பிரபஞ்சப் புதிர்கள் #3

பிரபஞ்சப் புதிர்கள் இரண்டாம் பாகத்தில் நியூட்டன் வகுத்த விதிகளைப் பற்றி பார்த்தோம். இந்தப் பகுதியில் பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியது, பெருவெடிப்புக் கொள்கை என்றால் என்ன என்பது பற்றி பார்க்கலாம். 

பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியது என்று விவாதங்கள் எப்போதும் நடந்துகொண்டிருகிறது. பலர் கடவுள் படைத்தது என்று நம்புகின்றனர். விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சம் ஒரு பெரும் வெடிப்பின் காரணமாகத் தோன்றியது என்று நம்புகின்றனர். பெருவெடிப்பு என்று கூறுவதை விட பெரும் விரிவு என்று கூறிவது சரியாக இருக்கும். ஒரு பலூனை ஊதினால் எப்படி விரிவடைகிறதோ அதைப் போல இந்தப் பிரபஞ்சமும் விரிவடைந்துக் கொண்டிருகிறது. இனி பெருவெடிப்புக் கொள்கை என்றால் என்ன என்று பார்ப்போம்.

பிரபஞ்சம் விரிந்துகொண்டே போகிறது என்று வானவியல் வல்லுனர்கள் உணர்ந்தபோது, அதற்கு முன்பு அது சிறியதாக இருந்திருக்க வேண்டும் என்பதையும் உணர்ந்தனர். பல வானவியல் வல்லுனர்கள் பெருவெடிப்பு சுமார் பதினான்கு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் ஏற்பட்டது என்று கருதுகிறார்கள். சுமார் பதினான்கு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் மொத்தப் பிரபஞ்சமே ஒரு குண்டூசியின் நுனி அளவை விட பல ஆயிரம் மடங்கு சிறிதாக இருந்திருக்கிறது. இது ஒருவித ஒருமை நிலை (ஆங்கிலத்தில் Singularity என்கிறார்கள்). இந்த நிலை ஏன் வந்தது, எப்படி வந்தது என்பதற்கு சரியான பதில் இல்லை என்பது தான் உண்மை. இந்த நிலையில் பிரபஞ்சம், நாம் கற்பனை செய்து கூடப் பார்க்க முடியாத அளவு வெப்பமாகவும் அடர்த்தியாகவும் இருந்தது. ஏதோ ஒரு காரணத்தினால் அது திடீர் என்று விரிவடையத் தொடங்கியிருகிறது. அந்த கணத்தில் தான் நம் பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பு நிகழ்ந்தது. காலம், வெளி, பொருள் (matter) போன்றவைகள் பிறந்திருக்கிறது. பெருவெடிப்பு என்ற நிகழ்வை ஏதோ ஓன்று வெடித்து அதனால் பல பொருட்கள் விண்வெளியில் பறந்து சென்றதாக கருத்தில் கொள்ளக் கூடாது. பெருவெடிப்பிற்க்கு முன்னர் வெளி (space) என்பதே கிடையாது. அதற்கு முன்னாள் காலமும் (time) கிடையாது, ஆம் காலம் பிரபஞ்சம் விரிவடையத் தொடங்கிய போது தான் உருவானது. இந்தப் விரிவடைதல் தொடங்கி சில வினாடிகளில் பிரபஞ்சம் ஒரு நட்சத்திர மண்டலத்தின் அளவிற்கு விரிவடைந்து விட்டது. இப்படி விரிவடைதல் தொடர்ந்து கொண்டு அதே நேரத்தில் குளிரவும் தொடங்கியது. அந்தக் குளிர்ச்சி தான் நாம் வாழும் இந்த பூமி, நம் சூரிய மண்டலம், நம்மை சுற்றி அண்டவெளியில் உள்ள வாயுக்கள் மற்றும் நட்சத்திர மண்டலங்கள் போன்றவை உருவாகக் காரணம்.

சரி பெருவெடிப்புக் கொள்கை கேட்பதற்கு பரபரப்பாகத் தான் இருக்கிறது. இது உண்மையா, பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் நடந்ததாகக் கருதப்படும் இந்த பெருவெடிப்பு உணமையிலேயே நிகழ்ந்ததா என்ற கேள்வி உங்களுக்கு எழலாம். பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் பெருவெடிப்பு நிகழ்ந்திருந்தாலும் அது மூன்று பெரிய தடயங்களை கொடுத்திருகிறது. 

முதல் தடயம், முக்கியமான தடயம். அது என்னவென்றால் பிரபஞ்சத்தின் இயக்கம் (motion). அதாவது பிரபஞ்சம் விரிந்துகொண்டே செல்லும் நிலை. பூமியில் இருந்து வெகு தூரத்தில் உள்ள நட்சத்திர மண்டலங்களின் வெளிப்படும் ஒளியை வைத்து அவை நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன என்று வானவியல் வல்லுனர்களால் கூறமுடிகிறது. இந்த ஒளி விலகிச் செல்லும் விஷயத்தைப் பற்றி பின்னர் விவரமாக பார்க்கலாம்.

இரண்டாவது தடயம், பிரபஞ்சத்தில் அதிக அளவில் உள்ள ஹீலியம் தனிமம். பெருவெடிப்பை பொறுத்தவரை முதலில் தோன்றிய பொருட்கள் ஹீலியம் தனிமமும், ஹைட்ரஜன் வாயுவும் கொண்டதாக இருந்தன. ஒவ்வொரு ஹீலியம் அணுக்கும், பன்னிரெண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் இருந்தன. பின்னர் 1995 -ல்  சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தில் இருந்து தொலை நோக்கி மூலமாக நட்சத்திர மண்டலங்களுக்கு இடையே உள்ள வாயுக்களை சோதித்தபோது சரியாக ஒவ்வொரு ஹீலியம் அணுக்கும், பன்னிரெண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் இருந்தன. 

மூன்றாவது தடயம், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள பின்னணி கதிர்வீச்சு (background radiation). பிரபஞ்சம் பிறந்தபோது வெளிப்பட்ட கதிர்வீச்சு நாளடைவில் குளிர்ந்து வெகுவாக குறைந்து இருந்தாலும், இன்றளவிலும் அந்த கதிர்வீச்சு பிரபஞ்சத்தில் உள்ளது. அறிவியல் உபகரணங்கள் மூலமாக விஞ்ஞானிகள் அதை உறுதிபடுத்தி இருக்கிறார்கள்.  வானவியல் அறிவியலைப் பொறுத்தவரை, மற்ற அறிவியல் துறைகளைப் போல சோதனைச் சாலைக்கு கொண்டுவந்து எல்லாவற்றையும் நிரூபிக்க முடியாது. நம் பிரபஞ்சத்தின் உள்ள தடயங்களின் மூலம் கூட்டிக் கழித்துப் பார்த்தால் சரியாக வருகிறது என்ற ரீதியில் தான் பல விஷயங்கள் நிரூபிக்க முடிகிறது. ஆனாலும் அறிவியல் வளர்ச்சியின் மூலமாக இன்று நிறைய விஷயங்கள் உறுதியாக நிரூபிக்கும் நிலைக்கு வளர்த்திருக்கிறது.

சரி இப்போது தொலைதூர நட்சத்திர மண்டலங்களில் இருந்து வெளிப்படும் ஒளி நம்மை விட்டு விலகிச்செல்லும் விஷயத்தைப் பற்றி சற்று விரிவாகப் பார்ப்போம். நட்சத்திரங்களில் இருந்து வெளிப்படும் ஒளியை நிறமாலை மூலமாக சிவப்பில் இருந்து ஊதாவரை வேறு வேறு நிறங்களில் பிரிக்க முடியும். ஒளி நகரும் போது அலைகளாக பல்வேறு நிறங்களில் நகர்கிறது.  ஒவ்வொரு நிறத்திற்கும் ஒரு அலையளவு (wavelength) இருக்கிறது. சிவப்பு நிறத்தின் அலையளவு நீளமானதாகவும், ஊதா நிறத்தின் அலையளவு நீளம் குறைந்ததாகவும் இருக்கிறது. தொலைதூரத்தில் இருக்கும் நட்சத்திரங்களில் இருந்து வெளிப்படும் ஒளியளைகளை நிறமாலையைக் கொண்டு சோதிக்கும் போது அவை சிவப்பு நிறத்தை நோக்கி நகர்கிறது. இதற்கு காரணம் அந்த நட்சத்திர மண்டலங்கள் நம்மை விட்டு விலகிசெல்வதால் தான். 

நட்சத்திர மண்டலங்கள் நம்மை விட்டு விலகிச்செல்லும் வேகம் அவற்றின் தூரத்தைப் பொருத்து அமைகிறது. அதாவது எவ்வளவு தூரத்தில் இருக்கிறதோ அவ்வளவு வேகமாக நகர்ந்து செல்கின்றன. நீங்கள் இந்த வரிகளைப் படித்துகொண்டிருக்கும் நேரத்தில் தொலைதூர நட்சத்திர மண்டலங்கள் 1.6 மில்லியன் கிலோமீட்டர்கள் நம்மைவிட்டு நகர்ந்து சென்றிருக்கும் என்றால் பார்த்துக் கொள்ளுங்கள். பிரபஞ்சப் புதிர்கள் மூன்று பாகங்கள் வரை வந்த பிறகும் ஒரு முக்கியமான நபரை பற்றி இன்னும் நான் கூறவில்லை. அவர் தான் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன். ஐன்ஸ்டீன் பற்றியும் அவருடைய கொள்கைப் பற்றியும் விரிவாக அடுத்தப் பகுதியில் காணலாம்.

தொடரும்...

முந்தய பகுதிகள்:

பிரபஞ்சப் புதிர்கள் #2

பிரபஞ்சப் புதிர்கள் #1