Category: முதல் பக்கம்

(கட்டுரை 53)

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

வெடித்து விரியும் பிரபஞ்சத்தின்
அறியா முடிவைத்
தெரிவிக்கப் போவது
துரிதப் படுத்தும் கருமைச் சக்தி !
உதைத்துத் தள்ளும்
அகிலத்தை
ஒடுக்குமா அல்லது மேலும்
முடுக்குமா ?
ஒளிமந்தைகளை
கவர்ச்சி விசைக்கு எதிராய்ப் பிரித்து
இழுத்துச் செல்கிறது
விலக்கு விசை !
காலவெளிக் கருங்கடலில்
கடவுளின் குதிரைச் சக்தி
கருமைச் சக்தியே !
கால வெளிக் கருங்குதிரை
கடந்த தடத்தில் பின்னோக்கிப் பாயாது !
பிரபஞ்சத்தின் முடிவு
வெப்ப உயர்ச்சியோ ?  அல்லது
தட்பக் குளிர்ச்சியோ ?
அகிலப் பெருஞ் சுருக்கமோ ?
பெரும் முறிவோ ?
ஒழுங்கீனச் செறிவு இறுதி !

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

“எப்படி இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் உள்ளவை எல்லாம் முடிவடையும் என்பதை ஆராய்ந்தறிய விஞ்ஞானிகள் எவற்றால் பிரபஞ்சம் உருவாக்கப் பட்டது என்று முதலில் அறிய வேண்டும்.”

ஜேம்ஸ் டிரிஃபில் பேராசிரியர் (James Trefil) (George Mason University)

“வெப்ப இயக்கவியல் பௌதிகத்தின் இரண்டாம் விதி (The Second Law of Thermodynamics) பிரபஞ்சத்துக்கு “வெப்ப மரணம்” அல்லது “ஒழுங்கீனச் செறிவு” (Heat Death or Entropy Death) என்னும் முடிவைத் தவிர வேறெதுவும் இல்லை என்று முன்னறிவிக்கிறது.  அந்த நிலையில் உயிரனங்கள் எதுவும் பிழைத்திருக்க முடியாதபடி உஷ்ணம் மிகக் கீழாகத் தணிந்து விடும்.”

ஸர் ஜீன்ஸ் ஜேம்ஸ் ஆங்கிலப் பௌதிக, வானியல் விஞ்ஞானி  (1877-1946)

நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச “வெப்ப இழப்பு” (Entropy) தீவிரமாய் மிகையாகிக் கொண்டு வருகிறது.  அதாவது சிறுகச் சிறுக விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் முடிவிலே அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும்.  விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒரு காலத்தில் 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 நகர்ச்சியை உந்த வைக்கிறது.  அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாறு அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.

கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ்  (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலாக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது ! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது ! அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !

அமெரிக்க வானியல் மேதை எட்வின் ஹப்பிள்

பிரபஞ்சத்தின் முடிவு இறுதியில் என்னதாய் இருக்கும் ?

பிரபஞ்சத்தின் மரணம் எப்படி இருக்கும் என்பதை ஊகிக்க முதலில் பிரபஞ்ச வடிவங்கள் எப்படித் தோன்றின என்பதை ஒருவர் அறிந்திருக்க வேண்டும் !  பிரபஞ்சம் தோன்றுவதற்கு முன்பு விண்வெளி எப்படி இருந்தது என்றும் முன்பாக ஊகிக்க வேண்டும் !  பிறகு பிரபஞ்சம் சிதைந்தோ விரிந்தோ முறிந்தோ வெப்பம் குன்றியோ குளிர்ந்தோ அல்லது ஒடுங்கியோ போனால் என்ன நேரிடும் என்று ஊகிக்க வேண்டும் !  அதாவது பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பு இறப்பு வளர்ப்பு போன்ற மூலாதார விளக்கங்களில் அநேகக் கருத்துக்கள் ஊகிப்பாக இருப்பனவே தவிர மெய்யான விஞ்ஞானமாக இன்னும் உருவாக வில்லை !  கடந்த நூறாண்டுகளாகத் தொலைநோக்கிகள், கதிரலை ரேடார்கள், விண்வெளிப் பயணங்கள், விண்ணுளவிகள்  மூலமாகப் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி அறிந்த விஞ்ஞானக் கண்டுபிடிப்புகளை வைத்துக் கொண்டு காலத்தை முன்னோக்கியும், பின்னோக்கியும் கோட்பாடுகள் ஊகிக்கப்பட்டும் மாறி மாறியும் வருகின்றன !  இந்த முறைகளைத் தவிர வேறு ஆய்வுப் பாதைகள் இல்லாததால் இவற்றைப் பின்பற்றி பிரபஞ்சத்தின் மரணம் எப்படி இருக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் வெவ்வேறு காட்சிகளை ஊகிக்கிறார்கள் !

தற்போது பிரபஞ்சம் தோன்றி 13.7 பில்லியன் ஆகிவிட்டன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்திருந்தாலும் எப்போது பிரபஞ்சத்தின் மரணம் இருக்கலாம் என்று தீர்மானமாக யாரும் இதுவரை ஊகிக்க முடியவில்லை !  பிரபஞ்சத்தின் ஆயுள் அடிக்கோல் டிரில்லியன் (Trillions of Years 10^12) ஆண்டுக் கணக்கில் உள்ளது என்பது மட்டும் அறியப் பட்டுள்ளதால் யாரும் அஞ்ச வேண்டிய தில்லை !  பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பைப் பற்றி ஓரளவு அறிந்த விஞ்ஞானிகளின் ஆர்வம் அதன் இறப்பைப் பற்றி உளவிட இப்போது திரும்பியுள்ளது.  பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பும் இறப்பும் பரிதியால் பூமியில் நிகழும் இரவு பகல் போல் மாறி மாறி வரும் ஒரு “சுற்றியக்கம்” (Cyclic Event) என்பது பல விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படுகிறது !  விஞ்ஞானி ஜியார்ஜ் காமா ஊகித்த பிரபஞ்சப் “பெரு வெடிப்புக் கோட்பாட்டைப்” (The Big Bang Theory) பெரும்பான்மையான உலக விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொண்டுள்ளனர்.  பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் கரும்பிண்டங்களைக் கொண்டு விண்மீன் ஒளிமந்தைகளை உருவாக்கி அதன் வடிவம் விரிவாகி வருகிறது.  புதிதாக மறைமுகமாய்க் கண்டுபிடிக்கப் பட்ட “கருஞ்சக்தி” (Dark Energy) அண்டங்களின் கவர்ச்சி விசையான “ஈர்ப்புச் சக்திக்கு” எதிரான விலக்கு விசை என்பது அறியப்பட்டது !  அந்தக் கருஞ்சக்தியே காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளைத் துரிதமாய் “விரைவாக்கம்” (Acceleration) செய்து வருகிறது என்பதும் ஒப்புக் கொள்ளப் பட்டுள்ளது.

பிரபஞ்சத்தின் முடிவு இறுதியில் எப்படி யெல்லாம் இருக்கலாம் ?  பிரபஞ்சத்தில் பரிதி போன்ற விண்மீன்களின் எரிசக்தி முற்றிலும் தீர்ந்து போய் “வெப்ப மரணம்” (Heat Death) ஏற்படலாம் !  விண்மீன்களின் கண்ணொளி மங்கிப்போய் செத்த மீன்களும், பிண்டச் சடலங்களும் கருந்துளைகளால் (Black Holes) உறிஞ்சி விழுங்கப் படலாம் !  செங்குள்ளி விண்மீன்கள் (Red Dwarf Stars) எரிந்து மெதுவாக மங்கிப் போகலாம் !  கருஞ்சக்தி துரிதமாய் உந்தித் தள்ளும் காலாக்ஸிகள் பயணம் செய்து கருஞ் சூனியக் கடலில் (Sea of Black Void) கரைந்து போகலாம் !  கருந்துளைகளின் வயிறு பெருத்து எரிசக்தி தீர்வதால் வெடித்துப் பிண்டங்கள் வெளியாக்கலாம் !  இறுதியில் “வெப்பத் தளர்ச்சியால்” (ஒழுங்கீனச் செறிவால்) (Entropy) பிண்டமும் சக்தியும் பிரளயத்தில் சிக்கிக் கொள்ளலாம் !  பிரபஞ்சம் வெப்ப முறிவில் “பெருங் குளிர்ச்சி” (Big Chill) உண்டாகி முடிவு அடையலாம் !  அல்லது விரிந்தவை அனைத்தும் “பெருங் சுருக்கத்தில்” (Big Crunch) மீண்டும் ஒடுங்கிக் கொள்ளலாம் ! அல்லது “பெரு முறிவில்” (Big Rip) நொறுங்கிப் போகலாம்.

அகிலப் போக்கின் மூன்று வித முக்கிய முடிவுகள் !

பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவு பல்வேறு நிபந்தனைகளைச் சார்ந்துள்ளது.  பொதுவாக காலாக்ஸிகளைத் துரிதமாய் உந்தி விலக்கி வைக்கும் கருஞ்சக்தி என்பது என்ன, மற்றும் அதன் கோர விளைவுகள் என்ன என்னும் வினாக்களுக்குக் கிடைக்கும் விடைகளைப் பொருத்தது.  இங்கே நான்கு வித முடிவுகளை அதாவது இருவிதப் பெருங் குளிர்ச்சி, பெரு முறிவு அல்லது பெருஞ் சுருக்கம் (Big Chill -1 & Big Chill -2, Big Rip & Big Chrunch) பற்றி ஆராயப் போகிறோம்.  அவற்றில் பெருமளவு உறுதியான முடிவுகள் இரண்டு :  பெருங் குளிர்ச்சி அல்லது பெரும் முறிவு !  நான்கு எதிர்பார்ப்பு முடிவுகளை உளவும் போது ஆரம்ப கால நிகழ்ச்சி “பெரு வெடிப்பாகவே” (The Big Bang Event) எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது.  அடுத்து கருஞ்சக்தி (Dark Energy) உதித்த போது எழும் கேள்வி இதுதான் :  கருஞ்சக்தியின் திணிவு (Density of Dark Energy) மெதுவாக மிகையானதா அல்லது துரிதமாக மிகையானதா ?  கருஞ்சக்தியின் திணிவு மெதுவாக மிகையானல் விளைவு : பெருங் குளிர்ச்சி -2 (Big Chill -2) ! கருஞ்சக்தியின் திணிவு விரைவாக மிகையானல் விளைவு : பெரு முறிவு (Big Rip) !

பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன என்று முதலில் ஆராயலாம்.  மூன்று வித வடிவங்களை அனுமானித்துக் கொள்ளலாம்.  முதல் வடிவம் தட்டை வடிவம் (Flat Universe).  இரண்டாவது பேரளவில் உப்பிய ஆனால் எல்லைக் குட்பட்ட மூடிய வடிவம் (Expanding but Closed Universe),  மூன்றாவது விரியும் திறந்த வடிவம் (Expanding But Open Universe) !  தட்டை வடிவத்தில் பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதம் (Expansion Rate) மெதுவாகிக் கொண்டே போகும்.  முடிவில் சமநிலை அடைந்து விரிவு நிகழ்ச்சி முற்றிலும் நின்று போகும்.  காலாக்ஸிகள் தனிப்பட்ட பிண்டத் தீவுகளாய் சூனியக் கருங்கடலில் பெருங் குளிர்ச்சி (Big Chill-1) நிலையில் முடங்கிக் கிடக்கும் !  அடுத்து கருஞ்சக்தி பிரபஞ்ச விரிவை துரிதமாக்கிப் பிளக்காத முறையில் நின்று விட்டால், பிண்டம் விரிவைச் சமநிலைப் படுத்திப் பெருங் குளிர்ச்சி (Big Chill-2) நேர்ந்து விடும்.   பொதுவாகத் தட்டைப் பிரபஞ்சத்தில் இந்த முறை விரிவாக்கம் செய்திடப் பெருங் குளிர்ச்சியே நிகழ வாய்ப்பிருக்கிறது.

மூடிய பிரபஞ்சத்தில் நிகழப் போவது வேறான முடிவு.  பிரபஞ்சத்தில் வெறும் பிண்டம் மட்டுமே இருக்குமானால் அல்லது கருஞ்சக்தியே இல்லாமல் போனால் ஈர்ப்புச் சக்தியின் வலு ஓங்கி பிரபஞ்சத்தின் விண்மீன்கள், அண்ட கோளங்கள் மீண்டும் ஓடுங்கிப் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சியின் எதிர்முறைக் குவிப்பு இயக்கமாகி “ஒற்றை வெப்பத் திணிவாய்” மாறிவிடும் (Collapsing into Hot Dense Singularity).  இதுவே “பெருஞ் சுருக்கம்” (Big Crunch) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது !  மூன்றாவது கருஞ்சக்தி காலாக்ஸிகளை மிகத் துரிதமாக விரைவாக்கினால் பிரபஞ்சத்தைச் சுக்கலாகப் பிளந்து முறித்துவிடும் !  அகிலத்தின் பேருருவம் படைத்த அசுரக் கொத்துகள், கொத்துகள் (Super Clusters & Clusters) யாவும் கிழிந்து போய்விடும்.  அதுபோல் பிறகு காலாக்ஸிகள், அண்டக் கோள்கள், இறுதியில் அணுக்கள் கூடச் சிதைந்து விடும்.  இந்த முடிவு கருஞ்சக்தியால் விளையும் “பெரு முறிவு” (Big Rip) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது !

உப்பி விரியும் பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தியின் விளைவுகள் !

பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தி, கரும்பிண்டம், கருந்துளை ஆகிய புதிர்கள் இருப்பது கண்ணுக்கு நேராகத் தெரியாத போதும் கருவிகளின் மறைமுக உளவுகள் மூலமே அறியப் பட்டுள்ளன !  விலக்கு விசையான கருஞ்சக்தி காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளைத் துரிதமாக விரைவாக்கிப் பிரிப்பது ஒருவகையில் நல்லதா அல்லது பெருவாரியாகக் கேடு விளைவிப்பதா என்பது தெரியவில்லை !  வெறும் ஈர்ப்பு விசை மட்டும் இருந்திருந்தால் காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிக் கொள்ள வாய்ப்புள்ளது.  அந்த முறையில் காலாக்ஸிகளை மோத விடாமல் விலக்கு விசை ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராகப் பிரிக்கிறது.

கருஞ்சக்தி, கரும்பிண்டம் ஆகிய இரண்டில் கருஞ்சக்தியே மிக்கப் புதிராக நிலவி வருகிறது.  காலாக்ஸிகளை விரைவாக்கும் கருஞ்சக்தியின் தெரியாத உட்பொருள்கள்  (Components of Dark Enery) பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதியை முடிவு செய்யும் !  மேலும் பிண்ட-சக்தி சமன்பாடு கூறுவது போல் பிரபஞ்சத்தில் கரும்பிண்டமும், கருஞ்சக்தியும் சமநிலையில் நிலவவில்லை !  பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தியே 74% ஆகவும் கரும்பிண்டம் 22% ஆகவும் அமைந்திருப்பது இன்னும் புதிராக உள்ளது !  பிரபஞ்சத்தில் இயற்கையாகக் கருஞ்சக்தி கரும்பிண்டத்தை விட சுமார் மூன்று மடங்கிருப்பது காரணத்தோடுதான் !  அப்போதுதான் சுழலும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளுக்கு அகிலத்தில் நகர்ந்து பயணம் செய்ய விலக்கு விசை கிடைக்கிறது !  வெறும் ஈர்ப்புச் சக்தி மட்டும் இருந்திருந்தால் பிரபஞ்சத்தில் நகர்ச்சி இல்லாது முடக்கமே நிலவி இருக்கும்.

தான் கருதிய “நிலைத்துவப் பிரபஞ்ச மாதிரியில்” (Static Universe Model) கருஞ்சக்திக்கு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் முதலில் “அகில நிலையிலக்கம்” (Cosmological Constant) என்று பெயர் வைத்தார்.  பிறகு தான் செய்தது பிழையானது என்று அவரே அதை நீக்கினார்.  ஆனால் பின்னாளில் அதுவே சூனியச் சக்தி (Vacuum Energy) அல்லது கருஞ்சக்தி (Dark Energy) என்று பெயர்களில் குறிப்பிடப்பட்டது.  அகில நிலையிலக்கத்தை ஐன்ஸ்டைன் பிண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிரான “விலக்கு ஈர்ப்பு விசை” (Repulsive Gravitational Force) ஆகப் பயன்படுத்தினார்.  விண்வெளி மெய்யாகச் சூனியமில்லை என்பதே அது குறிப்பிடுகிறது.  அகிலத்தில் சூனிய சக்தி எனப்படும் கருஞ்சக்தி சமநிலையில் பின்புலமாய் நிரம்பி யுள்ளது. அந்த சக்தியில் துகள் எதிர்த்துகள் என்னும் இரட்டைத் துணைகள் எழுந்தும் எழாமலும் வசிக்கின்றன.  பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது கருஞ்சக்தியின் திணிவு மாறாமல் நிலையாக (Dark Energy Stays Constant, as Universe Expands) இருக்கிறது !  இந்த நியதிப்படி பிரபஞ்சத்தில் எத்துணை பரிமாண அளவுக் கருஞ்சக்தி இருக்க வேண்டும் என்று கணிக்கும் போது பிரச்சனை எழுகிறது.  அப்படிக் கணித்திடும் போது அதன் மதிப்பீடு நோக்கிய அளவை விட 10^120 மடங்கு இருக்க வேண்டும் என்று தெரிகிறது.

பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவு நெருங்கி விட்டதா ?

அகிலத்தின் முடிவுக்குக் காலம் எப்போது வருமென்று யாரும் இதுவரை அனுமானிக்க வில்லை !  தற்போது பிரபஞ்சம் தோன்றி 13.7 பில்லியன் ஆகிவிட்டன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்திருந் தாலும் எப்போது பிரபஞ்சத்தின் மரணம் இருக்கலாம் என்று தீர்மானமாக யாரும் இதுவரை ஊகிக்கக் கூட முடிய வில்லை !  பிரபஞ்சம் உப்பி விரிவதில் கரும்பிண்டமும், கருஞ்சக்தியும்  வெவ்வேறு கடமைகளைச் செய்து வருகின்றன.  கரும்பிண்டம் பெரும்பான்மைக் கவர்ச்சி விசையாகப் பயன்பட்டு பிரபஞ்ச விரிவிக்கு ஓர் உன்னதத் “தடைக் கருவியாக” (Brake) நிலவி வருகிறது !  அதே சமயத்தில் கருஞ்சக்தியானது பிரபஞ்ச காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை நகர்த்திச் செல்லும் உந்து விசையாக (Gas Pedal or Accelerator) இயங்கி வருகிறது !  பிரபஞ்ச வாகனத்தை இயக்க உந்து விசையும் தேவை ! தடை விசையும் தேவை !  பிரபஞ்சம் பிள்ளைப் பிராயத்தில் இருந்த போது விண்வெளி சிறிதாக இருந்தது !

அப்போது கவர்ச்சி விசையின் கைப்பலம் ஓங்கியது !  அனைத்துக் காலாக்ஸிகளும் நெருங்கி இருந்தன !  விண்வெளியின் விரிவு மெதுவாக நிகழ்ந்தது.  பிரபஞ்சத்தின் வயது 5 பில்லியன் ஆண்டுகளாய் இருந்த போது சாதாப் பிண்டமும் கருமைப் பிண்டமும் மெலிவாகிக் கருஞ்சக்தியின் வலு ஓங்கியது.  அதிலிருந்து ஆரம்பித்த பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய விரிவாக்கம் துரிதமாகி ஒளிமந்தைகள் விரைவாக ஓடிக் கொண்டிருக்கின்றன.  இயற்கை ஏன் பிரபஞ்சத்தின் விரைவாக்கப் பெடலை (Accelerator Pedal) வேகமாய் அழுத்துகிறது என்பதற்குக் காரணம் தெரியவில்லை !  பிரபஞ்சம் பெருங் குளிர்ச்சியில் மடியுமா அல்லது பெரும் முறிவில் முடியுமா என்பதும் யாருக்கும் தெரியவில்லை !  பிரபஞ்சத்துக்கு மரணம் எப்படி இருந்தாலும் அது நேர டிரில்லியன் (10^12) கணக்கான ஆண்டுகள் ஆகும் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கும் போது பொதுநபர் ஏன் அதை நினைத்து மனமுடைந்து போக வேண்டும் ?

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What is the Fate of the Universe ? (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 -Exploring the Early Universe 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=40806191&format=html (About The Universe -1)
21 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901081&format=htmlhttp://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901081&format=html (About The Universe -2)
22 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901221&format=html (About The Universe -3)
22(அ) https://jayabarathan.wordpress.com/2009/01/09/katturai49/ (பெருவெடிப்புக்கு முன் நேர்ந்தது என்ன ?)
23 Sky & Telescope Magazine -Going Over the Dark Side – What is Inflating our Universe ? By : Richard Panek (Feb 2009)
24 Astronomy Magazine – Where the Universe is Heading ? By : James Trefil (July 2006)
25 How the Univers will End ?  WikiAnswers.com (2009)
26 Return to the Static Universe By : Role MacRiner (Nov 2007)
27 Astronomy Today – The End of the Universe : Big Crunch Or Big Bamg By : Marc Delehanty  [2008]
28 What is the End of the Universe ? By : Jagadheep Pandian (Nov 2001)
29. How the Universe Will End By : Michael Lemonick & Roger Ressmeyer/Corbis
30 How Will the Universe End ? By : Jim Holt (March 5, 2004)
31 Hawking Rewrites History Backwards By : Philip Ball (June 21, 2006)
32. The End of Cosmology (An Accelerating Universe Wipes Out Traces of its Origins) By : Lawrence Krauss & Robert Scherrer [February 25, 2008]
33 The End of Cosmology Posted By : Steve Kanaras [April 30, 2008]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (February 26, 2009)

(கட்டுரை 52)

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

காலக் குயவனின்
கைகள் கோணி போனதால்
ஆழிச் சுற்றில்
அவதரித்த பானைகள்
வால்மீனும், முரண் கோளும் !
புற்றீசல்களாய்
மூலப் பிரபஞ்சக் கூட்டில்
பொரித்த
முதற் சந்ததிகள் !
வால்மீனுக்கு இரட்டை வால் !
பரிதியின் அருகே நீளும் !
பரிதிக்கு அப்பால்
வால் சுருங்கும் ! பின்னடங்கும் !
நீள்வட்டத்தில் சுற்றும்
பரிதியை !
விரி வட்டத்தில் புகுந்து
தெரியாமல் மறையும் !
பிறைவட்ட நகர்ச்சியில்
திரும்பாது !
வால்மீன் வயிற்றில் அடித்தோம் !
வால்மீனின் தூளை
வடிகட்டிப் பிடித்தோம் !
முரண்கோள் தள மண்ணைச்
சுரண்டி வருகுது
ஜப்பான் விண்ணுளவி
இப்போது !
வால்மீனும் முரண்கோளும்
ஓரினமா அல்லது
வேறினமா ?

“வால்மீன்களைப் பற்றி ஏன் அறிந்து கொள்ள வேண்டும்? வால்மீன்களை விண்வெளியில் ஏன் உளவு செய்ய வேண்டும்? காரணமிதுதான், பரிதி மண்டலத்தில் திரிந்துவரும் வால்மீன்களே பிரபஞ்சத்தின் பூர்வீகக் கோள்கள்! அவற்றில் காணப்படும் பிண்டப் பொருட்களில்தான் அனைத்து அண்டக் கோள்களும், பரிதியும் ஆக்கப் பட்டிருப்பதாகக் கருதப் படுகிறது ! நாசாவின் ஆழ்மோதல் திட்டம் [Deep Impact] உயிரினத் தோற்றத்தின் ஆரம்ப உதயத்தை ஆராய உதவும். இதுவரைச் செய்யாத, துணிச்சலான, புத்துணர்வு மூட்டும், ஒரு பரபரப்பான முதல் விஞ்ஞான முயற்சி அது!”

ஆண்டிரூஸ் டான்ஸ்லர் [Acting Diretor, Solar System Division, NASA]

“டெம்பெல் வால்மீனுக்குக் கிடைத்த அடி ஒரு பேரடி மட்டுமன்று! நாங்கள் நெடுங்காலம் வாதித்து வரும் ஆய்வுரைகளுக்கு ஓர் அரிய சோதனையாகவும் ஆயிற்று! வால்மீன்கள் வெறும் குப்பைப் புழுதிகள் கொண்டவை அல்ல! அங்குமிங்கும் சிதறிக் கிடக்கும் பனித்தளக் கட்டிகளின் களஞ்சியம் அல்ல! கரித் தூள்கள் நிரம்பிய மேற்தட்டுக்கு அடியே துளைகளுள்ள ஆர்கானிக்ஸ் பிண்டமும் (Porous Organic Mass), உறைந்த பனித்தளமும் அமைந்திருப்பதை வால்மீனின் ஆழ்குழி நிரூபித்துக் காட்டும்.”

டாக்டர் சந்திரா விக்கிரமசிங், பேராசிரியர் கார்டிஃப் பல்கலைக் கழகம், இங்கிலாந்து

“வால்மீன் ஒன்றைக் காணச் சென்றோம். அதன் துணுக்கு மாதிரிகளை ஆய்வுக்கு எடுத்து வந்திருக்கிறோம். இந்த விண்சிமிழின் உள்ளே இருப்பது எங்கள் விஞ்ஞானப் பொக்கிஷம்! பரிதி மண்டலத்தின் விளிம்பிலிருக்கும் மெய்யான வால்மீன் துணுக்குகளின் மாதிரிகளைக் கொண்டு வந்துள்ளது ஸ்டார்டஸ்ட் விண்சிமிழ் !”

டொனால்டு பிரெளன்லீ பணித்திட்ட பிரதம ஆய்வாளி [Donald Brownlee, Mission Principle Investigator (ஜனவரி 15, 2006)]

“ஸ்டார்டஸ்ட் விண்சிமிழ் யூடா பாலை மணலில் பாதுகாப்பாய் வந்திறங்கியது ஒரு மகத்தான விண்வெளி வெற்றிச் சாதனை! பரிதி மண்டல அண்டங்களின் தோற்ற அறிவைப் பெருக்கப் போகும் ஒரு மாபெரும் குறிப்பணி அது ”

கார்ல்டன் அல்லன் விஞ்ஞானி, நாசா ஜான்ஸன் விண்வெளி மையம் [Carlton Allen]

பரிதி மண்டலத்திலே பல்வேறு சிற்றுருவக் கோள்கள் !

நமது பால்வீதிப் பரிதி மண்டலம் ஒரு சிக்கலான, நூதனமான விண்வெளி அரங்கு !  அதில் சூரியனையும் சுற்றிவரும் பேருருவக் கோள்களையும் தவிர கோடான கோடிச் சிற்றுருவக் கோள்களும் (Asteroids) வால்மீன்களும், துணுக்குகளும் தூசிகளும் மண்டிக் கிடக்கின்றன !  அவை யாவும் பரிதி மண்டலம் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிக் கரும்பிண்டக் குழம்பில் கடைந்தெடுக்கப் பட்டு ஆதிகாலம் தொட்டு இருந்து வருபவை !  பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில்தான் வானியல் நிபுணர்கள் சந்திரன்கள், வால்மீன்கள், சிற்றுருக் கோள்கள் (முரண்கோள்கள்) ஆகியவற்றை நோக்கிக் கணக்கிட்டு அட்டவணையில் இட்டார்கள்.  இப்போதும் அந்த முயற்சிகள் கடைப்பிடிக்கப்பட்டு புதுப்புது வால்மீன்கள், முரண்கோள்கள் எண்ணிக்கை மிகுந்து கொண்டே போனாலும், இன்னும் கண்டுபிடிக்க வேண்டியவை விண்வெளியில் எண்ணற்றவை காத்துக் கொண்டுள்ளன !  தற்போது அண்டக்கோள் விஞ்ஞானிகள் கண்ட சிற்றுருக் கோள்களின் பண்பாடுகளை ஆராய்ந்து அவற்றில் உள்ள ஒற்றுமை வேற்றுமை, உறவுகளைப் பதிவு செய்து வருகிறார்கள்.

உலக விஞ்ஞானிகள் இதுவரை [2007 ஆகஸ்டு] 330,000 சிற்றுருவக் கோள்களைப் பற்றி அறிந்திருக்கிறார்கள்.  அவற்றில் 129,000 எண்ணிக்கை நுண்கோள்கள் விளக்கமாக பெயர் இலக்கமுடன் பதிப்பாகியுள்ளன.  அந்த வகையில் 13,000 முரண்கோள்கள் (Asteroids) ஆராயப்பட்டு பெயரிடப் பட்டுள்ளன.  வானியல் விஞ்ஞானிகள் சூரிய மண்டலத்தில் ஒரு மைலுக்கு மேற்பட்ட அகலம் உடைய முரண்கோள்கள் சுமார் ஒரு மில்லியன் என்று மதிப்பீடு செய்கிறார்.  பல்லாண்டுகளாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் வால்மீன்களையும், பல்வடிவக் கோள்களையும் (Comets & Asteroids) தனிப்பட்ட வகையாகக் கருதி வந்தனர்.  வால்மீன்கள் என்பவை ஈர்மையும், வாயுக்களும் உறைந்து கிடக்கும் பனிக்கோளங்கள் (Frozen Ice Balls of Moisture & Gases) !  எப்போதாவது அவை ஈர்ப்பு விசைத் தள்ளுதலில் பரிதி மண்டலத்தின் உள்ளே புகுந்து உன்னதமாய் ஒளிவீசும் வாலோடு சூரியனைச் சுற்றிச் செல்கின்றன !  ஆனால் முரண்கோள்கள் கரடுமுரடான பாறை வடிவுக் கோள்கள்.  அவற்றைப் பல்வடிவக் கோள்கள், சிற்றுருவக் கோள்கள், சின்னக் கோள்கள், நுண்ணுருக் கோள்கள் என்று பல பெயர்களில் குறிப்பிடுகிறார்.  முரண்கோள்கள் பெரும்பான்மையாகச் செவ்வாய்க் கோளுக்கும் வியாழக் கோளுக்கும் இடைப்பட்ட “முரண்கோள் வளையத்தைச்” (Asteroid Belt) சேர்ந்தவை.

முரண்கோள்களின் புதிரான பண்பாடுகள்

பெரும்பான்மையான முரண் வடிவமுள்ள சிறு கோள்கள் உருளைக் கிழங்கு போன்றவை !  வால்மீனைப் போன்று முரண்கோள் சூரிய மண்டலத்தில் பரிதியை நீள்வட்டத்திலோ பிறை வட்டத்திலோ (Parabola) விரி வட்டத்திலோ (Hyperbola) சுற்றி வராது !  வால்மீனைப் போல் மின் அயான்கள் கொண்ட ஒளிவீசும் நீண்ட வால் கிடையாது.  இந்தக் கருத்துக்கள்தான் கடந்த 15 ஆண்டுகளாக (2007 அறிவிப்பு) உலக விஞ்ஞானிகளிடையே நிலவி வந்தன !  சூரிய மண்டலத்தில் டிரில்லியன் (Trillion is Million Million = 10^12) கணக்கில் வால்மீன்கள் உலவி வருகின்றன !  நீண்ட காலச் சுற்று விண்மீன்கள் “ஓர்ட் முகில் மந்தையில்” (Oort Cloud) உதித்து வெளிவருபவை என்று டச் வானியல் விஞ்ஞானி ஜான் ஓர்ட் (Jan Oort) (1900-1992) முதன்முதலில் கூறியவர். 200 ஆண்டுகளுக்கும் குறைந்த காலச் சுற்றுள்ள வால்மீன்கள் சற்று அருகில் நகர்ந்து வருபவை.  பிறை வட்டத்திலோ அல்லது விரி வட்டத்திலோ பரிதியைச் சுற்றிவரும் வால்மீன்கள் ஒருமுறைதான் அவ்விதம் வருவது காணப்படும்.  அவை மீண்டும் சூரிய மண்டலத்தில் வராமல் இருண்ட விண்வெளியில் பயணம் செய்து எங்கோ மறைந்து போகின்றன !

முரண்கோள்கள் உலோகம் கலந்த பாறை வடிவு கொண்டவை (Metallic Rocky Bodies).  சூரியனைச் சுற்றி வரும் முரண்கோள்களில் வாயு மண்டலம் கிடையாது.  அவை உருவத்தில் சிறியவை ஆதலால் புதன், சுக்கிரன், பூமி, நிலா, செவ்வாய் போன்ற அண்டக் கோள்கள் வகுப்பில் (Planet Category) சேர்த்துக் கொள்ளப்பட வில்லை !  பரிதியை முரண்கோள்கள் சுற்றி வரும் வட்டப் பாதைகள் 180 முதல் 370 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் இருக்கும் வளையத்தில் (Asteroid Belt) உள்ளன.  பிள்ளைப் பிரபஞ்ச காலத்தில் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சூரிய மண்டலத் தோற்றத்தின் ஆரம்ப காலத்தில் அண்டக் கோள்கள் உண்டான போது அவை யெல்லாம் தோன்றியவை.

பரிதி மண்டலத்தின் முரண்கோள்கள் அனைத்தையும் சேர்த்தால் அவற்றின் மொத்த நிறை 930 மைல் (1500 கி.மீ.) விட்டமுள்ள ஒரு கோளத்தில் அடங்கும் என்று மதிப்பீடு செய்யப்படுகிறது !  அந்த நிறை நிலவின் பாதி அளவுக்கும் குறைந்தது.  1801 இல் முதன்முதலில் 600 மைல் (1000 கி.மீ) விட்டமுள்ள “செரிஸ்” (Asteroid Ceres) முரண்கோள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.  அடுத்து 150 மைல் விட்டமும் அதற்கு மேற்பட்ட விட்டமும் உள்ள 16 முரண்கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.  பெரும்பான்மையான முரண்கோள்கள் நிலையான சுற்று வீதியில் பூமியைப் போல் அதே திசையில் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன.  ஒருமுறைப் பரிதியைச் சுற்றிவரும் அவற்றின் சுற்றுக் காலம் சுமார் 3 முதல் 6 வருடங்கள் !

வால்மீன்களை ஒத்த புதிரான முரண்கோள்கள் கண்டுபிடிப்பு !

1980-1990 ஆண்டுகளில் வானியல் விஞ்ஞானிகள் வால்மீனுக்கும் முரண்கோளுக்கும் வேறுபாடு உள்ளனவா என்று ஆராய்ந்து வந்தார்கள்.  இரண்டும் வேறானவை என்னும் மரபியல் கோட்பாடு மாறும்படிச் சவாலாகச் சில முரண்கோள்கள் நடந்து கொண்டன !  கீழே காணப்படும் மூன்று சான்றுகள் மூலம் வால்மீன்களுக்கும், முரண் கோள்களுக்கும்  உடன்பாடு இருப்பது வியப்பாகத் தெரிய வந்தது !

1. வில்ஸன்-ஹார்ரிங்டன் (இலக்கம் : 4015) (4015 Wilson-Harrington Comet) 1949 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட வால்மீன் அது !  1979 இல் அது மீண்டும் காணப்பட்ட போது ஒரு முரண்கோளாக அறியப்பட்டது !

2. சிரான் (இலக்கம் : 2060) (2060 Chiron Asteroid of Centaur Class) :  1977 இல் அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி சார்லஸ் கௌவால் (Charles Kowal) பலோமர் நோக்ககத்தின் மூலம் கண்டுபிடித்த சிரான் முரண்கோள் “சென்டார்ஸ்” வகுப்பைச் சேர்ந்தது !  அதன் சுற்று வீதி சனிக்கோளுக்கும் யுரேனஸ் கோளுக்கும் இடைப்பட்டது !  அதை 1988 இல் மீண்டும் உற்று நோக்கும் போது விந்தையாகவும் புதிராகவும் வால்மீன் போல் ஒளிவீச்சு வெடித்தெழுவது காணப்பட்டது !

23. அடுத்து எசிகிலஸ் (இலக்கம் : 60558) (60558 Echeclus – Asteroid of Centaur Class) : 2000 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட முரண்கோளை மீண்டும் 2005 இல் ஆழ்ந்து நோக்கிய போது அது மங்கிய ஒளியுள்ள தலைக்கரு (Faint Cometary Coma) கொண்ட வால்மீனாக அறியப்பட்டது.

முரண்கோள்களைப் பற்றி விஞ்ஞானிகள் அறிந்தவை

இதுவரை மூன்று முறைகளில் நாசா, ஈசா விஞ்ஞானிகள் முரண்கோள்களை ஆரய்ந்துள்ளார்.

1.  பூமியிலிருந்து தூரத்து நோக்குளவு முறை (Earth-Based Remote Sensing Method)

2.  முரண்கோளைச் சுற்றி காலிலியோ விண்கப்பல் பெற்ற சுழல் உந்துவிசை (Galileo Spaceship Flybys)

3.  ஆய்வகத்தில் எரிகற்கள் சோதிப்பு (Laboratory Analysis of Meteorites)

முரண்கோள்கள் சூரிய ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் அளவு வீதத்தின் (Albedo) மூலம் அவற்றின் இன வகுப்புகள் பிரிக்கப்படுகின்றன.  வெண்மைப் பிரதிபலிப்பு 1 ஆகவும், கருமையின் பிரதிபலிப்பு 0 ஆகவும் மதிப்பிடப்படும்.

பெரும்பான்மையான முரண்கோள்கள் ஒளிப் பிரதிபலிப்பை மதிப்பீடாக எடுத்துக் கொண்டு மூன்று வகையில் பிரிபடும்:

1. C-Type (Carbonaceous Type) கரி வகை மாதிரி : 75% முரண்கோள்கள் இந்த வகையைச் சார்ந்தவை.  மிகக் கறுப்பு நிறத்தில் உள்ளவை.  ஒளிப் பிரதிபலிப்பு வீதம் : (0.03 – 0.09).  இவற்றில் உள்ள கலப்பு மூலகங்கள் சூரியனில் இருப்பதை ஒத்திருப்பவை (ஹைடிரஜன், ஹீலியம், மற்ற ஆவி வாயுக்கள்)  முக்கிய வளையத்தில் புற அரங்குகளில் (Outer Regions of the Main Asteroid Belt) உள்ளவை.

2. S-Type (Silicaceous Type) கல் வகை மாதிரி : 17% முரண்கோள்கள் இந்த வகையைச் சேர்ந்தவை (Inner Asteroid Belt).  முதல் மாதிரியை விட ஒளிப் பிரதிபலிப்பு கொண்டவை : (0.10 – 0.22) இவற்றில் உள்ள கலப்பு மூலக்கூறுகள்: உலோகம், இரும்பு மெக்னீஷியம் ஸிலிகேட்.  அவை உட்புற வளையத்தில் சுற்றி வருபவை.

3. M-Type (Metallic Type) கனிம வகை மாதிரி :  8% இவை முதலிரண்டும் போக மிஞ்சிய முரண் கோள்கள் இவை.  ஒளிப் பிரதிபலிப்பு : 0.10 -0.18) கலப்பு மூலகங்கள் பொதுவாக இரும்பு உலோகம்.  இந்த வகை முரண்கோள்கள் நடு வளையத்தில் சுற்றி வருபவை.

பூமியின் சுற்றுவீதியைக் குறுக்கிடும் முரண்கோள்கள் & விபத்துகள்

முக்கிய வளையத்திலிந்து வெளியேறிய முரண்கோள்களின் துணுக்குகள் “பூமிக்கருகிய முரண்கோள்களாய்” (Near Earth Asteroids) உலவி வருகின்றன.  பூமிக்கருகிய முரண்கோள்களில் மூன்று வகைகள் உள்ளன.

1.  அமார்ஸ் வகை (Amors) : செவ்வாய்க் கோளின் சுற்று வீதியைக் குறுக்கிடும் 1221 முரண்கோள்கள்.  ஆனால் இவை பூமியின் சுற்று வீதியை நெருங்கா.  ஈராஸ் (Eros Asteroid) எனப்படும் முரண்கோள் அமார்ஸ் வகையச் சேர்ந்தது.

2.  அப்பெல்லோஸ் வகை (Apollos) : பூமியின் சுற்று வீதியைக் குறுக்கிடும் முரண்கோள்கள்.  சுற்றுக் காலம் ஓராண்டுக்கு மேலானது.  ஜியோகிர·பாஸ் (Geographos Asteroid) எனப்படும் முரண்கோள் வகையைச் சேர்ந்தது.

3.  அதென்ஸ் வகை (Atens) : பூமியின் சுற்று வீதியைக் குறுக்கிடும் முரண்கோள்கள்.  ஆனால் சுற்றுக் காலம் ஓராண்டுக்கும் குறைந்தது. ரா-ஸ்லாம் முரண்கோள் இந்த வகையைச் சேர்ந்தது. (Ra-Shalom Asteroid).

பரிதி மண்டலம் தோன்றிய காலத்திலிருந்து அநேக விண்கற்கள், முரண்கோள்கள் பூமியையும், நிலவையும் தாக்கி வந்துள்ளன ! நமக்குத் தெளிவாகத் தெரிந்த சான்று 65 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு 6 மைல் (10 கி.மீ) அகற்சியுள்ள ஒரு முரண்கோளோ அல்லது வால்மீனோ பூமியைத் தாக்கிப் பிரளயக் கொந்தளிப்பு உண்டாகி ஏற்பட்ட பேரழிவில் கோடான கோடி டைனோஸார்ஸ் விலங்குகள் உட்படப் பல்வேறு உயிரினங்கள் மடிந்தன ! 1908 ஜன் 30 ஆம் தேதி 330 அடி அகலம் உள்ள (100 மீடர்) ஒரு முரண்கோள் மனிதச் சந்ததி தடம் வைக்காத சைபீரியாவின் துங்குஸ்கா (Tunguska in Siberia) என்னும் இடத்தில் விழுந்து வெடித்தது !  அதனால் அரை மில்லியன் ஏக்கர் காடுகள் சிதைந்து போயின ! சமீபத்தில் (மார்ச் 23, 1989) கால் மைல் அகல (400 மீடர்) முரண்கோள் பூமிக்கு 400,000 மைல் அருகே நெருங்கியது !  விஞ்ஞானிகள் நேராத அந்த விபத்தின் பரிமாணத்தை மதிப்பிட்டார் : 50 மில்லியன் டன் எடையோடு மணிக்கு 46,000 மைல் (74,000 கி.மீ/மணி) வேகத்தில் செல்லும் அந்த முரண்கோளும், பூமியும் விண்வெளியில் ஒரே இடத்தைக் கடந்தன – அதிர்ஷ்ட வசமாக 6 மணிநேரத் தாமதத்தில் !

பூமியில் உயிரினப் பயிரின மூலத்தைத் தெளித்த வால்மீன்கள்

பூமியில் பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பயிரினங்கள், உயிரினங்கள் ஆகியவை தோன்றுவதற்கு வேண்டிய ஆர்கானிக் மூலவிகளைப் புவிமீது கொட்டியவை வால்மீன்கள் என்னும் கருத்தை வானியல் விஞ்ஞானிகள் கூறி வருகிறார்கள். 3.9 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னதாக வால்மீன்கள், பல்வடிவக் கோள்கள் (முரண்கோள்கள்) [Asteroids] ஆகியவைப் பெருமளவில் மோதிச் சிதைவாகி நின்று போன காலநிலை வந்தது என்று அண்டக் கோள்களின் வரலாற்றுப் பதிவுகளில் காணப்படுகிறது. ஏறக்குறைய அதே யுகத்தில்தான் புவியில் உயிரினமும், பயிரினமும் தோன்றின என்றும் ஊகிப்படுகின்றது. நீர்க் களஞ்சியமும், கார்பன் சார்ந்த மூலக்கூறுகளும் [Carbon Based Molecules] பேரளவில் சேமித்துள்ள வால்மீன்கள், முன்பு ஒரு காலத்தில் பூகோளத்துக்கு வாரி வாரி வழங்கி வந்துள்ளன என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் கூறுகிறார்கள். வால்மீன்களில் எடை நிறையில் 50% நீர், (10%-20%) கார்பன் சார்ந்த பண்டங்கள் இருக்கலாம் என்று தற்போது ஊகிக்கப் படுகிறது. வால்மீன்கள் இவ்விதம் பூமியில் உயிரனங்கள், பயிரினங்கள் ஆகியவற்றைத் தோற்றுவிக்கும் படைப்புக் கோள்களாக இருந்திருக்கலாம் என்பதை ஸ்டார்டஸ்ட் விண்சிமிழ் பிடித்து வந்த மாதிரிகள் நிரூபிக்க உறுதியான வாய்ப்புகள் உள்ளன!

வால்மீன் விண்துகள் திட்டத்தின் குறிக்கோள் என்ன ?

2005 ஜூலையில் வால்மீன் ஆழ்குழித் திட்டம் [Deep Impact Program] நிறைவேறி வால்மீன் உடம்பில் என்ன என்ன பூர்வீகப் பண்டங்கள் புதைந்துள்ளன என்று விஞ்ஞானிகள் உளவிக் கண்டார்கள். 2004 செப்டம்பர் 9 ஆம் தேதி, பரிதியின் தூள்களை வெற்றிகரமாகப் பற்றி வந்த ஜெனிஸிஸ் விண்சிமிழ் [Genesis Solar Particles Program], இறுதி வேளையில் பாராசூட் குடை விரிக்க முடியாமல் யூடா பாலை மணலில் விழுந்து உடைந்து போனது! அதன் பிறகு வால்மீன் வொயில்டு -2 திட்டம் [Stardust: Comet Wild-2 Program] வெற்றிகரமாய் நிறைவேறி, விண்சிமிழ் வால்மீனின் தூள்களை மடியில் பிடித்துக் கொண்டு பாதுகாப்பாய், யூடா பாலை மணலில் குடைபிடித்து வந்திறங்கியது!

4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றியதாகக் கருதப்படும் பரிதி மண்டல அண்டங்களை வடிவாக்கிய மூலப் பண்டங்களான பூர்வீகப் பச்சை மாதிரியை வொய்ல்டு-2 வால்மீன் கொண்டுள்ளதாக ஊகிக்கப் படுகிறது. மேலும் அண்டங்கள் உண்டாவதற்கு முன்பே கிடந்த பழுதுபடாத பண்டைய மாதிரித் தூள்களையும் வொய்ல்டு-2 வால்மீன் பெற்றிருக்கலாம் என்றும் விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். 2006 ஜனவரி 15 ஆம் தேதி, அதிகாலையில் மணிக்கு 29,000 மைல் வேகத்தில் மீண்டு, யூடாவின் ஸால்ட் லேக் சிட்டிக்கு 100 மைல் தூரத்தில் உள்ள பாலை மணலில் குடை பிடித்திறங்கிய விண்சிமிழின் மாதிரிகளை உளவு செய்ய, ஹெலிகாப்டரில் ஹ¥ஸ்டன் ஜான்ஸன் விண்வெளி ஆய்வு மையத்துக்குக் [Johnson Space Center, Houston Texas, USA] கொண்டு செல்லப் பட்டது! அந்த மாதிரித் துணுக்குகளில் மயிரளவுக்கும் குன்றிய சுமார் ஒரு மில்லியன் வால்மீன் தூள்கள் பிடிபட்டிருக்கும் என்று மதிப்பீடு செய்யப்பட்டது!

முரண்கோள் தள மண்ணை எடுத்து மீளும் ஜப்பான் விண்ணுளவி

2009 பிப்ரவரி 5 ஆம் தேதி ஜப்பானின் “ஹயபூஸா” விண்ணுளவி (Hayabusa Space Probe) உருளைக் கிழங்கு வடிவான இடோகாவா முரண்கோளில் (Asteroid Itokawa) தடம் வைத்துத் தளமண்ணை அள்ளிக் கொண்டு மீள்கிறது என்னும் மகத்தான ஒரு விண்வெளிச் செய்தியை “ஜப்பான் விமான விண்வெளித் தேடல் ஆணையகம்” (JAXA -Japan Aerospace Exploration Agency) வெளியிட்டது.  2003 மே மாதத்தில் அந்த விண்ணுளவி 180 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் உள்ள இடோகாவா முரண்கோளைத் தொட்டு வர ஏவப்பட்டது !  விண்ணுளவி 2005 இல் இடோகாவாவில் இறங்கியது. ஏவிய சில மாதங்களுக்குள் விண்ணுளவிக் கருவிகளில் சில பழுதாகிப் பல்வேறு இயக்கங்கள் தடைப்பட்டு இடோகாவாவில் அது இறங்குமா அப்படி இறங்கிய பின் தளமண் மாதிரியை சுரண்டிச் செல்லுமா என்று ஐயங்களை உண்டாக்கியது.  மேலும் விண்ணுளவியின் மூன்றில் இரண்டு முக்கியத் “தளநிலைக் கட்டுப்பாடுச் சமன் குமிழ்கள்” (Attitude Controlling Gyroscopes) பழுதாயின !  அத்துடன் எரிபொருள் கசிவு வேறு. மின்னலைத் தொடர்பும் தடுமாறியது ! இப்போது ஒருவகையில் அது மீண்டு திரும்பினாலும் மண் மாதிரியை எடுத்திருக்கிறதா வென்னும் சந்தேகம் ஜப்பான் விஞ்ஞானிகளிடையே இருந்து வருகிறது !  விண்ணுளவி 2010 ஜூன் மாதம் ஜப்பானுக்கு மீளப் போவதாய் எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  அந்த மீட்சி வருகையின் சமயத்தில்தான் மாதிரி எடுத்ததும் எடுக்காததும் நிச்சயமாக அறியப்படும் !  இறங்கும் போது மண்மாதிரி இல்லாமல் போனாலும் விண்ணுளவி முதன்முதல் முரண்கோளில் தடமிட்டு மீண்ட பெருமை ஜப்பான் தேசத்துக்குக் கிடைப்பது நிச்சயம் !

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How are Comets & Asteroids Related ? and How Many Asteroids are Locked up in the Kuiper Belt ? (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 -Exploring the Early Universe 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=40207071&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 1]
21 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40703011&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 2]
22 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40703083&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 3]
23 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40703151&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 4]
24 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40507071&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 5]
25 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40507151&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 6]
26 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40601202&format=html [வால்மீன் கட்டுரை: 7]
27 ScienceInfo.Com – Closest Planetary System Has Two Asteroid Belts [Oct 29, 2008]
28 NASA Report on Asteroids [August 22, 2008]
29 NASA & ESA Prioritize Outer Planet Missions [February 18, 2009]
30 Japanese Asteroid Probe [Beleaguered] Headed Home After Scooping its Sample By : Tariq Malik (February 5, 2009]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (February 19, 2009)

(கட்டுரை 51)

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

சூட்டு யுகப் பிரளயத்தை
மூட்டி விடுவது
சூரியத் தீக்கதிர்களா ?
கிரீன் ஹவுஸ் விளைவில்
திரண்டெழும்
கரிப்புகை வாயுக்களா ?
ஓஸோன் குடையில் விழும்
ஓட்டைகளா ?
பூமியைச் சூடாக்குபவை
வாயு மண்டலத்தில்
முகில் மந்தை உண்டாக்கும்
அகிலக் கதிர்களா ?
அந்த அக்கினிப் பூக்களா ?
அல்லது
பம்பரமாய்ச் சுற்றும் பூமியின்
அச்சாணி கோணிச்
சரிந்து போனதா ? அல்லது
எரிமலை கக்கிடும்
கரிப்புகை மண்டலமா ?
ஆண்டு தோறும்
நீண்ட மலைத் தொடர்
மரக் காடுகள்
எரிந்து புகை மூட்டம்
எழுப்புவதா ?
பனி யுகமும் கனல் யுகமும்
மீளும் சுற்றில்
பரிதி வெப்பம் தாக்கித்
திரிபு அடைவதா ?

“சூரியப் புயலடிப்புத் தீவிரத்துக்கு ஏற்ப அகிலக் கதிர்த் துகள்கள் பல்வேறு அதிர்வுகளில் எல்லாக் கோள்களையும் தாக்கி வருவதால் நமது பூமிக் கோளில் ஒப்பிய உயரத்தில் முகில் மண்டலங்கள் உண்டாகும். தற்போதைய ஆய்வு போல் முந்தைய ஆராய்ச்சி அத்தகைய முகில் கவசம் உயரத்துக்கு ஏற்பத் தோன்றும் என அறிவிக்க வில்லை !  சீரிய ஏற்பாட்டில் அமையும் முகில் கவசங்கள் பூகோளச் சூடேற்றப் போக்கை எப்போதும் மாற்றிவிடும் !  அதாவது அகிலக் கதிர்கள் தூண்டும் முகில் கவசங்களின் மாறுதல் அமைப்புதான் சூரியனையும் காலநிலைத் திரிபையும் இணைக்கும் நீண்ட காலத் தேடல் இயக்கமாகக் கருதப்படுகிறது.”

ஃபாங்குவன் யூ (Fangqun Yu) (State University of New York & Albany) (July 2002)

பூகோளக் காலநிலை வேறுபாடுகளை அறியச் செய்யப்படும் மின்கணனி முன்னறிவிப்புகள்  (Computer Forecasts) நம்பத் தக்கவை அல்ல !  இந்த யுகம் “அகிலக் கதிர்வீச்சுக் காலநிலையியல்,” “காலாக்ஸி பௌதிகத் துறைகளில்” (Cosmo-Climatoloy & Galactic Physics) பெரும் புரட்சி செய்திருக்கிறது !  பூமியின் தட்ப-வெப்ப மாறுதல்கள் அறியும் “காலநிலை விஞ்ஞானம்” (Climate Science) வெறும் கிரீன் ஹவுஸ் வாயுக்களின் சேமிப்பில் வடிக்கப் படுகிறது என்பது நேர்மையான விஞ்ஞான மில்லை !

நைஜெல் கால்டர் (Co-Author – The Chilling Stars – A New Theory of Climate Change)

“2500 எண்ணிக்கைக்கு மேற்பட்ட விஞ்ஞானிகள் மீறிச் செல்லும் உஷ்ணம் தாக்கிப் பாதிக்கப்படும் உலக அரங்குகளில் விளையப் போகும் தீங்குகளைத் தெளிவாக உளவி ஆராய்ந்திருக்கிறார்கள்.  அவரது ஆய்வுகளில் ஏறிடும் உஷ்ணத்தால் மாந்தருக்கும் மற்றப் பயிரின உயிரினங்களுக்கும் ஏற்பட விருக்கும் பேரிழப்புகள், பேரின்னல்கள் விளக்கப்பட்டு, வெப்பச் சீற்றத்தின் பாதிப்புகளை எவ்விதம் தவிர்க்கலாம் அல்லது குறைக்க முற்படலாம் என்றும் கூறப்பட்டுள்ளது!  வெப்பச் சீற்றம் என்பது நம்மைப் பாதிக்கப் போகும் ஒரு மெய்நிகழ்ச்சி என்பதும் உறுதியாக்கப் பட்டது!  அந்த பேராபத்திற்கு மனிதரின் பங்களிப்பு உண்டு என்பதும் தெளிவாக்கக் கூறப் பட்டிருக்கிறது.”

உள்நாட்டுக் காலநிலை மாறுபாட்டு அரங்கம் [Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) April 2, 2001]

“கடந்த 2000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பிருந்ததை விடத் தற்போது பூமண்டலம் சூடேறி விட்டதென்று, ஆழ்ந்து செய்த காலநிலை வரலாற்று ஆராய்ச்சிகள் எடுத்துக் கூறுகின்றன!  அதற்குக் காரணம் ஓரளவு இயற்கைச் சம்பவங்களே தவிர, மனிதரியக்கும் தொழிற்சாலை வெளியேற்றும் துர்வாயுக்கள் அல்ல என்று கூறும் மறுப்புவாதிகள் கொள்கைக்கு எதிர்ப்புத் தரும் முறையில் பறைசாற்றப் படுகிறது.”

இயான் ஸாம்பிள் [Ian Sample, “Not Just Warmer: It’s the Hottest for 2000 Years” Guardian Unlimited (Sep 1, 2003)]

“3000 ஆண்டுகளாகக் கனடாவின் வடகோடி ஆர்க்டிக் பகுதியில் துருத்திக் கொண்டிருந்த ஒரு பூதகரமான பனிக்குன்று, கடந்த ஈராண்டுகளாகப் பூகோளச் சூடேற்றத்துக்குப் புதிய சான்றாக உடைந்து கடலில் சரிந்து கரைந்து விட்டது.  ஆர்க்டிக் பகுதியின் மிகப் பெரும் பனியுடைப்பு எனக் கருதப்படும் அந்த புராதன பனிமதில் சிதைவுக்கு, நூறாண்டு காலமாகப் படிப்படியாய் ஏறிய வெப்ப மிகுதியும், 1960 ஆண்டு முதல் விரைவாக எழுந்த வெப்பப் பெருக்கமுமே முக்கிய காரணங்கள் என்று ஆய்வாளர் கூறுகிறார்!”

ஆன்டிரூ ரெவ்கின் [Andrew Revkin, The New York Times (23 September 2003)]

“வெப்பச் சீற்றத்தால் விளையப் போகும் பிரளயச் சீர்கேடுகள் தீர்க்க தரிசிகளின் முன்மொழி எச்சரிக்கை யில்லை!  மாந்தரை மெய்யாகத் தாக்கப் போகும் இயற்கையின் கோர நிகழ்ச்சிகள்.”

ஆஸ்டிரிட் ஹைபெர்க் [அகில நாட்டுச் செஞ்சிலுவைச் சங்க அதிபதி (ஜூன் 23, 1999)]

பூகோளத்தைச் சூடேற்றும் மூலக் காரணங்கள் மூன்று !

21 ஆம் நூற்றாண்டின் முக்கியப் பிரச்சனைகளில் ஒன்று பூகோளச் சூடேற்றம் (Global Warming).  அதன் மூல காரணங்களை நூற்றுக் கணக்கான உலக விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறார்கள்.  அவற்றுள் முக்கிய காரணமாக மனித இனமும், தொழிற் துறைகளும் அனுதினம் உண்டாக்கி வரும் “கிரீன் ஹவுஸ் வாயுக்கள்” (பெரும்பான்மையாக கார்பன் டையாக்ஸடு வாயு) என்று தீர்மானம் செய்யப் பட்டுள்ளது.  அதற்கு “ஹாக்கி விளையாட்டுத் தண்டு போல்” உள்ள உஷ்ணப் பதிவுகளை (Hockey Stick Temperature Chart) வரைந்து காட்டி வெர்ஜீனியா பல்கலைக் கழகப் பேராசியர் மைக்கேல் மான் (Michael Mann) அதை முதலான காரணமாகக் கூறுகிறார்.

ஆனால் அந்த முடிவைச் சவாலாக ஏற்றுக் கொண்டு தர்க்கமிடுவாரும் புறக்கணிப்பாரும் பலர் இருக்கிறார்கள்.  பூகோளச் சூடேற்றத்துக்குக் கிரீன் ஹவுஸ் வாயுக்கள் மட்டும் அல்ல, வேறு மூலக் காரணங்களும் இருப்பதாகக் கூறுவோரும் இருக்கிறார். அதில் இரண்டாவது காரணம் : பிரபஞ்சத்தின் காலாக்ஸி விண்மீன்கள் தோற்ற மூலத்தால் (Stellar Origin) பூமி சூடாகிறது என்று டாக்டர் சூன், டாக்டர் பலிவுனாஸ் (Dr. Soon & Dr. Baliunas) இருவரும் 2003 ஆம் ஆண்டில் வெளியான “காலநிலை வரலாறும் சூரியனும்” என்னும் விஞ்ஞான வெளியீட்டில் கூறியிருக்கிறார்கள்.

தர்க்கத்தில் மூன்றாவது காரணமாக ஜெரூஸலம் பௌதிகக் கூடத்தின் வானியல் பௌதிக விஞ்ஞானி டாக்டர் நிர் ஷாவிவ் (Nir Shaviv) ஆட்டவா பல்கலைக் கழகத்தின் பூகோள இரசாயனப் பேராசிரியர் யான் வைஸெர் (Jan Veiser) இருவரும் பூகோளச் சூடேற்றத்தைப் பெருமளவில் பாதிப்பவை பூமியில் பொழியும் அகிலக் கதிர்கள் (Cosmic Rays) என்று அறிவித்தனர்.  அகிலக் கதிர்கள் என்பவை பொதுவாகப் புரோட்டான், எலெக்டிரான்கள் கொண்ட அணுக்கருக்கள் (Atomic Nuclei). அவை பூமியின் வாயு மண்டலத்தை உயர்ந்த சக்தியோடு மோதுகின்றன.  அவ்விதம் தாக்கி வாயு மண்டல மூலக்கூறுகள் வெளியேறிப் பெரும்பான்மை சக்தி வெப்பமாக விடுவிக்கப் படுகிறது. பூகோளச் சூடேற்றம் என்பது மனிதன் உண்டாக்கிய நிகழ்ச்சியன்று !  அது பிரபஞ்சத்தில் சுற்றி மீளும் ஓர் இயற்கை நிகழ்ச்சியாகும் என்பது அவரது முடிவு !

பூமியில் பொழியும் அகிலக் கதிர்களின் போக்கு

வரைபடத்தைப் பாருங்கள் : பூமியில் விழும் “அகிலக் கதிர்களின் திரட்சி” (Cosmic Ray flux) மிகையாகும் போது, பூகோளத்தின் உஷ்ணம் இறங்குகிறது !  அதுபோல் அகிலக் கதிர்களின் திரட்சி குறைவாகும் போது பூகோளத்தின் உஷ்ணம் ஏறுகிறது.  அகிலக் கதிர்களின் திரட்சி அளவு மாறு படுவதற்குப் பல காரணங்கள் உள்ளன. ஒரு காரணம் சூரியப் புயல் !  பூமியைப் பொருத்த மட்டில் “சூரியப் புயல்” (Solar Wind) மாறுபாடு புரியும் ஒரு விண்ணியல் நிகழ்ச்சியாய்க் கருதப்படுகிறது.  விண்வெளியில் சூரியப் புயல் அடிப்புச் சமயங்களில் பூமியின் மேல் பொழியும் அகிலக் கதிர்களின் எண்ணிக்கைக் குறைகிறது.  சூரியப் புயல் அடிப்புப் பலவீனமாகும் போது அகிலக் கதிர்களின் திரட்சி மிகையாகிறது.  அப்போது அதற்கேற்ப பூமியின் சூடேற்றமும் மாறுபடுகிறது !

அண்டவெளியில் அகிலக் கதிர்களின் திரட்சிப் போக்குகளை அனுதினமோ, மாதத்திலோ அல்லது வருடமாகவோ கண்காணித்துக் கணக்கெடுத்துப் பதிவு செய்யலாம். குறிப்பிட்ட கால ஆண்டுகளுக்கு இடையே விஞ்ஞானிகள் பூமியில் வீழ்ந்த அகிலக் கதிர்த் திரட்சியானது கீழ் உயர வாயு மண்டலத்தில் ஆக்கிய மேகக் கவசத்தை (Cloud Cover in the Lower Atmosphere) கணித்திட முடியும்.  சுருக்கமாகச் சொன்னால் மிகையான அகிலக் கதிர் திரட்சி மிகையான மேக மண்டலத்தை உண்டாக்கி சூரிய வெப்பத்தை திருப்பி மேலே எதிரனுப்பும் !  அதாவது மிகையான மேக மண்டலம் பூகோளச் சூடேற்றத்தைக் குறைக்கும்.  அதுபோல் அகிலக் கதிர் திரட்சி குறையும் போது மேக மண்டலத் தோற்றம் குறைந்து சூரிய வெப்பம் மிகையாகப் பூமியைச் சூடேற்றுகிறது.

முகில் கவசம் கூடும் போதோ அல்லது குன்றும் போதோ அந்த மாறுதல் பூமியின் “பரிதி ஒளிப் பிரதிபலிப்பைப்” (Earth’s Albedo) பாதிக்கிறது !  சூரிய ஒளி முகில் மண்டலத்தைத் தாக்குக் போது ஓரளவு சூரிய சக்தி (சூரிய வெப்பம்) பிரதிபலித்துத் திருப்பி விண்வெளியில் அனுப்பப் படுகிறது. மேகக் கவசங்கள் கூடுதலாக இருந்தால் மிகையான சூரிய வெப்பம் பிரதிபலித்துத் திருப்பப் படுகிறது.  அப்போது உஷ்ணம் குன்றி பூகோளச் சூடேற்றம் தணிகிறது.

வரைபடத்தில் கார்பன் டையாஸைடு (CO2) அளவைப் பொதுவான கண்ணோட்டத்தில் பார்த்தால் பூகோளம் சூடேறப் பெரும்பான்மைக் காரணம் CO2 என்பது தெளிவாகத் தெரிகிறது.  மிகையான CO2 சேரும் போது பூமியில் சூடேற்றம் மிகுதியாக ஏறுகிறது.  அப்படியானால் பூர்வ வரலாற்று உஷ்ணக் கணக்கீடுகளோடு (Phanerozoic Temperature Measurements) ஒப்பிட்டால் CO2 அளவு மாறுபட வேண்டுமல்லவா ?  அவ்விதம் மாறவில்லை என்பது இங்கே குறிப்பிடத் தக்கது.  CO2 அளவுகள் உஷ்ணப் பதிவுக் கோட்டுக்கு ஒப்பாக ஏறாமல் தணிகின்றன.  ஷாவிவ்-வைஸெர் வெளியீட்டின்படி CO2 பூகோளச் சூடேற்றத்துக்குப் பங்கேற்றாலும் அந்த மதிப்பளவு முன்பு எண்ணயதை விடக் குறைந்ததாகவே கருதப்படுகிறது !

கால நிலைக் கோளாறை விளக்க ஒரு புதிய நியதி !

“பூகோளச் சூடேற்றம்” ஓர் விஞ்ஞான நிகழ்ச்சி என்பது சமீபத்தில் (செப்டம்பர் 2007) கண்டுபிடிக்கப்பட்டு வெளியான ஒரு தகவல் மூலம் தெரிகிறது !  மனிதர் உற்பத்தி செய்யும் கிரீன் ஹவுஸ் வாயுக்கள் ஓரளவு வெப்ப ஏற்றத்துக்கு உதவினாலும் பெரும்பான்மை விளைவு இயற்கையின் கோளாறுகளால் நிகழ்கிறது.  ஹென்றிக் ஸ்வென்ஸ்பார்க் & நைஜெல் கால்டர் எழுதிய புதிய நூலில் பூகோளச் சூடேற்ற விளைவுகளைப் பற்றிக் கூறுகிறார்.  அவர்கள் ஆராய்ச்சிகள் புரிந்த ஆய்வுக்கூடம் : டேனிஷ் தேசீய விண்வெளி மையம்.  ஸ்வென்ஸ்மார்க் முயற்சிகள் கோடான கோடி ஆண்டுகளாக நிகழ்ந்து வரும் அகிலக் கதிர்வீச்சு, சூரியப் புயல் வேறுபாடு, முகில் மந்தை அமைப்பாடு, பூகோள வெப்ப ஏற்ற இறக்கம் ஆகியவற்றுக்குள் இருக்கும் ஓர் உடன்பாட்டு இயக்கத்தைக் கண்டறிந்தன !

அந்த நூலின் முன்னுரையில் “சூரியப் புயலைக்” கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானி யுஜீன் பார்க்கர் பின்வருமாறு எழுதியிருக்கிறார்.  “ஸ்வென்ஸ்மார்க் பூகோளச் சூடேற்ற வெப்பக் கட்டுப்பாட்டில் முகில் மண்டலக் கவசத்தின் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றிச் சொல்லி இருக்கிறார்.  ஏனெனில் சூரியன் வெளிவிடும் ஒளிக்கற்றை முகில் கூட்டம்தான் பிரதிபலிக்க வைத்து திருப்பி அனுப்புகின்றன !  மேலும் அவர் கண்டது முகில் மண்டலத்தை உண்டாக்கும் நீர்த் துளிகள் பெரும்பான்மையாக “அயனிகள்” எனப்படும் மின்கொடை ஏறிய துகள்கள் (Ions or Charged Particles) !  அந்த மின் அயனிகளை உண்டாக்குபவை அண்டவெளியில் உள்ள அகிலக் கதிர்கள் !  அந்த நிகழ்ச்சியே அகிலக் கதிர்த் திரட்சி பூமியின் வாயு மண்டத்தில் சூரிய ஒளியை மீள் திருப்பும் முகில் மந்தைகளை உண்டாக்குவது !  அந்தக் கொள்கையே அகிலக் கதிர்களுக்கும், பூகோளச் சூடேற்றத்துக்கும் ஒரு பிணைப்பைப் படைத்திருக்கிறது.  அதாவது பூமியின் மேல் மிகையான அகிலக் கதிர்கள் பொழிவு நேர்ந்தால், அதிகமான முகில் கூட்டம் பெருகிக் காலநிலை தணிந்த வெப்பத்தில் அமைப்பாகிறது.

மனிதர் உண்டாக்கும் கிரீன் ஹவுஸ் வாயுக்களால் பேரளவு பூகோளம் சூடாவது மீண்டும் செம்மையாக ஆராயப்பட வேண்டும் என்பது நூலாசிரியர்கள் கருத்து.  அதற்கு நூலாசிரியர் நைஜெல் கால்டர் கூறும் காரணம் இதுதான் : பூகோளக் காலநிலை வேறுபாடுகளை அறியச் செய்யப்படும் மின்கணனி முன்னறிவிப்புகள் (Computer Forecasts) நம்பத் தக்கவை அல்ல !  இந்த யுகம் “அகிலக் கதிர்வீச்சுக் காலநிலையியல்,” “காலாக்ஸி பௌதிகத்” துறைகளில் (Cosmo-Climatoloy & Galactic Physics) பெரும் புரட்சி செய்திருக்கிறது !  பூமியின் தட்ப-வெப்ப மாறுதல்கள் அறியும் “காலநிலை விஞ்ஞானம்” (Climate Science) வெறும் கீரீன் ஹவுஸ் வாயுக்களின் சேமிப்பில் வடிக்கப் படுகிறது என்பது நேர்மையான விஞ்ஞான மில்லை என்று ஆலோசனை கூறுகிறார் நைஜெல் கால்டர் !

அகிலக் கதிர்கள் பூகோளச் சூடேற்றத்தைப் பற்றி விளக்குவதில்லை !

அகிலக் கதிர்கள் பூமி சூடாவதைப் பற்றிச் செம்மையாக விளக்குவதில்லை என்று சில விஞ்ஞானிகள் புதிய நியதிக்கு எதிர்ப்புக் கூறியிருக்கிறார்கள்.  அதாவது அகிலக் கதிர்களால் முகில் மந்தைகள் உண்டாகி சூரிய வெப்பத்தை மீள்திருப்பிச் சூடேற்றத்தைக் கூட்டுவதோ குறைப்பதோ மிகச் சிறிதளவு என்பது அவர்கள் 2008 டிசம்பர் 17 ஆம் தேதி வெளியிட்ட சில விஞ்ஞானிகளின் கருத்து !  ஆஸ்லோ பல்கலைக் கழகத்தின் நார்வே வாயு மண்டல ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞான வெளியீட்டில் “அகிலக் கதிர்கள் பூகோளச் சூடேற்றத்தைப் பாதிக்கின்றன” என்பது நிகழ முடியாத ஒரு சம்பவம் என்று அறிவிக்கப் பட்டுள்ளது !

பூகோளச் சூடேற்றத்திற்கு முக்கிய காரணம் பரிதியும் பூமியும் !

பூகோளச் சூடேற்றத்திற்கு முக்கிய காரணம் பரிதி, கார்பன் டையாக்ஸைடு அல்ல என்னும் புது நியதி பரவி வருகிறது!  அவ்விதிப்படி மனிதர் உண்டாக்கும் கார்பன் டையாக்ஸைடு இரண்டாம் நிலைக்குத் தள்ளப் பட்டிருக்கிறது!  4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளாக நாமறிந்த பூகோளத்தின் வரலாற்றில் பரிதியை வலம்வரும் பூமியின் பாதை மாற்றம், சுழலச்சுத் திரிபு போன்ற மாறுதல்களே பூகோளச் சூடேற்றத்துக்கு முக்கிய காரணம் என்பது உறுதியாக்கப் பட்டிருக்கிறது.  சுழலச்சின் கோணம் 23.5 டிகிரி என்பதும், பூமிக்கும் பரிதிக்கும் உள்ள தூரம் 90 மில்லியன் மைல் என்பதும், பூமி வலம்வரும் பாதை வட்டவீதி என்பதும் நிலையான பரிமாணக் கணிப்புகள் அல்ல!  அவை மூன்றும் மெதுவாக ஆமை வேகத்தில் விண்வெளியில் மாறி வருகின்றன.  அம்மாறுதல்களே பூகோளத்தின் வெப்ப மீறல், பனிப்படிவுக்கு முக்கிய காரணம் என்பது 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்ப காலங்களில் உறுதி செய்யப் பட்டன!

கடந்த இரண்டு மில்லியன் ஆண்டுகளாக தற்காலப் பனியுகத்தில் ஏற்பட்ட தோற்றம், அழிவுக் கோளாறுகள், பரிதியை வலம்வரும் பூகோளத்தில் மாறி, மாறி மீளும் வட்டவீதி நீட்சி, சுழலச்சின் சாய்வு, துருவத் தலையாட்டம் [Eccentricity, Axial Tilt, Precession] எனப்படும் மூவகைத் திரிபுகளால் நேருகின்றன என்பது 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முக்கியக் கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது.  பூகோள நகர்ச்சியின் அந்த மூன்று சுழற்திரிபுகளே “மிலான்கோவிச் சுழற்சிகள்” [Milankovitch Cycles] என்று அழைக்கப் படுகின்றன.  சுழற்திரிபுகளின் பரிமாணத்தையும், மீளும் காலத்தை ஆண்டுகளில் கணக்கிட்டுக் காட்டியவர் செர்வியாவின் வானியல் விஞ்ஞானி [Serbian Astronomer] மிலான்கோவிச்.  பரிதியை வலம்வரும் வட்டவீதி சிறிது நீண்டு நீள்வட்டமாகி மீண்டும் வட்டவீதியாகும் காலப் பரிமாணம் சுமார் 100,000 ஆண்டுகள் என்றும்,  பூகோளத் துருவத் தலையாட்ட மீட்சி 25,800 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை என்றும், சுற்றும் அச்சு 21.5 டிகிரி முதல் 24.5 டிகிரி வரை திரிபு எய்தி மீண்டும் வர சுமார் 41,000 ஆண்டுகள் ஆகும் என்றும் மிலான்கோவிச் கணித்து அறித்தார்.

பூகோளச் சுழலச்சின் சாய்வு [Earth’s Axila Tilt]

பூகோளச் சுழலச்சு, சுற்றுப் பாதை மட்டத்துக்குச் சரிந்துள்ள கோணமே சாய்வுக் கோணம் [Tilt Angle]  எனப்படுகிறது.  அந்தச் சரிவுக் கோணம் 22.5 டிகிரி முதல் 24.5 டிகிரி வரை 41,000 ஆண்டுகளில் மாறி, மாறி மீண்டும் பழைய கோணத்துக்கே வருகிறது.  பூமியின் நான்கு காலநிலை மாறுதல்களுக்குப் பூமியின் சுற்றச்சின் சரிவே கரணம்.  குன்றிய சரிவுக் கோணம் பூமத்தியப் பகுதிக்கும், துருவப் பகுதிக்கும் உள்ள வெப்ப உறிஞ்சல் வேறுபாட்டை மிகையாக்குகிறது.  குன்றிய சரிவுக் கோணத்தில் அதிகமான பனித்தட்டுகள் துருவங்களில் உருவாகின்றன.  அதாவது சூடான குளிர்காலத்தில், சூடான வாயு மிகையான நீர்மை ஆவியை [Moisture] உட்கொண்டு, பிறகு பனிப் பொழிவாகப் பெய்கிறது.  மேலும் வேனிற் காலம் மித வெப்பத்தில் நிலவி, பனிப்பாறை உருகுதல் வேகம் குறைகிறது.  தற்போது சரிவுக் கோணம் [23.5] சுமாராக நடுவில் உள்ளது.  பூகோளத் தலையாட்டம் துருவ நட்சத்திரம், வேகா நட்சத்திரம் என்னும் இரண்டு விண்மீன்களின் [Pole Star & Vega Star] இடையே நிகழ்கிறது.  அந்தத் தலையாட்டம் 23,000 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை மீள்கிறது.  சுற்றும் பம்பரத்தின் தலையைப் போல் பூமியின் சுற்றச்சும் சுழல்கிறது!  அந்தத் தலை யாட்டத்தால், பூகோளத்தின் வடகோளம், தென்கோளம் ஆகிய பகுதிகளில் குறிப்பிடத் தக்க வெப்பக் குளிர்ச்சி மாறுபடுகள் உண்டாகுகின்றன.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What Does Anti-Matter Exist ? (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 -Exploring the Early Universe 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 Science Daily – Cosmic Rays Linked to Global Warming (July 31, 2002)
21 A Cloudy Outlook of Global Warming (Aug 22, 2003)
22 No Link Between Cosmic Rays & Global Warming By : Fraser Cain (July 3, 2007)
23 Cosmic Rays Blamed for Global Warming By : Richard Gray (Feb 11, 2007)
24 The Chilling Stars – A New Theory of Climate Change By : Henrik Svensmark & Nigel Calder  (Sep 26, 2007) Totem Books (256 Pages $ 15.95)
25 Discover Magazine : Cosmic Rays & Global Warming By : Phil Plait Danish National Space Center (July 3, 2007)
26 Environmental Research Web : Could Cosmic Rays Cause Global Warming ? [Apr 3, 2008]
27  Physorg.com – Space & Earth Science – Cosmic Rays Do Not Explain Global Warming [Dec 17, 2008]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (February 12, 2009)

(கட்டுரை 50 பாகம் -4)

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

எலெக்டி ரானுக்கு எதிரான
பாஸிட்ரான் போல
பிண்டத் துக்கும் உண்டு
எதிர்ப் பிண்டம் !
பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு
பிள்ளைப் பிரபஞ்சத்தில்
பிண்டமும் எதிர்ப் பிண்டமும்
புணர்ந்து கொண்டு
கதிர்ச் சக்தியாய் மறைந்தன !
பிழைத்து மிஞ்சியது பிண்டமே !
கோடான கோடி
ஒளிமந்தைகள்
அண்டக் கோள்கள்
கருந்துளைகள்
உண்டாக்கியது சாதாப் பிண்டம் !
எதிர்ப் பிண்டம்
இல்லாமல் போனாலும்
விரைவாக்கி யந்திரத்தில்
படைக்கலாம் !
பொன்னூசி முனையிலே
பொங்கிச் சிதறிடும்
எண்ணற்ற எதிர்த் துகள்கள்
லேஸர் கதிரடித்து !

“சாதா பிண்டத்தைப் போல் எதிர்ப்பிண்டம் பொதுவாகப் (பிரபஞ்சத்தில்) காணப்படாது.  பூகோளத்தின் உயர்ந்த வாயு மண்டலத்தில் புகுந்தாலின்றி அல்லது பரமாணு விரைவாக்கி உள்ளே பார்த்தாலின்றி எதிர்ப்பிண்டத்தை ஒருவர் நேர் எதிரே நோக்க முடியாது. எதிர்ப் பிண்டங்கள் அபூர்வ மானவை அல்ல.  பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பு நேர்ந்த தருணத்திற்குப் பிறகு சாதா பிண்டமும், எதிர்ப்பிண்டமும் சம அளவு இருந்ததாக நம்புகிறோம்.  அப்போது பரமாணுக்கள் இயக்க நியதிகளில் சிறிதளவு சமத்துவ முரண் (Asymmetry in the Laws of Particle Interactions) இருந்ததால் அனைத்து எதிர்ப்பிண்டமும், பெரும்பான்மை சாதா பிண்டமும் பிரபஞ்சத் தோற்ற காலத்தில் பிணைந்து அழிந்து போயின.  கடந்த கால நிகழ்ச்சிகளின் பயனாய் விளைந்த தற்போதுள்ள பிண்டம் ஆக்கிரமித்த நமது பிரபஞ்சம்தான் மிஞ்சியுள்ளது !  ஆதலால் பிண்ட எதிர்ப்பிண்ட இயக்க ஆராய்ச்சிகள் பிள்ளைப் பிராய புதுப் பிரபஞ்சத்தை ஓரளவு தெரிசிக்க ஏதுவாகிறது.”

ஸ்டீஃபன் கௌட்டு (Stephane Coutu) (பென்சில்வேனியா மாநில துகள் விஞ்ஞானி) (செப்டம்பர் 2005)

“லேஸர் ஊசி ஒளிச் சோதனையில் எல்லோரையும் விட ஏராளமான எதிர்ப்பிண்டத்தை உண்டாக்கி நாங்கள் அளந்திருக்கிறோம்.  சிறு துடிப்பு லேஸர் மூலம் (Short-Pulse Laser) பெருமளவில் பாஸிடிரான் துகள்களை (Positrons —> Anti-Electrons) உண்டாக்கி யிருக்கிறோம்.  இந்தப் பேரளவு எதிர்ப்பிண்டத்தைப் படைத்து மெய்யான பிண்டத்தைப் போன்றதா எதிர்ப் பிண்டமும் என்று ஆழமாக ஆராய்ச்சி செய்து வருகிறோம்.  மேலும் நாம் நோக்கும் பிரபஞ்சத்தில் சாதாப் பிண்டம் மட்டும் ஏன் மிகையாக உள்ளது என்பதற்குக் காரணமும் காணலாம் என்று நினைக்கிறோம்.  அதனைத் தேடிச் சென்றோம்.  பட்டென கண்ணில் பட்டது !  மலிவான லேஸர் ஊசிக் கதிரைப் பயன்படுத்தி எதிர்ப்பிண்ட ஆய்வு மையத்தை அமைக்க முன்னோக்குகிறோம்.  நாங்கள் ஒரு புது யுகத்தில் நுழைந்திருப்பதாக உணர்கிறோம் !”

ஹியூ சென் & பீட்டர் பையர்ஸ்டோர்ஃபர் (Hui Chen & Peter Beiersdorfer, Livermore, California Researchers) [Nov 17, 2008]

“எவன் ஒருவன் குவாண்டம் நியதியால் அதிர்ச்சி அடைய வில்லையோ அவன் அதைப் புரிந்து கொள்ள வில்லை என்று நான் கூறுவேன்.”

நீல்ஸ் போஹ்ர் நோபெல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானி (1885-1962)

“ஒப்பற்ற உன்னத விஞ்ஞானி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் விஞ்ஞானம் செழித்து மேம்பட்ட நூற்றாண்டில் வாழ்ந்தவர்!  அணுகுண்டு ஆக்கம், பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு, ஒளித்துகள் பௌதிகம், [Quantum Physics] மின்னியல் துறை [Electronics] ஆகியவற்றில் அவர் கைத்தடம் படாத பகுதியே யில்லை!”

ஃபெரடரிக் கோல்டன் [Frederic Golden]

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

மருஸா பிராடக் (ஸான்டா பார்பரா, கலி·போர்னியா பல்கலைக் கழகம்)

செய்முறையில் பில்லியன் கணக்கான எதிர்த் துகள்கள் !

ஊசிமுனை அளவில் உள்ள தங்கத்தை லேஸர் ஊசிக் கதிரால் (Laser Beam) தாக்கினால் அந்த இயக்கத்தின் விளைவில் 100 பில்லியனுக்கும் மேற்பட்ட எதிர்ப்பிண்டத்தை உண்டாக்கலாம் !  கூர்மையான பிளாஸ்மா (ஒளிப் பிழம்பு) உந்துக் கதிரில் (Cone-shaped Plasma Jet or Torch) குறி உலோகத்தைத் தாக்கி அவ்விதம் வரும் எதிர்ப் பிண்டத்துகள்: பாஸிடிரான்கள் என்று அழைக்கப் படுவை.  எலெக்டிரானின் எதிர்ப்பிண்டமே பாஸிடிரான்.  எலெக்டிரான் எதிர்க் கொடை உடையது (Electron Negatively-Charged).  பாஸிட்ரான் நேர்க் கொடை உடையது (Positron Positively-Charged).  ஆய்வகத்தில் புதிய முறையில் ஏராளமான பாஸிடிரான் எதிர்த்துகள்கள் படைக்கும் இயக்க நுட்பம், எதிர்ப்பிண்ட ஆராய்ச்சியில் புதுப் பாதைகளைத் திறந்திருக்கிறது.  அவற்றில் முக்கியமாக வானியல் பௌதிக விஞ்ஞானத்தில் கருந்துளைகள், காமாக் கதிர் வெடிப்புகள் பற்றிய பிரம்பஞ்சத்தின் மர்மான நிகழ்ச்சிகளைப் புரிந்து கொள்ள வழி அமைக்கிறது. மேலும் எதிர்ப்பிண்ட ஆராய்ச்சி ஏன் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பின் தோற்றக் காலத்தில் எதிர்ப்பிண்டத்தை விட மிகையான சாதாப் பிண்டம் பிழைத்துக் கொண்டது என்று அறிந்து கொள்ளவும் உதவும்.

கலிஃபோர்னியா லிவர்மோர் ஆராய்ச்சிக் கூடத்தின் விஞ்ஞானிகள் ஹியூ சென் மற்றும் அவரது இணை ஆய்வாளர்களும் ஆய்வுக் கூடத்தில் புரிந்த சோதனையில் ஒரு மில்லி மீடர் தடிப்பான தங்கத் தகடை தீவிரம் மிக்க ஊசிக் கதிரால் (Ultra-Intense Laser Beam) தாக்கிக் கதிர்ரூட்டம் செய்தனர் (Irradition).  முதலில் காகிதத் தாளைப் போன்ற மெல்லிய தங்கத் தகடைப் பயன்படுத்திப் பலனின்றிப் போனது.  பிறகு ஒரு மில்லி மீடர் தகடை உபயோகித்து பேரளவு பெருக்கத்தில் பாஸிடிரான்கள் உண்டாவதைக் கண்டு புளதாங்கிதம் அடைந்தனர்.

எதிர்ப்பிண்டம், எதிர்த்துகள் (Anti-Matter or Anti-Particle) என்றால் என்ன ?

பௌதிக விஞ்ஞானத்தில் எதிர்ப்பிண்டம் என்பது மின்கொடை, காந்த நெம்புதல், கோணச் சுழற்சி (Electrical Charge, Magnetic Moment & Spin) ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒருவகைப் பிண்டம்.  அடிப்படைத் துகள்கள் எதிர்மறையானவை.  அத்தகைய எதிர்த்துகள்களைச் (Anti-Particles) செய்முறையில் பரமாணுக்களின் விரைவாக்கியின் உள்ளே உண்டாக்கலாம்.

1995 இல் செர்ன் விரைவாக்கியில் (CERN Accelerator) முதன்முதல் ஒன்பது எதிர் ஹைடிரஜன் அணுக்களை (Anti-Hydrogn Atoms of Anti-Matter) விஞ்ஞானிகள் உண்டாக்கிக் காட்டினர்.  அவை 40 நானோ வினாடிகள் (40 nano-seconds) நீடித்தன.  நேர்க் கொடை கொண்ட பாஸிடிரான் எதிர்க் கொடை கொண்ட எலெக்டிரானின் எதிர்ப் பிண்டம்.  எதிர்த் துகளோ அல்லது எதிர்ப் பிண்டமோ தனித்து நீண்ட காலம் நீடித்து வாழா !  அவை அருகில் உள்ள பொருட்களுடன் மோதிக் கதிர்வீசும் அல்லது இரண்டறக் கலந்து விடும்.

காலிஃபோர்னியா லிவர்மோர் விஞ்ஞானிகள் செய்த சோதனை

சோதனையில் விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்திய லேஸர் அயனிகளாகப் பிரித்து எலெக்டிரான்களை விரைவாக்கம் (Ionizes & Accelerates Electrons) செய்கிறது.  விரைவாக்கம் செய்யப்பட்ட எலெக்டிரான்கள் தங்கத் தகடை ஊடுருவிச் செல்கின்றன.  அப்போது அந்தப் பாதையில் தங்க உலோகத்தின் அணுக்கருவுடன் எலெக்டிரான்கள் இயங்கி பாஸிடிரான்களை உண்டாக்குகின்றன.  அந்த நிகழ்ச்சியில் தங்க அணுக்கரு ஓர் வினைவூக்கியாகப்  (Catalyst) பணிபுரிகிறது.  எலெக்டிரான்கள் சக்திக் கொத்துக்களை வெளியாக்கி, ஐன்ஸ்டைன் ஒப்பியல் நியதியில் எழுதிய பளு-சக்தி சமன்பாட்டின்படி E=mc² (Energy = Mass x Velocity of Light²) அவையே பிண்டமாகவும் , எதிர்ப் பிண்டமாகவும் மாற்றம் அடைகின்றன.

கால வெளியில் சக்தியைச் சேமிப்புக் களஞ்சியமாக்கி லேஸர் ஊசிக்கதிர்கள் ஆய்வகத்தில் பேரளவு பாஸிடிரான்களை வெகு துரிதமாக மிகையான அடர்த்தியில் உற்பத்தி செய்கின்றன.  அவ்விதம் உண்டான எதிர்த் துகள்கள் உடனே அருகில் உள்ள பொருள்களுடன் இணைந்து “காமாக் கதிர்களாய்ச்” (Gamma Rays) சக்தி வடிவில் மாறி மறைகின்றன.  அதனால்தான் நாம் நோக்கும் பிரபஞ்சத்தில் சாதாப் பிண்டம் மட்டும் பெருத்த அளவில் காணப் படுகின்றது.

பிரபஞ்சத்தின் தோற்ற காலத்தில் சாதாப் பிண்டமும் (Normal Matter) எதிர்ப் பிண்டமும் சமநிலையில் பரவி இருந்ததாகக் கருதப் படுகின்றன.  பிறகு எதிர்ப்பிண்டம் தேய்ந்து அல்லது சேர்ந்து அழிந்து போய், ஒருவித “சமத்துவ முரண்” (Asymmetry) உண்டாகி சாதாப் பிண்டம் நிலைபெற்றது. எதிர்ப்பிண்டம் தங்காமல் மறைந்தது.  ஆதலால் தொலைநோக்கி மூலம் நோக்கினாலும் அல்லது ரேடார் தட்டு மூலம் தேடினாலும், பிரபஞ்ச வெளியில் எதிர்ப்பிண்டம் எங்கும் காணப்படுவதில்லை.

முதல் எதிர்ப்பிண்டம் கண்டுபிடிப்பு & நிரூபணம்

பல்லாண்டுகளாக கருத்தியல் விஞ்ஞானிகள் (Theoretical Scientists) எதிர்ப் பிண்டத்தின் இருக்கையை ஊகித்தாலும் நிரூபிக்க முடியவில்லை.  1928 ஆம் ஆண்டில் பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞானி பால் டிராக் (Paul Dirac) குவாண்டம் நியதியையும் (Quantum Theory), ஐன்ஸ்டைன் ஒப்பியல் நியதியையும் (Theory of Relativity) எலெக்டிரானுக்காகச் சேர்த்து ஒரு புது சமன்பாட்டை எழுதினார்.  அந்தச் சமன்பாடு எதிர்த்துகள் பாஸிடிரான் இருக்கையை ஊகித்துக் காட்டியது.  அடுத்து அமெரிக்க விஞ்ஞானி கார்ல் ஆண்டர்ஸன் (Carl Anderson) தனது “முகில் பேழை” (Cloud Chamber) சோதனையில் பால் டிராக் ஊகித்த “பாஸிடிரான்” இருக்கையைப் படமெடுத்து நிரூபித்துக் காட்டினார்.

உயர்சக்தி அகிலக்கதிர்கள் (High Energy Cosmic Rays) பூகோளத்தின் வாயு மண்டலத்தைத் தாக்கும் போது சிறிதளவு எதிர்த்துகளை உந்து வீச்சுகளாய் (Anti-Matter Form of Jets) உண்டாக்குகின்றன.  விஞ்ஞானிகள் பரமாணு விரைவாக்கிகளில் மிதமான அளவில் எதிர்த்துகள்களை உற்பத்தி செய்து வருகிறார்கள்.  பிரபஞ்சத்தின் விண்மீன்களில் பிரம்மாண்டமான நிகழ்ச்சிகள் நேரும் நமது பால்வீதி மற்றும் பிற காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளின் மைய அரங்குகளில் எதிர்ப்பிண்டம் பிறக்கின்றது.

அத்தகைய எதிர்ப்பிண்டத்தின் இருக்கையை பாஸிடிரான்கள் அருகில் உள்ள பொருட்களுடன் கலந்து அழியும் போது எழுகின்ற காமாக் கதிரொளிகள் மூலம் கண்டுபிடிக்கலாம்.  எதிர்ப்பிண்டம் அழிகிறதென்றால் முழுவதும் காணாமல் போகிறது என்று அர்த்தமில்லை.  அதாவது பொருள் ஐன்ஸ்டைன் ஒப்பியல் நியதிப்படிச் சக்தியாக மாறி விடுகிறது.

1955 இல் காலிஃபோர்னியா பெர்க்கிலி பல்கலைக் கழகத்தின் “பெவடிரான்” துகள் விரைவாக்கியில் (Bevatron Particle Accelerator) விஞ்ஞானிகள் எமிலியோ ஸெக்ரே & ஓவன் சேம்பர்லைன் (Emilio Segre & Owen Chamberlain) இருவரும் முதன்முதல் எதிர்-புரோட்டான்களையும் & எதிர்-நியூடிரான்களையும் (Anti-Protons & Anti-Neutorns) உண்டாக்கினார்கள்.   செர்ன் விரைவாக்கியில் அண்டோனியோ ஸிசிச்சி & நியூயார்க் புரூக்ஹேவன் தேசீய ஆய்வகத்தில் 1965 இல் ஒரே சமயத்தில் முதன்முதல் எதிர்-டியூடிரானை (Anti-Deuteron) உண்டாக்கினர்.

எங்கெல்லாம் உயர்சக்தி தாக்குதல்கள் நேர்கின்றனவோ அங்கெல்லாம் நிச்சயம் எதிர்ப்பிண்டம் இருக்க வாய்ப்பிருக்கிறது.  நமது பால்வீதி மையத்தில் உள்ள சக்தி வாய்ந்த பூதக் கருந்துளை எதிர்ப்பிண்ட உந்து கணைகளை (Anti-Matter Jets) உண்டாக்குகிறது.  எதிர்ப்பிண்டம் சாதா பிண்டத்தோடு மோதும் விளிம்புகளில் காமாக் கதிரலைகள் எழுகின்றன.  கருந்துளைகளின் இயக்க அரங்கின் தொடுவிளிம்பில் (Event Horizon) உஷ்ணம் பேரளவில் மிகையாகும் போது அங்கே எதிர்த்துகள்கள் படைக்கப்படுகின்றன !

எதிர்ப்பிண்டத்தால் அடையும் பலாபலன்கள்

எதிர்ப்பிண்டத்தைச் சேமித்து வைக்க முடிந்தால் உயர்ந்த பயன்கள் அடையலாம்.  விஞ்ஞானப் புனைக் கதைகளில் “ஆண்டி மாட்டர் ஆயுதங்கள்” பயன்படுவதாய் எழுதப் பட்டுள்ளன.  அது கற்பனை ஆயினும் மெய்யான உபயோகங்களில் ஒன்றாகும்.  மருத்துவத் துறையில் புற்றுநோய் கண்டுபிடிப்புக்குப் “பாஸிடிரான் எழுச்சி உட்படமெடுப்பு” (PET – Positron Emission Tomography) தொழில் நுட்பம் கையாளப்படுகிறது.

அம்முறை எக்ஸ்ரே அல்லது புறவொலி (X-Ray or Ultra-Sound Image) முறையில் உடலின் உட்புறப் படமெடுப்பு செய்வது போலாகும்.  இரத்த ஓட்டத்தை அளந்து இரத்தக் குழாய் நோய்களை (Coronary Artery Disease) உளவப் பயன்படுகிறது.  அதற்கு பாஸிடிரான் உண்டாக்கும் காமாக் கதிர்வீசும் ஏகமூலங்கள் (Radio Isotopes Emitting Gamma Rays that Produce Positrons) உபயோகமாகும்.

அடுத்தொரு முக்கியமான பலாபலன் :  அண்டவெளிப் பயண ராக்கெட்டுகளுக்கு எரிசக்தியாய்ப் பயன்படுத்துவது.  பிண்ட எதிர்ப்பிண்ட பிணைப்பு இயக்கத்தில் துகள்களின் நிறை முழுவதும் இயக்க சக்தியாய் (Entire Rest Mass of the Particles is converted to Kinetic Energy) மாறுகிறது.  ஒரு கிலோ கிராம் பிண்டமும், ஒரு கிலோ கிராம் எதிர்ப்பிண்டமும் சேர்ந்தால் [As Per Einstein Mass Energy Equation  E=mc² (Energy = Mass x Velocity of Light²) ] 47 மெகாடன் டியென்டி வெடிசக்தி (Megatons of TNT Explosive Energy) கிடைக்கிறது.  அதை அண்டவெளி ராக்கெட் உந்து சக்திக்கோ அல்லது போரில் ஆயுத வெடிப்புக்கோ பயன்படுத்தலாம்.  எதிர்காலச் செவ்வாய்ப் பயணத்தில் (2020) நாசா எதிர்ப் பிண்ட எரிசக்தியை ராக்கெட்டுகளில் பயன்படுத்தி பயண நேரத்தையும், எரிபொருள் கனத்தையும் பெருமளவு குறைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What Does Anti-Matter Exist ? (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 -Exploring the Early Universe 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)
19 (1) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40802141&format=html (Gamma Ray Bursts)
20 Visions – How Science Will Revolutionize the 21st Century & Beyond By : Machio Kaku [1998]
21 Space.com – The Reality of Antimatter By : Robert Roy Britt (September 29, 2003)
22 Cornell Center of Materials Research -Antimatter (February 13, 2003)
23 Astronomy Magazine – Does Antimatter Matter ? By : Ray Jayawardhana (December 2006)
24 New & Improved Spaceship for Mars Missions – NASA Report (April 14, 2006)
25 CERN Report Questions about Antimatter [January 2008]
26 Billions of Anti-Matter Created in Laboratory By : Anne M. Stark [November 17, 2008]
27. Wikipedea Encyclopedia – Antimatter (February 1, 2009)

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (February 5, 2009)

(கட்டுரை 50 பாகம் -3)

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

காலக் கலைஞன் தூரிகைக்கு
ஓவியக் குழம்பாய்
வரைவதற்குப்
பிரபஞ்ச இருளில் மிதப்பது
கரும்பிண்டம் !
கரும்பிண்டத்தில் உள்ளது
சுட்ட பழமா ? அல்லது
சுடாத பழமா ?
கரும்பிண்டம் இல்லையேல்
காலாக்ஸிகள்
உருவாகா !
விண்மீன்கள் தோன்றா !
அண்டக் கோள்கள்
உண்டைக் கட்டி யாகா !
கரும்பிண்டத் துண்டுகளை
உருட்டிப்
பொரி உருண்டை ஆக்குவது
ஈர்ப்பு விசை !
அண்ட கோடிகளைத் துளைக்கும்
நுண்துகள்
அற்ப நியூடிரினோ பிரபஞ்சத்தின்
சிற்பச் செங்கல் !
அகிலப் பெரு வெடிப்பு சிதறிய
கோடான கோடி
அக்கினிப் பூக்கள் !

“மங்கித் தெரியும் விண்வெளி விளிம்புக்குப் படிப்படியாக வந்தடைகிறோம்.  நாம் அங்கே நிழல்களை அளக்கிறோம்.  மேலும் மர்மமான தவறுகளில் அங்கே அபூர்வமாகப் பரவிக் கிடக்கும் மிகப்பெரும் பிரபஞ்ச எல்லைக்குறிகளைத் தேடுகிறோம் !

அமெரிக்க வானியல் மேதை எட்வின் ஹப்பிள்

“அதனுடைய திணிவு நிறை எலெக்டிரானை விட மிகச் சிறியது !  என்ரிகோ ·பெர்மி அந்த நுண்துகளுக்கு “நியூடிரினோ” என்று பெயரிட்டார் ! அதன் சுழற்சி 1/2 (Spin 1/2) என்று இருக்கலாம் என்பது எனது யூகம்.  அதற்கு மற்ற பிண்டத் துகளுடனும், ஒளித்திரளுடனும் எந்த இணைப்பாடும் இல்லை. (No Interactions with Matter or Photons)”

நோபெல் பரிசு விஞ்ஞானி : உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) (1930)

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

மருஸா பிராடக் (ஸான்டா பார்பரா, கலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகம்)

“இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன்களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூடிரினோக்களின் திணிவு பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம்.  விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூடிரினோ துகள்கள் இருக்கலாம்.  அதனால் கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது அகிலவியல்வாதிகள் (Cosmologists) நியூடிரினோ துகள்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.”

ஜான் லேனர்டு விஞ்ஞானி ஹவாயி பல்ககைக் கழகம்

இரண்டுவகைக் கரும்பிண்டம் : குளிர்ந்த பிண்டம் ! சூடான பிண்டம் !

பிரபஞ்சம் எங்கும் கரும்பிண்டம் நிரம்பி உள்ளது என்று நம்புவதற்கு அநேக காரணங்கள் இருக்கின்றன.  அந்தக் கரும்பிண்டங்களே ஈர்ப்பாற்றல் மூலம் உருவாகிய பிரபஞ்சத்தைப் படிப்படியாக வடித்து விருத்தி செய்யத் தூண்டியவை என்பதற்கு ஆதாரங்கள் உள்ளன.  ஆனால் அந்தக் கரும்பிண்டங்களை தற்போதைய கருவிகள் மூலம் நேரடியாகக் காண முடியாதவாறு விண்வெளி இருள் வெள்ளத்தில் அவை ஒளிந்துள்ளன. இப்போது கரும்பிண்டம் என்று விஞ்ஞானிகள் சொல்லும் போது அதனுள் இருக்கும் “குளிர்ப் பிண்டம்” “சூடான பிண்டம்” என்னும் இருவகைப் பிண்டங்களின் கலப்பைத்தான் (Mixed Dark Matter or Cold & Hot Dark Matter) குறிப்பிடுகிறார்.  இந்தக் கூட்டு வகைக் கரும்பிண்டத்தில் குளிர்ந்த கரும்பிண்டமே பெரும்பான்மையாக மிகுதியாகவும், சூடான கரும்பிண்டம் மிகச் சிறியதாகவும் உள்ளதாக அறியப்படுகின்றன.  சமீபத்திய சோதனை ஆய்வுகளில் சூடான கரும்பிண்டம் சிறு சதவீதமாகவும், சுடாத கரும்பிண்டம் பிரபஞ்சத்தில் சுமார் 30% ஆகவும் இருப்பதாய்க் கணிக்கப் படுகின்றன.

சூடான கரும்பிண்டம் அல்லது கணப்புக் கரும்பிண்டம் என்றால் என்ன ?

சூடான கரும்பிண்டம் என்பது பூஜிய நிறை அல்லது பூஜிய நிறைக்கு ஒட்டிய பளுவுள்ளது !  அவற்றில் பிரதானமாக நிறையில்லாத நியூடிரினோ நுண்துகள்கள் (Massless Neutrino Particles) இடம் பெறுகின்றன.  ஐன்ஸ்டைனின் சிறப்பு ஒப்பியல் நியதிப்படி (Special Theory of Relativity) நிறையில்லாத் துகள்கள் ஒளிவேகத்தை ஒட்டிய விரைவில் பயணம் செய்கின்றன.  அவ்விதம் மிகச்சிறு நிறையுடைய துகள்கள் மிகப் பெரும் வேகத்தில் செல்வதால் அவற்றின் விரைவியக்கம் வெப்பத்தை உண்டாக்கும் (As per the Kinetic Theory of Gases) நிலையைப் பெறுகின்றன.

சுடாத கரும்பிண்டம் அல்லது குளிர்க் கரும்பிண்டம் என்றால் என்ன ?

பிரபஞ்சத்தில் பெரும்பான்மையாக ஒளிந்திருக்கும் கரும்பிண்டம் குளிர்க் கரும்பிண்டமே !  அந்தப் பிண்டங்களுக்கு மிகுந்த நிறை உள்ளதால் அவை ஒளிவேகத்துக்குக் குறைந்த ஒப்பியல் வேகத்தில் நகர்கின்றன.  ஆதலால் அவை தணிந்த உஷ்ண நிலையில் உலவுகின்றன.  அதிக உஷ்ணத்தில் உள்ள நுண்துகள் கரும்பிண்டம் ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய வேகத்தில் செல்வதால் அவை பிரபஞ்சத்தில் எந்த வடிவமைப்பும் செய்ய உதவாது சிதைத்து விடுகின்றன. அதே சமயத்தில் மெதுவாக நகரும் குளிர்ந்த கரும்பிண்டம் பிரபஞ்சத்தில் வடிவமைப்பு உண்டாக்க வழி வகுக்கிறது.

சூடான கரும்பிண்டம் என்னும் நியூடிரினோ நுண்துகள்கள்

கோடான கோடி பில்லியன் எண்ணிக்கையில் உள்ள நியூடிரினோ நுண்துகள்களே சூடான கரும்பிண்டத்தின் பெரும்பான்மைப் பிண்டமாக அறியப் பட்டுள்ளன. நியூடிரினோ நுண்துகள்கள் நகர்ச்சியைக் கருவிகள் மூலம் பதிவு செய்து விஞ்ஞானிகள் காண முடியும்.  1931 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) முதன்முதல் நியூடிரினோ நுண்துகள்கள் இருப்பைக் கண்டுபிடித்தார்.  ஆனால் அதற்கு நியூடிரினோ என்று முதலில் பெயரிட்டவர் இத்தாலிய அமெரிக்க விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி (Enrico Fermi). என்ரிக்கோ ·பெர்மிதான் முதன்முதல் (1934) அணுப்பிளவு செய்து அதை அறியாமல் போனவர்.  இரண்டாம் உலகப் போர் சமயத்தில் 1942 இல் அணு ஆயுத ஆராய்ச்சியின் போது சிகாகோவில் முதன்முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கத்தை (Nuclear Chain Reaction) நிகழ்த்திக் காட்டி அணு ஆயுதக் குண்டு ஆக்குவதற்கு உதவியவர்.

நியூடிரினோ நுண்துகளின் மாபெரும் பங்கு பல்வேறு வானியல் பௌதிக இயக்கங்களில் பரவிக் கடந்த இருபது ஆண்டுகளாய் அமெரிக்கா, கனடா, ரஷ்யா, ஜப்பான் ஆகிய நாடுகளில் ஆராய்ச்சிகள் பெருகி “நியூடிரினோ வானியல்” (Neutrino Astronomy) விஞ்ஞானமாகத் தனித்துத் தலைதூக்கியுள்ளது.  பிரபஞ்சவியல் நிலைப்படி பெரு வெடிப்பில் நிகழ்ந்த “அணுக்கருச் சேர்க்கைக்” கணிப்புகளில் (Nucleosynthesis) ஹீலியம், லிதியம், பெரிலியம், போரான், கார்பன் போன்ற எளிய மூலகங்கள் தோற்ற காலத்து அணுக்கரு இயக்கங்களில் உருவாகும் போது நியூடிரினோ நுண்துகள்கள் எண்ணிக்கை பேரளவில் பெருத்தன என்பது அறியப்படுகிறது.  ஆதலால் எளிய மூலகங்கள் எண்ணற்றுத் தோன்றும் போது எண்ணற்ற நியூடிரினோக்கள் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவில் பெருகின என்பது யூகிக்கப் படுகிறது.

இப்போதுள்ள அகில நுண்ணலைப் பின்புலம் (CMB ~ Cosmic Microwave Background) உருவாகி யிருக்கும் பெரும்பான்மைக் “கதிர்வீச்சுக் களம்” (Radiation Field) பெரு வெடிப்பு நிகழ்ந்த சில நிமிடங்கள் பிண்டத்திலிருந்து பிரித்து விட்டிருக்கிறது.  அந்தச் சமயம் கோடான கோடி பில்லியன் நியூடிரினோக்கள் பிண்டத்திலிருந்து விலக்கப்பட்டு வெளியேறின !  ஆதலால் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்புக்குப் பின் ஒரு காலத்தில் “முன்னறிவித்த அகில நியூடிரினோ பின்புலம்” (Predicted Cosmic Neutrino Background) எப்படிப் ·போட்டான் (Photon ~ ஒளித்துகள்) திரட்சி CMB (Cosmic Microwave Background) தன்னை நிரப்பி இருந்ததோ அதுபோல் ஆக்கிரமித்திருக்கிறது.

பிரபஞ்சத்தைக் கைக்கொண்ட கணப்பு & குளிர்ப்பு கரும்பிண்டங்கள்

விண்வெளி மண்டலம் முழுவதிலும் பரவியுள்ள குறிப்பாக காலாக்ஸிகளில் கணப்பு அல்லது குளிர்ப்பு கரும்பிண்டம் ஆக்கிரமித்திருந்ததது ஒரு தெளிவடைந்த விஞ்ஞான அறிவிப்பாகும்.  பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் காலாக்ஸிகள் உருவான வரையமைப்பில் (Pattern of Galaxies) நியூடிரினோக்கள் முழுப்பங்கு எடுத்துக் கொள்ள வில்லை.  முன்பு கூறியபடி பெரு வெடிப்பிலிருந்து ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய விரைவில் நியூடிரினோக்கள் வெளியேறியதால், அவை யாவும் பிண்டத் திணிவு ஏற்ற இறக்கத்தை சமப்படுத்த (Smoothen the Fluctuations in Matter Density) முற்பட்டன !

பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலங்களில் “நியூடிரினோ திணிவு” (Neutrino Density) பேரளவு கொண்டதாய் இருந்தது.  ஆதலால் பெரும்பான்மைப் பிண்டத் திணிவு நியூடிரினோ நுண்துகள்களால் நிரம்பி இருந்ததாக முடிவானது.  வேகம் மிகையாக அவை கொண்டிருப்பதால் நியூடிரினோக்கள் அடர்த்தி மீறிக் கெண்டிருந்த அரங்குகளை (Overdense Regions) – அதாவது பிரபஞ்ச சராசரி திணிவை மிஞ்சிய அரங்குகளை விடுவித்தன !  அதன் விளக்கம் என்ன வென்றால் நியூடிரினோக்களின் வேகம் மிகுதியாகத் தணியும் போது “திணிவு ஏற்ற இறக்கம்” (Density Fluctuations) தோன்றும் என்பதே.  அதாவது பிரபஞ்சம் விரியும் போது அதன் உஷ்ணம் தணிவு நிலை அடைந்து நியூடிரினோ துகள்கள் குளிர்ந்து போகின்றன.

சுமாராகச் சொல்லப் போனால் பிரபஞ்சத்தில் 75% கருமைச் சக்தி (Dark Energy), 21% கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 4% தான் சூரிய மண்டலம் போன்ற ஒளிமய மந்தைகள் (Named as 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% [Heavy Elements], மர்ம நியூடிரினோக்கள் 0.3% [Ghostly Neutrinos].

கருமைப் பிண்டத்தின் மர்மான நியூடிரினோ நுண்ணணுக்கள் !

பிரமாண்டமான பிரபஞ்சத்தில் முக்கால் திணிவுப் பகுதியான கருமைச் சக்தி (Dark Energy) மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாமலும் என்னவென்று விளக்க முடியாமலும் “அகிலப் புதிராக” (Heavenly Mystery) இன்னும் இருந்து வருகிறது !  அதைப் போன்று அடுத்து மர்மமானது பிரபஞ்சத்தின் கால் பகுதியாக இருக்கும் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Matter) !  புதிருக்குள் புதிரான நியூடிரினோ துகள்கள் பிரபஞ்சப் பிண்டத்தின் மூலத்துக்கு அடிப்படை என்று நிரூபிக்க உதவலாம் !  அகிலவெளிப் புதிர்களை ஆழ்ந்து ஆராய விஞ்ஞானிகள் நுண்ணணு விரைவாக்கிகள் (Particle Accelerators), தொலைநோக்கிகள், துணைக்கோள்கள் ஆகியவற்றைத் தற்போது பயன்படுத்தி வருகிறார்.  சில உயர்ச் சீரமைப்பு நுண்ணணுக்கள் (Super Symmetric Particles) மிகப் பலவீனமாக உடனியங்கும் துகள்களின் பிரதானக் குடிகள் (Prime Candidates for the very weakly interacting Particles) என்று ஜப்பானிய விஞ்ஞானி முராயமா கருதுகிறார்.  விரைவாக்கிகள் நுண்ணணுக்கள் எவ்விதம் தம்முள் உடனியங்குகின்றன என்று உளவவும், அவற்றின் திணிவு நிறையை (Mass) அளக்கவும் உதவுகின்றன.  அம்முறையில் “நியூடிரினோ பௌதிகம்” (Neutrino Particle Physics) ஓர் மகத்தான இடத்தைப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளது !

பிரமஞ்சத்தின் கரும்பிண்டம் என்றால் என்ன ?

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.

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.

குளிர்ப்புக் கரும்பிண்டம் பற்றி விளக்கங்கள்

குளிர்ப்புப் பிண்டம் என்பது பெரு வெடிப்பு நியதி செம்மையாக்கப் பட்டதின் விளைவே. அந்தப் புதிய நியதியில் பிரபஞ்த்தில் உள்ள பெரும்பான்மைப் பிண்டத்தை அதன் மின்காந்தக் கதிர்வீச்சால் காண முடியா தென்னும் ஓர் அனுமானம் சேர்க்கப் பட்டுள்ளது.  அதனால் அந்தப் பிண்டம் கருமை யானதாகக் கருதப்படுகிறது.  அத்துடன் அதில் உள்ள துகள்கள் குளிர்ந்து போனவை என்றும் மெதுவான வேகத்தைக் கொண்டவை என்றும் ஊகிக்கப் படுகின்றன. 2006 ஆண்டில் செய்த கருத்துச் செம்மையில் (Update) அநேக அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள் (Cosmologists) எப்படிப் பிரபஞ்சம் தோற்ற காலத்தில் சமமான நிலையிலிருந்து (Shown by Cosmic Microwave Background Radiation) நாமின்று காணும் பெருங்காட்சிப் பிரபஞ்சமாய்த் திரண்ட நிலை பரவிய காலாக்ஸிகளாகவும் அவற்றின் கொத்துக்களாகவும் (Lumpy Distribution of Galaxies & their Clusters) ஆயின என்னும் குளிர்ப்புக் கரும்பிண்ட நியதியை ஆதரிக்கிறார்கள்.

ஒரு பிரச்சனை என்ன வென்றால் குளிர்ப்பு கரும்பிண்ட நியதி கருமைப் பிண்டம் என்ன உட்துகள்கள் கொண்டவை என்று தெளிவாகச் சொல்வதில்லை.  கருமைப் பிண்டத்தில் உள்ள நலிவியக்கப் பெருநிறைத் துகள்கள் (WIMPs – Weakly Interacting Massive Particles) என்பவை அறியப்படாத ஒருவகை கனநிறைத் துகள்களே.   அவற்றைக் காண வேண்டுமானால் பிரான்சில் தற்போது அமைக்கப் பட்டிருக்கும் பூத வடிவான செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம் (Cern Accelerator) மூலம்தான் உண்டாக்கிக் காண வேண்டும்.

கனநிறைச் சிக்கன வளையொளி வடிவுகள் (MACHO -Massive Compact Halo Objects எனப்படுபவை, கருந்துளைகள், நியூட்ரான் விண்மீன்கள், வெள்ளிக் குள்ளிகள், மங்கிய விண்மீன்கள் அல்லது கோள்கள் போன்ற ஒளியற்ற வடிவுகள் (Non-Luminous Objects) கொண்ட ஆறிப்போன வடிவண்டங்கள் (Condensed Objects). இவற்றை எல்லாம் காலாக்ஸிகளின் பின்புலத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் லென்சின் மூலம் (Gravitational Lensing) கண்டுபிடிக்கலாம்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

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 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711221&format=html [கருமைப் பிண்டம் என்றால் என்ன ?]
21 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40806122&format=html [மர்மான நியூடிரினோ]
22 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40809041&format=html [காலாக்ஸிகள் மோதிக் காணப்பட்ட கரும்பிண்டம்]
23 The Search for Infinity – Solving the Mysteries of the Universe “The Dark Side of Matter -The Missing Universe” (1995)
24 Discover Magazine – A Field Guide to the Invisible Universe By : Martin Rees & Priyamvada Natarajan [Fall 2008]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (January 29, 2009)

(கட்டுரை 50 பாகம் -2)

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

பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதியை
எழுதப் போவது
விரைவாக்கும் கருஞ்சக்தி !
உந்தித் தள்ளும்
பிரபஞ்சத்தைப்
பிழைக்க வைக்குமா அல்லது
பிளந்து விடுமா ?
ஒளிமந்தைகளின்
கவர்ச்சி விசைக்கு எதிராய்
விலக்கு விசையாய்
துவக்கப் பட்டது
கால வெளிக் கருங்கடலில் !
விண்வெளியின்
மெய் நிறம் கருமையா ?
ஆழியைச் சுற்றி
ஒளிமந்தைகள் படைக்கும்
காலக் குயவனின்
களிமண்ணா
கருமைப் பிண்டம் ?
காலக் குதிரை ஓட்டும்
கடவுளின் ஆத்ம விசையா
கருமைச் சக்தி ?
உருவ மற்ற
கடவுளின் போர்வையே
கருமை நிறமா ?

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

நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச வெப்ப இழப்பு (Entropy) தீவிரமாய் மிகையாகிக் கொண்டு வருகிறது.  அதாவது சிறுகச் சிறுக விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் முடிவிலே அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும்.  விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒரு காலத்தில் 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)

இந்த பௌதீக உலகத்திலே மர்மத்தைத் தாண்டிச் சென்று குறிப்பிடாத ஒரு மர்மம் இல்லை ! அனைத்து அறிவு வீதிகளும், நியதிகளின் தனி வழிகளும், சிந்தனை யூகிப்புகளும் முடிவிலே, மனித மகத்துவம் தொட முடியாத ஒரு பிரதமக் கொந்தளிப்பை (Primal Chaos) நோக்கிச் செல்கின்றன.”

லிங்கன் பார்னெட் (பிரபஞ்சம் & டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன்)

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலாக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது ! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது ! அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !

அமெரிக்க வானியல் மேதை எட்வின் ஹப்பிள்

பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதியை எழுதப் போகும் கருமைச் சக்தி !

நமது அகிலாண்ட கோடியின் எதிர்கால முடிவு வரலாற்றைத் தீர்மானிக்கப் போவது புரிந்தும் புரியாத புதிரான கருமைச் சக்தியே (Dark Energy) !  பிரபஞ்சத்தில் கருமைச் சக்தி இருப்பதை நாசா பிப்ரவரி 2003 இல் நிரூபித்துக் காட்டினாலும் அந்த “அகில விசை” (Cosmic Force) இன்னும் புரியாத ஓர் மர்மச் சக்தியாகவே இருந்து வருகிறது.  ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிரான விலக்கு விசை இந்தக் கருமைச் சக்தி.  காலாக்ஸியில் உள்ள எண்ணற்ற விண்மீன்கள் தமது கவர்ச்சி விசையால் ஒன்றை ஒன்று இழுத்துக் கொண்டு மையத்தைச் சுற்றி வர நடுவில் உள்ளப் பூதக் கருந்துளையின் அசுரக் கவர்ச்சி விசை அத்தனை கோடான கோடி விண்மீன்களையும் தன்வசம் ஈர்த்துப் பிடித்துக் கொள்கிறது.  பிரபஞ்சத்தில் உள்ள பில்லியன் கணக்கான காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை ஒன்றை விட்டு ஒன்றை உந்தித் தள்ளி வருவது இந்த கருமைச் சக்தி என்னும் விலக்கு விசையே !  அதாவது பிரபஞ்ச விரிவை முடிவின்றித் தொடர்ந்து இயக்கி வருவது இந்தப் புதிரான கருமைச் சக்தியே !

இந்த முடிவிலா விரிவு நியதி பிரபஞ்சம் முடிவில் ஒரு “பெரும் நொறுங்கலில்” (Big Crunch) சிதைந்து விடும் என்னும் ஒரு கருத்தை முறியடிக்கிறது.  ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் முதல் ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் வரை பிரபஞ்சம் ஒருநாள் விரிவை நிறுத்தி ஈர்ப்பு விசையால் திரண்டு உள்வெடிப்பில் (Implosion) முறியும் என்று கருதினார்கள் !  நாசா ஆராய்ச்சியாளர் WMAP “நுண்ணலை வேறுபாடு விண்ணுளவி” (Microwave Anisotropy Probe MAP, Launched in 2001) மூலம் அறிந்ததில் பிரபஞ்சத்தில் “கனல் தளங்கள்” (Hot Spots) இருப்பதைக் கண்டு, பிரபஞ்சம் துரித விரைவாக்கத்தில் விரிவதை (Expansion of the Universe is Accelerating) நிரூபித்தார்கள்.  அதாவது விலக்கு விசையானக் கருமைச் சக்தி மட்டுமே அத்தகைய விரைவாக்கத்தைப் புரிய முடியும் என்பது தெளிவானது !  நமது பிரபஞ்சத்தின் விரிவு மிக வேகத்தில் நிகழ்வதால் ஈர்ப்பு விசையால் இழுத்துச் சிறிதாகி அது நொறுங்கிச் சிதையும் என்னும் அவரது கோட்பாடு புறக்கணிக்கப் படுகிறது.

“இந்த புதிய கோட்பாடு பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய நமது கருத்தை மாற்றிவிடும்,” என்று கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் விஞ்ஞானி அந்தோணி லாஸன்பி கூறினார்.  இதை மற்றோர் விஞ்ஞானி இப்படிக் கூறுகிறார் : “ஒரு பந்தை மேல் நோக்கி வீசுவதைப் போன்றது இது.  கவர்ச்சி விசை மட்டும் இருக்கமாயின் மேலே செல்லும் பந்து மெதுவாகி நின்று திரும்பித் தரையை நோக்கி விழும்.  விலக்கு விசை எதிராகத் தள்ளுவதால், பந்து நிற்காமல் தொடர்ந்து விரைந்து செல்கிறது.”  அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள் (Cosmologists) நமது பிரபஞ்ச உருவை அளக்க அதனுள் அடங்கிய பிண்ட சக்தியைக் கூட்டிச் சமீபத்தில் வெளியிட்டார்.  அந்த அறிவிப்பின்படி கருமைச் சக்தியே (74%) பெரும்பான்மையாக உள்ளது.  அடுத்து கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 22%  மூன்றாவது கோடான கோடி எண்ணிக்கையில் இருக்கும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகள், வாயுக்கள், தூசி துணுக்குகள், விண்கற்கள் போன்றவை (பரிதி மண்டலத்தின் கோள்கள் உட்பட) : 4%.

ஐன்ஸ்டைன் அறிவித்த அகிலவியல் நிலையிலக்கம் (Cosmological Constant)

1917 ஆம் ஆண்டில் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ஓர் சமன்பாட்டில் அகிலவியல் நிலையிலக்கத்தைப் பயன்படுத்தி இருக்கிறார்.  அந்தக் காலத்தில் விரிந்து செல்லும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிக் கருத்துக்கள் எழவில்லை.  பிரபஞ்சம் நிலையானது. (Universe was Static) அது விரியாதது, சுருங்காதது என்ற கருத்தே நிலவியது. அத்தகைய நிலையான ஒரு பிரபஞ்சத்தையே ஊகித்து பூதகரமான கவர்ச்சி விசையைச் (Gravitational Force) சமன் செய்ய அவர் ஒரு அகிலவியல் நிலையிலக்கத்தைப் பயன்படுத்தினார்.  அதற்குப் பிறகு 1929 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் தன் தொலை நோக்கியைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சம் மெய்யாக விரிவதை எடுத்துக் காட்டினர் !  உடனே ஐன்ஸ்டையின் அதை ஒப்புக்கொண்டு தான் “வாழ்க்கையில் செய்த மாபெரும் தவறு (Biggest Blunder of Life) என்று சொல்லிச் சமன்பாட்டிலிருந்து   “அகிலவியல் நிலை யிலக்கத்தை”  நீக்கினார்.  அப்போது ஐன்ஸ்டைன் பிரபஞ்சத்தின் விரிவு விரைவேற்றம் அடைகிறது (Expansion of the Universe is Accelerating) என்பதை அறியத் தவறினார்.

நியூட்டனின் இரண்டாவது நியதிப்படி உந்துவிசை = பளுநிறை X விரைவேற்றம் (Force = Mass X Acceleration).  அதைத் திருப்பிக் கூறினால் ஒரு பளுநிறை விரைவேற்றத்தில் நகர்ந்தால் அதை உந்தித் தள்ளுவது ஒரு விசையாக இருக்க வேண்டும்.  அதாவது காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளின் வேகத்தை விநாடிக்கு விநாடி மிகுதியாகச் செய்வது ஒருவித மர்ம விசை என்று கருதப்பட்டது.  ஐன்ஸ்டைன் தவறெனக் கருதிப் புறக்கணித்த அகிலவியல் நிலையிலக்கமே பின்னால் அந்த மர்ம விசைக்குச் சார்பாக எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது.  அந்த நிலையிலக்கமே காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை உந்தித் தள்ளும் கருமைச் சக்திக்கு விதையிட்டது என்று உறுதியானது !

பிரபஞ்சத்தைக் கிழிக்குமா கருமைச் சக்தி ?

1998 ஆம் ஆண்டில் விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதியக் கண்டுபிடிப்பை வெளியிட்டது விஞ்ஞான உலகை அசைத்து விட்டது !  அந்தக் கண்டுபிடிப்பு இதுதான் : ஏதோ ஓர் மர்ம விசை பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதத்தை விரைவாக்கம் (Accelerating the Rate of Expansion) செய்கிறது ! அந்தப் புதிரான விசைக்குத்தான் “கருமைச் சக்தி” (Dark Energy) என்று பெயர் வைத்தார்.  கருமைச் சக்தியின் உட்கலப்பு (Composition) என்ன வென்று தெரியாவிட்டாலும், அதுவே பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதத்தை (Expansion Rate) ஆட்சி செய்கிறது என்றும் பிரபஞ்சத்தின் முடிவான தலைவிதியை (Ultimate Fate) நிர்ணயம் செய்கிறது என்றும் தெளிவானது.

பிரபஞ்சத்தின் விரிவியக்க வீதம் மிகையாகத் துரிதமாகும் போது, கருமைச் சக்தியைச் சார்ந்த “சக்தியின் திணிவு” (Energy Density Associated with Dark Energy) வலுவாகி முடிவிலே அகிலத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் பிணைத்துள்ள வடிவண்டங்கள் (Gravitational Objects) எல்லாம் பிளந்து கொண்டு சிதைந்து விடும் என்று சில விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார் !  அதாவது மிகையாகும் துரித விரைவாக்கம் சூரிய மண்டலம் போன்ற உள்ளகக் குழுக்களைப் பிளந்து விடும் என்பது ஒன்று.  உதராணமாக நமது பரிதியிலிருந்து பூமியைப் பிரித்து அதைச் சிதைத்து விடலாம் !  அவ்விதம் சிறுகச் சிறுகச் சீர்குலைத்து இறுதியில் அணுக்களைக் கூடப் பிரித்து விடலாம் ! ஆனால் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸி பூதக் கொத்துக்களில் (Galactic Superclusters) ஒன்றை விட்டு ஒன்றைப் பிளக்கும்படிச் செய்யாது என்றும் அவர் சொல்கிறார்.  கருமைச் சக்தியானது பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு முடிவு காலத்தில் சீர்குலைக்கும் இந்த அழிவியல் இயக்கத்தைப் “பெரும் பிளவு” (Big Rip) என்று அந்த விஞ்ஞானிகள் பெயரிடுகிறார் !

பூதத் தொலைநோக்கியில் பிரபஞ்சத்தை ஆய்ந்த அமெரிக்க விஞ்ஞானி

அமெரிக்க வானியல் நிபுணர், எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] 1929 ஆம் ஆண்டில் கண்டு பிடித்த விண்வெளி விந்தை பெரு வெடிப்பு நியதிக்கு ஆணித்தரமான சான்றாக ஆனது! வெகு தொலைவு காலக்ஸிகள் [Galaxies] விடும் ஒளிநிறப் பட்டையை [Light Spectrum], சக்தி வாய்ந்த பூதத் தொலை நோக்கி மூலம் ஆராய்ந்த போது, அது செந்நிற விளிம்பை நோக்கிப் பெயர்வதைக் [Redshift, செந்நிறப் பெயர்ச்சி] கண்டார்! ‘டாப்பிளர் விளைவு’ [Doppler Effect] கூற்றுப்படி செந்நிறப் பெயர்ச்சிக் காலக்ஸிகள் ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி அப்பால் போகின்றன என்று தெளிவாக நிரூபிக்கிறது! மேலும் காலக்ஸிகளின் தூரம் அதிகமாக அதிகமாக, அவற்றின் வேகமும் மிகையாகிறது, என்றும் எட்வின் ஹப்பிள் கண்டுபிடித்தார்.

கருமைப் பிண்டமும், கருமைச் சக்தியும் (Dark Matter & Dark Energy) பிரபஞ்சப் படைப்பின் கண்ணுக்குத் தெரியாத படைப்பு மூலத்தின் இயக்கக் கருவிகள் !  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.

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.  மிகச் சிறிய அளவில் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இழுத்துக் கொள்வதையும், மோதிக் கொள்வதையும், பின்னிக் கொள்வதையும் குறைத்துள்ளது !  அவ்வியக்கங்கள் காலாக்ஸிகள் உருவாகச் சிற்ப வேலை புரிகின்றன.  கருமைச் சக்தி வலுவற்ற தாகவோ, 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 Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What is Dark Energy ? & How Did the Milky Way Galaxy Form ? (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 Spaceflight Now – Hubble’s Evidence for Dark Energy in the Young Universe (Nov 16, 2006)
21 Large Synoptic Survey Telescope (LSST) – Dark Energy
22 The Sydney Morning Herald – Saving the Universe (Feb 11, 2003)
23 A Mysterious Dark Energy Fills the Universe By : Rhiannon Buck [Feb 12, 2008]
24 The Newyork Times – Dark Energy Stunts Galaxies’ Growth By : Dennis Overbye [Dec 17, 2008]
25 The Daily Galaxy – Will Dark Energy Save the Universe ? (Jan 20, 2009)
26 Astronomy Magazine – Will Dark Energy Tear the Universe Apart ? By : Liz Kruesi (February 2009)

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (January 22, 2009)

(கட்டுரை 50 பாகம் -1)

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

காலவெளிக் கருங்கடலில்
கோலமிடும்
ஒளிமந்தைத் தீவுகள் !
காலாக்ஸி மந்தையில்
சுருள் சுருளாய் சுற்றுபவை
கால்களா ? வால்களா ? கைகளா ?
ஆதி அந்தம் அறிய முடியா
அகில அலைக் கடலில்
ஆக்டபஸ் போல் நீந்துபவை
காலாக்ஸி ஆழிகள் !
மையத்தில் ஒளிக்கதிர்கள் வீசும்
கருந் துளைகள்
பிரபஞ்சக் கலைச் சிற்பியின்
கரு மைக் களஞ்சியம் !
அகிலக் கடலில்
அசுரத் தீவுகளாய் மிதக்கும்
பூதத் திமிங்கலங்கள் !
தூங்கியும் தூங்காத உடும்புகள் !
விண்மீன் விழுங்கிகள் !
காலாக்ஸிகள் பின்னலாம் !
விண்மீன்கள் பிறக்கலாம் !
ஒளியை உறிஞ்சிக்
கருமைப் பிண்டமாய் மாற்றும்
மந்திர வாதி
மாயக் கருந்துளை !

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

ஸ்டீவ் நாடிஸ், (Astronomy Science Editor)

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

ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் (1970)

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன ! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலாக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது ! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது ! அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !

வானியல் மேதை எட்வின் ஹப்பிள்

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)

இந்த பௌதீக உலகத்திலே மர்மத்தைத் தாண்டிச் சென்று குறிப்பிடாத ஒரு மர்மம் இல்லை ! அனைத்து அறிவு வீதிகளும், நியதிகளின் தனி வழிகளும், சிந்தனை யூகிப்புகளும் முடிவிலே, மனித மகத்துவம் தொட முடியாத ஒரு பிரதமக் கொந்தளிப்பை (Primal Chaos) நோக்கிச் செல்கின்றன.”

லிங்கன் பார்னெட் (பிரபஞ்சம் & டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன்)

பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, வாழ்வுச் சுற்று ஆயுள் முடிந்த பின் பெருநிறை விண்மீன்கள் (Massive Stars) ஒருவேளை சிதைந்து, ஒற்றைப் பூதநிறை வடிவுக் (Super Massive Object) கருந்துளைகள் நிலை பெறத் தோன்றியிருக்கலாம்.

ஆன்ரியா கீஸ், வானியல் பௌதிகப் பேராசிரியை (Andrea Ghez, UCLA)

பால்வீதி மையத்தை நோக்கிப் பயணம்

நூறாயிரம் ஒளியாண்டு அகலமான நமது பால்வீதி காலாக்ஸி போல் மில்லியன் கணக்கான காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகள் பிரபஞ்ச விண்வெளிக் கடலில் நகர்ந்து கொண்டு வருகின்றன.  மனத்தாலும் படத்தாலும் கற்பனை செய்ய முடியாத அந்த ஒளிமயத் தாம்பாளத்தில் கோடான கோடி விண்மீன்கள் காலாக்ஸி மையத்தைச் சுற்றி வருகின்றன.  பேரசுர ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட அத்தனை கோடி விண்மீன்கள் காலாக்ஸியின் பின்னல் வலையிலிருந்து தப்பி ஓடிவிடாதபடி அதன் மையத்தில் மாயமான புதிரான ஓர் ராட்சத விசையின் கவர்ச்சி இருக்க வேண்டும் என்று பல்லாண்டுகளாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் ஊகித்து வந்தார்கள்.  2005 ஆம் ஆண்டில் அந்த மர்மான மைய ஈர்ப்புவிசை என்ன வென்று விஞ்ஞானிகள் தெளிவாகக் கண்டறிந்தனர்.  அது ஒரு பூதக் கருந்துளை என்பது உறுதியாக அறியப்பட்டது.  நமது பால்வீதி ஒளிமந்தை பூமியிலிருந்து 26,000 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது.  அதன் அகலம் சுமார் : 100,000 ஒளியாண்டு.  அதில் உள்ள விண்மீன்கள் எண்ணிக்கை சுமார்: 100 பில்லியன் ! நமது பரிதி அவற்றில் ஒன்று !

1999 ஆம் ஆண்டில் முதன்முதல் துல்லியமாக பரிதி பால்வீதி காலாக்ஸியில் ஒருமுறைச் சுற்றும் காலாக்ஸி ஆண்டு காலத்தை (A Galactic Year = 226 Million Years) 226 மில்லியன் ஆண்டுகள் என்று விண்வெளியில் அளந்து கண்டிருக்கிறார்.  இதே இடத்தில் முன்பு பரிதி மண்டலம் இருந்த போதுதான் உலகத்தில் ஏராளமான பல்வேறு டைனோஸார்ஸ் பூமியில் உலவி வந்தன !  இதுவரைப் பரிதி மண்டலம் சுமார் 20 அல்லது 25 சுற்றுக்கள் பால்வீதி மையத்தைச் சுற்றி விட்டது என்று ஊக்கிக்கப் படுகிறது !

இப்போது ரேடியோ தொலைநோக்கியைப் (Radio Telescope) பயன்படுத்தி வானியல் விஞ்ஞானிகள் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி கணக்கிடுவதைப் போல் 500 மடங்கு துல்லியமாக அண்டவெளி வடிவுகளை, அவற்றின் இடைவெளித் தொலைவுகளை (Celestical Bodies & Distances) அளந்து விடுகிறார். பால்வீதி ஒளிமந்தையில் பரிதி மண்டலக் கோள்கள் சுற்றியதை அவ்விதம் கணித்ததில், அவற்றின் சுற்று வேகம் (Orbital Speed) விநாடிக்கு 135 மைல் என்று அறிந்திருக்கிறார். அதாவது பால்வீதியைப் பரிதி மண்டலம் ஒருமுறைச் சுற்ற சுமார் 226 மில்லியன் ஆண்டுகள் எடுக்கின்றன.

பால்வீதி காலாக்ஸியின் விபரங்கள்

நமது பால்வீதி ஒளிமந்தை ஒரு சுருள் காலாக்ஸி (A Spiral Galaxy).  அதன் வளைவுக் கரங்கள் “எரியும் கிருஷ்ணச் சக்கிரம்” போல் சுருளாய் மையத்திலிருந்து தொடங்குகின்றன. ஒரு கரத்தில் உள்ள பரிதி மண்டலம் பால்வீதி மையத்திலிருந்து 26,000 ஒளியாண்டு தூரத்தில் சுற்றி வருகிறது.  பால்வீதி மையத்தைப் பரிதி மணிக்கு 486,000 மைல் வேகத்தில் சுற்றி வருகிறது.  பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு வடிவும் (Object) பிரபஞ்சம் சீரான விரைவாக்க வீதத்தில் (Constant Accelerating Rate) விரிந்து வருவதால். ஒன்றை விட்டு ஒன்று நகர்ந்து கொண்டே வருகிறது.

பரிதி மண்டல அளப்பின் போது விஞ்ஞானிகள் பால்வீதி மையத்தின் அருகே இருக்கும் “சாகிட்டேரியஸ் A” (Sagittarius A) என்னும் ஓர் விண்மீனைக் குறிவைத்தார்.  இருபது ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் [1988] அந்த விண்மீன் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.  பத்து நாட்கள் தொடர்ந்து தொலைநோக்கி மூலம் அந்த விண்மீனின் நகர்ச்சியை மற்ற விண்மீன்கள் நகர்ச்சிக்கு ஒப்பாக அளந்தார்கள்.  அவர் குறிவைத்த “சாகிட்டேரியஸ் A” விண்மீனின் ஒப்பியல் நகர்ச்சித் தூரம் மிக மிகச் சிறியது.

அதாவது பரிதி போல் மையத்தைச் சுற்றும் வேகம் (விநாடிக்கு 135 மைல்) இல்லாமல் “சாகிட்டேரியஸ் A” மையத்தை மிக மிகக் குன்றிய வேகத்தில் சுற்றுவதால் மையத்தில் பேரசுரத் திணிவுள்ள கருந்துளை ஒன்றிருப்பதற்குச் சான்று அளித்துள்ளது.  அந்த மையக் கருந்துளையின் அசுர நிறை நமது பரிதியின் நிறையைப் போல் 2.6 மில்லியன் மடங்கு என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது !

நமது பரிதியானது பால்வீதி மையத்தை நோக்கியோ அல்லது விலகியோ காலாக்ஸித் தளமட்டத்திற்கு (Galactic Plane) மேலோ அல்லது கீழோ நகர்ந்து வருவதாக அறியப் பட்டுள்ளது.  அவ்விதம் பரிதி மேலும், கீழும் ஏறி இறங்கும் ஒரு சுற்றியக்கத்துக்கு 64 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகின்றன !  மேலும் பால்வீதி ஒளிமந்தை “விர்கோ குழுக் கொத்து” (Virgo Cluster) ஈர்ப்பாற்றலால் கவரப் படுகிறது என்பதும் அறியப்பட்டிருக்கிறது.  பொதுவாக நமது பால்வீதி ஒளிமந்தையின் காந்தக் களம் நமது பரிதி மண்டலத்தைக் காலாக்ஸியிலிருந்து அடிக்கும் புயலிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

பால்வீதி ஒளிமந்தை மையத்தின் நடுக்கரு

பால்வீதி காலாக்ஸியின் நடுக்கருத் தோற்றம் விண்மீன்கள் பிறப்பிக்கும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத பல்வேறு அலைவரிசைகளில் (Invisible Wavelengths) இருக்கும் ஓர் அரங்கமாக அறியப்பட்டுள்ளது.  சிவப்பு நிறம் ரேடியோ அலை எழுச்சியைக் காட்டும்.  பச்சை நிறமுட்சிவப்பு நடுநிலைக் கதிர்வீச்சைக் காட்டுகிறது.  நீல நிறம் எக்ஸ்-ரே வீச்சைக் காட்டுகிறது. (படத்தைப் பாருங்கள்)

“பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, வாழ்வுச் சுற்று ஆயுள் முடிந்த பின் பெருநிறை விண்மீன்கள் (Massive Stars) ஒருவேளை சிதைந்து, ஒற்றைப் பூதநிறை வடிவுக் (Super Massive Object) கருந்துளைகள் நிலை பெறத் தோன்றியிருக்கலாம்.” என்று காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் பௌதிகப் பேராசிரியை ஆன்ரியா கீஸ் கூறுகிறார்.  கீஸின் ஆராய்ச்சிக் குறிக்கோள்கள் யாவும் விண்மீன்கள், அவற்றைச் சுற்றும் கோள்கள் ஆகியவற்றின் மூலத் தோற்றத்தை நோக்கியே சென்றன.  அத்துடன் அவரது ஆராய்ச்சிகள் காலாக்ஸியின் மையத்தில் இருக்கும் பிண்டத்தின் பரிமாற்றம், இயற்கைப் பண்பாடு (Distribution & Nature of Matter at the Center of Galaxy) பற்றியும் இருந்தன.  புது நோக்கு முறையைப் பயன்படுத்தி தூசிமிக்க பால்வீதி மையத்தைத் துருவி ஆராய்ந்து, பற்பல விண்மீன்கள் விரைவாகச் சுற்றி வரும் ஒரு கருந்துளை வீற்றிருப்பதைக் கண்டார்.  அது ஓர் சாதாரண கருந்துளை இல்லை.  நமது பரிதியப் போல் பல கோடி மடங்கு பேராற்றல் கொண்ட பூதக் கருந்துளை அது !

பால்வீதி மையத்தில் உள்ள கருந்துளை நமதி பரிதியைப் போல் 3 மில்லியன் மடங்கு பெருநிறை கொண்டது !  அது சாகிட்டேரியஸ் விண்மீன் கொத்துக்களில் (Constellation of Sagittarius) உள்ளது.  நமது பால்வீதி காலாக்ஸி மைய்த்தில் இருக்கும் கருந்துளை “சாக்கிட்டேரியஸ் A” என்று அழைக்கப் படுகிறது.

1995 ஆம் ஆண்டிலிருந்து கீஸ் ஹவாயியில் உள்ள மௌனா கியா மலை மீதிருக்கும் 10 மீடர் தொலைநோக்கியில் பால்வீதி மையத்தின் அருகில் காணப்படும் சுமார் 200 விண்மீன்களின் நகர்ச்சியை ஆராய்ந்து வந்தார்.  காலாக்ஸி மையத்தின் அருகில் 20 விண்மீன்கள் கருந்துளையை மணிக்கு 3 மில்லியன் மைல் படுவேகத்தில் சுற்றுவதைக் கண்டார்.  அந்த வேகம் சாதாரண விண்மீன் வேகத்தை விட 10 மடங்கு வேகமாகும்.  கீஸின் கண்டுபிடிப்பு பிரபஞ்சத்தின் கோடான கோடிப் பெரும்பான்மையான காலாக்ஸிகளின் மையத்தில் பூதப் பெருநிறைக் கருந்துளை ஒன்று உள்ளது என்பதற்கு உதவுகிறது. அத்துடன் கருந்துளைகளின் நிறையும் அவற்றின் இயற்கைப் பண்பாடும் அதன் பெருவ டிவத்தைச் சார்ந்தவை என்பதும் அருகில் உள்ள காலாஸிகளை உண்டாக்கியவை என்பதும் புலனாயிற்று.

பிரபஞ்சக் கருந்துளைகள் ஆக்கவும் செய்யும் ! அழிக்கவும் செய்யும் !  அவை அருகில் அகப்படும் விண்மீன்களையும், வாயு முகில்களையும் உறிஞ்சி விழுங்கி விடும் !  அப்போது அந்த நிகழ்ச்சியில் அசுரச்சக்தி தூள்கள் உள்ள உந்து ஒளிக்கதிர்களை (Jets of Super High Energy Particles & Radiation) கருந்துளைகள் வீசும் !  அந்த ஒளிக்கதிர் உந்து வீச்சுகள் பல மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் விண்வெளியில் நீள்பவை !  அவையே பிண்டமும் சக்தியும் அளித்துக் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை தோற்றுவிக்கும் விதைகள் என்றும் அறியப் படுகின்றது.

காலாக்ஸிகள் பிரபஞ்ச வரலாற்றின் அறிகுறிச் சின்னங்கள் !

பிரபஞ்சத்தில் கோடான கோடி விண்மீன்கள் சுற்றும் மந்தை மந்தையான காலாக்ஸிகள் அகிலத்தின் அடிப்படை அரங்கம் (Basic Unit of Cosmology) !  அவற்றில் இருப்பவை பெரும்பாலும் : எண்ணற்ற விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசி துணுக்குகள், பேரளவில் கரும்பிண்டம் (Dark Matter) ! பூகோளத் தளத்திலிருந்து பிரபஞ்ச விளிம்புவரை தொடும் காலாக்ஸிகள் மட்டும்தான் பிரபஞ்சத்தின் ஆதிகால மூல வரலாறுகளை விளக்கும் பூர்வாங்க “மைல்கற்கள்” அல்லது “அறிகுறிச் சின்னங்கள்” (Signposts) !  காலாக்ஸி ஒன்றில் பில்லியன் கணக்கில் விண்மீன்களும் மற்றும் சில வாயுக்களும், கருமைப் பிண்டங்களும் (Dark Matter) ஈர்ப்பாற்றலால் பின்னிக் கொண்டிருக்கின்றன !  விலக்கித் தள்ளும் “கருமைச் சக்தியால்” (Repulsive Dark Energy) மந்தை காலாக்ஸிகள் நில்லாமல் பிரபஞ்ச விளிம்பை விரித்துக் கொண்டு விரைவாய்ச் செல்கின்றன.  வாயுக்கள் நிரம்பச் செழித்து இன்னும் புதிய விண்மீன்கள் உருவாகும் நமது பால்வீதி காலாக்ஸி சுருள் வடிவைக் (Spiral Shaped Milkyway) கொண்டது.  நீள்வட்ட காலாக்ஸியில் (Elliptical Galaxy) வாயுக்கள் கிடையா.  மற்றும் பால்வீதிக்கு அருகில் “ஆப்பம்” போன்ற தட்டு லென்ஸ் காலாக்ஸியும் (Lenticular Galaxy), வடிவீன காலாக்ஸியும் (Irregular Galaxy), ஸாகிட்டாரியஸ் குள்ள காலாக்ஸியும் (Sagittarius Dwarf Galaxy) பல்வேறு வடிவத்தில் உள்ளன.

பிரபஞ்ச காலாக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின ?

அகிலவியல் தத்துவங்களின் (Cosmology) விளக்கங்கள் வானியல் தொலைநோக்குகளின் தேடல் மூலமாக விரைவாக விருத்தியாகும் போது, பிள்ளைப் பிராந்தியத்தில் பிரபஞ்சத்தின் (Infant Universe) பிண்டமானது எவ்வித யந்திரவியல் நியதியில் ஒன்றாய்ச் சேர்ந்தன என்பதை விஞ்ஞானிகள் இப்போது கூர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறார்கள்.  நமக்கு எழும் கேள்வி இதுதான் : எவை முதன்முதலில் தோன்றியன ? காலாக்ஸிகளா ? விண்மீன்களா ? அல்லது கருந்துளைகளா ?  பிள்ளைப் பிரபஞ்சம் ஆதியில் பல்லாயிரக் கணக்கான டிகிரி உஷ்ணமுள்ள வாயுக்களும், கருமைப் பிண்டமும் (Dark Matter) சீராகக் கலந்திருந்த கடலாக இருந்துள்ளது.  கண்ணுக்குப் புலப்படாத, மர்மான, பிரதானமான பெரும்பிண்டம் இருந்ததற்குக் காலாக்ஸிகளின் மீது உண்டான பூத ஈர்ப்பியல் பாதிப்பே மறைமுக நிரூபணங்களாய் எடுத்துக் கொள்ளப் பட்டன.  ஆயினும் காலாக்ஸிகள், விண்மீன்கள், கருந்துளைகள் எப்படி ஒருங்கே சேர்ந்திருந்தன என்பதுதான் விஞ்ஞானிகளைச் சிந்திக்க வைக்கும் பிரபஞ்சத்தின் புதிர்களாகவும், மர்மமாகவும் இருக்கின்றன !

பிரபஞ்சத்தின் நுண்ணலைப் பின்புலத்து விளைவுகளின் (Microwave Background Effects) மூலம் ஆராய்ந்ததில், பிரபஞ்சம் குளிர்ந்திருந்த போது, பிண்டம் ஒன்றாய்த் திரண்டு, பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு 380,000 ஆண்டுகள் கழிந்து “பளிங்குபோல்” (Transparent) இருந்தது என்று கருதுகிறார்கள் !  பெரு வெடிப்புக்குப் பின் 1 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து, பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்புகளான விண்மீன்களும், காலாக்ஸிகளும் உருவாயின என்று கருதப்படுகிறது.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Common are Black Holes ? & How Did the Milky Way Galaxy Form ? (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. Daily Galaxy – Cataclysmic Orbit – Our Solar System’s Journey Through the Milky Way Posted By : Luke McKinney [Sep 26, 2008]
21 Daily Galaxy -GAIA Space Probe – Mapping the Family Tree of the Milky Way Posted By : Casey Kazan (July 2, 2007]
22 Daily Galaxy – Hubble’s Secret – Orbiting the Milky Way Posted By : Casey Kazan [Dec 22, 2008]
23 Daily Galaxy – 18 Billion Suns – Biggest Black Hole in the Universe Discovered Posted By Rebecca Sato [Dec 30, 2008]
24. Daily Galaxy – Journey to the Center of the Milky Way Postd By : Casey Kazan (Jan 12, 2009)

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (January 15, 2009)

(கட்டுரை 49)

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

பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம்
பிறந்தது மெய்யா ?
பெரு வெடிப்புக்கு மூலமான
கரு எங்கே
கர்ப்ப மானது ?
கரு இல்லாது
உருவம் உண்டாகுமா ?
அருவமாய்க் கருமைப் பிண்டம்
அணு உருவில்
அடர்த்தியாக இருந்ததா ?
பெரு வெடிப் பில்லாமல்
பிரம்மா படைத்தாரா
பிரபஞ்சத்தை ?
கருவை உருவாக்கச் சக்தி
எப்படித் தோன்றியது ?
உள் வெடிப்பு தூண்டியதா
புற வெடிப்பை ?
பிரபஞ்சத்துக்கு முன் புள்ளிப்
பிரபஞ்சமா ?
பேரசுரத் திணிவில்
பேரளவு உஷ்ணத்தில்
காலவெளி அணு வித்தாய்
மூலப் பிரபஞ்சம்
குவாண்டம் ஈர்ப்பில்
பாய்ந்து வெடித்திட எங்கோ ஓர்
பகுதியில்
ஓய்ந்து கிடக்குதா ?

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

“நமது பிரபஞ்சம் பெரும் பாய்ச்சலில் (Big Bounce) உதித்ததே தவிரப் பெரு வெடிப்பில் (Big Bang) தோன்றவில்லை !  அதாவது முதலில் குவாண்டம் ஈர்ப்பாற்றல் நிகழ்த்திய விந்தை விளைவுகளால் உள் வெடிப்பு தூண்டிப் புற வெடிப்பில் (An Implosion Triggering an Explosion) உண்டானது.”

மார்டின் போஜோவால்டு,  (Martin Bojowald, Asst Professor of Physics, Penn. State, USA) (Authour of Big Bounce Theory) (July 2007)

“எனது வெளியீட்டுத் தாள் ஓர் புதிய கணித மாடலை அறிமுகப் படுத்துகிறது.  துகளியல் நிலையில் (Quantum State) “பெரும் பாய்ச்சல்” மூலம் (Big Bounce) பயணம் செய்யும் பண்பாடுகளின் புதிய விளக்கங்களை அதிலிருந்து பெற்றுக் கொள்ளலாம், அந்தக் கோட்பாடு ஆரம்ப காலத்துப் பெரு வெடிப்பில் உண்டானதாக ஏற்றுக் கொள்ளப்பட்ட நமது பிரபஞ்சத்தின் மரபுக் கருத்தை நீக்கி அமர்ந்து கொள்ளும்.  ஆயினும் அந்தப் பண்பாடுகள் சிலவற்றில் உறுதி யில்லாமை எப்போதும் இருக்கும்.  காரணம் எனது கணிப்புகளில் பெரும் பாய்ச்சல் பயணம் நிகழும் போது எல்லை மீறிய துகளியல் விசைகள் (Extreme Quantum Forces) விளைவிக்கும் ஒருவித “அகிலவியல் மறதி” (Cosmic Forgetfulness) எழுகிறது !

மார்டின் போஜோவால்டு

“ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங், நீல் டுராக் (Stephen Hawking & Neil Turok) இருவரும் வானியல் விஞ்ஞான நோக்குகளில் கிடைத்த எண்ணிக்கையை விட 20 மடங்கு சிறிய பிண்டத் திணிவைக் (Matter Density) கொண்ட ஒரு பிரபஞ்சத்தை ஊகித்து முன்னறிவிக்கிறார்கள்.  ஹாக்கிங் தன் போக்கில் அடிப்படைக் கணித மூலமாக அணுகி அதில் மிகையாக நம்பிக்கை வைக்கிறார்.  முதலில் அது சரியாகத் தோன்றவில்லை எனக்கு. . . . ஆனால் ஹாக்கிங் கூர்மையான சிந்தனை உள்ளவர்.  பன்முறை அவர் செய்த ஆய்வுகளில் விந்தையான முடிவுகளைக் கண்டிருக்கிறார்.  முதலில் அவை தவறாகத் தோன்றின எனக்கு !  பல தடவைகள் அவரது முடிவுகளே செம்மையானதாய்ப் பின்னால் நான் அறிந்து கொண்டேன்.

ஆன்ரி லின்டே (Andrei Linde Pysics Professor, Stanford University)

“பிரபஞ்சத்தில் நாம் ஆழ்ந்து புரிந்து கொள்ள இயலாதது என்பது நாம் அதைப் பற்றி அறிந்து கொள்ள முடியும் என்பதே.”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

“பெரு வெடிப்பு நியதியில் உள்ள இடைவெளித் துளைகளை அகிலத்தின் உப்புதல் கொள்கை (Cosmic Inflation Concept) அடைத்து நமது பிரபஞ்சத்தைப் பலவற்றுள் ஒன்றாக மாற்றி விட்டது.  மேலும் விஞ்ஞானிகளுக்கு உப்புதல் கொள்கை பல்வேறு பிரபஞ்சங்களைப் (Multiverse) பற்றி உரையாட மன உறுதி தந்துள்ளது.  அதாவது பிரபஞ்சத்தில் பிரபஞ்சங்கள் (A Universe of the Universes) இருப்பது”

ஆடம் ஃபிராங்க் (Astronomy Magazine Editor, Physicist)

“அனைத்து அகிலவியல் உப்புதல் நியதிகளும் (Cosmic Inflation Theories) விண்வெளியின் ஒரு புள்ளியை இழுத்துக் கொண்டு அதைச் சுமார் 10^50 மடங்குப் பேரளவில் ஊதி விடுகிறது (Blows up By a Factor of p {margin:0;line-height: 1.5;unicode-bidi: embed;} body { line-height: 1.5;unicode-bidi: embed;}10⁵⁰).”

மாரியோ லிவியோ (Mario Livio)

“பிரபஞ்சத்தின் பல்வேறு பகுதிகள் உஷ்ணத்தில் செம்மையாகச் சீர்மை நிலையடைந்து (Well Synchronized in Temperature), ஒப்புக் கொள்ளப்பட்ட பெரு வெடிப்பு மாடலை விளக்குகிறது.”

ஷான் கார்ரல் (Sean Carroll)

 

“இந்தப் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்க எந்த விதமான விருப்பத் தேர்வு (Choice) கடவுளுக்கு இருந்தது ?”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

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 விடுவதில்லை!

ஸெனேகா (முதல் நூற்றாண்டு ஞானி)

ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டுள்ள பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்பு நியதி

பிரபஞ்சம் யுக யுகங்களாக நீடித்து வந்திருப்பதை நாமெல்லாம் அறிவோம்.  ஆனால் அந்த மட்டமான அறிவோடு நமது ஆர்வ வேட்கை நின்று விடுவதில்லை.  அதன் தோற்றத்தைப் பற்றியும், தோற்ற மாற்றத்தைப் பற்றியும் மாற்றத்தின் பண்பாடுகள் பற்றியும் நமக்குப் பல்வேறு வினாக்கள் தொடர்ந்து எழுகின்றன.  நமது பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியது ?  நமது முதிர்ந்த பிரபஞ்சத்துக்கு எத்தனை வயதாகிறது ?  எப்படி அதில் பிண்டமும் சக்தியும் (Matter & Energy) உண்டாயின ?  அவையெல்லாம் எளிய வினாக்களாகத் தோன்றினாலும் அவற்றின் விடைகள் மிகவும் சிக்கலானவை !  உலகப் பெரும் விஞ்ஞானிகள் பலரின் எதிர்ப்புக்கும் தர்க்கத்துக்கும் உட்பட்டவை !  நிகழ்காலம் கடந்த காலத்தின் நிழலாக இருப்பதால் நம் கண்முன் காண்பாதிலிருந்து நாம் காணாத முந்தையக் காட்சிகளை ஓரளவு அறிய ஏதுவாகிறது !  ஆனால் அவற்றில் பல விஞ்ஞானிகளின் கருத்துக்கள், கோட்பாடுகள் உறுதியற்ற ஊகிப்புகள்தான் (Speculations).

பிரபஞ்சம் எப்படிப் படைக்கப் பட்டது ?  பிரபஞ்சத்துக்கு ஆரம்பமும் இல்லை; முடிவும் இல்லை அது மெய்யாக வரையறைக்கு உட்படாதது (Infinite) என்ற கருத்துக்கள் ஒரு காலத்தில் நிலவி வந்தன !  மேதைகளும், மதமும் வலியுறுத்திய பூமி மையக் கொள்கையி லிருந்து பரிதி மையக் கொள்கைக்கு வந்து சுமார் நானூறு ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டன !  ரஷ்ய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் காமாவ் ஊகித்த “பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடு” (Big Bang Theory) அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிளால் நிரூபணமாகி 20 ஆம் நூற்றாண்டிலே உலக விஞ்ஞானிகள் பலரால் ஒப்புக் கொள்ளப் பட்டிருக்கிறது.  பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடை ஏற்றுக் கொண்ட பிறகு பிரபஞ்சத்துக்குத் தோற்ற ஆரம்பம் தொடங்கி காலக் கடிகார முள் நகரத் துவங்கியது.  பிரபஞ்சம் வரையறையற்றது என்னும் கருத்து மறைந்து போனது.  பிரபஞ்சத்துக்கு ஆரம்பமும் முடிவும் ஊகிக்கப்பட்டு அதன் தோற்ற வளர்ச்சி வரலாறுகளும் எழுதப்பட்டன !

சுமார் 14 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (துல்லியமாக 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள்) ஓர் அசுரப் பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம் தோன்றி விரிய ஆரம்பித்தது.  அந்த நிகழ்ச்சியின் ஆரம்ப நிலையில் விண்வெளியில் இருந்த அனைத்துப் பிண்டமும் சக்தியும் ஒற்றைப் பிண்டமாய் அடங்கிக் கிடந்தன.  ஆனால் அந்த பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்பு என்ன இருந்தது என்பது சுத்த யூகிப்பாய் அமைந்து முற்றிலும் அறியப்படாமலே தொங்கிக் கொண்டிருந்தது !  அந்தப் பெரு வெடிப்பு மரபு வெடிகுண்டு போல் வெடிக்காது உட்பிண்டங்கள் உருமாறி ஒன்றை ஒன்று சுற்றிக் கொண்டும் ஒளிவீசி நகர்ந்து கொண்டும் பலூனைப் போல் விரிந்து பெருகி வருகிறது பிரபஞ்சம் !  அதாவது பெரு வெடிப்பு பிரபஞ்சத் தோற்றத்துக்கு வித்திட்டது என்பது நிகழ்கால முடிவு !

வேறோர் பிரபஞ்சத்துக்கு ஏற்பட்ட சீர்குலைவுப் பயணத்தின் பெரும் பாய்ச்சலில் (Bib Bounce) தற்போது நாம் வாழும் பிரபஞ்சமாய்ப் பிறந்திருப்பதாகத் தெரிகிறது என்னும் புதிய நோக்குக் கோட்பாட்டைப் பென்சிவேனியா மாநிலப் பலகலைக் கழகத்தின் துணைப் பேராசிரியர் மார்டின் போஜோவால்டு கணினி மாடல் ஒன்றைப் படைத்துக் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்.

பிரபஞ்சத்தின் அரங்குகளை ஆராயும் கோப் விண்ணுளவி

நாசா சமீபத்தில் அனுப்பிய “கோப் விண்ணளவி” (COBE Cosmic Background Explorer) பிரபஞ்சத்தின் வெளிப்புற நீட்சிகளில் உள்ள “அகிலவியல் நுண்ணலைகளை” (Cosmic Microwaves) உணர்ந்தறியச் சென்றது.  அந்த நுண்ணலைகள் பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் ஆரம்பக் கட்டங்களில் இருந்த ஒருமைப்பாடுடன் (Homogenity) மகத்தான முறையில் சமநிலையில் பரவி இருந்ததைக் கண்டுள்ளது.  மேலும் பிரபஞ்சம் வெப்ப நிலையிலிருந்து குளிர்ந்து தணிவு நிலை பெற்றுத் தொடர்ந்து விரிவாகி வருவதைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறது. விரிவடையும் போது உண்டாகும் உஷ்ண மாறுபாடுகளையும் கண்டுள்ளது.  அந்த உஷ்ணத் திரிபுகள் ஏற்ற இறக்கங்கள் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பு ஆரம்பக்கால நிலைகளை அறிய உதவுகின்றன !

நாசா கோடார்டு விண்வெளிப் பயண மையம் (NASA Goddard Space Fight Center) தயாரித்த துணைக்கோள்தான் கோப் விண்ணுளவி.  பூர்வக் காலத் தோற்றப் பிரபஞ்சத்தின் பரவிய உட்சிவப்பு & நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சை (Diffuse Infrared & Microwave Radiation) அளந்து உளவிடவே அது பூமியைச் சுற்றி விண்வெளிக்குப் பயணம் செய்ய 1989 நவம்பர் 18 ஆம் தேதி அனுப்பப்பட்டது.  அதில் முக்கியமாக மூன்று கருவிகள் இருந்தன.

1.  DIRBE – Diffuse Infrared Background Experiment : அகிலவியல் உட்சிவப்பு பின்புலக்
கதிர்வீச்சை அளக்கும் கருவி.

2.  DMR – Differential Microwave Radiometer : அகிலவியல் நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சு மாறுபாடுகளை அளக்கும் கருவி.

3.  FIRAS – Far Infrared Absolute Spectro-Photometer : நெடுந்தூர உட்சிவப்புத் தனித்துவ ஒளிப்பட்டை ஒளி அளப்புமானி

பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்கு முன்னால் நேர்ந்தது என்ன ?

பென்சில்வேனியா மாநிலப் பல்கலைக் கழகத்தின் பௌதிகத் துணைப் பேராசியர் மார்டின் போஜோவால்டு ஒரு புதிய கணித மாடலைப் படைத்து “முடிச்சுத் துகளியல் ஈர்ப்புக் கோட்பாடு” (Loop Quantum Gravity Theory) ஒன்றில் ஆழ்ந்து சிந்தனை செய்தார்.  அது ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியையும் துகளியல் யந்திரவியலையும் (Relativity Theory & Quantum Mechanics) இணைத்தது.  அந்தக் கணிதச் சமன்பாட்டில் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலம் (Time T=0) என்று நிரப்பினால் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றக் கொள்ளளவு பூஜியமில்லை என்பது தெரிய வந்தது.  மேலும் அடர்த்தி முடிவில்லாமை அல்ல (Density of the Universe is NOT Infinite) என்றும் தெளிவானது.  அதாவது அவரது புதிய கணித மாடல் பிரபஞ்சத்தின் தோற்ற கால நிலையை ஆராய உதவியது.

முன்பே இருந்த முடிச்சுத் துகளியல் கோட்பாட்டைப் புதிய கணித மொழியில் போஜோவால்டு எளிதாக்கினார்.  ஆனால் அவர் பயன்படுத்திய கணிதச் சமன்பாட்டு விதத்தில் ஒரு மகத்தான நிகழ்ச்சி பிரமிப்பை உண்டாக்கியது.  அதாவது தற்போதுள்ள நமது பிரபஞ்சத்துக்கும் முன்பாக வேறொரு பிரபஞ்சம் இருந்திருக்கிறது என்பதைக் காட்டி யுள்ளது.  இது சற்று சிக்கலான சிந்தனைதான்.  ஏனெனில் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில் கால வெளி அந்தக் கணத்தில் தோன்றின என்பது அறியப் படுகிறது.  போஜோவால்டு கணிப்பு மெய்யானால் அது இதற்கு முந்தி இருந்த ஒரு பிரபஞ்சத்தை எடுத்துக் காட்டுகிறது.  அது எங்கோ ஒரு மூலையில் ஒளிந்து கொண்டுள்ளது.  ஆனால் அது சிறுத்துக் குறுகிப் போய் பேரசுரத் திணிவில், பேரளவு உஷ்ணத்தில் மிகக் மிகக் குள்ளி காலவெளிக் கடுகாய்க் (Ultra-dense, Ultra-Hot & Ultra-Small Ball of Space Time) கிடக்கிறது !  ஏதோ ஓர் கட்டத்தில் எப்படியோ அந்த உஷ்ணத் திணிவுக் கடுகைத் “துகளியல் ஈர்ப்பாற்றல்” (Quantum Gravity) இழுத்துச் சுருக்கி வைத்துக் கொண்டது.

இதை வேறு விதக் கண்ணோட்டத்தில் பிரபஞ்ச விளைவுகளைப் படிப்படியாகப் பின்னோக்கிப் பார்த்துக் கால மணி பூஜியத்துக்கு (Time T=0) நெருங்கினால் போஜோவால்டு கணித்த முந்தைய பிரபஞ்சத்தின் காணாத தோற்றம் தெரிகிறது.  போஜோவால்டு அந்த பூஜிய காலமணி நிகழ்ச்சியை “பெரும் பாய்ச்சல்” (Big Bounce) என்று குறிப்பிடுகிறார்.  அதாவது முந்தைய பிரபஞ்சம் அந்தப் பூஜிய கால மணியில் சீர்குலைந்து மறுபடியும் ஒரு புது முகப் பிரபஞ்சமாக, நமது பிரபஞ்சமாகக் குதித்தது என்று போஜோவால்டு கூறுகிறார்.  அவரது கணிசச் சமன்பாடுகளில் பூர்வீகப் பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் எத்தனை பெரியது என்பதைக் கணக்கிட முடியவில்லை.  ஆகவே போஜோவால்டு கோட்பாட்டில் அத்தகைய “உறுதியில்லா ஊகிப்புகள்” (Uncertain Speculations) இருப்பதை நாம் உணர்ந்து கொள்ள வேண்டும்.

குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி (துகளியல் ஈர்ப்பு நியதி) என்ன கூறுகிறது ?

கால-வெளிப் பிணைப்பு ஒற்றைப் பரிமாணக் குவாண்ட நூலிழைகளால் பின்னிய (One Dimensional Quantum Threads) ஓர் “அணு வடிவமைப்பைக்” (Atomic Geometry) கொண்டுள்ளதாகக் “குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி” கூறுகிறது.  கால மணி பூஜியத்தில் பூர்வீகப் பிரபஞ்சம் முடிவில்லாமையில் புகுந்திடாது நமது விரியும் பிரபஞ்சமாகத் தாவிப் பிறந்தது.  குவாண்டம் ஈர்ப்பு நியதி அந்தப் “பெரும் பாய்ச்சலுக்கு” (Big Bounce) முன்பு சிறுத்துப் போன கால-வெளி வடிவமைப்புப் (Space-Time Geometry) பிரபஞ்சத்தைக் காட்டுகிறது.

போஜோவால்டு மேலும் ஒரு புதிய முடிவைக் கண்டறிந்தார்.  பூர்வீகக் குவாண்ட ஈர்ப்புப் பிரபஞ்சம் தாவிச் செல்லும் பயணத்தின் போது அமைப்பு அங்கங்களில் குறைந்தளவு ஒன்று (One of the Parameters) தப்பிப் பிழைக்காமல் போகும் !  அதாவது அடுத்தடுத்துத் தாவிப் பிறக்கும் சந்ததிப் பிரபஞ்சங்கள் முன்னதைப் போல் பின்னது முழுமை அடைந்திருக்காது என்பதே அவர் மேலும் அறிந்து கொண்டது.  எப்போதும் ஒரே மாதிரி வாரிசுப் பிறப்புப் பிரபஞ்சம் தோன்றாமல் தடுக்கப்படுவதற்குக் காரணம் “அகிலவியல் மறதியே” (Cosmic Forgetfulness) என்று போஜோவால்டு கூறுகிறார்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Big Bang Happen ? (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=40711151&format=html [பெரு வெடிப்பு எப்படி ஏற்பட்டது ?]
20 (a) COBE Space Probe to Glimpse infancy of the Universe – News from Princeton University (June 18, 2001)
21. Dark Matter Mystery May Call for Revision of Laws of Physics (August 7, 2007)
22. PhysOrg.com : Probing Question : What Happened Before the Big Bang ?
23 Sceince Daily : What Happened Before the Big Bang ? (July 3, 2007)
24 The Big Bang By : Chris LaRocco & Blair Rothstein
25 PhysOrg.com – What Happened Before the Big Bang ? (July 1, 2007)
26. Astronomy Magazine – What Happened Before the Big Bang ? By : Philips Plait (July 1, 2007)
27 What Happened Before the Big Bang ? By : Paul Davis
28 (1) How Did the Universe Begin ? (2) It Started with a Bang ? (3) Creating a Universe Creation Theory (4) Hartle-Hawking Universe Model – No End of Universe Creation Thories (5) Turok’s Inflationary Theory Work – Reforming the Inflationary Theory.  Website University of Victoria, B.C. Canada.
29. Scientific American – Follow the Bouncing Universe By : Martin Bojowald [Oct 2008]
30. Astronomy Magazine – Cosmos Before There Was Light – Seeing the Dawn of Time By : Adam Frank (January 2007)

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (January 8, 2009)

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

பூமிக்குள் அதன் ஆழ் கடலுக்குள்
கோளுக்குள்
கோளின் குடலுக்குள்
பாறைக்குள்,
உறங்கும் படு பாதாள
ஊற்றுக்குள் நெளிந்தோடும்
ஆற்றுக்குள்,
நிலையான ஏரிக்குள்
நிரம்பியது எப்படி
நீர் வெள்ளம் ?
எப்போது படைப் பானது ?
நூறாயிரம் கோடி
ஆண்டுகட்கு முன்பா ?
பூர்வப் பிறப்பில் தோன்றியதா ?
படிப்படி வளர்ச்சியில்
வடித்ததா ?
மூலகங்கள் இணைந்தா ?
மூலக்கூறுகள் பிணைந்தா ?
மின்னல் அடித்த இரசாயனப்
பின்னலா ?
தோல் அடியில் ஈரம் சுமக்கும்
வால்மீன்கள் தாக்கி
கோளில் கொட்டியதா ?
ஆழ்ந்து உளவினாலும் இந்தக்
கேள்விக்கு விடை
கிடைப்பது எக்காலம் ?

“வெகு தூரப் பிரபஞ்சத்தில் ஈர்பாற்றல் பெரிது படுத்திய அண்டத்தில் (Gravitationally Magnified Object) நீர்மயத்தை நாங்கள் கண்டுபிடித்தது விந்தையான ஓர் நிகழ்ச்சியே.  நாம் முன்பு நினைத்தது போலின்றி நீர் மூலக்கூறுகள் பூர்வத் தோற்ற பிரபஞ்சத்தில் செழிப்புடன் இருந்ததை இந்த நிகழ்ச்சி எடுத்துக் காட்டுகிறது.  மேலும் இதைப் பல பில்லியன் ஒளியாண்டுக்கு அப்பால் உள்ள பேரசுர நிறையுடைய கருந்துளைகள், ஒளிமந்தைகள் ஆகியவற்றின் படிப்படி வளர்ச்சியை (Supermassive Black Holes & Galaxy Evolution) அறிய அடுத்த கட்ட ஆய்வு நிலைக்குப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.”

ஜான் மெக்லீன், மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகம், ரேடியோ வானியல் [டிசம்பர் 29, 2008]

“மற்றவர்கள் நீரைக் காண முயன்று தோற்றுப் போயினர்.  மிக மங்கலான சமிக்கையைக் காண்கிறோம் என்பதை நாங்கள் அறிவோம்.  ஆகவே வெகு வெகு தூர அண்டத்தை நோக்கவும், அழுத்தமாகப் பதியவும் அகிலப் பெரிதுபடுத்திக் கண்ணாடியாக (Cosmic Magnifying Lens) முன்னுள்ள காலாக்ஸியைப் பயன்படுத்தி நீர் ஆவி (Water Vapour) துள்ளி எழுவதைக் கண்டுபிடித்தோம்.”

வயலட் இம்பெல்லிஸெரி மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகக் குழுத் தலைவர் [டிசம்பர் 29, 2008]

“நீர் மேஸர் (Water Maser) கதிர்கள் அண்டையில் உள்ள அநேக காலாக்ஸிகளில் காணப்படுகின்றன !  காலாக்ஸியின் மையத்தில் இருக்கும் பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளையை மிக்க அருகில் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் சூடான வாயுக்கள், துகள்கள் இருக்கும் பகுதிகளில் நீர் மேஸர் கதிர்கள் தென்படுகின்றன. அதாவது நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ள மேஸர் கதிர்கள் காலாஸி தட்டில் இல்லாமல் கருந்துளையின் ஈர்ப்பாற்றல் வீசி எறியும் பேரெழுச்சிக் கணைப் பொருட்களில் தெரிகின்றன.”

ஜான் மெக்லீன்.

“நீர் மேஸர் கதிர்கள் காலாக்ஸிகளின் கருவில் தென்படுவதால் இப்போது பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளைகளைப் பற்றி ஆய்வு புரிய எங்களுக்கு ஆர்வம் உண்டாக்கிப் புதிய கதவு திறக்கிறது.  மேலும் இப்போது கைவசமுள்ள தொலைநோக்கிகள் மூலம் நீர் மயமுள்ள வெகுதூரக் காலாக்ஸிகளை நோக்க மேம்பட்ட ஆராய்ச்சிகள் செய்ய ஊக்கி விடுகிறது.  அடுத்த பிறவி புது முறை ரேடியோ தொலைநோக்கிகள் மூலமும் தேட எமக்கு வழி திறந்துள்ளது.”

வயலட் இம்பெல்லிஸெரி

“சனிக்கோளின் துணைக்கோள் என்சிலாடஸின் உட்தளத்தில் திரவ நீர்ச் சேமிப்புகள் தங்கி, அமெரிக்காவின் எல்லோ ஸ்டோன் பூங்கா கெய்ஸர் நீர் ஊற்றுகள் [Yellowstone Park Geysers] போல் தளத்தைத் துளைத்துக் கொண்டு வருகின்றன என்று ஊகிக்கிறோம். முதலில் எரிமலைப் பனிவெடிப்புகள் என்று கருதினோம். ஆனால் வெளியாகும் துணுக்குகளின் பரிமாணத்தைக் கண்ட போது, பேரழுத்தம் உள்ள புதைவு நீர்க்குளம் ஒளிந்திருப்பது ஆய்வுகளுக்குப் பிறகு அறியப்பட்டது!”

லிண்டா ஸ்பில்கர் [காஸ்ஸினி துணைத் திட்ட விஞ்ஞானி (மார்ச் 9, 2006)]

“சூரிய மண்டலம் எப்போது தோன்றியது, உயிரினங்கள் எவ்விதம் உதயமாகின போன்ற வினாக்களுக்குப் பதில் கிடைக்கும் ஓர் அபூர்வ வாய்ப்பை விஞ்ஞானிகளுக்கு அளிக்கப் போகிறது, காஸ்ஸினி விண்கப்பலின் குறிப்பணி”

வெஸ்லி ஹன்ட்டிரஸ் [Wesley Huntress, NASA Scientist]

“பூகோளத்தின் கடந்த கால வரலாற்றைக் காட்டும் ஒரு ‘கால யந்திரம் ‘ [Time Machine] போன்றது, சனிக்கோளின் டிடான் துணைக்கோள்! முகில் மண்டலம் சூழ்ந்த அந்தப் பனிச்சந்திரன், உயிரினங்கள் பெருகும் ஓரண்டமாக எவ்விதம் பூர்வீகப் பூமி உருவாகியது என்பதற்கு மூல ஆதாரங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்!”

டாக்டர் டென்னிஸ் மாட்ஸன், நாஸா காஸ்ஸினித் திட்ட விஞ்ஞானி [Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California]

பிரபஞ்சத்தின் வெகு வெகு தொலைவில் நீர்மயமா ?

2008 டிசம்பரில் ஜெர்மனியின் மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சிக் குழுவொன்று 100 மீடர் எஃபெல்ஸ்பெர்க் ரேடியோ தொலைநோக்கியில் (Effelsberg Radio Telescope) இதுவரை காணாத பூமியிலிருந்து வெகு வெகு தூரத்தில் உள்ள ஓர் அண்டத்தில் நீர்மயம் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்துள்ளது.  11 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கு அப்பால் நீர் ஆவி (Water Vapour) இருப்பதைக் கண்ட தளம் : குவஸார் (Quasar MG J0414 + 0534 at Redshift 2.64) (Redshift 2.64 means 11.1 Billion Light Years Distance).  அதாவது “சிவப்பு நகர்ச்சி 2.64” என்றால் அந்த தளம் பிரபஞ்சமானது ஐந்தில் ஒரு பங்கு வயதில் (13.7 பில்லியன்/5 =2.74 பில்லியன் ஆண்டு வயது) இருந்த போது உண்டான பூர்வத் தோற்ற அமைப்பு !  இந்த அரிய நிகழ்ச்சியைக் காண வானியல் விஞ்ஞானிகள் சுமார் 14 மணிநேரம் எடுத்தனர்.

பூர்வத் தோற்றப் பிரபஞ்சத்தில் நீர் இருந்த கண்டுபிடிப்பைக் காண முடிவதற்கு ஒரு நிபந்தனை : பல்லாயிரம் கோடி ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள குவஸாரும் (MG J0414 + 0534) அதற்கு முன்னால் அதை மறைக்கும் ஒளிமந்தை காலாக்ஸியும் நேர் கோட்டில் இணைந்திருக்க வாய்ப்பிருக்க வேண்டும் !  முன்னிற்கும் காலாக்ஸி குவஸார் அனுப்பும் ஒளியைத் திரிபு செய்யும் ஓர் “அகிலத் தொலை நோக்கியாகவும்”, “அகிலப் பெரிது படுத்தியாகவும்” (Cosmic Telescope & Magnifier) உதவி செய்கிறது !  காலாக்ஸி புரியும் அத்தகைய “ஈர்ப்பாற்றல் பெரிதுபடுத்தி” (Gravitational Lensing) இல்லை யென்றால் இந்த விந்தையான நிகழ்ச்சியைக் காண ஆய்வாளர்கள் 100 மீடர் ரேடியோ தொலைநோக்கி மூலம் தொடர்ந்து 580 நாட்கள் கண்காணித்து வந்திருக்க வேண்டும் !

வெகு தொலைவில் நீர் ஆவி எழுச்சி எப்படிக் காணப்பட்டது ?

நீர் ஆவி எழுச்சி லேஸர் ஒளிக்கதிர்போல் “மேஸர்” கதிரலையாக (Maser -Microwave Amplification by Simulated Emission of Radiation) நுண்ணலை அலைநீளத்தில் தெரிந்தது.  அந்த சமிக்கையானது பரிதியின் ஒளிக்காட்சி போல் (Luminosity) 10,000 மடங்கு வெளிச்சத்துக்கு ஒப்பானது.  அத்தகைய வானியல் பௌதிக மேஸர் கதிர்கள் அடர்த்தியான துகள், வாயு எழுகின்ற வெப்ப அரங்குகளைக் காட்டுகின்றன என்பது முன்பே அறியப் பட்டது.  அதாவது பெரு வெடிப்பு நேர்ந்து 2.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்த பிரபஞ்சத்தின் பிள்ளைப் பிராயத்தில் இருந்த குவஸாரின் அடர்த்தி வாயுக்கள் அந்தச் சூழ் நிலையில் சேர்ந்து நீர் மூலக்கூறுகளை உண்டாக்கி உள்ளன என்பது அறியப்பட்டிருக்கிறது.

நீர் மேஸர் கதிர்கள் நெருங்கியுள்ள அநேக காலாக்ஸிகளில் காணப்படுகின்றன !  காலாக்ஸியின் மையத்தில் இருக்கும் பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளையை மிக்க அருகில் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் சூடான வாயுக்கள், துகள்கள் இருக்கும் பகுதிகளில் நீர் மேஸர் கதிர்கள் தென்படுகின்றன. அதாவது நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ள மேஸர் கதிர்கள் காலாஸி தட்டில் இல்லாமல் கருந்துளையின் ஈர்ப்பாற்றல் வீசி எறியும் பேரெழுச்சிக் கணைப் பொருட்களில் தெரிகின்றன.  “நீர் மேஸர் கதிர்கள் காலாக்ஸிகளின் கருவில் தென்படுவதால் இப்போது பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளைகளைப் பற்றி ஆய்வு புரிய எங்களுக்கு ஆர்வம் உண்டாக்கிப் புதிய கதவு திறக்கிறது.  மேலும் இப்போது கைவசமுள்ள தொலைநோக்கிகள் மூலம் நீர் மயமுள்ள வெகுதூரக் காலாக்ஸிகளை நோக்க மேம்பட்ட ஆராய்ச்சிகள் செய்ய ஊக்கம் ஊட்டுகிறது.  அடுத்த பிறவி புதுயுக ரேடியோ தொலை நோக்கிகள் மூலமும் தேட வழி திறந்துள்ளது,” என்று மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகக் குழுத் தலைவர், வயலட் இம்பெல்லிஸெரி கூறினார்.

பிரபஞ்சத்தில் நீர் மயத்தைத் தேடும் சுவாஸ் விண்ணுளவி

வானியல் விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கும் பகுதிகளைத் தவிரப் பிரபஞ்சத்தில் எப்புறத்தில் நோக்கினாலும் அங்கே நீர் இருப்பது தெரிந்துள்ளது.  இந்த அறிவிப்பு 21 ஆம் நூற்றாண்டு ஆரம்பத்தில் நாசா ஆய்வகத்தார் ஏவிய சுவாஸ் விண்ணுளவி (SWAS – Submillimeter Wave Astronomy Satellite) கண்டுபிடித்த விளைவுகளில் அறியப்பட்டது.  பூமியைச் சுற்றிய சுவாஸ் விண்ணுளவியின் குறிக்கோள்: விண்மீன்களின் வாயு முகில்களில் உள்ள இரசாயனக் கூட்டுப் பண்டங்கள் (Chemical Composition of Intersteller Gas Clouds) யாவை என்று அறிவது.  சுவாஸின் பிரதான தேடல் நீர் !  பிறகு விண்மீன் தோன்றும் காலாக்ஸி அரங்குகளில் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு, கார்பன், ஏகமூலக் கார்பன் மானாக்ஸைடு ஆகியவற்றின் இருப்பைக் காண்பது.

1998 டிசம்பர் 5 இல் அமெரிக்காவின் வான்டன்பர்க் விமானப்படைத் தளத்தில் பெகஸஸ் ராக்கெட் (Pegasus-XL Launch Vehicle) மூலம் 288 கி.கி. எடையுள்ள சுவாஸ் துணைக்கோள் ஏவப்பட்டது.  அதுமுதல் சுவாஸ் ஏது பழுதின்றி ஒழுங்காய் பூமிக்கு மேல் 600 கி.மீடர் (360 மைல்) உயரத்தில் இயங்கி வருகிறது.  சூரியத் தட்டுகள் உதவியால் வெப்ப சக்தியை இழுத்து 230 வாட் மின்சக்தியை உற்பத்தி செய்து கொள்கிறது.  அது கொண்டுள்ள கருவிகள் கீழ்க்காணும் மூலக்கூறுகளை காலாக்ஸிகளில் காணும் திறமையுடையவை :

1.  நீர் (Water H2O at 556.936 GHz)

2.  ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு (Molecular Oxygen O2 at 487.249 GHz)

3.  நடுநிலைக் கார்பன் (Neutral Carbon C at 491.161 GHz)

4.  ஏகமூலக் கார்பன் மானாக்ஸைடு (Isotopic Carbon Monoxide 13CO at 550.927 GHz)

5.  ஏகமூல நீர் மூலக்கூறு (Isotopic Water 2H18O AT 548.676 GHz)

நீரைக் கண்டுபிடிப்பதுடன் விண்மீன்களின் மூலக்கூறு முகில்களில் சுவாஸ் விண்ணுளவி மற்ற மூலகங்களைக் (Elements) காணவும் டிசைன் செய்யப் பட்டுள்ளது.  சுவாஸ் ஐயமின்றி நமது சூரிய மண்டலத்தில் வால்மீன்கள் தாக்கிய வாயுக் கோள்களான வியாழன், சனிக் கோளை காட்டியுள்ளது.  மேலும் சுவாஸ் செவ்வாய்க் கோளின் வாயுக் கோள் மண்டலத்தில் 100% ஒப்பியல் நீர்மையைக் (Relative Humidity) காட்டியுள்ளது.  செவ்வாய் வாயுத் தளத்தில் நீர்ப் பரவல் 10 முதல் 45 கி.மீடர் உயரம் வரை 100% பூர்த்தி நிலையில் (100% Saturation) இருப்பதைக் காட்டியுள்ளது.

சுவாஸ் விண்ணுளவி கண்டுபிடித்த விந்தைகள்

மிகச் சிறந்த கண்டுபிடிப்புகளைச் சுவாஸ் விண்ணுளவி இதுவரை அறிவித்துள்ளது.  அண்ட வெளி விண்மீன் பகுதிகளில் நீர்மயச் செழிப்பு பல்வேறு விதங்களில் மாறியுள்ளதைக் காட்டுகிறது.  அநேகப் பேரசுர மூலக்கூறு முகில்களில் காணப்பட்ட நீர்மயச் செழிப்பு அண்டக் கோள் விண்மீன் பகுதிகளை விட ஓரளவு குறைவாகவே உள்ளது என்று காட்டியிருக்கிறது.  மேலும் புதிதாக உருவாகும் விண்மீன்களிலும், செவ்வாய், வியாழன், சனிக் கோள்களின் வாயு மண்டலத்திலும், “வால்மீன் லீ” யிலிம் (Comet Lee) நீர் இருப்பதைச் சுவாஸ் காட்டியுள்ளது.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

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 ?
20 (i) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40603171&format=html (Elceladus & Mars)
20 (ii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40407085&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-1)
20 (iii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40501202&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-2)
21. The Daily Galaxy Website -The Biological Universe -A Galaxy Insight Posted By : Casey Kazan [Nov 20, 2008]
22. Hutchinson Encyclopedia of the Earth Edited By : Peter Smith [1985]
22 Earth Science & The Environment By : Graham Thompson, Ph.D. & Jonathan Turk, Ph.D.
23. Astronomy Magazine : The Solar System -What Makes Earth Right for Life ? By : Jonathan Lunine [Dec 2008]
24. Scientific American – Secrets of Saturn’s Moon-Icy Enceladus Has Active Geysers & Perhaps a Hidden Sea that could Harbour Life [December 2008]
25. NASA Exobiology & Terraforming By : Steven Lin
26.  The Primate Diaries – Parsimony & the Origin of Life in the Universe (Sep 5, 2007)
27. Water in the Universe : Abundant ? Yes – But Not Where We Thought it Would Be ! By : Keith Cowing (Aug 20, 2000)
28. University of Honolulu Astrobiology Team Studies Water & Life in the Universe By : Karen Meech & Eric Gaidos (June 2003)
29. BBC News Astronomers Should Look for Life in Nearby Planetary Systems Where Comets Swirl Aound Blazing Stars, Releasing Vast Amounts of Water. By : Dr. David Whitehouse (July 12, 2001]
30 Highlights of the SWAS Mission By : Gary J. Melnick (2003)
30. Daily Galaxy – New Discovery Shows Water Abundant in Early Universe By : Jason McManus [Dec 29, 2008]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (January 1, 2009)

(கட்டுரை 47)

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

சனிக்கோளின் சந்திரனில்
பனித்தளம் முறியக்
கொந்தளிக்கும் தென் துருவம் !
தரைத்தளம் பிளந்து
வரிப்புலி போல் வாய்பிளக்கும் !
முறிவுப் பிளவுகளில்
பீறிட்டெழும்
வெந்நீர் ஊற்றுக்கள் !
முகில்மய வாயுக்கள் !
பனித்துளித் துகள்களும்
எரிமலை போல்
விண்வெளியில் வெடித்தெழும் !
புண்ணான பிளவுகள்
மூடும் மீண்டும் திறக்கும் !
எழுச்சியின் வேகம் தணியும் !
பிறகு விரைவாகும் !
பனித்தட்டு உருகித்
தென் துருவத்தில்
திரவமானது எப்படி ?
நீர் ஊற்று வெளியேற
உந்துவிசை அளிப்பது எது ?
விந்தை யான எழுச்சி !
புரிந்தும் புரியாதப்
பிரபஞ்சப் புரட்சி !

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

“(சனிக்கோளுக்கு அனுப்பிய) காஸ்ஸினி விண்கப்பல் உளவித் தேடிய விண்வெளித் தளங்களுக்குள் என்சிலாடஸின் தென் துருவத்தில் கண்டுபிடித்தைப் போல் பிரமிக்கத் தக்க ஒன்று வேறில்லை !  மிகச் சிறிய கோளில், மிகக் குளிர்ந்த தளத்தில் அவ்விதம் நீர் இருப்பது வியப்பளிக்கிறது !  அங்கே பீறிட்டெழும் வெந்நீர் எழுச்சி ஊற்றுக்களின் குறிப்பான தடங்கள் எதுவும் அருகில் காணப்பட வில்லை.  அதாவது தென் துருவத்தில் பனித்தளப் பிளவுகள் பல்லாண்டு காலமாகத் திறந்தும், மூடியும், மேலும் கீழும் நகர்ந்தும் போனதாகக் கருத இடமிருக்கிறது.  நீர் ஊற்றுகளில் வெளிப்படும் துகள்கள் பல்லாண்டு காலமாகத் தளத்தின் மீது பெய்து கவசப்பனி மூடிப்போனவை.”

காரலின் போர்கோ, காஸ்ஸினி விண்கப்பல் படமெடுப்புக் குழுத் தலைவி [அக்டோபர் 5, 2008]

“என்சிலாடஸிலிருந்து பீறிட்டெழும் துகள்களின் மின் அயனிகள் (Ions of the Particles) என்சிலாடஸின் சுற்றுவீதி வேகத்திலிருந்து [12.64 கி.மீ/விநாடி (7.5 மைல்/விநாடி)] சனிக்கோளின் சுற்றுவீதி வேகத்துக்கு [9.54 கி.மீ/விநாடி (6 மைல்/விநாடி)] மாறிச் சேர்கின்றன.  மென்மேலும் அயான் துகள்கள் முகில் எழுச்சியில் (Plume from the Jets) மிகையாகும் போது, சனிக்கோளுக்கு மிக்க சிரமத்தைக் கொடுத்து, புதிய துகள் அயனிகளின் வேகம் விரைவாகக் கால தாமதம் ஆகிறது.”

கிரிஸ்டஃபர் ரஸ்ஸல், கலி·போர்னியா பல்கலைக் கழகம், காஸ்ஸினி விஞ்ஞானக் குழு

“சனிக்கோளின் துணைக்கோள் என்சிலாடஸின் உட்தளத்தில் திரவ நீர்ச் சேமிப்புகள் தங்கி, அமெரிக்காவின் எல்லோ ஸ்டோன் பூங்கா கெய்ஸர் நீர் ஊற்றுகள் [Yellowstone Park Geysers] போல் தளத்தைத் துளைத்துக் கொண்டு வருகின்றன என்று ஊகிக்கிறோம். முதலில் எரிமலைப் பனிவெடிப்புகள் என்று கருதினோம். ஆனால் வெளியாகும் துணுக்குகளின் பரிமாணத்தைக் கண்ட போது, பேரழுத்தம் உள்ள புதைவு நீர்க்குளம் ஒளிந்திருப்பது ஆய்வுகளுக்குப் பிறகு அறியப்பட்டது!”

லிண்டா ஸ்பில்கர் [காஸ்ஸினி துணைத் திட்ட விஞ்ஞானி (மார்ச் 9, 2006)]

“சூரிய மண்டலம் எப்போது தோன்றியது, உயிரினங்கள் எவ்விதம் உதயமாகின போன்ற வினாக்களுக்குப் பதில் கிடைக்கும் ஓர் அபூர்வ வாய்ப்பை விஞ்ஞானிகளுக்கு அளிக்கப் போகிறது, காஸ்ஸினி விண்கப்பலின் குறிப்பணி”

வெஸ்லி ஹன்ட்டிரஸ் [Wesley Huntress, NASA Scientist]

“இதுவரை அனுப்பிய அண்டவெளி உளவுக் கப்பல்களிலே காஸ்ஸினி விண்கப்பலே மாபெரும் வேட்கையான தொலைப் பயணக் கருவியாகக் கருதப்படுகிறது. மனித இனம் அண்டவெளியைத் தேடித் தகவல் திரட்டி, நமது எதிர்கால விஞ்ஞான அறிவுக்கு முன்னடி வைக்கும் ஆய்வுப்பணி அது”

டாக்டர் ஆன்ரே பிராஹிக் [Dr. Andre Brahic, Professor at University of Paris]

“பூகோளத்தின் கடந்த கால வரலாற்றைக் காட்டும் ஒரு ‘கால யந்திரம் ‘ [Time Machine] போன்றது, சனிக்கோளின் டிடான் துணைக்கோள்! முகில் மண்டலம் சூழ்ந்த அந்தப் பனிச்சந்திரன், உயிரினங்கள் பெருகும் ஓரண்டமாக எவ்விதம் பூர்வீகப் பூமி உருவாகியது என்பதற்கு மூல ஆதாரங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்!”

டாக்டர் டென்னிஸ் மாட்ஸன், நாஸா காஸ்ஸினித் திட்ட விஞ்ஞானி [Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California]

சனிக்கோளின் துணைக்கோளை நெருங்கிப் படமெடுத்த காஸ்ஸினி விண்ணுளவி

2008 அக்டோபர் 5 ஆம் தேதி சனிக்கோளின் துணைக்கோள் என்சிலாடஸைச் சுற்றிவரும் காஸ்ஸினி-ஹியூஜென்ஸ் விண்கப்பல் (Cassini-Huygens Spacecraft) துணைக்கோளின் அருகே 25 கி.மீ. (15 மைல்) தூரத்தில் சுற்றும் போது அதன் கொந்தளிக்கும் தென் துருவத்திலிருந்து 300 மைல் உயரத்தில் பீறிடெழும் பிரமிப்பான ஊற்றுக்களையும் நீர்மயத் தூள்களையும் தெளிவாகப் படமெடுத்தது.  என்சிலாடஸ் பனித்தளத்தைப் பிளந்து பீறிடும் முகில் எழுச்சிகள் (Erupting Plumes) அமெரிக்காவின் எல்லோ ஸ்டோன் பூங்காவின் “வெந்நீர் ஊற்றுக்களைப்” (Yellowstone Park Geysers) போல் காட்சி அளிக்கின்றன.  என்சிலாடஸில் வெந்நீர் ஊற்றுக்கள் எழுகின்ற தென்புறத் தளமானது மற்ற இடங்களை விடச் சூடாக உள்ளது.  மேலும் அந்தப் பனித்தள முறிவுகள் வரி வரியாக “வரிப்புலி” (Tiger Stripe Cracks) போல் காணப்படுகின்றன,  அந்தப் பிளவுகளிலிருந்து ஓங்கி உயர்ந்தெழும் “மின் அயானிக் துகள்கள்” (Plumes of Ionic Particles) சனிக்கோளின் E வளையத்தில் விழுந்திருக்கலாம் என்று கருதுவோரும் உள்ளார்.  அதற்கு மாறாக சனிக்கோள் E வளையத்தின் தூள்கள் என்சிலாடஸ் துணைக்கோளில் படிந்திருக்கலாம் என்று நினைப்போரும் இருக்கிறார்.

சனிக்கோளின் 52 துணைக்கோள்களில் (2008 கணிப்பு) 300 மைல் விட்டமுள்ள சிறிய கோள் என்சிலாடஸை 1789 இல் கண்டுபிடித்தவர் விஞ்ஞான மேதை வில்லியம் ஹெர்செல் (William Herschel).  சனிக்கோளின் வெளி விளிம்பில் சுற்றும் மாபெரும் E வளையத்தை (Outermost E Ring) அதி விரைவில் 1.37 நாட்களில் சுற்றி வருகிறது.  சனிக்கோளைச் சுற்றும் அதே 1.37 நாட்களில் அது தன்னையும் ஒருமுறைச் சுற்றிக் கொள்கிறது.  அதாவது நமது நிலவு ஒரே முகத்தைக் காட்டிப் பூமியைச் சுற்றுவது போல் என்சிலாடஸ் துணைக்கோளும் சனிக்கோளுக்கு ஒரே முகத்தைக் காட்டிச் சுற்றி வருகிறது.  E வளையத்துக்கு அருகில் சுற்றுவதால் சனிக்கோளின் வளையத்தில் சிக்கிய தூசி துணுக்குகள் தொடர்ந்து கோடான கோடி ஆண்டுகள் என்சிலாடஸில் விழுந்து கொண்டிருக்கின்றன.  பூமிக்கு அடியில் அடிக்கடிப் புவித்தட்டு நகர்ச்சிகள் (Plate Tectonics) ஏற்படுவது போல், எரிமலைகள் வெடிப்பதுபோல் என்சிலாடஸ் துணைக் கோளிலும் நிகழ்ந்து வருவதாக விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படுகிறது.  அவ்விதக் கொந்தளிப்பு அதன் தென் துருவப் பகுதில் நிகழ்ந்து வெந்நீர் எழுச்சி ஊற்றுக்கள் (Geyser Like Volcanic Eruptions) வெளிப்படுகின்றன என்று எண்ணப்படுகிறது. சூரிய மண்டலத்தில் பூமி, செவ்வாய், பூதக்கோள் வியாழனின் துணைக்கோள் “ஈரோப்பா” ஆகிய மூன்று அண்டக் கோள்கள் போன்று என்சிலாடஸிலும் தீவிர எரிமலைக் கொந்தளிப்புகளும், அடித்தள நீர்மயப் பகுதிகளும் இருப்பதாக அறியப் பட்டுள்ளன.  காஸ்ஸினி விண்கப்பல் 2005 ஆண்டில் முதன்முதலில் என்சிலாடஸ் அருகில் பயணம் செய்த போது வெந்நீர் ஊற்றுக்கள் கிளம்புவதைப் படமெடுத்து வானியல் விஞ்ஞானிகளின் கவனத்தைக் கவர்ந்திருக்கிறது !

என்சிலாடஸ் தென் துருவத்தில் பீறிடும் முகில் எழுச்சிகளில் உள்ளவை என்ன ?

வரிப்புலிப் பனித்தளத்தில் பீச்சிடும் ஊற்றுக்களில் உள்ளவை, வால்மீன்களின் பனித்தூள்கள் (Icy Grains) போல் தெரிகின்றன.  என்சிலாடஸ் துணைக்கோளின் ஊற்று எழுச்சிகள் வால்மீனின் வால் எழுச்சிகள் போல் தோன்றினாலும் அது வால்மீன் ஆகாது.  வால்மீனின் வால் நீட்சி பரிதியின் ஈர்ப்பு விசையால் எதிராகத் தள்ளப்படுகிறது.  ஆனால் என்சிலாடஸின் வெந்நீர் எழுச்சிகள் அதன் அடித்தட்டு நகர்ச்சிகளால் (Plate Tectonics) உந்தப் படுகின்றன.  பனித்தளங்கள் தென் துருவப் பகுதியில் நூற்றுக் கணக்கான மீடர் ஆழம்வரைப் படர்ந்துள்ளன.  சில இடங்களில் ஆழம் குறைவு.  அந்தத் தளங்களின் பிளவுகளிலிருந்து பீறிடும் ஊற்றுக்களின் உஷ்ணமும், அழுத்தமும் குன்றியே உள்ளன.

பரிதியைச் சுற்றிவரும் சனிக்கோளின் தூரம் சுமார் 1.3 பில்லியன் கி.மீடர் (800 மில்லியன் மைல்).  ஆதலால் அதன் வெளி விளிம்பு வளையத்தின் அருகில் சுற்றிவரும் என்சிலாடஸ் மிக்கக் குளிர்ச்சியுள்ள கோளாகத்தான் இருக்க வேண்டும்.  ஆனால் அப்படி மிகக் குளிர்ந்த மண்டலத்தில் வெந்நீர் ஊற்றுக்கள் எப்படித் தென் துருவத்தில் எழுகின்றன ?  பனித்தளமாக இறுகி இருக்கும் நீர்க்கட்டிகள் முதலில் எப்படித் திரவம் ஆகின்றன ?  அதற்குப் பேரளவு வெப்ப சக்தி கோளின் உள்ளே எங்கிருந்து தொடர்ந்து கிடைக்கிறது ?  இரண்டாவது அந்த திரவ நீர் வெள்ளத்தை எரிமலை போல் கிளப்பி வெளித்தள்ள எப்படிப் பேரளவு உந்துசக்தி தொடர்ந்து உண்டாகுகிறது ?

பரிதி மண்டலத்தில் பூமியைப் போல் தன் வடிவுக்குள் சக்தியை உற்பத்தி செய்யும் சிறிய எண்ணிக்கைக் கோள்களில் என்சிலாடஸ் துணைக்கோளும் ஒன்று.  பூமியைப் போல் அடித்தட்டு நகர்ச்சியே உராய்வு வெப்பத்தை (Frictional Heat Generated by Tectonics Plates) என்சிடாலஸில் உண்டாக்குகிறது என்பது ஒரு கோட்பாடு.  யுரேனியம் போன்ற கதிரியக்க உலோகங்கள் தேய்வதால் எழும் வெப்பச் சக்தியால் (Radioactive Decay Heat) பனிக்கட்டிகள் திரவமாக மாறுகின்றன என்பது இரண்டாவது கோட்பாடு.  நீர் வெள்ளத்துக்கு உந்துசக்தி அளிப்பது, பூமியில் சுனாமியை உண்டாக்கும் கடல் அடித்தட்டு ஆட்ட உசுப்புகள் போன்ற நிகழ்ச்சியே.  காஸ்ஸினி விண்ணுளவியில் அமைக்கப் பட்டுள்ள “உட்சிவப்புக் கதிர்வீச்சு மானி” (Infrared Radiation Monitor) என்சிலாடஸின் தென்துருவத்தில் மிகுந்துள்ள உஷ்ணத்தை அளந்து வெப்பப் பகுதிகள் இருப்பதைக் காட்டியது.  அடுத்தொரு கருவி மற்ற பகுதியில் இல்லாத கண்ணாடிப் பனித்தளங்களைக் காட்டியது.  மேலும் காமிராக்கள் பனித்தளத்தில் உள்ள பெரும் பிளவு முறிவுகளைப் படமெடுத்தன.  மற்றுமொரு கருவி நூற்றுக் கணக்கான மைல் உயரத்தில் எழுந்திடும் நீர்ப்பனித் தூள்கள் கலந்த வாயு முகில்களைக் காட்டியது.

தென்துருவ ஊற்றுகளில் கசிந்து வெளியேறும் வெப்பமும் வாயுக்களும்

என்சிலாடஸின் தென்பகுதியில் உள்ள புதிரான, மர்மமான வெப்ப சக்தியைக் குளிர்மயம் சூழ்ந்த விண்வெளியில் சூரியன் அளிக்க முடியாது.  சனிக்கோளில் நேரும் கொந்தளிப்பு “இழுப்பு-விலக்கு” விசைகள் என்சிலாடஸில் வெப்பத்தை உண்டாக்கலாம்.  அந்த வெப்பம் பனித்தட்டை நீராக்கி அடித்தளதில் அழுத்ததை மிகையாக்கலாம்.  பிறகு நீர் கொதித்து வெப்ப ஆவி பனித்தளத்தைப் பிளந்து நீரெழுச்சி ஊற்றுக்கள் தோன்றிப் பனித்தூள்களுடன் பீறிட்டு எழலாம்.  என்சிலாடஸ் போன்று உட்புற வெப்பத்தைக் காட்டும் மற்ற கோள்கள் : பூமி, வியழக் கோளின் துணைக்கோள் “லோ” [LO] மற்றும் நெப்டியூன் கோளின் துணைக்கோள் டிரிடான் (Triton).  பூமியும், லோ துணைக்கோளும் வெளியேற்றும் எரிமலை எழுச்சிகளில் உருகியோடும் தாதுக்களையும் (Molten Materials), ஆவி வாயுக்களையும் காணலாம்.

தென் துருவத்தில் தெரியும் நீண்ட பனிப்பிளவுகளின் மேல்தளம் அதிக உஷ்ணத்தில் இருக்கிறது.  பிளவின் உட்புற உஷ்ணம் : 145 டிகிரி கெல்வின் (-200 டிகிரி F) அல்லது (-130 டிகிரி C)   பனித்தளத்தின் கீழ் 40 மீடர் (130 அடி ஆழத்தில்) கொதிக்கும் வெந்நீர் இருக்க வேண்டும் என்று கணிக்கப்படுகிறது.  இந்தக் கண்டுபிடிப்பு மகத்தானது.  அதுவே என்சிலாடஸில் உயிரினம் வாழ்ந்திருக்கக் கூடுமா என்று சிந்திக்கவும் அது வழி காட்டுகிறது.  வெந்நீர் எழுச்சி முகில் ஊற்றுக்களில் நீரைத் தவிர மற்றும் நைட்டிரஜன், மீதேன், கார்பன் டையாக்ஸைடு ஆகிய வாயுக்களுடன், கார்பன் கலந்த மூலக்கூறுகளும் காணப்பட்டன.  2007 மே மாதம் வெளியான ஆய்வு அறிவிப்பில் என்சிலாடஸ் பனித்தளம் 3 முதல் 5 மைல் ஆழம் வரை அல்லது பத்து கி.மீடர் ஆழத்தில் கூட ஒருவேளை அமைந்திருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் மதிப்பீடு செய்கிறார்.

சனிக்கோளுக்கு ஏவப்பட்ட காஸ்ஸினி விண்கப்பல்

2004 ஆண்டு ஜூலை முதல் தேதி காஸ்ஸினி விண்கப்பல் சனிக்கோளின் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் சிக்கி, முதன்முதலாக அதைச் சுற்றத் துவங்கி அண்டவெளி யுகத்தில் ஒரு புதிய மைல் கல்லை நாட்டியது! பிளாரிடா கென்னடி விண்வெளி ஏவுதள மையத்திலிருந்து, 1997 அக்டோபர் 15 ஆம் தேதி நாசா ஏவிய காஸ்ஸினி விண்வெளிக் கப்பல், சுமார் நான்கு ஆண்டுகளாய் 2.2 பில்லியன் மைல் கடந்து, சனிக்கோளை முற்றுகையிட ஆரம்பித்தது! தாய்க்கப்பல் காஸ்ஸினி சனிக்கோளைச் சுற்றிவர, 2004 டிசம்பர் 25 ஆம் தேதி ஹியூஜென்ஸ் சேய்க்கப்பல் பிரிக்கப்பட்டு, பாராசூட் குடை விரித்து டிடானில் 2005 ஜனவரி 15 இல் இறங்கி முதன் முதலாக நெருங்கிப் படமெடுத்தது. சனிக்கோள், அதன் வளையங்கள், அதன் காந்த கோளம், டிடான் போன்ற மற்ற பனித்தளத் துணைக்கோள்கள் ஆகியவற்றைப் பற்றி மிகையான மெய்ப்பாடுத் தகவல்களை அறியப் பதினேழு உலக நாடுகளின் திறமை மிக்க 260 விஞ்ஞானிகள் ஒருங்கிணைந்து பணியாற்றி வருகிறார்கள்! 3.4 மில்லியன் நிதிச் செலவில் உருவான காஸ்ஸினி-ஹியூஜென்ஸ் விண்வெளித் திட்டம் மாபெரும் அண்டவெளிப் பயணமாகும். காஸ்ஸினி ஹியூஜென்ஸ் நூதன விண்கப்பல் புரியும் மகத்தான சனிக்கோள்-டிடான் பயணம் 40 வருட அனுபவம் பெற்ற நாசா, ஈசா விஞ்ஞானிகள் பலரின் வல்லமையால் வடிவம் பெற்றது!

2006 மார்ச் மாதம் 9 ஆம் தேதி சனிக்கோளைச் சுற்றிவரும் காஸ்ஸினி விண்கப்பல் அதன் துணைக் கோளான என்செலாடஸ் [Enceladus] உட்தளத்திலிருந்து பீறிட்டு எழும் நீர் ஊற்றுகளைப் [Geysers] படமெடுத்து பூகோளத்து விஞ்ஞானிகளுக்கு முதன்முதல் அனுப்பியுள்ளது! சனிக் கோளுக்கு இதுவரைக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட 52 (2008 வரை) சந்திரன்களில் ஒன்று என்செலாடஸ். சூரிய மண்டலத்திலே பூமிக்கு அடுத்தபடி நீர்மை யுள்ளதாகக் காட்டும் நீர்ப்பனிப் பாறைகள் கொண்ட செவ்வாய்க் கோளை விண்வெளிக் கப்பல்கள் படமெடுத்து அனுப்பின. விஞ்ஞானிகள் வியாழக் கோளின் துணைக்கோள் யுரோப்பாவில் [Europa] திரவக் கடல் ஒன்று உறைந்த பனித்தளத்தின் கீழிருக்கலாம் என்று ஊகிக்கிறார்கள். இப்போது சனிக்கோளைச் சுற்றிவரும் காஸ்ஸினி விண்வெளிக் கப்பல், அதன் துணைக்கோள் ஒன்றில் வெளியேறும் நீர் ஊற்றுக்கள் பீறிட்டு உட்தளத்தில் நீர் திரவமாகத் தங்கி யிருப்பதை நிரூபித்து உலக மாந்தரை வியப்பில் ஆழ்த்தி யிருக்கிறது !

காஸ்ஸினி-ஹியூஜென் விண்ணுளவுத் திட்டத்தின் குறிக்கோள் என்ன ?

1970-1980 ஆண்டுகளில் பரிதியின் புறக்கோள்களை ஆராய ஏவிய பயனீயர், வாயேஜர் [Pioneer-11, Voyager-I & II] ஆகிய விண்கப்பல் பயணங்களில் தீர்க்கப்படாத புதிர்களை ஆய்ந்தறியக் காஸ்ஸினி-ஹியூஜென்ஸ் விண்கப்பல் அண்டவெளியில் குறிப்பாக சனிக்கோளையும், அதன் பெரிய துணைக்கோளையும் உளவிட அனுப்பப்பட்டது. திட்டமிட்ட முக்கிய பயணக் குறிப்பணிகள் பின்வருபவை:

1. சனிக்கோளுக்குப் பரிதியிலிருந்து உறிஞ்சும் ஒளிச்சக்தியை விட 87% மிகையான சக்தி சனியின் உட்கருவுக்கு எங்கிருந்து கிடைக்கிறது ?

2. சனிக்கோளைத் தொடாமல் வெகு வேகத்தில் சுற்றிவரும் வளையங்களின் மூலப் பிறப்பிடம் எது ?

3. சனிக்கோளின் வளையங்களுக்குக் கண்கவர் நிறங்கள் எங்கிருந்து பூசப்படுகின்றன ?

4. முப்பத்தி யொன்று நிலவுகளைக் கொண்ட சனிக்கோளுக்கு, வேறு சந்திரன்கள் ஏதேனும் உண்டா ? [இப்போது காஸ்ஸினி மேலும் 21 (மொத்தம் :52) துணைக்கோள்களைக் கண்டுபிடித்துள்ளது.]

5. சனியின் சந்திரன் என்சிலாடஸ் [Enceladus Moon] எப்படி வழவழப்பான ஒரு மேனியைக் கொண்டதாய் உள்ளது ? சமீபத்தில் உருகிப் போன குழம்பு ஆழக்குழிகளை [Craters] நிரப்பியதாய்க் கருதுவது ஒரு காரணமா ?  பனித்தளமாக இருந்தால் அடித்தளத்தில் நீர்க்கடல் ஒன்று உள்ளதா ?  2005 ஆம் ஆண்டில் காணப்பற்ற வெந்நீர் எழுச்சி ஊற்றுக்கள் எப்படி உண்டாகிகின்றன ?

6. சனிக்கோளின் சந்திரன் ஐயாபீடஸ் [Iapetus Moon] ஒருபுறம் மட்டும் கரிய ஆர்கானிக் இரசாயனத்தை ஏன் பூசியுள்ளது ? அதன் மூலப் பிறப்பிடம் எது ?

7. டிடான் சூழ்வெளியில் ஏற்படும் இரசாயன இயக்கங்கள் யாவை ?

8. பூமியில் உயிரியல் நடப்புக்கு [Biological Activity] ஆதார மூலக்கூட்டான மீதேன் [Methane Compound] எப்படி டைட்டான் தளத்தில் பேரளவில் வந்தடைந்தது ?

9. டிடானில் ஏதாவது கடல்கள் [மீதேன், ஈதேன்] உள்ளனவா ?

10 மேலும் பெரும் பின்னலான ஆர்கானிக் மூலக்கூட்டுகள் [Complex Organic Compounds], உயிரியல் முன்தோற்ற மூலக்கூறுகள் [Pre-Biotic Molecules] டைட்டானில் இருக்கின்றனவா ?

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

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 ?
20 (i) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40603171&format=html (Elceladus & Mars)
20 (ii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40407085&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-1)
20 (iii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40501202&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-2)
21. The Daily Galaxy Website -The Biological Universe -A Galaxy Insight Posted By : Casey Kazan [Nov 20, 2008]
22. Hutchinson Encyclopedia of the Earth Edited By : Peter Smith [1985]
22 Earth Science & The Environment By : Graham Thompson, Ph.D. & Jonathan Turk, Ph.D.
23. Astronomy Magazine : The Solar System -What Makes Earth Right for Life ? By : Jonathan Lunine [Dec 2008]
24. Saturn’s Strangely Warm Moon By Emily Sohn [Dec 2005]
25. NASA’s Report : Icy Particles Streaming form Saturn’s Enceladus [Dec 6, 2005]
26 A Hot Start Might Explain Geysers on Enceladus [March 24, 2006]
27. Science Daily: Enormous Plume of Dust & Water Spurts into Space from the South Pole of Enceladus [Feb 23, 2008]
28. Daily Galaxy – Geysers on Saturn’s Moon Enceladus May Signal Underground Water & Microbial Life By Casey Kazan [Nov 11, 2008]
29.  Saturn’s Dynamic Moon Enceladus Shows More Signs of Activity [Dec 15, 2008]
30. Astronomy Now Online – Cassini Reveals Enceladus’ Shifting Terrain By Dr. Emily Baldwin [Dec 19, 2008]
31 NASA Scientists Ask : Is Life Possible on Saturn’s Moon Enceladus ? [Dec 19, 2008]

(தொடரும்)

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) [December 25 2008]