

தளவுளவியில் ஓங்கி நிற்கும் கம்பத்தில் அமைந்திருக்கும் காமிரா செவ்வாய்ச் சூழ்வெளியின் கண்கொள்ளாக் காட்சியைப் படமெடுக்கும்.  மற்ற காமிரா தளமண் வண்ணத்தைப் படமெடுக்கும்.

3.  காலநிலைக் கண்காணிப்பு நிலையம் (Meteorological Station)  

செவ்வாய்த் தளத்தின் உஷ்ணம், அழுத்தம், வாயு வேகம் ஆகியவற்றைக் குறித்து இரவு பகல் வேளைகளில் காலநிலைகளைப் பதிவு செய்யும் ஏற்பாடு.    

4.  நுண்ணியல் அளவி, மின்னியல் இரசாயன உளவி, வெப்பக் கடத்தி உளவி (Microscopy, Electrochemistry & Conductivity Analysers) 

செவ்வாய் மண் மாதிரிகளைச் சோதிக்கும் நான்கு இரசாயனக் கருவிகள்.

5.  செவ்வாய்க் கீழ்த்தளக் காட்சிக் காமிரா (Mars Descent Imager)

விண்ணூர்தியிலிருந்து தளவுளவி பிரிந்து, செவ்வாய்த் தளத்தின் ஈர்ப்பாற்றலில் இறங்கும் போது, எப்படி இயங்கித் தடம் வைக்கிறது என்பதைப் படம் பிடிக்கும் சாதனம்.

6.  வெப்பம், வாயு வெளிவீச்சு உளவி (Thermal & Evolved Gas Analysers)

கார்பன் அடிப்படை மாதிரிகளைக் (Organic Samples) கண்டுபிடித்து, இரசாயனப் பண்புகளைச் சோதிக்கும் சாதனம்.

நீர்மை வாயு திரண்டுள்ள செவ்வாய்த் துருவப்பனிப் பொழிவுகள்

செவ்வாய்க் கோளின் வடதென் துருவங்களில் நீரும், கார்பன் டையாக்ஸைடும் கட்டிகளாய்த் திரண்டு போன பனித்தொப்பியாய்க் குவிந்துள்ளது!  இரண்டு விதமான பனித்தொப்பிகள் செவ்வாயில் உள்ளன.  ஒன்று காலநிலை ஒட்டிய பனித்திரட்டு, அடுத்தது நிரந்தர அல்லது எஞ்சிடும் பனித்திரட்டு.  காலநிலைப் பனித்திரட்டு என்பது செவ்வாய்க் கோளில் குளிர்கால வேளையில் சேமிப்பாகி, வேனிற்கால வேளையில் உருகி ஆவியாகச் சூழ்வெளியில் போய் விடுவது!  எஞ்சிடும் பனித்திரட்டு என்பது வருடம் முழுவதும் நிரந்தரமாய் துருவங்களில் நிலைத்திருப்பது! 

செவ்வாய்க் கோளின் காலநிலைப் பனித்திரட்டு முழுவதும் சுமார் 1 மீடர் தடிப்பில் காய்ந்த பனித்திணிவு [Dry Ice] வடிவத்தில் படிவது. தென்துருவ காலநிலைப் பனித்திரட்டு உச்சக் குளிர் காலத்தில் சுமார் 4000 கி.மீடர் [2400 மைல்] தூரம் படர்ந்து படிகிறது!  குளிர்காலத்தில் வடதுருவ காலநிலைப் பனித்திரட்டு சுமார் 3000 கி.மீடர் [1800 மைல்] தூரம் பரவிப் படிகிறது!  வேனிற் காலத்தில் வெப்பம் மிகுந்து 120 C [150 Kelvin] உஷ்ணம் ஏறும் போது காலநிலைப் பனித்திரட்டுகள், திரவ இடைநிலைக்கு மாறாமல் திடவ நிலையிலிருந்து நேரே ஆவியாகிச் சென்று சூழ்வெளியில் தப்பிப் போய்விடுகிறது! அவ்விதம் மாறும் சமயங்களில் கார்பன் டையாக்ஸைடு வாயுவின் கொள்ளளவு மிகுதியாகி, செவ்வாய் மண்டல அழுத்தம் 30% மிகையாகிறது!   

துருவப் பனிப் பாறைகள், தேய்ந்து வற்றிய நீர்த் துறைகள்
 
1971 இல் மாரினர்-9 விண்ணாய்வுச் சிமிழ் செவ்வாயில் நீரோட்டம் இருந்த ஆற்றுப் பாதைகளைக் காட்டின!  ஐயமின்றி அவற்றில் நீரோடித்தான் அத்தடங்கள் ஏற்பட்டிருக்க முடியும்.  சிற்றோடைகள் பல ஓடி, அவை யாவும் சேர்ந்து, பெரிய ஆறுகளின் பின்னல்களாய்ச் செவ்வாயில் தோன்றின!  ஆறுகளின் அதிவேக நீரோட்டம் அடித்துச் செதுக்கிய பாறைகள் சிற்ப மலைகளாய்க் காட்சி அளித்தன!  அவை யாவும் தற்போது வரண்டு வெறும் சுவடுகள் மட்டும் தெரிகின்றன!  பூமியின் அழுத்தத்தில் [14.5 psi] ஒரு சதவீதம் [0.1 psi] சூழ்ந்திருக்கும் செவ்வாய்க் கோளில் நீர்வளம் நிலைத்திருக்க வழியே இல்லை!  காரணம் அச்சிறிய அழுத்தத்தில், சீக்கிரம் நீர் கொதித்து ஆவியாகி, வாயு மண்டலம் இல்லாததால் அகன்று மறைந்து விடும்!  ஈர்ப்பாற்றல் பூமியின் ஈர்ப்பாற்றலில் மூன்றில் ஒரு பங்கு இருப்பதால், மெலிந்த ஈர்ப்பு விசையால் நீர்மை [Moisture], மற்றும் பிற வாயுக்களையும் செவ்வாய் தன்வசம் இழுத்து வைத்துக் கொள்ள இயலவில்லை!  ஆயினும் செவ்வாய்ச் சூழ்மண்டலத்தில் மிக மிகச் சிறிதளவு நீர்மை ஆவி [Water Vapour] கலந்துள்ளது.   

செவ்வாயில் சிறிதளவு நீர் பனிப் பாறைகளாக இறுகிப் போய் உறைந்துள்ளது!  துருவப் பிரதேசங்களில் நிலையாக உறைந்து பனிப் பாறையான படங்களை, மாரினர்-9 எடுத்துக் காட்டியுள்ளது.  வட துருவத்தில் 625 மைல் விட்டமுள்ள பனிப் பாறையும், தென் துருவத்தில் 185 மைல் அகண்ட பனிப் பாறையும் இருப்பதாகக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!  மாரினர்-9 இல் இருந்த உட்செந்நிற கதிரலை மானி [Infrared Radiometer], செவ்வாயின் மத்திம ரேகை [Equator] அருகே பகலில் 17 C உச்ச உஷ்ணம், இரவில் -120 C தணிவு உஷ்ணம் இருப்பதைக் காட்டியது.  கோடை காலங்களில் வட துருவத் தென் துருவத் தளங்களில் குளிர்ந்து பனியான கார்பைன்டையாக்ஸைடு வரட்சிப் பனி [Dry Ice], வெப்பத்தில் உருகி ஆவியாக நீங்குகிறது. அமெரிக்கா அனுப்பிய விண்ணாய்வுக் கருவிகள் [Space Probe Instruments] துருவப் பிரதேசங்களில் எடுத்த உஷ்ண அளவுகள், பனிப் பாறைகளில் இருப்பது பெரும்பான்மையாக நீர்க்கட்டி [Frozen Water] என்று காட்டி யுள்ளன.  கோடை காலத்தில் வடதுருவச் சூழ்வெளியில் நீர்மை ஆவியின் [Water Vapour] அªவுகளை அதிகமாகக் கருவிகள் காட்டி இருப்பது, பனிப் பாறைகளில் இருப்பவை பெரும் நீர்க்கட்டிகள், வரட்சிப்பனி [Dry Ice or Frozen Carbondioxide] இல்லை என்பதை மெய்ப்பிக்கின்றன.  

(தொடரும்)

***********************

தகவல்:

Picture Credits:  NASA, JPL, & Wikipedia

1. Mars Global Surveyor [Nov 7, 1996], Mars Path Finder [Dec 1996].
2. Destination to Mars, Space flight Now By: William Harwood [July 8, 2003]
3. Twin Roving Geologists Bound for Surface of Mars By: William Harwood [May 29, 2003]
4  Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2  [Aug 26, 2003]
5. Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40602101&format=html
   [Author’s Article on Mars Missions]
7  Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
8  NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
9  Arctic Microbes Raise Cope for Life on Mars By: Associated Press [Oct 25, 2005]
10 www.Space.com/missions/ Phoenix Mars Lader (Several Articles)  [Aug 31, 2005]
11 Mars Reconnaissance Orbiter on the Approach By: JPL [Feb 8, 2006]
12 Mars South Pole Ice Found to be Deep & Wide -NASA JPL Release [March 15, 2007] 
13 Dirt Digger (Phoenix) Rocketing toward Mars By: Marcia Dunn AP Aerospace Writer [Aug 5, 2007]
14 BBC News Lift off for NASA’s Mars Probe (Phoenix) [August 4, 2007] 
 
******************

S. Jayabarathan [இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.] August 9, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/08/13/mars-probe-phoenix/

fig-1-our-milkyway.jpg

 (கட்டுரை: 1)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில்
பொரி உருண்டை
சிதறிச் சின்னா பின்னமாகித்
துண்டமாகித் துணுக்காகித் தூளாகி
பிண்டமாகிப் பிளந்து
அணுவாகி,
அணுவுக்குள் அணுவாகித்
துண்டுக் கோள்கள் திரண்டு, திரண்டு
அண்டமாகி,
அண்டத்தில் கண்டமாகித்
கண்டத்தில்
துண்டமாகிப் பிண்டமாகி,
பிண்டத்தில் பின்னமாகிப்
பிளந்து, பிளந்து தொடர்ப் பிளவில்
பேரளவுச் சக்தியாகி
மூலமாகி, மூலக்கூறாகிச்
சீராகிச் சேர்ந்து
நுண்ணிய அணுக்கருக்கள்
கனப்பிழம்பில்
பின்னிப்
பிணைந்து, பிணைந்து பேரொளியாகிப்
பிரம்மாண்டப் பிழம்பாகி,
பரிதிக் கோளாகி,
பம்பரமாய் ஆடும் பந்துகளை,
ஈர்ப்பு வலையில் சூரியனைச் சுற்றிக்
கும்பிட வைத்து
அம்மானை ஆடுகிறாள்
அன்னை !

“விஞ்ஞானத்துறை போலி நியதிகளில் [Myths] முதலில் துவக்கமாகி, பிறகு அந்நியதிகள் அனைத்தும் திறனாயப்பட வேண்டும்.”

டாக்டர் கார்ல் போப்பர், ஆஸ்டிரியன் பிரிட்டீஷ் வேதாந்தி, பேராசிரியர் (Dr. Karl Popper)

“பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிப் புரிந்துகொள்ள முடியாத பிரச்சனை என்ன வென்றால், அதை நாம் அறிந்து கொள்ள இயலும் என்னும் திறன்பாடு.”

டாக்டர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955) 

பிரபஞ்சத்தில் ஒளிந்திருக்கும் எண்ணற்ற புதிர்களில் ஒரு புதிரை விடுவிக்கப் போனால், ஒன்பது புதிர்கள் எழுகின்றன.”

கட்டுரை ஆசிரியர்.

பூமியின் வயதென்ன ?  சூரியன் வயதென்ன ?

வற்றாத நீரும், வளமான நிலமும், வாயு மண்டலமும் சூழ்ந்து உயிரினமும், பயிரினமும் வளர்ந்து வரும் நாமறிந்தும், அறியாத விந்தை மிகும் அண்டகோளம் நாம் வசிக்கும் பூகோளம் ஒன்றுதான் !  அந்த கோளம் சுற்றிவரும் சூரியன் ஓர் சுயவொளி விண்மீன்.   அத்தகைய கோடான கோடி சுயவொளி விண்மீன்களைக் கொண்டது “காலக்ஸி” (Galaxy) எனப்படும் “ஒளிமய மந்தை.”  பால்மய வீதி (Milky Way) எனப்படும் நமது ஒளிமய மந்தை பிரபஞ்சத்தின் மில்லியன் கணக்கான காலாக்ஸிகளில் ஒன்று !  புதன், வெள்ளி, பூமி, சந்திரன், செவ்வாய், வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன் போன்ற அண்ட கோளங்கள் ஈர்ப்பு விசைகளால் இழுக்கப்பட்டுச் சூரிய குடும்பத்தில் கூட்டாக இருந்தாலும், பிரபஞ்சம் ஏதோ ஓர் விலக்கு விசையால் பலூன் போல் உப்பி விரிந்து கொண்டே போகிறது !

பூமி சுமார் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பாக தோன்றியது என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள்.  அந்த நாள் முதலாக பூமியின் தளவடிவம் தொடர்ந்து மாறுபட்டு வந்திருக்கிறது என்றும் நாம் அறிகிறோம்.  பூமியின் மிக்க முதுமையான பாறை மூலகத்தின் கதிரியக்கத் தேய்வை ஆராயும் போது, (Radioactive Decay of Elemets) புவியின் வயது 3.8 பில்லியன் என்று விஞ்ஞானிகள் கணிக்கிட்டிருக்கிறார்கள்.  மேலும் பூமியில் விழுந்த மிகப் புராதன விண்கற்களின் (Meteorites) மூலகக் கதிரியக்கத் தேய்வை ஆய்ந்த போது, சூரிய குடும்பத்தில் பூமியின் வயது 4.6 பில்லியன் என்று இப்போது தெளிவாக முடிவு செய்யப் பட்டிருக்கிறது. 

சூரிய குடும்பத்தை ஆட்சி செய்யும் வேந்தாகிய பரிதி எப்போது தோன்றியது ?  பரிதியின் பிளாஸ்மா (Plasma) ஒளிப்பிழம்பு வெப்பத்தையும், விளைந்த வாயுக்களையும் கணிக்கும் போது, சூரியனின் வயது 10 பில்லியன் ஆண்டுகளாக இருக்கலாம் என்று கருதப்படுகிறது.  சூரிய குடும்பத்தைப் போல் கோடான கோடி சுயவொளி விண்மீன்களைக் கொண்ட ஒளிமய மந்தைகள் எப்போது உருவாயின ?  கோடான கோடி ஒளிமய மந்தைகளைச் சுமந்து செல்லும் பிரபஞ்சம் எப்போது தோன்றியது ?  உப்பி விரியும் பிரபஞ்சக் குமிழி எத்தனை பெரியது ?  பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சத் தோற்றம் எப்படி உருவானது ?  எப்படி ஒளிமய மந்தை என்னும் காலாக்ஸிகள் உண்டாயின ?  பூமியிலே வாழும் நாம் மட்டும்தானா மானிடப் பிறவிகளாக இருந்து வருகிறோம் ?  முடிவிலே பூதள மாந்தருக்கு என்ன நேரிடும் ?  அப்புதிர் வினாக்களுக்கு இத்தொடர்க் கட்டுரைகள் ஒரளவு விடைகளைச் சொல்லப் போகின்றன.

விண்வெளி விஞ்ஞானம் விருத்தியாகும் மகத்தான யுகம்

விண்வெளி ஏவுகணைகள் பாய்ந்து செல்லும் இருபதாம் நூற்றாண்டில் பிறந்த இளைஞ ரெல்லாம் பல விதங்களில் பெருமைப்பட்டுக் கொள்ளலாம்.  முக்கியமாக விண்வெளி விஞ்ஞானம் பேரளவில் விருத்தி அடையும் ஒரு மகத்தான யுகத்திலே உதித்திருக்கிறோம்.  வெண்ணிலவில் தடம் வைத்து மீண்ட மனிதரின் மாபெரும் விந்தைகளைக் கண்டோம் !  அடுத்து இன்னும் பத்துப் பதினைந்து ஆண்டுகளில் மனிதரின் மகத்தான தடங்கள் செவ்வாய்த் தளத்திலேயும் பதிவாகப் போகின்றன என்று நினைக்கும் போது நமது நெஞ்ச மெல்லாம் துள்ளிப் புல்லரிக்க வில்லையா ? 

பூதளத்தில் தோண்டி எடுத்த பூர்வ மாதிரிகளையும், உயிரின எலும்புக் கூடுகளையும் சோதித்து கடந்த 100,000 ஆண்டு முதல் வாழ்ந்து வந்த மானிடரின் மூல தோற்றத்தைக் காண முடிகிறது !  5000 ஆண்டுகளுக்கு முன்னே நாகரீகம் தோன்றி கிரேக்க, ரோமானிய, எகிப்த், இந்திய, சைன கலாச்சாரங்களை அறிய முடிந்தது.  பிரபஞ்சத்தின் பல்வேறு பூர்வப் புதிர்களை விடுவிக்க பல்லாயிரம் ஆண்டுகளாக மானிடச் சித்தாந்த ஞானிகள் முயன்று எழுதி வந்திருக்கிறார்கள்.  சிந்தனைக்குள் சிக்கிய மாபெரும் சில புதிர்கள் விடுவிக்கப் பட்டாலும் பல புதிர்கள் இன்னும் அரைகுறையாக விடுவிக்கப் படாமல்தான் தொங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன ! 

பிரபஞ்சத்தின் பல புதிர்களில் ஒரு புதிரை விடுவிக்கப் போனால் ஒன்பது புதிர்கள் முளைக்கின்றன. பரமாணுக்களில் நுண்ணிய நியூடிரினோ துகள்கள் (Neutrino Particles) எப்படி விண்வெளியில் உண்டாகின்றன ?  காமாக் கதிர் வெடிப்பு (Gamma Ray Bursts) என்றால் என்ன ?  செவ்வாய்க் கோளின் தளப்பகுதி ஏன் வரண்டு போனது ?  அகிலக் கதிர்கள் (Cosmic Rays) எங்கிருந்து வருகின்றன ?  பிரபஞ்சத்தைப் புதிய “நூலிழை நியதி” (String Theory) கட்டுப்படுத்துகிறதா ?  ஈர்ப்பாற்றல் அலைகளை (Gravitational Waves) உருவாக்குவது எது ?  இந்தக் கிளைப் புதிர்களுக்கும் விஞ்ஞானிகள் விடைகாண வேண்டிய நிர்ப்பந்தம் இப்போது ஏற்பட்டது.

இப்புதிர்களுக்குக் கட்டுரைகளில் விடை பூரணமாகக் கிடைக்கலாம்.  கிடைக்காமலும் போகலாம்.  வானியல் விஞ்ஞானம் வளர்ச்சி அடையும் ஒரு விஞ்ஞானத் துறை.  பெருவாரியான புதிர்களுக்கு விடை கிடைக்க இன்னும் நெடுங்காலம் ஆகலாம்.  புதிய கருவிகள் படைக்கப்பட்டு, கண்டுபிடிப்புகளும் உண்டாகி முன்பு மெய்யாகத் தோன்றியவைப் பின்னால் பொய்யாக நிரூபிக்கப் படலாம்.  குறிப்பாக விண்வெளியைச் சுற்றிவந்த ஹப்பிள் தொலைநோக்கி பல அரிய விண்வெளிக் காட்சிகளை ஆராயத் தந்திருக்கிறது.

பிரபஞ்சத்தின் வயது கணிப்பு

பல நூற்றாண்டுகளாக விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சத்தின் வயதைக் கணக்கிடப் பல்வேறு முறைகளைக் கடைப்பிடித்து வந்துள்ளார்கள்.  புதிய நூற்றாண்டின் ஆரம்ப காலத்திலேயும் விஞ்ஞானிகள் இன்னும் உறுதியாக அதன் வயதைத் தெரிந்து கொள்ள முடியவில்லை.  2003 பிப்ரவரியில் ஏவிய “வில்கின்ஸன் பல்கோண நுண்ணலை நோக்கி விண்ணுளவி”  [Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)] அனுப்புவதற்கு முன்பு பிரபஞ்ச உப்புதலை அளக்கும் “ஹப்பிள் நிலையிலக்கம்” (Hubble Constant) பயன்படுத்தப்பட்டுப் பலரது தர்க்கத்துக்கு உட்பட்டது.  விண்மீன்கள் பூமியை விட்டு விலகிச் செல்லும் வேக வீதத்தை அறிந்து கொண்டு ஹப்பிள் நிலையிலக்கம் நிர்ணயமாகும்.  அதாவது காலாக்ஸி தொடர்ந்து மறையும் வேகத்தை அதன் தூரத்தால் வகுத்தால் வருவது ஹப்பிள் நிலையிலக்கம். அந்த நிலையிலக்கின் தலைகீழ் எண்ணிக்கை [Reciprocal of the Hubble Constant] பிரபஞ்சத்தின் வயதைக் காண உதவும்.  அவ்விதம் கண்டுபிடித்ததில் பிரபஞ்சத்தின் வயது 10-16 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று அறிய வந்தது.  இம்முறையில் ஒரு விஞ்ஞானி பல்வேறு அனுமானங்களைக் கடைப்பிடிக்க வேண்டி உள்ளதால், அம்முறை உறுதியுடன் பலரால் ஏற்றுக்கொள்ளப் படவில்லை.

அடுத்த முறை பூதளத்தின் மிகப் புராதனப் பாறைகளில் உள்ள மூலகங்களின் கதிரியக்கத் தேய்வைக் (Radioactive Decay of Elements in Oldest Rocks) கணக்கிட்டு பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலம் கணிக்கப் பட்டது.  பூமியில் விழுந்த மிகப் புராதன விண்கற்களின் மூலக கதிரியக்கத் தேய்வைக் கணக்கிட்டுப் பூகோளத்தின் வயது 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று அறியப்பட்டது. 

அதே திடப்பொருள் விதிகளைப் பயன்படுத்தி காலாக்ஸி அல்லது புராதன விண்மீன்களில் எழும் வாயுக்களின் கதிரியக்கத் தேய்வுகளை ஆராய்ந்தனர்.  அவ்விதம் கணக்கிட்டதில் பிரபஞ்சத்தின் வயது 12-15 [plus or minus 3 to 4 billion] பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று தீர்மானிக்கப்பட்டது !  ஒளிமிக்க விண்மீன்களின் ஒளித்திரட்சியையும் அதன் உஷ்ணத்தையும் [Brightness versus Temperature] பல மாதங்களுக்குப் பதிவு செய்து விண்மீனின் தூரத்தோடு ஒப்பிட்டுப் பிரபஞ்சத்தின் வயதை 12 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று கணக்கிட்டார்கள்.  ஈரோப்பியன் விண்வெளிப் பேரவை அனுப்பிய ஹிப்பார்கஸ் துணைக்கோள் (Hipparcos Satellite) விண்மீன் தூரத்தை அளக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டது.  அவ்விதம் கணக்கிட்டதில் மிகப் புராதன விண்மீனின் வயது சுமார் 12 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று அறியப்பட்டது.

வெண்குள்ளி விண்மீன் சிதைவு மூலம் வயதைக் கணக்கிடுதல்  
                 
சூரியனைப் போன்று பெருத்த கனமும் பூமியைப் போல் சிறுத்த வடிவமும் கொண்ட “வெண்குள்ளி விண்மீன்கள்” [White Dwarfs Stars] குறுகிப் போகும் போது விளைந்த விண்சிதைவுகளைக் கொண்டு பிரபஞ்ச வயதைக் கணக்கிடும் போது, மிக மங்கிய அதாவது மிகப் புராதன வெண்குள்ளி ஒன்று எத்தனை ஆண்டு காலமாகக் குளிர்ந்து வருகிறது என்று தேர்ந்தெடுத்துப் பதிவு செய்து வருகிறார்கள்.  அவ்விதம் பார்த்ததில் நமது பால்மய வீதித் தட்டின் வயது 10 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று கணக்கிடப் பட்டுள்ளது.  பெரு வெடிப்புக்கு 2 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு பால்மய வீதித் தட்டு தோன்றியதால், பிரபஞ்சத்தின் வயது 12 (10+2) பில்லியன் ஆண்டு என்று கூட்டிச் சொல்லலாம். 

இவ்விதம் பல்வேறு வயது வேறுபாடுகள் இருந்தாலும் 2003 ஆண்டு “வில்கின்ஸன் பல்கோண நுண்ணலை நோக்கி விண்ணுளவி” [Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)] அனுப்பிய தகவலை வைத்து நுணுக்கமாகக் கணக்கிட்டதில் பிரபஞ்சத்தின் வயது 1% துல்லியத்தில் 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று கணக்கிடப்பட்டு முடிவாகி எல்லாத் தர்க்கங்களையும் நீக்கியது !

(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

******************

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) November 1, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/11/03/how-old-is-the-universe/


(கட்டுரை: 2)

 

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

பிரபஞ்சம் சோப்புக் குமிழிபோல்
விரிகிறது யார் ஊதி ?
பரிதி மண்டலக் கோள்களை
கவர்ச்சி விசை
ஈர்க்கிறது யார் ஓதி ? 
சுருள் சுருளாய்
ஆக்டபஸ் கரங்களில்
ஒட்டிக் கொண்ட
ஒளிமயத் தீவுகள் நகரும்
கால வெளியினிலே ! 
ஓயாத
பாய்மரப் படகுகளின்
உந்து சக்தியை
அலைகள் எதிர்க்க மாட்டா !
விலக்கு விசைப் பயணத்தில்
ஒளிமய மந்தைகள்
உலவும் குமிழி !
கலியுகத்தில் மனிதன் படைத்த
அகிலவலை யுகத்தில்
திரும்பவும்
பொரிக்கோள மாகும்
பிரபஞ்சம் !

 

“பிரபஞ்சத்தின் முழுத் தோற்றம் அது கொண்டுள்ள அண்டப் பொருட்களின் கூட்டுத் தொகையை விடப் பெரியது !”

********

பிரபஞ்ச மெய்ப்பாடுகளைத் தேடிச் செல்லும் நமது விஞ்ஞான விதிகள் எல்லாம் குழந்தைதனமாய் முதிர்ச்சி பெறாத நிலையில் உள்ளன !  ஆயினும் அவைதான் நமது ஒப்பற்ற களஞ்சியமாக உதவிடக் கைவசம் இருக்கின்றன !

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955) 

கிறித்துவத் தேவாலயம் விஞ்ஞானிகளைச் சமயப் பகைவர்கள் என்ற தரத்தில் எடை போட்டிருக்கிறது !  ஆனால் பிரபஞ்ச ஒழுங்கமைப்பை உறுதியாக நம்பும் அவர்கள்தான் உண்மையான மதச்சார்பு மனிதர்கள் !  

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

இதுவரை வானியல் விஞ்ஞானிகள் காணாத பூர்வீக ஒளிமய மந்தையை (Galaxy), விண்வெளியில் ஊர்ந்து செல்லும் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி நெடுந்தூரத்தில் படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.

டாக்டர் டேவிட் ஒயிட்ஹௌஸ் பி.பி.ஸி விஞ்ஞான பதிப்பாசிரியர் (ஜனவரி 16, 2004)

விண்டுரைக்க அறிய அரியதாய்
விரிந்த வானவெளி யென நின்றனை !
அண்ட கோடிகள் வானில் அமைத்தனை !
அவற்றில் எண்ணற்ற வேகம் சமைத்தனை !
மண்டலத்தை அணுவணு வாக்கினால் வருவ தெத்தனை
அத்தனை யோசனை அவற்றிடை வைத்தனை !

மகாகவி பாரதியார் 

ஹப்பிள் தொலைநோக்கி கண்ட பூர்வீக அகிலக் காலாக்ஸி

2003 செப்டம்பர் முதல் நான்கு மாதங்கள் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி தொடர்ந்து கூர்மையாய்ப் பார்த்து 2004 ஜனவரி 16 ஆம் தேதி பிரபஞ்ச விளிம்பிலே ஓரிடத்தில் படம் பிடித்து அனுப்பிய காலாக்ஸியின் பிம்பம் மகத்தானது !  அது பிரபஞ்சத் தேடல் வரலாற்றில் ஒரு மைல் கல்லாகிப் பிரபஞ்சத்தின் பரிமாணத்தை ஓரளவு துல்லியமாய்க் கணக்கிட ஓரரிய வாய்ப்பளித்தது !  2003 செப்டம்பர் முதலே ஹப்பிள் விண்ணோக்கி விண்வெளியில் அக்குறியை நோக்கிக் கண்வைக்க ஏற்பாடு செய்தவர் வானியல் விஞ்ஞான ஆளுநர், ஸ்டீவன் பெக்வித் [Steven Beckwith Director Space Science Institute].  அவரின் குறிக்கோள் பிரபஞ்சத்தில் நெடுந்தூரத் துளை ஒன்றையிட்டு மிக மங்கலான பூர்வீகக் காலாக்ஸி ஒன்றை ஆராய வேண்டும் என்பதே !  அப்பணியைத் துல்லியமாகச் செய்ய “ஹப்பிள் நெடுந்தூர வெளிநோக்கி” [Hubble Deep Field (HDF)] கருவி பயன்படுத்தப்பட்டது.  ஹப்பிள் படமெடுத்த அந்த பூர்வ காலாக்ஸியின் ஒளிப் பண்பாடுகள், வாயுப் பண்டங்கள் ஆராயப் பட்டதின் மூலன் அதன் வயதைக் கணிக்கிட முடிந்தது.  அந்த விண்வெளி இடத்தின் ஒளியாண்டு தூரம் [Distance in Light Years (ஒளி ஓராண்டில் செல்லும் தூரம்)] கணிப்பாகிப் பிரபஞ்சத்தின் அந்த விளிம்பின் தோற்ற காலம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது !  

பிரபஞ்சம் எத்தனை பெரிய வடிவம் உடையது ?

யுக யுகமாகக் கேட்கப்படும் ஒரு கேள்வி “பிரபஞ்சத்தின் பரிமாணம் என்ன ?” என்பதே.  அதன் பரிமாணத்தை அளப்பதற்கு எந்த அளவுகோலைப் பயன்படுத்துவது என்று இரண்டு வானியல் விஞ்ஞான வல்லுநர்கள் தர்க்கம் புரிந்தனர் !  ஒருவரின் பெயர் ஹார்லோ ஷேப்லி [Harlow Shapley]. இரண்டாமவரின் பெயர் ஹெர்பர் கெர்டிஸ் [Herber Curtis].  நடந்த இடம்: சுமித்ஸோனியன் கண்காட்சிக் கூடம், இயற்கை வரலாற்றுப் பகுதி அரங்கம். வாஷிங்டன். டி.சி. [Natural History Museum Smithsonian Institution Washington. D.C.]  1920 ஆண்டு ஏப்ரல் தர்க்கம் நிகழ்ந்த காலம்.  அதற்குச் சில ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் அமெரிக்க வானியல் நிபுணர் எட்வின் ஹப்பிள் (1889-1953) காலாக்ஸிகளின் இயல்பான பண்பாடுகளை தொலைநோக்கி மூலம் கண்டுபிடித்து எழுதினார். 

ஹெர்பர் கர்டிஸ் கூறியது:  அகிலமானது (The Cosmos) பல்வேறு தனித்தனி பிரபஞ்சத் தீவுகளைக் (Islands of Universes) கொண்டது.  அதாவது சுருள் நிபுளாக்கள் [Spiral Nubulae or Galaxy] என்பவை நாம் வாழும் பால்மய வீதி (Milky Way) காலாக்ஸிக்கும் வெகு தூரத்துக்கு அப்பால் இருக்கிறது என்னும் அனுமானத்தில் தர்க்கம் செய்தார்.  ஹார்லோ ஷேப்லி சொல்லியது:  “சுருள் நிபுளாக்கள் என்பவை பால்மய வீதியின் வாயு முகில்களே.”  அத்துடன் பரிதியின் இடத்தைப் பிரபஞ்சத்தை முழுமையாகக் கருதிப் பால்மய வீதியின் விளிம்பில் கொண்டு வைத்தார்.  ஆனால் கர்டிஸ் பரிதியை காலாக்ஸியின் மத்தியில் வைத்தார். கர்டிஸ் பிரபஞ்சத்தின் பேரளவைப் பற்றிக் கூறியது உண்மையாக ஏற்றுக் கொள்ளப் படுகிறது.  ஆனால் பரிதியானது பால்மய வீதியின் மத்தியில் உள்ளது என்பது தவறென அறியப்பட்டது.  ஷேப்லி கூறியபடி பால்மய வீதியின் விளிம்பில் பரிதி இருப்பது மெய்யென நம்பப் படுகிறது.  அதே சமயத்தில் ஷேப்லி சொன்ன சிறிய பிரபஞ்சம் என்பது தவறாக ஒதுக்கப்பட்டது.       

எழுபத்தியைந்து ஆண்டுகள் கடந்து மீண்டும் தர்க்கம்

பல்வேறு காலாக்ஸிகளைக் கண்டுபிடித்த பிறகு மீண்டும் 1996 ஆம் ஆண்டில் பிரபஞ்சத்தின் பரிமாணத்தின் மீது தர்க்கம் எழுந்தது.  பிரபஞ்சத்தின் வயதுக்கும் அதன் பரிமாணத்துக்கும் ஓர் உடன்பாடு உள்ளது.  இரண்டும் ஹப்பிள் நிலையிலக்கத்தின் (Hubble Constant) மூலம் கணிக்கப்பட்டவை.  விண்மீன்கள் பூமியை விட்டு விலகிச் செல்லும் வேக வீதத்தை அறிந்து கொண்டு ஹப்பிள் நிலையிலக்கம் நிர்ணயமாகும்.  அதாவது காலாக்ஸி தொடர்ந்து மறையும் வேகத்தை அதன் தூரத்தால் வகுத்தால் வருவது ஹப்பிள் நிலையிலக்கம். அந்த நிலையிலக்கின் தலைகீழ் எண்ணிக்கை [Reciprocal of the Hubble Constant] பிரபஞ்சத்தின் வயதைக் காண உதவும்.  அப்போது தர்க்கத்தில் கலந்து கொண்டவர் சிட்னி வான் டன் பெர்க் (Sidney Van den Bergh) & கஸ்டாவ் தம்மன் (Gustav Tammann).

வானியல் நிபுணர் சிட்னி தன் தொலைநோக்கிக் கண்டுபிடிப்புகள் மூலம் பெரிய ஹப்பிள் நிலையிலக்க மதிப்பைக் (Hubble Constant: 80 km/sec/Mpc) (படத்தில் Mpc பற்றி விளக்கம் உள்ளது) கூறினார்.  அதாவது ஓர் இளைய வயது, சிறிய வடிவுப் பிரபஞ்சத்தை அவர் சான்றுகளுடன் விளக்கினார்.  ஆனால் கஸ்டாவ் தன் கண்டுபிடிப்புகள் மூலம் ஒரு சிறிய ஹப்பிள் நிலையிலக்கத்தை (சுமார்: 50 km/sec/Mpc) கணித்தார்.  அதாவது அவரது பிரபஞ்சம் பூர்வீகமானது ! பிரமாண்டமானது !  இவர்கள் இருவரது கணிப்பு எண்ணிக்கைகள் போதாத சான்றுகளால் உருவாக்கப் பட்டதால், அவரது கொள்கைகளும் முழுவதும் ஏற்றுக் கொள்ளப் படவில்லை !

பிரபஞ்சத்தின் முடிவான பரிமாணத் தீர்மானங்கள் 

கடந்த நூற்றாண்டுக் கண்ணோக்க முடிவுகளிலிருந்து, பிரபஞ்சத்தின் பரிமாண எல்லைகளை ஓரளவு வரையறுக்க முடியும்.  உலகிலே இருக்கும் ஆற்றல் மிக்க தொலைநோக்கிகளின் பதிவுகளை ஒழுங்குபடுத்தி ஆராய்ந்ததில், வானியல் வல்லுநர்கள் 10-12 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் காலாக்ஸிகளைப் பார்க்க முடிந்தது.  (ஓர் ஒளியாண்டு = 6 டிரில்லியன் மைல் அல்லது 10 டிரில்லியன் கி.மீ.)  ஆதலால் மனிதக் கண்ணோக்கு வானத்தில் (Human Vision Horizon) 24 (12+12) மில்லியன் ஒளியாண்டு விட்ட முள்ள பிரபஞ்ச வெளியை நாம் காண முடிகிறது !

ஆனால் அந்தப் பரிமாண பிரபஞ்சம் பூதளத்தில் நிற்கும் மனிதக் கண்களுக்கு மட்டுமே ஏற்ற முறையில் இருக்க முடியும்.  ஆனால் விண்வெளியில் நகரும் காலாக்ஸியில் ஒருவர் நின்று விண்வெளி விளிம்பைப் பார்த்தால் எத்தனை அளவுப் பேரளவு பிரபஞ்சம் தெரியும் என்பது அறியப் படவேண்டும்.  நிச்சயமாக நமது பூதள அரங்கிலிருந்து பார்க்கும் பிரபஞ்சத்தை விட, காலாக்ஸியில் நின்று பார்ப்பவருக்குப் பிரபஞ்சம் பேரளவு பெரிதாகத் தென்படும்.    

அத்தகைய “வீக்க நியதியை” (Inflation Hypothesis) எடுத்துச் சொன்ன எம்.ஐ.டி. நிபுணர் அலன் கத் (M.I.T.’s Alan Guth) தனது கருத்துக்கு விளக்கம் தந்தார்.  மிக இளமையான பிரபஞ்சம் தீவிரமாய் உப்பிப் பெருகியிருக்க வேண்டும் என்றார்.  அதாவது ஒப்புமையாகக் கூறினால் அணு வடிவிலிருந்த பிரபஞ்சம் ஒரு நொடியில் பலமடங்கு பெருத்துப் பந்தளவுக்கு பலூனாய் உப்பியது !  அத்தகைய அகில வீக்கம் ஒன்று ஏற்பட்டிருந்தால் நமது தற்கால உளவுச் சாதனங்களிலிருந்து ஒரு பேரளவுள்ள பிரபஞ்சத்தை எதிர்பார்க்கலாம் !  

பிரபஞ்சத்தின் குறைந்தளவுப் பரிமாணக் கணிப்பு என்ன ?  

அலன் கத்தின் வீக்க நியதியில் ஒரு பெரும் ஐயம் எழுகிறது !  அவ்விதம் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் அகில வானுக்கு அப்பால், காலவெளித் தொடர்வாக (Space-Time Continuum) எழுந்த வீக்கம் ஒன்றா ? இரண்டா ? மூன்றா ? முன்னூறா ? மூவாயிராமா ? அல்லது முடிவில்லா எண்ணிக்கையா ? அந்த வினாவுக்கு விடை இல்லாததால் அந்தக் கொள்கையும் தர்க்கத்துக்குள் வீழ்ந்தது.  அந்த நியதி மெய்யானால் நமக்கு தெரியாமல் இருந்து, நம்மால் நிரூபிக்க முடியாத இன்னும் பல பிரபஞ்சங்கள் இருந்திட லாம் !  ஆனால் தற்போதுள்ள தொலைநோக்குச் சாதனங்களிலிருந்து விஞ்ஞானிகள் தீர்மானமாக அறிவது நாமிருக்கும் பிரபஞ்சத்தின் குறுக்களவு குறைந்தது 150 பில்லியன் டிரில்லியன் மைல்கள் !  அதாவது அதன் விட்டம் 25 பில்லியன் ஒளியாண்டுக்கு (25 Billion Light Years Diameter) மிகையாக இருக்கலாம் என்பதே !     

(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6.  BBC News - Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

******************

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) November 8, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/11/09/how-big-is-the-universe/ 

 

(கட்டுரை: 3)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

புனித வேத நூல்களில் நாம் காணும் மேன்மையான நியதிகளை நிலைநாட்டி மெய்ப்பிக்கவே, மனித முயற்சிகள் விஞ்ஞானத்தில் மேற்கொள்ளப் பட்டன என்று எனக்குத் தோன்றுகிறது.

விஞ்ஞான மேதை ஜான் ஹெர்ச்செல் [1792-1871]

விரியும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி அறிய ஒரு பிறவிக் காலம் முழுதும் அர்ப்பணித்தாலும் போதாது! மறைந்து கிடக்கும் அகிலத்தின் மர்மங்கள் சிறிது சிறிதாகவே மலர்கின்றன! அநேக புதிய புதிர்களை வரப் போகும் எதிர்கால யுகங்களுக்காக, இயற்கை தனியாக வைத்துள்ளது! எல்லா மர்மங்களையும் ஒரே காலத்தில் விடுவிக்க, இயற்கை ஒருபோதும் நம்மை விடுவ தில்லை!

ஸெனேகா (முதல் நூற்றாண்டு ஞானி)
பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பை விளக்கிய ரஷிய விஞ்ஞானி

பிரபஞ்சத்தின் பிறப்புக் கோட்பாடுகளில் ஒன்றான ‘பெரு வெடிப்பு நியதியை ‘ [Big Bang Theory] உறுதியாக நம்பி அதை விருத்தி செய்த முன்னோடிகளான, ரஷ்ய விஞ்ஞானி அலெக்ஸாண்டர் பிரைடுமான் [Alexander Friedmann], அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble], பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி பிரெட் ஹாயில் [Fred Hoyle] ஆகியோருள் முக்கியமானவர் ரஷ்ய விஞ்ஞானி, ஜார்ஜ் காமாவ்.

பிரபஞ்சத்தின் முழுத் தோற்றத்தைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டுமானால் அதன் மூலமான நுண்ணிய பரமாணுக்களையும், விரிந்து குமிழி போல் உப்பும் அதன் பிரமாண்ட வடிவத்தையும் பற்றிய எல்லாக் கருத்துக்களைத் தனித்தனியாக அறிய வேண்டும்! பிரபஞ்சத்தின் முதல் தோற்றம் ஒரு மாபெரும் வெடிப்பில் [Big Bang Theory] உண்டானது என்பதற்கு முதன் முதல் நிரூபணத்தைக் காட்டியவர் ஜார்க் காமாவ்! அதாவது பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஓர் பேரளவு வெடிப்பு நிகழ்ச்சியில் [Colossal Explosion] பிரபஞ்சம் தோன்றி விரிவடைந்து வந்துள்ளது என்ற ஒரு கருத்தை ஆதரித்து, அதற்கு விளக்கம் அளித்து மெய்ப்பித்தவர்களில் முதல்வர், ஜார்ஜ் காமாவ்! பெரு வெடிப்புக்குப் பின்பு பிரபஞ்சம்,  பின்புல நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சை [Background Microwave Radiation] உண்டாக்கி யிருக்க வேண்டும் என்று உறுதியாகக் கூறி, அதையும் நிரூபித்தும் காட்டினார்!

1936 ஆம் ஆண்டுக்குப் பிறகு ஜார்ஜ் காமாவின் மிக்க விஞ்ஞானச் சாதனைகள் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் பற்றியும், விண்மீன்களின் பிறப்பு, வளர்ச்சியைப் பற்றியும் சார்ந்திருந்தன. 1939 இல் விரியும் பிரபஞ்சத்தின் மாதிரிக் [Model of the Expanding Universe] கோட்பாட்டை ஆதரித்து அதை அபிவிருத்தி செய்தார். அத்துடன் நெபுளாக்களின் பிறப்பு [Origin of Nebulae], ராட்சதச் செம்மீன்கள் [Red Giant Stars] சக்தியை உற்பத்தி செய்யும் முறைகள் ஆகியவற்றை ஆராய்ந்தார். விண்மீன்கள் வெடிக்கும் போது, அவற்றிலிருந்து நியூட்ரினோ துகள்கள் [Neutrino Particles] வெளியேறுவதை 1940 இல் ஆய்வு செய்து, தான் ஆக்கிய பூதநோவாவின் நியூட்ரினோ நியதியை [Neutrino Theory of Supernova] வெளியீடு செய்தார்.

ஜார்ஜ் காமாவின் விஞ்ஞானச் சாதனைகள்

1948 இல் விஞ்ஞானி ரால்·ப் ஆல்·பருடன் [Ralph Alpher] காமாவும் சேர்ந்து, யூகிப்பட்ட பெரு வெடிப்புக்கு [Postulated Big Bang] நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு, பிரபஞ்சத்தின் நிலைமை என்ன என்று ஆராய்ந்ததில் எஞ்சிய நுண்ணலை வெப்பவீச்சு [Residual Microwave Radiation] இருப்பதைக் கண்டார்கள்! அவர்களது அவ்வரிய கண்டுபிடிப்பு மெய்யானது என்று 1965 இல் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழக விஞ்ஞானிகள், தாமும் கண்டு உறுதிப்படுத்தினர்!

விண்வெளியை வில்லாய் வளைக்க முடியுமா ? பிரபஞ்சத்தின் முடிவுக்கும் ஒழுங்கீனக் கோட்பாடு எனப்படும் ‘என்ட்ராப்பி நியதிக்கும் ‘ [Theory of Entropy] என்ன தொடர்பு ? அண்ட வெளியில் ஊடுறுவிச் செல்லும் ராக்கெட் ஏன் சுருங்குகிறது ? விண்மீன்கள் வெடிப்பதற்கு ஆதி அடிப்படையும், அவற்றுக்குக் காரணங்கள் என்னவென்று நாம் அறிந்து கொண்டதின் விளைவென்ன ? சந்ததியின் மூலவிகள் [Genes] புரியும் விந்தைப் புதிர்களைப் பற்றி நவீன விஞ்ஞானம் கண்டு பிடித்தவை என்ன ? உலகத்தைப் பற்றி நாம் அறிந்ததை, ‘இலக்கங்களின் விதிப் பிரச்சனைகள் ‘ [Problems in Laws of Numbers] எவ்விதத்தில் பாதிக்கின்றன ? இத்தனை வினாக்களையும் தான் எழுதிய ‘ஒன்று, இரண்டு, மூன்று…முடிவின்மை ‘ [One, Two, Three...Infinity] என்னும் நூலில் எழுப்பியவர், ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow]! ரஷ்யாவிலே பிறந்து அமெரிக்கக் குடியினராகிய ஜார்ஜ் காமாவ் அணுக்கரு பெளதிகம் [Nuclear Physics], பிரபஞ்சவியல் [Cosmology] பெளதிகம், மூலக்கூறு உயிரியல் ரசாயனம் [Molecular Biochemistry] ஆகிய முப்பெரும் பெரு வெடிப்பு நியதியின்படி, பிரபஞ்சம் முதற் சில இம்மி வினாடிகளில் [microseconds] அதி விரைவாக விரிந்து விட்டது! ஒரே ஓர் உச்சவிசை [Force] மட்டும் முதலில் இருந்து, பிரபஞ்சம் விரிந்து போய்க் குளிர்ந்ததும் அந்த ஒற்றை விசையே, பின்னால் நாமறிந்த ஈர்ப்பியல் விசை [Gravitational Fprce], மின் காந்த விசை [Electromagnetic Force], அணுக்கரு வலுத்த விசை [Strong Nuclear Force], அணுக்கரு நலிந்த விசை [Weak Nuclear Force] ஆகிய நான்கு பிரிவுகளாய் மாறியது!

சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிடும் பிரபஞ்சம்

விஞ்ஞானிகள் ஒளித்துகள் யந்திரவியலையும் [Quantum Mechanics], ஈர்ப்பியலையும் ஒருங்கே பிணைக்கும் ஒரு பொது நியதியைத் தேடி வருகிறார்கள்! இதுவரை யாரும் அதைக் கண்டு பிடிக்க முடிய வில்லை! புதிதான ‘இழை நியதி ‘ [String Theory]. அவ்விரண்டையும் பிணைக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். ஈர்ப்பியல் விசையை மற்ற மூன்று வித விசைகளுடன் பிணைத்துக் கொள்ளத் ‘இழை நியதி ‘ முயல்கிறது! ஆனால் பெளதிக விஞ்ஞானிகள் இப்போது இந்த நான்கு வித விசைகளையும் ஒருங்கே பிணைத்து விளக்கும் ‘மகா ஐக்கிய நியதி ‘ [Grand Unified Theory, GUT] ஒன்றைத் துருவிக் கண்டு பிடிக்க முற்பட்டு வருகிறார்கள்!

சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிடும் [Inflationary Model] பிரபஞ்சம், அந்நிலை முடிந்ததும் மெதுவாகவே விரிகிறது! கோளமாய் விரியும் பிரபஞ்சத்தின் விளிம்பு திறந்த வெளிக்கும், மூடிய வெளிக்கும் இடையே அமைகிறது! பிரபஞ்சம் திறந்த வெளியாக இருந்தால், எப்போதும் அது விரிந்து, விரிந்து, விரிந்து போய்க் கொண்டே யிருக்கும்! மூடிய விளிம்பாகப் பிரபஞ்சம் இருந்தால், அதன் விரிவு நிலை ஒரு காலத்தில் நின்று விடும்! பிறகு அது சுருங்க ஆரம்பித்து, திணிவு அடர்த்தி மிகுந்து, இறுதியில் வெடித்துச் சிதறிவிடும்! பிரபஞ்சம் மூடிய கோளமா அல்லது திறந்த வெளியா என்பது அதன் திணிவு [Density], அன்றி பளு அடர்த்தியைச் [Concentration of Mass] சார்ந்தது! பிரபஞ்சம் அடர்த்தி மிகுந்த பளுவைக் கொண்டிருந்தால், அதனை மூடிய கோளம் என்று கூறலாம்!

பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு எந்த நிலை இருந்தது என்று, ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் [Stephen Hawking] போன்ற விஞ்ஞான மேதைகள் கேள்வி எழுப்பி யிருக்கிறார்கள்! பெரு வெடிப்பு நியதியில் பிரபஞ்சத்தின் முற்கால நிலை பற்றி எந்த விளக்கமும் இல்லை! காலக் கடிகாரமே பெரு வெடிப்பிற்கு பின்பு ஓட ஆரம்பித்திருக்கலாம்! ஆகவே பெரு வெடிப்புக்கு முன்பு என்ன இருந்திருக்கும் என்று எழும் கேள்விகளுக்கு ஒருகாலத்தில் பதில் கிடைக்கலாம் !

பெரு வெடிப்பு நியதியை மெய்ப்படுத்தும் நிகழ்ச்சிகள்

பிரபஞ்சம் பெரு வெடிப்பிற்குப் பிறகு விரிந்து கொண்டே குளிர்ந்து போகிறது. பெரு வெடிப்பிற்கு ஓரு வினாடி கழித்துப் புரோட்டான்கள் உண்டாயின. முதல் மூன்று நிமிடங்களில் புரோட்டான், நியூட்ரான்களும் பிணைந்து, ஹைடிரஜனுடைய ஏகமூலமான [Isotope] டியூடிரியம் [Deuterium], அடுத்து எளிய மூலகங்களான ஹீலியம், லிதியம், பெரிலியம், போரான் [Helium, Lithium, Beryllium, Boron] ஆகியவை உண்டாயின! விண்வெளியில் மித மிஞ்சிய அளவு ஹீலியம் இருப்பது, பெரு வெடிப்பு நியதியை மெய்ப்படுத்தி உறுதிப் படுத்துகிறது. டியூடிரியம் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவில் பரவி யிருப்பது, அகிலத்தின் அண்டத் திணிவைக் [Density of Matter] கணிக்க அனுகூலமாய் இருக்கிறது!

பெரு வெடிப்பு ஏற்பட்டு ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, பிரபஞ்சத்தின் உஷ்ணம் 3000 டிகிரி C அளவுக்குக் குறைந்தது! அப்போது புரோட்டான்களும் எலக்டிரான்களும் சேர்ந்து ¨ஹைடிரஜன் அணுக்கள் உண்டாயின. ஹைடிரஜன் அணுக்கள் ஒளியின் குறிப்பிட்ட சில அலை நீளங்கள், நிறங்கள் ஆகியவற்றை எழுப்பவோ அன்றி விழுங்கவோ செய்யும்! அவ்வாறு உண்டான அணுக்கள், தனித்த எலக்டிரான்ளுக்கு இடையூறு செய்யும், ஒளியின் மற்ற அலை நீளங்களை வெகு தூரத்திற்கு அப்பால் தள்ளி விடுகின்றன. இந்த மாறுதல் வெப்பவீச்சை விடுவித்து இன்று நாம் காணும்படிச் செய்கிறது! பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு குளிர்ந்த அந்த ‘அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சு ‘ [Cosmic Background Radiation] சுமார் 3 டிகிரி Kelvin [3 K (-273 C/-454 F)]. 1964 இல் முதன் முதல் அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சைத் தேடிக் கண்டு பிடித்த அமெரிக்க வானியல் மேதைகள் இருவர்: ஆர்னோ பென்ஸையாஸ், ராபர்ட் வில்ஸன் [Arno Penzias & Robert Wilson].

பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு பின்புல வெப்ப வீச்சு

1989-1993 ஆண்டுகளில் தேசிய வானியல் விண்வெளி ஆணையகம், நாசா [NASA, National Aeronautics & Space Administration] ‘அகிலப் பின்புல உளவி ‘ [Cosmic Background Explorer, COBE] என்னும் விண்வெளிச் சிமிழை [Spacecraft] ஏவி, அண்ட வெளியில் அகிலப் பின்புல வெப்பவீச்சைத் தளப்பதிவு [Mapping] செய்தது. அந்த தளப்பதிவு ‘பெரு வெடிப்பு நியதி ‘ முன்னறிவித்தபடி மிகத் துள்ளியமாக பின்புல வெப்ப வீச்சு அடர்த்தியை [Intensity of the Background Radiation] உறுதிப் படுத்தியது! அத்துடன் அகிலவியல் பின்புல வெப்பவீச்சு சீராக நிலவாது [Not Uniform], சிறிது மாறுபட்டுக் காணப் பட்டது! அந்த மாறுதல்கள் பிரபஞ்சத்தில் காலக்ஸிகள் [Galaxies], மற்ற அமைப்பாடுகளின் வளர்ச்சிக்கு அடிப்படையாய்க் கருதப் படுகின்றன! 

பின்புல வெப்பவீச்சு பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பிற்குப் பிறகு எஞ்சிய நீண்ட கால விளைவு! ஜெர்மன் விஞ்ஞானி மாக்ஸ் பிளான்க் [Max Planck (1858-1947)] கருங்கோளக் கதிர்வீச்சை [Black Body Radiation] ஆராய்ந்து எழுதிய, ‘பிளான்க் கதிர்வீச்சுக் கணிப்பாடு [Planck 's Radiation Formula] மூலம் உட்சிவப்பு, நுண்ணலை, வானலை [Infrared, Microwave, Radio Waves] ஆகியவற்றின் அலை நீளங்களைத் தனியே கணக்கிட்டு விடலாம்! அவற்றின் கூட்டமைப்பே பின்புலக் கதிர்வீச்சுகளின் அடர்த்தியாகக் [Intensity of Background Radiation] காணப் படுகிறது. ‘ஓர் குறித்த உஷ்ண நிலையில் கதிர்வீச்சு அடர்த்திக்கும், அதன் அலை நீளத்திற்கும் உள்ள ஓர் ஒப்பான உறவை ‘ மாக்ஸ் பிளான்க் வளைகோடு முன்னறிவிக்கிறது. பெரு வெடிப்பின் பின் தங்கிய பின்புலக் கதிர்வீச்சு 3 டிகிரி K [-270 C/-450 F] உஷ்ண நிலையில், மாக்ஸ் பிளான்க் முன்னறிவித்த வளைகோட்டை வியக்கத் தக்கவாறு ஒத்துள்ளது! ஏறக்குறைய பின்புலக் கதிர்வீச்சு பிரபஞ்சத்தில் எத்திசையிலும் ‘சம வெப்பநிலை ‘ [Isotropic State] கொண்டுள்ளதாக அறியப் படுகிறது.

ஆழ்வெளியில் ஒளிவீசும் பால்மய காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்

ஆதியின் முதல் பிரளயமாய்த் தோன்றிய பெரு வெடிப்பின் [Big Bang] விளைவாய் 10 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் பிறந்தவையாக காலக்ஸிகள் கருதப் படுகின்றன! பிரபஞ்ச வெளியில் விண்மீன் மந்தைகள் கொண்ட காலக்ஸிகள் சீரான அமைப்புத் தீவுகளாய் உண்டாக வில்லை! அகிலத்தின் ஆக்கிரமிப்பு விசையான ஈர்ப்பியல் [Gravitation] பண்பு இழுத்து இணைத்துக் கொண்ட தீவுக் கூட்டங்களாய் அவை தென்படுகின்றன! ஒரு பில்லியன் ஒளிமயத் தீவுகள் அல்லது விண்மீன் பூத மந்தைகள் [Giant Clusters of Stars] பிரபஞ்சத்தில் உள்ளதாக ஊகிக்கப் படுகிறது. அந்த ஒளிமயத் தீவுகளே காலக்ஸிகள் [Galaxies] என்று விஞ்ஞானிகளால் அழைக்கப்படுபவை.

fig-1f-the-forces-of-nature.jpg

ஒவ்வொரு காலக்ஸியிலும் 100 பில்லியன் விண்மீன்கள் கூடி யுள்ளன என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது! அத்தகைய ஒரு சுய ஒளிமீனே நமக்குச் சுடர்தரும் பரிதி! நமது சூரிய மண்டலம் நகரும் காலக்ஸியைக் கொண்ட பால்மய வெளியில் [Milky Way] ஏராளமான மற்ற காலக்ஸிகளும் இருக்கின்றன! காலக்ஸிகளின் இடைவெளிகள் நினைத்துப் பார்க்க முடியாத தொலைவு தூரம்! நமது பால்மய வீதிக்கு நெருங்கிய காலக்ஸி 1.9 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது! [Light Years -Distance light covers in a year at the rate of 186000 miles/sec]. காலக்ஸித் தீவுகள் நீள்வட்ட உருவத்திலோ அல்லது சுருள் வடிவத்திலோதான் [Elliptical or Spiral Shape] தோன்றும்! ஒருவித ஒழுங்கு வடிவமும் இல்லாத காலக்ஸிகள், பிரபஞ்சத்தில் மிக மிகக் குறைவு.

பிரபஞ்ச விரிவு பற்றி மாறான ஐன்ஸ்டைன் கருத்து.

1915 ஆம் ஆண்டில் ஒப்பியல் நியதியை ஆக்கிய ஆரம்ப சமயத்தில் ஐன்ஸ்டைன் பிரபஞ்சம் நிலையானது என்று நம்பினார்! பெரு வெடிப்பு நியதி வெளியாகி, பிரபஞ்சம் சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பி விரிகிறது என்னும் கருத்தை முதலில் ஐன்ஸ்டைன் ஒப்புக் கொள்ளத் தயங்கினார்! அவரது பொது ஒப்பியல் நியதித் தளவியல் சமன்பாடுகளின் தீர்வுகளிலிருந்து பெரு வெடிப்பு நியதி தோன்ற ஓர் கூட்டமைப்பு[Framework] உருவானது. ஆனால் பல ஆண்டுகளுக்குப் பின் இன்றும் ஒப்பியல் நியதியின் பல விபரங்கள் மாற்றப் பட்டு வருகின்றன! நியதிச் சமன்பாட்டில் பிரபஞ்சம் விரிகிறதா அல்லது சுருங்குகிறதா என்பதை விளக்க வந்த இடத்தில்,  ஐன்ஸ்டைன் ஓர் நிலை யிலக்கத்தைச் [Constant] சேர்த்ததால், விரிவும் சுருக்கமும் கழிவு பட்டுப் போயின! பின்னால் பிரபஞ்சம் விரிகிறது என்ற கருத்துக்கள் உறுதியான போது, அகில நிலை யிலக்கத்தைச் [Cosmological Contant] இடையில் நுழைத்தது, ‘தனது மாபெரும் தவறு ‘ என்று ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஒப்புக் கொண்டார்!

(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6.  BBC News - Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)
8.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!
9.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் (George Gamow1904-196 8)

****************** 

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) November 15, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/11/16/how-did-the-big-bang-happen/

 

(கட்டுரை: 4)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

“மனித வரலாற்றிலே சவால் தரும்  மாபெரும் தீவிர விடாமுயற்சியாகச் செய்து வருவது, பிரபஞ்சம் எப்படி இயங்குகிறது, எங்கிருந்து வந்தது என்னும் ஆராய்ச்சியாகும் !  பால்மய வீதியில் சூரிய மண்டலத்தின் ஓர் மிகச் சிறு அண்டக் கோளில் இருந்து கொண்டு, பிரமாண்டமான வடிவமுடைய பிரபஞ்சத்தை அறிந்து கொள்ள மனிதர் முனைகிறார் என்பதைக் கற்பனை செய்ய முடியவில்லை.  உலகத்திலே படைக்கப்பட்ட ஒரு சின்னப் மனிதப்பிறவி அகிலத்தின் உன்னத முழுப்படைப்பை அறிய முடியும் என்று உறுதியாக நம்புவது மகத்தானதோர் சிந்தனையாகும்.”
  
முர்ரே ஜெல்-மான் (Murray Gell-Mann) From the Book Stephen Hawking’s Universe 

பிரபஞ்சக் கூண்டுக்குள்ளே இருக்கும் புதிரான பொருட்கள் என்ன ?

காரிருள் விண்வெளி எங்கணும் குவிந்த குடைபோல் பரந்து விரிந்து கிடக்கும் பிரபஞ்சத்தின் கூண்டுக்குள்ளே சிதறிக் கிடக்கும் பொருள்கள் என்ன ?  சூரியன், சூரிய மண்டலம், சூரிய மண்டலத்தைப் போல் பல்லாயிரம் கோடி விண்மீன்களின் ஒளிக் குடும்பங்கள் கொண்ட நமது பால்மய வீதி, பால்மய வீதி போல் கோடான கோடி ஒளிமய மந்தைகள் கொண்டது பிரபஞ்சம் !  அவை எல்லாம் போக கருமையாகத் தெரியும் பரந்த கரு விண்ணில் உள்ளவைதான் என்ன ?  அவை எல்லாம் சூனிய மண்டலமா ? வெறும் இருள் மண்டலமா ? இந்தக் கேள்விக்குப் பதில் காண முயல்கிறது இந்தக் கட்டுரையின் முதற்பகுதி. 

சுமாராகச் சொல்லப் போனால் பிரபஞ்சத்தில் 75% கருமைச் சக்தி (Dark Energy), 21% கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 4% தான் சூரிய மண்டலம் போன்ற ஒளிமய மந்தைகள் (Normal Matter).  சற்று விபரமாகச் சொன்னால் கருமைச் சக்தி 65%, கருமைப் பிண்டம் 30%, விண்மீன்கள் 0.5% [Stars], உலவும் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் சேர்ந்து 4% [Free Hydrogen & Helium], கன மூலகங்கள் 0.03% , மாய நியூடிரினோக்கள் 0.3% [Ghostly Neutrinos].  இவற்றில் நமக்குப் புரியாமல் புதிராகப் இருக்கும் கருமைப் பிண்டம் என்பது என்ன ?  அதைத் தெரிவதற்கு முன் பிரபஞ்சத்தில் ஒளிச்சக்தி, ஒலிச்சக்தி, மின்சக்தி, அணுசக்தி பற்றி அறிந்த நாம் அடுத்து புதிதாகக் கருமைச் சக்தியைப் பற்றி தெரிந்து கொள்வோமா ?
   
பிரபஞ்சத்தில் கண்ணுக்குத் தெரியாத கருமைப் பிண்டங்களா ?

அகிலத்தில் நாமறிந்த அண்டங்களின் பிண்டம் உள்ளது.  அத்துடன் கருமைச் சக்தி என்னும் புதிதான ஒன்றும் உள்ளதாக அறியப்படுகிறது.  கருமைச் சக்தி என்பது பிரபஞ்சத்தை வேக நீட்சியில் விரிவுக்கும் ஓர் புதிரான விசை (Dark Energy is a mysterious Force that is accelerating the expansion of the Universe).  பிரபஞ்சத்தின் கட்டுமானச் செங்கல்களில் ஒன்றான கரும் பிண்டத்தின் கூட்டுப் பண்பாட்டை மெதுவாக்குவது (Slowing the Clustering of Dark Matter) பிரபஞ்சத்தின் தொடர் விரிவியக்கமே !  துல்லியமாக நம்மால் ஹப்பிள் விரிவின் வரலாற்றை அளக்க முடிந்து, திணிவு அமைப்பின் (Mass Structure) வளர்ச்சியை வரைபடமாக்க முடிந்தால், கருமைச் சக்தியின் பௌதிக நியதியை வகுத்திட இயலும்.  பல்வேறு நியதிகள் பல்வேறு பிரபஞ்சக் காட்சிகளை யூகித்துச் சொல்லும்.

அமெரிக்காவில் கட்டுமானமாகும் மாபெரும் LSST தொலைநோக்கி [Large Synoptic Survey Telescope (LSST), Arizona] கருமைச் சக்தியை நான்கு வித வழிகளில் ஆய்வு செய்யும்.  அவற்றின் விபரங்களைப் அடுத்த வாரம் வரும் கட்டுரைப் பத்திகளில் அறிவோம். 
 
பிரபஞ்சத்தின் கருமைப் பிண்டம் என்றால் என்ன ?

கரும் பிண்டத்தைப் பற்றிய புதிர் இருந்திரா விட்டால் பிரபஞ்சத்தின் அம்சங்களை விஞ்ஞானிகள் சிக்கலின்றி எளிதாக நிர்ணயம் செய்திருப்பார்.  தொலைநோக்கிகள் மூலம் உளவு செய்து பிரபஞ்சத்தை ஆராய்ந்ததில், கண்ணுக்குப் புலப்படாத, என்ன வென்று தெளிவாய் விளங்காத, புதிரான பண்டங்கள் சுமார் 25% கொள்ளளவில் குடியிருந்தன !  விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு வழிகளில் பிரமாண்டமான அந்த விந்தைப் பண்டத்தை அளக்க முற்பட்டார்கள் !  நாமறிந்த அகிலக் கோள்களின் மேல் விழும் கரும் பிண்டத்தின் பாதிப்புகளைக் கண்டார்கள் விஞ்ஞானிகள்.   

1930 இல் டச் வானியல் மேதை ஜான் ஓர்ட் (Jan Oort) சூரியனுக்கருகில் விண்மீன்களின் நகர்ச்சிகளை ஆராயும் போது,  முதன்முதல் கரும் பிண்டத்தின் அடிப்படை பற்றிய தன்மையை அறிந்தார்.  அவரது அதிசய யூகம் இதுதான்.  நமது பால்மய வீதி போன்று, பல்லாயிர ஒளிமய மந்தைகள், (Galaxies) மந்தை ஆடுகள் போல் அடைபட்ட ஒரே தீவுகளாய் சிதைவில்லாமல் தொடர்ந்து நகர்கின்றன.  அதாவது அந்த மந்தை அண்டங்கள் வெளியேறாதபடி ஒன்றாய் குவிந்திருக்க மகாப் பெரும் கனமுள்ள பொருட்கள் அவற்றில் நிச்சயம் பேரளவில் இருக்க வேண்டும் என்று நம்பினார்.  அந்த கனமான பொருட்களே விண்மீன்கள் தப்பி ஓடாதபடி, காலாக்ஸின் மையத்தை நோக்கிக் கவர்ச்சி விசையால் இழுத்து வைக்கப் படுகின்றன என்று திட்டமாகக் கண்டறிந்தார்.  

fig-3-lsst-telescope-under-construction.jpg

ஜான் ஓர்ட் சூரியனுக்குப் பக்கத்தில், விண்மீன்களின் நகர்ச்சியை நோக்கிய போது, சூரிய ஒளிப் பண்டத்தை விட அத்தகைய கரும் பண்டத்தின் திணிவு மூன்று மடங்கு இருக்க வேண்டும் (Dark Matter Existed 3 times as much Bright Matter) என்னும் தனது கருத்தை வெளியிட்டார்.  பின்னர் ஆய்வுகளைத் தொடர்ந்த வானியல் வல்லுநர்கள் ஒளித்தட்டுகளையும் (Luminous Disks), காலாக்ஸிகளைச் சுற்றிலும் தெரிந்த ஒளி வளையங்களை (Halos) கண்ட போது ஓர்டின் கரும் பிண்டத்தின் அளவு உறுதியாக்கப்பட்டது.   
 
(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6.  BBC News - Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)
8.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!
9.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]
10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html  (May 16, 2007)
11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe
[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html  (July 10, 2007)
12.  Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html  (April 12, 2007)
13 Dark Energy By LSST Observatory - The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)
14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)

******************

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) November 15, 2007

fig-1-hubble-image-of-supernova.jpg 

(கட்டுரை: 5)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
 

பிரபஞ்சச் சிற்பியின்
மர்மச் செங்கல்
கண்ணுக்குத் தெரியாத
கருமைப் பிண்டம் !
கண்ணுக்குப் புலப்படாத 
கருமைச் சக்தி, 
பிரபஞ்சச் சிற்பியின்
குதிரைச் சக்தி ! 
கவர்ச்சி விசைக்கு எதிரான
அகில விலக்கு விசை !
கடவுளின்
கைத்திறன் காண்பது படைப்பின்
மெய்ப்பாடு உணர்வது,
ஆழ்ந்து
காரணம் அறிவது,
அற்ப மனிதனின் அற்புதம்
மகத்துவம் !

  
நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச வெப்பத் தேய்வு (Entropy) தீவிரமாய் மிகையாகிக் கொண்டு வருகிறது.  அதாவது சிறுகச் சிறுக முடிவிலே விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும்.  விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒருகாலத்தில் இருண்ட கண்டமாகிவிடும்.  

டாக்டர் மிசியோ காக்கு, (அகிலவியல் விஞ்ஞான மேதை)

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருமைச் சக்தி” என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை !  கருமைச் சக்தி என்பது அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.  அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாது அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.  

கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ்  (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)
 

 அகிலத்தின் மர்மப் புதிர்களை ஆராயப் புகுந்த விஞ்ஞானிகள்

பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை ஆராயப் புகுந்த காலிலியோ, ஐஸக் நியூட்டன், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன், ஜார்க் காமாவ், கார்ல் சேகன், சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர், ஸ்டா·பென் ஹாக்கிங் ஆகிய விஞ்ஞான மேதைகளின் அணியில் நின்று, இப்போது இந்தியாவில் விஞ்ஞானப் பணி புரிந்து வருபவர், டாக்டர் ஜெயந்த் நர்லிகர்! உலகப் புகழ் பெற்ற நர்லிகர், வானோக்கியல், வானவியல் பெளதிகம், அகிலவியல் ஆகிய துறைகளுக்குத் [Astronomy, Astrophysics, Cosmology] பெருமளவு பங்கை அளித்துள்ளவர். பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் ஆதி வரலாற்றையும், பிற்பாட்டு விரிவையும் விளக்கும் பெரும்பான்மையோர் ஒப்புக் கொண்ட ‘பெரு வெடிப்பு அகிலவியல் நியதிக்குச் ‘ [Big Bang Cosmology Theory] சவால்விடும் முறையில், விஞ்ஞானிகள் வேறுபட்ட கோட்பாடுகளில் ஆராய்ச்சிகள் புரிந்திட வழி வகுத்தன,

நர்லிகரின் அடிப்படை விஞ்ஞானப் பணிகள்!

ஜெயந்த் நர்லிகர் அகிலவியல் துறையில் ஆய்வுகள் புரியும் ஓர் ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானி [Cosmology Researcher]. அகிலவியல் ஆய்வு பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டமான அமைப்பைப் பற்றியது. பிரபஞ்சம் எத்துணை அளவு பெருத்த உடம்பை உடையது ? அது எத்தகைய உபரிப் பண்டங்களால் ஆக்கப்பட்டது ? ஒரு பெரும் பிரளயத்தில் இந்தப் பிரபஞ்சம் உண்டானதா ? அந்த முதல் நிகழ்ச்சிக்குப் பிறகு நேர்ந்த தொடர் விளைவுகள் யாவை ? அண்ட வெளியில் உயிர்ஜீவிகள் எவ்விதம், எங்கே தோன்றின ? பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவுதான் என்ன ? அகிலாண்டத்தின் மர்மமான, புதிரான, நூதனமான, விந்தையான இந்த வினாக்களுக்குப் பதில் தேடிய முற்கால விஞ்ஞானிகள், தேடிக் கொண்டிருக்கும் நூற்றுக் கணக்கான தற்கால விஞ்ஞானிகளின் வரிசையில் வருபவர், ஜெயந்த் நர்லிகர்!

நர்லிகர் தன் குருவான பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஃபிரெட் ஹாயிலுடன் [Fred Hoyle (1915-2001)] இணைந்து ஆக்கி முடித்த ‘நெறிக்குட்படும் ஈர்ப்பு நியதியை ‘ [Conformal Theory of Gravity], ஹாயில்-நர்லிகர் ஈர்ப்பியல் நியதியாக [Hoyle-Narlikar Theory of Gravitation] தற்போது விஞ்ஞானச் சகபாடிகள் ஏற்றுக் கொள்கிறார்கள். குவஸார்ஸ் [போலி விண்மீன் கதிரலை எழுப்பிகள்], மிகுசக்தி வானியல் பெளதிகம், குவாண்டம் அகிலவியல், தூர மின்னாட்டம் [Quasars, High Energy Astrophysics, Quantum Cosmology, Distance Electrodynamics] ஆகிய விஞ்ஞானத் துறைகளுக்கு ஜெயந்த் நர்லிகர் பெருமளவில் தன் படைப்புகளை அளித்துள்ளார்.

பிரிட்டிஷ் மேதை ஃபிரெட் ஹாயிலுடன் நர்லிகர் செய்த ஆராய்ச்சிகள்

பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தை விளக்கிய பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி டாக்டர் ஃபிரெட் ஹாயில்தான் [Dr. Fred Hoyle (1915-2001)] ‘பொதுநிலை அமைப்புப் பிரபஞ்ச பெரு வெடிப்பு நியதி ‘[Standard Theory of the Origin of Universe (The Big Bang Theory)] என்னும் பதங்களை முதலில் பறைசாற்றியவர்! ஆனால் அந்த நியதியை ஏற்றுக் கொள்ளாது ஹாயில் புறக்கணித்தவர்! அதற்கு மாறாக ஃபிரெட் ஹாயில் தனது ‘நிரந்தரநிலை அமைப்புப் பிரபஞ்சத்தை’ [Steady State Theory of the Universe] பிரகடனம் செய்தார் ! ஆனால் தற்போது ஹாயிலின் கோட்பாடை நம்புவோர் எண்ணிக்கை சிறிது சிறிதாய்க் குறைந்து கொண்டே வருகிறது! 

 

ஹாயில் நர்லிகர் இருவரும் பறைசாற்றிய ‘நிரந்தரநிலை நியதி ‘ ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ‘பொது ஒப்புமை நியதியின் ‘ [General Theory of Relativity] அரங்கிற்குள் அடங்கிப் பிண்டம் தொடர்ந்து உருவாகும் [Continuous Creation of Matter] ஒரு நடப்பானக் கோட்பாடை முதன்முதலில் கூறியது.  ஜெயந்த் நர்லிகரும் ஃபிரெட் ஹாயிலும் படைத்த ‘பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் நிரந்தரநிலை நியதியை ‘ [Steady State Theory of the Universe], நம்பி வருபவர் எண்ணிக்கை மிகவும் குறைந்து விட்டது !  காரணம் பெரு வெடிப்பு நியதியை நம்பி வானாராய்ச்சி செய்து வருபவர்கள், புதிதாகக் கண்டுபிடித்த கருமைப் பிண்டம், கருமைச் சக்தி ஆகிய கோட்பாடுகள் பெரு வெடிப்பு நியதியின் நிழலாகப் பின் தொடர்கின்றன.

பிரபஞ்சக் கூண்டுக்குள்ளே இருக்கும் புதிரான பொருட்கள் என்ன ?

காரிருள் விண்வெளி எங்கணும் குவிந்த குடைபோல் பரந்து விரிந்து கிடக்கும் பிரபஞ்சத்தின் கூண்டுக்குள்ளே சிதறிக் கிடக்கும் பொருள்கள் என்ன ?  சூரியன், சூரிய மண்டலம், சூரிய மண்டலத்தைப் போல் பல்லாயிரம் கோடி விண்மீன்களின் ஒளிக் குடும்பங்கள் கொண்ட நமது பால்மய வீதி, பால்மய வீதி போல் கோடான கோடி ஒளிமய மந்தைகள் கொண்டது பிரபஞ்சம் !  அவை எல்லாம் போக கருமையாகத் தெரியும் பரந்த கரு விண்ணில் உள்ளவைதான் என்ன ?  அவை எல்லாம் சூனிய மண்டலமா ? வெறும் இருள் மண்டலமா ?

சுமாராகச் சொல்லப் போனால் பிரபஞ்சத்தில் 75% கருமைச் சக்தி (Dark Energy), 21% கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 4% தான் சூரிய மண்டலம் போன்ற ஒளிமய மந்தைகள் (Normal Matter).  விபரமாகச் சொன்னால் கருமைச் சக்தி 65%, கருமைப் பிண்டம் 30%, விண்மீன்கள் 0.5% [Stars],  உலவும் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் சேர்ந்து 4% [Free Hydrogen & Helium], கன மூலகங்கள் 0.03% , மாய நியூடிரினோக்கள் 0.3% [Ghostly Neutrinos].  இவற்றில் நமக்குப் புரியாமல் புதிராகப் இருக்கும் கருமைப் பிண்டம் என்பது என்ன ?  ஒளிச்சக்தி, ஒலிச்சக்தி, மின்சக்தி, காந்த சக்தி, அணுசக்தி, ஈர்ப்புச் சக்தி போலத் தெரியும் பிரபஞ்சத்தின் புதிரான கருமைச் சக்தி என்பது என்ன ?

கருமைப் பிண்டம் செய்வ தென்ன ? கருமைச் சக்தி செய்வ தென்ன ?  

சூரியனைப் போன்று கோடான கோடி விண்மீன்களைக் கொண்ட நமது பால்மய வீதியின் விண்மீன் எதுவும் அந்த காலாக்ஸியை விட்டு வெளியே ஓடி விடாதபடி ஏதோ ஒன்று கட்டுப்படுத்தி வருகிறது.  அதாவது அத்தனை விண்மீன்களின் அசுரத்தனமான ஈர்ப்பு ஆற்றல்களை அடக்கிக் கட்டுப்படுத்த ஏதோ பேரளவு ஆற்றல் உள்ள ஒன்று அல்லது பல பிண்டம் (Matter) அல்லது பிண்டங்கள் இருக்க வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகித்தனர்.  நமது பால்மய காலாக்ஸியில் அவை எங்கே மறைந்துள்ளன என்று ஆழ்ந்து சிந்தித்த போதுதான் காலாஸியில் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டத்தின் இருப்பு (The Existance of Dark Matter) பற்றி அறிய முடிந்தது.  

 

1930 இல் டச் வானியல் மேதை ஜான் ஓர்ட் (Jan Oort) சூரியனுக்கருகில் விண்மீன்களின் நகர்ச்சிகளை ஆராயும் போது,  முதன்முதல் கரும் பிண்டத்தின் அடிப்படை பற்றிய தன்மையை அறிந்தார்.  அவரது அதிசய யூகம் இதுதான்.  நமது பால்மய வீதி போன்று, பல்லாயிர ஒளிமய மந்தைகள், (Galaxies) மந்தை ஆடுகள் போல் அடைபட்ட ஒரே தீவுகளாய் சிதைவில்லாமல் தொடர்ந்து நகர்கின்றன.  அதாவது அந்த மந்தை அண்டங்கள் வெளியேறாதபடி ஒன்றாய் குவிந்திருக்க மகாப் பெரும் கனமுள்ள பொருட்கள் அவற்றில் நிச்சயம் பேரளவில் இருக்க வேண்டும் என்று நம்பினார்.  கனமான அந்த பொருட்களே விண்மீன்கள் தப்பி ஓடாதபடி, காலாக்ஸின் மையத்தை நோக்கிக் கவர்ச்சி விசையால் இழுத்து வைக்கின்றன என்று திட்டமாகக் கண்டறிந்தார்.  

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருமைச் சக்தி” என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை !  கருமைச் சக்தி அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியைக் கட்டுப் படுத்துகிறது.  அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பி போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாது அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்தியும் வருகிறது என்று கூறுகிறார், பிரிட்டன் நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேருரையாளரும், வானோக்காளரும் ஆகிய கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ் (Christopher Conselice)

 

கருமைப் பிண்டமும், கருமைச் சக்தியும் (Dark Matter & Dark Energy) பிரபஞ்சப் படைப்பின் கண்ணுக்குத் தெரியாத மர்மக் கருவிகள்.  கண்ணுக்குத் தெரியாத படைப்பு மூலத்தின் பிரபஞ்ச இயக்கக் கருவிகள் அவை இரண்டும் !  நியூட்டன் கண்டுபிடித்த ஈர்ப்பு விசை விண்மீனையும் அண்டங்களையும் இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு ஓர் குறிப்பிட்ட விண்வெளிச் சூழலில் இயக்கிய வண்ணம் உள்ளது.  அதுபோல கருமைப் பிண்டத்தின் அசுரக் கவர்ச்சி விசை காலாக்ஸியில் உள்ள விண்மீன்கள் தமக்குரிய இருக்கையில் இயங்கி எங்கும் ஓடிவிடாதபடி இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு வருகிறது. 

கருமைச் சக்தி பிரபஞ்சத்தில் என்ன செய்கிறது ?  பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில் சிதறிச் சென்று உண்டான காலாக்ஸிகள் நியூட்டனின் நியதிப்படி நகரும் தீவுகளாய் மிதந்து செல்கின்றன !  ஆற்றல் மிக்க மிகப் பெரும் தொலைநோக்கிகள் மூலமாக நோக்கும் போது, பிரபஞ்ச விளிம்புகளில் நகரும் தொலைத்தூர காலாக்ஸியின் வேகம் மிகுந்து விரைவாகுவதை (Acceleration of Galaxies) விஞ்ஞானிகள் கண்டனர் !  நியூட்டனின் அடுத்தொரு நியதிப்படி தனிப்பட்ட தொரு விசையின்றி காலாக்ஸிகளின் வேகம் மிகுதியாக முடியாது.  அந்த காரண-காரிய யூகத்தில்தான் காலாக்ஸிகளைத் தள்ளும் கருமைச் சக்தியின் இருப்பை விஞ்ஞானிகள் உறுதியாகச் சிந்தித்துக் கூறினர் !

பிரபஞ்சத்தின் கண்ணுக்குத் தெரியாத மர்மக் கருவிகள்

பிரபஞ்சத்தின் மர்ம விதிகள், புதிரான நியதிகள் பல இன்னும் நிரூபிக்கப் படாமல்தான் இருக்கின்றன.  பிரபஞ்சத்தின் விரிவு அல்லது சுருக்கத்தைத் தீர்மானிக்க கருமைப் பிண்டத்தின் இருப்பைத் தெளிவு படுத்தும் பிரச்சனை ! கருமைப் பிண்டம் “காணாத திணிவு” (Missing Mass) என்றும் அழைக்கப் படுகிறது.  பிரபஞ்சப் பொருட்களின் 90% திணிவாக கருமைப் பிண்டம் கருதப் படுகிறது. அவை பெரும்பாலும் செத்த விண்மீன்கள், கருங்குழிகள், புலப்படாத துகள்கள் (Dead Stars, Black Holes & Unknown Exotic Particles).  கண்ணுக்குத் தெரியும் பொருட்களின் மீது படும் அசுரக் கவர்ச்சி விசையை அறியும் போது, விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குத் தெரிவதை விட, மிகையாகத் தெரியாத பொருட்கள் இருப்பதை நம்புகிறார்கள்.  அது மெய்யானால் பிரபஞ்ச விரிவைத் தடுத்து மீட்கக் கூடிய பேரளவுத் திணிவு உள்ளதென்றும், அது முடிவாகத் திரண்டு பிரளயத் சிதைவடைந்து (Eventual Collapse) “மூடிய பிரபஞ்ச நியதியை” (Closed Universe Theory) உறுதியாக்கச் செய்கிறது.       

1998 இல் விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சத்தில் சுமார் 75% மேவி அகிலத்தைக் கையிக்குள் இறுக்கிப் பித்து நம்மைச் சுற்றியுள்ள கருமைச் சக்தியைப் பற்றிக் கண்டுபிடித்தார்கள் !  அதன் இருப்பைத் தெரியாது நாம் குருடராய் இருந்திருக்கிறோம்.  அகிலக் கூண்டைப் பெருமளவில் ஆக்கிரமித்துள்ளதைத் தவிர, இந்தக் கருமைச் சக்தியின் நிலைப்புத் தன்மை நீடித்தால், தற்போதைய பௌதிகக் கோட்பாடுகள் விருத்தி செய்யப்பட வேண்டும்.   

 

பிரபஞ்சத்தில் கருமைச் சக்தி ஆட்சியின் கைத்திறன் ! 

காலாக்ஸியின் தோற்றக் கோட்பாடுகளில் இடையிடையே சேராமல் இருக்கும் ஐயப்பாடுகளை இணைக்கும் ஓர் இணைப்பியாக கருமைச் சக்தி எண்ணப் படலாம்.  அவற்றில் ஒரு முடிவு காலாக்ஸிகளின் ஈர்ப்பாற்றல் விரிவைத் தடுப்பதில்லை (Galaxies’s Gravity does not resist Expansion).  சுருக்கமாக விளக்கினால் கீழ்க்காணும் முறையில் கருமைச் சக்தியைப் பற்றிச் சொல்லலாம் :

1.  கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் பிரபஞ்ச முழுமையாக ஓர் அசுர விலக்கு விசையாக (Anti-Gravity Force) ஆட்சி செய்யும் கருமைச் சக்தி “அகில விரைவாக்கி” (Cosmic Accelerator) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.
  
2.  பிரபஞ்சத்துக் குள்ளே இருக்கும் பொருட்களின் மீது கருமைச் சக்தி விளைவிக்கும் இரண்டாம் தரப் பாதிப்புகள் (Secondary Effects) என்ன வென்றால் :  பெரும்பான்மை அளவில் பிண்டத்தின் நுண்மை துகள் சீரமைப்பை (Filigree Pattern of Matter) அறிய உதவியது.  சிறுபான்மை அளவில் ஆறு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே “காலாக்ஸி முந்திரிக் கொத்துகள்” வளர்ச்சியை கருமைச் சக்தி நெறித்தது (Choked off the Growth of Galaxy Clusters) ! 
 
3.  மிக்க சிறிய அளவில் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இழுத்துக் கொள்வதையும், மோதிக் கொள்வதையும், பின்னிக் கொள்வதையும் குறைத்துள்ளது !  அவ்வியக்கங்கள் காலாக்ஸிகள் உருவாகச் சிற்ப வேலை புரிகின்றன.  கருமைச் சக்தி வலுவற்றதாகவோ, வல்லமை யுற்றதாகவோ இருந்திருந்தால், நமது பால்மய காலாக்ஸி மெதுவாக உருவாகி இருக்கும் !  அதனால் நமது பூகோளத்தில் நிரம்பியுள்ள “கன மூலகங்கள்” (Heavy Elements) பிணைந்து கொண்டு தாதுக்களாய்ச் சேராமல் போயிருக்கும்.

 

(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6.  BBC News - Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)
8.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!
9.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]
10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html  (May 16, 2007)
11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe
[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html  (July 10, 2007)
12.  Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html  (April 12, 2007)
13 Dark Energy By LSST Observatory - The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)
14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)
15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)
16. The New York Public Library Science Desk Reference (1995)
17. Scientific American “The Cosmic Grip of Dark Energy” By Christopher Conselice (Feb 2007)

******************

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) November 29, 2007

 

(கட்டுரை: 6)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

அகிலத்தின் மாயக் கருந்துளைகள்
அசுரத் திமிங்கலங்கள் !
உறங்கும் பூத உடும்புகள் !
விண்மீன் விழுங்கிகள் !
இறப்பின் கல்லறைகள் !
பிரபஞ்சச் சிற்பியின்
செங்கல்
கருமைப் பிண்டம் !
சிற்பியின் கருமைச் சக்தி
குதிரைச் சக்தி ! 
கவர்ச்சி விசைக்கு எதிராக
விலக்கு விசை !
கடவுளின்
கைத்திறம் காண்பது
மெய்ப்பாடு உணர்வது,
மூலம் அறிவது,
மனிதரின் மகத்துவம் !

கடவுள் எப்படி இந்த உலகைப் படைத்தார் என்று நான் அறிய விரும்புகிறேன்.  இந்தக் கோட்பாடு அந்தக் கோட்பாடு என்பதைக் கேட்பதில் எனக்கு இச்சையில்லை.  அந்தப் படைப்புக் கடவுளின் உள்ளக் கருத்துக்களைத் தேட விழைகிறேன்;  மற்றவை எல்லாம் அதன் விளக்கங்கள்தான்.  

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (காலவெளிக்கு அப்பால் பிரபஞ்சங்கள்)

(காலம் என்னும்) நான்காவது பரிமாணம் 1910 ஆண்டுகளில் பெரும்பாலும் புழங்கும் ஒரு வீட்டுச் சொல்லாக ஆகிவிட்டது.  பிளாடோ, கந்தின் பூரண மெய்ப்பாடு (An Ideal Platonic or Kantian Reality) முதல் துவங்கி வானுலகும் உட்படத் தற்காலப் புதிரான விஞ்ஞானப் பிரச்சனைகள் அனைத்துக்கும் விடையாக எல்லாராலும் அது ஏற்றுக் கொள்ளப்படும்.   

பேராசிரியை டாக்டர் லிண்டர் ஹென்டர்ஸன் (கலையியல் விஞ்ஞானம்)

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தில் புதிரான விசித்திரங்கள் !  ஆயினும் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன !  எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி வீசும் விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்துபோய் திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் சிதைந்து “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை ஆவது.  அப்போது கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்களவில் முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

விண்வெளி விடைக் கைநூல் (The Handy Space Answer Book)

பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்
இருபது, இருபத்தி ஒன்றாம் நூற்றாண்டுகளின் ஒப்பற்ற பௌதிக மேதையாகத் தற்போது கடுமையான நோயில் காலந் தள்ளி 2007 இஇல் அறுபத்தியைந்து வயதான ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங் விஞ்ஞான ஆற்றலில் கலிலியோ, ஐஸக் நியூட்டன், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆகியோருக்கு இணையாகக் கருதப்படும் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி !  விரிந்து செல்லும் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம், மறைவு [The Origin & Fate of the Universe], ஈர்ப்பியல்பின் கதிர்த்துகள் நியதி [Quantum Theory of Gravity], நிச்சயமற்ற நியதி [The Uncertainty Principle], அடிப்படைத் துகள்கள், [Elementary Particles], இயற்கையின் உந்துவிசை [The Force of Nature], பிரபஞ்சத்தின் கருங்துளைகள் [Black Holes], காலத்தின் ஒருதிசைப் போக்கு [The Arrow of Time], பௌதிகத்தின் ஐக்கியப்பாடு [The Unification of Physics] ஆகியவற்றில் தனது ஆழ்ந்த கருத்துக்களைத் தெளிவாக, எளிதாக எடுத்துக் கூறியவர்.  பிரமாண்டமான பிரபஞ்ச அண்டங்களின் இயக்க ஒழுக்கங்களையும், கண்ணுக்குப் புலப்படாத அடிப்படைத் துகள்களின் [Fundamental Particles] அமைப்பையும் ஒன்றாக விளக்கக் கூடிய “மகா ஐக்கிய நியதி” [Grand Unified Theory, (GUT)] ஒன்றை விஞ்ஞானிகள் என்றாவது ஒருநாள் உருவாக்க வேண்டும் என்று முற்பட்டு வருபவரில் ஒருவர், ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்! 

இங்கிலாந்தில் ஹாக்கிங் லுகாஸியன் கணிதப் பேராசிரியராக [Lucasian Professor of Mathematics] கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் பணியாற்றி வந்தவர்.  முன்னூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பாக அதே பதவியில் அதே இடத்தில் அமர்ந்திருந்தவர், ஈர்ப்பாற்றலைக் கண்டுபிடித்த கணிதப் பௌதிக மேதை, ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் (1642-1726), நோபெல் பரிசு பெற்றக் கணித மேதை பால் டிராக் [Paul Dirac (1902-1984)] என்பவரும் அதே இடத்தில் பின்னால் பதவி வகித்தவர்!

பிரபஞ்சத்தின் கருந்துளை என்றால் என்ன ?

1916 ஆம் ஆண்டில் ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியின் அடிப்படையில் ஜெர்மன் வானியல் விஞ்ஞானி கார்ல் சுவார்ஸ்சைல்டு (Karl Schwarzschild), பிரபஞ்சத்தில் முதன்முதல் கருந்துளைகள் இருப்பதாக ஓரரிய விளக்கவுரையை அறிவித்தார்.  ஆனால் கருந்துளைகளைப் பற்றிய கொள்கை, அவருக்கும் முன்னால் 1780 ஆண்டுகளில் ஜான் மிச்செல், பியர் சைமன் லாப்பிளாஸ் (John Michell & Pierre Simon Laplace) ஆகியோர் இருவரும் அசுர ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட “கரும் விண்மீன்கள்” (Dark Stars) இருப்பதை எடுத்துரைத்தார்கள்.  அவற்றின் கவர்ச்சிப் பேராற்றலிலிருந்து ஒளி கூடத் தப்பிச் செல்ல முடியாது என்றும் கண்டறிந்தார்கள் !  ஆயினும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருந்துளைகள் மெய்யாக உள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொள்ள நூற்றி முப்பது ஆண்டுகள் கடந்தன !

1970-1980 ஆண்டுகளில் பேராற்றல் படைத்த தொலைநோக்கிகள் மூலமாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் நூற்றுக் கணக்கான காலாக்ஸிகளை நோக்கியதில், கருந்துளைகள் நிச்சயம் இருக்க வேண்டும் என்னும் கருத்து உறுதியானது.  கருந்துளை என்பது ஒரு காலவெளி அரங்கில் திரண்ட ஓர் திணிவான ஈர்ப்பாற்றல் தளம் (A Black Hole is a Region of Space-time affected by such a Dense Gravitational Field that nothing, not even Light, can escape it).  பூமியின் விடுதலை வேகம் விநாடிக்கு 7 மைல் (11 கி.மீ./விநாடி).  அதாவது ஓர் ஏவுகணை விநாடிக்கு 7 மைல் வீதத்தில் கிளம்பினால், அது புவியீர்ப்பை மீறி விண்வெளியில் ஏறிவிடும்..  அதுபோல் கருந்துளைக்கு விடுதலை வேகம் : ஒளிவேகம் (186000 மைல்/விநாடி).  ஆனால் ஒளிவேகத்துக்கு மிஞ்சிய வேகம் அகிலவெளியில் இல்லை யென்று ஐன்ஸ்டைனின் நியதி எடுத்துக் கூறுகிறது.  அதாவது அருகில்  ஒளிக்கு ஒட்டிய வேகத்திலும் வரும் அண்டங்களையோ, விண்மீன்களையோ கருந்துளைகள் கவ்வி இழுத்துக் கொண்டுபோய் விழுங்கிவிடும்.

கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்த அசுரக் கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் எவ்விதம் கண்டுபிடித்தார்கள் ?  நேரடியாகக் காணப்படாது, கருந்துளைகள் தனக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசிகள் ஆகியவற்றின் மீது விளைவிக்கும் பாதிப்புகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டு ஆராயும் போது அவற்றின் மறைவான இருப்பை அனுமானித்து மெய்ப்பிக்கிறார்கள்.  நமது சூரிய மண்டலம் சுற்றும் பால்மய வீதியில் பல விண்மீன் கருந்துளைகள் (Stellar Black Holes) குடியேறி உள்ளன !  அவற்றின் திணிவு நிறை (Mass) சூரியனைப் போன்று சுமார் 10 மடங்கு !  பெருத்த நிறையுடைய அவ்வித விண்மீன் ஒன்று வெடிக்கும் போது அது ஓர் சூப்பர்நோவாக (Supernova) மாறுகிறது !  ஆனால் வெடித்த விண்மீனின் உட்கரு ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ (Neutron Star) அல்லது திணிவு நிறை பெருத்திருந்தால் கருந்துளையாகவோ பின்தங்கி விடுகிறது.  

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தில் புதிரான விசித்திரங்கள் !  ஆயினும் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன !  எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி வீசும் விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்துபோய் திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் சிதைந்து “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை ஆவது.  அப்போது கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்களவில் முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

அண்டவெளிக் கருந்துளைகள் பற்றி ஹாக்கிங் ஆராய்ச்சிகள்

1965-1970 இவற்றுக்கு இடைப்பட்ட ஆண்டுகளில், பிரபஞ்சவியலைப் [Cosmology] பற்றி அறியப் புதியக் கணித முறைகளைக் கையாண்டு, ஹாக்கிங் பொது ஒப்பியல் நியதியில் [General Theory of Relativity] “ஒற்றை முடத்துவத்தை” [Singularities] ஆராய்ந்து வந்தார்.  அப்பணியில் அவருக்கு விஞ்ஞானி ராஜர் பென்ரோஸ் [Roger Penrose] கூட்டாளியாக வேலை செய்தார்.  1970 முதல் ஸ்டீ·பென் அண்டவெளிக் கருங்குழிகளைப் [Black Holes] பற்றி ஆய்வுகள் செய்ய ஆரம்பித்தார்.  அப்போது அவர் கருங்குழிகளின் ஓர் மகத்தான ஒழுக்கப்பாடைக் [Property] கண்டுபிடித்தார்!  ஒளி கருங்குழிக் கருகே செல்ல முடியாது!  ஒளித்துகளை அவை விழுங்கி விடும்!  ஆதலால் அங்கே காலம் முடிவடைகிறது!  கருங்குழியின் வெப்பத்தால் கதிர்வீச்சு எழுகிறது!  ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வெர்னர் ஹைஸன்பர்க் ஆக்கிய கதிர்த்துகள் நியதி [Quantum Theory], ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த பொது ஒப்பியல் நியதி இரண்டையும் பயன்படுத்திக் கருந்துளைகள் கதிர்வீச்சை [Radiation] வெளியேற்றுகின்றன என்று ஹாக்கிங் நிரூபித்துக் காட்டினார்!
     
ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங் இளமை வாழ்க்கை வரலாறு

காலிலியோ இறந்து துள்ளியமாக 300 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, இங்கிலாந்தில் ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங் 1942 ஜனவரி 8 ஆம் தேதி ஆக்ஸ்போர்டு நகரில் பிறந்தார்.  மருத்துவ டாக்டரான தந்தை பிராங்க் ஹாக்கிங், தேசிய மருத்துவ ஆய்வுக் கூடத்தில் [National Institute for Medical Research] வேனில் நாட்டு நோய்களில் [Tropical Diseases] சிறப்பாக ஆராய்ச்சி செய்து வந்த உயிரியல் விஞ்ஞானி [Research Biologist].  தாயார் இஸபெல் ஹாக்கிங், ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக் கழகத்தில் வேதாந்தம், அரசியல், நிதித்துறை பற்றிப் படித்தவர்.  அவர்களது நான்கு குழந்தைகளில் ஸ்டீபென்தான் மூத்த பையன்.  அவன் பிறந்த சமயம்தான் இரண்டாம் உலகப் போர் துவங்கி, ஜெர்மன் கட்டளை ராக்கெட்டுகள் அடிக்கடி ஏவப்பட்டுக் குண்டுகள் விழுந்து, பிரிட்டனில் பல நகரங்கள் தகர்க்கப் பட்டன!     

சிறுவனாக உள்ள போதே ஸ்டீ·பென் பௌதிகத்திலும், கணிதத்திலும் மித மிஞ்சிய சாமர்த்தசாலி யாக இருந்தான்!  ஹைகேட் [Highgate] ஆரம்பப் பள்ளியில் படித்தபின், ஸ்டீ·பென் பிறகு புனித ஆல்பன்ஸ் [St. Albans] உயர்நிலைப் பள்ளியில் தொடர்ந்தான்.  1958 இல் மேற்படிப்பிற்கு ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக் கழகத்தில் சேர்ந்தார்.  தந்தையார் மருத்துவம் எடுக்கத் தூண்டியும் கேளாது, ஸ்டீ·பென் கணிதம், பௌதிகம் இரண்டையும் விரும்பி எடுத்துக் கொண்டார்!  அங்கே அவர் வெப்பயியக்கவியல், ஒப்பியல் நியதி, கதிர்த்துகள் யந்திரவியல் [Thermodynamics, Relativity Theory, Quantum Mechanics] ஆகிய பகுதிகளைச் சிறப்பாகப் படித்தார்.  1961 இல் ராயல் விண்ணோக்கிக் கூடத்தில் [Royal Observatory] சேர்ந்து, தன் சிறப்புப் பாடங்களின் வேட்கையில் சில மாதங்கள் ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டார். 1962 இல் ஆக்ஸ்போர்டு கல்லூரியில் B.A. பௌதிகப் பட்டதாரி ஆகி, அடுத்துக் கேம்பிரிட்ஜ் சென்று பொது ஒப்பியல், அகிலவியல் துறைகளில் [General Relativity, Cosmology] ஆராய்ச்சி செய்யப் புகுந்தார்.

கேம்பிரிட்ஜில் முதற் துவக்க காலவரைப் படிப்பு [First Term] முடிந்த பின் மிகவும் சோர்ந்து நொய்ந்து போன ஸ்டீ·பெனைக் கண்ட தாய், டாக்டரைப் பார்க்கும்படி மகனை வற்புறுத்தினார்.  இரண்டு வார உடம்பு சோதனைக்குப் பின், அவருக்கு ALS என்னும் [Amyotropic Lateral Sclerosis] ஒருவித நரம்புத் தசை நோய் [Neuro-muscular Disease (Motor Neurone Disease)] உள்ளதாக, டாக்டர்கள் கண்டு பிடித்தார்கள்!  அமெரிக்காவில் அந்நோயை “லோ கேரிக் நோய்” [Lou Gehrig's Disease] என்று குறிப்பிடுகிறார்கள்!  அந்நோய் மூளை, முதுகுத் தண்டு [Spinal Cord] ஆகியவற்றில் சுயத்தசை இயக்கத்தை ஆட்சி செய்யும் நரம்புச் செல்களைச் [Nerve Cells] சிதைத்து விடும்!  ஆனால் மூளையின் அறிவாற்றலைச் சிறிதும் பாதிக்காது!   அடுத்து நோயாளிக்குச் சுவாசிக்கும் தசைகள் சீர்கேடாகி மூச்சடைத்தோ அல்லது நிமோனியா தாக்கியோ சீக்கிரம் மரணம் உண்டாகும்!  திடீரென அவரது உடல்நிலை மிகவும் மோசமாகி, டாக்டர்கள் அவர் Ph.D. பட்டம் வாங்குவது வரை கூட வாழ மாட்டார் என்று முன்னறிவித்தார்கள்!  அதைக் கேட்ட ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங் அதிர்ச்சியும் வருத்தமும் அடைந்தாலும், பௌதிக ஆராய்ச்சி செய்யும் போது மன உறுதியும், உடல் வலிவும் பெற்று பிரபஞ்ச விரிவு ஆய்வுகளில் முன்னேறிக் கொண்டு வந்தார்! 

 

மாதர் குல மாணிக்கமான மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங்!

வாழ்க்கையில் நொந்து போன ஹாக்கிங், 1965 இல் ஜேன் ஒயில்டு [Jane Wilde] என்னும் மாதைத் திருமணம் செய்து கொண்டார்.  மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங் மாதருள் ஒரு மாணிக்கம்!  மில்லியனில் ஒருத்தி அவள்!  அவரது கடும் நோயைப் பற்றி அறிந்த பின்னும், அவர் நீண்ட காலம் உயிர் வாழமாட்டார் என்று தெரிந்த பின்னும், மன உறுதியோடு ஸ்டீ·பெனை மணந்து கொண்டது, மாந்தர் வியப்படையச் செய்யும் மனச்செயலே!  ஹாக்கிங் கசந்த போன வாழ்வை வசந்த வாழ்வாய் மாற்றி, மாபெரும் விஞ்ஞானச் சாதனைகள் புரிய வசதி செய்த வனிதாமணி, ஜேன் ஹாக்கிங்!  1962 இல் லோ கேரிக் நோய் [Lou Gehrig's Disease] வாய்ப்பட்டதும் இரண்டு ஆண்டுகளுக்குள் ஸ்டீ·பென் ஆயுள் முடிந்துவிடும் என்று டாக்டர்கள் கணக்கிட்டார்கள்!  ஆனால் நாற்பத்தியைந்து ஆண்டுகளுக்கு மேற்கொண்டும் [2007] அவரது ஆயுள் இன்னும்
நீண்டு கொண்டே போகிறது!  அவர்களுக்கு இரண்டு புதல்வர்களும், ஒரு புதல்வியும் உள்ளார்கள்! 

துரதிர்ஷ்ட வசமாக நகர்ச்சி நரம்பு நோயில் [Motor Neurone Disease] துன்புறும் ஸ்டீ·பென், முழுவதும் நடக்க முடியாது முடமாகிப் போய், பேச்சுத் தடுமாறி உருளை நாற்காலியில், வீல்சேர் விஞ்ஞானியாய் உலவிச் செல்லும் நிலைமை ஏற்பட்டு விட்டது!  மற்றும் சில முறைகளில் அவருக்கு யோகமும் இருந்தது!  அவரது மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங், [Jane Hawking] புதல்வர், புதல்வி அளிக்கும் உதவி, ஆதரவு ஸ்டீ·பெனுக்கு விஞ்ஞானப் பணிகளில் வெற்றியும், சுமுகமான வாழ்க்கையும் பெற ஏதுவாக இருந்தது!  அவரது விஞ்ஞானக் கூட்டாளிகளான ராஜர் பென்ரோஸ் [Roger Penrose], ராபர்ட் ஜெரோச் [Robert Geroch], பிரான்டன் கார்டர் [Brandon Carter], ஜார்ஜ் எல்லிஸ் [George Ellis] ஆகியோர் ஆராய்ச்சியிலும், பௌதிகப் பணியிலும் அவருக்குப் பேராதரவாகவும், பெருந்துணைவராகவும் அருகே இருந்தனர்!

1985 இல் “காலத்தின் ஒரு சுருக்க வரலாறு” [A Brief History of Time] என்னும் அவரது நூலின் முதற்படி எழுத்தாக்கம் [Draft] முடிந்தது.  ஜெனிவாவுக்குச் சென்று செர்ன் பரமாணு விரைவாக்கியில் [CERN Particle Accelerator] ஆராய்ச்சிக்காகத் தங்கிய போது, நிமோனியா நோய் வாய்ப்பட்டு மருத்துவக் கூடத்திற்குத் தூக்கிச் செல்லப் பட்டார்.  உயிர்த்துணைச் சாதனத்தை [Life Support System] அவருக்கு இணைத்திருப்பதில் எதுவும் பயனில்லை என்று டாக்டர்கள் கூற, மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங் கேளாமல், அவரைக் கேம்பிரிட்ஜ் மருத்துவக் கூடத்திற்கு விமானத்தில் கொண்டு வந்தார்!  அங்கே தொண்டைக் குழாய் அறுவை [Tracheostomy Operation] அவருக்குச் செய்ய நேரிட்டது.  என்ன ஆச்சரியம்! அறுவை வெற்றியாகி ஸ்டீ·பென் உயிர் பிழைத்துக் கொண்டார்!  ஆனால் அவரது குரல் முற்றிலும் அறுந்து போய்விட்டது!  அதன்பின் அவர் பிறரிடம் எந்த விதத் தொடர்பும் வைத்துக் கொள்ள முடியாமல் போய்விட்டது! 

அப்போது அவரது மாணவருள் ஒருவரான பிரையன் விட் [Brian Whitt] என்பவர் நூலை எழுதி முடிக்க உதவியதோடுப் பிறரிடம் தொடர்பு கொள்ள “வாழ்வியக்க மையம்” [Living Center] என்னும் தொடர்புக் கணினிப் படைப்பு [Communication Program] ஒன்றை ஸ்டீ·பெனுக்கு அமைத்துக் கொடுத்தார்.  “வாழ்வியக்க மையம்” ஸன்னிவேல் கலி·போர்னியாவில் உள்ள வால்ட் வால்டாஸ் [Walt Woltosz of Words Plus Inc. & Speech Plus Inc. Sunnyvale, California] அவரின் அன்பளிப்பு!  அதைப் பயன்படுத்தி ஸ்டீ·பென் கட்டுரை எழுதலாம்; புத்தகம் தயாரிக்கலாம்; அதில் உள்ள பேச்சு இணைப்பியின் [Speech Synthecizer] மூலம் ஸ்டீ·பென் பிறருடன் பேசலாம்!  டேவிட் மேஸன் [David Meson] என்பவர் பேச்சு இணைப்பி, மின்கணனி இரண்டையும் அவரது உருளை நாற்காலியில் வசதியாகப் பிணைத்து வைத்தார்.  இப்போது ஸ்டீ·பென் மின்னியல் குரலில் [Electronic Voice], முன்னை விடத் தெளிவாக இஇவற்றில் மூலம் எழுதவும், பேசவும் முடிகிறது!   

(தொடரும்)

*********************          

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2.  Universe 6th Edition (2002)  3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1.  Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2.  Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3.  National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4.  The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5.  Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6.  BBC News - Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)
8.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!
9.  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]
10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html  (May 16, 2007)
11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe
[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html  (July 10, 2007)
12.  Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html  (April 12, 2007)
13 Dark Energy By LSST Observatory - The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)
14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)
15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)
16. Parallel Worlds By: Michio Kaku (2005) 
17. The New York Public Library Science Desk Reference (1995)
18. Scientific American “The Cosmic Grip of Dark Energy” By Christopher Conselice (Feb 2007)
19. Astronomy “The Secret Lives of Black Holes” (Nov 2007)
20. The Handy Space Answer Book By Phillis Engelbert & Diane Dupuis (199 8)
21. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40210223&format=html  (பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்)

******************

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) December 6, 2007

 

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/12/07/black-holes/