வானவியல்

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! ஒளிமய மந்தைகள் (Galaxies) எப்படித் தோன்றின ? (கட்டுரை: 7)

(கட்டுரை: 7)

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

“நிலையான விண்மீன்கள் உமிழும் ஒளிக்கதிர்கள் சூரிய ஒளியை ஒத்த இயற்கைத் தன்மை கொண்டவையே.”

விஞ்ஞான மேதை ஸர் ஐஸக் நியூட்டன்

வானியல் தொலைநோக்குகள் எப்போதும் நியதிகளை ஈடுபடுத்துபவை.

வானியல் நிபுணர் எட்வின் ஹப்பிள்

“மிக எளிய கருத்துக்கள் எல்லாம் சிக்கலான மனது கொண்ட சிந்தனையாளருக்கு எட்டுகின்றன.”

ஆர் தி கோர்மான்ட்

“மனித வாழ்க்கை என்னும் நாடகத்தில் நாமே நடிகராகவும், அதன் பார்வையாளராகவும் இரு தரப்பினராய்க் காட்சி அளிக்கிறோம். “

விஞ்ஞான மேதை நீல்ஸ் போஹ்ர்

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)

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.

1950 ஆண்டுகளில் கலிஃபோர்னியா மௌண்ட் வில்ஸன் வானேக்ககத்தில் பணிபுரிந்த முன்னோடிகளில் ஒருவரான, ஜெர்மென் வானியல் வல்லுநர் வில்ஹெம் வால்டர் பாடே (Wilhem Walter Baade) காலாக்ஸிகளில் உள்ள விண்மீன்களை ஆராய்ந்து, காலாக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின என்று அறிந்தார். நமது பால்மய வீதியைச் சுற்றியுள்ள ஒரு குழு விண்மீன்களில் ஹைடிரஜன், ஹீலியத்தை விடக் கனமான உலோகங்கள் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தார் ! 11 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் தோன்றியவை, அந்தப் பூர்வீக விண்மீன்கள் ! சூப்பர்நோவா வெடிப்பு அல்லது மற்ற விண்மீன் சிதைவு இயக்கங்களால் விண்வெளியில் வீசி எறியப்பட்ட உலோகங்கள், நமது காலாக்ஸியின் இளைய தலைமுறை விண்மீன்களில் விழுந்துள்ளன !

பிரபஞ்சத்தில் பெரு வெடிப்பிற்குப் பின் விளைந்த புரட்சி!

பெரு வெடிப்புக்குப் பின், பிரபஞ்சத்தில் விளைந்தது மாறுபாடுகள் மிகுந்த மாபெரும் காலவெளிப் புரட்சி [Space-Time Chaos]! எங்கெங்கு நோக்கினும் தாறுமாறு, ஒழுங்கீனம் ! விண்வெளியில் விண்மீன்கள் இல்லை! பால்மய வீதி இல்லை! காலக்ஸிகள் இல்லை! உயிரினமோ, விலங்கினமோ எதுவும் இல்லை! ரசாயனக் கூட்டுகள் கிடையா! அங்கிங்கு எனாதபடி எங்கும் கதிரெழுச்சிகள்! கதிர் வீச்சுகள்! வெறும் துகள்கள் [Particles]! பரமாணுக்கள் [Sub atomic particles]! துகள்களின் நாட்டியம் ! தொடர்ந்து அவை யாவும் நகர்ந்து முட்டி மோதி, இணைந்து, பிணைந்து புதுத் துணுக்குகள் உண்டாயின! மோதலில் சில துகள்கள் அழிந்தும் போயின! எங்கும் தணல், வெப்பம், கற்பனிக்க இயலாத அளவில் புரட்சித் துகள்கள் [Chaotic Particles] உமிழ்ந்த உஷ்ணம்! அதே கணத்தில் கொட்டும் பேரொளி அருவிகள்! அடுத்து எங்கணும் எக்ஸ்ரே கதிர்கள் எழுச்சி! மைய மில்லாத, கங்கு கரையற்ற எல்லை மீறிய வெளி ! எங்கெங்கு காணினும் சக்தி மயம் ! எந்தெந்த அடிப்படைகளில் பிறக்க முடியுமோ, அந்தந்த தோற்றங்களில் உருவாகிச் சக்தியின் தாண்டவம்!

எத்திக்கிலும் விரிவு! வெளியெங்கும் விரிவு! விரிவு! விரிவு! ஈர்ப்பியல் இருப்பினும் விரிவு, துரித விரிவு! ரப்பர் பலூன் உப்பும் போது, ஒரு புள்ளி அருகிய புள்ளியை முந்தாமல் ஒன்றாய் விரிவது போல், அகிலத்தின் [Universe] ஒவ்வொரு களமும் தளமும் விரிந்தது! ஒவ்வோர் அரங்கமும் [Region] ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி அப்பால் சென்றது! அடுத்த கணத்தில் நிகழ்ந்தது, தணிப்பு [Cooling]! குளிர்ந்து வெப்பம் தணிந்து ஏராளமான துகள்கள் சுருங்கி இடவசதி அமைப்பு! விரியும் விண்வெளிச் சக்தியின் உக்கிரத்தைக் குறைத்து, அகிலத்தில் உஷ்ணமும் குன்றியது! முடிவில் ஒழுங்கீனத் தாண்டவங்களில் விளைந்த புதுத் துணுக்குகளின் பிறப்புகள் ஒய்ந்தன! அழிவு இயக்கமும் ஓய்ந்தது! ஆனால் விண்வெளியின் விரிவு நிற்காமல், தொடர்ந்து விரிந்து கொண்டே பேரொளி மட்டும் மங்குகிறது! மீதப்பட்டுத் தங்கிய பிண்டத் துணுக்குகள் குளிர்ந்து, உண்டைத் கட்டிகளாகத் திரண்டு வாயு மேகங்களாய் மிதந்தன! அப்போது பூத ஈர்ப்பியல் விசை [Giant Gravitational Force] எழுந்து மேகங்களை அழுத்திச் சுருக்கி விண்மீன்கள் தோன்றின! காலாக்ஸிகள் [Galaxies] தோன்றின! சூரிய மண்டலங்கள் தோன்றின! அண்ட கோளங்கள் தோன்றின!

பூதத் தொலைநோக்கியில் பிரபஞ்சத்தை ஆய்ந்த 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.

1925 புத்தாண்டு தினத்தில் வாஸிங்டன் D.C. இல் நடந்த அமெரிக்க வானியியல் குழுவினரின் [American Astronomical Society] முப்பத்தி மூன்றாவது கூட்டத்தில், காலி·போர்னியாவின் பாஸடேனா [Pasadena] நகரிலிருந்து, நேராக வர முடியாத ஓரிளைஞரின் விஞ்ஞானத் தாள் மட்டிலும் வாசிக்கப் பட்டது! அப்போதைய உலகப் பெரும் வில்ஸன் சிகரத்தின் 100 அங்குல எதிரொளிப்பியில் [Mount Wilson 100" Reflector] பணி யாற்றிய, 32 வயதுடைய, அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] ஒரு பூத விண்மீனைக் [Giant Star, Cepheid] கண்டார்! அது ஒளி மலர்ச்சியிலும், வடிவிலும் [Luminosity, Size] மாறிடும் விண்மீன் [Variable Star]! ஆகவே காலம் நீடிக்க நீடிக்க, அவ்விண்மீன் ஒளியின் முழுப் பூரண மதிப்புகள் [Absolute Magnitude] கிடைக்கும். ஆன்ரோமீடா [Andromeda or M31] என்று அழைக்கப்படும் அந்த விண்மீன், அகண்ட சுருள் மேகம் போன்ற ஒரு மாபெரும் நிபுளா [Great Nepula]! அந்த விண்மீன் அகிலத் தூரங்களை [Cosmic Distances] கணிப்பதற்கு மிகவும் உதவுகின்றது! ஆன்ரோமீடா நமது பால்மய வீதிக்கும் [Milky Way] அப்பால் வெகு தொலைவில் இருப்பதாக ஹப்பிள் ஐயமின்றி நிரூபித்துக் காட்டினார்!

எட்வின் ஹப்பிள் அவரது காலத்திய, மாபெரும் வில்ஸன் நோக்ககத்தின் [Mount Wilson Observatory] 100 அங்குல தொலை நோக்கியை முதன் முதல் இயக்கி வான மண்டலத்தைத் துருவி வட்ட மிட்டு, அரிய பல கண்டு பிடிப்புகளை வெளியிட்டவர்! பிரபஞ்சத்தின் பேரளவு, கட்டமைப்பு, பண்பாடுகள் ஆகியவற்றின் அறிவில் பெருத்த மாறுதல்களை உண்டாக்கினார்! மாபெரும் வடிவு கொண்ட காலக்ஸிகள் [Galaxies] ‘தீவு அகிலங்கள் ‘ [Island Universes] என்று ஹப்பிளின் ஆய்வுகள் கூறின! மேலும் ஹப்பிள் பல காலக்ஸிகளின் வடிவங்களை நோக்கி, அவற்றின் ‘இனப் பகுப்பு ஏற்பாட்டை ‘ [Classification System for the Galaxies] வகுத்தார். அந்த ஏற்பாடு இப்போதும் ஒப்பிடக் கையாளப் படுகிறது! அவரது உன்னத ஆக்கம், காலக்ஸியின் தூரத்திற்கும், அது விலகி நகரும் வேகத்திற்கும் உள்ள ஓர் உடன்பாட்டை 1929 இல் கண்டு பிடித்தது. அதாவது காலக்ஸிகளின் வேகம் அவற்றின் தூரத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது என்று அறிவித்தார்! காலக்ஸிகளின் வேகத்துக்கும், தூரத்துக்கும் உள்ள விகிதம் [வேகம்/தூரம்] ‘ஹப்பிள் நிலை இலக்கம்’ [Hubble Constant] என்று வானியலில் குறிப்பிடப் படுகிறது!

1924 இல் பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டம், அதனுள் ஊர்ந்து செல்லும் எண்ணற்ற விண்மீன்கள், காலக்ஸிகள் ஆகியவற்றைப் பற்றிய புதிய கருத்துக்கள் பல எழுந்தன! அமெரிக்க வானியல் வல்லுநர் மெல்வின் ஸ்லி·பர் [Melvin Slipher], எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble], மில்டன் ஹ¤மாஸன் [Milton Humason] மூவரும் அண்டையில் நம் பால்மய வீதியில் இருப்பதாக எண்ணி யிருந்த சில நிபுளாக்கள், மெய்யாகப் பிரபஞ்சத்தில் பல பில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால் உள்ளதாகக் கண்டார்கள்! அரிசோனா பிளாக்ஸ்டாஃப் நோக்ககத்தில் [Flagstaff Observatory, Arizona] ஸ்லிஃபரும், ஹப்பிள், ஹுமாஸன் இருவரும் காலிஃபோர்னியா வில்ஸன் சிகர நோக்ககத்திலும் [Mount Wilson Observatory, CA] பணி புரிந்து வந்தனர். அதி வேகத்தில் காலக்ஸிகள் பூமியை விட்டு அப்பால் வெகு தொலைவில் விலகிச் செல்வதை நோக்கி, பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டப் பேரளவைக் கண்டு வியந்தனர்! “டாப்பிளர் விளைவைப்” [Doppler Effect] பின்பற்றிக் காலக்ஸிகளின் ஒளிநிறப் பட்டையில் செந்நிறப் பெயர்ச்சி [Red-Shift end of Spectrum] விளிம்பில் முடிவதைக் கண்டு, அவற்றின் அதி வேகத்தைக் கண்டு வியப்புற்றனர்!

ஹப்பிள் ஐன்ஸ்டைனுடன் சேர்ந்து பணியாற்றி, அவரது பொது ஒப்பியல் நியதிச் சமன்பாடுகளில் [Equations in General Theory of Relativity] சில மாற்றங்கள் செய்ய உதவினார்! 1929 இல் ஹப்பிளின் விதி [Hubble 's Law] வெளியானது: ‘காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு, தம்முள் ஒன்றை ஒன்று விட்டு விலகி அப்பால் இடைத் தூரங்களுக்கு ஏற்ப நேர் விகிதத்தில் மிகுந்திடும் வேகங்களில் செல்கின்றன’ என்பதே ஹப்பிள் விதி! 1929 இல் ஹப்பிள் மதிப்பிட்ட காலக்ஸிகளின் வேகம், வினாடிக்கு 45 மைல் [162,000 mph]! ஐன்ஸ்டைன் ஹப்பிள் கூறிய விரியும் பிரபஞ்சக் கருத்துக்களை ஒப்புக் கொண்டார்! 1931 இல் காலி·போர்னியா வில்ஸன் நோக்ககத்தில் ஐன்ஸ்டைன் மூன்று ஆண்டுகள் ஹப்பிளுடன் பணி செய்து, பிரபஞ்ச அண்டங்களை நேராகக் கண்டு, அவருடன் விவாதித்துத் தன் ஒப்பியல் சமன்பாடுகளைத் திருத்தினார்!

ஹப்பிள் கண்டு பிடித்த அகில வெளி மெய்ப்பாடுகள்

1920 ஆண்டுகளின் துவக்கத்தில் ஹப்பிள் காலக்ஸிகள் யாவை என்று ஆய்வுகள் செய்தார். சில சுருள் நிபுளாக்கள் [Spiral Nepulae] தமக்குள்ளே தனித்தனி விண்மீன்களைக் கொண்டதாக எண்ணிய கருத்து, உறுதிப்படுத்தப் படாமலே இருந்தது! அவ்விண்மீன் கூட்டம் நமது காலக்ஸியைச் சேர்ந்ததா அல்லது தனிப் பட்ட ‘பிரபஞ்சத் தீவைச்’ [Island of Universe] சார்ந்ததா வென்று ஐயம் எழுந்தது! 1924 இல் ஹப்பிள் 100 அங்குல தொலைநோக்கி மூலம் ‘ஆன்ரோமேடா நிபுளாவின் ‘ [Andromeda Nebula] தூரத்தை அளந்து, அது நமக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன் கூட்டத்திற்கும் அப்பால் நூறாயிரம் மடங்கு தொலைவில் இருப்பதாகக் காட்டினார்! நமது பால்மய வீதிக்கு [Milky Way] ஒப்பான வடிவில், ஆனால் அப்பால் வெகு தூரத்தில் உள்ள ஓர் தனிக் காலக்ஸி [Separate Galaxy] என்றும் கூறினார்!

ஹப்பிள் மற்றும் சில காலாக்ஸிகளின் தூரங்களை அளந்து, அவை வெளிவிடும் தெளிவான ஒளியை ஆய்ந்து அவற்றின் தூரத்தைக் காட்டும் பொது அளவுக் கோலாக எடுத்துக் கொள்ளலாம் என்று குறிப்பிட்டார்! ஒரு காலாக்ஸி நம்மை விட்டு விலகிப் போகும் வேகத்தையோ, அல்லது அது நம்மை நோக்கி அருகி வரும் வேகத்தையோ, அது வீசும் ‘ஒளியின் டாப்பிளர் பெயர்ச்சி ‘ [Doppler Shift of Light] மூலம் அளப்பது மிக எளிது என்று கண்டார். ஒருவர் ரயில் தண்டவாளக் கடப்புப் [Railway Crossing] பாதையில் நின்று ரயில் ஊதும் விசிலைக் கேட்டால் டாப்பிளர் பெயர்ச்சியைப் புரிந்து கொள்ளலாம்! ரயில் கடப்பு வாயிலை நெருங்கும் போது, விசிலின் ஓசை மிகுந்து கொண்டே பெருகுகிறது! ரயில் கடப்பு வாயிலைத் தாண்டியவுடன் விசிலின் ஓசை குறைந்து கொண்டே தணிகிறது! இந்நிகழ்ச்சி தான் ‘டாப்பிளர் விளைவு ‘ [Doppler Effect] என்று கூறப் படுகிறது. ஒளிச் சக்தியும், ஒலிச்சக்தி போலவே நடந்து கொள்கிறது! தாண்டிச் செல்லும் ரயில் விசிலைப் போல, நம்மைக் கடந்து செல்லும் காலக்ஸியின் ஒளிநிறப் பட்டையை [Light Spectrum] நோக்கினால் செந்நிறம் மிகையாகிறது! நம்மை நெருங்கி வரும் காலக்ஸியின் ஒளிநிறப் பட்டையை நோக்கினால் எதிர் விளிம்பான நீல நிறம் மிகையாகிறது! மேற்கூறிய செந்நிறப் பெருக்கம் ‘செந்நிறப் பெயர்ச்சி ‘ [Redshift] என்று குறிப்பிடப் படுகிறது! ஹப்பிள் நுணுக்கமான ஒளிப்பட்டை வரைமானியைப் [Sensitive Spectrograph] பயன்படுத்தி, விலகிச் செல்லும் பல காலக்ஸிகளின் ‘செந்நிறப் பெயர்ச்சிகளை ‘ 1929 ஆம் ஆண்டில் சேமித்து ஓர் வரைப்படத்தில் குறித்தார்.

ஹப்பிள் காலக்ஸிகளின் தூரத்தைக் மட்ட அச்சிலும் [X axis], அவற்றின் செந்நிறப் பெயர்ச்சிகளை நேர் அச்சிலும் [Y axis] குறித்து வரைந்த போது, எதிர்பாராத விதமாக ஒரு நேர் கோடு உருவாகியது! அதாவது காலக்ஸிகளின் தூரங்கள், அவை அப்பால் விலகிச் செல்லும் வேகங்களுக்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளன [Redshifts or speeds of the Galaxies are directly proportional to their distances] என்ற விந்தையான ஓர் உடன்பாட்டைக் கண்டு பிடித்தார்! காலக்ஸியின் தூரத்துக்கும், செல்லும் வேகத்துக்கும் உள்ள இந்த அரிய உடன்பாடே, ‘ஹப்பிளின் விதி’ [Hubble 's Law] என்று கூறப்படுகிறது. காலக்ஸிகளின் செந்நிறப் பெயர்ச்சியைக் [Red-Shift] கண்டால், அவை நம்மை விட்டு அப்பால் ஏகுகின்றன என்பது அர்த்தம்!

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலக்ஸிகள் 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 கோளம் என்று ஹப்பிளால் நிரூபிக்கப் பட்டது! பொது ஒப்பியல் நியதிக்கு [General Theory of Relativity] உட்பட்டு, 1915 இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ‘ஈர்ப்பியல் நியதியின்’ [Theory of Gravity] தவிர்க்க முடியாத முடிவு, எல்லா காலக்ஸிகளும், மற்றும் பிரபஞ்சம் முழுவதுமே, பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய ‘பெரு வெடிப்பில்’ உண்டானவை என்பதே !

(தொடரும்)

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

தகவல் :

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

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

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

3. National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

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

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

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

7. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)
8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!
9. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]
10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html (May 16, 2007)
11. "Beyond Einstein" Search for Dark Energy of the Universe
[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html (July 10, 2007)
12. Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html (April 12, 2007)
13 Dark Energy By LSST Observatory - The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)
14. Stephen Hawking's Universe By John Boslough (1985)
15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)
16. Parallel Worlds By: Michio Kaku (2005)
17. The New York Public Library S (cience Desk Reference (1995)
18. Scientific American "The Cosmic Grip of Dark Energy" By Christopher Conselice (Feb 2007)
19. Astronomy "The Secret Lives of Black Holes" (Nov 2007)
20. The Handy Space Answer Book By Phillis Engelbert & Diane Dupuis (199
21. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40210223&format=html (பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்)
22. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html [பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய வானியல் நிபுணர் எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] (1889-1953)]

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

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) December 13, 2007

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/12/15/how-did-galaxies-form/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மயவீதி, காலக்ஸிகள், நிபுளாக்கள் (கட்டுரை: 8)

(கட்டுரை: 8)

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

பால்மய வீதி சூரிய காலக்ஸி !
பரிதி மண்டலக் கோள்கள்
உருண்டோடும்
விளையாட்டுச் சந்தை !
பரிதி அங்கோர் வெள்ளாடு !
குடை ராட்டினம் போல்
கோள்கள் சுற்றிவர
வெய்யோன்
மையக் கனலை வணங்கி
வலம்வரும்
ஒளிமயமான மந்தை !
பூமி சிறியது !
பூமி சுற்றும் சூரியன் சிறியது !
சூரியன் சுற்றி வரும்
பால்மய வீதிப்
பூதக் காலக்ஸி சிறியது !
கோடான கோடி
ஒளிமய மந்தைகள் மேய்ந்து
உந்திச் செல்லும்
பிரபஞ்சக் குமிழிதான் பெரியது !

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

ஜான் ஹெர்ச்செல் (John F. Herschel) (1792-1871)

பால்மய வீதியை முதன்முதலில் நோக்கிய விஞ்ஞானி கலிலியோ

1600 ஆண்டின் ஆரம்ப காலத்தில் இத்தாலிய வானியல் விஞ்ஞான மேதை கலிலியோதான் முதன்முதல் நமது பால்மய வீதி (Milky Way Galaxy) காலக்ஸியைத் தனது தொலைநோக்கியில் கண்டு உளவு செய்தவர். அந்த ஒளி விண்ணரங்கில் எண்ணற்ற விண்மீன்கள் இருந்ததைக் கண்டு வியந்தார். அதற்குப் பிறகு 1755 இல் ஜெர்மன் வேதாந்தி இம்மானுவல் கென்ட் (Immanuel Kant) பால்மய வீதி குவியாடி போன்ற விண்மீன்களின் மந்தை (Lens-shaped Group of Stars) என்றும், அதனைப் போல் வேறு விண்மீன்களின் மந்தைகள் உள்ளன வென்றும் கூறினார். பிரிட்டனில் பணிபுரிந்த அடுத்தொரு ஜெர்மன் வானியல் நோக்காளர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்தான் (1738-1822) முதன்முதலில் விஞ்ஞான ரீதியாக பால்மய வீதியைத் துருவி ஆராய்ந்து எழுதியவர். அதற்குப் பிறகு அவரது சகோதரி கரோலின் ஹெர்ச்செல்லும் புதல்வர் ஜான் ஹெர்ச்செல்லும் வில்லியத்தைப் பின்பற்ற ஏராளமான காலாக்ஸிகளைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்தார்கள்.

காலக்ஸியும் அதில் சுற்றிவரும் கோடான கோடி விண்மீன்களும்

காலக்ஸி என்றால் என்ன ? சூரியனைப் போன்ற கோடான கோடி விண்மீன்கள் மையக்கண் ஒன்றைச் சுற்றிவரும் ஒரு பூத வடிவான விண்ணரங்கமே காலக்ஸியாகக் கருதப்படுகிறது. அந்த காலக்ஸியில் விண்மீன்களுடன், விண்மீனைச் சுற்றும் அண்டக்கோள்களும், ஒளிமய நிபுளாக்களும், வாயுக்களும், தூசிகளும் மண்டிக் கிடக்கின்றன ! மேலும் காலக்ஸிகளில் மாபெரும் திணிவும், மையத்தில் அளவற்ற ஈர்ப்பாற்றலும் கொண்ட கருந்துளை (Black Hole: A Single Point of Infinite Mass & Gravity) ஒன்றும் இருக்கலாம். பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மையான திணிவாகக் (Mass) கருதப்படும் 50 பில்லியனுக்கு மேற்பட்ட காலக்ஸிகள் இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் கணிக்கிறார்கள் ! கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டம் இல்லாமல், அவையே பிரபஞ்சத்தின் 90% திணிவைக் கொண்டிருப்பதாகவும் கருதப்படுகிறது.

காலக்ஸிகள் சில சுருளாக இருப்பவை. சில நீள்வட்ட வடிவில் இருப்பவை. சில கோணலாக இருப்பவை. பால்மய காலக்ஸியும் அதன் அருகே உள்ள அன்டிரோமேடா காலக்ஸியும் (Andromeda Galaxy) சுருளானவை. காலக்ஸி முழுவதும் ஓர் அச்சில் சுற்றுவதால் விண்மீன்களைக் கவ்விக் கொண்டு சுருள் கரங்கள் தோன்றின. நீள்வட்ட காலக்ஸிகளில் சுருள் கரங்கள் எழாமல் பொதுவாகப் பழைய விண்மீன்களும் மிகச் சிறிதளவு வாயுக்களும், தூசிகளும் உள்ளன.

குடை ராட்டினம் போல் நமது பரிதி மண்டலம் தனித்து ஒரு மையக்கண்ணைச் சுற்றி வருகிறது பால்மய வீதி காலக்ஸியே ! பால்மய வீதியில் பரிதியைப் போல் நூறு பில்லியன் விண்மீன்களும், ஒருவேளை கருந்துளை ஒன்றும் இருக்கலாம் என்று கருத இடமிருக்கிறது. நமது பால்மய வீதியில் விண்மீன் முந்திரிக் கொத்துகளும் (Star Clusters) அண்டக் கோள்களும், ஒளிமயமான நிபுளாக்களும், வாயு மேகங்களும், தூசிகளும், வெற்றிடமும் சேர்ந்து உள்ளன. பூர்வீக விண்மீன்களும், நெருங்கி அடர்ந்த கொத்துக்களும் (Denser Clusters), காலக்ஸி மையத்துக்கு அருகிலும், இளைய விண்மீன்களும், தளர்ந்த கொத்துக்களும் (Open Clusters) காலக்ஸி தளத்தட்டில் அமைந்துள்ளன !

பால்மய வீதி காலக்ஸியின் தனித்துவச் சிறப்புகள்

நமது பரிதி மண்டலம் சுற்றிவரும் பால்மய வீதி என்பது ஒருவிதச் சுருள் காலக்ஸியே (Spiral Galaxy). தீபாவளி சுருளாழி மத்தாப்பு போல் சுழல்வது. பால்மய வீதியின் விட்டம் சுமார் 100 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரம் (One Light Year : ஓர் ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு : அதாவது விநாடிக்கு 186,000 மைல் வேகத்தில் செல்லும் ஒளி ஓராண்டு செல்லும் தூரம்). மையக்கண்ணின் தடிப்பு ஈராயிரம் ஒளியாண்டு தூரம். மையக்கண்ணில் பழைய விண்மீன்களும் ஒரு கருந்துளையும் இருக்கலாம் என்று கருதப் படுகிறது. பால்மய வீதியைச் சுற்றிலும் ஓர் “ஒளிவட்டம்” (Halo) விண்மீன் கொத்துக்களாலும் (Band of Star Clusters), கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்ட மேகத்தாலும் (Cloud of Dark Matter) அமைக்கப் பட்டுள்ளது ! அந்த சுருள் ஆழியில் நான்கு கரங்கள் சுற்றி வருகின்றன. ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன்கள் தோரணங்களாய்ப் பின்னிய நான்கு கரங்களைத் தாங்கி பால்மய காலக்ஸி தன் மையத்தைக் கொண்டு சுற்றி வருகிறது !

பரிதி மண்டலம் நான்கு கரங்களில் ஒன்றான ஓரியன் கரத்தில் (Orion Arm) மையத்திலிருந்து 30 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரத்தில் ஒட்டிக் கொண்டிருக்கிறது ! நமது பூமி சூரியனைச் சுற்றி வருவதுபோல், சூரியனும் பால்மய வீதியின் மையத்தை விநாடிக்கு 137 மைல் வேகத்தில் (220 கி.மீ./விநாடி) சுற்றி வருகிறது. அந்த வேகத்தில் சூரியன் ஒருமுறை முழுவட்டம் சுற்றிவர 200 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும் என்று கணக்கிடப் படுகிறது !

விண்முகில் எனப்படும் நிபுளாக்கள் (Nebulae) என்றால் என்ன ?

1924 இல் அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் முதன்முதல் ஒரு சுருள் வடிவான நிபுளாவைக் கலிஃபோர்னியா வானோக்ககத் தொலைநோக்கியில் கண்டார். நிபுளா என்றால் முகில் என்பது பொருள். அகிலத் தூசிகள், அண்டவெளி வாயுக்கள் சீர்குலைந்த விண்மீன்களில் சிதறிப்போய்க், காட்சி முறையில் கையாளப்படும் ஒரு சொல் நிபுளா ! சில வாயுக்களாய் எஞ்சிய சிதைவுக் காலக்ஸிகள் ! சில நிபுளாக்கள் பேரொளியுடன் சுருளாக, அண்டங்களாக, கதிர்வீசுபவையாக, பிரதிபலிப்பவையாகவும் (Spiral, Planetary, Emission & Reflection Nebulae) உள்ளன. மற்றவை சூப்பர்நோவா வெடித்துச் சிதறிய துணுக்குகள். அண்ட நிபுளா என்பது (Planetary Nebula) வாயு முகில்களே ! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது கோள வடிவில் தெரிவதால் அவை அண்ட நிபுளாக்கள் என்று அழைக்கப் பட்டன. கதிர்வீச்சு நிபுளா (Emission Nebula) என்பதில் ஒளிவீசும் வாயு முகில்கள் உள்ளன. அவற்றின் உள்ளே அல்லது பின்னே சூடாக ஒளிவீசும் விண்மீன் இருக்கிறது. வாயுக்கள் அயனிகளாய்ப் பிரிந்து உயர்சக்தி புறவூதாக் கதிர்களை (High Energy Ultra-Violet Radiation) அவை உமிழ்கின்றன ! உதாரணமாக ஓரியன் நிபுளாவில் (Orion Nebula) ஹைடிரஜன் வாயுள்ள ஒருவிதப் பச்சை நிற முகில் தெரிகிறது.

பிரபஞ்ச காலக்ஸிகளை ஆராய்ந்த ஹெர்ச்செல் குடும்பத்தார்

பிரிட்டிஷ் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல், அவரது தங்கை கரோலின் ஹெர்ச்செல், தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் ஆகிய மூவரும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் விந்தையான பல ஒளிமீன் மந்தைகளை விண்வெளியில் கண்டுபிடித்து, வானியல் வரலாற்றில் புரட்சியை உண்டாக்கினார்கள். வில்லியம் ஹெர்ச்செல் யுரேனஸ் புதுக்கோளையும், அதனிரு துணைகோளையும் கண்டவர். தங்கை கரோலின் சகோதரன் வில்லியத்துடன் துணையாகப் பணியாற்றி அவற்றைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்து, சில வால்மீன்களையும் கண்டு பிடித்தவர். வில்லியத்தின் மகன் ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல், கணிதம், பெளதிகம் [Physics], நிழற்பட இரசாயனம் [Photochemistry], விஞ்ஞான வேதாந்தம் [Philosophy of Science] ஆகிய துறைகளில் தனது மேம்பட்ட பங்கை முக்கிய பகுதியில் அளித்திருக்கிறார். சார்லஸ் டார்வின், மைக்கேல் ·பாரடே, மேரி ஸோமர்வில் மற்றும் பல உலக மேதைகள் அவருடன் கொண்டிருந்த 7500 தொடர்புக் கடிதங்கள், அவரது நூற் களஞ்சியத்தில் [Archives] பாதுகாப்பாய் சேமித்து வைக்கப் பட்டுள்ளன.

தந்தையைப் பின்பற்றி 20 அடி, 40 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கிகளில் வானைக் கண்ணளாவித் தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த பணிகள் அநேகம். தென்னாப்பிக்காவின் தெற்குக் கோடியில் உள்ள நன்நம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] பல்லாண்டுகள் தங்கி தென் மண்டல விண்கூரையைத் [Southern Celestical Hemisphere] தொலைநோக்கியில் உளவு செய்து 3347 இரட்டை விண்மீன்களையும் [Double Stars], 2602 நிபுளாக்களையும் [Nebulae] கண்டு பிடித்தார். அவர் வெளியிட்ட முதல் நிபுளா அட்டவணையில் [First Catalogue of Nebulae] காணும் 5079 பால்மய ஒளிமீன் மந்தைகளில் தந்தையார், வில்லியம் ஹெர்ச்செல் கண்டவை 2477. ஜான் கண்டவை: 2602.

மேலும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் தோன்றிய நிழற்படத் துறையை [Photographic Works] வளர்ச்சி செய்த முன்னோடிகளில் முக்கிய படைப்பாளியாகக் கருதப்படுவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். ‘·போட்டோகிரா·பி ‘ [Photography] என்னும் பெயரைப் படைத்தவர் அவர்தான். நிழற்படத் துறையில் ‘எதிர்ப்படநிழல் ‘, ‘நேர்ப்படநிழல் ‘ [Negative, Positive Films] என்னும் வார்த்தைகளைப் படைத்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்தான்!

ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த மகத்தான விஞ்ஞானப் பணிகள்

ஜான் ஹெர்ச்செல் 1792 இல் இங்கிலாந்து ஸ்லோவ் [Slough] என்னும் நகரில் பிரிட்டனில் குடிபுகுந்த ஜெர்மன் வில்லியம் ஹெர்ச்செலுக்குப் பிறந்த ஏக புதல்வன். கேம்பிரிட்ஜில் உள்ள புனித ஜான் கல்லூரியில் பயின்று கணிதத் துறையில் 1816 இல் பட்டம் பெற்றார். ஒப்பற்ற வானியல் விஞ்ஞானிகளான தந்தை வில்லியம், அத்தை கரோலின் இருவராலும் ஜான் வளர்க்கப் பட்டார். அவர் இருவது அருகில் வளர்ந்த ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் துறையில் வல்லமையும், தொலைநோக்கி மூலம் வானோக்கி உளவும் பயிற்சியும் பெற்றார். தந்தையாரைப் பின்பற்றி அவர் கண்டுபிடித்த பால்மய ஒளிமீன்களின் எண்ணிக்கையை மிகையாக்கி ஆயிரக் கணக்கான இரட்டை மீன்கள் [Double Stars], ஒளிமீன் மந்தைகள் [Star Clusters], நிபுளாக்கள் [Nebulae] ஆகியற்றைக் கண்டுபிடித்தார். முதலில் (1864) வெளிவந்த நிபுளா, விண்மீன் திரட்சி பொது அட்டவணையில் [General Catalogue of Nebulae & Clusters] ஜான் ஹெர்ச்செல் மற்றும் தந்தையார் வில்லியம் ஹெர்ச்செல் இருவரும் கண்டவை 3347 இரட்டை விண்மீன்கள்; 2400 நிபுளாக்கள்.

இங்கிலாந்தில் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படித்த ஜான் ¦ர்ச்செல் எவ்விதக் கல்வித் துறையிலும் பதவி ஏற்காமல் வாழ்நாள் முழுதும் வான்வெளி ஆராய்ச்சியாளராகப் பணியாற்றினார். அவரது கல்லூரி கணித ஆசிரியர், உட்ஹவுஸ் [Woodhouse] என்பவர். நியூட்டன் ஆக்கிய கால்குலஸ் [Calculus] போலின்றி சற்று எளிதான லெப்னிட்ஸ் [Leibnitz] படைத்த, கால்குலஸ் அணுகுமுறைக் கணிதத்தை ஆங்கிலத்தில் எழுதியவர் உட்ஹவுஸ்! கேம்ப்ரிட்ஜ் கல்லூரிப் பாடத்திட்டத்தில் ஏனோ லெப்னிட்ஸின் கால்குலஸ் அணுகு முறைகள் சேர்க்கப் படவில்லை. ஜான் தனிதாகத் தானாகப் படித்து அவ்வித எளிதான கால்குலஸ் அணுகு முறைகளை ஆங்கிலத்தில் மொழிபெயர்த்தார். 1813 இல் கணிதத்தில் முதல்வராகத் தேறி முதல்நிலைப் பட்டம் பெற்றார்.

‘கோட்டே தேற்றத்தின் மகத்தான விளைவுப்பயன் ‘ [On a Remarkable Application of Cotes's Theorem] என்னும் கணித விளக்கவுரையை எழுதி, ராயல் சொஸைட்டியின் ·பெல்லோ [Fellow of Royal Society] ஆனார். 1820 இல் இரண்டு ‘முடிவுறும் வேறுபாடுகளின் பயன்கள் ‘ [Applications of Finite Differences] என்னும் கணிதச் சிறப்பு நூல்களை வெளியிட்டார். 1820 ஆண்டுகளின் முடிவில் கணித ஆய்வுகளிலிருந்து விலகி, ஜான் ஹெர்ச்செல் தன் முழு ஆர்வத்தையும் வானியல் துறையில் [Astronomy] மூழ்க்கினார்.

ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் ஆய்வுத் துறையில் நுழைவு

78 ஆவது வயதில் [1816] தந்தை வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வானியல் பணியில் தளர்ச்சி யுற்றதும், ஜான் ஹெர்ச்செல் அப்பணியை அவர்சார்ப்பில் தொடர்ந்தார். 1822 இல் வில்லியம் காலமானதும்,அத்தை கரோலின் மீண்டும் ஹானோவர், ஜெர்மனிக்குச் சென்றார். அந்த ஆண்டில்தான் ஜான் ஹெர்ச்செல் சந்திர கிரகணத்தைப் புதிய முறையில் கணிக்கும் [Eclipses of the Moon] சிறியதோர் வானியல் விஞ்ஞான முதல் ஆய்விதழை வெளியிட்டார். ஆனால் அவரது முதற் பெரும் பதிப்பு என்று கருதப்படுவது: லண்டன் ராயல் சொஸைடி வெளியிட்ட ‘இரட்டை விண்மீன்களின் அட்டவணை’ [Catalogue of Double Stars (1824)]. வில்லியம் ஹெர்ச்செல்லைப் போல், ஜானும் ஆழ்வெளியில் அதிதூரத்தில் நகரும் விண்மீன்களின் [Deep Space Distant Stars] போக்கை நோக்கி வந்தார். தொலை விண்மீன் ஒன்றின் ‘இணைத்திரிபு இடஅமைப்பைக் ‘ [Parallax of a Star] கணிக்க முயன்றார். அப்போது இரட்டை விண்மீன்கள் யாவும் ஓர் ஈர்ப்பு மையத்தைச் சுற்றி வரக் கண்டு, அவற்றின் சுற்றுவீதிகளைக் [Orbits] கணிக்க, முதன்முதல் கணித முறைகளை வகுத்தார். 1833 ஆம் ஆண்டில் லண்டன் ராயல் சொஸைடி அப்பணிக்குத் தனது ராயல் தங்கப் பதக்கத்தை அளித்தது.

1834-1838 ஆண்டுகளில் தென்னாப்பிரிக்காவின் கோடியில் உள்ள நன்னம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] தங்கி தென்னக விண்கூரையை [Southern Hemisphere] நோக்கி உளவு செய்து, பால்மய விண்மீன்கள், நிபுளாக்கள் ஆகியற்றைப் பதிவு செய்தார். அங்கே தான் கொண்டுவந்த 20 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி வான்குடையை ஆய்வு செய்தார்.

தென்னாப்பிரிக்க வானில் அவர் கண்ட விந்தைகள்: 1835 இல் திரும்பி பூமி நோக்கி வந்த ஹாலியின் வால்மீன் [Halley 's Comet, Edmund Halley (1656-1742)] அவரது தொலைநோக்கியின் கண்ணில் பட்டது. வால்மீன்களின் விந்தையான போக்குகளை ஆராய்ந்த போது ஈர்ப்பு விசையைத் தவிர வேறு பலதீவிர விசைகளும் அவற்றின் போக்கைப் பாதிக்கின்றன என்று அறிந்தார். பரிதியிலிருந்து வால்மீனை அப்பால் விரட்டும் விசையை அவரால் கணித முறையில் வகுக்க முடிந்தது. அப்போதுதான் ஜான் ஹெர்ச்செல் முதன் முதல் பரிதிக் காற்றைப் [Solar Wind] பற்றிக் கண்டுபிடிக்க ஏதுவாயிற்று! வால்மீனைத் தள்ளும் விலக்கு விசைக்கு [Repulsive Force], பரிதியின் காற்றே காரணம் என்பதை எடுத்துக் காட்டினார். மேலும் வால்மீனின் அண்டத்திலிருந்து வாயுக்கள் ஆவியாய் வெளியேறுகின்றன என்று முதலில் கண்டுபிடித்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்லே!

1847 இல் தென்னாப்பிரிக்காவில் தான் கண்டுபிடித்த வானியல் விந்தைகளை நூலாக வெளியிட்டு, லண்டன் ராயல் சொஸைடியின் இரண்டாவது கோப்லே தங்கப் பதக்கத்தைப் [Copley Medal] பெற்றார்.

ஆழ்வெளியில் ஒளிவீசும் பால்மய காலக்ஸி, நிபுளாக்கள்

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

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

நிபுளாக்கள் என்பவை யாவை ? காலக்ஸிகளை உற்பத்தி செய்யும் மூல ஒளிமய முத்துக்களைக் [Materials that form Galaxies] கொண்ட, அல்லது காலக்ஸி விண்மீன் மந்தைகளைப் பெற்ற ஒளிமுகில் கூட்டம்! அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble (1889-1953)] வெளியிட்ட ‘நிபுளாக்களின் பேரரங்கம் ‘ [The Realm of the Nebulae] என்னும் நூலில் காலக்ஸியானது பில்லியன் கணக்கில் விண்மீன்களை கோளத்தில் உள்ளடக்கிக் கொண்டு, பூமியிலிருந்து வெகு வெகு தூரத்தில் இருக்கிறது என்று சொல்கிறார். நமது பால்மய வெளிக் காலக்ஸி பில்லியன் காலக்ஸிகளில் ஒன்றானது! எத்தனை வகையான விண்மீன் ஒளித்தீவுகள் உள்ளன ?’ நிபுளா ‘: நிபுளா [Nebula] என்னும் சொல்லுக்கு ‘முகில் ‘ [Cloud] என்று அர்த்தம். அண்டக் கோள்கள், வால்மீன்கள், விண்கற்கள் [Planets, Comets, Astroids] தவிர ஏனைய வானியல் ஒளித்தீவுகள், ஒளி மந்தைகள் யாவும் முதலில் ஒரு சமயம் நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடப் பட்டன. அப்பழைய அர்த்தத்தில் இன்னும் சில வானியல் நூல்கள் நிபுளா என்னும் பதத்தைப் பயன்படுத்தி வருவதில் குழப்பம் உண்டாகலாம்!

சில சமயம் காலக்ஸிகள் [Galaxies (M51)], விண்மீன் மந்தைகள் [Star Clusters], அகிலவெளி மீனொளி வாயு/தூசி முகில்கள் [Intersteller Gas/Dust Clouds] ஆகியவற்றை நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடுகிறோம். துல்லியமாகக் கூறப்போனால் விண்மீன் மந்தைகளைக் குறிப்பிடாது ‘நிபுளா ‘என்னும் சொல் வாயுமயம் அல்லது தூசிமயம் கொண்ட ‘முகிலுக்கு’ மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். பெரும்பான்மையாக நிபுளாவின் முகிலில் இருப்பது ஹைடிரஜன் வாயு!

மில்லியன் விண்மீன்கள் ஈர்ப்பு விசைகளால் கூடிய விண்வெளி மந்தைகள் இவை. பெரும்பாலும் பண்டை விண்மீன்கள் மண்டியவை! அவை சந்தை போன்று அலங்கோலமாய் அங்கு கொஞ்சம் இங்கும் கொஞ்சமாகப் பரவி, காலக்ஸியின் மட்டத்தில் திரண்டு சேராமல் உள்ளன. நமது காலக்ஸியைச் சேர்ந்த அநேக விண்மீன் திரட்சிகள் பொரி உருண்டை போன்றவை! குறிப்பிட்ட ஒரு பொரி உருண்டை ஒருசில ஒளியாண்டுகள் [A few light-years] அகலம் கொண்டது! ‘திறந்த விண்மீன் மந்தைகள் ‘ [Open Clusters (M44)]: சிதறிய முத்துக்களைப் போல் தெரிபவை இவை. நூற்றுக் கணக்கான புதிய விண்மீன்களைக் கொண்டவை. அவை யாவும் ஈர்ப்பு விசைகளால் சேர்க்கப் பட்டு, குறுகிய காலத்தில் பிரிந்து சென்று பிரகாசிப்பவை. காலக்ஸி விண்மீன் மந்தைகள் [Galactic Clusters] என்றும் அழைக்கப்படுபவை. 50 ஒளியாண்டு தூரத்திற்குக் குறைந்த தொலைவில் இருப்பவை.

பேரளவு உஷ்ண வாயு மண்டிய முகிலே ஒளி உமிழும் நிபுளாக்களாய் மிளிர்கின்றன. அண்டையில் புறவூதா ஒளியை [Ultra-violet Light] வீசும் விண்மீன் ஒன்றால், நிபுளாவின் முகிலில் உள்ள அணுக்கள் சக்தி பெற்றுக் கீழ் நிலைச் சக்திக்குத் தாவும் போது, நியான் மின்விளக்கு [Neon Light] போல வெளிச்சத்தை உமிழ்கின்றன! பெரும்பாலும் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்கள் செந்நிறமாய்க் காட்சி தருகின்றன! அதற்குக் காரணம், ¨ஹைடிரஜன் வாயுவின் ‘ஒளிவீச்சு நாமம் ‘ [Emission Line] சிவப்பு நிறம்! மற்ற நிறங்கள் அருகில் தென்பட்டாலும், ஹைடிரஜன் அணுக்களே மிகுந்திருப்பதால் செந்நிறமே தனித்து மேனி முழுவதிலும் தெரிகிறது! புதிதாய்த் தோன்றிய விண்மீன் அல்லது தோன்றப் போகும் விண்மீன் அண்டவெளித் தளங்களில்தான், பொதுவாக ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களைக் காண முடிகிறது.

‘எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்கள் ‘ [Reflection Nebulae (NGC 7023)]:

பொதுவாக நீல நிறத்தில் தோன்றுபவை இந்த வகையான நிபுளாக்கள்! அருகில் பேரொளி வீசும் விண்மீன் ஒன்றின் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் தூசி முகில்கள் [Clouds of Dust] இவை! பிரதிபலிக்கும் ஒளியில் மிகையாக நீல ஒளியே சிதறப்பட்டுக் கண்ணுக்குத் தென்படுகிறது! பொதுவாகச் செந்நிறத்தில் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களும், நீல நிறத்தில் எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களும் அண்டவெளியில் இணையாக அருகிலே காட்சி அளிக்கின்றன! ஆதலால் அந்த இரண்டு நிபுளாக்களையும் ‘மலர்ச்சி நிபுளாக்கள் ‘ [Diffuse Nebulae] என்றும் குறிப்பிடுகிறார்கள்.

‘கரிய நிபுளாக்கள் ‘ [Dark Nebulae (NGC 2264)]:

பின்புறம் அடிக்கும் ஒளியைத் தடுத்து வருவதால், இந்த நிபுளாக்கள் கரிய நிபுளாக்கள் போலக் காட்சி அளிக்கின்றன! நிழற்படக் கலையில் [Silhouette Photography] ஒளியைப் பின்புலமாக்கி வடிவத்தைப் படமெடுத்தால் கரிய உருவம் முகப்பில் தென்படுவதுபோல், கரிய நிபுளாக்கள் தோற்றம் அளிக்கும்! அவை எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களை ஒத்தவை. ஆனால் ஒரு வேறுபாடு: ஒளியானது நிபுளாவின் முகத்தில் படாது, அதன் முதுகில் படுகிறது! கரிய நிபுளாக்கள் பொதுவாக மலர்ச்சி நிபுளாக்களின் அருகே காணப்படுகின்றன!

‘அண்டக்கோள் நிபுளாக்கள் ‘ [Planetary Nebulae (M57)]:

விண்மீன் தனது இறுதிக்கால நிலையில் வீசி எறிந்த வாயுக் கோளமே, அண்ட நிபுளா வென்று அழைக்கப் படுகிறது! நமது பரிதியும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அதுபோல் ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளாவை வீசி எறியலாம்! அவற்றை அண்டங்கள் என்று விளிப்பது பிழையானது. அண்டக் கோள்களுக்கும் [Planets] அவ்வகை நிபுளாக்களுக்கும் எவ்விதப் பண்பும், ஒற்றுமையும் கிடையாது! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது அண்டங்கள் போல் தோன்றலாம். அவ்வளவுதான். சாதாரணமான ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளா ஓர் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கும் குறைவான அகலத்தில்தான் உள்ளது!

‘சூப்பர்நோவா மிச்சங்கள் ‘ [Supernova Remnants (M1)]:

பூத வடிவான விண்மீன் ஒன்று மரணம் அடையும் போது, பேரளவு ஒளிப்பிழம்புடன் பிரகாசித்துப் பரவிச் சிதறும்! அப்போது, அது ‘சூபர்நோவா ‘ என்று பெயர் பெறுகிறது! சில நாட்கள் சூபர்நோவா வெளியேற்றும் சக்தி, முழு காலக்ஸிக்கு இணையான பேரளவுச் சக்திபோல் தெரிகிறது! அம்மாதிரிப் பிரளய வெடிப்புக்குப் பிறகு, சூபர்நோவாவில் எஞ்சுவது, விண்மீனின் ஒரு பெரும் பகுதி! அம்மிச்சப் பகுதியின் அகலம் ஒரு சில ஒளியாண்டுகளே!

வானியல் மேதை ஜான் ஹெர்ச்செலின் மறைவு

ஜான் ஹெர்ச்செல் வெளியிட்ட ‘இயற்பியல் வேதாந்தத் தெளிவுரை ‘ [Discourse on Natural Philosophy] என்னும் நூலைப் படித்து, மைக்கேல் ·பாரடே [Michael Faraday (1791-1867)] அவரது ஞான வல்லமையைப் புகழ்ந்து கூறியது: ‘இயற்பியல் வேதாந்த நூலைப் படித்து இன்புற்ற பலருள் நானும் ஒருவன். அந்நூல் வேதாந்த மாணவருக்கு ஒரு பாடப் பதிப்பாக உதவத் தகுதி பெற்றது. அந்நூல் என்னைச் செம்மையான ஓர் ஆராய்ச்சியாளனாய் ஆக்கியது. என் ஒழுக்கப் பண்பை உயர்த்தியது. சொல்லப் போனால் என்னைச் சிறந்த சித்தாந்த வேதாந்தி யாக்கியது ‘.

ஜான் ஹெர்ச்செல் காலத்து விஞ்ஞானிகள் அனைவரிலும் அவர் முன்னணியில் நிற்கும் மேதையாகக் கருதப்படுபவர். 1871 ஆம் ஆண்டில் காலமான ஜான் ஹெர்ச்செல் வெஸ்ட்மின்ஸ்டர் ஆபேயில் அடக்கம் செய்யப்பட்டார். அவரது அடக்கவுரையில் பிரென்ச் கணித நிபுணர் ஷான் பயாட் [Jean Biot (1774-1862)] கூறியது: ‘கணித மேதை லாப்பிளாஸ் [Laplace] 1827 ஆண்டில் மரணம் அடைந்த பின், அவருக்குப் பிறகு இணையாக மதிக்கப் படுபவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். பிரிட்டனில் ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் மறைவுக்குப் பிறகு, ஜான் ஹெர்ச்செல்லின் மரணமே ஈடு செய்ய முடியாத ஓர் இழப்பாக நான் கருதுகிறேன்!’

+++++++++++

தகவல்கள்:

1. Results of Astronomical Observations of John Herschel By: London, Smith, Elder Co.

2. Letters & Papers of Sir John Herschel from the Archives of the Royal Society [1990]

3. Types of Nebulae http://seds.lpl.arizona.edu/billa/twn/types.html

4. William Herschel ’s Catalogue of Deep Sky Objects

5. Nebulae www.seds.org/messier/nebula.html

6. Nebulae www.enchantedlearning/subjects/astronomy/stars/nebulae.html

7. John Herschel By: J.J. O ‘Connor & E.F. Robertson

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி, காலக்ஸிகள், நிபுளாக்கள்.

9. The Handy Space Answer Book (199
****************************
S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) December 20, 2007

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/12/21/herschels-galaxies/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! விண்மீன் தோற்றமும் முடிவும் (கட்டுரை: 9)

(கட்டுரை: 9)

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

முன்னுரை: பிரபஞ்சத்தில் சூப்பர்நோவா ஒன்று விளைவித்த கொந்தளிப்பில் அல்லது பளுமிக்க விண்மீன் ஒன்று வெடித்த கொந்தளிப்பில் புதிய விண்மீன் ஏற்பாடுகள் (New Star Systems) உருவாகுகின்றன. நமது சூரிய மண்டலமே பால்மய வீதி காலக்ஸியின் சுருள் ஆரத்தில் மரித்த ஒரு சூப்பர்நோவா வீசி எறிந்த மிச்சத்திலிருந்து தோன்றி யிருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் ஒரு கோட்பாடை ஊகிக்கிறார்கள். சுமார் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அது வெளியேற்றிய கூண்டு விண்வெளியில் உலவி வீதி வழியே தூசி துணுக்குகளை வாரிக் கொண்டு, வழி நெடுவே திண்ணிய தீக்கனலுடன், எரியும் வாயுக்களில் நீல நிறத்தில் எக்ஸ்ரே கதிர்களை எழுப்பிக் கொண்டு சென்றது !வெடிப்பு நிகழ்ந்து பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் கழித்து வெடியலைகள், குளிர்ந்து போன கருமை முகிலோடு முட்டி முனையில் செந்நிற ஹைடிரஜன் மின்னிட மோதியது ! இந்தப் பின்புலத்திலே மோதலுக்குப் பிறகு வாயுக்கள் குளிர்ந்து திணிவும் (Density) உஷ்ணமும் மாறி பல்வேறு வண்ணப் பட்டைகள் (Muli-colour Bands) தெரிந்தன. குளிர்ந்து திரண்ட ஆரஞ்சு நிறத் திரட்டுடிகள் விண்மீனின் வடிவாயின ! சிதைவுக் குப்பைகள் ஈர்ப்பு ஆற்றலில் மேலும் அழுத்தமாக்கப் பட்டன. காலம் செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசையே வலுத்து வாயுக்களையும், தூசி துணுக்குகளையும் சுருக்கித் திரட்டி சுழற்றுத் தட்டுகளாய் ஆக்கின ! பிற்காலத்தில் அத்தட்டுகளே “முன்னோடி விண்மீன்களாகவும்”, முன்னோடிக் கோள்களாகவும் (Protostars & Protoplanets) விண்மீன் ஏற்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாயின (Steller System Forerunners).

Fig. 1White Dwarf - 1

இந்திய அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞான மேதை சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் (1910-1995) விண்மீன்களின் தோற்ற பௌதிகத்தையும், கருந்துளைகள் (Black Holes) பற்றிய ஆராய்ச்சிகளையும் சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் பல்லாண்டுகள் செய்தவர். அவர் விண்மீன்களின் பளுவுக்கும் அவற்றின் சிதைவுக்கும் உள்ள தொடர்பைக் கண்டுபிடித்தார். ஒரு விண்மீனின் பளு சூரியனைப் போல் 1.4 மடங்கானால் அது சிதைவடைந்து மடியும் போது நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ அல்லது ஒரு கருந்துளையாகவோ (Neutron Star or Black Hole) மாறிவிடும் என்று கூறினார். அந்த 1.4 விகித எண்ணிக்கையே “சந்திரசேகர் வரம்பு” (Chandrasekher Limit) என்று வானியல் விஞ்ஞானிகளால் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. மேலும் “வெண்குள்ளி” விண்மீன்களின் (White Dwarf Stars) பளு வரம்பையும், உள்ளமைப்பையும் சந்திரசேகர் விளக்கினார்.

விண்வெளியில் கண்சிமிட்டும் விண்மீன்களின் தோற்றமும் சிதைவும்!

பதினாறாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் வானியல் வல்லுநர்கள், மின்மினிபோல் வானிருளில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பரிதியின் பரம்பரைச் சேர்ந்த அண்டங்களோ என்று ஐயுற்றார்கள்! விண்மீன்களின் இடம்மாறிய பிம்பங்களை [Stellar Parallaxes] முதலாகக் கண்டு, 1838 இல் அந்த ஐயம் மெய்யான தென்று உறுதியானது. மேலும் அந்நிகழ்ச்சி விண்மீன்களின் இயற்கைத் தன்மைகளை ஆழ்ந்து அறிய அடிகோலியது. சுயவொளி வீசும் சூரிய வம்சத்தைப் போல் தோன்றினாலும், பல விண்மீன்கள் முற்றிலும் வேறுபட்டவை!

Fig. 1A

Simple Explanation of H-R Diagram

கோடான கோடி விண்மீன்களின் பிறந்தகமும், அழிவகமும் எல்லையற்ற பிரபஞ்சத்தில் பால்வீதி ஒளிமயத் திடலே [Milky Way Galaxy]! தோன்றிய எந்த விண்மீனும் அழியாமல் அப்படியே உருக்குலையாமல் வாழ்பவை அல்ல! பூமியில் பிறந்த மனிதர்களுக்கும், மற்ற உயிரினங்களுக்கும் எப்படி ஆயுட்காலம் என்று குறிக்கப் பட்டுள்ளதோ, அதே போன்று அண்டவெளியிலும் விண்மீன் ஒவ்வொன்றுக்கும் ஆயுட்காலம் தீர்மானிக்கப் பட்டுள்ளது! இதுவரைப் பத்து பில்லியன் ஆண்டுகள் விண்வெளியில் கண்சிமிட்டி வாழ்ந்து வந்த சில விண்மீன்கள், இன்னும் 100 பில்லியன் ஆண்டுகள் கழித்து அழிந்து போகலாம்! சில விண்மீன்கள் சூரியனை விடப் பலமடங்கு பெரியவை! சில வடிவத்தில் சிறியவை! கொதிப்போடு கொந்தளிப்பவை சில! குளிர்ந்து கட்டியாய்த் திரண்டவை சில! ஒளிப் பிழம்பைக் கொட்டுபவை சில! ஒளி யிழந்து குருடாகிப் போனவை சில! பல பில்லியன் மைல் தூரத்தில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பற்றிய விஞ்ஞானிகளின் அறிவெல்லாம், அவற்றின் ஒளித்திரட்சிதைப் பார்த்து, ஒளிமாற்றத்தைப் பார்த்து, இடத்தைப் பார்த்து, இடமாற்றத்தைப் பார்த்து, ஒளிநிறப் பட்டையைப் [Light Spectrum] பார்த்துத், தமது பெளதிக ரசாயன விதிகளைப் பயன்படுத்திச் செய்து கொண்ட விளக்கங்களே!

ஒரு விண்மீன் தனது உடம்பைச் சிறிதளவு சிதைத்து வாயு முகிலை உமிழ்கிறது. அப்போது விண்மீன் முன்பு இருந்ததை விட 5000-10,000 மடங்கு ஒளி வீசுகிறது! அது நோவா விண்மீன் [Nova Star] என்று அழைக்கப்படுகிறது. சூப்பர்நோவா [Supernova] விண்மீன்கள் வெடிப்பில் சிதைவுற்றுச் சிறு துணுக்குகளை வெளியேற்றிச் சூரியனை விட 100 மில்லியன் மடங்கு ஒளிமயத்தைப் பெறுகின்றன. சூரிய குடும்பத்தின் அண்டங்களான புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி போன்ற கோள்கள் ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் உண்டானவை என்றும், அவற்றைப் பின்னால் சூரியன் கவர்ந்து கொண்டதாகவும் கருதப்படுகிறது!

Fig. 1B

Supernova & White Dwarf

பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு [1.4 times Solar Mass] மேற்பட்ட விண்மீன் இறுதியில் ஒரு வெண்குள்ளியை [White Dwarf] உருவாக்குவ தில்லை என்று சந்திரசேகர் கூறினார். [வெண்குள்ளி என்பது பரிதியின் பளுவை (Mass) அடைந்து, அணுக்கருச் சக்தி யற்றுச் சிதைந்த விண்மீன் ஒன்றின் முடிவுக் கோலம். அது வடிவத்தில் சிறியது! ஆனால் அதன் திணிவு [Density] மிக மிக மிகையானது!] அதற்குப் பதிலாக அந்த விண்மீன் தொடர்ந்து சிதைவுற்று, சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் [Supernova Explosion] பொங்கித் தனது வாயுக்களின் சூழ்வெளியை ஊதி அகற்றி, ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] மாறுகிறது. பரிதியைப் போல் 10 மடங்கு பருத்த விண்மீன் ஒன்று, இன்னும் தொடர்ந்து

நொறுங்கி, இறுதியில் ஒரு கருந்துளை [Black Hole] உண்டாகிறது. சந்திரசேகரின் இந்த மூன்று அறிவிப்புகளும் சூப்பர்நோவா, நியூட்ரான் விண்மீன், மற்றும் கருந்துளை ஆகியவற்றை விளக்கிப் பிரபஞ்சம் ஆதியில் தோன்றிய முறைகளைப் புரிந்து கொள்ள உதவுகின்றன.

Fig. 1C

White Dwarf’s

Temperature

சந்திரசேகரின் ஒப்பற்ற வாழ்க்கை வரலாறு

இந்தியராகப் பிறந்து அமெரிக்காவில் குடிபுகுந்த சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் பிரிட்டிஷ் இந்தியாவில் 1910 ஆம் ஆண்டு அக்டோபர் 19 இல் லாகூரில் அவதரித்தார். 1930 இல் பெளதிகத்திற்கு நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழடைந்த விஞ்ஞானி ஸர் சி.வி. ராமனின் மருமான் [Nephew] சந்திரசேகர், என்பது இந்தியர் பலருக்குத் தெரியாது! தந்தையார் சுப்ரமணிய ஐயர் அரசாங்க நிதித்துறையகத்தில் வேலை பார்த்து வந்தார். தாயார் சீதா பாலகிருஷ்ணன் பிள்ளைகள் பிற்காலத்தில் பேரறிஞர்களாக வருவதற்கு ஊக்கம் அளித்தவர். பத்துக் குழந்தைகளில் சந்திரசேகர் மூன்றாவதாகப் பிறந்த முதற் பையன்! 1918 இல் தந்தையார் சென்னைக்கு மாற்றலானதும், சந்திரசேகர் சென்னை ஹிந்து உயர்நிலைப் பள்ளியில் சேர்ந்து [1922-1925] படித்துச் சிறப்பாகச் தேர்ச்சி அடைந்தார்.

பிறகு பெரியப்பா சி.வி. ராமன் அவர்களைப் பின்பற்றிச் சென்னை பிரிசிடென்ஸிக் கல்லூரியில் படித்து, 1930 இல் மெட்ராஸ் பல்கலைக் கழகத்தில் B.Sc. பட்டதாரி ஆனார். கல்லூரியில் சிறப்புயர்ச்சி பெற்று முதலாகத் தேறியதால், அரசாங்கம் அவர் மேற்படிப்புக்கு இங்கிலாந்து செல்ல உதவிநிதிப் பரிசளித்தது. அங்கே கேம்பிரிடிஜ் பல்கலைக் கழகத்தின் டிரினிடிக் கல்லூரியில் படித்துப் 1933 இல் பெளதிகத்தில் Ph.D. பட்டத்தைப் பெற்றார். 1936 செப்டம்பரில் கல்லூரியில் சந்தித்துக் காதல் கொண்ட லலிதா துரைசாமியை மணந்து கொண்டார். கேம்பிரிட்ஜில் ஸர் ஆர்தர் எடிங்டன் [Sir Arthur Eddington], மில்னே [E.A. Milne] போன்ற புகழ் பெற்ற வானியல் வல்லுநர்களின் நட்பைத் தேடிக் கொண்டார்.

Fig. 1D

Sun’s Evolutionary Tracks

அதற்குப் பிறகு சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் 1937 இல் ஆய்வுத் துணையாளர் [Research Assistant] பதவியை ஒப்புக் கொண்டு, அமெரிக்காவுக்குச் சென்றார். 1938 இல் சந்திரசேகர் வானியல் பெளதிக [Astrophysics] உதவிப் பேராசிரியராகி, ஒப்பற்ற வானியல் பெளதிகப் பேராசிரியர் மார்டன் ஹல் [Morton Hull] அவர்களின் கீழ் பணியாற்றினார். அவர் பணி யாற்றிய இடம் விஸ்கான்சின், எர்க்ஸ் வானியல் நோக்ககம் [Yerks Observatory, Williams Bay, Wisconsin]. சந்திரசேகர் 1953 இல் அமெரிக்கப் பிரஜையாக மாறினார். 1952 ஆம் ஆண்டு பேராசிரியர் ஆக்கப் பட்டுப் பல ஆண்டுகள் வேலை செய்து, ஓய்வுக்குப் பின்பு கெளரவப் பேராசிரியராகவும் 1986 வரை அங்கே இருந்தார். சந்திரசேகர் வானியல் ஆராய்ச்சிகள் செய்து வெளியிட்ட, விண்மீன் தோற்றத்தின் இறுதி நிலைக் கோட்பாடு [Theory on the Later Stages of Stellar Evolution] என்னும் பெளதிகப் படைப்பிற்கு 1983 இல் நோபெல் பரிசை, அமெரிக்க விஞ்ஞானி வில்லியம் ·பவ்லருடன் [William Fowler] பகிர்ந்து கொண்டார். அந்தக் கோட்பாடு அண்டவெளியில் நியூட்ரான் விண்மீன்கள் [Neutron Stars]. கருந்துளைகள் [Black Holes] ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடிக்க உதவியது.

Fig. 1E

H-R Diagram

அண்டவெளியில் சூப்பர்நோவா, வெண்குள்ளி விண்மீன்கள்

இருபதாம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் டேனிஸ் விஞ்ஞானி ஐஞ்சர் ஹெர்ட்ஸ்புருங் [Einjar Hertzsprung] அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஹென்ரி ரஸ்ஸெல் [Henri Russell] இருவரும் முதன் முதல் விண்மீன்களின் ஒளிவீச்சையும், உஷ்ணத்தையும் சேகரித்து, ஒரு வரைப்படத்தில்

புள்ளியிட்டு அவற்றின் இணைச் சார்புகளைக் காட்டினார்கள். அந்த ஹெர்ட்ஸ்ப்ருங்-ரஸ்ஸெல் [Hertzsprung-Russell, H-R Diagram] வரைப்படமே வானியல் பெளதிகத்தில் விண்மீன்களின் தன்மைகளை எடுத்துக் காட்டும் ஒரு முக்கிய ஒப்புநோக்கு வரைப்பட மாகப் பயன்படுகிறது. ஒளித்திரட்சியை நேரச்சிலும் [Luminosity in Y-Axis], உஷ்ணத்தைக் மட்ட அச்சிலும் [Temperature in X-Axis] குறித்து, ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன்களின் இடங்களைப் புள்ளி யிட்டுக் காட்டப் பட்டுள்ளது. ஹைடிரஜன் 10% கொள்ளளவுக்கும் குறைந்து எரிந்த பெரும்பான்மையான விண்மீன்கள் முதலக வீதியில் [Main Sequence] இடம் பெற்றன. ஒளிமிக்க விண்மீன்கள் இக்கோட்டுக்கு மேலும், ஒளி குன்றியவை கோட்டுக்குக் கீழும் குறிக்கப் பட்டன. பேரொளி வீசுவதற்கு விண்மீன் பெருத்த பரப்பளவு கொண்டிருக்க வேண்டும்! அவைதான் பெரும் பூத விண்மீன்கள் [Super Giants] ! அவற்றுக்கும் சிறியவைப் பூத விண்மீன்கள் [Giant Stars]! பிறகு வாயுக்கள் எரிந்து எரிந்து அவைச் செந்நிறப் பூதங்களாய் [Red Giants] மாறுகின்றன! போகப் போக வாயு விரைவில் காலி செய்யப் பட்டு, ஈர்ப்பு விசையால் குறுகி விண்மீன்கள் வெண்குள்ளியாய் [White Dwarfs] சிதைவாகின்றன.

Fig. 1F

Supergiants & White Dwarfs

பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுப் பரிதியும், ஒரு வெண்குள்ளியாகச் சிதைவடைந்து மடியப் போவதாய்க் கருதப் படுகிறது! அவ்வாறு நிகழ்ந்தால் அது ஒரு செந்நிறப் பூதமாகி [Red Giant] புதன், வெள்ளி ஆகிய இரு கோள்களை வெப்பக்கடலில் மூழ்க்கி, அடுத்து பூமியின் வாயு மண்டலத்தை ஊதி வெளியேற்றிக், கடல்நீரைக் கொதித்துப் பொங்க வைத்து, உயிரினம் யாவும் மடிந்து மீண்டும் எதுவும் வாழ முடியாத வண்ணம், பூமி ஓர் நிரந்தர மயான கோளமாய் மாறிவிடும்! ஏறக்குறைய முழுப்பகுதி ஹைடிரஜன் வாயுள்ள விண்மீன், ஈர்ப்பு விசையால் பேரளவில் அமுக்கப் பட்டுச் சுருங்கி உண்டானது. வாயுக்கள் கணிக்க முடியாத பேரழுத்தத்தில் பிணைந்து, பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணம் உண்டாகி, வெப்ப அணுக்கரு இயக்கம் [Thermonuclear Reaction] தூண்டப்பட்டு அவை ஹீலியமாக மாறுகின்றன. அந்த நிகழ்ச்சியின் போது அளவற்ற வெப்பமும், வெளிச்சமும் எழுந்து பிணைவு இயக்கம் [Sustained Fusion Reaction] தொடர்கிறது!

1930 ஆரம்ப ஆண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள், ஹைடிரஜன் சேமிப்பு யாவும் எரிந்து ஹீலியமாகி வற்றியதும் விண்மீன்கள் சக்தி வெளியீட்டை இழந்து, தமது ஈர்ப்பு ஆற்றலால் அமுக்கப் பட்டுக் குறுகி விடுகின்றன என்று கண்டார்கள். பூமியின் வடிவுக்குக் குன்றிப் போகும் இவையே வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுபவை. வெண்குள்ளி கொண்டுள்ள அணுக்களின் எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள்களும் [Nuclei] மிக மிகப் பேரளவுத் திணிவில் [Extremely High Density] அழுத்தமாய் இறுக்கப் பட்டு, எண்ணிக்கை மதிப்பில் நீரைப் போல் 100,000-1000,000 மடங்கு அதன் திணிவு ஏறுகிறது என்று பின்னால் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!

Fig. 2

Structure of a Star

சந்திரசேகர் எழுதிய விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு

சந்திரசேகரின் சிறப்பு மிக்க ஆக்கங்கள் விண்மீன்களின் தோற்ற மூலம் [Evolution of Stars], அவற்றின் அமைப்பு [Structure] மற்றும் அவற்றுள் சக்தி இயக்கங்களின் போக்கு [Process of Energy Transfer], முடிவில் விண்மீன்களின் அழிவு ஆகியவற்றைப் பற்றியது. வெண்குள்ளிகளைப் [White Dwarfs] பற்றிய அவரது கோட்பாடு, பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானிகள் ரால்·ப் பவ்லர் [Ralph Fowler], ஆர்தர் எடிங்டன் [Arthur Eddington] ஆகிய இருவரும் தொடங்கிய வினையைப் பின்பற்றி மேற்கொண்டு விருத்தி செய்தது.

சிதைவுப் பண்டங்கள் [Degenerate Matter] சேர்ந்து பேரளவுத் திணிவு [Extremely High Density] பெருத்த வெண்குள்ளியில், எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள் மின்னிகளும் [Ionized Nuclei], விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசையால் இறுக்கிப் பிழியப் படுகின்றன என்று 1926 இல் ரால்·ப் பவ்லர் விளக்கிக் கூறினார். அதே ஆண்டு ஆர்தர் எடிங்டன் ஹைடிரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து ஹீலியமாக மாறி, சக்தியைச் சுரக்கும் மூலமாக விண்மீன்களில் இருக்கலாம் என்று எடுத்துக் கூறினார். சந்திரசேகர் தனது ‘விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு ‘ [An Introduction to the Study of Stellar Structure] என்னும் நூலில், விண்மீன் தனது எரிவாயுவான ¨?டிரஜன் தீரத் தீர முன்னைப்போல் ஒளிக்கதிர் வீசத் தகுதியற்று, அதன் ஈர்ப்பு விசை சிறுகச் சிறுக அதே விகிதத்தில் குன்றிச் சுருங்குகிறது என்று எழுதியுள்ளார். ஓர் அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசை அதன் பளுவைச் [Mass] சார்ந்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது! பளு குன்றினால், அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசையும் குறைகிறது! ஈர்ப்பு விசைச் சுருக்கத்தின் [Gravitational Collapse] போது, விண்மீனின் பளு ஒப்புமை நிலைப்பாடு [Relatively Constant] உள்ளது என்று சந்திரசேகர் அனுமானித்துக் கொண்டார். அந்தச் சுருக்கத்தை நிறைவு செய்ய, பேரமுக்க முள்ள எலக்டிரான்கள் [Highly Compressed Electrons] பொங்கி எழுந்து, விண்மீன் நொறுங்கிச் சிதைவடைந்து, சிறுத்துப்போய் முடிவில் வெண்குள்ளியாக [White Dwarf] மாறுகிறது என்பது அவர் கருத்து!

Fig. 3

What is a White Dwarf ?

சந்திரசேகர் ஆக்கிய வெண்குள்ளிக் கோட்பாடு கூறுவது என்ன ?

1936 முதல் 1939 வரை சந்திரசேகர் வெண்குள்ளிகளின் கோட்பாட்டை [Theory of White Dwarfs] உருவாக்கினார். அந்தக் கோட்பாடு வெண்குள்ளியின் ஆரம், பளுவுக்கு எதிர்விகிதத்தில் மாறுவதாக [Radius is inversely proportional to Mass] முன்னறிவிக்கிறது! பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு பெருத்த எந்த விண்மீனும் வெண்குள்ளியாக மாற முடியாது! வெண்குள்ளியா சிதைவடைவதற்கு முன்பு பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு மிகுந்த விண்மீன்கள் தமது மிஞ்சிய பளுவை, முதலில் நோவா வெடிப்பில் [Nova Explosion] இழக்க வேண்டும்! சந்திரசேகரின் மேற்கூறிய மூன்று முன்னறிவிப்புகளும் மெய்யான விதிகள் என்று விஞ்ஞானிகள் உறுதிப்பாடு செய்துள்ளனர்! ஏற்கனவே தெரிந்த ஒரு வெண்குள்ளிகளின் சரிதையைத் தவிர, இவற்றைத் தொலை நோக்குக் கருவிகள் மூலம் கண்டு ஒருவர் நிரூபிப்பது மிகவும் கடினம்! வானியல் வல்லுநர்கள் இதுவரை அறிந்த எந்த வெண்குள்ளியும் நிறையில் 1.4 மடங்கு பரிதியின் பளுவை மிஞ்சி யுள்ளதாகக் காணப்பட வில்லை! விண்மீன்களின் நிறையை இனம் பிரித்திடும் அந்த வரையரைப் பளு எண்ணைச் [1.4] ‘சந்திரசேகர் வரம்பு ‘ [Chandrasekar Limit] என்று வானியல் விஞ்ஞானம் குறிப்பிடுகிறது.

Fig. 4

Red Giant turning to White

Dwarf

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய சிறப்பு ஒப்பியல் நியதி [Special Theory of Relativity] மற்றும் குவாண்டம் பெளதிகக் கோட்பாடு [Principles of Quantum Physics] ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்திச் சந்திரசேகர், ஓர் அறிவிப்பை வெளியிட்டார். ‘பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு நிறை யுடைய ஒரு வெண்குள்ளி விண்மீன், சிதைவுற்ற வாயுவில் உள்ள எலக்டிரான்களின் உதவியை மட்டும் கொண்டு நிலைப்பாடு கொள்ள முடியாது. அப்படிப் பட்ட ஒரு விண்மீன் தனது வெப்ப அணுக்கரு எரு [Thermonuclear fuel] முழுதையும் எரித்துத் தீர்க்கா விட்டால், அதன் பளு சந்திரசேகர் வரம்பை விடவும் மிகையானது என்று அறிந்து கொள்ள வேண்டும்’.

தொலைநோக்கியில் காணப் பட்ட மெய்யான வெண்குள்ளி விண்மீன்களின் பளுவைக் கணித்ததில், அவை யாவும் சந்திரசேகர் வரம்புக்குக் [1.4] குறைந்த தாகவே அறியப் பட்டன! அந்த வரம்புக்கு மேற்பட்ட பளுவை உடைய விண்மீன், தனது அணுக்கரு எரிப்புக் காலம் [Nuclear-Burning Lifetime] ஓய்ந்தபின், ஒரு வேளை நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] ஆகலாம்! அல்லது ஒரு கருந்துளையாக [Black Hole] மாறலாம்! சந்திரசேகர் ஆராய்ந்து வெளியிட்ட வானியல் சாதனைகள் விண்மீன்களின் இறுதி ஆயுள் நிலையை எடுத்துக் காட்ட உதவி செய்கின்றன. மேலும் ஏறக் குறைய எல்லா விண்மீன்களின் பளுக்களும் சந்திரசேகர் வரம்பு நிறைக்குள் அடங்கி விட்டதால், அகில வெளியில் பூதநோவாக்கள் [Supernovas] எதுவும் இல்லாமைக் காட்டுகின்றன. [நோவா என்பது உள்ளணுக்கரு வெடிப்பு (Internal Nuclear Explosion) ஏற்பட்டுப் பேரளவில் சக்தியை மிகைப்படுத்தி வெளியாக்கும், ஒரு விண்மீன்].

Fig. 5

Star turning to Black Dwarf

ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் தோன்றும் கருந்துளைகள்!

1968 இல் கருந்துளை என்று முதன் முதலில் பெயரிட்டவர், அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஆர்ச்சிபால்டு வீலர் [Archibald Wheeler]. ஆயினும் அவருக்கும் முன்பே கருந்துளையைப் பற்றிப் பதினெட்டாம் நூற்றாண்டில் பிரிட்டிஷ் வேதாந்தி [John Mitchell (1783)], மற்றும் பிரென்ச் கணித வல்லுநர் பியரி ஸைமன் லாபிளாஸ் [Piere Simon de Laplace (1796)] ஆகியோர் இருவரும் கருந்துளையின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைப் பற்றி எழுதியுள்ளார்கள்.

கருந்துளை [Black Hole] என்பது விண்வெளியில் பேரடர்த்தி [Highly Dense] கொண்டு, நியதிப்படி இருப்பதாகக் கற்பனிக்கப் பட்ட ஓர் அண்டம்! அகில வெளியில் ஈர்ப்பு விசைப் பேராற்றலுடன் உட்புறம் இழுத்துக் கொண்டிருக்கும் ஓர் குழிப் பகுதி. அப்பகுதியில் எதுவும், ஏன் ஒளிக்கதிர் வீச்சு, மின் காந்தக் கதிர்வீச்சு [Electromagnetic Radiation] கூட அதன் அருகே நெருங்க முடியாது! அதன் அருகே புகும் ஒளிக்கதிர்கள் நேராகச் செல்ல முடியாமல் வளைக்கப் படும்; அல்லது ஈர்ப்பு மையத்துக் குள்ளே கவர்ந்து இழுக்கப் படும்! ஆகவே கருந்துளையின் பக்கம் ஒளி செல்ல முடியாததால், அதன் இருப்பிடத்தைத் தொலை நோக்கி மூலம் காண்பது அரிது! கருங்குழியிலிருந்து எழும் எக்ஸ்ரே கதிர்களை [X-Rays], பூமியில் உள்ள வானலை நோக்கிகள் [Radio Telescopes] நுகர்ந்து கண்டு பிடிக்க முடியும். பபெருத்த ஒரு விண்மீன் தனது எரிபொருள் யாவும் தீர்ந்த பின், அதன் நிறையால் சிதைந்து, ஈர்ப்பாற்றல் [Gravitation] மிகுந்து அதன் உருவம் குறுகிக் கருந்துளைஉண்டாகிறது! அதன் வடிவம் ஒரு வளைவான கோள விளிம்பில் [Spherical Boundary] சூழப் பட்டுள்ளது. அந்தக் கோள விளிம்பின் ஊடே ஒளி நுழையலாம். ஆனால் தப்ப முடியாது! ஆதலால் அது முழுக்க முழுக்கக் கருமை அண்டமாக இருக்கிறது. ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் [Gravitation Collapse] நிகழ்ச்சி ஆக்கவும் செய்யும்! அன்றி அழிக்கவும் செய்யும்! ஒரு விண்வெளி அண்டத்தில் அல்லது விண்மீன் கோளத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் விளைவிக்கும் உள்நோக்கிய சிதைவை ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் என்று வானியல் விஞ்ஞானத்தில் கூறப்படுகிறது. அண்டவெளிக் கோள்களும், விண்மீன்களும் ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் நிகழ்ச்சியால் உருவாக்கப் படலாம்; அல்லது அவை முழுவதும் அழிக்கப் படலாம்.

Fig. 6

Star Structure

சிறு விண்மீன்களில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவுகள்

சில சிறு விண்மீன்களில் இந்த ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் மெதுவாக நிகழ்கிறது! சில காலத்திற்குப் பிறகு நின்று விடுகிறது! வெப்பம் படிப்படியாகக் குறைந்து, விண்மீன் வெளிச்சம் மங்கிக் கொண்டே போகிறது! வானியல் நோக்காளர்கள் அந்த மங்கிய விண்மீனையும் தொலைநோக்கி மூலம் காணலாம்! அவைதான் வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுகின்றன. நமது சூரியனும் உதாரணமாக பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பின்பு ஒரு வெண்குள்ளியாகத்தான் தனது வாழ்வை முடித்துக் கொள்ளப் போகிறது!

சில சமயங்களில் இறுதி நொறுங்கல் [Final Collapse] விண்மீனில் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் ஆகியவற்றை விடக் கனமான மூலகங்களில் [Heavier Elements] திடீரென அணுக்கரு இயக்கங்களைத் தூண்டி விடலாம்! பிறகு அவ்வணுக்கரு இயக்கங்களே சூப்பர்நோவாவாக [Supernova] வெடித்து ஆயிரம் ஒளிமயக் காட்சிகளை [Galaxies] விட பேரொளி வீசக் காரண மாகலாம்! ஓராண்டுக்குப் பிறகு பேரொளி மங்கி, பரவும் முகில் வாயுக்கள் கிளம்பி, மூல விண்மீனின் நடுக்கரு [Core] மட்டும் மிஞ்சுகிறது! அம்முகில் பயணம் செய்து, அடுத்து மற்ற அகில முகிலோடு கலந்து, ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் புதிய ஒரு விண்மீனை உண்டாக்கும்! எஞ்சிய நடுக்கரு பேரளவுத் திணிவில் [Extremely Dense] இறுகி வெப்பமும், வெளிச்சமும் அளிக்க எரிப்பண்டம் இல்லாது, முடமான நியூட்ரான் விண்மீனாய் [Neutron Star] மாறுகிறது!

Fig. 7

Steller Formation seen By

Hubble Telescope

நியூட்ரான் விண்மீன் முதல் நூறாயிரம் ஆண்டுகள் வானலைக் கதிர்க் கற்றைகளை [Beams of Radio Waves] வெளியாக்கி, விண்மீன் சுற்றும் போது கதிர்கள் பூமியில் உள்ள வானலைத் தொலைநோக்கியில் துடிப்புகளை [Pulses] உண்டாக்குகின்றன! ஓர் இளைய நியூட்ரான் விண்மீன் துடிப்பி [Pulsar] என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. துடிப்பியின் குறுக்களவு சுமார் 9 மைல்! ஆயினும் அதன் பளு பிரம்மாண்டமான நமது பரிதியின் நிறைக்கு ஒத்ததாகும்!

பூத விண்மீனில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவு ! கருந்துளைகள் !

பேரளவு பளு மிகுந்த ஒரு விண்மீன் சிதையும் போது அழுத்தமோ, அணுக்கரு வெடிப்போ இறுதி நொறுங்கலை நிறுத்துவ தில்லை! அந்த விண்மீனின் ஆரம் [Radius] சிறுக்கும் போது, அதன் விளிம்பின் வளைவில் ஈர்ப்பு விசைப் பெருக்கம் அடைகிறது! முடிவில் ஆரம் மிகச் சிறியதாகி, ஈர்ப்பு விசை பிரம்மாண்ட மாகி, விளிம்பின் வளைவு உள்நோக்கி இழுக்கப்பட்டு கருந்துளை உண்டாகிறது! அப்போது கருந்துளையின் அருகே ஒளிக்கதிர் சென்றால் அது வளைக்கப் பட்டு, உள்நோக்கி இழுக்கப் பட்டு விழுங்கப் படுகிறது!

ஒளிக்கதிர் யாவும் விழுங்கப் படுவதால் கருந்துளையைத் தொலை நோக்கியில் காண முடியாது! கருந்துளை பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஓர் மர்ம அண்டமாய், மாய வடிவத்தில் இருக்கிறது. நமது ஒளிமய வானிலும் [Galaxy] பால்மய வீதியிலும் [Milky Way], எண்ணற்ற கருந்துளைகள் இருக்கலாம்! ஆனால் இதுவரை யாரும் அவற்றின் இருக்கையைக் கண்டு பிடித்து உறுதிப் படுத்தியதில்லை! கருந்துளையின் அளவு அதன் உட்பளுவைப் பொறுத்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது. நமது பரிதியின் பளுவைக் கொண்டுள்ள ஒரு கருந்துளையின் ஆரம் சுமார் 1 மைல் [1.5 km] இருக்கும் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது! ஆனால் மற்ற ஒளிமய மந்தைகளில் [Other Galaxies] கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டிருப்பதாக நம்பப்படுகிறது!

Fig. 8

The Spinning Black Hole

பிரபஞ்சத்தில் வெண்குள்ளி இறுதியில் கருங்குள்ளி ஆகிறது!

செந்நிறப் பூத [Red Giant] நிலையிலிருந்து விண்மீன் முடிவான வடிவுக்குத் தளர்வது ஒரு நேரடிப் பாதை! குன்றிய பளுவுடைய விண்மீன்கள் பலவற்றில், பரந்த வெளிப்புற அரண் அண்டவெளியில் விரிந்து கொண்டே போக, அவற்றின் நடுக்கரு மட்டும் ஒளித்திறம் [Luminosity] வற்றிவெண்குள்ளியாய் தங்கி விடுகிறது. பல மடங்கு பரிதி நிறை கொண்டுள்ள விண்மீன்கள் பெருநோவா வாக [Supernova] வெடித்து விடும். அவற்றிலும் சந்திரசேகர் வரம்புக்கு [1.4 மடங்கு பரிதியின் பளு] உட்பட்ட நடுக்கரு மிச்ச அண்டமும் வெண்குள்ளி யாக மாறும். அவ்வாறு உண்டான வெண்குள்ளியில் தாய்மூலக அணுக்களிலிருந்து [Parent Atoms] எலக்டிரான் யாவும் பிடுங்கப் பட்டு, அதன் பிண்டம் [Matter]அனைத்தும் சிதைவான வாயுவாகத் [Degenerate Gas] திரிவடைகின்றது! அந்த விபரீத வாய்க்கள் வெப்பக் கடத்தி யாகி, பொதுவான வாயு நியதிகளைப் [Gas Laws] பின்பற்றுவதில்லை! அவ்வாயுக்கள் பேரளவு நிலையில் அழுத்தம் அடையலாம்! அவற்றைப் போன்ற வெண்குள்ளிகள் சக்தி அளிக்கும் சுரப்பிகள் எவையும் இல்லாமல், நிரந்தரமாய்க் குளிர்ந்து, அடுத்து மஞ்சல்குள்ளியாகி [Yellow Dwarf], பிறகு செங்குள்ளியாகி [Red Dwarf], அப்புறம் பழுப்புக்குள்ளியாகி [Brown Dwarf] இறுதியில் முடிவான கருங்குள்ளியாக [Black Dwarf] கண்ணுக்குத் தெரியாமல் இருந்தும் இல்லாத உருவெடுக்கிறது!

Fig. 9

Supernova turning to a

Black Hole

சந்திரசேகர் எழுதிய வானியல் விஞ்ஞான நூல்கள்

1952 முதல் 1971 வரை வானியல் பெளதிக வெளியீடு [Astrophysics Journal] விஞ்ஞானப் பதிவின் ஆசிரிய அதிபராகப் [Managing Editor] பணி யாற்றினார். பிறகு அந்த வெளியீடே அமெரிக்க வானியல் பேரவையின் [American Astronomical Society] தேசீய இதழாய் ஆனது. 1953 இல் ஆண்டு ராயல் வானியல் பேரவை [Royal Astronomical Society] சந்திரசேகருக்குத் தங்கப் பதக்கம் அளித்தது. 1955 ஆம் ஆண்டு தேசீய விஞ்ஞானப் பேரவைக்குத் [National Academy of Science] தேர்ந்தெடுக்கப் பட்டார். சந்திரசேகர் பத்து நூல்களை எழுதியுள்ளார். விண்மீன் சூழகத்தில் கதிர்வீச்சால் நிகழும் சக்தி கடத்தல் [Energy Transfer By Radiation in Stellar Atmospheres], பரிதியின் மேல்தளத்தில் வெப்பச் சுற்றோட்டம் [Convection in Solar Surface], விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு [An Introduction to the Study of Stellar Structure (1939)], விண்மீன் கொந்தளிப்பின் கோட்பாடுகள் [Priciples of Stellar Dynamics

(1942)], கதிர்வீச்சுக் கடத்தல் [Radiative Transfer (1950)], திரவ இயக்க & திரவ காந்தவியல் நிலைப்பாடு [Hydrodynamic & Hydromagnetic Stability (1961)], கருங்குழிகளி கணித நியதி [Mathematical Theory of Black Holes (1983)]. மெய்ப்பாடும் எழிலும் [Truth & Beauty], விஞ்ஞானத்தில் கலைத்துமும் வேட்கையும் [Aesthetics & Motivation in Science (1987)]. விண்மீன் ஒளியின் இருமட்ட இயக்கம் [The Polarization of Starlight], காந்த தளங்களில் வெப்பச் சுற்றோட்ட வாயுக்கள் [Convection of Fluids in Magnetic Fields].

Fig. 10

Subramanyan Chandrasekhar

1999 ஆம் ஆண்டு ஏவப்பட்ட மனிதரற்ற விஞ்ஞானத் துணைக்கோள் [Premier Unmanned Scientific Satellite] ஓர் எக்ஸ்ரே நோக்ககத்தைக் [X-Ray Observatory] கொண்டது. அது ஒரு முற்போக்கான எக்ஸ்ரே வானியல் பெளதிக ஆய்வுச் சாதனம் [Advanced X-Ray Astrophysics Facility]. “சந்திரா எக்ஸ்ரே நோக்ககம்” என அழைக்கப்படும் அந்த துணைக்கோள், இந்திய அமெரிக்க வானியல் மேதை, சுப்ரமணியன் சந்திரசேகரைக் கெளரவிக்க வைத்த பெயராகும். அத்துணைக்கோள் எக்ஸ்ரேக் கதிர்கள் எழுப்பும் விண்மீன்களின் கூர்மையான ஒளிநிறப் பட்டைகளை எடுத்துக் காட்டும். அது பூமியின் சுழல்வீதியில் சுற்ற ஆரம்பித்ததும், ஒரு நண்டு நிபுளாவின் பொறிவீசி விண்மீனையும் [Pulsar in Crab Nebula], காஸ்ஸியோப்பியா பூதநோவாவையும் [Cassiopeia A Supernova] படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.

சந்திரசேகர் தனது 84 ஆம் வயதில் அமெரிக்காவின் சிகாகோ நகரில் 1995 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு 21 ஆம் தேதி காலமானார். இறப்பதற்கு முன் 1995 இல் அவர் எழுதிய இறுதிப் புத்தகம்: ‘பொது நபருக்கு நியூட்டனின் கோட்பாடு’ [Newton 'Principia' for the Common Reader]. அவரிடம் படித்த இரண்டு சைனா பெளதிக விஞ்ஞானிகள் [Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang] 1957 இல் துகள் பெளதிகத்திற்கு [Particle Physics] நோபெல் பரிசு பெற்றார்கள்! இரண்டாம் உலகப் போர் நடந்த போது, சந்திரசேகர் அணுகுண்டு ஆக்கத் திட்டத்தில் சிகாகோவில் முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் புரிந்த இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ·பெர்மியோடு [Enrico Fermi] பணியாற்றினார்! குலவித்தைக் கல்லாமல் பாகம்படும் என்னும் முதுமொழிக் கேற்ப நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழ் அடைந்த ஸர். சி.வி. ராமனின் வழித்தோன்றலான, டாக்டர் சந்திரசேகர் வானியல் விஞ்ஞானப் படைப்பிற்கு பெளதிகத்தில் நோபெல் பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டதும் போற்ற தகுந்த ஆற்றலாகும்!

(தொடரும்)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

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

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) December 27, 2007

http://jayabarathan.wordpress.com/2007/12/28/birth-death-of-a-star/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! நியூட்ரான் விண்மீன் ! துடிப்பு விண்மீன் ! (கட்டுரை: 10)

(கட்டுரை: 10)

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

2007 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு 20 ஆம் தேதி வானியல் விஞ்ஞானிகள் ராபர்ட் ரூத்லெட்ஜ் & டிரெக் பாக்ஸ் (Robert Rutledge & Derek Fox) இருவரும் தொலைநோக்கிகள் மூலமாகவும், ஜெர்மன்-அமெரிக்க “ரோஸாட்” விண்ணுளவி (ROSAT Space Probe) மூலமாகவும் உளவு செய்ததில் பூமிக்கு மிக்க நெருக்கத்தில் இருக்கும் ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனைக் கண்டு பிடித்தார்கள் ! அந்தக் கதிர்ப்பிண்டம் உர்ஸா மைனர் (Ursa Minor Constellation) என்னும் விண்மீன் மந்தைக்கு அருகில் காணப்பட்டது. 1990-1999 ஆண்டுகளில் ரோஸாட் இதுவரை விண்வெளியை உளவி 18,000 எக்ஸ்-ரே வீசும் முடத்துவ விண்மீன்களைப் பதிவு செய்துள்ளது. மேலும் அந்த விண்ணுளவி ஒளி வீசி வெளிப்புறம் புலப்பட்டு உட்புறச் செவ்வொளி, ரேடியோ அலைகளை (Objects with Visible Light, Infrared Light & Radio Waves) எழுப்பும் விண்வெளிப் பிண்டங்களின் பட்டியலையும் ஆக்க உதவி யிருக்கிறது.

அந்த நியூட்ரான் விண்மீனை எட்டாவது எண்ணிக்கையாகக் கொண்டு “கல்வேரா” (Calvera) என்று பெயர் வைத்துள்ளார். இதுவரை ஏழு தனிப்பட்ட நியூட்ரான் விண்மீன்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த நியூட்ரான் விண்மீன்களில் எதுவும் சிதைவு பெற்ற சூப்பநோவா மிச்சத்துடன் (Supernova Remnant) ஒட்டியதில்லை ! அதனுடைய இரட்டைத் துணைப் பகுதியும் (Binary Companion) இல்லை ! மேலும் அதனுடைய கதிரலைத் துடிப்பு மில்லை (Radio Pulsations) ! கல்வேரா நியூட்ரான் விண்மீன் கண்டுபிடிக்கப் பட்டதும், ஹவாயியின் 8.1 மீடர் தொலைநோக்கியில் துருவி ஆராய்ந்து அது ஓர் விந்தையான முடத்துவ விண்மீன் என்பது அறியப் பட்டது. நமது பால்மய வீதி காலக்ஸித் தட்டுக்கு மேலாக கல்வேரா அமைந்துள்ளது. கல்வேரா நியூட்ரான் விண்மீனின் தூரம் 250-1000 ஒளியாண்டுக்குள் இருக்க வேண்டும் என்று யூகிக்கப்படுகிறது !

Fig. 2

Planetary Nebula

நியூட்ரான் விண்மீன் என்று எதைக் குறிப்பிடுகிறார் ?

பிரபஞ்சத்தில் பிறந்த ஒரு விண்மீனின் இறுதி மரண நிலைகளில் ஒன்று நியூட்ரான் விண்மீன் எனப்படும் முடிவான வடிவம். சூரியப் பளுவைப் போல் 4 முதல் 8 மடங்கு பெருத்த திணிவு விண்மீன்கள் சிதைவாகி விளைவதே ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் ! பொதுவான விண்மீன்கள் தமது அணுக்கரு எரிசக்தி யாவும் எரிந்து போன பிறகு, சூப்பர்நோவாவாக வெடித்து விடுகின்றன ! அந்த வெடிப்பில் விண்மீனின் மேலடுக்குகள் சிதறிப் போய் அது வனப்புள்ள ஓர் சூப்பர்நோவாவின் மிச்சமாகிறது. விண்மீனின் உட்கருவானது பேரளவு ஈர்ப்பு விசை அழுத்தத்தில் சின்னா பின்னம் ஆகச் சிதைகிறது ! அப்படிச் சிதைவாகும் போது விண்மீனில் உள்ள நேர் மின்னியல் புரோட்டான்களும், எதிர் மின்னியல் எலெக்டிரான்களும் இணைந்து (1 புரோட்டான் + 1 எலெக்டிரான் = 1 நியூட்ரான்) நியூட்ரான்களாக மாறிகின்றன. அதனால் அவை நியூட்ரான் விண்மீன் என்று அழைக்கப் படுகின்றன.

Fig. 3

Structure of a Neutron Star

ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் சுமார் 20 கி.மீடர் (12 மைல்) விட்டம் கொண்டது. அதன் பளு சூரியனைப் போல் சுமார் 1.4 மடங்குள்ளது. அதாவது நியூட்ரான் விண்மீன் குள்ளி ஆயினும், பளு திண்மையானது (Mass is Dense with High Density). நியூட்ரான் விண்மீனின் சிறு பிண்டம் கூட பல டன் பளுவைக் கொண்டதாய் இருக்கும். நியூட்ரான் விண்மீனின் பளு அடர்த்தி ஆனதால், அதன் ஈர்ப்பாற்றலும் பேரளவில் பிரமிக்க வைப்பதாய் உள்ளது. ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசை பூமியின் ஈர்ப்பு விசைபோல் [2 x 10 to the power of 11 (2 X 10^11)] மடங்கு மிகையானது ! அதே போல் நியூட்ரான் விண்மீனின் காந்த சக்தி பூமியின் காந்த சக்தி போல் 1 மில்லியன் மடங்கு பெருத்தது !

சூப்பர்நோவா மிச்சங்களாக (Supernova Remnants) நியூட்ரான் விண்மீன்கள் தோன்றலாம் ! தனிப்பட்ட நியூட்ரான் விண்மீன்களாகவும் பிறக்கலாம் ! இரட்டைப் பிறவிகளாக (Binary Systems) காட்சி அளிக்கலாம் ! அவ்விதம் இரட்டையாக அமைந்துள்ள நியூட்ரான் விண்மீனின் பளுவைக் கணிப்பது எளியது. அப்படிக் கண்டுபிடித்ததில் நியூட்ரான் விண்மீன்களின் பளு, பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு (சந்திரசேகர் வரம்பு) இருந்ததாக அறியப்பட்டது. இரட்டை அமைப்பில் நான்கு நியூட்ரான் விண்மீன்கள் அண்டக் கோள்களைக் கொண்டுள்ளதாக அறியப் படுகிறது ! கருந்துளைகள் (Black Holes) மிகவும் கனமானதால் “சந்திரசேகர் வரம்பு” ஒரு பிண்டத்தை நியூட்ரான் விண்மீனா அல்லது கருந்துளையா என்று அடையாளம் காண உதவுகிறது !

Fig. 4

Colliding Neutron Stars

துடிப்பு விண்மீன்கள் (Pulsars) என்பவை யாவை ?

1967 ஆம் ஆண்டில்தான் ஜோசிலின் பெல் பர்னெல் (Jocelyn Bell Burnell) என்னும் ஒரு கல்லூரி மாணவி ஒரே அதிர்வு வீதத்தில் விட்டுவிட்டு மின்னும் துடிப்பு விண்மீன்களை ரேடியோ அலைவீசும் மூலப் பிண்டங்களாகக் கண்டுபிடித்தார் ! சுழலும் நியூட்ரான் விண்மீன்களே துடிப்பு விண்மீன்கள் என்று அழைக்கப் படுகின்றன ! அவை ஓர் அச்சில் சுற்றுவதால் விட்டுவிட்டு மின்னுகின்றன ! இப்போது நாம் அனைத்து அலை வேகங்களிலும் துடிப்பு விண்மீன்களைக் காண முடிகிறது. ஒளி வேகத்தை ஒட்டிய விரைவில் உந்திச் செல்லும் பரமாணுக்கள் கொண்டு சுழலும் நியூட்ரான் விண்மீனே துடிப்பு விண்மீன் என்று அறியப்படுகிறது. கப்பலுக்கு வழிகாட்டும் கலங்கரை விளக்கு போல துடிப்பு விண்மீன்கள் வெளிப்படுத்தும் ஒளி விட்டுவிட்டு மின்னுகிறது.

Fig. 5

Neutron Star Found near the Earth

சில துடிப்பு விண்மீன்கள் எக்ஸ்ரே கதிர்களை உமிழ்கின்றன. புகழ்பெற்ற நண்டு நிபுளா எனப்படும் நியூட்ரான் விண்மீன் ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் பிறந்ததுதான். கி.பி. 1054 ஆம் ஆண்டில் வெறும் சூப்பர்நோவா மட்டும் காணப் பட்டதாக அறியப் படுகிறது ! ஐன்ஸ்டைன் எக்ஸ்ரே வானோக்ககத்தில் (Einstein X-Ray Observatory) உளவப்பட்ட நண்டு நிபுளாவின் நடுவில் விட்டுவிட்டு மின்னும் ஒளிமிக்க துடிப்பு விண்மீன் ஒன்று காணப்பட்டது.

இரட்டை ஏற்பாட்டில் ஓர் ஆரோக்கிய விண்மீனும், சிதைவில் தோன்றிய ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனும் பின்னிக் கொள்கின்றன. அசுரத்தனமான வலுக்கொண்ட நியூட்ரான் விண்மீனின் ஈர்ப்பாற்றல் ஆரோக்கிய விண்மீனின் பண்டங்களைத் தன்வசம் இழுத்துக் கொள்கிறது. அந்தப் பண்டங்கள் நியூட்ரான் விண்மீனின் துருவப் பகுதிகளில் புகுந்து செல்கின்றன ! இந்த இயக்கமானது “விண்மீன் பிண்டப் பெருக்கம்” (Accretion Process between Binary System Stars) என்று சொல்லப்படுகிறது. அப்படிப் பெருக்கம் உண்டாகும் போது நியூட்ரான் விண்மீன் சூடேறி எக்ஸ்ரே கதிர்களை உமிழ்கிறது !

Fig. 6

Pulsar Signals

விண்மீன்களின் சிதைவுக் கோலங்கள் !

Fig. 7

Life & Death of Pulsars

Fig. 8

Pulsar Beams & Spins

Fig. 9

Crab Nebula

Fig 10

Accretion Process

நியூட்ரான் விண்மீன் முதல் நூறாயிரம் ஆண்டுகள் வானலைக் கதிர்க் கற்றைகளை [Beams of Radio Waves] வெளியாக்கி, விண்மீன் சுற்றும் போது கதிர்கள் பூமியில் உள்ள வானலைத் தொலைநோக்கியில் துடிப்புகளை [Pulses] உண்டாக்குகின்றன! ஓர் இளைய நியூட்ரான் துடிப்பு விண்மீன் [Pulsar] என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. துடிப்பு விண்மீனின் குறுக்களவு சுமார் 9 மைல் ! ஆயினும் அதன் பளு பிரம்மாண்டமான நமது பரிதியின் நிறைக்கு ஒத்ததாகும்!

Fig. 11

Jocelyn Bell Burnell

(தொடரும்)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Possible Closest Neutron Star to Earth Found - Eberly College of Science [ www.science.psu.edu ] (August 20, 2007)

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

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) January 3, 2008

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/01/04/neutron-stars/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! இணைப் பிரபஞ்சங்கள் ! (கட்டுரை: 11)

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

“வெறுமையிலிருந்து எதுவுமே உருவாக முடியாது.”

லுகிரிடியஸ் ரோமானிய வேதாந்தி (Lucretius) கி.மு. (99-55)

“நமது பிரபஞ்சம் பத்து பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மெய்யாகவே வெறுமையிலிருந்து தோன்றியதாக நான் அனுமானம் செய்கிறேன் ! . . .ஏன் அவ்விதம் நிகழ்ந்தது என்னும் கேள்விக்கு எனது தாழ்மையான முன்னறிவிப்பு இதுதான் : எப்போதாவது ஒரு யுகத்தில் அப்படி நேரும் தோற்றங்களில், நமது பிரபஞ்சமும் ஒன்று என்பது !”

எட்வேர்டு டிரையன், பௌதிகப் பேராசிரியர் நியூயார்க் பல்கலைக் கழகம் (1975)

“கவிஞன் அண்டக் கோள்களில் மண்டையை நுழைக்க வேண்டுகிறான். தர்க்கவாதி தன் மண்டைக்குள் அண்டங்களைத் தேடிச் செல்கிறான். அப்புறம் அவன் தலைதான் பிளக்கிறது.”

ஜி.கே. செஸ்டர்ஸன் (G.K. Chesterson) (1874-1936)

இணைப் பிரபஞ்சங்கள் விண்வெளியில் உள்ளனவா ?

விஞ்ஞானிகள் இப்போது நமது பிரபஞ்சத்தைப் போல ஓர் இணையான பிரபஞ்சம் (Parallel Universe) இருக்கலாம் என்று மெய்யாக நம்புகிறார்கள். புத்தகத்தில் படிக்கும் விஞ்ஞானப் புனைகதை இல்லை இது ! “Multiverse” என்னும் சொல்லை முதலில் ஆக்கியவர் அமெரிக்க வேதாந்தி வில்லியம் ஜேம்ஸ் (1848-1910). சொல்லப் போனால் நமக்குத் தெரியாமல் குறிப்பிட முடியாத எண்ணிக்கையில் இணையான “பல்லரங்கப் பிரபஞ்சங்கள்” (Multiverses) இருக்கலாம் என்று யூகிக்கப்படுகிறார்கள் ! நாம் அவற்றில் ஒன்றான நமக்குத் தெரியும், உப்பி விரியும் ஒரு பெருவெடிப்புப் பிரபஞ்சத்தில்தான் வாழ்ந்து வருகிறோம். அந்தப் பிரபஞ்சங்கள் கால வெளியும், மர்மமான, புதிரான பண்டங்களும் கொண்டிருக்கலாம் ! மெய்யாக நமது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஈர்ப்பாற்றல் வலுவற்ற சமிக்கை மற்ற இணைப் பிரபஞ்சத்திலிருந்து கசிந்து புகுந்து விட்ட ஒன்றுதான் ! இதில் வியப்பென்ன வென்றால் இந்த இணைப் பிரபஞ்சம் நமது பிரபஞ்சத்துக்கு மிக்க அருகில் இருக்கலாம் என்றும் விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.

பிரபஞ்சத்தின் பரிமாணங்கள் நான்கு அல்ல பதினொன்று !

உன்னத இழை நியதி (Superstring Theory) பெருவெடிப்புக்கு முந்தய சில அடிப்படை விளைவுகளையும் விளக்க உதவுகின்றது ! ஒற்றை நியதியில் இழை நியதி பராமாணுக்கள், அடிப்படை இயற்கை உந்துவிசைகள் (Particles & Fundamental Forces of Nature) யாவும் உன்னத சீரான நுண்ணிழைகளின் அதிர்வுகள் (Vibrations of Tiny Supersymmetric Strings) என்று தெளிவாகக் கூறுகிறது. பரமாணுக்களின் அணுக்கூண்டில் இயங்கும் “நுண்துகள் ஈர்ப்பாற்றல்” (Quantum Gravity) தன்மைகளை விளக்கும் மகிமை கொண்டது இந்த உன்னத இழை நியதி ! ஏறக்குறைய உயிரியல் பிறவி மூலமான “டியென்னே” (DNA) போன்றது பிரமஞ்சத்தின் ஒற்றை உன்னத இழை நியதி என்று வைத்துக் கொள்ளலாம் !

புரட்சிகரமான இந்த இணைப் பிரபஞ்சக் கோட்பாடு எப்போது உதயமானது என்னும் கேள்வி எழுகிறது இப்போது ! உன்னத இழை நியதி, பெருவெளி, கருமைப் பிண்டம் (Superstring Theory, Hyperspace & Dark Matter) ஆகிய புதிய கோட்பாடுகள் எழுதப்பட்டதும் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் பிரமஞ்சத்தின் விஞ்ஞானத்தை விளக்க நாமறிந்த நான்கு காலவெளிப் பரிமாணங்கள் மட்டும் போதா வென்றும், அவை மெய்யாகப் பதினொன்று எண்ணிக்கைகள் என்றும் உணர்ந்தார்கள் ! அவ்வித முடிவுக்கு விஞ்ஞானிகள் வந்ததும், அடுத்தோர் முடிவும் உதயமானது ! அதாவது நாமறிந்த பிரபஞ்சமானது எண்ணிற்ற “சவ்வியல் குமிழிகளில்” (Membraneous Bubbles) ஒன்றானது ! சவ்வுக் குமிழிகள் பதினொன்றாம் பரிமாணத்தில் கொந்தளிக்கும் போது அலைகள் எழுகின்றன !

பெருவெடிப்பு மீளும் காலவெளித் தொடர் நிகழ்ச்சி

இப்போது குமிழிப் பிரபஞ்சங்கள் இரண்டு ஒன்றை ஒன்று தொட்டால் என்ன நிகழும் என்று நினைக்கிறீர்கள் ? பிரிட்டனில் கேம்பிரிட்ஜ் விஞ்ஞானி நீல் துராக் (Neil Turok), அமெரிக்காவின் பென்சில்வேனியா பல்கலைக் கழகத்தின் விஞ்ஞானி பர்ட் ஓவ்ரட் (Burt Ovrut), & பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தின் விஞ்ஞானி பால் ஸ்டைன்ஹார்ட் (Paul Steinhardt) ஆகிய மூவரும் அவ்விதம் இரண்டு குமிழிப் பிரபஞ்சங்கள் ஒரு யுகத்தில் தொட்டன என்று நம்புகிறார்கள் ! அதன் விளைவென்ன ? மெய்யாக ஒரு மிகப் பெரும் வெடிப்பு நேர்ந்து ஓர் புதிய பிரபஞ்சம் << நமது பிரபஞ்சம் >> பிறந்ததாம் ! அப்படி அவர்கள் அறிவித்ததும் உலக விஞ்ஞானச் சமூகத்திற்கு ஓர் அதிர்ச்சி உண்டானது ! அந்த விளக்கவுரை சம்பிரதாய பெருவெடிப்பு நியதியின் முகத்தைத் திருப்பி விட்டது !

அதாவது நாமறிந்த பெருவெடிப்பு மெய்யாக பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பகால முதற் தோற்றமில்லை. காலவெளிப் படைப்பு அதற்கும் முற்பட்டது; மேலும் பெருவெடிப்பு அடுத்தும் தொடராய் நிகழலாம் என்னும் புரட்சிகரமான ஓர் அதிசய பிரபஞ்சத் தோற்றங்களின் “காலவெளித் தொடர் நிகழ்ச்சியை” (Space-Time Chain Event) அவர்கள் எடுத்துக் கூறினார். பெருவெடிப்புகள் எப்போதும் நிகழலாம் ! இப்போது பிரபஞ்சத்தின் மூலத் தோற்றத்தை வைத்து நமக்கு எச்சரிக்கையாய்ப் பூதகரமான ஒரு பயங்கரக் கேள்வி எழுகிறது ! பிரபஞ்சக் குமிழிகள் ஒன்றை ஒன்றை மோதி நமது பிரபஞ்சம் தோன்றிய தென்றால் மீண்டும் அவ்விதம் மோதும் ஒரு வாய்ப்புள்ளதா ? பதினொன்று பரிமாணமுடைய அகில வெளியில் எந்த நிகழ்ச்சியும் ஏற்படலாம் !

நான்கு வகுப்பு வடிவ நிலைகளில் பிரபஞ்ச அமைப்புகள்

“பல்லரங்கப் பிரபஞ்சம்” அல்லது “மேநிலைப் பிரபஞ்சம்” (Multiverse, Multi-Domain Universes or Meta-Universe) என்பது நிகழக் கூடிய பல்வேறு இணைப் பிரபஞ்சங்கள் பற்றிய ஓர் சித்தாந்தப் பௌதிகக் கோட்பாடு (Hypothesis of Possible Multiple Universes). அதனுள் நாம் வாழும் பிரபஞ்சமும் அடங்கும். அது ஒரு பௌதிக விஞ்ஞான மெய்ப்பாடுதான் ! பற்பல பிரபஞ்சங்களின் கட்டமைப்புகள் (Structures of the Multiverse), ஒவ்வொரு பிரபஞ்சத்தின் இயல்பான பண்பாடு (The Nature of Each Universe), பல்வேறு பிரபஞ்ச உட்பண்டங்களின் உறவுப்பாடு (The Relationship between the Constituent Universes), ஆகியவை குறிப்பிட்ட பிரபஞ்சத்தின் சித்தாந்த பௌதிகக் கோட்பாடைச் சார்தவை. “Multiverse” என்னும் சொல்லை ஆக்கியவர் அமெரிக்க வேதாந்தி வில்லியம் ஜேம்ஸ் (1848-1910). அவற்றை (Alternate Universes, parallel Universes, Quantum Universes, Parallel Worlds, Alternate Realities & Alternate Timelines) என்றெல்லாம் குறிப்பிடுகிறார்கள்.

பல்லரங்க பிரபஞ்சங்கள் வகுப்பு -1, வகுப்பு -2, வகுப்பு -3 & வகுப்பு -4 (Level I, Level II, Level III & Level IV) என்று நான்கு வகுப்புகளாகப் பிரிக்கப் பட்டுள்ளன. இந்தப் வகுப்பு முறைகளை ஆக்கியவர் மூவர் : 1. ஜியார்ஜ் எல்லிஸ் (George Ellis). 2. யு. கெர்ச்செனர் (U. Kirchner) & 3. டபிள்யு. ஆர். ஸ்டோஜர் (W.R. Stoeger). அப்பிரிவு முறைகளுக்கு “டெக்மார்க் வகுப்பியல்” (Tegmark Classification) என்பது பெயர்.

1. பல்லரங்க பிரபஞ்சங்கள் (Multi-Domain Universes)

வகுப்பு : 1 (திறந்த வெளிப் பிரபஞ்சம்)

யுகங்கள் கடந்த பிரபஞ்சத்தின் எல்லையிலா அகிலவெளி வீக்கம் பற்றி ஒரு பூர்வீக முன்னறிவிப்புச் சித்தாந்தம் இது. அதனில் ஆதிகால நிபந்தனைகள் எடுக்கப்பட்டு ஹப்பிள் தொலைநோக்கி காணமுடிந்த கொள்ளளவுகள் இருக்க வேண்டும்.

(Level : 1 A Generic Prediction of Cosmic Inflation is an infinite Ergodic Universe which, being infinite, must contain Hubble Volumes, realizing all initial conditions)

2. வேறுபட்ட பௌதிக நிலைத்துவம் கொண்ட பிரபஞ்சங்கள் (Universes with Different Physical Constants)

வகுப்பு : 2 (ஆன்ரி லிண்டேயின் குமிழ் நியதி) (Andrei Linde’s Bubble Theory)

கொந்தளிக்கும் அகிலவெளி வீக்கத்தில் வெப்ப அரங்கங்கள் பரிமாணவியல், நுண்துகள் இருப்புகளுடன் வேறுபட்ட, வளப்பூட்டும் பௌதிக நிலைப்பாடுகள் அடைவது.

(Level : 2 In Chaotic Inflation other Thermalized Regions may have different Effective Physical Constants Dimensionality & Particle Content. Also it includes Wheeler’s Oscillating Universe Theory)

3. பல்வேறு பிரபஞ்சங்கள் (Multiverses)

வகுப்பு : 3

நுண்துகள் யந்திரவியலை விளக்கும் போது சமத் தோற்றம் கொண்ட ஆனால் மாறுப்பட்ட தன்மையுள்ள பல்வேறு பிரபஞ்சங்களைப் பற்றிக் கூறுகிறது. 2007 செப்டம்பரில் டேவிட் டாய்ட்ஸ்ட் (David Deutsch) பல்வேறு உலகங்களைப் பற்றி விளக்கமும் நிரூபணமும் அளித்தார்

(Level : III An Interpretation of Quantum Mechanics that proposes of Multiple Universes which are identical but exist in possibly different States)

4. முடிவான முழுத் தோற்றப் பிரபஞ்சங்கள் (Ensemble Theory of Tegmark - Ultimate Ensemble)

வகுப்பு : 4 மற்ற கணித அரங்குகள் வெவ்வேறு அடிப்படைப் பௌதிகச் சமன்பாடுகளை உண்டாக்குகின்றன.

(Level : IV Other Mathematical Structures give different fundamental Equations of Physics)

எண்ணற்ற பிரபஞ்சங்களின் குமிழ்க் கோட்பாடு (Bubble Theory of Infinite Universes)

வகுப்பு -2 இல் வரும் அகிலவெளி வீக்கத்தில் தோன்றும் பொருத்தமான குமிழ்ப் பிரபஞ்சங்களைப் பற்றி ஆன்ரி லிண்டே எடுத்து விளக்கினார். விஞ்ஞானிகள் பலர் ஒப்புக்கொண்ட கோட்பாடி இது. இந்த கோட்பாடு கூறுவது என்ன ? நுண்துகள் திரட்சி நுரையிலிருந்து (Quantum Foam) ஒரு “தாய்ப் பிரபஞ்சத்திலிருந்து” (Parent Universe) மற்ற பிரபஞ்சங்கள் உதித்தன என்பதே !

“இணையான உலகங்கள்” என்னும் நூல் எழுதிய மிச்சியோ காக்கு

ஜப்பானிய அகிலவியல் மேதை மிச்சியோ காக்கு (Parallel Worlds By : Michio Kaku) தான் 2004 இல் வெளியிட்ட கட்டுரையில் பின்வருமாறு கூறுகிறார்:

நான் எழுதிய “இணையான உலகங்கள்” நூலில் காலவெளி அமைப்புகளை விளக்குவதற்குப் பதிலாக கடந்த பல ஆண்டுகளில் வளர்ந்த அகிலவியல் உளவுப் புரட்சிகளைக் குறிப்பாகக் காட்டுகிறேன். முதல் பாகத்தில் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றியும், முற்போக்கான அகில வீக்கம் பற்றியும் கூறி முடிவில் பெருவெடிப்புடன் முடிகிறது. இரண்டாம் பாகத்தில் பல்லரங்கப் பிரபஞ்சங்கள் பற்றி எழுந்த கோட்பாடுகளை விளக்கி பரிமாண எண்ணிக்கை விரிவானது பற்றியும், உன்னத இழை நியதி பற்றியும் கூறுகிறேன். மூன்றாவது பாகத்தில் எப்படிக் கோடான கோடி ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் குளிர்மயமாகி முடிவடையும் என்பதை விளக்கம் செய்கிறேன்.

(தொடரும்)

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

Image Credits : Scientific American (May 2003)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Parallel Universe - BBC Information (February 14, 2002)

8. Scientific American “Parallel Universes” By Max Tegmark, Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania (May 2003)

9. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku (2005)

10. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Astronomy Magazine (August 21, 2007)

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

S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) January 11, 2008

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/01/11/parallel-universe/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! பிரபஞ்சத்தை அமைத்த அடிப்படைத் துகள்கள் ! (கட்டுரை: 12)

(கட்டுரை: 12)

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

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில்
பொரி உருண்டை சிதறித்
துகளாகித்
துண்டமாகிப் பிண்டமாகித்
துணுக்காகிப்
பிண்டத்தில் பின்னமாகி
அணுவாகி,
அணுவுக்குள் அணுவான
பரமாணு வாகித்
திரண்டு
பல்வேறு மூலகமாய்ப் பின்னி
மூலக்கூறாகி
தொடர்ப் பிளவில்
பேரளவுச் சக்தி வெளியேற்றி
நுண்துகள்கள் பிணைந்து
பேரொளி வீசிப்
பிரமாண்டப் பிழம்பாகி,
விண்மீன்களாகி
பால்மய வீதியாகி, அதனுள் நீந்தும்
பரிதி மண்டலமாகிக்
கோள்கள்
பம்பரமாய்ச் சுழலும் பந்துகளாகி,
செம்மை நெறிமுறையில்
மகத்தான தோரணமாய்
கண்கொள்ளாக் காட்சியாய்
அம்மானை ஆடுகிறாள், என்
அன்னை !

+++++++++++

புரிந்தும் புரியாத புதிர்கள் !

அது விட்டுப் போவ தில்லை இன்னும் !
அதை உணர்வேன், ஆனால் புரிவ தில்லை !
கையில் கொள்ள முடிய வில்லை !
மறந்து போகவும் இயல வில்லை !
அது முழுவதும் அகப் பட்டால்
அளக்க முடிய வில்லை என்னால் !

ரிச்சர்டு வாக்னர், ஜெர்மன் இசைக்கலைஞர் [Richard Wagner (1813-1883)]

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

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

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

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

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

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

உன்னத இழை நியதி பிரபஞ்ச இயக்க நெறியைக் கூறுகிறது

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் “பொது ஒப்பியல் நியதி” (General Theory of Relativity) அண்டங்களின் ஈர்ப்புவிசை தோற்ற அமைப்பை விளக்கும் போது, பிரபஞ்சத்தின் கால-வெளி உண்டாக்கும் வளைவே (Space-Time Curvature) ஈர்ப்பு விசையுடன் தொடர்பு கொள்வதாய்க் கூறுகிறது.

நுண்ணிய அணு வடிவைக் கட்டுப்படுத்தும் பிரபஞ்சத் “குவாண்டம் யந்திர விதியில்” (Quantum Mechanics) ஆட்சி செய்பவை அலைகளா அல்லது துகள்களா என்னும் விஞ்ஞானக் கருத்தில் உள்ள உறுதியின்மை இப்போது வெளிப்படையாகத் தெரிகிறது.

“குளுவான்” அல்லது ஒட்டுவான் (Gluon) என்பது அணுவுக்குள்ளே பரமாணுக்களை (Subatomic Particles) ஒன்றாகக் கட்டிப் பிணைத்திருக்கும் ஒருவித வலுவான அணுக்கரு விசை (Nuclear Force) என்னும் புதிய கருத்தை விஞ்ஞானிகள் அறிவித்துள்ளார்கள்.

மிக்க மூலாதாரமான இயற்கை நுண்துள்களின் (Electrons & Quarks) இயக்கப்பாடுகளுக்கு 1960 -1970 ஆண்டுகளில் ஒரு “நிலை பெற்ற இயக்க மாதிரி நியதியை” (Theory of Interactions - Standard Model) விஞ்ஞானிகள் விரிவாக்கினார்கள். ஆனால் அந்த மாதிரி நியதி ஈர்ப்பாற்றலைப் பற்றி இன்னும் விளக்க முடியாத நிலையில்தான் உள்ளது.

பிரபஞ்சம் மற்றும் நுண்ணணு இயக்கங்களை ஒருங்கே விளக்கும் ஓர் “ஐக்கிய நியதி” (A Unified Theory of the Universe) துகள் வடிவில்லாத ஒற்றைப் பரிமாணம் கொண்ட “இழை நியதியாக” (One Dimensional Filament - The String Theory) எழுதப்பட்டிருக்கிறது. ஆனால் இந்த நூதன இழை நியதி ஒவ்வாத பொது ஒப்பியல் நியதியையும், குவாண்டம் யந்திர விதியையும் ஒருங்கே இணைக்கிறது.

பிரபஞ்ச ஐக்கிய நியதிக்கு வழியிடும் உன்னத இழை நியதி

உன்னத இழை நியதி (Superstring Theory) பெருவெடிப்புக்கு முந்தய சில அடிப்படை விளைவுகளையும் விளக்க உதவுகின்றது ! ஒற்றை நியதியில் இழை நியதி பராமாணுக்கள், அடிப்படை இயற்கை உந்துவிசைகள் (Particles & Fundamental Forces of Nature) யாவும் உன்னத சீரான நுண்ணிழைகளின் அதிர்வுகள் (Vibrations of Tiny Supersymmetric Strings) என்று தெளிவாகக் கூறுகிறது. பரமாணுக்களின் அணுக்கூண்டில் இயங்கும் “நுண்துகள் ஈர்ப்பாற்றல்” (Quantum Gravity) தன்மைகளை விளக்கும் மகிமை கொண்டது இந்த உன்னத இழை நியதி ! இது ஏறக்குறைய உயிரியல் பிறவி மூலமான “டியென்னே” (DNA) போன்றது பிரமஞ்சத்தின் ஒற்றை உன்னத இழை நியதி என்று வைத்துக் கொள்ளலாம் !

பிரபஞ்சத்தின் புதிய அடிப்படைத் துகள்களும் அவற்றின் பிணைப்புகளும்

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

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

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

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

(தொடரும்)

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

Image Credits : Scientific American (May 2003)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Parallel Universe - BBC Information (February 14, 2002)

8. Scientific American “Parallel Universes” By Max Tegmark, Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania (May 2003)

9. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku (2005)

10. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Astronomy Magazine (August 21, 2007)

11 Astronomy Magazine - What Particle Physics Says about the Universe By: Scott Wakely (September 2006)

12 Scientic American - ” The Mystery o Nucleon (Protons & Neutrons) Spin “ By : Klaus Rith & Andreas Schafer (July 1999)

13 Scientific American ” The Dawn of Physics Beyond the Standard Model ” By : Gordon Kane Professor of Physics, University of Michigan (February 20, 2006)

*******************************
S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) January 18, 2008

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/01/18/fundametal-particles/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! அகிலக் கதிர்கள் ! அடிப்படைத் துகள்கள் ! (கட்டுரை: 13)

(கட்டுரை: 13)

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

எங்கெங்கு காணினும் இயங்கும்
அங்கோர் அகிலம் !
அகிலக் கதிர்கள்
அகிலாண்ட நாயகியின்
உதிரும் கூந்தல் ரோமங்கள் !
அவற்றில் சிதறும் அணுத் துகள்கள்
அகிலக் கர்ப்பத்தின்
மகரந்த விதைகள் !
அணுவுக் குள்ளேயும் ஓர்
அகிலம் சுழலும் !
அணுவின்
பரமாணுவுக் குள்ளேயும்
பம்பரமாய்ச் சுற்றும்
ஓர் அகிலம் !
உட்கருத் துகள்களைச்
சுற்றிவரும்
குட்டி மின்மினி ஒன்று !
அடுத்துப் பராமணுக்களும்
முட்டையிடும் !
அவற்றில் பொரித்தவை
குஞ்சுகள், குளுவான்கள்
குவார்க்குகள் !
போஸான்கள் ! லிப்டான்கள் !
ஃபெர்மியான்கள் !

+++++++

நாமறிந்தவை அளவுக்கு உட்பட்டவை ! நாமறியாதவை அளவுக்கு மிஞ்சியவை ! அறிவுத் திறமையுடன் கரையற்ற கடலின் நடுவே ஒரு விளக்க முடியாத தீவில் நிற்கிறோம் ! ஒவ்வொரு பிறப்பிலும் நமது தொழில் மேலும் சிறிதளவு நிலப் பரப்பைக் கைப்பற்றுவதே !

தாமஸ் ஹக்ஸ்லி விஞ்ஞான மேதை [Thomas Henry Huxley (1825-1895)]

ஓர் ஆப்பிள் பையைத் (Apple Pie) தயாரிப்பதற்கு முன் முதலில் நீ ஓர் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்க வேண்டும்.

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

ஒன்றுக்குச் சான்றுகள் இல்லாமை என்பது அது இல்லாமைக்குச் சான்றில்லை !

கார்ல் ஸேகன் (Carl Sagan) வானியல்துறை மேதை

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

கெல்லி ஜாகர், (Kellie Jaeger, Astronomy Magazine)

அனுதினம் மனிதரைத் தாக்கும் அகிலக் கதிர்கள் !

மனிதரைத் தாக்கும் இயற்கையான பின்புலக் கதிரியக்கம் இருவகைப் பட்டவை. ஒன்றாவது: விண்வெளிப் பொழிவான அகிலக் கதிர்கள் ! இரண்டாவது: நீர், நிலம், பாறை, தானிய உணவுப் பண்டங்கள் மூலம் மானிடர் கொள்ளும் பூதளத் தொடர்புகள் ! அனுதினமும் ஒவ்வொரு வினாடியும் ஆயிரக் கணக்கான அகிலக் கதிர்கள் தணிந்த கதிரியக்கத்தில் மனிதர் உடம்பைத் தாக்கி ஊடுருவிச் செல்கின்றன ! மனிதர் வாங்கிக் கொள்ளும் தணிவான பின்புலக் கதிரிக்கக் கதிரடி சுமார் 7%-10% (Background Radiation Dose). அகிலக் கதிர்களில் பிரதானமாக நேர்முகக் கதிர் ஏறிய புரோட்டான் முதல், இரும்பு அணுக்கரு போன்றவை உள்ளது ஒரு காரணம். அடுத்து இரண்டாம் விளைவுக் கதிரியக்க அலை/துகளான எக்ஸ்-ரே, காமாக் கதிர், எலெக்டிரான், புரோட்டான், நியூட்ரான், ஆல்ஃபாத் துகள், மியூவான், பையான் போன்றவை இருப்பது.

அகிலக் கதிர்கள் என்பவை உயர்ச்சக்தி ஏறிய துகள்களை (High Energy Particles) ஏந்திக் கொண்டு விண்வெளியிலிருந்து பூமியில் வீழுகின்ற கதிர்கள். அந்தத் துகள்கள் ஏறக்குறைய ஒளிவேகத்துடன் பூமியை எல்லாத் திசைகளிலிருந்தும் தாக்குகின்றன ! அகிலக் கதிர்களில் பிரதானத் துகள்களாகப் புரோட்டான்கள், எலெக்டிரான்கள், அடுத்து இரண்டாம் விளைவாகச் சதுர மீட்டரில் வினாடிக்குச் சராசரி 100 எண்ணிக்கைத் திரட்சியில் பெரும்பான்மையாக மியூவான்கள் (Muons) பொழிகின்றன. பூமியில் விழும் அகிலக் கதிர்களின் அடர்த்தி சிறிதாயினும், விண்வெளியில் அவற்றின் பொழிவு அடர்த்தி மிகையானதால் விண்வெளி வீரருக்குப் பெருங்கேடு விளைவிக்கும். அதே சமயத்தில் பூமியில் பொழியும் சிறிதளவுக் கதிரடி அகிலக் கதிர்களால் என்ன பாதகம் விளையும் என்பது யாருக்கும் தெரியாது. அந்தத் துறையில் இதுவரை ஆராய்ச்சிகள் புரிந்து மனிதருக்கு ஏதேனும் அகிலக் கதிர்கள் தீங்குகள் விளைவிக்கின்றனவா என்பது அறியப் படவில்லை !

விண்வெளியில் துணைக்கோள்களில் இயங்கி வரும் மின்னியல் கருவிகளைப் பாதிக்கின்றன அகிலக் கதிர்கள். அவற்றின் மின்னேறிய துகள்கள் துணைக்கோளில் உள்ள கணினியின் நடப்புக்கி இன்னல் தருகின்றன.

பரிதி விண்மீன் உதிர்க்கும் அகிலக் கதிர்கள்

இங்குமங்கும் அகிலக் கதிர்களைப் பொழியும் ஓர் உற்பத்திச் சாதனமாக சூரியனும் இருந்து வருகிறது. அவற்றின் கதிரியக்க அணுக்கருவும், எலெக்டிரானும் சூரிய தீ வீச்சுத் தோரணங்களின் (Solar Corona) அதிர்ச்சி அலைகளாலும், காந்த சக்தியாலும் விரைவாக்கம் (Acceleration) பெறுகின்றன. அகிலக் கதிர்களின் சூரியத் துகள்கள் கூடிய பட்சம் 10 முதல் 100 MeV (Million Electron Volt Energy) சக்தி பெற்றவையாக உள்ளன. சில சமயம் உச்சநிலை ஏறி 1-10 GeV (Gega Electron Volt Energy) சக்தி கொண்டவையாக எழுகின்றன !

விண்வெளியில் வீழும் அகிலக் கதிர்கள் விண்மீன் மந்தைகளின் காந்த மண்டலம் வளைத்து விட்டவையே ! சூரிய மண்டலத்தில் நுழையும் அகிலக் கதிர்கள் அதே போல் தீப்பிழம்பும் எலெக்டிரானும் நிரம்பிய சூரியப் புயலால் (Solar Wind with Plasma & Electrons) வளைத்து (240 மைல்/வினாடி) 400 கி.மீ/வினாடி வேகத்தில் அனுப்பப் பட்டவை. ஆனால் அந்தக் கதிர்கள் பரிதி மண்டலத்தின் உள் அரங்கில் புகுந்திட வலுவில்லாதவை ! விண்வெளியில் சூரிய மண்டலத்தின் விளிம்பைத் தாண்டும் விண்கப்பல்கள் காலாக்ஸிகளின் அகிலக் கதிர்களின் தாக்குதலில் பாதிக்கப் படுகின்றன !

மூன்றாம் விதத்தில் பொழியும் முரண்பாட்டு அகிலக் கதிர்கள்

மின்னூட்டச் சிரமமான மூலகங்களைக் (ஹீலியம், நைடிரஜன், ஆக்ஸிஜென், நியான், ஆர்செனிக்) கொண்ட விண்வெளிக் கதிர்களை விஞ்ஞானிகள் “முரண்பாட்டு அகிலக் கதிர்கள்” (Anomalous Cosmic Rays) என்று அழைக்கிறார்கள். வேறுபாடான மூலகங்களைப் பெற்றிருப்பதால் அவை முரண்பாட்டுக் கதிர்கள் ஆயின. அத்தகைய அகிலக் கதிர்கள் நடுநிலை மின்னோட்டத்தில் உள்ள விண்வெளி விண்மீன்களின் துகள்களிலிருந்து (Electrically Neutral Interstellar Particles) வெளியாகுபவை. காலாக்ஸிகளிலிருந்து வெளியேறும் அகிலக் கதிர்கள், சுமார் ஐம்பது ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை நேரும் சூப்பர்நோவா வெடிப்பிலிருந்து சக்தியைப் பெறுகின்றன !

அகிலக் கதிர்களில் உள்ளங்கிட மூலகங்கள் என்ன ? ஏறக்குறைய மூலகங்களின் அணி அட்டவணையில் (Periodic Table of Elements) இருக்கும் அத்தனை மூலகங்களும் அகிலக் கதிர்களில் உள்ளன. பெரும்பான்மையாக (88%) ஹைடிரஜன் அணுக்கரு (புரோட்டான்கள்), 10% ஹீலியம், 1% பளு மூலகங்கள் & 1% எலெக்டிரான்கள்.. அகிலக் கதிர்களில் உள்ள பொதுவான பளு மூலகங்கள் எவை ? கார்பன் எனப்படும் கரி, ஆக்ஸிஜென், மக்னீஷியம், சிலிகான், இரும்பு முதலியன. அவை விண்வெளி விண்மீன் மந்தைகளின் வாயுக்களோடு மோதும் போது, அரிதான மூலகங்களான லிதியம், பெரிலியம், போரான் ஆகியவை உண்டாகுகின்றன.

பூத விரைவாக்கி யந்திரங்களில் அடிப்படைத் துகள்கள் படைப்பு

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

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

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

(தொடரும்)

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

Image Credits : Scientific American (May 2003), National Geographic Magazine (May 1985)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Parallel Universe - BBC Information (February 14, 2002)

8. Scientific American “Parallel Universes” By Max Tegmark, Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania (May 2003)

9. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku (2005)

10. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Astronomy Magazine (August 21, 2007)

11 Astronomy Magazine - What Particle Physics Says about the Universe By: Scott Wakely (September 2006)

12 Scientic American - ” The Mystery o Nucleon (Protons & Neutrons) Spin “ By : Klaus Rith & Andreas Schafer (July 1999)

13 Scientific American ” The Dawn of Physics Beyond the Standard Model ” By : Gordon Kane Professor of Physics, University of Michigan (February 20, 2006)

14. Cosmic Rays By : R.A. Mewaldt, California Institute of Technology (1996)

15. National Geographic Magazine “Worlds Within The Atom” By : John Boslough (May 1985)

16. Cosmos Book By : Carl Sagan (1980)

17. Astronomy Facts on File Dictionay (1986)

18. A Short History of Nearly Everything By : Bill Bryson (2003)

19 Cosmic Radiation By : Wikipedia.
*******************************
S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) January 25, 2008

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/01/26/cosmic-rays/

நூறாண்டுக்குப் பிறகு நீடிக்கும் ஐன்ஸ்டைன் நியதிகள். ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி-1

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

“எனது ஒப்பியல் நியதி மெய்யென்று நிரூபிக்கப் பட்டால், ஜெர்மெனி என்னை ஜெர்மானியன் என்று பாராட்டும். பிரான்ஸ் என்னை உலகப் பிரமுகன் என்று போற்றி முழக்கும். நியதி பிழையானது என்று நிரூபண மானால், பிரான்ஸ் என்னை ஜெர்மானியன் என்று ஏசும்! ஜெர்மெனி என்னை யூதன் என்று எள்ளி நகையாடும்! “

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)

“நமது வலுவற்ற நெஞ்சம் உணரும்படி, மெய்ப்பொருள் ஞானத்தைத் தெளிவு படுத்தும், ஓர் உன்னத தெய்வீகத்தைப் பணிவுடன் மதிப்பதுதான் என் மதம். அறிவினால் அளந்தறிய முடியாத பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சத்தை உண்டாக்கிய ஒரு மாபெரும் ஒளிமயமான ஆதிசக்தி எங்கும் நுட்ப விளக்கங்களில் பரவி யிருப்பதை ஆழ்ந்துணரும் உறுதிதான், என் கடவுள் சிந்தனையை உருவாக்குகிறது. ‘

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

“ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி தற்கால மானிட ஞானத்தில் உதயமான ஒரு மாபெரும் சித்தாந்தச் சாதனை. “

பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல் (1872-1970)

‘விண்டுரைக்க அறிய அரியதாய்,
விரிந்த வானவெளி யென நின்றனை!
அண்ட கோடிகள் வானில் அமைத்தனை!
அவற்றில் எண்ணற்ற வேகம் சமைத்தனை!
மண்டலத்தை அணுவணு வாக்கினால் வருவது எத்தனை,
அத்தனை யோசனை தூரம் அவற்றிடை வைத்தனை!
பரிதி என்னும் பொருளிடை ஏய்ந்தனை!
பரவும் வெய்ய கதிரெனக் காய்ந்தனை!
வாயு வாகி வெளியை அளந்தனை!
விண்ணை அளக்கும் விரிவே சக்தி! ‘

மகாகவி பாரதியார் (1882-1921)

முன்னுரை: ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த ‘ஒப்பியல் நியதி ‘ [Theory of Relativity] அகில வெளி, காலம், பிண்டம், சக்தி [Space, Time, Matter, Energy] ஆகிய எளிய மெய்ப்பாடுகளை அடிப்படையாக் கொண்டு எழுதப் பட்டது! புது பெளதிகத் தத்துவமான அவரது நியதியைப் பலர் முதலில் ஒப்புக் கொள்ள வில்லை! ஆரம்பத்தில் பலருக்குப் புரிய வில்லை! ஆதலால் பலர் நியதியை எதிர்த்து வாதாடினர்! மானிடச் சிந்தனை யூகித்த மாபெரும் எழிற் படைப்பு, அவ்வரிய ‘ஒப்பியல் நியதி ‘ என்று கூறினார் ஆங்கிலக் கணித மேதை பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல். பல நூற்றாண்டுகளாய்ப் பரந்த விஞ்ஞான மாளிகையை எழுப்பிய, உலகின் உன்னத மேதைகளான, ஆர்க்கிமெடிஸ் [Archimedes], காபர்னிகஸ் [Copernicus], காலிலியோ [Galileo], கெப்ளர் [Kepler], நியூட்டன் [Newton], ஃபாரடே [Faraday], மாக்ஸ்வெல் [Maxwell] ஆகியோரின் தோள்கள் மீது நின்று கொண்டுதான், ஐன்ஸ்டைன் தனது ஒப்பற்ற அகில நியதியை ஆக்கம் செய்தார். ஐன்ஸ்டைன் படைத்து முடித்த பிறகு, இருபதாம் நூற்றாண்டிலும் விஞ்ஞான வல்லுநர்களான ஹென்ரி பாயின்கரே [Henri Poincare], லோரன்ஸ் [Lorentz], மின்கோவஸ்கி [Minkowski] ஆகியோர், ஒப்பியல் நியதியை எடுத்தாண்டு, மேலும் செம்மையாகச் செழிக்கச் செய்தனர். ஆதி அந்தம் அற்ற, அளவிட முடியாத மாயப் பிரபஞ்ச வெளியில் தாவி, ஈர்ப்பியல், மின்காந்தம் [Gravitation, Magnetism] ஆகியஇவற்றின் இரகசியங்களை அறிந்து, அணுக்கரு உள்ளே உறங்கும் அளவற்ற சக்தியைக் கணக்கிட்டு வெளியிட்டது, ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி!

இரண்டாம் உலக மகா யுத்தத்தை விரைவில் நிறுத்த அணு ஆயுதத்தை உருவாக்குமாறு 1939 ஆம் ஆண்டு செப்டம்பர் மாதம் அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஃபிராங்கலின் ரூஸவெல்ட்டுக்கு ஆலோசனைக் கடிதம் எழுதியவர், ஐன்ஸ்டைன்! அக்கடிதத்தை ஆங்கிலத்தில் எழுதிய மூவர், ஐரோப்பிய யுத்தத்தின் போது அமெரிக்காவுக்கு ஓடி வந்த ஹங்கேரிய விஞ்ஞான மேதைகள்: லியோ ஸிலார்டு [Leo Szilard], எட்வர்ட் டெல்லர் [Edward Teller], யுஜின் வைக்னர் [Eugene Wignar]. ஹிட்லர் அணுகுண்டைத் தயாரிக்கும் முன்பே, அமெரிக்கா முதலில் உண்டாக்க வேண்டு மென்று, ஐன்ஸ்டைனை ஒப்பவைத்துக் கையெழுத்திட வைத்தவர்கள். அணுசக்தி யுகத்தை துவக்கி உலக சரித்திரத்தில் ஒப்பிலாப் பெயர் பெற்ற ஐன்ஸ்டைன், அணுகுண்டு பெருக்கத்தையும், சோதனைகளால் எழும் கதிரியக்கப் பொழிவுகள் தரும் அபாயத்தையும், தடுக்க முடியாமல் கடைசிக் காலத்தில் மனப் போராட்டத்தில் தவித்தார்!

ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி

ஒப்பியல் நியதி பொது, சிறப்பு என்று இரண்டு பிரிவுகளில் எழுதப் பட்டுள்ளது. சிறப்பு நியதியின் வாசகங்களில் ஒன்று: அகில வெளியில் எந்த முடத்துவக் கூண்டு நோக்கியிலும் [Inertial Frame of Reference] ஒளியின் வேகம் நிலையானது [Constancy of the Velocity of Light]. ஓர் இயங்கும் அண்டத்தின் [Moving Body] வளர்வேகம், சீர்வேகம் அல்லது தளர்வேகம் [Acceleration, Uniform motion, or Deceleration] எதுவும், அண்டம் வெளியாக்கும் ஒளியின் வேகத்தை பாதிக்காது! ஒளியைத் தூரத்தில் இருந்து எதிர்கொள்ளும் வேறு ஓர் அண்டத்தாலும் ஒளிவேகம் பாதிக்கப் படாது! உதாரணமாக 60mph வேகத்தில் ஓடும் ரயில் வண்டியிலிருந்து, ஒரு பந்தை 5mph வேகத்தில் வீசி எறிந்தால், அதைத் தரையில் நிற்கும் ஒரு மனிதன் கையில் பற்றும் போது, பந்து 55mph ஒப்பு வேகத்தில் [50+5=55mph Relative Velocity] அவனைத் தாக்குகிறது! ஆனால் வண்டி எஞ்சின் மின் விளக்கிலிருந்து 186,000 mps வேகத்தில் கிளம்பும் ஒளி தரை மனிதன் கண்களில் படும் போது, ஒளியின் வேகம் அதே 186,000 mps. இரயிலின் வேகம் பந்தின் ஒப்பு வேகத்தை மாற்றியது போல், ஒளியின் வேகத்தைப் பாதிப்பது கிடையாது. அதாவது ஒளிவேகம் ‘தனித்துவம் ‘ அல்லது ‘முதற்துவம் ‘ [Absolute] உடையது என்று கூறினார் ஐன்ஸ்டைன்! ஓளி வீசும் ஓர் அண்டத்தின் வேகம், அதிலிருந்து வெளியாகும் ஒளியின் வேகத்தை மாற்ற முடியாது!

அடுத்த வாசகம்: அண்ட வெளியில் ஒளிவேகத்தை மிஞ்சிய வேகம் வேறு எதுவும் கிடையாது! அதாவது வெவ்வேறு கூண்டு நோக்கிகளில் நிற்கும் நபர்களுக்கு இடையே உள்ள ஒப்புவேகம், ஒளிவேகத்தை மிஞ்ச முடியாது! அகில வெளியில் ஒளி பயணம் செய்ய நேரம் எடுக்கிறது. ஒளியின் வேகம் வினாடிக்கு 186,000 மைல். ‘ஓளியாண்டு ‘ [Light year] என்பது தூர அளவு. அதாவது ஒளிவேகத்தில் ஓராண்டு காலம் செல்லும் தூரம். கோடான கோடி விண்மீன்களின் தூரத்தை ஒளியாண்டு அளவியலில் தான் நிர்ணயம் செய்கிறார்கள். சூரிய ஒளி பூமியை வந்தடைய சுமார் 8 நிமிடம் ஆகிறது. அதாவது, பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையில் உள்ள தூரம் 91 மில்லியன் மைல் [186,000 x 8 x 60]. ஆகவே தூரத்தில் உள்ள ஓர் அண்டத்திலிருந்து எழும் ஒளி, பூமியில் நிற்கும் ஒரு நபரின் கண்களைத் தொடும் போது, அது பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பே ஆரம்பமான ஒரு நிகழ்ச்சி!

விரிந்து கொண்டே போகும் விண்வெளி வளைவு!

பொது ஒப்பியல் நியதி பிரபஞ்சத்தின் அமைப்பு எத்தகையது என்று ஆய்வு செய்கிறது. ஐன்ஸ்டைன் தனித்துவ, நிலைமாறாத [Absolute] அகிலத்தையோ, காலத்தையோ ஒப்புக் கொள்ளாமல் சில விஞ்ஞானிகள் ஒதுக்கித் தள்ளினார்! நோக்காளன் [Observer] அளக்கும் காலமும், வெளியும் அவன் நகர்ச்சியை [Motion] ஒட்டிய ஒப்பியல்பு உடையவை! ஆகவே நீளமும், காலமும் தனித்துவம் இழந்து விட்டன! அவை இரண்டும் அண்டத்தின் அசைவு அல்லது நோக்குபவன் நகர்ச்சியைச் சார்ந்த ஒப்பியல் பரிமாணங்களாய் ஆகிவிட்டன. வேகம் மிகுந்தால் ஒன்றின் நீளம் குன்றுகிறது; காலக் கடிகாரம் மெதுவாகச் செல்கிறது! விண்வெளியின் வடிவம் சதுரப் பட்டகமா [Cubical] ? அல்லது நீண்ட கோளமா ? ஒரு வேளை அது கோளக் கூண்டா ? அல்லது அது ஓர் எல்லையற்ற தொடர்ச்சியா [Unbounded Infinity] ?

அகில வெளியின் எல்லையைக் கணிக்க இருப்பவை இரண்டு கருவிகள்: பல மில்லியன் மைல் தொலைவிலிருந்து பூமியின் மீது, சுடரொளி வீசும் கோடான கோடிப் ‘பால் மயப் பரிதிகள் ‘ [Milky Way Galaxies] எழுப்பும் ஒளி, மற்றொன்று அவை அனுப்பும் வானலைகள் [Radio Waves]. ஒளி எல்லாத் திக்குகளிலிருந்தும் பூமியைத் தொடுவதைப் பார்த்தால், ஒன்று அது ஒழுங்கமைப்பு [Symmetrical Shape] உடையது, அல்லது முடிவற்ற தொடர்ச்சி கொண்டது போல் நமக்குத் தோன்றலாம். உண்மையில் அவை இரண்டும் அல்ல! ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி பிரபஞ்சத்தை எந்த ‘முப்புற வடிவியல் ‘ [Three Dimensional Geometry] அமைப்பாலும் உருவகிக்க முடியாது. ஏனெனில் ஒளி நேர்கோட்டில் பயணம் செய்யாது தகவல் ஏதும் அனுப்பாததால், அண்ட வெளியின் எல்லை வடிவு நமக்குத் தெரிவதில்லை! ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி கூறுகிறது: ஓர் அண்டத்தின் பளு [Mass] விண்வெளி மீது, நடு நோக்கிய வளைவை [Curvature of Space towards the Centre] உண்டு பண்ணுகிறது. தனியாக வீழ்ச்சி [Free Fall] பெறும் ஓர் அண்டம், வேறோர் அண்டத்தின் வெளி வளைவுக்கு அருகே நெருங்கும் போது, முதல் அண்டம் அடுத்த அண்டத்தை நீள்வட்ட வீதியில் [Elliptical Orbits] சுற்றுகிறது. அண்ட கோளங்களின் ஈர்ப்பியல்புக்கு [Gravitation], ஐன்ஸ்டைன் வைத்த இன்னுமொரு பெயர் ‘வெளி வளைவு ‘ [Curvature]. ஐஸக் நியூட்டன் ஈர்ப்பியல்பைத் தன் பூர்வீக யந்திரவியலில் [Classical Mechanics] ஓர் உந்தல் [Force] என்று விளக்கினார்.

விண்வெளியை ஒரு மாளிகை வடிவாகவோ, கோள உருவாகவோ முப்புற அங்களவுகளால் [Three Dimensional] கற்பனை செய்ய இயலாது. ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி அது நாற்புற அங்களவு [Four Dimensional] கொண்டது. அண்ட வெளியின் நான்காம் அங்களவு [Fourth Dimension], காலம் [Time]. கோடான கோடி அண்ட கோளங்களையும், ஒளிமயப் பரிதிகளையும் [Galaxies] பிரம்மாண் டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ளதால், விண்வெளி வளைந்து வளைந்து, கோணிப் போய் [Curved & Distorted] விரிந்து கொண்டே போகிறது! அண்ட வெளியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஒளியின் பாதை பாதிக்கப் படுகிறது நீண்ட தூரத்தில் பயணம் செய்யும் ஒளி, அண்டத்தின் அருகே நேர் கோட்டில் செல்லாது வளைந்தே போகிறது. தொலைவிலிருந்து வரும் விண்மீனின் ஒளி சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தின் அருகே சென்றால், அது உட்புறமாக சூரிய மையத்தை நோக்கி, நேர்வளைவு அல்லது குவிவளைவில் [Positive Curve] வளைகிறது. ஒளி சூரிய மண்டலத்தை நெருங்கும் போது, மையத்திற்கு எதிராக வெளிப்புறத்தை நோக்கி, எதிர்வளைவு அல்லது குழிவளைவில் [Negative Curve] வளைவதில்லை! 1919 ஆம் ஆண்டு சூரிய கிரகணத்தின் போது, இரண்டு பிரிட்டாஷ் குழுவினர், விண்மீன் பிம்பங்களின் வக்கிர போக்கைப் படமெடுத்து, ஐன்ஸ்டைன் கணித்ததுபோல் ஒளியின் நேர்வளைவு நிகழ்ச்சியை எடுத்துக் காட்டினர். ஐன்ஸ்டைன் ஒப்பியல் நியதியின்படி, சுமார் 25,000 மைல் சுற்றளவுள்ள பூமியில் ஓரிடத்திலிருந்து கிளம்பும் ஒளி, புவி ஈர்ப்பால் வளைக்கப் பட்டு, முழு வட்டமிட்டு புறப்பட்ட இடத்தையே திரும்பவும் வந்து சேர்கிறது.

ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி ஏவல்

2004 ஏப்ரல் 20 ஆம் தேதி நாசா 700 மில்லியன் டாலர் [Gravity Probe-B] விண்ணுளவியை போயிங் டெல்டா-2 ராக்கெட் மூலமாகப் பூமியை 400 மைல் உயரத்தில் சுற்றிவர அனுப்பியது. அந்த விண்ணுளவி ஓராண்டுகள் பூமையைச் சுற்றி ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க ஆய்வுகள் புரியும். உளவி-B ஐன்ஸ்டைன் புதிய விளக்கம் தந்த வெளி, காலம் [Space, Time] ஆகியவற்றைச் சோதிப்பதுடன், அவற்றைப் புவியீர்ப்பு ஆற்றல் எவ்விதம் திரிபு செய்கிறது என்றும் உளவு செய்யும். ஐன்ஸ்டைனின் கோட்பாடுகளின் இரண்டு பரிமாணங்களை உறுதிப்பாடு செய்ய நான்கு கோள உருண்டைகள் கொண்டு சுற்றும் ஓர் ஆழி மிதப்பிக் கருவி [Gyroscope] விண்ணுளவியில் இயங்கி வருகிறது! உளவி யானது ஒரு வழிகாட்டி விண்மீனை [Guide Star IM Pegasi] நோக்கித் தன்னை நேர்ப்ப்டுத்திக் கொள்ளும். ஓராண்டுகளாக ஆழிக் குண்டுகளின் சுற்றச்சுகள் [Spin Axes] எவ்விதம் நகர்ச்சி ஆகியுள்ளன வென்று பதிவு செய்யப்படும்.

[தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Albert Einstein By: Frederic Golden, Time Magazine -Person of the Century [Dec 31, 1999]

2. A Brief History of Relativity By: Stephan Hawking, Time Magazine

3. Einstein ’s Unfinished Symphony By: Madeleine Nash, Time Magazine

4. The Age of Einstein By: Roger Rosenblatt, Time Magazine

5. 100 Years of Einstein By: Gregory Mone, Popular Science [June 2005]

6. Gravity Probe Launched By: Chad Cooper, Staff Writer, NASA Kennedy Space Center (Apr 2, 2004]

7. http://www.thinnai.com/science/sc0317021.html [Author 's Article on Einstein]

8. Einstein Probe Heads into Space BBC News.

9. Einstein Mass Energy Equation Marks 100 Years By: Roland Pease BBC Science Writer.

10 All Systems Go on Gravity Probe B Source NASA [April 30, 2004]

11 Testing Einstein ’s Universe: Gravity Probe B [Feb 2005]

****

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [February 16, 2006]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/02/02/einsteins-universe-1/

நூறாண்டுக்குப் பிறகு நீடிக்கும் ஐன்ஸ்டைன் நியதிகள். ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி -2

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

“டாலமி [Ptolemy] ஒரு பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கினார்! அது ஈராயிரம் ஆண்டுகள் நீடித்தன! நியூட்டன் ஒரு பிரபஞ்சத்தைக் கண்டுபிடித்தார்! அது இரு நூறாண்டுகள் நீடித்தன! இப்போது டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன் ஒரு புதிய பிரபஞ்சத்தைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்! அது எத்தனை ஆண்டுகளுக்கு நீடிக்கும் என்று யாருக்கும் தெரியாது!”

ஜார்ஜ் பெர்னாட் ஷா (1856-1950)

“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]

“கற்கால மனிதன் முதலில் தீயைக் கண்டு பிடித்த பிறகு, அணுசக்தி பூமியிலே படைக்கப் பட்ட ஒரு புரட்சிகரமான பூத சக்தி என்று சொல்கிறேன்”

“மூன்றாம் உலகப் போர் மூண்டால் எந்த விதமான ஆயுதங்கள் பயன்படுத்தப்படும் என்பதை நானறியேன்! ஆனால் நான்காம் உலகப் போரில் கற்களும், கைத்தடிகளும் மட்டுமே உபயோகப்படும் என்று தெரிகிறது, எனக்கு!”

“கற்பனா சக்தி கற்ற அறிவை விட முக்கியமானது! ஏனெனில் கற்றது வரையறைக்கு உட்பட்டது! ஆனால் கற்பனை ஆற்றல் பூகோளத்தையே சுற்றும் தன்மை யுடையது!”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)

“நாம் கண்ட கனவு ஒன்று நிஜமாகிப் போனதாகத் தெரிகிறது, எனக்கு. மெய்யாக நாம் அண்டக் கோள்களுக்குப் பயணம் செய்யப் போகிறோம்.”

கார்ல் சேகன் (1934-1996)

“சக்தி எல்லை அற்றது! முடிவற்றது!
சக்தி வெள்ளத்திலே ஞாயிறு ஒரு குமிழி!
சக்தி கூட்டுவது! பிணைப்பது, கலப்பது, வீசுவது,
ஓட்டுவது, சுழற்றவது, சிதறடிப்பது, நிறுத்துவது.
ஒன்றாக்குவது, பலவாக்குவது, குளிர் தருவது.
அனல் தருவது, கொதிப்புத் தருவது,
ஆற்றுவது, எழுச்சி தருவது.

சக்தியே முதற் பொருள்!
வடிவம் மாறினும்,
சக்தி மாறுவ தில்லை
தோற்றம் பல, சக்தி ஒன்றே !

மகாகவி பாரதியார் (1882-1921)

முன்னுரை: பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞான மேதை ஐஸக் நியூட்டனுக்குப் பிறகு, பிரபஞ்சத்தைப் பற்றியும், அண்டங்களின் ஈர்ப்பியல் பற்றியும், பிண்ட-சக்தி பிணைப்பு பற்றியும், காலம்-வெளிச் சார்பு பற்றியும் கணித வடிவத்தில் தெளிவாகப் படைத்துக் காட்டி உலக விஞ்ஞானிகளின் உன்னத விஞ்ஞானியாய்ப் போற்றப்படுபவர், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன். நியூட்டன் விளக்கிய மட்டநிலை ஈர்ப்பியலை, வட்டக்குழி வளைவாக்கிச் செம்மைப் படுத்தினார்! பிண்டம், சக்தி [Matter & Energy] ஆகியவற்றுக்கும், ஒளியின் வேகத்துக்கும் உள்ள எளிய ஆனால் புரட்சிகரமான உடன்பாட்டை [E=mc^2] முதன்முதல் எடுத்துக் காட்டினார். 1905 இல் ஐன்ஸ்டைன் ஒளியானது அலை வடிவத்தில் மட்டுமே உலவுகிறது என்னும் கோட்பாடைப் புறக்கணித்து, துகள், துகளாய் [Quanta (ஒளித்துகள்)] பயணிக்கிறது என்னும் புதியதோர் கொள்கையைத் தெரிவித்தார்! அதுவே, “ஒளித்துகள் யந்திரவியல்” [Quantum Mechanics] வளர்ச்சிக்கு வழி அமைத்து, ஐன்ஸ்டைனுக்கு நோபெல் பரிசையும் அளிக்க வழிவகுத்தது!

1905 ஆம் ஆண்டில் நியூட்டனின் கூற்றான தனித்துவக் காலத்தைக் [Absolute Time] தகர்த்துத் தள்ளி, ஒரு ராக்கெட்டில் விரைவாகப் போகும் கடிகாரத்தின் வினாடித் துடிப்புகள் மெதுவாக அடிப்பவை என்று எடுத்துக் காட்டினார். அதுவே அவரது சிறப்பு ஒப்பியல் நியதியின் [Special Theory of Relativity] ஒரு சாரமாயிற்று. அதே கோட்பாட்டில் பளு என்பது சக்தியின் உறைவிடம் [Mass is frozen Energy] என்னும் அற்புதமான பளு-சக்தி சமன்பாட்டை ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கி உலக விஞ்ஞானிகளை விந்தையில் மூழ்க்கினார்! அவ்விதியே இரண்டாம் உலகப் போரில் அணு ஆயுத உற்பத்திக்கு விதையிட்டு, உலக நாடுகளில் அணு மின்சக்தி நிலையங்கள் கட்டவும் அடித்தளமிட்டது! நூறாண்டுகள் கடந்த பிறகும், ஐன்ஸ்டைன் விஞ்ஞானப் படைப்புகள் புறக்கணிக்கப் பட்டுத் துருப்பிடித்துப் போகாமல், ஒளிமயமாக மெருகேற்றப்பட்டு 21 ஆம் நூற்றாண்டிலும் பன்மடங்காய்ப் பெருகிக் கொண்டிருக்கிறது!

ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி

2004 ஏப்ரல் 20 ஆம் தேதி நாசா 700 மில்லியன் டாலர் [Gravity Probe-B] விண்ணுளவியை போயிங் டெல்டா-2 ராக்கெட் மூலமாகப் பூமியை 400 மைல் உயரத்தில் சுற்றிவர அனுப்பியது. அந்த விண்ணுளவி ஓராண்டுகள் பூமியைச் சுற்றி ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க ஆய்வுகள் புரியும். உளவி-B ஐன்ஸ்டைன் புதிய விளக்கம் தந்த வெளி, காலம் [Space, Time] ஆகியவற்றைச் சோதிப்பதுடன், அவற்றைப் புவியீர்ப்பு ஆற்றல் எவ்விதம் திரிபு செய்கிறது என்றும் உளவு செய்யும். ஐன்ஸ்டைன் கோட்பாடுகளின் இரண்டு பரிமாணங்களை உறுதிப்பாடு செய்ய நான்கு உருண்டைகள் கொண்டு சுற்றும் ஓர் ஆழி மிதப்பி [Gyroscope] விண்ணுளவியில் இயங்கி வருகிறது! உளவி யானது ஒரு வழிகாட்டி விண்மீனை [Guide Star IM Pegasi] நோக்கித் தன்னை நேர்ப்படுத்திக் கொண்டு, காலம் வெளித் திரிபுகளைப் பதிவு செய்யும். ஓராண்டுகளாக ஆழிக் குண்டுகளின் சுற்றச்சுகள் [Spin Axes] எவ்விதம் நகர்ச்சி ஆகியுள்ளன வென்று பதிவு செய்யப்படும்.

ஈர்ப்பியல் பி-உளவி [Gravity Probe-B] என்பது என்ன? அமெரிக்காவின் ஸ்டான்ஃபோர்டு பல்கலைக் கழகத்தின் [Stanford University] பௌதிக விஞ்ஞானிகளும், பொறிநுணுக்காளரும் சேர்ந்து பூமியைச் சுற்றிவரும் ஒரு விண்ணுளவி மூலமாக நுணுக்க முறையில், ஐன்ஸ்டைன் வெளியிட்ட கால, வெளிப் பரிமாணத்தைச் சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்பியல் தத்துவத்தை நிரூபிக்க சுமார் ஈராண்டுகளாகப் பெரு முயற்சி செய்து வருகிறார்கள். அதைச் செய்து கொண்டிருக்கும் அண்டவெளிக் கருவிதான், ஈர்ப்பியல் விண்ணுளவி-பி. அக்கருவி 2004 ஆண்டு முதல் பூமியைச் சுற்றிவந்து அப்பணியைச் செய்து வருகிறது! விண்ணுளவி-பி என்பது ஈர்ப்பியல் பண்பின் பரிமாணங்களான காலம், வெளி ஆகியவற்றைப் பதிவு செய்யும் சார்பு நிலை சுற்றாழி மிதப்பி [Relativity Gyroscope]. அக்கருவியின் உபகரணங்களைப் படைத்தவர் நாசா, ஸ்டான்ஃபோர்டு நிபுணர்கள்.

பூகோளத்தை 400 மைல் உயரத்தில், துருவங்களுக்கு நேர் மேலே வட்டவீதியில் சுற்றிவரும் ஒரு விண்சிமிழில் அமைக்கப் பட்டுள்ள நான்கு கோள மிதப்பிகளின் மிக நுண்ணிய கோணத் திரிபுகளை உளவித் துல்லியமாகப் பதிவு செய்ய வேண்டும். நான்கு கோளங்கள் ஆடும் அந்த மிதப்பி எந்த விதத் தடையும் இன்றி இயங்குவதால், ஏறக்குறைய பரிபூரணமாக கால வெளி மாறுதல்களை நுகர்ந்து அளந்து விடும் தகுதி பெற்றது. உருளும் அந்த நான்கு கோளங்கள் எவ்விதம் காலமும் வெளியும் பூமியின் இருக்கையால் வளைவு படுகின்றன என்பதைத் துல்லியமாக அளக்கும். மேலும் பூமியின் சுழற்சியால் அதன் அருகே காலமும், வெளியும் எப்படி அழுத்தமாகப் பாதிக்கப் படுகின்றன வென்றும் அவை கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்யும். பூமியின் ஈர்ப்பியலால் ஏற்படும் இந்த கால, வெளி மாறுபாடுகள் மிகவும் சிறிதானாலும், அவற்றின் பாதிப்புகள் பிரபஞ்ச அமைப்பிலும், பிண்டத்தின் இருக்கையிலும் பெருத்த மாற்றங்களை உண்டாக்க வல்லவை. நாசா எடுத்துக் கொண்ட ஆய்வுத் திட்டங்களில் விண்ணுளவி-பி ஆராய்ச்சியே மிக்க ஆழமாக உளவும், ஒரு நுணுக்கமான விஞ்ஞானத் தேடலாகக் கருதப் படுகிறது!

நூறாண்டுகளில் சோதிக்கப் படாத ஐன்ஸ்டைன் நியதிகள்

ஐன்ஸ்டைன் நாம் இதுவரை காலம், வெளி, பிரபஞ்சம் மீது தீர்மானமாகக் கொண்டிருந்த கோட்பாடுகளை மாற்றி விட்டிருந்தார்! அவருடைய அடிப்படைக் கொள்கைகள் அநேகம், மற்ற நவீனப் பௌதிகக் கோட்பாடுகளுக்கு முரணாக இன்னும் நிரூபிக்கப் படாமலே உலவி வருகின்றன. எண்பது ஆண்டுகள் கடந்து போயினும், ஏன் ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி சோதிக்கப் படவேண்டும் என்ற கேள்வி எழுந்து விட்டது! மனிதரின் அரிய மூளை காலம், வெளி, ஈர்ப்பியல், ஒளி ஆகியவை ஒப்பற்ற முறையில் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கங்களில் பின்னி யிருப்பதை யாரும் இதுவரைச் சோதித்து நிலைநாட்ட வில்லை! பிரபஞ்சத்தில் புதிரான, விந்தையான “ஈர்ப்புக் கிணறுகள்” எனப்படும் கருங்குழிகள் [Black Holes] உள்ளதை யாரும் சோதித்து அறியவில்லை! பிரபஞ்சம் சுருங்கிச் சிறுக்காமல் ஈர்ப்பியல் விதிக்கு மாறாகக் காற்றுப் பலூன் போல் உப்பி விரிந்து கொண்டே போவதை யாரும் இதுவரை நிரூபிக்க வில்லை! மேலும் ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி மற்ற பௌதிக விதிகளோடு ஒத்துப் போகவில்லை! அது தனது விதிச் சட்டத்திலும் முரண்பாடுகளை உண்டாக்கி விட்டுள்ளது! விஞ்ஞான மேதையான ஐன்ஸ்டைனும் தான் கணித்த நியதியின் அமைப்பில் திருப்தி அடையாமல் திண்டாடினார்! ஐன்ஸ்டைன் வாழ்வின் அந்திமக் காலத்தில் அநேக ஆண்டுகள், அவரது நியதியை நீடிப்பு செய்து மின்காந்தவியல் [Electromagnetism] போன்ற மற்ற பௌதிகக் கிளைகளோடு பின்னிக் கொள்ளும் மகத்தான ஓர் ஐக்கிய புலக் கோட்பாடை [Unified Field Theory] உருவாக்க முயன்று வெற்றி அடையாமல் மனமுடைந்து போனார்!

நிரூபிக்கப்பட்ட ஒப்பற்ற பிண்ட-சக்தி சமன்பாடு

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் 1905 ஆம் ஆண்டிலேயே, பிண்டத்தைச் [Matter] சக்தியாக மாற்றலாம் என்று முதன் முதல் கணித மூலமாகவே ஒரு மாபெரும் மெய்ப்பாட்டைக் கணித்துக் காட்டினார்! ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய “பளு-சக்தி சமன்பாட்டை” [Mass Energy Equation] நாற்பது ஆண்டுகள் கழித்து அமெரிக்காவில் நியூ மெக்ஸிகோ, லாஸ் அலமாஸில் அணு ஆயுத விஞ்ஞானிகள், ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் தலைமையில் 1945 இல் முதன்முதலாகச் செயற்கை முறையில் செய்து நிரூபித்தார்கள்! ஆனால் அவரது ஒப்பற்ற நியதியைப் பரிதியும், அண்ட வெளியில் எண்ணற்ற சுயஒளி விண்மீன்களும் கோடான கோடி ஆண்டுகளாய் மெய்ப்பித்து வருகின்றன! அணுகுண்டு 1945 ஆண்டில் வெடித்த போது, “கற்கால மனிதன் முதலில் தீயைக் கண்டு பிடித்த பிறகு, பூமியிலே படைக்கப் பட்ட ஒரு புரட்சிகரமான பூத சக்தி” என்று அணுசக்தியைப் பற்றி ஐன்ஸ்டைன் கூறினார். பொருளும் சக்தியும் ஒன்று. பொருளிலிருந்து சக்தியையும், சக்தியினால் பொருளையும் ஆக்கலாம் என்பதை, அவர் தன் 26 ஆம் வயதில் ஆக்கிய “சிறப்பு ஒப்பியல் நியதி” [Special Theory of Relativity] கூறுகிறது. ஒப்பியல் நியதி பளு [Mass] சார்புநிலை கொண்டுள்ள தென்று கூறுகிறது. அதாவது ஓர் அண்டத்தின் வேகம் அதிகரிக்கும் போது, அதன் பளுவும் மிகையாகிறது. அதுபோல், அண்டத்தின் சக்தி மாறுபட்டால், அதன் பளுவும் அதற்கேற்பக் கூடிக் குறைகிறது!

பாரிஸில் ஆராய்ச்சி செய்து வந்த நோபெல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானத் தம்பதிகள், மேரி கியூரி [Marie Curie] (1867-1934), பியரி கியூரி [Pierre Curie] (1959-1906) ஆகியோர் கண்டுபிடித்த ரேடியம் [Radium], பொலோனியம் [Polonium] உலோகங்கள் இரண்டும் வீரிய கதிரியக்கம் [Radioactivity] உடையவை. அந்த கன மூலகங்களின் அணுக்கரு [Nucleus] இயற்கையில் தானாகவே பிளவுபட்டுச் சிதைந்து [Spontaneous Disintegration], அவற்றிலிருந்து ஆல்ஃபா, பீட்டாவுடன் வீரியமும் வெப்பமும் மிக்க காமாக் கதிர்கள் [Alpha, Beta, Gamma Rays], தொடர்ந்து வெளியேறிக் கொண்டேஇருக்கின்றன. ஐன்ஸ்டைன் பளு சக்தி சமன்பாடு மூலம் ரேடியம் பொலோனியம் அணுக்கருவிலிருந்து வெளியாகும் வெப்ப சக்தியைத் துள்ளியமாகக் கணக்கிட்டு விடலாம். யுரேனியம் [Uranium235], புளுட்டோனியம் [Plutonium239] போன்ற கனமான உலோகங்களின் அணுக்கருவை நியூட்ரான் கணைகள் தாக்கிப் பிளக்கும் போது எழுவது, “பிளவு சக்தி”. அவ்விதம் வெளியாகும் வெப்பசக்தி அளவையும் ஐன்ஸ்டைன் பளு-சக்தி சமன்பாடு மூலம் கணக்கிட்டு விடலாம்!

ஹைடிரஜன், டியூட்டிரியம், டிரிடியம், லிதியம் போன்ற எளிய மூலகங்களின் [Light Elements] அணுக்கருவைப் பேரளவு உஷ்ணத்தில் பிழம்பாக்கிப் பிணைத்தால் வெளிவருவது, “பிணைவு சக்தி”. பரிதியில் பில்லியன் ஆண்டுகளாக ஹைடிரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து பேரளவு பிணைவு சக்தி உண்டாகி வருகிறது. அணுக்கருப் பிளவு இயக்கத்தில் [Nuclear Fission] கனப் பிண்டம் [Matter] உடைக்கப் பட்டு, முடிவில் சிறிய அணுக்கரு விளைவுப் பண்டங்கள் [Fission Products] பிறக்கின்றன. அணுக்கரு பிணைவு இயக்கத்தில் [Nuclear Fusion] எளிய பிண்டங்கள் இணைந்து முடிவில் பெரிய அணுக்கருப் பண்டம் உருவாகிறது. இரண்டு அணுக்கரு இயக்கச் சமன்பாடுகளிலும் இறுதியாக மொத்தத்தில் “பளு இழப்பு” [Mass Defect] நேர்ந்து, அதற்குச் சமமான சக்தி வெளியாகிறது. இதுதான் “இணைப்பு சக்தி” [Binding Energy] என்று அணுக்கரு பௌதிகத்தில் கூறப் படுகிறது. பளுயிழப்பு நிறையை ஒளி வேகத்தோடு இரண்டு முறை அடுத்து அடுத்துப் பெருக்கினால் சக்தியின் அளவைக் கணக்கிட்டு விடலாம். அந்தச் சமன்பாட்டின்படி ஒரு பவுண்டு யுரேனியம்235 அணுக்கரு பிளவு பட்டால், சுமார் 11,000 MW வெப்ப சக்தி ஒரு மணி நேரத்தில் வெளியாகும்!

ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய பொது ஒப்பியல் நியதி

பொது ஒப்பியல் நியதி பிரபஞ்சத்தின் அமைப்பு எத்தகையது என்று ஆய்வு செய்கிறது. ஐன்ஸ்டைன் தனித்துவ, நிலைமாறாத [Absolute] அகிலத்தையோ, காலத்தையோ ஒப்புக் கொள்ளாமல் சில விஞ்ஞானிகள் ஒதுக்கித் தள்ளினார்! நோக்காளன் [Observer] அளக்கும் காலமும், வெளியும் அவன் நகர்ச்சியை [Motion] ஒட்டிய ஒப்பியல்பு உடையவை! ஆகவே நீளமும், காலமும் தனித்துவம் இஇழந்து விட்டன! அவை இரண்டும் அண்டத்தின் அசைவு அல்லது நோக்குபவன் நகர்ச்சியைச் சார்ந்த ஒப்பியல் பரிமாணங்களாய் ஆகிவிட்டன. வேகம் மிகுந்தால் ஒன்றின் நீளம் குன்றுகிறது; காலக் கடிகாரம் மெதுவாகச் செல்கிறது! விண்வெளியின் வடிவம் சதுரப் பட்டகமா [Cubical]? அல்லது நீண்ட கோளமா? ஒரு வேளை அது கோளக் கூண்டா? அல்லது அது ஓர் எல்லையற்ற தொடர்ச்சியா [Unbounded Infinity]?

விண்வெளியை ஒரு மாளிகை வடிவாகவோ, கோள உருவாகவோ முப்புற அங்களவுகளால் [Three Dimensional] கற்பனை செய்ய முடியாது. ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி அது நாற்புற அங்களவு [Four Dimensional] கொண்டது. அண்ட வெளியின் நான்காம் அங்களவு [Fourth Dimension], காலம் [Time]. கோடான கோடி அண்ட கோளங்களையும், ஒளிமயப் பரிதிகளையும் [Galaxies] பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ளதால், விண்வெளி வளைந்து வளைந்து, கோணிப் போய் [Curved & Distorted] விரிந்து கொண்டே போகிறது! விண்வெளியில் நகரும் அண்டக் கோள்களின் ஈர்ப்பியலால் ஒளியின் பாதை பாதிக்கப் படுகிறது. நீண்ட தூரத்தில் பயணம் செய்யும் ஒளி, அண்டத்தின் அருகே அதன் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் நுழையும் போது, நேர் கோட்டில் செல்லாது வளைந்தே செல்கிறது. தொலைவிலிருந்து வரும் விண்மீனின் ஒளி சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தின் அருகே சென்றால், அது உட்புறமாக சூரிய மையத்தை நோக்கி, நேர்வளைவு அல்லது குவிவளைவில் [Positive Curve] வளைகிறது. ஒளியானது சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தை நெருங்கும் போது, மையத்திற்கு எதிராக வெளிப் புறத்தை நோக்கி, எதிர்வளைவு அல்லது விரிவளைவில் [Negative Curve] திரிபாவ தில்லை!

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Popular Science, Astronomy Magazine.

1. Albert Einstein By: Frederic Golden, Time Magazine -Person of the Century [Dec 31, 1999]
2. A Brief History of Relativity By: Stephan Hawking, Time Magazine
3. Einstein’s Unfinished Symphony By: Madeleine Nash, Time Magazine
4. The Age of Einstein By: Roger Rosenblatt, Time Magazine
5. 100 Years of Einstein By: Gregory Mone, Popular Science [June 2005]
6. Gravity Probe Launched By: Chad Cooper, Staff Writer, NASA Kennedy Space Center (Apr 2, 2004]
7. http://www.thinnai.com/science/sc0317021.html [Author's Article on Einstein]
8. Einstein Probe Heads into Space BBC News.
9. Einstein Mass Energy Equation Marks 100 Years By: Roland Pease BBC Science Writer.
10 All Systems Go on Gravity Probe B Source NASA [April 30, 2004]
11 Testing Einstein’s Universe: Gravity Probe B [Feb 2005]
12 The Latest Gravity Probe B Information [http://einstein.stanford.edu/] Report on: (Jan 31, 2006)
******************

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [February 25, 2006]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/02/09/einsteins-universe-2/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! பிரபஞ்சத்தைக் கட்டுப்பாடு செய்கிறதா அகில இழை நியதி ? (கட்டுரை: 14)

(கட்டுரை: 14)

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

விரியும் பிரபஞ்சக் கூண்டில்
கரகமாடி வரும்
பரிதியின் அண்டக் கோள்கள் !
களைக்காமல்
ஒளிமந்தைகள் ஓடியாடி
விளையாடும்
விண்வெளிச் சந்தைகள் !
இந்த ஒளிப்பந்தல் எல்லாம்
எந்தப் பஞ்சு இழைகளால்
நெய்யப் பட்டு
துண்டுகளாகின ? அண்ட மாகின ?
கணக்கிலாப் பிண்டமாகின ?
பால்மயக்
கண்ட மாகின ?
அணுக்களா ? பரமாணுக்களா ?
அரங்கத்தின் சக்திப் பிழம்பில்
பரமாணுக்கள் வீசும்
கதிர்களா ? அவற்றின்
கண்ணொளி அலைகளா ?
பரமாணுக்களின் கோடான கோடி
மீன் முட்டைகளா ?
நுண் அணுக்களா ? துகள்களா ?
நூலிழையா ? எதுதான்
மூலாதாரத் துகள் ?

+++++++

ஆதிகாலத் துவக்கத்திலே பிரமாண்டமான அகில முட்டை (Cosmic Egg) ஒன்றிருந்தது ! அந்த முட்டைக்குள்ளே எழுந்தது ஒரு பெரும் கொந்தளிப்பு ! அந்தக் கொந்தளிப்பின் உள்ளேதான் தெய்வீகக் கருமுளை (The Divine Embyro) மிதந்து கொண்டிருந்தது !

தெய்வீகக் கருமுளை இதிகாசம், சைனா (P’an Ku Myth) (மூன்றாம் நூற்றாண்டு)

இயற்கையானது சிங்கத்தின் வாலை மட்டும் நமக்குக் காட்டுகிறது ! பிரமாண்டமான தன் வடிவத்தைச் சிங்கம், சிறுகச் சிறுகக் காட்டிக் கொண்டு வருவதால் அந்த வால் ஒரு சிங்கத்தைச் சேர்ந்தது என்பதில் எனக்குச் சிறிதும் ஐயமில்லை !

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

முதிர்ந்த ஒரு முடிவு விதியை நமது காலத்திலே நாம் கண்டுபிடிப்பது எத்தகைய நூதனமானது ! ஆனால் இயற்கையின் அத்தகைய “முடிவு விதியைக்” கண்டுபிடிப்பது, மனிதச் சிந்தனை வரலாற்றில் பதினேழாம் நூற்றாண்டு ஆரம்பத்தில் துவங்கிய அரிய நவீன விஞ்ஞானப் படைப்புகளின் தொடர்பு இணைப்பை அற்று விடுகிறது !

ஸ்டீவன் வைன்பர்க் [Steven Weinberg (1933 - XXXX)]

அனைத்துக்கும் பொருந்திய ஒரு பொதுவிதியை
துணிவுடன் நாம் சொல்ல முனைந்தால்
நூலிழை நியதிக்கும் மேம்பட் டிருக்கலாம் !
சூனியக் காரர் நியதிகளை மூப்புநோய்
ஞானியார் நம்பாத போது சொல்கிறேன்
தள்ளப் படாதுன் எதிர்ப்பு ! ஆனால்
முடிய வில்லை நூல் இன்னும் !
எழுத வில்லை இறுதிச் சொல்லை !

ஷெல்டன் கிளாஷோ 1979 நோபெல் விஞ்ஞான மேதை [Sheldon Glashow, Harvard University (1932-XXXX)]

பூமியில் தோன்றிய இயற்கை உயிரினப் படைப்புகள் (The Organic Beings) அனைத்தும் ஏதோ ஓர் மூலாதார வடிவத்திலிருந்துதான் (Primordial Form) உண்டாகிப் பிறகு உயிர்த்து எழுந்துள்ளன ! அப்படி வாழ்க்கையைப் பற்றி ஒருவர் சிந்திப்பதில் மகத்துவம் உள்ளது. . . . . . அண்டக் கோள்களின் நிலையான ஈர்ப்பாற்றல் நியதிப்படி இந்த பூகோளம் பன்முறை சுற்றியக்கத்தில் மாறி மாறி, ஓர் எளிய மூலாதாரத் துகளிலிருந்து உண்டாகி எண்ணிலா விந்தை வடிவங்களில் உயிரினங்கள் எழிலுடன் தோன்றியுள்ளன !

சார்ல்ஸ் டார்வின் (உயிரின மூலவிகள் தொடக்கம்) The Origin of Species (1859)

பிரபஞ்சத்துக்குத் காலத்தைப் போல் துவக்கமே இல்லை. அது சீரியக்க முறையில் தொடர்ந்து, பொருள் திணிவை (Density) ஒரே அளவில் வைத்துப் பிண்டங்களை (Matter) உண்டாக்கி விரிந்து செல்கிறது !

சீரமைப்பு நியதி (The Steady State Thory)

அகிலத்தைப் பின்னிய அதிர்வு இழை நியதி (The String Theory)

இந்த நியதி 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியிலே நிரூபணம் இல்லாமல் எழுதப்பட்ட ஒரு சித்தாந்தக் கோட்பாடு. இந்த நியதிப்படி ஒவ்வொரு பரமாணுவும் குறிப்பிட்ட அளவு அதிர்வுள்ள ஓர் இழையாகக் கருதப்படுகிறது. நுண்துகள் கோட்பாடு எனப்படும் குவாண்டம் நியதியையும் (Quantum Theory) அண்டங்களின் ஈர்ப்பாற்றலையும் இந்த இழை நியதி ஒன்றுதான் இணைத்து “ஐக்கிய நியதி” (Unified Theory) என்னும் பொது விதி படைப்புக்கு உதவுகிறது. கணித முறையில் மட்டும் பத்துப் பரிமாணத்தில் சுயமாக நிலைபெறும் ஒரு நியதி இது. இழை நியதியின் சமீப காலத்திய புதிய வடிவம் பதினொன்று பரிமாணங்களில் விளங்கும் “எம்-நியதி” (M-theory) என்ற பெயரில் குறிப்பிடப் படுகிறது.

ஒரு சமயம் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் இவ்விதம் கூறினார் : “இயற்கையானது சிங்கத்தின் வாலை மட்டும் நமக்குக் காட்டுகிறது ! சிங்கத்தின் வடிவம் பிரமாண்டமானதால் அது சிறுகச் சிறுகத் தன்னைக் காட்டிக் கொண்டு வருகிறது ! ஆதலால் அந்த வால் ஒரு சிங்கத்தைச் சேர்ந்தது என்பதில் எனக்குச் சிறிதளவும் ஐயமில்லை !” ஐன்ஸ்டைன் கூறியது மெய்யானால், ஈர்ப்பு விசை, மின்காந்த விசை, அணுக்கரு வலுத்த விசை, அணுக்கரு நலிந்த விசை ஆகிய நான்கு பிரதான உந்து விசைகளை சிங்கத்தின் வாலாக எடுத்துக் கொள்ளலாம். எண்ணிக்கை உயர்ந்த பரிமாணங்கள் கொண்ட (Higher-Dimensional) கால-வெளியைப் பெருத்த சிங்கமாகக் கருதலாம். அந்த விஞ்ஞானச் சித்தாந்தக் கருத்தே நூலகத்தில் பேரிடம் பிடித்துக் கொள்ளும் பிரபஞ்சத்தின் பௌதிக விதிகள் (Physical Laws of the Universe) எல்லாம் ஒரே ஒரு சமன்பாட்டு விதியில் எழுதப் படலாம் என்று தீர்மானிக்க உதவியது.

உன்னத இழை நியதியின் உதய வரலாறு

ஆரம்பத்தில் இழை நியதி அணுவுக்குள் இயங்கும் வலுத்த அணுக்கரு விசையைப் (Strong Nuclear Force) பற்றி விளக்கிட பயன்படுத்தப் பட்டது. ஆனால் அதிலோர் ஆதாராமில்லாத நிகழ்ச்சி தொங்கிக் கொண்டிருந்தது. அதை நிரூபிக்க திணிவில்லாத இரட்டைச் சுழற்சியுடைய ஒரு நுண்துகள் (A Particle with no Mass but with two Units of Spin) தேவைப்பட்டது. ஆகவே அந்த நியதியை வலுத்த அணுக்கரு விசைக்குள் புகுத்த முடியவில்லை. 1970 இல் இழை நியதி உதயமானது. 1971 இல் போஸான்களுக்கு ஏற்றது போல் ·பெர்மியான்களுக்கும் உகந்ததால் “உன்னதச் சமச்சீர் வடிவு” (Supersymmetry) பயன்படுத்தப் பட்டது. அது போஸானிக் இழை நியதியைப் புறக்கணித்தது. 1973 இல் “குவாண்டம் வண்ண இயக்கக் கோட்பாடு” (Quantum Chromodynamics QCD) அணுக்கருவின் வலுத்த விசைக்கு பயன்படுத்தப் பட்டது. 1974 இல் “இழை நியதி” பிரபஞ்ச “ஐக்கிய நியதிக்குப்” (Unified Theory) பயன்படலாம் என்று ஊகிக்கப் பட்டது.

1984 ஆண்டில் இழை நியதிப் புரட்சி நிகழ்ந்தது. பிரையன் கிரீன், ஜான் சுவார்ஸ் (Brian Greene & Jon Schwarz) ஆகியோர் இருவரும் இழை நியதியின் முரண்பாடுகளை நீக்கி அதற்குப் புத்துயிர் அளித்து அதை விஞ்ஞானிகளின் முழுக் கவனத்துக்குக் கொண்டு வந்தார்கள். தற்போது பிண்டத்தின் மூலாதாரத் துகள்கள் எலெக்டிரான்களும் புரோட்டான்களும் என்று கருதப்பட்டு வருகிறது. அந்தக் கருத்து மாறி இப்போது பிண்டத்தின் மூலாதாரம் ஓர் “அதிர்வு இழை” (Vibrating String) என்னும் புதிய கருத்து முதன்முதல் மேலோங்கியது. முதலில் எழுதப்பட்ட “சீர்நிலை மாதிரிக் கோட்பாடு” (Stanard Model Theory) ஒரு நுண்துகளை அடிப்படை அளவாகக் குறிப்பிடுகிறது. ஆனால் இழை நியதியோ ஒரு நூலிழையை மூலாதாரமாகக் கூறுகிறது. ஒரு மாதிரி அதிர்வில் இழை ஒன்று புரோட்டான் ஆகவும், வேறோர் மாதிரி அதிர்வில் ஓரிழை எலெக்டிரான் ஆகவும் இருப்பதாகக் கருதப் படுகிறது.

பிரபஞ்சக் கால-வெளி நான்கு பரிமாண (X-Axis, Y-Axis, Z-Axis & Time) வடிவானது. ஆனால் உன்னத இழை நியதியின் கணித இயற்பாடு நான்கு பரிமாண அகில வடிவத்தைக் கூறுவதில் முரண்படுகிறது. அதை நிவர்த்தி செய்ய உன்னத இழை நியதி 10 பரிமாண வடிவத்தை மேற்கொள்ள நேரிட்டது. ஜெனிவா பல்கலைக் கழகத்து விஞ்ஞானி மார்டின் குன்ஸ் (Martin Kunz) என்பவர் வெளியிட்ட கருத்து நேற்று (ஜனவரி 30, 200 வலைப் பதிவில் (Daily Galaxy News) காணக் கிடைத்தது. “சமீபத்தில் கண்டுபிடித்த ஒரு சோதனை முடிவில் “அகில இழைகள்” (Cosmic Strings) இருப்பதற்குரிய வாய்ப்புகள் கிடைத்திருப்பதாகக் குறிப்பிட்டுள்ளார். அந்த அறிவிப்பு அகில இழைகள் (Cosmic Strings) இருக்க முடியாது என்னும் விஞ்ஞானிகளின் தற்போதைய எதிர்மறைக் கருத்துகளைப் புறக்கணிக்க வழி வகுக்கிறது.

(தொடரும்)

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

Image Credits : Scientific American (May 2003), National Geographic Magazine (May 1985)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku (2005)

5. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Astronomy Magazine (August 21, 2007)

6. Astronomy Magazine - What Particle Physics Says about the Universe By: Scott Wakely (September 2006)

7. Scientic American - ” The Mystery o Nucleon (Protons & Neutrons) Spin “ By : Klaus Rith & Andreas Schafer (July 1999)

8. Scientific American ” The Dawn of Physics Beyond the Standard Model ” By : Gordon Kane Professor of Physics, University of Michigan (February 20, 2006)

9. Cosmic Rays By : R.A. Mewaldt, California Institute of Technology (1996)

10. National Geographic Magazine “Worlds Within The Atom” By : John Boslough (May 1985)

11. Cosmos Book By : Carl Sagan (1980)

12. Hyperspace By : Michio Kaku (1994)

13. A Short History of Nearly Everything By : Bill Bryson (2003)

14. Astronomy ” What if String Theory is Wrong ?” (February 2007)

15. Mystery of String Theory Unravelled By : Josh Hills - The Daily Galaxy News (www.dailygalaxy.com/) (January 30, 200

16. Scientific American “The Future of Physics” (February 200
*******************************
S. Jayabarathan (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.) January 31, 2008

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! பூமியில் விழும் அகிலக் கற்கள் ! (Asteroids - The Cosmic Bombs) (கட்டுரை: 16)

(கட்டுரை: 16)

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

கவண் கற்களை பூமிமேல் வீசக்
கடவுளுக்கு
பரிதி மண்டலத்தில் விண்கற்கள்
திரிகின்றன !
வியாழக்கோள்
அண்டை வளையத்தில்
துண்டுகளாய்ச் சுற்றுகின்றன !
எரிகற்களை பூமிமேல்
ஏவி விடலாம் !
வால்மீனை வலம்வரச் செய்து
வான வேடிக்கைக்
கோலமிடலாம் !
வேலாக விண்பாறை ஒன்று
மேற்தளப் பூகம்பமாய்
மேதினி இடித்து
டைன சாரஸ் பிராணிகள் போல்
கணப் பொழுதிலே
மனித இனங்கள் மாய்ந்து
புதைந்து போகலாம் !
புதுப் புது இனங்கள்
புவியில் தோன்றலாம் !

பிரளய விதி முறை போன்றது புரட்சிக் குரல்களின் வெடிப்பு விதி ! அதுதான் புராண நம்பிக்கை, பழைய கருத்துகளை மாற்றுவிக்கும் !

வால்லஸ் ஸ்டீவென்ஸ், அமெரிக்க கவிஞர் (Wallace Stevens) 1879-1955

உலகின் கண்களுக்கு நான் எப்படி தோன்றுகிறேன் என்பது எனக்குத் தெரியாது! கடல் கரையில் விளையாடும் ஒரு சிறுவன், இப்போதோ அன்றி பிறகோ ஏதோ ஓர் அபூர்வக் கூழாங்கல் அல்லது எழிற் சிப்பியைக் கண்டெடுப்பது போல எனக்குத் தெரிகிறது! ஆனால் மாபெரும் கடலாக மெய்ப்பாடுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட என் கண்ணெதிரே காத்துக் கிடக்கின்றன!

ஸர். ஐஸக் நியூட்டன் (1642-1727)

மனிதருடைய விழிகள் நீண்டு செல்ல முடியும் போது, நமது பூமியைப் போல் அண்டக்கோள்களைத் தேடிப் போகும் ஒரு காலமும் உதித்துவிடும் !

கிரிஸ்டஃபர் ரென் (Christopher Wren) 1657

மனிதனின் சீரிய பண்ணமைப்புக் குரலில் (Symphony of Voices) கால நெடித்துவத்தை (Eternity of Time) ஒரு மணி அளவுக்கும் குறைவாகப் பாடிவிட முடியும் ! அப்போது உன்னதக் கலைஞனான கடவுளின் கைப்பிடிக் களிப்பைச் சுவைத்துவிட முடியும்.

ஜொஹானஸ் கெப்பளர் (1571-1630)

அரிஸோனாவில் விண்கல் உண்டாக்கிய பெருங்குழி !

50,000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அமெரிக்காவின் அரிஸோனாப் பகுதியில் ஓர் அகிலக் குண்டு வீழ்ந்து ஒரு பெருங்குழியை உண்டாக்கி இயற்கை தன் ஏகாதிபத்திய அசுர வல்லமையைக் காட்டியிருக்கிறது ! அசுர விண்கல்லின் எடை 300,000 டன் என்றும், அது விழுந்த போது வேகம் 28,600 mph என்றும் கணிக்கப் பட்டுள்ளது ! பெருங்குழியின் விட்டம் 4000 அடி (1200 மீடர்), ஆழம் 570 அடி (750 அடி ?) (170 - 225 ? மீடர்) என்றும் தெறித்த பாறைகள் தரைக்கு மேல் 150 அடி உயரம் குவிந்துள்ளன என்றும் அறியப்படுகிறது ! குழிமையத்தில் 700-800 அடி உயரத்தில் கற்பாறைத் துண்டுகள் நிரம்பியுள்ளன ! விண்கல் விழுந்த தாக்க அதிர்ச்சி இரண்டரை (2.5) மெகாடன் டியென்டி ஹைடிஜன் அணுகுண்டு வெடிப்பு சக்தி கொண்டது என்று கணக்கிடப் பட்டுள்ளது ! அதாவது ஹிரோஷிமா நாகசாக்கியில் போட்ட அணுகுண்டுகளை விட 150 மடங்கு தீவிர வெடிப்பு சக்தி கொண்டது. அதற்கு மேல் சூழ்வெளி மீது தாக்கிய அதிர்ச்சி ஆற்றல் 6.5 மெகாடன் வலுகொண்டது என்றும் கணக்கிடப் பட்டிருக்கிறது !

விண்கற்களைக் கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானிகள்

1766 இல் வானியல் விஞ்ஞானி டேனியல் டிட்டியஸ் ·பான் விட்டன்பர்க் (Daniel Titius Von Wittenburg) என்பவர் பரிதி மண்டலக் கோள்களின் சுற்று வீதியில் ஓர் ஒழுங்கமைக் கண்டார். எண்ணிக்கை (0, 3, 6, 12, 24, 4 (ஒவ்வொரு முறையும் இரட்டையாக்கி, நாலைக் கூட்டி 10 ஆல் வகுத்து) முறையில் கோள்களின் தூரங்கள் சுமாராக வானியல் அளவில் (AU Astronomical Unit 1 AU = பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் உள்ள இடைத்தூரம்) கிடைக்கும். இந்த முறைப்பாடு டிட்டியஸ்- “போடு விதி” (Titius-Bode Law) எனப்படுவது. 1801 இல் ஸிசிலி பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் நிபுணர் கியூஸிப் பியாஸ்ஸி (Guiseppe Piazzi) மெதுவாய் நகரும் விண்குன்றைக் கண்டுபிடித்து வால்மீன் என்று கருதி அதற்கு செரிஸ் (Roman Goddess - Ceres) என்று பெயர் வைத்தார். பிறகு கோமா (Coma) தலை யில்லாததால் ஒரு கோள் என்று கருதப் பட்டது. பிறகு பல்லாஸ் (Pallas) என்னும் குட்டிக் கோள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. விண்மீன்களைப் போல் சுயவொளி இல்லாது கோள் போல் இல்லாத அவற்றுக்கு வில்லியம் ஹெர்ச்செல் (Willian Herschel) அஸ்டிராய்டு (Asteroid) என்னும் பெயரை இட்டார்.

பூமிக்குக் கேடு விளைவிக்குமா கீழ்விழும் விண்கற்கள் ?

பரிதி மண்டல வரலாற்றில் புதிராகக் கோள்களைக் தாக்கிய விண்கற்களின் தடங்கள் கோடிக் கணக்கில் நமக்கு விஞ்ஞானக் கதை சொல்கின்றன ! சாதாரண ஒரு சிறு தொலைநோக்கி மூலமாக நிலவைப் பார்த்தால் தாக்குக் குழிகள் நிரம்பி யிருப்பதைக் காணலாம். வாயு மண்டலம் இல்லாத நிலவின் மடியில் குழித் தடங்கள் அழியாமல் வரலாற்றைக் கூறும் போது, பூமியில் பட்ட தடங்கள் யாவும் காற்று, வெப்பம், மழை, நீரோட்டம், பனி ஆகியவை கால வெள்ளத்தில் உராயப்பட்டு சிதைவு செய்யப் பட்டன ! பரிதி மண்டல ஆரம்ப காலத்தில் பேரளவு வடிவமுள்ள விண்கற்கள் அண்டக் கோள்களைத் தாக்கிச் சிதைவுகள் செய்தன. பிரமஞ்சத்தின் காலவெளிப் பயணத்தில் சில தாக்குதல்கள் பூமிக்குப் பேரதிர்ச்சிகளைக் கொடுத்துள்ளன.

65 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு 6 மைல் அகலமுள்ள K-T என்று பெயரிடப்பட்ட ஒரு விண்கல் மெக்ஸ்கோவின் யுகடான் தீவகற்பத்தில் (Yucatan Peninsula) விழுந்தது. அந்த அதிர்ச்சி ஆட்டத்தில் “கனற்புயல்” (Firestorm) எழுந்து தீமயக் குப்பைகள் உண்டாயின. அவை மீண்டும் பூதளத்தைத் தொட்டு தீக்காடுகளில் பெரும் புகை மண்டலம் கிளம்பி பல உயிரினங்கள் மூச்சு முட்டிச் செத்தன ! உதாரணமாக 1908 இல் சைபீரியாவில் ஏற்பட்ட காற்று வெடிப்பில் 1300 சதுர மைல்களில் 60 மில்லியன் மரங்கள் விழுந்தன ! ஆறு மைல் அகலமுள்ள ஒரு விண்கல் பெரும் நகர மையத்திலே விழுந்தால் என்ன நிகழும் என்பதைக் கற்பனை செய்ய இயலாது !

பூமிக்கருகில் சுற்றித் திரிந்து வரும் விண்கற்கள்

பரிதி மண்டலத்தில் எண்ணற்ற சுற்று வீதிக் விண்குப்பைகள் ஆரம்ப காலத்திலே நீக்கப் பட்டாலும், இன்னும் பேரளவு எண்ணிக்கையில் “பூமிக்கு நெருங்கிய விண்கற்கள்” [Near Earth Objects (NEO)] காணப்படுகின்றன ! அசுர வடிவான விண்கற்களைக் காட்டிலும் அதிகமாக பொடித் துண்டுகள் பேரளவில் திரிந்து வருவதாக அறியப்படுகிறது. அவைகளில் சில புவிக் கவர்ச்சியால் ஈர்க்கப்பட்டு வாயு மண்டலத்தில் கனல் பற்றி எரியும் போது நாசா விஞ்ஞானிகளின் அவற்றின் வெப்ப அளவைத் துணைக்கோள் மூலம் உளவிக் கணித்துள்ளார்கள். கடந்த 30 ஆண்டுகளாக ஏற்பட்ட அத்தகைய கனல் விபத்துகளைக் கண்டு ஒவ்வோர் ஆண்டும் குறைந்தது 5 கிலோடன் வெடிப்புகள் நேர்கின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளார்கள். விஞ்ஞானிகள் அடுத்த ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளில் 300 அடி அகலமுள்ள (100 மீடர்) 100 விண்கற்கள் பூமியைத் தாக்கலாம் என்று யூகித்துள்ளார்கள் ! அதே காலத்தில் அரை மைல் அகல (1 கி.மீடர்) இரண்டு விண்கற்கள் விழலாம் என்றும் எதிர்பார்க்கிறார்கள் ! அத்தகைய பேரளவு விண்கற்கள்தான் யுகடான் தீவகற்பத்தைத் தாக்கிய அபாயத் தீங்குகளை விளைவித்து மனித நாகரீக வாழ்க்கையைச் சிதைக்கின்றன !

விண்கற்கள் பூமியில் விளைவிக்கும் சேதாரச் தீவிரங்கள்

65 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒரு பெரும் விண்குன்று (6-60 மைல் ?) பூமியின் மீது விழுந்து அப்போது உலவிய டைனோ சாரஸ் விலங்கினம் எல்லாம் செத்துப் புதைந்து போயின ! 1000 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறைத் தாக்குவதாய் எதிர்பார்க்கும் 300 அடி அகலமுள்ள ஒரு விண்கல் பூமியை மோதினால் அது 20 மெகாடன் டியென்டி வெடிப்பு விளைவுகளை உண்டாக்கும், அதைவிட அரை மைல் அகற்சியுள்ள ஒரு பெரும் விண்பாறை பூமியைத் தாக்கினால் 20,000 மெகாடன் டியென்டி வெடிப்புச் சேதாரங்கள் விளையுமாம். நாசா விஞ்ஞானிகள் நியூ மெக்ஸிகோ தளத்தில் விண்கற்களை உளவும் “லீனியர் திட்டங்களை” (LINEAR - Lincoln Near Earth Asteroid Research Program) அமைத்து, 0.6 மைல் அகல விண்பாறை எதுவும் பூமிக்கு அருகில் வருகிறதா என்று தொடர்ந்து கண்காணித்து வருகிறார்கள் ! அதன்படி 1995 ஆம் ஆண்டில் 0.6 மைல் அளவுள்ள பனிரெண்டு விண்பாறைகள் விண்வெளியில் அறியப்பட்டன ! அந்த எண்ணிக்கை 2004 இல் ஏறக்குறைய 500 ஆக ஏறியது ! 2000 ஆண்டு பிப்ரவரி 14 ஆம் தேதி நாசாவின் “நியர் விண்ணுளவி” [NEAR Shoemaker Spacecraft (Near Earth Asteroid Research)] EROS 433 என்னும் நீண்ட சிறு அண்டக் கோளைக் கண்டுபிடித்தது. ஈராஸின் நீளம் : 20 மைல், அகலம் : 8 மைல் தடிப்பு : 8 மைல் ! அதன் மடியில் தெரியும் குழி 4 மைல் அகலம் !

வியாழக்கோள் அருகே விண்கற்கள் மந்தை சுற்றும் வளையம் !

பரிதி மண்டலத்தில் விண்கற்கள் சுற்றும் வளையம் (The Astroid Belt) பூதக்கோள் வியாழனுக்கும் அடுத்துள்ள செவ்வாய்க் கோளுக்கும் இடையே உள்ளது. பல்வேறு வடிவங்களில் எண்ணற்ற விண்கற்கள் அல்லது குட்டிக் கோள்கள் (Minor Planets) எனப்படும் பிரபஞ்சத் துண்டுகள் அந்த வளையத்தில் ஏராளமாய்ச் சுற்றி வருகின்றன. வியாழக்கோளைப் போன்ற வாயுக் கோளான சனிக்கோள் அவ்விதம் சுற்றும் துண்டு, துணுக்கு, தூசிகளைத்தான் தன்னகத்தே இழுத்துக் கொண்டு தனித்துவம் வாய்ந்த, வண்ண மயமான சனி வளையங்களாக மாற்றிக் கொண்டது ! ஏன் அவ்விதம் விண்கற்கள் பூதக்கேளான வியாழனுக்கு வளையங்களாக மாறவில்லை என்பதும் ஒருவித பிரபஞ்சப் புதிரே ! வியாழனுக்கு அருகில் உள்ள விண்கற்கள் வளையத்தை விடப் பெரிய வளையம் கியூப்பர் வளையம் (Kuiper Belt) ! அந்த வளையம் பரிதி மண்டலத்தின் விளிம்பில் நெப்டியூன் கோள் சுற்றும் வீதிக்கு அப்பால் இருக்கிறது. அந்த வளையத்திலில்தான் கோடான கோடி வால்மீன்கள் பொரித்து சூரிய மண்டலத்தில் வியாழக் கோளால் ஈர்க்கப்பட்டு உள்ளே நுழைகின்றன !

மில்லியன் கணக்கில் விண்கற்கள் வளையத்தில் இருக்கலாம் என்று யூகிக்கப் படுகிறது. அவற்றில் 200 மேற்பட்ட விண்குன்றுகள் 60 மைலுக்கும் (100 கி.மீடர்) நீளமானவை. அவற்றில் 700,000 - 1,700,000 எண்ணிக்கை அரை மைல் (1 கி.மீடர்) விட்டமுள்ளவை. குறிப்பாக அவற்றில் நான்கு விண்குன்றுகள் மிகப் பெரியவை: செரீஸ் (Ceres), வெஸ்டா (4 Vesta), பல்லா (2 Pallas), ஹைஜியா (10 Hygiea). நான்கிலும் குள்ளி விண்குன்று செரீஸ் 950 கி.மீடர் விட்டமுள்ளது.. விண்கற்களின் உள்ளமைப்புக் கனிமங்களை உளவி மூன்றுவித அடைப்படையில் பிரித்துள்ளார்கள் 1. கார்பன் மூலாதாரமான கரி மாதிரி (Carbon) C Type 2. மணற்கல் மாதிரி (Silicate) S Type 3. உலோக மாதிரி. (Metal-Rich) M Type. 1868 ஆண்டு முடிவதற்குள் 100 விண்கற்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. 1923 ஆண்டுக்குள் 1000 விண்கற்கள் தெரியப்பட்டன. 1951 ஆண்டுக்குள் 10,000 விண்கற்கள் அறியப்பட்டன. 1982 ஆண்டுக்குள் சுமார் 100,000 விண்கற்கள் பதிவாகி உள்ளன ! புதிய நூற்றாண்டில் அவற்றின் எண்ணிக்கை 100,000 கடந்திருக்கலாம்.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Scientific American Magazine How Comets & Meteors Seeded Life on Earth (July 1999)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Will Asteroids Threaten Life on Earth ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. Asteroid Belt - By Wikipedia (http://en..wikipedia.org/wiki/Asteroid_belt)
5. National Geographic - Invaders from Space - Meteorites (Sep 1986)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Wikipedia - Arizona Meteor Crater Article (Feb 19, 200

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

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [February 21, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/02/22/asteroids/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! துணைக்கோள் நிலவு எப்படித் தோன்றியது ? (கட்டுரை: 1)

(கட்டுரை: 1

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

பொங்கிவரும் பெருநிலவைப்
புலவர் புனைந்தார் !
மங்கிப் போன
மதிமுகத்தில் தடம் வைத்தார் !
முழு நிலவுக்கு
வெள்ளை பூசி
வேசம் போட்டது
பரிதி !
அச்சில்லாமல் நகர்வது நிலவு !
அங்கிங் கெனாதபடி
எங்கும்
முகப் பருக்கள் ! பெருங்குழிகள் !
சுற்றியும் சுழலாத பம்பரம் !
ஒருமுகம் காட்டும் !
மறுமுகம் மறைக்கும் !
நிலவில்லை யென்றால்
அலையேது ?
கடல் நீருக்கு
ஏற்ற மில்லை ! இறக்க மில்லை !
புவிக் கவர்ச்சி மடியில்
துடுப்பின்றி
முடுக்கியது யார் ?
உருவானது எப்படிக்
கருநிலவு ?

“பிண்டங்கள் பிளந்து விழுகின்றன, நடுமையம் தாங்க முடியாமல்.”

வில்லியம் பட்லர் ஈட்ஸ், ஐரிஸ் கவிஞர் (1865-1939)

நம்மால் எட்டிப் பிடிக்க இயலாதபடி அல்லது நாம் கண்டுபிடிக்க முடியாதபடி எந்த ஒரு பொருளும் நம்மிடமிருந்து நீக்கப்பட வில்லை.

டெஸ்கார்டிஸ், பிரெஞ்ச் கணித மேதை (1596-1650)

காலாக்ஸியிலும், பால்மய வீதியிலும் விண்மீன்கள் தூள்களாய்ச் சிந்திக் கிடக்கின்றன.

மில்டன், ஆங்கிலக் கவிஞன் “இழந்த சொர்க்கலோகம்” (1608-1674)

இருள்வெளியின் திமிங்கலப் பற்கள் அப்படியே அதை விழுங்கிவிடும்.

வில்லியம் ஷேக்ஸ்பியர் ஆங்கில நாடக் மேதை (1564-1616)

சூரிய மண்டலத்தில் நூதனப் புதிரான பூகோளம்

பிரபஞ்சக் காலாக்ஸிகளில் நாமறிந்த பால்மய வீதியின் பரிதி மண்டலத்தில் நாம் வசிக்கும் ஒரே ஒரு கோளில்தான் நூதனமாகப் பேரளவில் நீர்மயம் திரவ வடிவிலும், திடவ உருவிலும், ஆவியாகவும் (Liquid, Solid & Vapour) பல கோடி ஆண்டுகள் நீடித்து வருகிறது. அதிலும் விந்தையாகப் பூமியின் பிரம்மாண்டன கடற்குழி எப்படி நீர்மயமாக நிரம்பியது என்பது புதிர்களில் ஒரு புதிராக உள்ளது ! அந்தக் கடல்நீர் எப்படி உப்புக் கலவை நீராகி உயிரினங்கள் எப்படித் தோன்றின என்பது மேலும் புதிராக உள்ளது ! பல மாதிரிச் சான்றுகளில் ஒத்திருக்கும் துணைக்கோள் நிலவு பூமியின் சேயாகக் கருதப்படுகிறது ! ஆனால் வாயு மண்டலமும், நீர் வளமும் தாய்க்கோளில் பெருவாரியாக இருக்கச் சேய்க் கோளில் ஏனப்படி இல்லாமல் போயின என்பதும் வியப்பாக இருக்கிறது ! பூமிக்கு ஒரே முகத்தை மட்டும் மில்லியன் ஆண்டுகளாய்க் காட்டிச் சுற்றிவரும் துணைக்கோள் நிலவு எப்படித் தோன்றியது என்பது உறுதியாக அறியப் பாடாமல் இன்னும் புதிரான ஒரு சிந்தனைக் கோட்பாடாகத்தான் உள்ளது.

சூரிய மண்டலத்தில் உள்வட்டக் கோள்களான புதன், வெள்ளி, பூமி (நிலவு), செவ்வாய் ஆகிய நான்கு கோள்களும் திடப் பிண்டம் (Solid Matter) கொண்டவை. பூமியில் மட்டும் திடப் பிண்டமும் பெருவாரிக் கடல் நீரும் உள்ளன. ஆனால் வெளிவட்டக் கோள்களான வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய நான்கும் ஏன் வாயுக் கோள்கள் ஆயின ? திடக்கோள்கள் பரிதியின் மூர்க்க ஈர்ப்பு விசையால் இழுக்கப்பட்டு நெருக்கமான நீள்வட்ட வீதியில் சுற்றுகின்றன. அதே சமயத்தில் வெளிவட்ட வாயுக் கோள்கள் உள்வட்டக் கோள்களுக்கு அப்பால் வெகு தொலைவில் சுற்றி வருகின்றன.

அப்பொல்லோ பயணத்தில் கிடைத்த ஒப்பில்லா மாதிரிகள்

பரிதியின் உள்வட்டக் கோள்களில் புதனுக்கும், வெள்ளிக்கும் துணைக்கோள் எதுவும் இல்லை. செவ்வாய்க் கோளுக்கு உருளைக் கிழங்கு போல் இரண்டு சிறிய துணைக் கோள்கள். பூமிக்கு ஒரு துணைக்கோள். வெளிவட்டத்தில் உள்ள வியாழனுக்கு 63 நிலவுகள், சனிக்கு 62 நிலவுகள், யுரேனசுக்கு 27 நிலவுகள், நெப்டியூனுக்கு 13 நிலவுகள் இருப்பது வியப்பாக உள்ளன. பல ஆண்டுக் காலமாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் பூமியும் சந்திரனும் தனித்தனியாகத் தோன்றிப் பிறகு ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் சேர்ந்து கொண்டவை என்று கருதினார்கள். அதைக் “கூட்டுச் சேகரிப்பு” முறை (Co-Accretion) என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் குறிப்பிடுவர். கூட்டுச் சேகரிப்பு முறையில் உருவாகும் ஓர் அண்டம் அருகில் பரவிய பிண்டத் துணுக்குகளை ஈர்ப்பு விசையால் தன்வசம் இழுத்து உடல் பெருத்து ஈர்ப்பாற்றலும் மிகையாக்கிக் கொள்வது. இழுப்பு நியதி (Capture Theory) நிலவு உண்டான பிறகு, பூமி நோக்கி வந்து புவியீர்ப்பு மண்டலத்தில் இழுக்கப் பட்டுச் சுற்றி வருவதாகச் சொல்கிறது. பிளவுக் கோட்பாடு (Fission Theory) சொல்கிறது: பரிதி மண்டலத்தில் தோன்றிய இளம்பருவக் காலத்தில் பூமி அரைத் திரவ நிலையில் (Semi-fluid State) இருந்து பிளவு ஏற்பட்டு சிறு கோளொன்று நிலவாகப் பிரிந்து பூமியைச் சுற்றியது. அடுத்தது “குளிர்த்திண்மை விதி” (Condensation Theory) எனப்படுவது. அந்த முறையில் பரிதி மண்டலக் கோள்கள் உண்டான “நிபுளாவிலிருந்து” (Nebula) தனித்தனியாக உருவாகிய இரண்டு கோள்களாக பூமியும், நிலவும் அனுமானிக்கப் படுகின்றன.

1969-1970 ஆண்டுகளில் நிலவுக்குப் பயணம் செய்த பல்வேறு அப்பொல்லோ குறிப்பணிகளில் (Apollo Moon Missions) வானியல் விமானிகள் கொண்டுவந்த இரசாயன மாதிரிகள் நமது துணைக்கோள் நிலவைப் பற்றி மகத்தானப் புதுமைகளை வெளியிட்டன. நிலாப் பாறைகளின் மாதிரிகளில் பூமியில் கிடைக்கும் “ஆக்ஸிஜென் ஏகமூலப் பொருட்கள்” (Oxygen Isotope Materials) போல் காணப் பட்டன. அதாவது பூமியும், நிலவும் பரிதி மண்டலத்தின் ஒரே அரங்கப் பகுதியில் (Same Region of the Solar System) தோன்றையவை என்று நிரூபித்தன ! அத்துடன் நிலவிலும் பூமியைப் போல் உச்ச உஷ்ணத்தில் உருகும் ஆவியியல் மூலகங்கள் (Volatile Elemets that melt at high Temperatures) எதுவும் கிடையாது ! அவை இரண்டும் ஆதி காலத்தில் அதி உச்சநிலை உஷ்ணத்தில் வடிவானவை என்பது தெரிய வருகின்றன.

வானியல் விஞ்ஞானிகள் நிலவின் இரசாயன மாதிரிகள் பூகோளத்தின் மேற்தளத் தட்டைப் போல் (Earth’s Mantle) ஒத்திருப்பதைக் கண்டறிந்தார்கள். ஆனால் தோன்றிய போது பூமியின் மேற்தளத் தட்டு மிகத் திண்மையான உலோகத்திலிருந்து உண்டானது. தனித்துத் தோன்றிய நிலாவிலே எப்படி பூமியை ஒத்த உலோகவியல் தட்டுப் பொருட்களைக் கொண்டிருக்க முடியும் என்னும் கேள்வி எழுகிறது ! அப்பொல்லோ-11 வானியல் விமானிகள் கொண்டுவந்த வெள்ளைக் கூழாங்கற்களில் நூதனப் பாறை “அநார்த்தோசைட்” (Anorthosite) இருந்தது. அப்பாறையில் பூமியில் தென்படும் சோடியம், கால்சியம் அலுமினியம் சிலிகேட் (Sodium & Calcium Aluminiuam Silicates) தாதுக்கள் இருந்தன.

நிலவு தோன்றியதை முடிவு செய்ய மூன்று நிபந்தனைகள்

நிலவு எப்படி உண்டானது என்ற கேள்விக்குப் பதில் கூறும் எந்தக் கோட்பாடும் கீழ்க்காணும் மூன்று நிபந்தனை மெய்ப்பாடுகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும் :

1. நிலவின் கீழான பிண்டத் திணிவு [(Moon's Density 3.3 gram/c.c) (Earth's Density 5.5 gram/c.c)] கூறுவது என்ன வென்றால், நிலவின் இரும்பு உட்கரு (Iron Core) பூமியை போல் கனமான தில்லை என்னும் கருத்து.

2. நிலவின் பாறைகளில் நீரைப் போல் ஆவியாகும் பொருட்கள் (Volatile Substances) இல்லை. அதாவது பூமியை விடப் பேரளவில் சூடாக்கப்பட்ட தளத்தைப் பெற்றுள்ளது நிலவு (Baking of Lunar Surface).

3. பூமியிலும் நிலவிலும் காணப்படும் ஆக்ஸிஜென் ஏகமூலத் தாதுக்கள் ஒரே ஒப்புமை வீதத்தில் இயற்கையாகப் படிந்துள்ளன (Relative Abundane of Oxygen Isotopes). அதாவது பரிதி மண்டலத்தில் ஒரே தூரப் பகுதியில் பூமியும், நிலவும் உண்டாகி உள்ளன.

நிலவு எப்படி தோன்றியது என்பதற்குக் கூறப்படும் கோட்பாடுகள்

பூமியின் இரட்டைக் கோள்போல் காணப்படும் நிலவு எப்படிப் பிறந்தது என்பதை விளக்க வானியல் விஞ்ஞானிகள் நான்குவிதக் கோட்பாடுகளை அனுமானம் செய்கிறார். முதல் மூன்று நியதிகளில் ஓரளவு மெய்யாடுகள் இருந்தாலும், நான்காவது “பூதத் தாக்கு நியதியே” (The Giant Impact Theory) பெரும்பான்மை விஞ்ஞானிகளால் ஏற்றுக் கொள்ளப்பட்டுள்ளது.

1. பிளவு நியதி (The Fission Theory)

இந்தக் கோட்பாட்டின்படி நிலவு ஒரு காலத்தில் பூமியின் ஒரு பகுதியாக ஒட்டியிருந்து பிறகு சூரிய மண்டலத்தின் துவக்க காலத்தில் எப்படியோ பிளந்து தனியாகப் பிரிந்தது என்று கருதப் படுகிறது. தற்போதுள்ள மாபெரும் பசிபிக் கடற்குழியே நிலவுக்குப் பூர்வீக இருப்பிடமாக இருந்திருக்க வேண்டு மென்று யூகிக்கப் படுகிறது ! அந்தப் பகுதியிலிருந்துதான் நிலவு பிரிந்து வந்திருக்க வேண்டும் என்பது ஒரு சித்தாந்தக் கருத்து. இதற்கு ஒரு காரணம். பூமியின் மேற்தளத் தட்டு (Earth’s Mantle) நிலவின் தளப்பகுதி இரசாயனப் பொருட்களை ஒத்துள்ளது. வேகமாகச் சுழலும் பூமியே, சுழல்வீச்சு விசையால் பிரிந்து போன சிறு கோளை வெளியே தள்ளிச் சுற்ற வைத்திருக்கும். அந்தக் கோட்பாடை மெய்யாக எடுத்துக் கொண்டால் பூமியிலும் நிலவிலும் ஏதாவது ஒத்திருக்கும் “பூர்வப் படிவச் சான்றுகள்” (Fossil Evidences) கிடைத்திருக்க வேண்டுமல்லவா ? ஆனால் அத்தகைய நிரூபணச் சான்றுகள் அப்பொல்லோ பயண விமானிகளுக்கு கிடைக்கவில்லை. மேலும் நிலவில் காணப்படும் பெரும் சூட்டுப் பொருட்கள் (Baked Rock Substances) எப்படி வந்தன என்பதற்கு இதில் விளக்கம் காண முடிவதில்லை.

2. இழுப்பு நியதி (The Capture Theory)

இந்தக் கோட்பாடு மூலம் அறிவது: நிலவு சூரிய மண்டலத்தில் முதலில் வேறெங்கோ தோன்றியது என்றும், பின்னால் அதைப் பூமியின் ஈர்ப்பு விசை இழுத்துக் கொண்டது என்றும் அனுமானம் செய்யப் படுகிறது. நிலவில் காணப்படும் வெவ்வேறு விதமான இரசாயனப் பொருட்களுக்கு இவ்விதி உதவினாலும் பூகோள ஈர்ப்பில் கவரப்பட்டு, நிலவு சுற்றும் நீள் வட்டவீதிக்கு வந்தது என்பதை விளக்க முடியாவில்லை. காரணம் பூமியை நோக்கி இழுக்கப்படும் நிலவைக் கட்டுப்படுத்தி மெதுவாக்கும் ஓர் எதிர்ப்பு உந்தாற்றல் எதுவும் இல்லாமல் அப்படிச் செய்ய முடியாது என்று விஞ்ஞானிகள் எண்ணுகிறார். மேலும் நிலவில் காணப்படும் பெரும் சூட்டுப் பொருட்கள் (Baked Rock Substances) எப்படி வந்தன என்பதற்கு இதில் விளக்கம் காண முடிவதில்லை.

3. குளிர்த்திண்மை நியதி (The Condensation Theory)

சூரிய மண்டலத்தை உருவாக்கிய மூல “நிபுளாவிலிருந்து” (Nebula) பூமியும், நிலவும் தனித்தனியாகத் தோன்றியவை என்றும் நிலவு பூமியைச் சுற்றும் கோண வட்டவீதியில் தள்ளப்பட்டது என்றும் இந்தக் கோட்பாடு அனுமானம் செய்கிறது ! அந்தக் கோட்பாடு மெய்யென்றால் அவை இரண்டுக்கும் ஏறக்குறைய ஒரே அளவு திணிவுள்ள “கன உலோக உட்கரு” (Same Dense Iron Core) அமைய வில்லை யென்னும் முரண்பாடு உண்டாகுகிறது. அத்துடன் அவை இரண்டும் ஒரே மாதிரி உட்பொருட்கள் (Composition of Materials) கொண்டிருக்க வில்லை. மேலும் நிலவில் காணப்படும் பெரும் சூட்டுப் பொருட்கள் (Baked Rock Substances) எப்படி வந்தன என்பதற்கு இதில் விளக்கம் காண முடிவதில்லை.

4. பூதத் தாக்கு நியதி அல்லது விலக்கு வளைய நியதி (The Giant Impact Theory or The Ejected Ring Theory)

பெரும்பான்மையான வானியல் விஞ்ஞானிகள் தற்போது ஏற்றுக் கொண்டை கோட்பாடு இது. இந்தக் கொள்கையின்படி செவ்வாய்க் கோள் அளவான குட்டிக் கோள் ஒன்று, சூரிய மண்டலம் உண்டான இளம்பருவத்தில் பூமியைத் தாக்கியதாகவும், மோதலின் விளைவில் இரண்டு கோள்களின் மேற்தளத் தட்டுப் பொருட்கள் பேரளவில் எறியப்பட்டன வென்று அனுமானம் செய்கிறது. சிதறிய துணுக்குகள் ஒன்துடன் ஒன்று சேர்ந்து. நிலவாக உருண்டு திரண்டு பூமியைச் சுற்றும் ஒரு கோளானது. மோதலில் எழுந்த கனல் வெப்பத்தால் நிலவின் பாறைகள் சூடாக்கப் பட்டன ! நிலாவின் பெரும்பகுதி ஏன் பாறைக் குன்றாக உள்ளது, அக்குன்றுகள் எப்படிக் கடுமையாகச் சூடாக்கப்பட்டன என்னும் கேள்களுக்கு விளக்கம் தருகிறது இந்தக் கோட்பாடு. சூரிய மண்டலம் உருவான பிறகு இத்தகைய மோதல்கள் பெருமளவில் நேர்ந்ததற்குச் சான்றுகள் கிடைக்கின்றன.

உறுதி செய்யப்பட்ட முடிவான நிலவுத் தோற்ற நியதி

1970 ஆண்டுக் காலங்களில் நிலவுத் தோற்றத்தை விளக்க வானியல் விஞ்ஞானிகள் முடிவான பூதத் தாக்கு நியதியை (The Giant Impact Theory) அரங்கேற்றினார்கள். பூமி மீது மோதிய சிறிய கோள் முட்டிய போது, “கோண-மையத் தாக்குதலில்” (Off-center Impact) மோதியதாக அனுமானிக்கப் படுகிறது. அத்தகைய மோதல் இளமைப் பருவப் பூமிக்கு விரைவான துவக்கச் சுழற்சியை (Fast Inititial Spin) அளித்திருக்க முடியும் என்றும், எறியப்பட்ட துண்டம் நிலவாக வடிவம் பெற்றுச் சுற்றியிருக்க வேண்டும் என்றும் கருதப்படுகிறது. அத்துடன் மோதலில் விளைந்த வெப்பசக்தி நிலவின் பாறைப் பொருட்களைச் சூடேற்ற ஏதுவாக உதவியிருக்கும் என்று நம்பச் செய்கிறது. ஏறக்குறைய அடுத்த பத்தாண்டுகளாக “பூதத் தாக்கு நியதியை” விஞ்ஞானிகள் நம்பாமல் இருந்தனர். 1984 இல் நடந்த ஒரு கூட்டுக் கருத்தரங்கில் எல்லா நியதிகளும் விவாதிக்கப்பட்டு, முடிவில் பெரும்பான்மையான எண்ணிக்கையில் பூதத் தாக்கு நியதி பலரால் ஒப்புக்கொள்ளப் பட்டது.

50 மில்லியன் ஆண்டு வயதாகிப் பூமி தவழ்ந்து வளரும் பருவத்தில் உடல் முறுக்கேறாது கனிந்த நிலையில் உள்ள போது அத்தகைய பூத மோதல் நிகழ்ந்திருக்க முடியுமென்று நம்ப இடமிருக்கிறது ! அதை நிரூபித்துக் காட்ட அமெரிக்காவில் போல்டர், கொலராடோ தென்மேற்கு ஆய்வுக் கூடத்தில் ராபின் கானூப் (Robin Canup, Southwest Research Institute), என்பவரும் காலி·போர்னியா பல்கலைக் கழகத்தின் எரிக் ஆஸ்ஃபாக் (Erik Asphaug) என்பவரும் ஒரு புதிய “கணினி போலிப் படைப்பை” (Computer Simulation) வெற்றிகரமாகச் செய்தார்கள்.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How Did the Moon form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic - Invaders from Space - Meteorites (Sep 1986)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies (2005)
10 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
11 Wikipedia - Inner Structure of the Moon (January 31, 200
******************

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [February 29, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/03/01/how-moon-was-created/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! சனிக்கோளின் வளையங்கள் எப்படி உருவாகின ? (கட்டுரை: 19)

(கட்டுரை: 19)

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

“அடுத்த பத்தாண்டுத் துவக்கத்தில் நாசா புரியப் போகும் ‘விண்வெளி ஊடுருவு அளப்புத் திட்டம்’ [The Space Interferometry Mission (SIM)] 30 அடிச் சட்டத்தில் பற்பல தொலை நோக்கிகளை அமைத்து ஒளியியல் பௌதிகத்துறையின் உச்ச நுணுக்கத்தில் விண்வெளியைக் கூர்ந்து நோக்கப் போகின்றன. அந்த விண்ணோக்கி விழிகள் பூமியைச் சுற்றிக் கொண்டு செவ்வாய்க் கோளில் விண்வெளி விமானி ஒருவன் சைகை காட்டும் கைவிளக்கு ஒளியைக் கூடக் கண்டுவிடும். அந்த உளவிகள் பூமியிலிருந்து 50 ஒளியாண்டு தூரத்தில் அடங்கிய 1000 விண்மீன்களை ஆராயக் கூடும் ! அடுத்து நாசா ஏவப் போகும் ‘அண்டவெளிக் கோள் நோக்கி’ (Terrestrial Planet Finder) பூமியைப் போலுள்ள மற்ற கோள்களைக் கண்டுபிடிக்கும் தகுதி உள்ளது”

மிசியோ காக்கு, பௌதிகப் பேராசிரியர், நியூ யார்க் நகரப் பல்கலைக் கழகம் (Michio Kaku)

இதுவரை அனுப்பிய அண்டவெளி உளவுக் கப்பல்களிலே காஸ்ஸினி-ஹியூஜென் விண்ணுளவிக் கப்பலே உன்னத வேட்கைத் தொலைப் பயணக் கருவியாகக் கருதப்படுகிறது. மனித இனம் அண்டவெளியைத் தேடித் 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, டிடான் எனப்படும் சனிக்கோளின் துணைக்கோள்! முகில் மண்டலம் சூழ்ந்த அந்தப் பனி நிலவு, பூர்வீகப் பூமி உயிரினங்கள் பெருகும் ஓரண்டமாக எவ்விதம் உருவாகியது என்பதற்கு மூல ஆதாரங்களைக் கொண்டிருக்கலாம் !

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

சனிக்கோளின் தனித்துவ மகத்துவ ஒளிவளையங்கள்

சூரிய மண்டலத்திலே நீர்மயமான பூமியைப் போல் தனித்துவம் பெற்றது ஒளிமய வளையங்கள் அணிந்த எழிலான சனிக்கோள் ! நானூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு காலிலியோ தன் புதிய தொலைநோக்கியில் சனிக்கோளையும் இறக்கைபோல் தெரிந்த அதன் வளையங்களைக் கண்டது வானியல் விஞ்ஞானம் உலகில் உதயமாக அடிகோலியது ! சனிக்கோளைத் தொலைநோக்கியில் ஆய்வு செய்த முப்பெரும் விஞ்ஞானிகள், இத்தாலியில் பிறந்த காலிலியோ, டச் மேதை கிரிஸ்டியன் ஹியூஜென்ஸ் [1629-1695], பிரென்ச் கணித ஞானி கியோவன்னி காஸ்ஸினி [1625-1712]. முதன்முதலில் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி சனிக்கோளை ஆராய்ந்தவர் உலகத்தின் முதல் பெளதிக விஞ்ஞானிக் கருதப்படும் காலிலியோ. அவர் ஆக்கிய தொலைநோக்கிப் பிற்போக்கானதால் சனியின் வளையங்கள் செம்மையாகத் தெரியவில்லை ! கால வேறுபாட்டால் பிறகு சனி வளையங்களின் சரிவுக் கோணம் மாறுவதையும், காலிலியோ காணாது தவற விட்டார்!

1655 இல் ஹியூஜென்ஸ் முதன்முதல் சனியின் துணைக்கோள் டிடானைக் [Titan] கண்டுபிடித்தார். வளையங்களை 1610 இல் சனியின் சந்திரன்கள் என்ற தன் கருத்தை மாற்றி 1612 இல் காலிலியோ சனி ஒரு நீள்கோளம் [Ellipsoidal Planet] என்று தவறாகக் கூறினார்! 1659 இல் ஹியூஜென்ஸ் காலிலியோவின் கருத்தைத் தனது மேம்பட்ட தொலைநோக்கியில் சரிபார்த்த போது, அவை சந்திரன்கள் அல்ல வென்றும், சனி நீள்கோள் அண்டமில்லை என்றும் அறிவித்தார். சனியைச் சுற்றி இருக்கும் ‘திடத் தட்டுதான் ‘ [Solid Plate] அவ்விதக் காட்சியைக் காலிலியோவுக்கு காட்டி யிருக்க வேண்டும் என்று ஹியூஜென்ஸ் எடுத்துக் கூறினார்.

அதற்கடுத்து இன்னும் கூரிய தொலைநோக்கியை ஆக்கிய பிரென்ச் கணிதஞானி காஸ்ஸினி, அது திடப் பொருள் தட்டில்லை என்றும், சனியைத் தொடாது சுற்றி யிருக்கும் துளைத் தட்டு என்றும் கண்டுபிடித்தார். காஸ்ஸினி மேலும் சனியின் உட்தள, வெளிப்புற வளையங்கள், வளையங்களின் இடைவெளிகள், சனியின் மற்ற நான்கு பனிபடர்ந்த துணைக் கோள்கள் இயாபெடஸ், ரியா, டையோன், டெதிஸ் [Icy Moons: Iapetus, Rhea, Dione, Tethys] ஆகியவற்றையும் கண்டுபிடித்தார். வளையங்களின் விளிம்புகள் பூமியை நேராக நோக்கும் போது, சில சமயங்களில் வளையங்கள் தெரியாது சனியின் கோள வடிவம் மட்டுமே தொலைநோக்கியில் தெரிகிறது!

சனிக்கோள் வளையங்களின் தனித்துவ அமைப்புகள்!

சூரிய குடும்பத்தில் பூதக்கோள் வியாழனுக்கு அடுத்தபடி இரண்டாவது பெரிய கோள் சனிக்கோளே. சனிக்கோள் நமது பூமியைப் போல் 95 மடங்கு பெரியது. தன்னைத் தானே சுற்ற 10.5 மணி நேரமும், பரிதியைச் சுற்றிவர 29.5 ஆண்டுகளும் எடுத்துக் கொள்கிறது. சனிக்கோளின் விட்டம் மத்திய ரேகைப் பகுதியில் 75,000 மைலாக நீண்டும், துருவச் செங்குத்துப் பகுதியில் 7000 மைல் சிறுத்து விட்டம் 68,000 மைலாகக் குன்றியும் உள்ளது. சனியைச் சுற்றிவரும் வளையங்களின் எண்ணிக்கை சுமார் 100,000 என்று அனுமானிக்கப் படுகிறது. அந்த வளையங்களில் விண்கற்களும், தூசிகளும், துணுக்குகளும் பனிமேவி இடைவெளிகளுடன் வெகு வேகமாய்ச் சுற்றி, சூரிய ஒளியைப் பிரதிபலிப்பதால், அவை சுடர்விட்டுப் பிரகாசிக்கின்றன. வளையங்களின் தடிப்புகள் 10 மைல் முதல் 50 மைல் வரை பெருத்து வேறு படுகின்றன. சனிக்கோளின் வெளிப்புற வளையத்தின் விட்டம் மட்டும் 169,000 மைல் என்று கணக்கிடப் பட்டுள்ளது! தூரத்திற் கேற்ப வளையங்களின் துணுக்குகள் பல்வேறு வேகங்களில் சனிக்கோளைச் சுற்றி வருவதால்தான், அவை சனியின் ஈர்ப்பு விசையில் இழுக்கப்பட்டு சனித்தளத்தில் மோதி நொறுங்காமல் தப்பிக் கொள்கின்றன!

சனி மண்டலம் வாயுப் பாறை உறைந்த ஒரு பனிக்கோளம்!

சனித் தளத்தின் திணிவு [Density] பூமியின் திணிவில் எட்டில் ஒரு பங்கு! காரணம் சனிக் கோளில் பெரும்பான்மையாக இருப்பது பாறையாக உறைந்திருக்கும் ஹைடிரஜன் [Hydrogen] வாயு. மிக்க பளு உடைய சனிக்கோளின் சூழ்நிலை, சூழக அழுத்தத்தைச் [Atmospheric Pressure] சனியின் உட்பகுதியில் விரைவில் உச்சமாகி ஹைடிரஜன் வாயு திரவமாய்க் குளிர்ந்து கட்டியாகிறது [Condenses into a Liquid]. உட்கருவில் திரவ ஹைடிரஜன் மிக்கப் பேரழுத்தத்தால் இரும்பாய் இறுகி, உலோக ஹைடிரஜன் [Metallic Hydrogen] பாறை ஆகி, மின்கடத்தி யாக [Electrical Conductor] மாறுகிறது. சனிக்கோளம் ஒரு பிரமாண்டமான காந்தக் களமாக [Magnetic Field] இருப்பதற்கு இந்த உலோக ஹைடிரஜனே காரணம்

நாசா ஏவிய காஸ்ஸினி-ஹியூஜென்ஸ் விண்ணுளவியின் தலையான பணி, ஹியூஜென்ஸ் உளவியைச் சுமந்து கொண்டு சனிக்கோளை அண்டி, அதைச் சுற்றி வருவது. சனிக்கோளைச் சுற்றும் போது, அதன் நூதன வளையங்களின் அமைப்பு, பரிமாணம், போக்கு, இடைவெளிகள் ஆகியவற்றை அளந்து ஆராய்வது. அடுத்து சனியின் சந்திரன்களை நெருங்கி அவற்றையும் ஆராய்ந்து புதுத் தகவல்களைப் பூமிக்கு அனுப்பும் பணி. ‘இதுவரைக் குருடர் தடவிப் பார்த்த யானையைப் போன்றுதான், சனிக்கோளின் காந்த கோளத்தைப் பற்றி வானியல் விஞ்ஞானிகள் தெரிந்து கொண்டிருந்தனர்! இப்போதுதான் யானையைக் கூர்ந்து பார்க்கப் போகிறோம்’ என்று டாக்டர் டாம் கிரிமிகிஸ் [Dr. Tom Krimigis John Hopkins Applied Physics Lab, Laurel Maryland] கூறுகிறார். பரிதியின் மேனியிலிருந்து வெளியேற்றப் பட்ட பரமாணுக்களின் புயல் வெள்ளம் சூழ்ந்த சக்தி மிக்க துகள்கள் உருவாக்கிய காந்த கோளமே, சனிக்கோளைச் சுற்றிலும் போர்த்தி யுள்ளது.

சனிக்கோள் அணிந்துள்ள ஒளிவீசும் எழில் வளையங்கள்!

சனி மண்டலத்தின் ஒளிமயமான வளையங்கள் மிகவும் பிரம்மாண்டமான பரிமாணம் உடையவை ! சனியின் வளையங்களை பெண்ணின் கை வளையல் என்றோ, கால் சிலம்பாகவோ, அன்றி இடை அணியாகவோ எப்படி வேண்டு மானாலும் ஒப்பிடலாம் ! சனிக் கோளின் விட்டம் சுமார் 75,000 மைல் என்றால், அதற்கு அப்பால் சுற்றும் வெளி வளையத்தின் விட்டம் 170,000 மைல்! உள்ளே இருக்கும் முதல் வளையத்தின் விட்டம் 79,000 மைல் ! E,G,F,A,B,C,D, என்னும் பெயர் கொண்ட ஏழு வளையங்கள், சனியின் இடையை ஒட்டியாண அணிகளாய் எழிலூட்டுகின்றன! E என்னும் வளையம் அனைத்துக்கும் வெளிப்பட்டது. D என்னும் வளையம் அனைத்துக்கும் முற்பட்டது. A வளையத்துக்கும் B வளையத்துக்கும் இடைவெளி மட்டும் சுமார் 3000 மைல்! காலில் அணியும் சிலம்புக்குள்ளே இருக்கும் முத்துக்களைப் போல் ஒவ்வொரு வளையத்தின் உள்ளே கோடான கோடித் தனித்தனித் துணுக்குகள் [Individual Ringlets] பரவலாகி, சனிக் கோளை வட்டவீதிகளில் [Circular Orbits] சுற்றி வருகின்றன. விண்கப்பல் வாயேஜர்-2 தனிக்கருவி மூலம் எண்ணியதில் சனியின் வளையங்களில் சுமர் 100,000 மேற்பட்ட கற்களும், பாறைகளும் சுற்றுவதாக அது காட்டி யுள்ளது!

வளையங்கள் யாவும் சனியின் மத்திமரேகை மட்டத்தில் [Equator Plane] சுற்றும், வட்டவீதிக்கு 27 டிகிரி சாய்ந்த கோணத்தில் அமைந்துள்ளன. சுடர்வீசும் வளையங்கள் எல்லாம் திரட்சியான தட்டுக்கள் [Solid Disks] அல்ல! சில இடத்தில் வளையம் 16 அடியாக நலிந்தும், சில பகுதியில் 3 மைல் தடித்துப் பெருத்தும் உள்ளன. வளையங்களில் பல்லாயிரக் கணக்கான பனித்தோல் போர்த்திய கூழாம் கற்கள் [Pebbles], பாறைகள், பனிக் கட்டிகள், தட்ப வாயுக் கட்டிகள் [Frozen Gases] தொடர்ந்து விரைவாக ஓடிச் சனிக்கோளைச் சுற்றி வருகின்றன! வளையங்கள் சூரிய ஒளியில் மிளிர்வதற்குப் பனி மூடிய கற்களும், பனிக் கட்டிகளுமே காரணம். சனிக்கோளை நெருங்கிய உள் வட்ட வளையத்தின் துணுக்குகள் 2 மணி நேரத்திற்கு ஒரு முறை வெகு வேகமாகச் சுற்றிவரும் போது, வெளி வட்ட வளையத் துணுக்குகள் சிறிது மெதுவாக 15 மணி நேரத்தில் ஒரு தரம் சுற்றுகின்றன. வளையத் துணுக்குகளின் பரிமாணம் தூசியாய் இம்மி அளவிலிருந்து, பாறைகளாய் 1000 அடி அகலமுள்ள வடிவில், வட்டவீதியில் உலா வருகின்றன.

சனிக்கோள் வளையங்கள் எப்படி உருவாயின என்பது புதிரே

பனித்தோல் மூடிய துணுக்குகள், தூசிகள் நிரம்பிய சனியின் வளையங்கள் பரிதியின் ஒளியை எதிரொளிக்கின்றன ! அவற்றின் மீது விழும் 80% ஒளித்திரட்சியை அவை எதிரனுப்புகின்றன. ஒப்புநோக்கினால் சனிக்கோள் தான் பெறும் 46% சூரிய ஒளியைத் திருப்பி விடுகிறது. பூதக்கோள் வியாழன், யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய கோள்கள் ஓரிரு வளையங்களைக் கொண்டிருந்தாலும் அவை பூமியிலிருந்து தெரியப் படுவதில்லை ! பரிதியின் வெளிக்கோள்களான வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன் அனைத்தும் பெரும்பான்மையாக வாயுக்கள் கொண்ட வாயுக் கோள்கள். அசுர வேகத்திலும், பூதக் கவர்ச்சி ஆற்றலிலும் அகப்பட்ட கோடான கோடி துண்டு, துணுக்குகளை சனிக்கோள் ஒன்றுதான் தனது மத்திம ரேகைத் தளத்தில் (Equator Plane) வட்ட வீதியில் சுற்றும் பல்வேறு வளையங்களாய் ஆக்கிப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளது ! செவ்வாய்க் கோளுக்கு அப்பால் கோடான கோடிப் விண்கற்கள், பாறைகள் பூதக்கோள் வியாழன் ஈர்ப்பாற்றலில் சுற்றி வந்தாலும் அவற்றைத் தனது சொந்த வளையங்களாக மாற்றி இழுத்துக் கொள்ள முடியவில்லை ! சனிக்கோள் மட்டும் எப்படித் தன்னருகே கோடான கோடிப் பனிக்கற்களை வட்ட வீதிகளில் சுற்றும் தட்டுகளாய்ச் செய்தது என்பது இன்னும் புதிராகவே இருந்து வருகிறது ! பேராசிரியர் மிசியோ காக்கு கூறியது போல் இந்த புதிய நூற்றாண்டில் சனிக்கோளின் அந்த நூதனப் புதிரை யாராவது ஒரு விஞ்ஞானி விடுவிக்கப் போகிறார் என்று நாம் எதிர்பார்க்கலாம் !

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - What Created Saturn’s Rings ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic - Invaders from Space - Meteorites (Sep 1986)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206102&format=html
11 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40308155&format=html
12 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40407085&format=html
13 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
14 “Physics of the Impossible” Michio Kaku - Article By : Casey Kazan (March 4, 200
******************

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [March 5, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/03/07/saturn-rings/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! செவ்வாய்க் கோளில் நீர் வரண்டது ஏன் ? (கட்டுரை: 20)

(கட்டுரை: 20)

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

பூமியை ஒத்த செந்நிறக் கோள்
தோன்றிய காலத்தில்
பொங்கி நிரம்பின ஏரிகள் !
பூரித் தோடின ஆறுகள் !
சூரியக் கனல் தாக்காது
உயிர்களுக்கு
வாயுக்கள் குடை பிடிக்கும் !
பூதங்களாய்
எழும்பின எரிமலைகள் !
இரும்புச் செங்கற்கள் வெளியேறி
திரவ உட்கருவும்
திடமானது !
எடையும் ஈர்ப்பும் குறைந்தன !
குடைவெளி சிதைந்து
நீர்மயம் ஆவி யானது !
நிலவிய ஏரிகள் வரண்டன !
பூர்வத் தடங்கள்
சீராகப்
புராணக் கதை கூறுமாம் !
மாய்ந்ததோ
உயிரின மெல்லாம் ?
காய்ந்ததோ
செவ்வாய்த் தளமெல்லாம் ?
மண்ணும் சிவந்ததோ ?
விண்வெளியில் செவ்வாயும்
செந்நிற மானதோ ?

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

ஜொஹானஸ் கெப்ளர் [German Astronomer Johannes Kepler]

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

ஜெஃப்ரி பிளௌட் நாசா விஞ்ஞானி [Jeffrey Plaut, NASA JPL Investigator]

நீரின்றி உயிரினத் தோற்றத்துக்குப் பிறப்பில்லை. இப்போது செவ்வாயில் நீர் இருந்தது தெரிந்த பிறகு எல்லாம் இசைந்து வருகின்றன. செவ்வாய்த் தளத்தில் ஆற்றுநீர் ஓடியதற்குச் சான்றுகள் கிடைத்திருப்பதைப் பின்பற்றி நீண்டகாலத் திட்டப் பணியை நாசா மேற்கொள்ளப் போகிறது.

எட்வேர்டு வைலர் நாசா விண்வெளி விஞ்ஞான ஆளுநர் (Edward Weiler)

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

கியோவன்னி பிக்கார்டி, ரோம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் [Gionanni Picardi]

செவ்வாய்க் கோளில் நீர் ஏரிகள் ஆறுகள் வற்றிப் போன விந்தை

2000 ஆம் ஆண்டு ஜூன் 29 இல் நாசா விஞ்ஞானிகள் அறிவித்த தகவல் இது : செந்நிறக் கோள் செவ்வாய் ஒரு காலத்தில் நீர்மயமாய் இருந்ததின் சான்றுகள் சர்வேயர் விண்ணுளவி (Mars Global Surveyor Spacecraft) மூலமாக அறியப்பட்டுள்ளன. அந்த சான்றுகள் செவ்வாய்க் கோளில் உயிரனங்கள் ஒரு காலத்தில் வாழ்ந்திருந்திருப்பதை நம்பிட ஏதுவாய் உள்ளன. விண்ணுளவியின் கண்டுபிடிப்பு செவ்வாய்க் கோளில் நீர்நிலைக் காலநிலைப் படுகைகளுக்கு (Seasonal Deposits Associated with Springs) உடந்தைச் சான்றுகளாகக் கருத்தப்படுகின்றன. நாசா விஞ்ஞானிகள் இப்போது கேட்பது இதுதான் : செவ்வாய்க் கோளில் தற்காலப் பனிமூட்டத்தில் உறைந்து கிடக்கும் நீர் மயத்துக்குக் காரணமான நீர் கொள்ளளவு கடந்த காலத்தில் எப்போது, எங்கிருந்து வந்தது ? எத்துணை பரிமாணம் எந்த வடிவில் இருந்தது என்பதே.

பல்லாண்டுகளுக்கு முன்பே செவ்வாய்க் கோளின் கடந்த கால நீர்மயத் தடத்தை விஞ்ஞானிகள் உளவி அறிந்து கொண்டிருந்தார். செந்நிறக் கோளின் தளத்தில் நெளிந்து போகும் பாறை நெளிவுகள் ஆறுகள் ஓடியிருப்பதை நிரூபிக்கின்றன என்று கூறினார். செவ்வாய் தோன்றிய ஆரம்ப காலத்தில் நீரோடும் ஏராளமான ஆறுகள் ஏரிகள் பூமியைப் போல் இருந்ததாகத் தெரிகிறது. 1972 இல் செவ்வாய் அருகே பறந்து சென்ற மாரினர்-9 விண்கப்பல் முதன்முதல் காய்ந்து வரண்டு போன தளங்களைப் படமெடுத்து அனுப்பியது. சமீபத்தில் கலி·போர்னியா தொழில்நுணுக்கக் கூடத்தின் டிமதி பார்க்கர் (Timothy Parker) செவ்வாய்க் கோளில் காய்ந்து போன பல்வேறு ஆற்றுப் படுகைகள் இருப்பதை எடுத்துக் காட்டியிருக்கிறார். அவற்றில் பூர்வீக ஆற்றுக் கரைகள், ஏரிக் கரைகள் காணப்படுகின்றன. 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் உண்டான பூத எரிமலை எழுச்சிகளால் அந்த நீர்மய ஏரிக் கரைகள் மிகவும் பாதிக்கப் பட்டிருந்தன.

2000 ஆம் ஆண்டில் செவ்வாய் சர்வேயர் விண்ணுளவி அனுப்பிய படங்களை ஆராய்ந்த அண்டவெளி விஞ்ஞானிகள் திவான் பர்ர், ஆல்·பிரட் மெக்கீவன் (Devon Burr & Alfred McEwen) இருவரும் கூறியது: இரண்டு பள்ளத் தாக்குகளை இணைக்கும் ஓர் ஆற்றுப் போக்குத் தடத்தையும் அதன் ஏரிக் கரைகளையும் பார்த்தால் அவற்றில் நீர்மயம் சுமார் 40 மில்லியன் ஆண்டுகள் நீடித்து இருந்திருப்பதாகத் தெரிகிறது. நீரில் வளர்ந்த பேரளவு அல்லிச் செடிகள் செவ்வாய்க் கோளின் அடித்தளத்தில் அமுக்கப்பட்டுக் கிடக்கலாம் என்று அவர்கள் ஊகிக்கிறார்கள். அடுத்துச் செல்லும் செவ்வாய்த் தள விண்ணுளவிகள் தரையைத் துளைத்து அவற்றைச் சோதிக்கும். சர்வேயர் படங்களை ஆராய்ந்த கென்னத் எட்ஜெட், மைக்கேல் மாலின் (Kenneth Edgett & Michael Malin) இருவரும் மற்றுமொரு புதிய கருத்தைக் கூறினார். அவர்கள் செவ்வாய்க் குன்றுகளில் இடையே கீறிக் கொண்டு கீழோடும் வடிகால் நதிகளைக் (Gullies) காட்டினார். அவை யாவும் கனடா, ஐஸ்லாந்து, கிரீன்லாந்து வடிகால் நதிகளைப் போலிருந்தன. அந்த கசிவு வடிகால் நதிகள் தளத்தின் உள்ளே பனியுருகி வெளியாகி யிருக்கலாம் என்று எண்ண இடமிருக்கிறது. செவ்வாய்க் கோளின் தற்போதிய தட்ப வெப்ப அழுத்தச் சூழ்நிலை அப்படி வெளிவரும் எந்தக் கசிவு நீரையும் உடனே ஆவியாக்கி விடுகிறது.

செவ்வாயின் தென்துருவத்தில் அகண்ட ஆழமான பனித்தளம்

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

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

நீர்மைச் சேமிப்புள்ள துருவ பனிப்பொழிவுகள்

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

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

செவ்வாயில் துருவப் பனிப் பாறைகள்

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

செவ்வாய்த் தள நீர் வெள்ளம் எப்படி வரண்டு போனது ?

மூன்றரை பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமியைப் போல் நீர்வளம் கொண்ட செவ்வாய்க் கோளின் நீர்மயம் வரண்டு போனதற்குப் பல காரணங்களைக் கூறலாம்.

1. ஆதி காலத்தில் செவ்வாய்க் கோளின் உட்கரு பூமியின் உட்கருவையைப் போல் கொதிக்கும் திரவ உலோகமாக இருந்தது. அப்போதிருந்த செவ்வாயின் வலுத்த ஈர்ப்பாற்றல் பூமியைப் போல் ஓர் வாயு மண்டலக் குடையைக் கொண்டிருந்தது. அதனால் செவ்வாய்த் தளத்தைச் சூரியக் கனல் சூடாக்காது நீர்வளம், நிலவளம் செழித்திருந்தது. பிறகு பெருத்த எரிமலை வெடிப்புகள் எழுந்து உட்குழம்பு வெளியேறி ஏதோ ஒரு காரணத்தால் கொதிக்கும் திரவ உட்கரு குளிர்ந்து திடப்பொருளாகிச் சுருங்கி, எடை குறைந்து அதன் ஈர்ப்பாற்றலும் குன்றிப் போனது. அதன் பிறகு செவ்வாய்க் கோளின் பாதுகாப்பு வாயு மண்டலம் மறைந்தது. சூரியக் கனல் செவ்வாய்க் கோளை நேராகத் தாக்கி நீர்வளம் யாவும் மெதுவாக ஆவியாகி அண்ட வெளியில் காணாமல் போனது. வெப்பமும், குளிரும் மீண்டு மீண்டு நீர்மயம் ஆவியாகவும், பனிப்பாறை ஆகவும் சேர்ந்தன.

2. செவ்வாய்த் தள உளவிகள் (Mars Exploration Rovers & Mars Express Spaceship) அனுப்பிய தகவல் மூலம் செவ்வாய்க் கோள் தோன்றி 600 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு பெருத்த ஒரு காலநிலை மாறுதல் உண்டானது அறியப்பட்டது. செவ்வாயின் சூடான திரவ உட்கரு குளிர்ந்து திடநிலை அடைந்திருக்கலாம் அப்போது. அடுத்து 2006 இல் பிரென்ச் வானியல் பௌதிக விஞ்ஞானி ஜான் பியர் பிப்பிரிங் (Jean Pierre Bibring) செவ்வாய்த் தளத்தின் ஜிப்ஸம் தாதுக்கள், செந்நிற ஹாமடைட் இரும்பு உலோகப் பொருட்களை (Minerals of Gypsum & Red Hamatite on Martian Surface) ஆராய்ந்து பெருத்த எரிமலை வெடிப்புகள் (A Heavy Period of Volcanism) எழுந்து காலநிலை பெரிதும் மாறியது என்று கூறினார். உயிரின வாழ்வுக்கு ஏதுவாக இருந்த செவ்வாய்ச் சூழ்நிலை பிறகு உயிரின அழிவுக்கு அடிகோலியது.

3. எண்ணற்ற எரிமலை வெடிப்புகள் நிகழ்ந்த செவ்வாய்க் கோள் குளிர்ந்த பிறகு செவ்வாயின் திரவ உட்கரு திரண்டு திடமாகிக் காந்த மண்டலம் (Magnetic Field) சிதறிப் போனது. செவ்வாயின் பாதுகாப்பு வாயுக் குடை மறைந்து உயிரினம் வாழும் சூழ்நிலை நாசமானது. சூரிய கனப்புயல் அடித்து ஈரம் எல்லாம் உறிஞ்சிப் பட்ட செவ்வாய் எரிமலைக் குழிகள் நிரம்பிய பாலைச் செம்மண்ணாய் ஆகியது. பூமியைப் போல் ஒரு காலத்தில் நீல நிற நீர்க் கோளமாய் இருந்த செவ்வாய் செந்நிறக் கோளாய்ச் சூடும் பனியும் மிகுந்து முற்றிலும் மாறிப் போனது !

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Why Did Mars Dry out ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic - ()
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 NASA Announces Discovery of Evidence of Water in Mars By Andrew Bridged (Jan 20, 2000)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40602032&format=html
13 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40602101&format=html
14 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40703221&format=html
15 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40708091&format=html

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

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [March 13, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/03/14/water-on-mars/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! அகிலத்தை மர்மான ஈர்ப்பியல் எப்படி ஆள்கிறது ? (கட்டுரை: 21)

(கட்டுரை: 21)

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

காலமே கடவுளின் கடிவாளக்
குதிரை !
கண்ணுக்குத் தெரியாத
புதிர்க் குதிரை !
முடிவும் முதலு மில்லாத
வடிவிலாக் குதிரை !
ஓயாது ! சாயாது ! ஓடாமல்
நிற்காது !
முற்காலம், பிற்காலம், தற்காலம்
கொண்ட
பொற்கால் குதிரை !
முன்னே பாயும் ! பின்னே தாவாது !
நேராகச் செல்லும் !
பாதை மாறாது ! பயணம் கோணாது !
வேகம் மாறாது !
விந்தைகள் தீராது ! புதிர்கள் குன்றாது !
திசைகள் மாறிப் போயினும்
விசைகள் மாறாது !
விண்வெளியில்
ஒளிமந்தைகளை இழுத்துச் செல்லும்
கருங்குதிரை !
காலத்தை நிறுத்தி வைக்கக்
கடிவாள மில்லை
கடவுளுக்கும் !
காலத்தின் கர்ப்பக் கருவா
ஞாலம் ?
ஆதி அந்த மில்லாமல்
ஊதி உப்பிடும்
கால வெளிப் பலூனே
கடவுளா ?

ஜார்ஜ் பெர்னாட் ஷா (1856-1950)

“ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி தற்கால மானிட ஞானத்தில் உதயமான ஒரு மாபெரும் சித்தாந்தச் சாதனை.”

பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல் (1872-1970)

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)

“நமது வலுவற்ற நெஞ்சம் உணரும்படி, மெய்ப்பொருள் ஞானத்தைத் தெளிவு படுத்தும், ஓர் உன்னத தெய்வீகத்தைப் பணிவுடன் மதிப்பதுதான் என் மதம். அறிவினால் அளந்தறிய முடியாத பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சத்தை உண்டாக்கிய ஒரு மாபெரும் ஒளிமயமான ஆதிசக்தி எங்கும் நுட்ப விளக்கங்களில் பரவியிருப்பதை ஆழ்ந்துணரும் உறுதிதான், என் கடவுள் சிந்தனையை உருவாக்குகிறது.”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

மாபெரும் பளுக் கொண்ட பூதக் கருந்துளை கண்டுபிடிப்பு !

2008 மார்ச் 18 ஆம் தேதி பிரபஞ்ச வெளியில் 3.5 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் பூதகரமான மிகப் பெரிய ஒரு கருந்துளை கண்டுபிடிக்கப்பட்டது ! அதன் நிறை மாபெரும் காலாக்ஸி வடிவமாக 18 பில்லியன் சூரியன்களின் பளுவாக ஊகிக்கப்பட்டது ! அது ஓர் இரட்டைக் கருந்துளை ! பெரிய கருந்துளை சிறியதை விட ஆறு மடங்கு நிறை மிகுந்தது ! அப்பெரும் கருந்துளை குவஸார் ஒன்றின் (Quasar OJ-287) உட்கருவை உருவாக்கிக் கொண்டிருந்தது. பேரளவுக் கதிர்வீச்சைப் பொழிந்து பிண்டத் துண்டங்களைச் சுழற்றி விழுங்கும் கருந்துளை கொண்ட குவஸார் என்பது பேரொளி வீசும் போலி விண்மீன் அண்டங்கள் (Quasi Steller Objects) கொண்டது. விண்வெளி விஞ்ஞானிகள் சிறிய கருந்துளையின் சுற்றுவீதியைக் கண்காணித்து முன்னைவிட வலுவான ஈர்ப்பியல் சக்தியோடு (Stronger Gravitational Field) ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதியைச் சோதிக்க முடிந்தது !

பிரபஞ்சத்தின் மாபெரும் மர்மம் ஈர்ப்பியல் காலவெளி !

17 ஆம் நூற்றாண்டில் கலிலியோ காலத்தில் எழுந்து, ஐஸக் நியூட்டன் விளக்கி, ஐன்ஸ்டைன் விருத்தி செய்த அகில ஈர்ப்பியல் சக்தி 21 ஆம் நூற்றாண்டிலும் சற்று புதிராகவே நிலவி வருகிறது. நியூட்டன் முதலில் விளக்கிய ஈரளவுப் பரிமாண, தட்டையான ஈர்ப்பியல் உந்துவிசையை, ஐன்ஸ்டைன் நாற்பரிமாண காலவெளி வளைவாக நிரூபித்துக் காட்டினார். இப்போது நாமறிந்த ஈர்ப்பியலுக்கு “எதிர் ஈர்ப்பியல்” (Anti-Gravity) இருக்கிறது என்று நிரூபிக்க ஆராய்ச்சிகள் நடத்தப்படுகின்றன ! ஐன்ஸ்டைன் ஈர்ப்பியலே தெளிவாகப் புரியாத போது, புதிதாக உளவப்படும் எதிர் ஈர்ப்பியலை என்ன வென்று விளக்குவது ?

1687 இல் ஐஸக் நியூட்டன் (1642-1727) தனது மகத்தான விஞ்ஞானப் படைப்பு “பிரின்ஸ்பியாவில்” (Principia) முதன்முதலில் அறிவித்தார். கெப்ளர் விதிகளின்படி (Kepler’s Planetary Laws) அண்டக் கோள்களைச் சீராக நீள்வட்டத்தில் சுற்ற வைக்க வேண்டுமானால், ஒருவித உந்துசக்தி (Force) இருக்க வேண்டும் என்று அதில் விளக்கினார். நியூட்டன் ஆராய்ந்து நிலைநிறுத்திய “ஈர்ப்பியல் உந்துவிசைகள்” (Gravitational Forces) அண்டக் கோள்களின் பௌதிகத்தைப் பூமியில் விழும் பொருட்கள், எறிவாணங்கள் (Objects & Projectiles) ஆகியவற்றுடன் பிணைத்தன ! நியூட்டனின் மூன்று நகர்ச்சி நியதிகளும் (Newton’s Laws of Motion) அவரது கால்குலஸ் கணிதமும் பிரபஞ்சத்தின் படைப்பு முறைகளைப் புரிந்து கொள்ளப் பெரிதும் உதவின.

நியூட்டனின் பௌதிக விஞ்ஞானம் பிரபஞ்சத்தின் இயல்புப் பண்பான “திணிவுநிறை” (Mass) பல்வேறு தொடர்பற்ற முறைகளில் இருப்பதைக் காட்டுகிறது ! திணிவுநிறை எனப்படுவது “முடத்துவம்” (Inertia) உண்டாக்குவது ! நியூட்டன் “இயக்கவியலில்” (Newton’s Dynamics) உந்துவிசை = திணிவுநிறை X விரைவாக்கம் [F= Mass x Acceleration (F=ma)]. நியூட்டனின் “ஈர்ப்பியல் விதி” (Newton’s Gravitational Law) கூறுகிறது : [F= G Mass-1 X Mass-2/distance Square (F=Gm1m2/dxd)] அதாவது இரண்டு அண்டங்களுக்குள் உண்டாகும் கவர்ச்சி உந்துவிசை அவற்றின் நிறைக்கு ஏற்ப நேர் விகிதத்திலும், இடைவெளித் தூர ஈரடுக்கின் எதிர் விகிதத்திலும் உள்ளது என்றும் கூறுகிறது !

மர்மமான ஈர்ப்பியல் ஆற்றல் எப்படி ஆள்கிறது ?

கற்களை மேலே எறிந்தால் கீழே விழுகின்றன. அலைகள் கடலில் பொங்கி எழுந்து அடிக்கின்றன. அண்டக் கோள்கள் பரிதியைச் சுற்றி வருகின்றன. காலாக்ஸியில் ஒளிமந்தைகள் கோள்கள் போலச் சுற்றி வருகின்றன. இவற்றை எல்லாம் அகிலவெளியில் சீரான ஓரியக்கப் பண்பாட்டில் பில்லியன் ஆண்டுகளாக எது கட்டுப்படுத்தி ஆளுகிறது என்ற வினா எழுகிறது ! நியூட்டன் ஈர்ப்பியல் உந்துசக்தி என்றார். ஆனால் அவர் கூற்று அகில ரீதியாகப் படியவில்லை. ஐன்ஸ்டைன் அதை வேறுவிதமாகக் கற்பனித்துத் தன் ஒப்பியல் நியதியில் ஈர்ப்பியலைக் காலவெளியாகக் காட்டிப் பிரபஞ்சப் புதிர்களுக்குத் தீர்வு கண்டார்.

ஐன்ஸ்டைனின் ஈர்ப்பியல் நியூட்டன் கூறியது போல் ஈரண்டங்கள் கவர்ந்து கொள்ளும் ஓர் உந்துசக்தி யில்லை. நான்கு பரிமாண அங்களவு உடைய அகிலவெளிப் பண்பாடுதான் (Property of Space) ஐன்ஸ்டைன் விளக்கும் ஈர்ப்பியல் ! அண்டமோ, பிண்டமோ (Matter), அல்லது ஒளிமந்தையோ அவை அகில வெளியை வளைக்கின்றன ! அந்த காலவெளி வளைவே ஐன்ஸ்டைன் ஈர்ப்பியல். அதை எளிமையாக இப்படி விளக்கலாம். கால வெளியைத் தட்டையான ஈரங்கப் பரிமாண ஒரு ரப்பர் தாளாக வைத்துக் கொண்டால் கனத்த பண்டங்கள் ரப்பர் தாளில் குழி உண்டாக்கும். அந்த மாதிரி வளைவே ஐன்ஸ்டைன் கூறும் ஈர்ப்பியலாகக் கருதப்படுகிறது.

ஈர்ப்பியல் சக்தியை மனிதன் பிற சக்திகளைக் கட்டுப்படுத்துபோல் மாற்ற முடியாது ! சில சக்திகளைக் கூட்டலாம்; குறைக்கலாம், திசை மாற்றலாம். ஆனால் அண்டத்தின் ஈர்ப்பியலை அப்படிச் செய்ய இயலாது. ஈர்ப்பியலை எதிரொலிக்கச் செய்ய முடியாது. மெதுவாக்க முடியாது. விரைவாக்க இயலாது. திசைமாற்ற முடியாது. நிறுத்த முடியாது. அது ஒன்றை ஒன்று கவரும். ஆனால் விலக்காது.

ஐன்ஸ்டைன் மாற்றி விளக்கிய ஈர்ப்பியல் நியதி !

1915 இல் ஐன்ஸ்டைன் நியூட்டனின் ஈர்ப்பியல் விசையை வேறு கோணத்தில் நோக்கி அதை “வளைந்த வெளி” (Curved Space) என்று கூறினார். அதாவது ஈர்ப்பியல் என்பது ஒருவித உந்துவிசை இல்லை. அண்டத்தின் திணிவுநிறை விண்வெளியை வளைக்கிறது என்று முதன்முதல் ஒரு புரியாத புதிரை அறிவித்தார். மேலும் இரண்டு அண்டங்களின் இடைத்தூரம் குறுகிய நேர் கோட்டில் இல்லாது பாதையில் உள்ள வேறோர் அண்டத்தின் ஈர்ப்பியல் குழியால் உள்நோக்கி வளைகிறது. சூரியனுக்குப் பின்னால் உள்ள ஒரு விண்மீனின் ஒளியைப் பூமியிலிருந்து ஒருவர் நோக்கினால், ஒளிக்கோடு சூரியனின் ஈர்ப்பியல் தளத்தால் வளைந்து காணப்படுகிறது. அதாவது ஒளியானது ஒரு கண்ணாடி லென்ஸை ஊடுருவி வளைவது போல் சூரியனின் ஈர்ப்பு மண்டலம் ஒளியை வளைக்கிறது. அதாவது ஒளியைத் தன்னருகில் கடத்தும் போது சூரியனின் ஈர்ப்பியல் ஒரு “குவியாடி லென்ஸாக” (Convex Lens or Gravitational Lens) நடந்து கொள்கிறது. ஹப்பிள் தொலைநோக்கி காட்டிய அனைத்து காலாக்ஸி மந்தைகளும் ஈர்ப்பியல் வளைவால் குவியப்பட்டு ஒளி மிகையாகி பிரமிக்க வைத்தன ! அகில ஈர்ப்பியல் குவியாடி வளைவால் விளைந்த காலாக்ஸிகளின் ஒளிமய உருப்பெருக்கம் பொதுவாக 25 மடங்கு (Magnification of Brightness due to Natural Cosmic Gravitational Lens Amplification) !

விரிந்து கொண்டே போகும் விண்வெளி வளைவு !

விண்வெளியை ஒரு மாளிகை வடிவாகவோ, கோள உருவாகவோ முப்புற அங்களவுகளால் [Three Dimensional] கற்பனை செய்ய முடியாது. ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி அது நாற்புற அங்களவு [Four Dimensional] கொண்டது. அண்ட வெளியின் நான்காம் அங்களவு [Fourth Dimension], காலம் [Time]. கோடான கோடி அண்ட கோளங்களையும், ஒளிமயப் பரிதிகளையும் [Galaxies] பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ளதால், விண்வெளி வளைந்து வளைந்து, கோணிப் போய் [Curved & Distorted] விரிந்து கொண்டே போகிறது! விண்வெளியில் நகரும் அண்டக் கோள்களின் ஈர்ப்பியலால் ஒளியின் பாதை பாதிக்கப் படுகிறது. நீண்ட தூரத்தில் பயணம் செய்யும் ஒளி, அண்டத்தின் அருகே அதன் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் நுழையும் போது, நேர் கோட்டில் செல்லாது வளைந்தே செல்கிறது. தொலைவிலிருந்து வரும் விண்மீனின் ஒளி சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தின் அருகே சென்றால், அது உட்புறமாக சூரிய மையத்தை நோக்கி, நேர்வளைவு அல்லது குவிவளைவில் [Positive Curve] வளைகிறது. ஒளியானது சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தை நெருங்கும் போது, மையத்திற்கு எதிராக வெளிப்புறத்தை நோக்கி, எதிர்வளைவு அல்லது விரிவளைவில் [Negative Curve] திரிபாவ தில்லை!

ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி

2004 ஏப்ரல் 20 ஆம் தேதி நாசா 700 மில்லியன் டாலர் [Gravity Probe-B] விண்ணுளவியை போயிங் டெல்டா-2 ராக்கெட் மூலமாகப் பூமியை 400 மைல் உயரத்தில் சுற்றிவர அனுப்பியது. அந்த விண்ணுளவி ஓராண்டுகள் பூமியைச் சுற்றி ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க ஆய்வுகள் புரியும். உளவி-B ஐன்ஸ்டைன் புதிய விளக்கம் தந்த வெளி, காலம் [Space, Time] ஆகியவற்றைச் சோதிப்பதுடன், அவற்றைப் புவியீர்ப்பு ஆற்றல் எவ்விதம் திரிபு செய்கிறது என்றும் உளவு செய்யும். ஐன்ஸ்டைன் கோட்பாடுகளின் இரண்டு பரிமாணங்களை உறுதிப்பாடு செய்ய நான்கு உருண்டைகள் கொண்டு சுற்றும் ஓர் ஆழி மிதப்பி [Gyroscope] விண்ணுளவியில் இயங்கி வருகிறது! உளவி யானது ஒரு வழிகாட்டி விண்மீனை [Guide Star IM Pegasi] நோக்கித் தன்னை நேர்ப்படுத்திக் கொண்டு, காலம் வெளித் திரிபுகளைப் பதிவு செய்யும். ஓராண்டுகளாக ஆழிக் குண்டுகளின் சுற்றச்சுகள் [Spin Axes] எவ்விதம் நகர்ச்சி ஆகியுள்ளன வென்று பதிவு செய்யப்படும்.

விண்ணுளவி-பி என்பது ஈர்ப்பியல் பண்பின் பரிமாணங்களான காலம், வெளி ஆகியவற்றைப் பதிவு செய்யும் சார்பு நிலை சுற்றாழி மிதப்பி [Relativity Gyroscope]. அக்கருவியின் உபகரணங்களைப் படைத்தவர் நாசா, ஸ்டான்·போர்டு நிபுணர்கள். பூகோளத்தை 400 மைல் உயரத்தில், துருவங்களுக்கு நேர் மேலே வட்டவீதியில் சுற்றிவரும் ஒரு விண்சிமிழில் அமைக்கப் பட்டுள்ள நான்கு கோள மிதப்பிகளின் மிக நுண்ணிய கோணத் திரிபுகளை உளவித் துல்லியமாகப் பதிவு செய்ய வேண்டும். நான்கு கோளங்கள் ஆடும் அந்த மிதப்பி எந்த விதத் தடையும் இன்றி இயங்குவதால், ஏறக்குறைய பரிபூரணமாக கால வெளி மாறுதல்களை நுகர்ந்து அளந்து விடும் தகுதி பெற்றது. உருளும் அந்த நான்கு கோளங்கள் எவ்விதம் காலமும் வெளியும் பூமியின் இருக்கையால் வளைவு படுகின்றன என்பதைத் துல்லியமாக அளக்கும். மேலும் பூமியின் சுழற்சியால் அதன் அருகே காலமும், வெளியும் எப்படி அழுத்தமாகப் பாதிக்கப் படுகின்றன வென்றும் அவை கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்யும். பூமியின் ஈர்ப்பியலால் ஏற்படும் இந்த கால, வெளி மாறுபாடுகள் மிகவும் சிறிதானாலும், அவற்றின் பாதிப்புகள் பிரபஞ்ச அமைப்பிலும், பிண்டத்தின் இருக்கையிலும் பெருத்த மாற்றங்களை உண்டாக்க வல்லவை. நாசா எடுத்துக் கொண்ட ஆய்வுத் திட்டங்களில் விண்ணுளவி-பி ஆராய்ச்சியே மிக்க ஆழமாக உளவும், ஒரு நுணுக்கமான விஞ்ஞானத் தேடலாகக் கருதப் படுகிறது!

விண்வெளியில் ஈர்ப்பியலின் வேகம் (The Speed of Gravity)

2003 ஜனவரியில் முதன்முதலாக விஞ்ஞானிகள் ஈர்ப்பியலின் வேகம் மெய்யாக ஒளிவேகம் என்று அளந்து ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியை மற்றுமோர் சோதனை மூலம் நிரூபித்தார்கள் ! அந்த மகத்தான அளவை மெய்ப்பித்தவர்கள்: அமெரிக்காவின் வெர்ஜினியாவில் உள்ள தேசீய ரேடியோ வானியல் நோக்ககத்தைச் சேர்ந்த [National Radio Astronomy Observatory (NRAO)] எட்வேர்டு ·பெமலான்டும் (Edward Famalont) மிஸ்ஸொரி பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த செர்கை கோபைகின் (Sergei Kopeikin) என்பவரும்தான். அவர்கள்தான் முதன்முதலில் இயற்கையின் அடிப்படை நிலைத்துவமான ஈர்ப்பியல் வேகத்தைக் கண்டுபிடித்த இருவர் என்று நியூ சையன்டிஸ்ட் மாத இதழில் அறிவித்துப் பெருமைப்பட்டுக் கொண்டார்கள் ! ஐஸக் நியூட்டன் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சி உடனே அண்டங்களைப் பற்றுவது என்று நம்பினார். ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் தன் ஒப்பியல் நியதியில் அது ஒளிவேகத்தில் தாக்குவது என்று அனுமானம் செய்தார். அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் ஐன்ஸ்டைனின் அனுமானம் மெய்யானது என்று அழுத்தமாக நிரூபித்தனர் !

பூமியைப் போன்ற அண்டக் கோள்கள், சூரியனைப் போன்ற ஒளிவீசும் சுயவொளி விண்மீன்கள் ஆகியவற்றின் ஈர்ப்பாற்றல் சக்தி ஒளிச்சக்தி போல் ஒளிவேகத்தில் ஒன்றை ஒன்று பற்றிக் கொண்டு சுற்றி வருகின்றன ! உதாரணமாக விண்வெளியில் சூரியன் திடீரென்று மறைந்து போனால், பூமி தனது சுற்றுவீதியில் எட்டரை நிமிடங்கள் ஒழுங்காகச் சுற்றி வரும் ! அதாவது சூரிய ஒளி பூமியை அடையும் நேரம் வரை பூமி சுற்றுவீதியில் செல்லும். சூரிய ஈர்ப்புச் சக்தி நீங்கினால் எட்டரை நிமிடங்கள் கழித்து, நியூட்டன் நியதிப்படிப் பூமி சுற்றாது நேர் கோட்டில் செல்லும் !

அண்டக் கோளின் விந்தையான ஈர்ப்பியல் பண்பு

கலிலியோ சாய்ந்துள்ள பைஸா கோபுரத்திலிருந்து கனமான இரும்பு குண்டுகளையும், பளுவில்லாப் பண்டங்களையும் கீழே போட்டு இரண்டும் ஒரே விரைவாக்கத்தில் (Acceleration due to Gravity) விழுந்து ஒரே சமயத்தில் தரையைத் தொட்டதைக் காட்டினார். 1970 ஆண்டுகளில் பயணம் செய்த விண்வெளி விமானிகள் சூனியமான சந்திர மண்டலத்தில் இரும்பையும், பறவையின் இறகையும் கீழே போட்டு இரண்டும் ஒரே சமயத்தில் தரையைத் தொட்டதைக் காட்டி காலிலியோ சோதனையை மெய்ப்பித்தார்கள் !

ஐன்ஸ்டைனுடைய ஈர்ப்பியல் வெறும் இழுப்பு விசை மட்டுமில்லை ! அது பிரபஞ்சத்தைப் பின்னிக் கட்டுமானம் செய்த பிணைப்புச் செங்கல் சுண்ணம் ! பிரபஞ்சத்தில் பூதகரமான பயங்கரமான கருங்குழிகளை ஆக்குவதும் ஈர்ப்பியலே ! பிரபஞ்சமானது விரிக்கப்பட்ட ஒரு மாபெரும் ஈர்ப்பியல் படுக்கையில் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு ! பிண்டங்கள் இல்லாத பிரபஞ்சத்தில் ஈர்ப்பியல் சக்தி இருக்க முடியாது ! அதாவது ஈர்ப்பியல் என்பது கால வெளியில் இயங்கும் ஒரு பொதுவான நடப்பாடு ! பிரபஞ்சமானது ஈர்ப்பியல் எரிசக்தியாக இயக்கும் ஓர் யந்திரம் !

ஈர்ப்பியல் ஏறக்குறைய எல்லாவற்றையும் பிரபஞ்சத்தில் ஆட்டிப் படைக்கிறது ! பூமியில் உள்ள யந்திர சாதனங்கள் எல்லாம் அதனால் பாதிக்கப்பட்டு இயங்குகின்றன ! கடிகாரம் முதல் அணை, பாலம், ராக்கெட், விண்கப்பல், துணைக்கோள் அனைத்தும் ஈர்ப்பியலால்தான் இயங்குகின்றன. ஈர்ப்பியல் நமது உயரம், வடிவம், உணவு செரிப்பு, இரத்த ஓட்டம், மூளைப் பணி, மூச்சிழுப்பு, மூச்சு விடுப்பு அனைத்தையும் கட்டுப்படுத்துகிறது ! பூமத்திய ரேகையில் மணிக்கு 1000 மைல் வேகத்தில் சுற்றும் பூமியான ஓர் ஈர்ப்பியல் பம்பரத்தில் மனிதர் வாழ முடியும் என்று அறிய முடிகிறது !
[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Why Did Mars Dry out ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic - Searching for the Secrets of Gravity By: John Boslough (May 1989)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 NASA Announces Discovery of Evidence of Water in Mars By Andrew Bridged (Jan 20, 2000)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13. ABC of Relativity By : Bertrand Russell (1985)
14 Hyperspace By : Michio Kaku (1994)
15 Einstein’s Gravity - Warping Space & Lensing Star Light
16 Einstein Proved to be Right on Gravity -BBS News (January 8, 2003)
17 Physics of the Impossible - New Views of Time Travel, New Book By : Michio Kaku (200
18 The Daily Galaxy - 18 Billion Suns - Biggest Black Hole in Universe Discovered (March 18, 200

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

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [March 21, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/03/21/how-gravity-works/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! சுக்கிரன் வரட்சிக் கோளாய் எவ்விதம் மாறியது ? (கட்டுரை: 22)

(கட்டுரை: 22)

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

மின்னுவ தெல்லாம் பொன்னல்ல !
விண்மீன் போல்
கண்சிமிட்டும் மின்மினிகள்
விண்வெளியில்
கடன் வாங்குபவை !
கடன் கொடுப்பவை உயிர்மீன்கள் !
வெளுத்த தெல்லாம் வெண்ணையல்ல !
வான வில்லின் ஏழு வர்ணம்
நிஜமில்லை !
நீலக் கடலின் நிறமும்
மோன வெளி வண்ணமும்
காட்சிக் கனவு !
கடன் வாங்கிய களவு !
இடுப்புப் பிள்ளையைக்
கவண் கயிற்றில் சுற்றி இரவில்
வெண்ணிலவை
விளக்கேற்றி வைக்கும் பரிதி
பூமியில் !
நீல வண்ணம் வானிலே
பின்புல மானது எப்படி ?
தொடுவானில்
தொத்தி ஏற முடியாது
ஒளிகாட்டி
முடிசாயும் விடிவெள்ளி
நொடிப் பொழுதில் !

“சனியின் துணைக்கோள் டிடானுக்குப் பலூன், தள வாகனத்துடன் நாம் மீண்டும் விண்ணுளவியை அனுப்பி அதைத் தெளிவாக அறிந்துவரச் செல்ல வேண்டும். டிடான் மேற்தளத்தில் இருப்பது 50% நீர்ப்பனிக் கட்டி. உயிரின வளர்ச்சிக்கு ஏதுவான நீர்வளம், இரசாயன மூலக்கூறுகள் மற்றும் வெப்பம் அளிக்கப் புவிக்கனல் எரிசக்தி (Geothermal Energy) ஆகிய மூன்றும் அங்கே இருக்கலாம் என்று அறியப்படுகின்றன. கடந்த கண்டுபிடிப்புகள் டிடான் துணைக்கோள் பல முறைகளில் குறிப்பாக சூழ்வெளி வாயுப் பொருட்களில் பூமியை ஒத்திருப்பதைக் காட்டுகின்றன. “

பிரிட்டீஸ் விண்வெளிப் பேராசிரியர் ஜான் ஸார்நெக்கி (John Zarnecki)

“புறச்சூரியக் கோளின் (Extrasolar Planet) உஷ்ணம், அழுத்தம், வாயுக்கள், வாயுப்புயல் வேகம், முகிலோட்டம் போன்ற தளப்பண்புப் பரிமாணங்களை அளப்பது விஞ்ஞானிகளின் முக்கிய குறிக்கோள். அவற்றின் மூலம் அங்கே உயிரின வளர்ச்சிக்கு வசதிகள் உள்ளனவா என்று ஆராய முடிகிறது.”

மார்க் ஸ்வைன் நாசா ஜெட் உந்துசக்தி ஆய்வகம் (Mark Swain, NASA Jet Propulsion Lab, USA)

விண்வெளியில் கண்சிமிட்டும் விடிவெள்ளி

கி.பி. 1610 இல் காலிலியோ முதலில் தான் அமைத்த தொலைநோக்கியில், வெள்ளியின் நகர்ச்சியைப் பின் தொடர்ந்து பல மாதங்களாய் ஆராய்ச்சி செய்து வந்தார். அப்போதுதான் அவர் வெள்ளியின் வளர்பிறை, தேய்பிறை நிகழ்ச்சியை முதன் முதலில் கண்டுபிடித்து, வானியல் சரித்திரத்திலே ஒரு புரட்சியை உண்டாக்கினார். சூரிய மண்டலக் கோள்கள் பூமியை மையமாகக் கொண்டு சுற்றி வருகின்றன என்ற கிரேக்க வானியல் மேதை டாலமியின் [Ptolemy] கோட்பாடு பிழை என்று நிரூபித்துக் காட்டினார். போலந்தின் வானியல் மேதை காபர்னிகஸ் [Copernicus] கூறியபடி, சூரிய மண்டலக் கிரகங்கள் யாவும் சூரியனை மையமாகக் கொண்டு சுற்றி வருகின்றன என்ற பரிதி மைய நியதியே மெய்யானது என்பதற்கு முதல் கண்கூடான உதாரணமாக காலிலியோவின் கண்டுபிடிப்பு அமைந்து விட்டது! இப்புதிய நியதியைப் பறைசாற்றியதற்கு அவர் இத்தாலிய மதாதிபதிகளால் குற்றம் சாட்டப்பட்டு, விசாரணைக் குள்ளாகி சிறை வைக்கப் பட்டார்!

மேலும் தொலைநோக்கியில் காலிலியோ காணும் போது, பிறைவெள்ளி [Crescent Phase] பெரியதாகவும், முழுவட்டமற்ற குறைவெள்ளி [Gibbous Phase] சிறியதாகவும் இருக்கக் கண்டார். அதற்குக் காரணம் சுக்கிரன் மிக நெருங்கி பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையில் நகரும் போது, பெரியதாய்ப் பிறை வடிவிலும், தூரத்தில் சூரியனுக்கு அப்பால் நகரும் போது சிறியதாய் முழுமையற்ற வடிவிலும் தெரிகிறது. வெள்ளியைச் சுற்றி அடர்த்தியான மேக மந்தைகள் சூழ்ந்துள்ளதால் பூகோளத்திலிருந்து தீவிரமான ஆராய்ச்சிகள் எதுவும் பூதத் தொலை நோக்கி [Giant Telescope] மூலம் செய்ய முடியாது. வெள்ளியின் கோளத்தைப் பற்றி அறிந்த விபரங்கள் பல, விண்ணுளவிகள் மேக மூட்டத்தை ஊடுருவிச் சென்று, கதிரலைகள் [Radar] மூலம் கண்டுபிடித்துப் பூமிக்கு அனுப்பியவை!

பரிதி குடும்பத்தில் நீர்வள அண்டக் கோள்கள் படைப்பு

பதினான்கு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஏற்பட்ட பெருவெடிப்பு மின்னலில் இந்தப் பிரபஞ்சம் பேபியாகப் பிறந்தது ! தெறித்த ஒவ்வொரு துளியிலும் ஆதிமூலச் சக்தி பேரளவு அடர்த்தியாகிப் பேருவம் உண்டாக்கத் துவங்கியது ! ஆற்றல் அடர்த்தியில் தவழும் பிரபஞ்சம் நகர ஆரம்பித்துப் பெருக்கமானது ! பெருக்கத்தில் அடிப்படைப் பரமாணுக்கள் திடமாகி முதன்முதல் அணுக்கள் நிலையாகி எளிய ஹைடிரஜன், ஹீலிய அணுக்கருக்கள் தோன்றின ! அவ்விதம் கொந்தளித்த ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளில் ஆதிக்கனல் வெள்ளம் அணுக்கருக்களைப் பின்னிப் பிணைத்து அகிலக் கருமை விண்ணில் தூவிக் காலக் குதிரையை முடுக்கி விட்டது ! ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு கருமைப் பொருள் பிரபஞ்சத்தை அடுத்த யுக மகாத் தோற்ற மாறுபாட்டுக்குத் (Macrocosmic Transfiguration) தயார் செய்தது ! நூறு பில்லியன் காலாக்ஸிகள் பிரபஞ்சத்தில் உருவாகின ! சூன்ய விண்வெளியில் இந்த ஒளிமய மந்தைகள் சுற்றிக் கொண்டு பேரளவு ஹைடிரஜன் ஹீலிய அணுக்கருக்களைத் திரட்டி சுய இயக்கமுடைய ஏற்பாடுகள், அவற்றின் கொத்துக்களை (Self Organizing Systems & Clusters of Systems) உண்டாக்கின !

ஒவ்வொரு காலாக்ஸியும் தனித்துவ முறையில் பிரபஞ்சத்துக்கு வடிவைக் கொடுத்தது. ஒவ்வொன்றிலும் அதன் தனிப்பட்ட உள்ளக இயக்கவியல் (Internal Dynamics) அடங்கும். அவற்றுக்கு வேண்டிய மூலக்கருப் பொருட்களை அடங்கிக் கிடக்கும் ஆதி விண்மீன்களே பரிமாறின. உடல் பெருத்த ஒளிமய விண்மீன்கள் சுயமாக மாறத் தொடங்கி பூதச் சூபர்நோவாவாக வெடித்தன ! சூப்பர்நேவாக்கள் பால்மய வீதியைப் படைத்துப் புதிய சுயவொளிச் சூரியன்களைப் பெற்றன ! அவ்விதச் சூரியன்களில் ஒன்றே நமது பரிதி ! அந்தப் பரிதி பிரபஞ்சத்தில் உண்டான புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெடிப்டியூன் ஆகிய அண்டக் கோள்களைத் தன் கவர்ச்சித் தளத்தில் பற்றிக் கொண்டு சூரிய குடும்பத்தை உருவாக்கியது ! அவற்றில் ஒவ்வொரு கோளும் ஒவ்வொரு மாதிரி ! பரிதியை நெருங்கிச் சுற்றும் அகக் கோள்களான புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய் நான்கும் ஒருதரம் ! பல விதங்களில் ஒன்றுபோல் தோன்றினாலும் சில முறைகளில் வேறானவை ! அவை யாவும் திணிவு அல்லது திடக் கோள்கள் (Solid Planets) ! அவற்றில் பூமி, செவ்வாய், வெள்ளி மூன்றிலும் ஆதிமுதல் நீர்வளம் நிரம்பி பின்னால் ஏற்பட்ட எரிமலைக் கொந்தளிப்பில் செவ்வாய், வெள்ளி இரண்டும் முற்றிலும் வரண்டு போயின. பரிதியை அப்பால் சுற்றும் புறக்கோள்களான வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய நான்கும் வாயுக் கோள்கள் (Gas Planets) ! அந்த நான்கு கோள்களும் ஒரே தரமாகக் கருதப்பட்டாலும் அவற்றில் பல ஒற்றுமைகளும், சில வேற்றுமைகளும் காணப் படுகின்றன !

சனியின் துணைக்கோள் டிடானில் ஆழமான புதைகடல் கண்டுபிடிப்பு

2008 மார்ச் 24 ஆம் தேதி பி.பி.சி விஞ்ஞான எழுத்தாளி ஹெலன் பிரிக்ஸ் ஓர் அரிய தகவலை வெளியிட்டிருந்தார். விண்ணுளவி காஸ்ஸினி-ஹூயூஜென்ஸ் (Space Probe Cassini-Huygens) சனிக்கோளின் மாபெரும் துணைக்கோளான டிடானில் (Saturn’s Moon Titan) ஆழமான புதைகடல் (Subsurface Ocean) ஒன்று இருப்பதாகக் கண்டுபிடித்துள்ளது ! விண்ணுளவியின் ரேடார் படங்கள் டிடானில் காணப்படும் தடித்த பனிப்பாறைகளுக்கு அடியில் ஓர் ஆழக்கடல் ஒளிந்திருக்கிறது என்று காட்டின. மேலும் அது உறுதிப் படுத்தியது : டிடானில் உயிரினம் வாழ்வதற்கு முக்கிய அடிப்படையான மூன்று வசதிகள் இருப்பதாக அறியப்பட்டன. 1. நீர்வளப் பெருக்கம் 2. ஆர்கானிக் கூலக்கூறுகள் இருப்பு ! 3. புவிக்கனல் எரிசக்தி (Geothermal Energy). அதைப்போல் பூதக்கோள் வியாழனின் மூன்று துணைக் கோள்களில் [கனிமீடு, காலிஸ்டோ & ஈரோப்பா (Ganymede, Callisto & Europa)] ஆழக்கடல்கள் ஒளிந்துள்ளன என்றும் கருதப்படுகிறது.

அடுத்து ஹப்பிள் தொலைநோக்கி 2008 மார்ச் 19 இல் பரிதி மண்டலத்துக்கு அப்பால் 63 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உலவும் ஓர் விண்மீனின் அண்டக் கோளில் ஆர்கானிக் மூலக்கூறும் நீர்வளமும் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறது ! இந்த அரிய தகவல் சூரிய மண்டலத்தைத் தாண்டிய ஓர் அண்டக் கோளில் உயிரின வளர்ச்சிக்குச் சமிக்கை செய்யும் முதல் முக்கிய அறிவிப்பாகும் ! அந்த இரசாயன மூலக்கூறு மீதேன் (Methane) காணப்படும் “புறச்சூரியக் கோள்” (Extrasolar Planet # HD189733b) பூதக்கோள் வியாழன் அளவு பெரியது ! மீதேன் மூலக்கூறு நேரிய வாய்ப்பு முறைகளில் இணைந்து கலவைகளை உண்டாக்கும் “உயிரின மூல இரசாயனமாகக்” (Prebiotic Chemistry) கருதப்படுகிறது. மேலும் அது புறவெளி விண்மீனுக்கு வெகு அருகில் சுற்றுவதால் உஷ்ணம் 900 டிகிரி சென்டிகிரேட் ஏறிப் பரிதியின் புதன் வெள்ளிக் கோள்போல் அந்த கோளும் ஒரு வெப்பக் கோளாக அறியப்படுகிறது. “புறச்சூரியக் கோளின் உஷ்ணம், அழுத்தம், வாயுக்கள், வாயுப்புயல் வேகம், முகிலோட்டம் போன்ற தளப்பண்புப் பரிமாணங்களை அளப்பது விஞ்ஞானிகளின் முக்கிய குறிக்கோள். அவற்றின் மூலம் அங்கே உயிரின வளர்ச்சிக்கு வசதிகள் உள்ளனவா என்று ஆராய முடிகிறது,” என்று நாசா ஜெட் உந்துசக்தி ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானி மார்க் ஸ்வைன் (Mark Swain, NASA Jet Propulsion Lab, USA) கூறினார்.

பூமியின் இரட்டை எனப்படும் சுக்கிரனில் பெருவரட்சி நரகம்

“நீரைத் தேடிச் செல்” என்பதே நிலவுக்கு அப்பால் பயணம் செய்ய நினைத்த இருபதாம் நூற்றாண்டு விண்வெளி விஞ்ஞானிகளின் தாரக மந்திரமாக இருந்து வந்திருக்கிறது. இருபதாம் நூற்றாண்டின் விண்வெளிப் புரட்சிக்கு முன்பு பல்லாண்டுகளாக சுக்கிரன் பூமியின் இரட்டைக் கோளாகக் கருதப்பட்டது. ஏறக்குறைய இரண்டின் உருவம் (Size) ஒன்றே. திணிவு நிறை (Mass) ஒன்றே. திணிவு அடர்த்தி (Density) ஒன்றே. ஆனால் ரஷ்ய, அமெரிக்க, ஈரோப்பிய விண்ணுளவிகள் கடந்த நாற்பது ஆண்டுகளாக அந்தக் கருத்துக்களை மாற்றிவிட்டன. சூழ்வெளி வாயுக்கள் ஒன்றாயினும் கொள்ளளவுகள் வேறு, அழுத்தம் வேறு. தள உஷ்ணம் வேறு. பூமியில் நீர்வளம் மிகுந்த அதே சமயத்தில் வெள்ளிக் கோளிலும், செவ்வாய்க் கோளிலும் நீர்வளம் பெருகியிருக்க வேண்டும் என்று எண்ண இடமிருக்கிறது. உஷ்ணம் மிதமான செவ்வாய்க் கோளில் தோன்றிய நீர்த்தள இருப்பையும், உயிரின வளர்ச்சியையும் உறுதிப் படுத்த விண்ணுளவு முயற்சிகள் இன்னும் தொடர்கின்றன. மாறாக வெள்ளிக் கோளின் உஷ்ணம் மிதமிஞ்சி அமைந்திருப்பதால் விண்ணுளவு முயற்சிகள் அந்த எண்ணிக்கையில் திட்டமிடப் படவில்லை !

வெள்ளிக் கோள் ஒரு வெப்பக்கனல் (சராசரி உஷ்ணம் : 450 C / -30 C) கோளம் ! கடும் வெப்பமே பெருவரட்சி உண்டாக்கியது. இதற்கும் மிஞ்சி வரண்டு போன கோளம் வேறு எதுவும் சூரிய குடும்பத்தில் இருப்பதாகத் தெரியவில்லை ! இரண்டு மைல் ஆழக்கடல் கொண்ட பூமிக்குச் சுக்கிரன் சகோதரக் கோளுமில்லை ! அதன் இரட்டைப் பிறவியு மில்லை ! வெள்ளிக் கோளின் விட்டம் பூமியின் விட்டத்துக்கு 95% ! வெள்ளியின் நிறை பூமியைப் போல் 81% ! சுக்கிரனில் சூழ்வெளி வாயு அழுத்தம் புவியைப் போல் 93 மடங்கு மிகையானது. அதன் அசுர வாயு மண்டலம் மூவடுக்கு நிலையில் 30 மைல் முதல் 55 மைல் வரை வியாபித்துள்ளது. பூமியில் 5 மைல் உயரத்துக்கு மேல் வாயுவின் அழுத்தம் மிக மிகக் குறைவு. சுக்கிரனின் உட்கரு மண்டலம் பூமியைப் போல் அமைப்பும் தீவிரக் கொந்தளிப்பும் கொண்டது ! சூரியனின் அகக் கோளான பூமியில் பிரபஞ்சம் தவழும் பருவத்தில் ஆழ்கடல் வெள்ளம் பெருகியது போன்றும், உயிரினம் வளர்ந்தது போன்றும் வெள்ளிக் கோளிலும் தோன்றி யிருக்கலாம் அல்லவா ?

ஆரம்பகால யுகங்களில் இரண்டு கோள்களிலும் அவ்விதம் பேரளவு நீர்மயமும், கார்பன் டையாக்ஸைடும் (C02 - 65% Nitrogen - 3%) ஒரே சமயத்தில் உண்டாகி இருக்கலாம். ஆனால் பூமியில் இப்போது கார்பன் டையாஸைடு பெரும்பாலும் அடக்கமாகிக் கடலுக்குள்ளும், பனிப்பாறைக் குள்ளும், பதுங்கிக் கிடக்கிறது. சிறிதளவு C02 சூழ்வெளி மண்டலத்தில் பரவி கிரீன்ஹவுஸ் விளைவை உண்டாக்கி வருகிறது. அதனால் பூமியில் மித உஷ்ணம் நிலையாகி மனிதர் உயிர்வாழ முடிகிறது. முரணாக வெள்ளிக் கோளில் பூமியைப் போல் 250,000 மடங்கு C02 சுதந்திரமாகப் பேரளவு சேர்ந்து சூழ்வெளியில் தடித்த வாயுக் குடையாக நீடித்து வருகிறது ! அதனால் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு பன்மடங்கு மிகையாகிச் சூரியனின் வெப்பம் மென்மேலும் சேமிப்பாகி வெள்ளிக் கோள் மாபெரும் “வெப்பக் கோளாக” மாறிவிட்டது ! மேலும் பூமியில் காணப்படும் பேரளவு நைடிரஜன் வாயுவும், ஆக்ஸிஜென் வாயுவும் சுக்கிரனில் இல்லை. ஒரு யுகத்தில் ஏற்பட்ட கொந்தளிப்பில் அநேக எரிமலைகள் கிளம்பி வெப்பக் குழம்புடன் உட்தளப் பாறைகளும் கற்களும் வீசி எறியப்பட்டு பேரளவு ஸல்ஃபர் டையாக்ஸடு வாயு பெருகிப் போனது. அந்த வாயு மேற்தள நீர்மையுடன் கலத்து அங்கிங்கெனாதபடி வெள்ளித் தளமெங்கும் கந்தகாமிலத்தை நிரப்பி நரகலோகமாக்கி விட்டது !

சுக்கிரன் தன்னைத் தானே மிக மெதுவாகச் (வெள்ளி நாள் = 243 பூமி நாட்கள்) சுற்றியும், சற்று வேகமாகச் (வெள்ளி ஆண்டு = 224 பூமி நாட்கள் ) சூரியனைச் சுற்றியும் வருகிறது. வெள்ளியின் சுயச்சுற்று மிக மெதுவாகச் செல்வதால் சூரிய வெப்பம் சூடேற்றி கிரீன்ஹவுஸ் விளைவில் சுக்கிரனில் பேரளவு வெப்பம் சேமிப்பாகிறது ! மேலும் சுக்கிரனில் நீர்மயம் வெறுமையானதற்குக் காந்த மண்டலம் இல்லாமல் போனதும் ஒரு காரணம் ! பூமி தன்னைத் தானே 24 மணி நேரத்தில் ஒருதரம் சுற்றுவதால் அதன் காந்த யந்திரம் தீவிரமாக இயங்குகிறது ! முரணாக சுக்கிரன் தன்னைத் தானே ஒருமுறை சுற்றுவதற்கு 243 பூமி நாட்கள் பிடிக்கின்றன. அதாவது அதன் காந்த யந்திர சக்தி ஏறக்குறைய இல்லை என்றே சொல்லாம் ! அதாவது காந்த யந்திர சக்தி இல்லாமையால் அதன் அயனிக் கோளம் (Ionosphere) மிகப் பலவீனமாக உள்ளது ! அதற்கும் உயர்ந்த மேற்தளக் கோளம் பரிதிப் புயலால் தாக்கப் படுகிறது !

சூரியனை நெருங்கிச் சுற்றும் சுக்கிரனில் 2 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆதிகாலத் தவழும் பருவத்தில் ஆழமில்லாத சிறிய வெப்பக் கடல்கள் உண்டாகி அவை விரைவில் ஆவியாகிப் போயிருக்கலாம் என்று கருதப்படுகிறது ! பல யுகங்களில் நீர்வளம் சூடாகி நீர் மூலக்கூறுகள் மேற்தள வெளியில் ஏறி சூரியநின் புறவூதா ஒளியால் அயான்களாகப் பிரிவாகிப் சூரியப் புயலால் தூக்கிச் செல்லப் பட்டிருக்கலாம் ! சுக்கிரன் அவ்விதம் காலம் செல்லச் செல்ல நீர்வளம் அனைத்தையும் இழந்திருக்கலாம் ! அந்தப் பேரிழப்பு இப்போதும் தொடர்ந்து வால்மீன் விழுந்தாலும் சரி அல்லது எரிமலை வெடித்தாலும் சரி வெள்ளியில் தீவிர நரக வரட்சி நிலையாகி நிரந்தரமாகி விட்டது !

வெள்ளியை நோக்கி ரஷ்யாவின் வெனரா விண்வெளிக் கப்பல்கள்

1967 ஆம் ஆண்டு ரஷ்யா அனுப்பிய வெனரா-4 ‘வெள்ளி ஆய்வுச்சிமிழ் ‘ [Venus Probe] வெற்றிகரமாக சுக்கிர தளத்தில் வந்திறங்கியது. சுக்கிர மண்டலத்தின் அழுத்தமும், வெக்கையும் [Atmospheric pressure, temperature] மிகுந்து இருந்த போதிலும், ஆய்வுச்சிமிழ் அவற்றில் சிதைந்து போகாமல் பிழைத்து, விஞ்ஞான விபரங்களைப் பூமிக்கு அனுப்பியது, மாபெரும் ரஷ்ய சாதனையே. மே மாதம் 1969 இல் ரஷ்யா விண்வெளிக் கப்பல்கள் ‘வெனராவைத்’ [Venera-5,6] தொடர்ந்து ஏவி, வெள்ளி மண்டலத்தை நெருங்கிப் பறந்து, அவற்றின் தள ஆய்வுச்சிமிழ்கள் [Lander Probes] தரையில் இறங்கின. வெனரா-7 [1970] சுக்கிர தளத்தில் முக்கியமாக யுரேனியம், தோரியம் போன்ற நீள்-ஆயுள் ஏகமூலங்கள் [Long-lived Isotopes] தோன்றி இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தன. 1972 ஜூலை 22 ஆம் தேதி ரஷ்யா அனுப்பிய வெனரா-8 இன் தள ஆய்வுச்சிமிழ் வெள்ளியின் தரையில் இறங்கினாலும், கடும் வெப்ப, வாயு அழுத்தத்தில் பழுதாகிப் படம் அனுப்ப முடியாமல் போனது! ஆனால் மற்ற தகவல்களை எப்படியோ அனுப்பி விட்டது.

வெனரா-9,-10 [1975] முதன் முதல் வெள்ளிக் கோள் தளப் படங்களை நெருங்கி எடுத்து பூமிக்கு அனுப்பின. அவற்றில் சில பகுதிகளில் கூரிய பெரும் பாறைகளும், மற்ற பகுதிகளில் பொடித் தூசியும் தென்பட்டன. ரஷ்யா ஏவிய வெனரா-11,-12 [1978] சுக்கிரனின் கீழ்த்தள சூழகத்தில் [Lower Atmosphere] இருந்த ரசாயனக் கூட்டுறுப்புக்களின் [Chemical Components] பரிமாணங்களைக் [Measurements] கணித்தன. வெனரா-13,-14 [1981] சுக்கிரனில் அலுமினியம், மெக்னீஷியம், இரும்பு, பொட்டாசியம், கால்சியம், மாங்கனிஸ், டிடேனியம், சிலிகான் உலோகங்கள் இருப்பதைக் காமாக்கதிர் நிறப்பட்டை மானிகள் [Gamma Ray Spectrometers] எடுத்துக் காட்டின. வெனரா-15,-16 [1983] விண்வெளிக் கப்பல்கள் வெள்ளியை ஒட்டிச் சென்று, தள ஆய்வுச் சிமிழ்களை வெற்றிகரமாக இறக்கி விஞ்ஞான விளக்கங்களை பூமிக்கு அனுப்பின.

வெள்ளியை நோக்கி அமெரிக்காவின் விண்வெளிக் கப்பல்கள்

1960 மார்ச் 11 இல் முதன் முதல் அமெரிக்கா அனுப்பிய 95 பவுண்டு எடையுள்ள பயனீயர்-5 ஆய்வுச்சிமிழ் தவறு எதுவும் நிகழாது, சுக்கிரனை நெருங்கிப் பறந்து அண்டவெளியின் அகிலக் கதிர், காந்தத் தளவியல் திரட்சிகளைக் [Cosmic Ray, Magnetic-field Intensities] கணித்துப் பூமிக்கு அனுப்பியது. 1962 இல் முதல் அமெரிக்க ஏவிய விண்வெளிக் கப்பல் மாரினர்-2, அடுத்து ஏவிய மாரினர்-5 [1967] சுக்கிரனை ஒட்டிப் பயணம் செய்தன. பயனீயர்-6 [1965] சூரிய சுற்றுவீதியில் [Solar Orbit] ஏவப் பட்டுப் பூமிக்கும், சுக்கிரனுக்கும் இடைப்பட்ட விண்வெளிச் சூழ்நிலையை அறிய அனுப்பப் பட்டது. அமெரிக்கா பெருத்த செலவில் மாரினர் [Mariner-10], பயனீயர் [Pioneer-6,-12,-13], மாகெல்லன் [Magellan] ஆகிய நான்கு விண்வெளிக் கப்பல்களை 1973-1989 ஆண்டுகளில் வெள்ளிக் கிரகத்திற்கு அனுப்பியது.

1974 பிப்ரவரி 5 ஆம் தேதி அமெரிக்கா முதன் முதல் புதன் கோளைக் குறிவைத்து ஏவிய மாரினர்-10 பூமியிலிருந்து 94 நாட்கள் பயணம் செய்து, சுக்கிரனுக்கு 3600 மைல் அருகில் பறந்து 3000 படங்களை எடுத்து அனுப்பியது. பயனீயர் வீனஸ்-1, -2 [1978] [Pioneer Venus-1,-2] இரண்டும் தனித்தனியாக வீதிச்சிமிழ் [Orbiter] ஒன்றையும், சூழ்மண்டல ஆய்வுச்சிமிழ்கள் [Atmospheric Probes] ஐந்தையும் ஏந்திக் கொண்டுச் சுக்கிர தளவரைவுப் [Mapping Venus] பணிக்கும், மேக மூட்டத்தின் ஆராய்ச்சிக்கும் அனுப்பப் பட்டன. 250 மைல் உயரத்திலிருந்தே அடர்த்தியான மேகப் போர்வை சுக்கிரனைச் சூழ்ந்துள்ளதால், வீதிச்சிமிழ் [Orbiter] காமிரா தளத்தைப் படமெடுக்க முடியாது. ஒளிபுக முடியாத மேக மண்டலத்தை ஊடுருவித், தள ஆய்வு செய்து படமெடுக்க ரேடார் கதிரலைகள் [Radar] பயன்பட்டன. 1989 மே மாதம் 4 ஆம் தேதி, முதன் முதலாக அமெரிக்கா புதிய முறையில் விண்வெளி மீள்கப்பல் [Space Shuttle] மீதிருந்து, அதிகச் செலவில் மாகெல்லன் [Magellan] ஆய்வுச்சிமிழை ஏவியது. அது 15 மாதங்கள் அண்ட வெளியில் பயணம் செய்து, சுக்கிரனை 1990 ஆகஸ்டு 10 ஆம் தேதி அண்டி பல படங்களைப் பூமிக்கு அனுப்பியது.

சுக்கிரனைப் பற்றி அறிந்த தளவியல் விளக்கங்கள்

பூமிக்கு நெருங்கி குன்றிய தூரம் 25 மில்லியன் மைல் இடையே உள்ளது, சுக்கிரன். அளவற்ற ஓளிவீச்சை உண்டாக்குவது, அடுக்கடுக்காய் அடர்த்தியான அதன் வெண்ணிற மேக மண்டலத்தின் மீது பட்டுத் தெறிக்கும் சூரிய ஒளியே. பூமியிலிருந்து பார்ப்பவர்களுக்குச் சுக்கிரன் சிலசமயம், ‘விடிவெள்ளியாகக் ‘ [Phosphorus] காலையில் மூன்று மணி நேரமும், அந்தி வெள்ளி அல்லது ‘முடிவெள்ளியாக ‘ [Hesperus] மூன்று மணி நேரம் மாலையிலும் தென்படுகிறது. அதாவது, சூரியனுக்குக் கிழக்கில் 48 டிகிரி கோணத்தை மிஞ்சியும், மேற்கில் 48 டிகிரி கோணத்தை மிஞ்சியும், வெள்ளி பூலோக மாந்தருக்குத் தெரிவதில்லை!

பூமியின் சந்திரன் 27 நாட்களில் வடிவம் மாறி வருவது போல், சுக்கிரனுக்கும் வளர்பிறை, தேய்பிறை மாறி மாறி, ‘மீளும் காலம் ‘ [Synodic Period] 17 மாதங்களுக்கு ஒருமுறை வருகிறது. பூமியிலிருந்து தொலை நோக்கியில் பார்க்கும் போது, பிறைவெள்ளி [Crescent Phase] பெரியதாகவும், முழுமை குன்றிய குறைவெள்ளி [Gibbous Phase] சிறியதாகவும் தெரிகிறது. சூரியனுக்கும் பூமிக்கும் இடையே சுக்கிரன் நகரும் போது பிறை வடிவில் பெரிதாகவும், சூரியனுக்கும் பூமிக்கும் அப்பால் சுக்கிரன் நகரும் போது சிறிதாய் முழு வட்டமற்ற குறைவெள்ளியாகத் தென்படுகிறது. பூமி, சூரியன் நேர் கோட்டில், சுற்றி வரும் சுக்கிரன் இரண்டுக்கும் இடையே ‘குறுக்கீடு ‘ [Venus Transit] செய்வது ஓர் அரிய சம்பவம். இரட்டை எட்டு ஆண்டுகளில் அடுத்தடுத்து நிகழும் அந்த அரிய முக்கோள்களின் [பூமி, சுக்கிரன், சூரியன்] சந்திப்பு, மீண்டும் நிகழ ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேல் ஆகலாம். அப்போது சுக்கிரன் ஒரு கரும் புள்ளியாய்க் காணப்பட, சுற்றிலும் சூரிய ஒளி பின்புறத்தில் சிதறி வட்டமாய்த் தெரிகிறது. சென்ற வெள்ளிக் குறுக்கீடு 1882 ஆம் ஆண்டில் நிகழ்ந்தது. அடுத்து வரப் போகும் சுக்கிரக் குறுக்கீடு 2004 ஜூன் 8 ஆம் தேதி என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது!

சுக்கிரனின் தள அழுத்தம் 100 பூவழுத்தம் [Earth atmosphere] என்றும், தள உஷ்ணம் 462 டிகிரி C என்றும் வெனரா-6 இன் தளச்சிமிழ் முதலில் பூமிக்கு அனுப்பியது. [1 பூவழுத்தம் =14.7 psi. வெள்ளியின் தள அழுத்தம் 100x14.7= சுமார் 1500 psi]. வாயு மண்டலத்தைச் சோதித்ததில் கரியின் ஆக்ஸைடு [Carbon dioxide] 97%, நைட்ரஜன் 2%, மற்ற முடவாயுக்கள் [Inert Gases] 1%, பிராண வாயு 0.4%, ஆவிநீர் [Water Vapour] 0.4%. சுக்கிர மண்டலத்தில் நிலப்பகுதியைத் தவிர வேறு நீர்ப்பகுதி எதுவும் கிடையாது. உயிரினங்கள் வாழும் பூமியில் முக்கியமாக இருப்பவை, நைட்ரஜன் 78%, பிராண வாயு 21% ஆவிநீர் 2%. நீர்க்கடல் மூன்றில் இரண்டு பகுதி; நிலப்பாகம் மூன்றில் ஒரு பகுதி. ஆகவே சுக்கிர மண்டலத்தில் உயிரினம் எதுவும் உண்டாகவோ அல்லது வளரவோ எந்த வசதியும் இல்லை! சுக்கிரன் சூரியனை ஒரு முறைச் சுற்றி வரும் காலம் 225 நாட்கள். பூமி சூரியனச் சுற்றி வரும் காலம் 365 நாட்கள். தன்னைத் தானே பூமி 24 மணி நேரத்தில் சுற்றிக் கொள்வதைப் போல் வேகமாய்ச் சுற்றாது, மெதுவாகச் சுக்கிரன் தன்னைச் சுற்றிக் கொள்ள 243 நாட்கள் ஆகின்றன. சுக்கிரனின் சுய சுழற்சியும் [Spin], அதன் சுழல்வீதிக் காலமும் [Orbital Periods] பூமியின் சுழல்வீதியுடன் சீரிணைப்பில் இயங்கி [Synchronized] பூமிக்கு அருகில் நகரும் போது சுக்கிரன் எப்போதும் ஒரே முகத்தைக் காட்டி வருகிறது.

சுக்கிரனை நோக்கி ஈரோப்பிய விண்ணிளவி (Venus Express)

2005 நவம்பர் 9 இல் ஈரோப்பிய விண்வெளி ஆணையகம் [European Spce Agency (ESA)] ரஷ்யன் சோயஸ் ராக்கெட்டில் அனுப்பிய வீனஸ் எக்ஸபிரஸ் (Venus Express) 153 நாட்கள் பயணம் செய்து 2006 ஏப்ரல் 9 இல் சுக்கிரனை அருகி அதைச் சுற்றி ஆய்வு செய்யத் தொடங்கியது ! விண்ணுளவி வெள்ளியைச் சுற்றிய நீள்வட்ட வீதி குறு ஆரம் : 250 கி.மீ. நெடு ஆரம் : 66,000 கி.மீ.

வீனஸ் எக்ஸ்பிரஸ்ஸின் குறிக்கோள் :

1. வெள்ளியின் சூழ்வெளியின் வாயுக்கள், வாயு அழுத்தம், காற்றடிப்பு அறிதல்.

2. காற்று எப்படிச் சுற்றுகிறது ?

3. உயரத்துக்கு ஏற்ப காற்றில் உள்ள உப வாயுக்களின் அளவுகள் எப்படி மாறுகின்றன ?

4. சூழ்வெளி வாயுக்களின் அழுத்தம் தளத்தை எப்படிப் பாதிக்கிறது ?

5. மேற்தள வாயுக்கள் எவ்விதம் சூரியப் புயலால் பிரிவாகின்றன ?

2009 மே மாதம் வரை விண்ணுளவி பணிபுரியும் என்று திட்டமிடப் பட்டிருக்கிறது.
[தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Sky & Telescope, Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Why Did Venus Turns Itself Inside out ? (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 200
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Universe By : Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
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 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40205251&format=html (Venus Article)
15 BBC News - Saturn Moon Titan May Have Hidden Ocean By : Helen Briggs (Mar 24, 200
16. European Space Agency (ESA) Science & Technology - Evidence for a Subsurface Ocean on Titan (25 March 200
17 Hubble Finds First Organic Molecule on Extrasolar Planet (Heic-0807) (Mar 19, 200
******************

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [March 27, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/03/28/how-venus-became-dry/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! வியாழன் ஏன் பரிதிபோல் விண்மீனாக வில்லை ? (கட்டுரை: 23)

(கட்டுரை: 23)

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

பூதக்கோள் வியாழன் பரிதியின்
புறக்கோள் !
விண்மீனாய் ஒளிவீசலாம்
எரிவாயு
எழுபத்தி யைந்து மடங்கு
செழித்திருந்தால் !
அணுப்பிணைவு சக்தி
அடிவயிற்றில் பிடித்திருக்கும் !
சனிக்கோள் பிடுங்கிக் கொண்டதால்
இனிப்பயன் இல்லை !
மூச்சு நின்று
முடத்துவக் கோளாகும் !
பூதக்கோள் விண்மீனாகி விட்டால்
பூமிக்கு இருமீன்கள்
பொன்னொளி வீசமா ?
பூமி எதைச் சுற்றிவரும் ?
சனிக்கோளின் காந்த மண்டலத்தில்
அசுரச் சுழல்வீச்சில் சுற்றும்
ஆயிரம் ஆயிரம்
வண்ண வளையங்கள் போல்
பூதக்கோள் இடுப்பில் ஏன்
வட்டமிட வில்லை ?

நாமறிந்தவை எல்லைக்கு உட்பட்டவை! நாமறியாதவை கணக்கில் எண்ணற்றவை! புரிந்து கொள்ள முடியாத கரையற்ற ஒரு கடல் நடுவே, சிறு தீவு ஒன்றில் அறிவு படைத்த நாம் அடைபட்டுள்ளோம் ! நமக்குத் தொழில் ஒவ்வொரு பிறவியிலும் நாம் மேலும் சிறிது புதுத் தளத்தைக் கைப்பற்றுவதுதான் !

தாமஸ் ஹக்ஸ்லி [Thomas Huxley] (1825-1895)

காலிலியோ தொலைநோக்கியில் கண்டுபிடித்தவை !

1610 ஆண்டுகளில் முதல் பௌதிக விஞ்ஞானியாகக் கருதப்படும் இத்தாலி தேசத்தின் காலிலியோ (1564-1642) தன் தொலைநோக்கியில் ஆராய்ந்த அண்டக்கோள்கள் நிலவு, வெள்ளி, வியாழன் & சனிக்கோள் ஆகியவை. அவர் பூதக்கோள் வியாழனை ஆராய்ந்த போது அதன் முக்கிய நான்கு துணைக்கோள்களை முதன்முதல் கண்டுபிடித்தார். சூரிய மண்டலத்தில் எல்லாக் கோள்களைக் காட்டிலும் உருவத்தில் பெரியது வியாழன் என்று எந்த வித விண்ணுளவியும் இல்லாமலே வானியல் ஞானிகள் கண்டறிந்தார்கள் ! பூதக்கோளின் மத்திய ரேகைப் பகுதி விட்டம் : 88846 மைல் (142984 கி.மீ.) அனைத்துக் கோள்களின் மொத்த பளுவைப்போல் இரண்டரை மடங்கு பெரியது வியாழன் ! பரிதிக்குப் பிறகு சூரிய மண்டலத்தில் மிக முக்கியக் கோள்களில் வியாழனே முதலிடம் பெறுகிறது ! அதன் பூத வடிவத்தில் 1321 பூமிகளைத் திணிக்கலாம் !

பரிதியின் புறக்கோள்களில் முதலான வியாழன் ஒரு பூத வாயுக்கோள் ! அதன் அசுரப் புயல் சூழ்வெளியில் உள்ள பிரதான வாயுக்கள் 90% ஹைடிரஜன் 10% ஹீலியம் ! அது அகக் கோள்களான புதன், சுக்கிரன், பூமி, நிலவு, செவ்வாய் போல் திடக்கோள் (Solid Planet) இல்லை ! அதன் உட்கருவில் திரவ ஹைடிரஜன் உலோக வடிவில் திணிவாகிச் சுற்றிலும் ஹைடிரஜன் திரவக் கோளமாகச் சூழ்ந்துள்ளது ! அந்த திரவக் கோளத்தைச் சுற்றிலும் ஹைடிரஜன் வாயு அடர்த்தியாகப் போர்த்தி யுள்ளது !

வியாழன் ஏன் பரிதிபோல் சுயவொளி விண்மீனாக வில்லை ?

4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் சூரிய மண்டலம் உருவாகிக் கொண்டிருந்த போது அனைத்து கோள்களையும் விடப் பெரிய பூதக்கோள் ஏராளமான கொள்ளளவு ஹைடிரஜன் எரிவாயுவைக் கொண்டிருந்தது ! அந்த வாயுப் பந்து பிள்ளைப் பிராயச் சூரியன் போல வாயுக் கோளத்தைச் சுருக்கி சூடாகிக் கொண்டிருந்தது ! ஆனால் சூரியனைப் போல் பேரளவு வாயுப் பளுவில்லாத வியாழன் தன் உட்கரு உஷ்ணத்தை மிகையாக்கி அணுப்பிணைவு இயக்கத்தை எழுப்ப முடியாது தத்தளித்துக் கொண்டிருந்தது ! பூதக் கோளின் உட்கருவில் பல மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் உஷ்ணம் தூண்டப்படாமல் சில பத்தாயிரம் டிகிரி உஷ்ணமே உண்டாக்க முடிந்தது ! ஆகவே வியாழன் உட்கருவில் ஓரளவு வெப்பச் சக்தி கொண்ட செந்நிறமாகி ஓர் சிவப்புக் குள்ளி விண்மீன் (A Red Dwarf Star) போலானது ! அந்த வெப்பம் வியாழனின் உட்புறத் துணைக்கோள்களைச் சூடாக்கி தேய்ந்து போக வியாழன் உட்கரு குளிர்ந்து போனது !

1969 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்க பௌதிக விஞ்ஞானி டாக்டர் பிராங்க் லோ (Dr. Frank Low (1933- XXXX)] பூதக்கோள் வியாழன் தனித்துவ முறையில் “உட்புறச் சக்தியை” உற்பத்தி செய்து (Generating Internal Energy) வருவதாகக் கண்டு பிடித்தார் ! பெற்றுக் கொள்ளும் சூரிய சக்தியை விட இருமடங்கு கதிர்ச்சக்தியை வியாழன் வெளியேற்றுவதாக அறிந்தார் ! அச்சக்தி வியாழன் பூர்வீகத்தில் உண்டாகும் போது சேமித்த கனல்சக்தியாக இருக்கலாம்; அல்லது வியாழக் கோள் சிறுகச் சிறுகக் குறுகிக் கொண்டு குள்ளமாகலாம் ! அதே சமயத்தில் அதைவிடச் சிறியதான சனிக்கோள் பரிதி அளிக்கும் சக்தியை விட மூன்று மடங்கு கதிர்ச்சக்தியை விண்வெளியில் வெளியேற்றுகிறது ! அதாவது சனிக்கோளின் உட்கருவை நோக்கி மேல் தளத்தில் தங்கியுள்ள ஹீலியம் வாயு மெதுவாக எளிய ஹைடிரஜன் வாயுவுடன் மூழ்கிச் சென்று ஈர்ப்பியல் சக்தியை (Gravitational Energy) விடுவித்து விடுகிறது ! மாறாக பூதக்கோள் வியாழனின் உட்புற உஷ்ண நிலையில் ஹைடிரஜனும், ஹீலியமும் கலந்தே உள்ளன ! மெய்யாக வியாழனில் இருப்பது இன்னும் குளிர்ந்த ஹைடிரஜன் என்றே கருதப்படுகிறது ! அந்த கொள்ளளவை விட மிகுந்து (75 மடங்கு) ஹைடிரஜன் இருந்தால் வியாழனின் உட்புற அழுத்தமும் உஷ்ணமும் பற்றிக் கொண்டு “அணுப்பிணைவு இயக்கம்” (Fusion Reaction) எழுந்து பரிதியைப் போல் சுயவொளி வீசியிருக்கும் !

ஹைடிரஜன் திணிவை மிகையாக்க மிகையாக்க அதன் கொள்ளளவு அணுப்பிணைவு சக்தியைத் தூண்டும் தொடரியக்கம் உண்டாக்கும் “பூரண நிறையை” (Critical Mass to ignite A Reaction for Fusion Energy) அடைகிறது ! கோளின் உள்ளே ஹைடிரஜன் வாயுவின் பளு அழுத்த ஆரம்பித்துக் கொள்ளளவு சுருங்குகிறது. அப்போது உட்கருவின் உஷ்ணம் பல மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் ஆகி அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கம் துவங்கி ஹைடிரஜன் அணுக்கரு ஹீலியமாக மாறுகிறது. அந்த அணுக்கருப் பிணைப்பில் ஐன்ஸ்டைன் பளு-சக்தி சமன்பாட்டின்படி [(Mass Energy Equation) (Energy = Mass X Velocity of Light Square)] திணிவிழப்பு வெப்பச் சக்தியாக மாறுகிறது.

பூதக்கோள் வியாழன் தோல்வியுற்ற விண்மீன் !

வியாழனின் உருவம் சிறிதாகவும் உட்புற வாயுக்கள் ஒன்றாகவும் இருப்பதால் அது பழுப்புக் குள்ளி (Brown Dwarf) அல்லது சிறு விண்மீன் போல் உள்ளது என்று கருதப்படுகிறது ! அதற்குப் போதுமானத் திணிவு ஹைடிரஜன் சேமிப்பாகி யிருந்தால் அதிலும் பரிதிபோல் அணுப்பிணைவு சக்தி தூண்டப்பட்டு சூரிய மண்டலம் “இரட்டை விண்மீன்” குடும்பமாகி இருக்கும் ! ஆனால் அப்படி வியாழன் சுயவொளி விண்மீனாக அதைப் போல் 75 மடங்கு ஹைடிரஜன் திணிவு தேவைப்படும் ! விஞ்ஞானிகள் விளக்கப்படி பழுப்புக் குள்ளிகள் குறைந்தது 13 மடங்கு வியாழன் நிறை கொண்டிருக்க வேண்டும். அந்த நிலையில் பழுப்புக் குள்ளிகளில் கன ஹைடிரஜன் எனப்படும் ஹைடிரஜன் ஏகமூலம் டியூட்டீரியம் (Heavy Hydrogen “Deuterium” Hydrogen Isotope) அணுப்பிணைவு இயக்கம் ஆரம்ப காலத்தில் தொடங்குகிறது. பளு குன்றிய நிஜக் குள்ளியான வியாழன் “தோல்வியுற்ற விண்மீன்” என்றே விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படுகிறது !

பூதக்கோள் வியாழனுக்கும் சனிக்கோளுக்கும் உள்ள ஒற்றுமை வேற்றுமைகள்

வியாழனும், சனிக்கோளும் சூரியனின் புறக்கோள்கள் ! பெரும்பான்மை ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்கள் நிரம்பியவை ! வெவ்வேறு உயரங்களில் மத்திய ரேகைக்கு இணையாக வெவ்வேறு வேகத்தில் வாயுப் புயல்கள் அடித்துக் காலநிலைக் கொந்தளிப்பு முகிலடுக்குத் தளங்களை உண்டாக்குபவை ! வெளிச்சம் மிக்க வண்ணம் கொண்ட வெவ்வேறு முகில் அடுக்குகள் வியாழனிலும், சனிக்கோளிலும் தோன்றுகின்றன ! அவ்விதம் முகில் கிளப்புபவை அம்மோனியா பனிக்கட்டி, அம்மோனியம் ஹைடிரோ ஸல்·பைடு & நீரியல் பனிக்கட்டி. முகிலடுக்குகளில் வண்ண வரிசை ஒழுக்கப்பாடு : சிவப்பு, வெள்ளை, பழுப்பு ! அதி உஷ்ண உட்புறங்களில் நீல நிறம் காணப்படும்.

சனிக்கோளின் வாயுச் சூழ்நிலை பூதக்கோள் வியாழனை விடப் படர்ந்து அடர்த்தியானது ! சனிக்கோளில் 300 கி.மீ. ஆழத்திலும் வியாழனில் 150 கி.மீ. ஆழத்திலும் படர்ந்துள்ளது. வண்ண முகில் அடுக்குகள் “அரங்குகள்” (Zones) என்று அழைக்கப் படுகின்றன ! அழுத்தமான நிற அரங்குகள் “இடுப்பணிகள்” (Belts) என்றும் மெலிந்த நிற அரங்குகள் “பட்டைகள்” (Bands) என்றும் குறிப்பிடப் படுகின்றன ! 1600 இல் ஆங்கில விஞ்ஞானி ராபர்ட் ஹ¥க் (Robert Hooke) பூதக்கோள் வியாழனின் “உன்னதச் செந்நிறத் திலகத்தைக்” (The Great Red Spot) கண்டுபிடித்தார் ! நீள்வட்ட வடிவில் உள்ள செந்திலகத்தின் உருவம் பூமியை விடப் பெரியது. நீளம் : 15,000 மைல் உயரம் : 9000 மைல் !

ஏறக்குறைய வியாழனும், சனிக்கோளும் தம் அச்சில் சுழலும் நேரம் சுமார் 10 மணி (பூமி நேரம்). பூமி 24 மணி நேரத்தில் தன்னை ஒருமுறை சுற்றுகிறது.

பூமியின் சுற்றளவு = சுமார் 25,000 மைல். அதாவது பூமியின் சுற்று வேகம் = 25000/24 = சுமார் 1000 mph..

வியாழனின் சுற்றளவு = 250, 000 மைல். வியாழனின் சுற்று வேகம் = 250,000/10 = 25,000 mph..

சனிக்கோளின் சுற்றளவு = சுமார் 214,000 மைல், சனியின் சுற்று வேகம் = 214,000/10 = 21400 mph.. சனிக்கோளின் அசுரச் சுழல்வீச்சு விசையும், காந்த சக்தியும் வியாழனை விட மிகையானதால் வியாழனை விடச் சனிக்கோளுக்கு அழகிய வண்ண வளையங்கள் அதிகமாக உண்டாகியிருக்கலாம் என்று சொல்லலாம் !

வியாழக் கோளின் பொது விஞ்ஞான விபரங்கள்

சூரிய மண்டலத்தின் அகக்கோள்களான [Inner Planets] புதன், சுக்கிரன், பூமி, நிலவு, செவ்வாய் ஆகிய பாறைக் கோள்களைப் [Rocky Planets] போன்றில்லாது, புறக்கோள்களில் [Outer Planets] ஒன்றான வியாழன் சூரியனைப் போல் வாயுக்கள் திரண்ட கோளம்! சூடான பாறையும், திரவ உலோகம் [Liquid Metal] சிறிதளவு உட்கரு கொண்டிருந்தாலும், மேல் தளத்தில் திரட்சியான [Solid] திடப் பொருள் எதுவும் வியாழனில் கிடையாது. பூமி தன்னைத் தானே சுற்றிக் கொள்ள 24 மணி நேரமாகும் போது, பூத வடிவான வியாழன் 9:50 மணி நேரத்தில் வினாடிக்கு 8 மைல் வேகத்தில் வெகு விரைவாகத் தன்னைத் தானே சுற்றி விடுகிறது.

வியாழக்கோள் ஐந்தாவது சுழல்வீதியில் [Solar Orbit] சுமார் 484 மில்லியன் மைல் தூரத்தில், சூரியனைச் சுமார் 12 பூகோள ஆண்டுகளுக்கு [Earth Years] ஒருமுறைச் சுற்றி வருகிறது. சூரிய வெளிச்சத்தை எதிர்ஒளிக்கும் திறமையில், சந்திரன், வெள்ளி இவற்றுக்கு அடுத்தபடிதான் வியாழக் கோள் கருதப் படுகிறது. பூமியிலிருந்து சுமார் 97 மில்லியன் மைல் தொலைவில் சூரியனைச் சுற்றும், வியாழன் பூமியின் விட்டத்தைப் போல் 11 மடங்கு விட்டத்தைக் கொண்டது. வியாழனின் பளு [Mass] பூமியைப் போல் சுமார் 318 மடங்கு மிகையானது. புவி ஈர்ப்பு விசையைப் போல் 2.5 மடங்கு ஈர்ப்பு விசை பெற்றது, வியாழன்.

பூதக்கோளின் மத்திம ரேகை விட்டம் [Equatorial Diameter] சுமார் 88,700 மைல்! சப்பையான துருவ விட்டம் [Polar Diameter] சுமார் 83,000 மைல்! வாயுக் கோளமான வியாழன், மிகக் குன்றிய நேரத்தில் [9 மணி 50 நிமிடம்] தன்னைத் தானே வெகு வேகமாய்ச் சுற்றும் சுழற்சியால்தான் துருவங்கள் சற்றுத் தட்டையாய் சப்பிப் போயின! சூரிய மண்டலத்தின் பாதிப் பளுவைப் பூதக்கோள் வியாழன் தன்னகத்தே ஆக்கிரமித்துக் கொண்டு, குட்டித் துணைக் கோள்கள் [Asteroids], வால் விண்மீன்கள் [Comets] போன்ற அற்ப அண்டங்களைத், தனது அபார ஈர்ப்பு விசையால் இழுத்து அடிமை யாக்கிக் கொண்டு, தன்னைச் சுற்றும்படி அவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

வியாழக் கோளத்தின் உள்ளமைப்பும், கலப்பு வாயுக்களும்

பூதக்கோள் வியாழன் பூமியைப் போல் சுமார் 11 மடங்கு விட்டமும், 1300 மடங்கு கொள்ளளவும் [Volume] கொண்டது. அதன் பளு [Mass] பூமியைப் போல் 318 மடங்கு! ஆனால் வியாழக் கோளின் திணிவு [Density] 1.33 gm/cc, பூமியின் திணிவில் [5.52 gm/cc] சுமார் நான்கில் ஒரு பங்கு. வியாழக் கோளின் பெரும் பகுதி, ஹைடிரஜன்,ஹீலியம் போன்ற எளிய மூலக [Light Elements] வாயுக்கள் மண்டியுள்ளதே இதற்குக் காரணம். வாயுக் கோளான வியாழன் வெகு விரைவாகத் தனது அச்சில் சுழல்வதால், துருவ முனைகளில் சப்பி உருண்டை 7% தட்டையாகிப் போனது!

காலிலியோ ஆய்வுச்சிமிழ் வியாழச் சூழ்நிலையில் உலவும் சூறாவளிக் காற்றின் வேகத்தை அளந்து, நீர் மூலக்கூறுகள் [Water Molecules] இல்லாமையை எடுத்துக் காட்டியது! ஒவ்வொரு ஹீலிய அணுவிலும் 13 ஹைடிரஜன் அணுக்கள் [Atoms] இல்லாது, 6.4 ஹைடிரஜன் மூலக்கூறுகள் [Hydrogen Molecules] உள்ளதைக் காட்டி, சூரிய வாயுப் பண்டங்கள் உருவாக்கிய ஒரு கோள், வியாழன் என்னும் விஞ்ஞான நியதியை மெய்ப்பித்துக் காட்டியது.

விஞ்ஞானிகள் துணைக் கோள்களின் வேகத்தைக் கணித்த பிறகு, அவற்றைக் கவரும் வியாழனின் ஈர்ப்பு விசையைக் கணக்கிட்டு, வியாழக் கோளின் பளுவையும் நிர்ணயம் செய்தார்கள். வியாழனை நெருங்கிப் பயணம் செய்த விண்வெளிக் கப்பல்கள் அதன் ஈர்ப்புத் திறனையும், மண்டல உள்ளமைப்பை அனுமானிக்கவும் உதவின. வியாழச் சூழகத்தில் அங்கிங்கு எனாதபடி, எங்கும் பெரும்பான்மை வாயு மண்டலமே! ஹைடிரஜன், ஹீலியம், கார்பன் மனாக்ஸைடு [CO], ஹைடிரஜன் ஸல்·பைடு [H2S], ஹைடிரஜன் ஸயனைடு [HCN], மீதேன் [Methane], ஈதேன் [Ethane], அம்மோனியா, நீர், நீர்ப்பனி, அஸடிலீன் [Acetylene], ஃபாஸ்ஃபீன் [Phosphine] போன்றவை வியாழ மண்டலத்தில் தென்பட்டன.

வாயு மண்டலப் புறத்தோல் [Outer Layer] 600 மைல் உயரம் உள்ளது. அதற்குக் கீழே இருக்கும் அடுக்கில் அழுத்தமும், வெப்பமும் மிகுந்திருப்பதால், ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்கள் திரவ [Liquid Gases] மாகி, அடுத்து உட்கருவில் 3 மில்லியன் பூவழுத்தத்தில் [Earth Atmosphere, 45 மில்லியன் psi] வாயு உலோகமாய் [Metallic Hydrogen] பாறைபோல் இறுகிப் போனது! அக்கரு உருண்டை திரவ உலோகம் [Liquid Metal] போல் இயங்கி, ¨ஹைடிரஜன் அணுக்கள் மின்னியல்பு [Inonized] பெற்று, நேர்க்கொடைப் புரோட்டான்களாகவும் [Positively Charged Protons], எதிர்க்கொடை எலக்டிரான்களாகவும் [Negatively Charged Electrons] பிரிந்து மின்கடத்தி [Electrical Conductor] ஆக மாறுகிறது. வியாழக்கோள் மாபெரும் காந்த மண்டலமாக இருப்பதற்கு இதுவே காரணம்!

பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் உள்ள இடைவெளியை விட 5 மடங்கு தூரத்தில் வியாழன் இருப்பதால், அதன் மீது படும் சூரிய சக்திப் பூமியின் மேல் விழும் சக்தியில் 4% அளவுதான் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது. அவ்வாறு எதிர்கொள்ளும் சூரிய சக்தியை விட 1.67 மடங்கு அதிக சக்தியை, வியாழக்கோள் விண்வெளி நோக்கி அனுப்புகிறது. இந்த மிஞ்சிய சக்தி, 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய வியாழக் கோளின் கருப் பண்டங்கள், அதன் அபரிமித ஈர்ப்புச் சுருக்கத்தால் [Gravitational Compression] இறுகி வெளியாக்கிய வெப்ப சக்தியின் சுரங்கமான உட்கருவில் இருந்து தொடர்ந்து எழுகிறது.

கொந்தளிக்கும் செந்திலகம்! பூதக்கோளில் புயல் காற்று!

வியாழனின் சூழ்வெளியில் பொங்கி எழும் வாயு மண்டலம் வடக்கிலும் தெற்கிலும் பாய்ந்து விரிகிறது! மத்திம ரேகைப் பிரதேசத்தை நோக்கி வீசும் காற்று நீண்ட பாதையில் செல்லும் போது, துருவ முனை நோக்கிப் போகும் காற்றுக் குறுகிய பாதையில் அடிக்கிறது. அவ்வாறு திருப்பம் அடையும் காற்றுகள், மேக மண்டல அடுக்குகளை அறுத்துப் பட்டை, பட்டையாய் [Bands] பிரிக்கின்றன! அப்பட்டை நிற மேகங்கள், சுற்றும் அச்சுக்கு ஒப்பாக 24 மணி நேரத்தில் கிழக்கு நோக்கி 11 டிகிரி கோண அளவு திரிந்து மாறுகிறது! புயல் காற்று மத்திம ரேகையில் அடிக்கும் உச்ச வேகம் 360 mph!

மாபெரும் புயல்கள் வியாழ மண்டலத்தில் திடீர் திடீரென வீசி அடிக்கின்றன! சூரியனின் தட்ப, வெப்ப மாறுதலால், பூமியில் சூறாவளி, ஹரிக்கேன் ஆகியவை ஏற்படுகின்றன. ஆனால் வியாழக் கோளின் சூறாவளிப் புயல்கள், கொந்தளிக்கும் உட்தள வாயுக் குமிழ்களால் [Gas Bubbles] எழும்பி, அடர்த்தியான முகில் அடுக்குகளைக் கலக்கி அடிக்கின்றன! வாயுக் குமிழ்கள் தாறுமாறான வெப்பத் திட்டுகளை தாங்கிக் கொண்டு, புயல் காற்றுக்களைக் கட்டுப் படுத்த, வியாழனில் மேடு, பள்ளங்கள், மலைகள் ஏதும் இல்லாது, எல்லாத் திசைகளிலும், குறுக்கு நெடுக்காக முறுக்கி அடிக்கின்றன!

வியாழனின் பெயர் பெற்ற ‘உன்னத செந்திலகம் ‘ [The Great Red Spot] சீரிய தொலை நோக்கி தோன்றிய நாள் முதல், 300 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாகக் காணப்பட்டு கொந்தளித்து வருகிறது! செந்திலகம் முட்டை வடிவானது! அதன் கொந்தளிப்புக்குக் காரணம் இன்னும் அறியப் படவில்லை. முகில் ஆட்டத்திற்குச் செந்நிறத்தைத் தருபவை, புறவூதா [Ultraviolet] ஒளியை விழுங்கும், கந்தகம் [Sulfur], ஃபாஸ்ஃபரஸ் [Phosphorus] போன்றவற்றின் இரசாயனக் கூட்டுறுப்புகள் [Compounds]. மாறிக் கொண்டே வரும் செந்திலகத்தின் தற்போதைய பரிமாணம் 16200 மைல் நீளம்; 8700 மைல் அகலம்.

வியாழனின் வளையங்களும், சுற்றிவரும் பதினெட்டுச் சந்திரன்களும்

சனி, வியாழன், யுரானஸ் [Uranus] போன்ற பூத வடிவக் கோள்கள் யாவும், விண்ணளாவிய மாபெரும் வளையங்களை, மத்திம ரேகை மட்டத்தில் [Equtorial Plane] அணிந்துள்ளன. 4040 மைல் அகண்ட வியாழ வளையத்தின் தடிப்பு சுமார் அரை மைல்! 88700 மைல் விட்டமுள்ள வியாழ வளையத்தின் வெளிமுனை 35,000 மைல் தூரத்தில் உள்ளது! வளையத்திற்கு உள் எல்லை எதுவும் இல்லாது, சுழலும் துணுக்குகள் வியாழக் கோளோடு ஒன்றாய்க் கலந்து விடுகின்றன. உடைந்து போன துணைக் கோள்களின் பாறைகள், தூசிகள், பனிக்கற்கள் போன்றவை வளையத் தளத்தில் வியாழனைச் சுற்றி வரலாம் என்று கருதப் படுகிறது.

பூதக்கோள் வியாழனை 18 (2005 வரை) சந்திரன்கள் சுற்றி வருகின்றன. 1610 இல் காலிலியோ முதன் முதலில் வியாழனைப் பார்த்த போது, 4 பெரிய சந்திரன்களைக் கண்டு பிடித்தார். முதல் தொலை நோக்கிக் கருவி அமைக்கப்பட்ட போது, ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஸைமன் மாரியஸ் [Simon Marius] தனியாகக் கண்டு அவற்றை நிரூபித்துக் காட்டினார். நான்கு சந்திரன்களும் முதலில் கண்டு பிடித்தவர் நினைவாகக், காலிலியோ துணைக்கோள்கள் [Galilean Satellites] என அழைக்கப் படுகின்றன. அவை நான்கும் விண்வெளியில் மின்னுவதால் கூரிய கண்பார்வை உடையவர் எவரும் கண்டு விடலாம்! பெரிய சந்திரன்கள் நான்கின் பெயர்கள்: கானிமெடே [Ganymede], காலிஸ்டோ [Callisto], அயோ [Io], யூரோப்பா [Europa]. பெரிய சந்திரன்களுக்குப் பெயரிட்டவர், ஸைமன் மாரியஸ். 3165 மைல் விட்டம் உடைய கானிமெடே எல்லா வற்றுக்கும் பெரிய சந்திரன். சுமார் 642,000 மைல் தூரத்தில் வியாழனைச் சுற்றி வருகிறது. மற்ற 12 சந்திரன்களில் மிகவும் சிறுத்தது 10 மைல் அளவு, பெருத்தது 170 மைல் அளவு.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Sky & Telescope, Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - Is Jupiter a Failed Star ? (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 200
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)
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 The Giant Planets Jupiter & Saturn By Professor Robert Nowack Purdue University, USA
15 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206171&format=html (Jupiter)
16 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40308283&format=html (Galileo Spaceship Orbits Jupiter)
******************

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

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/04/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! சூரியனுக்கு என்ன நேரிடும் இறுதியில் ? (கட்டுரை: 24)

(கட்டுரை: 24)

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

வெப்ப அணுக்கரு உலை
சூரியன் !
வீரியம் மிக்க தீக்கதிர் !
பீறிட்டெழும் பிழம்பு வீச்சுகள் !
மீறி வெளிப்படும் காந்தச்
சீறல்கள் !
சீறி எழும் சூறாவளி !
அண்டத்தை உண்டாக்கும் வாயுப்
பிண்டம் ! பிண்டத்தை
உலோகக்
குண்டாக்கும் மூலகங்கள் !
குதித்தெழும்பும்
கோரத் தீப்பொறிகள் !
அண்டக் கோள்களைப் பம்பரமாய்
ஆட வைக்கும் ஆற்றல் !
சூடாக்கும் உலகை ! ஒளியூட்டும் விளக்கு !
உரமூட்டும் உயிர்க்கு ! ஆனால்
மரண முண்டு பரிதிக்கும்
மாந்தர் போல் !
எரிவாயு கரைந்து போய்
ஒருநாள்
பால்மய வீதியில் பட்டொளி வீசும்
அணையாத் தீபம் ஒருநாள்
அணையும் !
சுற்றும் பூமியும் ஒருநாள்
மூச்சு நின்று
முற்றுப் புள்ளி ஆகும் !

“சூரியன் எரிவாயு தீர்ந்து ஒளிமங்கி உடல் பெருக்கும் போது, அகக்கோள்களை சுட்டுப் பொசுக்கி பனிப்பகுதிகளை நீர்மயமாக்கிக் கடல் மேவிடும் நூற்றுக் கணக்கான அண்டக் கோள்களை உண்டாக்கும் ! புளுடோ கோளின் நடுங்கும் குளிர் வெளி சூடேறிப் பிளாரிடாவின் உஷ்ணத்தைப் பெறும்.”

ஆலன் ஸ்டெர்ன் வானியல் விஞ்ஞானி, (Southwest Research Institute, Boulder, Colarado, USA)

அணையாத பரிதியும் ஒருநாள் அணையும் !

சுமார் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே பிரபஞ்சம் தோன்றிய போது பேரளவு வாயுக் கொள்ளளவு திரண்டு உருண்டு “பூரணத் திணிவு” நிறை பெற்று உட்கருவில் அழுத்தமாகி அணுப்பிணைவு சக்தி தூண்டப் பட்டு (Critical Mass to ignite Fusion Reaction) மாபெரும் அசுரத் தீக்கதிர்க் கோளமாய் உருவானது சூரியன் ! அந்தப் பூத சக்தியே சூரியனைச் சுயவொளி விண்மீனாய்ச் சுடர்விடச் செய்தது ! ஆனால் சூரியன் ஒரு சாதாரண விண்மீன். அது தனது அண்டக் கோள்களுக்கு ஒளியும், வெப்பமும் அளித்துப் பூமியில் உயிரனத்தை வாழச் செய்கிறது. இன்னும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகள் கழிந்து அதன் எரிவாயு ஹைடிரஜன் தீர்ந்து போய் வெப்ப அணுக்கரு இயக்கம் (Thermo-Nuclear Reaction) நின்றுபோய்ப் பரிதியின் வடிவம் முடங்கிவிடும் ! அப்போது அது உடல் பெருத்து “செந்நிறப் பூதமாய்” (Red Giant Star) மாறிப் புதன் கோளையும், வெள்ளிக் கோளையும் விழுங்கி விடும் ! பூமியைப் பேரளவு சூடாக்கி அரைத் திரவமாய் உருக்கி விடும் ! சூரியன் மரணமடைந்த பிறகு பெரும்பான்மையான அதன் பிண்டம் சிதைந்து குலைந்து போய் ஓர் நிபுளா அண்டமாகி (Planetary Nebula) விடும் ! விண்வெளியில் சூரியனின் புறத்தோல் விரிவடைந்து “வெண்ணிறக் குள்ளியாக” (White Dwarf) மாறிவிடும் ! பிறகு பரிதி முற்றிலும் குளிர்ந்து போய்க் “கருங் குள்ளியாக” (Black Dwarf) முடங்கி சமாதி நிலை பெற்றுவிடும் !

பரிதியின் பூத நிறை 333,000 பூமிகளின் மொத்த நிறையை ஒத்தது ! ஆனால் அதன் பூதக் கோளத்தின் கொள்ளளவில் ஒரு மில்லியன் பூமிகளைப் புகுத்தி விடலாம் ! அதே சமயத்தில் சூரியனின் வாயுப் பிண்டம் சராசரி பூமியின் கால் பங்களவு அடர்த்தி உள்ளதே ! பரிதியின் விட்டம் : 1,392,000 கி.மீ. பூமியின் விட்டம் : 12750 கி.மீ. அதாவது சூரியனின் விட்டத்தில் 109 பூமியை அடுத்தடுத்து வரிசையில் நிறுத்தலாம் ! 4000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு விண்மீன் (NGC 2440) தனது எரிவாயு முழுவதும் தீர்ந்து போய் உள்வெடிப்பானது ! ஆனால் அந்த விண்மீன் இருப்பிடம் விண்வெளியில் பல பில்லியன் மைலுக்கு அப்பால் வெகு தூரத்தில் உள்ளதால் அதன் மங்கிடும் ஒளியை ஹப்பிள் தொலைநோக்கித் தற்போதுதான் கண்டிருக்கிறது !

சூரியன் எரிவாயு தேய்ந்து மரணம் அடையும் போது !

ஹைடிரஜன் எரிவாயு தீர்ந்து பரிதியில் ஹீலிய வாயு சேமிப்பாகும் போது அதன் பூதக் கொள்ளளவு ஈர்ப்பாற்றலால் பேரளவு சுருங்கிச் சூடேறுகிறது ! முடமான பரிதி அப்போது 100 மடங்கு விரிவாகிறது ! வயிறு பெருத்த பரிதி புதனையும், சுக்கிரனையும், ஏன் பூமியையும் கூட விழுங்கி விடுகின்றது ! வேறோர் விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்து பார்போருக்கு உடல் பெருத்த பரிதி ஒரு செந்நிறப் பூதச் செம்மீனாகக் (Red Giant) காட்சி அளிக்கும் ! செம்மீனாகிய பரிதி இப்போது புதுவித நூதன அணுப்பிணைவு இயக்கத்தில் ஈடுபடுகிறது ! அந்தச் செம்மீனின் புறத்தோலில் சிக்கியிருக்கும் ஹைடிரஜன் வாயு வெப்ப அணுக்கரு இயக்கத்தில் மாறி ஹீலிய வாயு விளைந்து அது உள்ளிழுக்கப் பட்டு உட்கரு மேலும் அழுத்தமாகிச் சூடேறுகிறது ! உட்கருவின் உஷ்ணம் 100 மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் ஆகும் போது அந்த ஹீலியத் திரட்சியும் கனல் பற்றிப் பிணைந்து கார்பனாகவும் ஆக்ஸிஜனாகவும் மாறுகிறது !

ஹீலியம் 4 + ஹீலியம் 4 + ஹீலியம் 4 —> கார்பன் 12 + காமாக் கதிர்

ஹீலியம் 4 + கார்பன் 12 —> ஆக்ஸிஜென் 16 + காமாக் கதிர்

இவ்விதமே கார்பன், ஆக்ஸிஜன் இரண்டும் மரண விண்மீன்களால் உற்பத்தியாகி பிரபஞ்சக் கோள்களில் அவை இரண்டும் மிகையாகப் பெருகின ! அவற்றைப் போலவே சிறிய அளவில் மரண விண்மீன்கள் லிதியம், பெரிலியம், போரான் போன்ற மூலகங்களை (Lithium, Beryllium & Boron Elements) உண்டாக்கின !

ஹீலியம் 3 + ஹீலியம் 4 —> பெரில்லியம் 7 + காமாக் கதிர்

பெரில்லியம் 7 + எலக்டிரான் —> லிதியம் 7 + நியூடிரினோ + 86 MeV சக்தி [90%].

ஒளியிழந்த பரிதி சுருங்கிச் சிறுக்க ஆரம்பிக்கிறது ! அடுத்து உஷ்ணம் மிகையாகி 100 மில்லியன் ஆண்டுளுக்கு அது தொடர்ந்து விரிகிறது ! அப்போது அது பன்மடங்கு ஒளிமயமாகி ஹீலிய வாயு எரிப்பு யுகம் முடிவடைகிறது ! பிறகு பரிதியின் புயல் காற்று அதன் மேலடுக்குகளை உதிர்த்து முடிவு வடிவான அண்ட நிபுளாவாகிறது !

ஒளிமங்கி உருப்பெருத்த பரிதி அகக்கொள்களை (புதன், வெள்ளி, பூமி, நிலவு & செவ்வாய்) உஷ்ணத்தால் உருக்கி அவற்றின் பனித் துருவங்களை நீர்மயமாக்கி பல்கோடி மில்லியன் ஆண்டுகளாய் பாலைவனப் பசுஞ்சோலை ஆக்கும் ! “சூரியன் எரிவாயு தீர்ந்து ஒளிமங்கி உடல் பெருக்கும் போது, அகக்கோள்களை சுட்டுப் பொசுக்கி பனிப்பகுதிகளை நீர்மயமாக்கிக் கடல் மேவிடும் நூற்றுக் கணக்கான அண்டக் கோள்களை உண்டாக்கும் ! புளுடோ கோளின் நடுங்கும் குளிர் வெளி சூடேறிப் பிளாரிடாவின் உஷ்ணத்தைப் பெறும்,” என்று ஆலன் ஸ்டெர்ன் வானியல் விஞ்ஞானி, (Southwest Research Institute, Boulder, Colarado, USA,) கூறுகிறார். “ஆனால் அந்த நீர்மயம் ஒருசில மில்லியன் ஆண்டுகள்தான் நீடிக்கும். பிறகு பரிதியின் ஒளிமங்கி புது நீர்மய மெல்லாம் குளிர்ந்து பனிப்பாறைகள் ஆகிவிடும் ! இவ்விதம் பல்வேறு சுயவொளி விண்மீன்கள் மரணம் அடைந்து பால்மய மந்தை வீதியில் (Our Milky Way Galaxy) இப்போது 10 பில்லியன் செம்மீன்கள் (10 Billion Red Giants) விண்வெளிக் கல்லறையில் முடங்கிக் கிடக்கின்றன !

சுயவொளி விண்மீன் சூரியனின் பண்பாடு

பிரம்மாண்டமான ஈர்ப்பு சக்தியால், மாபெரும் ஒன்பது அண்ட கோளங்களைத் தன்னகத்தே இழுத்து, 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ச் சுழல்வீதியில் தன்னைச் சுற்ற வைத்து, ஆட்கொண்டுள்ள அசுர விண்மீன் [Star], நாமறிந்த சூரியன்! கதிரவன் மின்காந்த சக்தியில் [Electro-magnetic Enegy] வெள்ளமாய்ப் பரப்பும் பேரளவு கதிர்வீச்சால் [Radiation] நேர்முகமாகவோ, புறமுகமாகவோ வேண்டிய சக்தியை உயிரினங்களுக்கு ஊட்டித் துணையாக இருந்து வருகிறது. கதிரொளி இல்லை யென்றால், உயிரினங்கள் மடியும்! தாவர இனங்கள் உணவுப் பண்டங்கள், எரிபொருள்கள் எதுவும் தயாரிக்க முடியாது.

1611 ஆம் ஆண்டில் காலிலியோ, தான் படைத்த முதல் தொலை நோக்கியில் பரிதியைப் பார்த்து, அதன் கருமை வடுக்களைக் [Dark Spots] கண்டு படம் வரைந்துள்ளார். அவருக்கும் முன்பு கி.மு.200 இல் சைனாவின் வானியல் ஞானிகள் பரிதித் தேமல்களைக் [Sunspots] கண்டு எழுதி வைத்திருக்கிறார்கள். பரிதியின் ஆய்வுக்குக் காலிலியோவின் கண்டுபிடிப்பு ஓர் புதிய பாதையைத் திறந்து விட்டது! விஞ்ஞான ரீதியில் சூரியனை அறிந்து கொள்ள விதை யிட்டதுடன், வெய்யவன் [Sun] கொந்தளிப்பில் வளர்ந்து வரும் ஓர் சுய ஒளி அண்டம் என்பதும் தெளிவானது.

நமக்கு நெருங்கிய சுய ஒளி விண்மீன் சூரியன், பூமியிலிருந்து 93 மில்லியன் தூரத்தில் உள்ளது! ஒளி வேகத்தில் [வினாடிக்கு 186,000 மைல்] பயணம் செய்யும் பரிதியின் சுடரொளிப், பூமிக்கு வந்து சேர சுமார் 8 நிமிடங்கள் எடுக்கின்றன! உயிரினங்களுக்கு வேண்டிய ஒளி வெப்பத்தை, அளிக்கும் ஒரே ஒரு சுரங்கம், சூரியன் ஒன்றுதான்! பெரும்பான்மை ஹைடிரஜன் [71%], ஹீலியம் [27%] வாயுக்கள், மற்ற கன மூலகங்கள் [2%] நிரம்பிய கோளம், சூரியன். பூமண்டலத்தில் அந்த எளிய வாயுக்களைக் கண்டு கொள்ள முடியாது.

பரிதி விண்மீனின் உட்புற அமைப்பு

வெய்யவனின் உட்கரு, வெப்ப அணுக்கரு இயக்கம் கொந்தளிக்கும், பிரமாண்டமான அளவு அணுசக்தி வெளியாக்கும், ஓர் ஹைடிரஜன் குண்டு [Hydrogen Bomb]! அதன் தீவிர உஷ்ணத்தில் வாயுக்கள் வெண்ணிற ஒளியில் மிளிர்ந்து, வெளிச்சத்தையும், வெப்பக் கதிர்களையும் கொட்டுகிறது. உட்கருவின் உஷ்ணம் 15 மில்லியன் டிகிரி C. மேல்தள உஷ்ணம் 6000 டிகிரி C. தெறித்து எழும் தீ வளைவுகளின் [Coronas] உஷ்ணம் 1 மில்லியன் C. அளப்பரிய வெப்ப சக்தி, பரிதியில் நிகழும் அணுப்பிணைவுத் [Nuclear Fusion Reactions] தொடரியக்கங்களால் உண்டாகிறது. உட்கருவில் உள்ள வாயுக்களின் பேரழுத்தமுடன், 15 மில்லியன் டிகிரி C உஷ்ணமும் இருப்பதால் மட்டுமே, அவ்வரிய அணுக்கருப் பிணைவு இயக்கங்கள் நிகழ முடியும்! உட்கரு அணு உலையில் உற்பத்தி யாகும் அளப்பரிய வெப்பசக்தி வெள்ளம், மேலெழுச்சி நகர்ச்சில் [Convection], ஒளிமயக் கோளத்தைக் [Photosphere] கடந்து தீவாயுக்கள் பொங்கி எழுகின்றன. நான்கு ஹைடிரஜன் அணுக்கள் அச்சூழ் நிலையில் ஒன்றாய்ப் பிணைந்து, சற்று கனமான ஹீலியமாக [Helium] மாறுகிறது. அந்த அணுக்கரு இயக்கத்தின் விளைவில் பளு இழப்பு [Mass Defect] நேர்ந்து, அதற்குச் சமமான வெப்ப சக்தி, ஐன்ஸ்டைன் ‘பளு சக்தி சமன்பாடு ‘ [Mass Energy Equation] நியதி முறைப்படி உண்டாகிறது.

(பிணைவு சக்தி = பளு இழப்பு X ஒளிவேகம் X ஒளிவேகம்)

1. பரிதியின் உட்கரு (Sun’s Core) மிக்க இறுகிய அழுத்தத்தில் பேரளவு உஷ்ணத்தில் (15 மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ்) உள்ளது. வெப்ப அணுக்கரு இயக்கத்தில் பிரமாண்டமான சக்தியும் காமாக் கதிர்கள், நியூடிரினோ (High Energy Photons & Neutrinos) போன்றவையும் வெளியாகின்றன.

2. உட்கருவின் மேலிருக்கும் பரிதியின் கதிர்வீச்சு அரங்கத்தில் (The Radiation Zone) பயங்கரக் கதிர் வீசுகிறது. உஷ்ணமானது 15 மில்லியன் முதல் ஒரு மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் வரை வேறுபடுகிறது. ஒளிக்கதிர்கள் (Photons of Radiation) அந்த அரங்கை ஊடுருவி வெளியேற பல மில்லியன் ஆண்டுகள் கூட ஆகலாம் !

3. அடுத்துள்ள வெப்பச்சுற்று அரங்கில் உஷ்ணம் (The Convective Zone) ஒரு மில்லியன் முதல் 6000 வரை டிகிரி செல்ஸியஸ் வரை வேறுபட்டுள்ளது. இதனூடேயும் ஒளிக்கதிர்கள் புகுந்து வெளியேறுகின்றன.

4. இதுதான் நம் கண்ணுக்குத் தெரியும் ஒளிக்கோளம் (The Photosphere). 300 மைல் தடித்த இந்த அரங்கத்தின் உஷ்ணம்: 5500 டிகிரி செல்ஸியஸ்.

5. இந்தச் செந்நிற அடுக்கு (The Chromosphere) உஷ்ணம் ஏறிடும் அரங்கம் ! உஷ்ணம் 6000 முதல் 50,000 டிகிரி செல்ஸியஸ் வரைக் கூடும் ! இந்த அரங்கத்தின் தடிப்பு சுமார் 1000 மைல் ! இது செந்நிறமாக இருக்கக் காரணம் : இங்கே ஹைடிரஜன் அணுக்கள் கொந்தளிக்கும் நிலையில் செந்நிறப் பட்டைக் கதிர்கள் (Hydrogen Spectrum in Excited State emitting Radiation) தெரியும்படி வீசும்.

6. பரிதியின் மேற்தளத் “சுருள்தீ வளைவுகள்” (The Corona). தீ வளைவின் எறிவீச்சு மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் அளவில் விண்வெளியில் மில்லியன் மைல் கணக்கில் தாவிச் செல்பவை !

பரிதியில் நிகழும் அணுப்பிணைவு இயக்கங்கள்

ஒரு மெகா டன் ஹைடிஜன் குண்டு, 100 பில்லியன் எண்ணிக்கை கொண்ட சக்தி யுள்ளது, சூரியன்! சூரியன் தன் பணியைத் தவறாது செய்ய, ஒவ்வொரு வினாடியும் 600 மில்லியன் டன் ஹைடிரஜன் மூலக அணுக்களை ஒன்றாய்ப் பிணைத்து, ஹீலிய மாக மாற்ற வேண்டும். அவ்வாறு 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளாக பரிதி தனது அணுக்கரு உலையை [Nuclear Reactor] இயக்கி வந்திருக்கிறது. இதுவரை பரிதி காலி செய்த ஹைடிரஜன் பளு 5% அளவே. ஆதலால் சூரியனில் ஹைடிரஜன் சேமிப்பு சீக்கிரம் தீர்ந்து போய்விடும் என்று பயப்பட வேண்டியதில்லை! இன்னும் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு வேண்டிய எரிவாயு ஹைடிரஜன் சூரியன் வசம் உள்ளது!

ஹைடிரஜன் 1 + ஹைடிரஜன் 1 —> ஹைடிரஜன் 2 + பாஸிடிரான் + நியூடிரினோ [Neutrino].

இந்த இயக்கத்தில் 42 MeV சக்தியும் நியூடிரினோ துகளும் உண்டாகிறது. இதுதான் முதற் தூண்டு இயக்கம்.

ஹைடிரஜன் 2 + ஹைடிரன் 1 —> ஹீலியம் 3 + காமாக் கதிர்

ஹீலியம் 3 + ஹீலியம் 3 —> ஹீலியம் 4 + புரோட்டான் 1 + புரோட்டான் 1

ஹீலியம் 3 + ஹீலியம் 4 —> பெரில்லியம் 7 + காமாக் கதிர்

பெரில்லியம் 7 + எலக்டிரான் —> லிதியம் 7 + நியூடிரினோ + 86 MeV சக்தி [90%].

பெரும்பான்மையான சக்தி இந்த அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கத்தில் உண்டாகிறது.

பரிதி வாயுக் கோளத்தின் உள்ளமைப்பு

பரிதியின் விட்டம் 863,400 மைல், பூமியைப் போல் 109 மடங்கு விட்டம் ! அதன் எடை பூமியைப் போன்று 333,000 மடங்கு கனத்தது. சூரியனின் கொள்ளளவு [Volume] பூமியைப் போல் 1.3 மில்லியன் மடங்கு! கண்ணைப் பறிக்கும் பரிதியின் பெருஞ்சுடர் மேல்தளம் ‘ஒளிமயக் கோளம்’ [Photosphere] என்று அழைக்கப் படுகிறது. அடிக்கடி ஒளிமயக் கோளத்தில் ‘கரும் வடுக்கள்’ [Dark Patches], சில சமயம் 50,000 மைல் அகலத்தில் காட்சி அளிக்கின்றன! அவற்றைப் ‘பரிதித் தேமல்கள் ‘ [Sunspots] என்றும் குறிப்பிடுவதுண்டு. பரிதித் தேமல்களில் உஷ்ணம் [4000 டிகிரி C], மேல்தள உஷ்ணத்தோடு [6000 டிகிரி C] ஒப்பிட்டால் எப்போதும் குறைந்தே இருக்கிறது. ஒளிமயக் கோளத்தை ஒட்டியுள்ளது ‘செந்நிறக் கோளம்’ [Chromosphere]! செந்நிறக் கோளுக்கு அப்பால் புறத்தே வெண்ணிறத்தில் ஒளிர்வது, ‘சுருள்தீ வளைவுகள்’ [Corona]. செந்நிறக் கோளும், சுருள்தீ வளைவுகளும், சூரிய கிரகணம் [சந்திரன், பூமிக்கும் பரிதிக்கும் நேரிடையில் கடக்கும் சமயம்] நிகழும் போதுதான் காண முடியும்! கண்களுக்குப் புலப்படாதபடி, செந்நிறக் கோளத்திலிருந்து சில சமயங்களில் ஆயிரக் கணக்கான மைல் உயரத்தில் வாயுத்தீ நாக்குகள் [Flares of Luminous Gas] தாவி எழுவதுண்டு!

பரிதிக்கு நகர்ச்சி உண்டா ? உண்டு. விண்வெளியில் எந்த அண்டமும் நகர்ச்சி இல்லாமல் அந்தரத்தில் நிற்பதில்லை! மற்ற அண்ட கோளங்களைப் போல், சூரியனும் தன்னைத் தானே மெதுவாகச் சுற்றுகிறது. காலையில் கீழ்வானில் உதயமாகும் பரிதி, வான வீதியில் நகர்ந்து மாலையில் மறைவது போல் தெரிகிறது. ஆனால் மெய்யாக நகர்வது பூமி! சூரியன் நகர்வதில்லை! ஆனால் பரிதிக்கு வேறு முறையில் நகர்ச்சி உள்ளது. பரிதி தனது அச்சில் சுற்று போது, மத்திம ரேகைப் பகுதியில் சுற்றுக்கு 25 நாட்களும், துருவப் பகுதியில் 34 நாட்களும் ஆகின்றன. பரிதி பூமியைப் போல் திரட்சிப் பொருள் [Solid] எதுவும் இல்லாமல், வாயுக் கோளமாக இருப்பதால், சுற்றும் காலங்கள் நடுப்பகுதியிலும், இரண்டு துருவங்களிலும் மாறுபடுகின்றன. சுற்றும் சந்திரனைப் பூமி சுமந்து கொண்டு, தானும் தன்னச்சில் சுழன்று கொண்டு, சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது. அதைப் போல தன்னைச் சுற்றி வரும் ஒன்பது அண்டக் கோள்களைத் தாங்கிக் கொண்டு, சூரியனும் தன்னச்சில் சுழல சூரிய குடும்பம், பிரபஞ்சத்தில் மற்ற அகிலவெளி ஒளிமய மந்தைகளைப் போல் [Intersteller Galaxy] பால்மய வீதியில் நகர்ந்து கொண்டே போகிறது!

சூரியனில் தெரியும் கருமை நிற வடுக்கள்

சூரிய கோளத்தில் தெரியும் கரும் புள்ளிகளை [Black Spots], 2200 ஆண்டுகளுக்கு முன்பாகவே சைனாவில் வானியல் ஞானிகள் கண்டு குறிப்பிட்டிருக்கிறார்கள்! அவற்றைப் பரிதித் தேமல்கள் [Sunspots] என்ற பெயரிலும் குறிப்பிடுகிறார். பரிதித் தேமல்களில் கருந் தழும்புகளும் [Umbra], அவற்றைச் சுற்றிச் செந்நிற விளிம்புகளும் [Penumbra] சூழ்ந்துள்ளன! பரிதித் தேமல்கள் இரட்டையாக இணைந்தே, சூரியனில் குறிப்பிட்ட சில வளைய மண்டலங்களில் மட்டுமே தோன்றுகின்றன. ஒடுங்கிய குறுக்கு ரேகைக் [Lattitude] களத்தில் மத்திம ரேகைக்கு [Equator] 35 டிகிரி வடக்கிலும், தெற்கிலும் பரிதித் தேமல்கள் அங்கும் இங்கும் படர்ந்துள்ளன! மத்திம ரேகையை நெருங்க நெருங்க, தேமல்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாகி 8 டிகிரி குறுக்கு ரேகையில் ஒன்றும் இல்லாமல் பூஜியமாகிறது. மற்ற வெப்பக் களங்கள் 6000 டிகிரி C உஷ்ணத்தில் கொந்தளிக்க, தேமல்களில் உஷ்ணம் 1500-2000 டிகிரி C குன்றி, களங்கள் கருமை நிறத்தில் தோன்றுகின்றன. அதற்குக் காரணங்கள் இன்னும் அறியப் படவில்லை! ஒரு வேளை காந்த சக்தி கொந்தளிப்பால், பரிதித் தேமல்கள் உண்டாகி இருக்கலாம்! பரிதியில் ஒற்றைத் தேமலைக் கண்பது அபூர்வம். இரட்டை, இரட்டையாகவே தோன்றும் தேமலின் காந்தம் எதிர்முறையில் வட தென் துருவங்கள் போல நடிக்கின்றன. தேமல்கள் 20 நாட்களே நீடித்துப் பின்பு மறைந்து விடுகின்றன. பரிதி தன்னைத் தானே சுற்றும் போது, தேமல்களும் நகர்வதால். பரிதி சுழலும் வேகத்தை பூமியிலிருந்து தொலை நோக்கிகள் மூலம் அறிய முடிகிறது.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - What Will Happen to the Sun ? (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 200
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)
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 http://www.thinnai.com/module=displaystory&story_id=40206291&format=html [சூரியன்]

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

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [April 10, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/04/16/katturai-24/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! சூரிய குடும்பம் எப்படி உண்டானது ? (கட்டுரை: 25)

(கட்டுரை: 25)

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

சூரிய குடும்பத்தின் பிணைப்பில்
சுழல் பந்துகள்
சுற்றிடும் விந்தை யென்ன ?
பிண்டங்கள்
கோளமான மர்மம் என்ன ?
நீள் வட்ட வீதியில் அண்டங்கள்
மீளும் நியதி என்ன ?
கோள்கள் அனைத்தும்
சீராக
ஒரே திசை நோக்கிச்
சுற்றுவ தென்ன ?
ஒரே தள மட்டத்தில் அண்டங்கள்
பரிதி இடுப்பைச் சுற்றி
வருவ தென்ன ?
யுரேனஸ் அச்சும்
சரிந்து போய்ச் சாய்ந்த தென்ன ?
பரிதி மண்டலத்தில்
வக்கிரமாய்ச் சுழன்று
சுக்கிரன் மட்டும்
திக்குமாறிப்
போன தென்ன ?
தன்னச்சில் சுழாமல் வெண்ணிலா
முன்னழகைக் காட்டிப்
பின்னழகை
மறைப்ப தென்ன ?

யுலிஸிஸ் சூரிய விண்ணுளவியின் கருவிகள் இன்னும் சீராகப் பணியாற்றிச் சூரியப் புயல், அகிலக் கதிர்கள், சக்தி வாய்ந்த துகள்கள், சூரிய காந்த அரங்கம் பற்றிய தகவலைத் தொடர்ந்து அனுப்பி வருகின்றன. . . . ஏவிய நாளிலிருந்து (அக்டோபர் 1990) எந்தக் கருவியும் இதுவரைப் பழுதாகவில்லை !

ரிச்சர்டு மார்ஸ்டன், யுலிஸிஸ் சூரிய விண்ணுளவித் திட்ட மேற்பார்வை விஞ்ஞானி (European Space Agensy) (ஏப்ரல் 15, 200

சூரிய மண்டலம் எப்போது தோன்றியது ?

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

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

சூரிய மண்டலம் எப்படி உண்டானது ?

விஞ்ஞான வரலாற்றில் எத்தனையோ கருத்துக்கள் மாறிப் போனாலும், பரிதி மண்டலம் எப்படி உண்டானது என்னும் கருத்து கடந்த 250 ஆண்டு காலமாக மாறவில்லை. 1755 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மன் வேதாந்தி இம்மானுவெல் கென்ட் (Immanuel Kant) (1724-1804) முதன்முதலில் தனது நிபுளா கோட்பாடைக் (Nebular Hypothesis) கூறினார்: அதன்படி பேரளவு வாயு முகில் கொண்ட ஆதிச்சூரிய நிபுளா, பரிதி மண்டலத்தின் சூரியனாகவும், மற்ற அண்டக் கோள்களாகவும் உண்டாக மூலாதாரப் பொருளானது ! 1796 இல் பிரெஞ்ச வானியல் நிபுணர் பியர் சைமன் லாப்பிலாஸ் (Pierre Simon Laplace) (1749-1827) அதே மாதிரிக் கோட்பாடை எடுத்துக் கூறினார். ஆனால் ஆழ்ந்த விண்வெளியை நோக்கி அவரால் அதற்குச் சான்றுகளை எடுத்துக் காட்ட முடியவில்லை !

இம்மானுவெல் கென்ட் விளக்கிய நிபுளா கோட்பாடில் இருப்பது இதுதான் : பேரளவுக் கொள்ளளவு வாயு நிறையும் தூசி துணுக்குகளும் திணிவு ஈர்ப்பு (Mass Gravity) விசையால் சேர்ந்து சுற்ற ஆரம்பித்தன. திணிவு நிறை பெருகப் பெருக ஈர்ப்பு சக்தி மிகையாகி வாயுத் திணிவை இறுக்கிச் சுருக்கி (Gravitational Contraction) வாயுக் கோள்களாகவும், திடக்கோள்களாகவும் உருவாயின.

இப்போது வானியல் விஞ்ஞானிகள் அவற்றை விபரமாகச் சொல்ல முடிகிறது. அதாவது முதலில் சூரிய மண்டலத்தின் வாயு முகில் மூலக்கூறு (Molecular Gas Cloud) முறிந்த போது அதன் விரிவு 100 AU (Astronomical Unit) [1 AU = Average distance between Sun & Earth (93 மில்லியன் மைல் /150 மில்லியன் கி.மீ.)] ஆகவும், திணிவு நிறை பரிதியைப் போல் 2 அல்லது 3 மடங்கு இருந்ததாகவும் யூகிக்கிறார்கள். அத்தகைய வாயு முகில் ஈர்ப்பு முறிவைத் (Cloud’s Gravitational Collapse) தூண்டி விட்டிருப்பது அருகில் இருந்த சூப்பர்நோவாவின் (Supernova) மின்னல் வெடிப்பில் நேர்ந்த அழுத்த அலையாக இருக்க வேண்டும் என்று கருதப்படுகிறது. வாயு முகில் குவிந்து விழுந்த பிறகு பலமுறைகளில் திணிவு சேர்ப்பு விரைவானது. முகில் திணிவின் உஷ்ணம் அதிகரித்து அது சுழலத் தொடங்கியது. வாயுப் பிண்டம் தங்கி அது வட்டத் தட்டு வடிவாக மட்டமானது. மிகையான ஈர்ப்பு சேமிப்புச் சக்தி (Gravitational Potential Energy) வெப்பமாக மாறி வாயு முகில் அடர்த்தி (Density) அதிகமானது. அதுவே கோள்களின் உட்கரு உலோகமாகப் பின்னால் திரட்சி யானது.

அண்டக் கோள்கள் உண்டான தெப்படி ?

வட்டவியல் திணிவு நெம்பு நிலைப்புப்படி (Conservation of Angular Momentum) வடிவம் சிறுகச் சிறுகச் சுழலும் மட்டமான தட்டின் வேகம் மிகையானது. மென்மேலும் விழுந்து சேரும் வாயுவும், தூசி துணுக்குகளும் சேர்ந்து கொண்டு முன்னோடிக் கோள் தட்டு (Proto-Planetary Disk) மையம் தடித்து ஓரம் மெலிவாகித் தமிழகத்தின் “ஆப்பம்” போல் (Pancake) உருவாகியது. நடுவில் மகா ஈர்ப்புச்சக்தி வாய்ந்த உட்கரு எழுவதும் அப்பால் விளிம்பு நோக்கிச் செல்லச்செல்ல வலுகுன்றிய கோள்கள் உருவாவதும் எப்படி என்று விளக்கிச் சொல்லலாம் ? பேரளவு வாயுப் பிண்டம் செழித்த நிபுளாவைச் சுற்றிலும் அதன் பூத ஈர்ப்பு மண்டலம் காந்த சக்தியால் சூடாக உள்ளது ! அந்த ஈர்ப்பு வாயுத் துணுக்குகளுக்கு சுழற்சியை உண்டாக்கித் தன் பூத ஈர்ப்புக் குழியில் சுற்றத் தூண்டுகிறது. அவ்விதம் சிறுகச் சிறுக்கச் சேர்ந்துதான் சுழலும் கிருஷ்ணச் சக்கிரம் போல் அசுர வடிவாகி வட அமெரிக்க வேனிற்தள ஹர்ரிக்கேன் (Tropical Hurricanes) சூறாவளிகள் உருவாகின்றன !

பேரளவு இயக்கம் மையத்தில் உண்டாகி முன்னோடிச் சேய் விண்மீன் (Infant Proto-Star) விரைவாக வாயுத் திணிவைத் திரட்டி சூரியனாகியது. அதன் பிறகு 50 மில்லியன் ஆண்டுகளாக பரிதி போதுமான வாயு நிறையைச் சுருட்டிப் பூரண எரிநிலை அடைந்து பிணைவு சக்தி தூண்டப் பட்டு சுயவொளி விண்மீனாக மாறியது. தட்டின் விளிம்புகளில் மேலும் வாயுத் துணுக்குகள் சேமிப்பாகி அங்குமிங்கும் கண்ட இடங்களில் சிறிதும் பெரிதுமாக வாயுவிலும் திடப் பிண்டத்திலும் கோள்கள் உண்டாயின.

பரிதி வெப்ப அணுக்கரு சக்தியால் தூண்டப் பட்டதும் அது அசுரப் புயலை எழுப்பித் தூசிகளையும் துணுக்குகளையும் தட்டிலிருந்து வெளியேற்றியது. அப்போது பூத வாயுக் கோள்கள் மென்மேலும் பெருக்க இயலாது போயின. தட்டில் தங்கிய மீத வாயுக்கள் பேரளவு வெப்பத்தாலும், ஈர்ப்பு விசையாலும் மூலகமாற்றம் நிகழ்ந்து குளிர்ந்து திரண்டு சிலிகேட்களும், உலோகங்களும் (Silicates & Metals) உண்டாயின. துணுக்குகளும், தூசிப் பனிகளும் மற்ற கோள்களின் முன்னோடிகளைக் கட்டி மென்மேலும் பெருக்க வைத்துப் பேரளவு அண்டங்களாக்கின.

பரிதி மண்டலத்தின் புறக் கோள்கள் பனி அண்டங்களாய்க் கட்டுமான மாகின. வாயுக் கோள்களின் உட்கரு அடர்த்தியாகி வாயு முகில்கள் அவற்றை இறுகிப் போர்த்திக் கொண்டன. புறக்கோள்களைச் சுற்றிலும் பல துணைக்கோள்கள் உண்டாகிச் சுற்றத் தொடங்கின. வாயு முகில்கள் வீசி எறியப்பட்டு வால்மீன்களாக “ஓர்ட் முகில்” மந்தையில் (Oort Cloud of Comets) சிக்கின. ஓர் அசுரப் பிண்டம் பூமியை மோதி நிலவு உண்டானது. செவ்வாய்க் கோளுக்குச் சந்திரன்கள் ஏற்பட்டுச் சுற்ற ஆரம்பித்தன. இவை அனைத்தும் இம்மானுவெல் கான்ட் 250 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கூறிய நிபுளாக் கோட்பாடைத்தான் முற்றிலும் மெய்ப்பிக்கின்றன.

பரிதி மண்டலப் படைப்பில் காணும் சில புதிர்கள் !

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

யுலிஸிஸ் சூரிய விண்ணுளவியின் பணி தொடர்கிறது !

ஏப்ரல் 15, 2008 ஆம் தேதி அண்டவெளித் தேடல் விஞ்ஞானிகள் 1990 ஆண்டு முதல் பதினேழு ஆண்டுகளாய்ப் பரிதியைச் சுற்றி ஆராய்ந்து வரும் “யுலிஸிஸ் சூரிய விண்ணுளவியைப்” (Ulysses Solar Probe) பூமி ஆட்சி அரங்கிலிருந்து தளர்த்தி ஓய்வாக இருக்கவிட்டு 2013 ஆண்டில் மீண்டும் ஆய்வு செய்ய மாற்றியுள்ளார் ! அப்போதுதான் மறுபடியும் பரிதியின் அடுத்த உச்சநிலைக் கதிராட்டம் தொடங்கும் ! அதுவரை விண்ணுளவியின் ராக்கெட் உந்தல் எரிசக்தியை வீணாக்காமல் சேமித்து வைத்து சில இயக்கங்களையும் முடக்கி உளவி ஓய்வெடுத்துக் கொள்ள ஏற்பாடு செய்யப் பட்டுள்ளது ! பரிதியிலிருந்து 125 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் பரிதியை மையமாகக் கொண்டு சுற்றிவரும் நீள் வட்ட வீதியில் (Helio Centric Orbit) உறங்கி வரும் கருவிகளைச் சூரிய கனல் வெப்பமே எழுப்பிவிடும் தகுதி பெற்றது. இப்போது ஓய்வெடுக்கும் உளவி பரிதியை விட்டு அப்பால் நகன்று 250 மில்லியன் தொலைவை 2010 ஆண்டில் அடைந்து விடும்.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How did the Solar System 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 200
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster’s New world (199
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)
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 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206291&format=html [சூரியன்]
16 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40804101&format=html (What will Happen to the Sun ?)
17 Solar System Formation By Jeff Scott (October 16, 2005)
18. Spaceflight Now -Breaking News. Controllers Working to Keep “Ulysses Sun Orbiter Alive” By :Stephen Clark (www.spaceflightnow.com/news/n0804/15ulysses) (April 18, 200

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

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

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/04/18/katturai25/

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான ஐம்பது புதிர்கள் ! பூகோளத்தில் பேரளவு நீர் வெள்ளம் எப்படி உண்டானது ? (கட்டுரை: 26)

(கட்டுரை: 26)

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

கல்தோன்றி மண் வளமான போது
புல்தோன்றிப் பூ மலர
புழுக்கள் நெளிய நீர்வளம்
எழுந்த தெப்படி ?
நானூறு கோடி ஆண்டுக்கு முன்
தானாக நீர் வெள்ளம்
தேனாகப் பாய்ந்த தெப்படி ?
வெப்பத்தில் அழுத்த வாயுக்கள்
வெடித் தெரிந்து
நீர்த் திரவம் சேர்ந்ததா ?
சூரிய வெப்ப ஒளி மின்னலில்
வாயுக்கள் சேர்த்தனவா ?
வால்மீன் மோதி நீர் வெள்ளம்
வாரி இறைத்ததா ?
விண்கற்கள் வீழ்ந்து பனிப்பாறை
தண்ணீர் ஆனதா ?
சுவைநீர் உப்புநீர் ஆன தெப்படி ?
கடல்நீர் கொட்டிக் கிடந்தாலும்
குடிநீர் குவளை தான் !
நீர்மயம் எப்புறம் இருப்பினும்
அருந்திட
ஓர்துளி நீரிலை !
மண்டினி ஞாலத்தில்
உண்டி உயிர்கொடுத் தாலும்
குடிநீர் இல்லையேல்
குவலயம் நரகம் !

வால்மீன்களின் டியூடிரியம், ஹைடிரஜன் பின்னத்தையும் [Deuterium Hydrogen Ratio (D/H)] அடுத்து ஆர்கான் நீராவி விகிதத்தையும் [Argon Water Ratio (Ar/H2O)] விண்ணுளவி மூலம் அறிந்ததில் பூமியில் மோதிப் பொழிந்த நீர் வெள்ளம் 15% என்று கணக்கிடப் பட்டுள்ளது. ஆதி காலத்தில் சூரிய வாயுக்கள் குளிர்ந்து உண்டான கரிக்கற்கள் (Carbonaceous Chondritic Material - Condensed from Solar Hot Gases) எரிந்து 10% நீர் வெள்ளம் பூமியில் சேர்ந்தது.

அமெரிக்கன் வானவியல் குழு (American Astronomical Society) (Nov 2001)

“3.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நீர்மயம் நிரம்பிய விண்கற்களும், வால்மீன்களும் பிள்ளைப் பிராயப் பூமியில் மோதி நீர் வளமாக்கின என்பதை ஏற்றுக் கொள்ள மாட்டோம் ! அடர்த்தியாகப் போர்த்திய ஹைடிரஜன் வாயுப் படுகை எரிமலை ஆக்ஸைடுகளுடன் (Oxides from Earth’s Mantle) இணைந்து பேரளவு கடல் நீர் வெள்ளம் பூமியின் சுய உற்பத்தியில்தான் உண்டாகியிருக்க வேண்டும் !

ஸ்டீஃபன் அனிதெய் (Stefan Anitei -Japanese Science Editor)

“பூமியில் எப்போது உயிரங்கள் தோன்றின என்பது எங்களுக்குத் தெரியாது. ஆனால் அவை 4.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உதித்திருக்கக் கூடும் என்று கருத ஆதாரம் உள்ளது. ஏனெனில் உயிரின வளர்ச்சிக்கு ஏற்ற மூன்று முக்கிய மூலாதாரங்கள் அப்போதிருந்தன ! முதலாவது வெப்ப ஒளிச்சக்தி உடைய சூரியன் ! இரண்டாவது அடிப்படை இரசாயன மூலகங்கள், மூலக்கூறுகள், (ஹைடிரஜன், ஆக்ஸிஜென், நைடிரஜன், கார்பன் போன்றவை) வால்மீனிருந்து சிக்கலான ஆர்கானிக் கூட்டுகள் ! மூன்றாவது பூமியில் நீர்வளம் சேமிப்பு ! பூகோளம் தோன்றி 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள் உயிரின விருத்திக்கு வேண்டிய மூலாதாரங்கள் அனைத்தும் உண்டாகி விட்டன !”

மார்க் ஹாரிஸன் பேராசியர் பூதள இரசாயனம் (UCLA Geochemistry) (2001)

“பூமியில் உயிரினம் ஆரம்பமாக வால்மீன்கள் மோதிக் கொட்டிய நீர் வெள்ளம் சிறிதளவாகத்தான் இருக்க முடியும் ! தோற்ற காலத்திலிருந்தே பூமியில் ஏராளமான நீர் வெள்ளம் உண்டாகி இருக்க வேண்டும் ! பூமியின் விந்தையான வாயு மண்டல அமைப்பும் புதிராக இருக்கிறது ! நிலைப்பு மாறாத “உத்தம வாயுக்கள்” எனப்படும் கிரிப்டான், ஸெனான் (Extremely Stable Noble Gases - Krypton & Xenon) ஆகியவற்றின் கலப்பு பின்னம் பூமியில் உள்ளதைப் போலவே சூரியனிலும் இருக்கிறது. அதாவது பரிதி, பூமி இரண்டின் வாயு மண்டலக் கூட்டு மூலக்கூறுகள் ஒரே மூலத்திலிருந்து உதித்தவை. நீர் வெள்ளமும், வாயு மண்டலமும் பூமிக்கோள் உண்டான போதே தோன்றி உயிரினம் உதிக்க ஏதுவான சூழ்வெளியை ஏற்படுத்தியிருக்க வேண்டும்.”

நிகோலஸ் தௌஃபாஸ் (Nicolas Dauphas, University of Chicago, Illinois)

நீர் வெள்ளம் பூமியில் தோன்றியது எப்போது ?

பிரபஞ்சம் தோன்றி 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஓடி விட்டன ! சூரிய குடும்பம் தோன்றிச் சுமார் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து விட்டன ! விஞ்ஞானிகள் பூமியிலே நீர் வெள்ளம் தோன்றி 4.3 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டன என்று உறுதியான சான்றுகளுடன் இப்போது கூறுகிறார்கள் ! அந்த வியப்பான தகவலை 2001 ஜனவரி 11 காலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகத்தையும், ஆஸ்திரேலியா கர்டன் தொழிநுணுக்கப் பல்கலைக் கழகத்தையும் சேர்ந்த விஞ்ஞானக் குழுவினர் “இயற்கை” இதழில் (Nature Journal) வெளியிட்டார் ! ஆனால் தற்போதைய ஆராய்ச்சி ஒன்று மாறாக 400 மில்லியன் ஆண்டுக்கு முன்புதான் நீர்வளம் பூமியில் உண்டானது என்று சொல்லி இருக்கிறது !

பூமி தோன்றிய 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள் சூழ்வெளி வாயு மண்டமும், நீர் வெள்ளக் கடலும், நிலையான பூதளத் தட்டும் [(Crust) பூமிக்குக் கீழ் 10 கி.மீ. (6 மைல்) ஆழத்தட்டு] ஆகிய முன்றும் உண்டாகி விட்டன என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகிறார்கள். 4.3 பில்லியன் ஆண்டுக்கு முன்பே பூகோளத்தில் உயிரினத் தோற்றத்துக்கு உகந்த மூலாதார வசதிகள் உதித்து விட்டன என்று விண்ணுயிரியல் (Astro-Biology) வளர்ச்சிக்கு நாசா நிதிக்கொடை அளிக்கும் கொலராடோ பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானி மோஜிஸிஸ் (Mojzsis) கூறுகிறார் !

மேற்கூறிய மூன்று பூகோள வசதிகளில் நீர்வளத்தை நீண்ட காலம் நிலையாக வைத்திருப்பதே மிகக் கடினமானது என்று பல பூதள இரசாயனவாதிகள் (Geo-Chemists) கருதுகிறார்கள் ! பூமியில் நீர்வளம் உண்டான சமயத்தில் வெள்ளி, செவ்வாய்க் கோள்களிலும் வேறு சில துணைக் கோள்களிலும் தோன்றி உயிரின வளர்ச்சிக்குத் தூண்டி யிருக்கலாம் என்றும் ஊகிக்கிறார்கள்.

பூகோளத்தில் நீர் வெள்ளம் எப்படித் தோன்றியது ?

சூரிய குடும்பத்தில் மட்டும் ஒன்பது கோள்களும், பனிரெண்டு துணைக் கோள்களும் ஆராய்ச்சிக்கு உதவிட உள்ளன. அவற்றில் பூமி ஒன்றில் மட்டுமே உயிரின விருத்திக்கு வேண்டிய வசதிகள் அனைத்தும் உண்டாகி நிலை பெற்று விட்டன. ஒருசில கோள்களிலும், மற்றும் சில துணைக் கோள்களிலும் ஒரு யுகத்தில் நீர்வளம் இருந்ததற்குச் சான்றுகள் காணப் படுகின்றன. ஆனாலும் பூமி மட்டும்தான் பேரளவு நீர் வெள்ளத்தை பல மில்லியன் ஆண்டுகளாய் நிலையாகப் பற்றிக் கொண்டிருக்கிறது. வியாழக் கோளின் துணைக் கோளான ஈரோப்பாவில் (Jupiter’s Satellite Europa) நீர்க்கடல் இருந்ததாக சமீபத்தில் விண்ணுளவி ஆராய்ந்து தகவல் அனுப்பியுள்ளது. அதனால் அங்கும் உயிரின வாழ்வுக்குத் தகுதி இருந்திருக்கிறது என்று விஞ்ஞானிகளின் கவனத்தைக் கவர்ந்துள்ளது !

பூமியில் மட்டும் நீர் வெள்ளம் ஏன் தோன்றியது, நீர்மயம் எப்படி நிலையானது மற்றும் உயிரினம் ஏன் உதித்தது என்பதற்கு உறுதியான பதில்கள் கிடையா ! பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான பல புதிர்களில் அந்தக் கேள்விகளும் உள்ளன. பூமியில் நீர் எப்படி உண்டானது ? ஆரம்ப காலத்தில் பூமியில் ஏற்பட்ட பல எரிமலை வெடிப்புகளில் பேரளவு நீராவி வெளியேறி நீராய்க் குளிர்ந்து சேமிப்பானதா ? ஹைடிரஜன் ஆக்ஸிஜென் ஆகிய இரண்டு முக்கிய வாயுக்கள் சேர்ந்து இரசாயன முறையில் பல மில்லியன் ஆண்டுகளாய் உற்பத்தியானதா ? அல்லது ஆயில் எஞ்சின் பிஸ்டன்களில் எரிவாயு அழுத்தமாகி எரிந்து புறப்போக்கு குழலில் வெளியாகும் நீர் அல்லது நீராவி போல் உற்பத்தியானதா ? அல்லது சூரிய வெப்ப மின்னொளி அல்லது பூகாந்த மின்சாரத்தால் வாயுக்கள் இணைந்து நீர் வெள்ளம் உண்டானதா ? பூதகரமான நீர்க்கடல் பூமியில் தோன்றியதற்குச் பல விளக்கங்களை விஞ்ஞானிகள் கூறி வருகிறார்கள் !

வால்மீன்கள் மோதிப் பூமியில் நீர் வெள்ளப் பொழிவு !

ஏறக்குறைய சூரிய குடும்பத்தின் எல்லாக் கோள்களும் சம காலத்தில்தான் தோன்றின என்று கருதப்படுகிறது புதன், வெள்ளி, செவ்வாய் ஆகிய அகக்கோள்களைப் போல பூமியும் பாறைகள் கொண்ட அண்டமாக வடிவானது. அக்கோள்கள் “பளுச் சேமிப்பு” இயக்கத்தில் (Accretion Process - அண்டையிலுள்ள பிண்டத்தை ஈர்ப்பாற்றலில் இழுத்து ஒருகோள் தன்னுடன் சேர்த்துக் கொண்டு பளு நிறையும் ஈர்ப்பும் மிகையாக்கிக் கொள்வது) சூடாகிச் சிறிதளவு நீருடன் கலந்து தூசி, துணுக்குகளைத் திரட்டிக் கொண்டு பெருக்கின்றன. எரிமலை வெடிப்புகள் நேர்ந்த போது அந்த நீர் வெள்ளம் ஆவியாகி வெளியாகி இருக்க வேண்டும். அந்த நீரும் சூரியனின் புறவூதா ஒளிப்பிரிவு முறையால் (Photo-Dissociation By Sun’s Ultra-Violet Light) பிறகு ஆக்ஸிஜனாகவும், ஹைடிரஜனாகவும் பிரிவாக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும்.

சூரிய மண்டலக் கோள்களில் தோன்றியுள்ள நீர்ப் பகுதிகள் எல்லாம் கோள்களின் வெளிப்புற மேற்தளங்களில் மேவியுள்ள துருவப் பனிப்பாறைகள் முலமாக அறிப்படுகின்றன. துருவப் பனிப் பாறைகள் கொண்ட செவ்வாய்க் கோள், பூமி இரண்டும் அதற்குச் சான்றுகள். விண்வெளியில் சூரிய மண்டலத்துக்கு அப்பால் திரியும் வால்மீன்கள் ஏராளமான நீர் வெள்ளத்தைப் பனிப்பாறை வடிவத்தில் கொண்டிருப்பது அறியப் பட்டுள்ளது. வால்மீன்கள் பின்பற்றும் சுற்றுப் பாதை நீண்ட நீள்வட்டம் என்பதும் அறியப் படுகிறது. அவ்விதம் அவை நீண்ட பாதையில் வரும் போது பூமி போன்ற அகக் கோள்களின் அருகில் வர வாய்ப்புள்ளது. நீள்வட்டப் பாதைகளில் செல்லும் வால்மீன்கள் சில சமயங்களில் பூமி நகர்ச்சியுடன் மோதி விடுகின்றன. வால்மீனின் மேற்புறம் ஒட்டி இருப்பவை தூசி, துணுக்குகளின் பனித்திரட்சிகள்.

நமக்குத் தெரிந்த மூன்று வால்மீன்களான : ஹாலி, ஹயாகுடேக், ஹாலி-பாப் (Comets : Halley, Hyakutake & Hale-Bopp) மூன்றிலும் ஓர் ஒற்றுமை காணப்படுகிறது. கடல் நீரில் காணப்படும் டியூடிரியம் போல் (Deuterium - கன ஹைடிரஜன்) இரு மடங்கு அளவு அம்மூன்று வால்மீன்களில் உள்ளன ! அதாவது நீரில் பேரளவு சாதா ஹைடிரஜனும் சிறிதளவு அதன் ஏகமூலமான கன ஹைடிரஜனும் (6500 : 1) ஒப்பமைப்பில் கலந்துள்ளது. (Heavy Hydrogen called Deuterium is an Isotope of Light Hydrogen) சாதா ஹைடிரஜன் அணுக்கருவில் ஒரு புரோட்டான் உள்ளது. டியூடிரியம் அல்லது கன ஹைடிரஜன் அணுக்கருவில் ஒரு புரோட்டானுடன் ஒரு நியூட்ரானும் சேர்ந்துள்ளது. அந்த மூன்று வால்மீன்களின் நீர் வெள்ளம் பூமியில் சேரவில்லை என்று கருதும் விஞ்ஞானிகளும் உள்ளார்கள் ! கன ஹைடிரஜன் (6500 : 1) கலந்துள்ள நீர் வெள்ளம் கொண்ட வேறு வால்மீன்கள் பூமியில் விழுந்து நீர்வளம் பெருகியிருக்க வேண்டும் என்று கருதுவோரும் உள்ளார்கள் ! முரணாக அதிக சதவீத டியூடிரிய நீர் வெள்ளம் கொண்ட வால்மீன்கள் பூமிமீது நீரைப் பொழிந்திருந்தாலும் ஏற்புடையதே ! ஏனெனில் சூரியனின் புறவூதா ஒளிப்பிரிவு (ultra-Violet Photo-Dissociation ) மூலம் கன ஹைடிரஜன் பின்னால் இழப்பாகிப் பூமியில் குறைந்திருக்க வாய்ப்பு உண்டு. கடல் நீரின் சராசரி டியூடிரியம் கொள்ளளவு அடிப்படையில் கருதினால் பூமியின் நீரளவில் (15% - 30%) பங்கு வால்மீன்கள் மோதி வந்திருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் முடிவு செய்கிறார்கள்.

விண்கற்கள் விழுந்து பூமியில் நீர் வெள்ள நிரப்பு !

வால்மீன்களைப் போன்று சில எறிகற்களும், விண்கற்களும் (Meteorites & Asteroids) விண்வெளியில் “நீர் தாங்கியாக” (Water Bearer) கருதப்படுபவை ! அவையும் பூமி உண்டான ஆரம்ப காலத்தில் பூமிமேல் ஏராளமாக விழுந்துள்ளன. அவற்றில் பனிப்பாறைகளாய்த் தொத்திக் கொண்டிருக்கும் பகுதியில் 20% நீர் வெள்ளம் இருப்பதாக ஊகிக்கப் படுகிறது. விண்கற்கள் பரிதிக்கு அப்பால் எத்தனை மைல் தூரத்தில் உள்ளனவோ அதைப் பொருத்தது அவற்றின் நீர் கொள்ளளவு. அவற்றின் நீர்க் கொள்ளளவை உறுதியாக அறிவது சிரமமானதால், விண்கற்கள் பூமியில் கொட்டிய நீரளவை ஊகிப்பது இயலாது ! பிரபஞ்சத்தில் தீர்வு செய்ய முடியாத பல புதிர்கள் இருப்பது போல் பூகோளத்தில் நீர் வெள்ளம் எப்படிப் பெருகியது என்பதற்கும் உறுதியான விளக்கத்தை விஞ்ஞானிகள் சொல்ல முடியவில்லை !

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - How did the Solar System 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 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)
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 Nature of Comets Reconsidered By: Dr. Alan Stern, Southwest Research Institute (Aug 8, 2003)
16. Liquid Water at Earth’s Surface 4.3 Billion Years Ago, Scientists Discover (Jan 2001)
17. Origin of Water on Earth (www.thelivingcosmos.co/TheoriginofLifeonEarth/OriginofWateronEarth)
18 A Dying Comet’s Kin may have nourished Life on Earth (www.gsfc.nasa.gov/gsfc/spacesci/origins/linearwater/linearwater.htm)
19 Oceans - Made in Earth Not a Product of Asteroids - A New Theory concerning the Water’s Origin on Earth.
20 American Astronomical Society - What is the Earth made of ? (http//:adsabs.harward.edu/abs/)
21 Earth’s Early Years - Differentiation, Water & Early Atmosphere
22 Earlier Water on Earth ? Oldest Rock Suggests Hospitable Young Planet Science Daily (www.sciencedaily.com/releases/) (Jan 15, 2001)
23 New Scientist Magazine - Water Came to Earth www.newscientist.com/ (October 11, 2003)

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

இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும். [April 24, 2008]

http://jayabarathan.wordpress.com/2008/04/24/katturai2/

பக்கம் 2 / 4