10 January 2011

அண்டக்கா கசம்

தூரத்தில் இருந்து பார்க்கும் போது தொலைகாட்சி திரையிலுள்ள படம் தொடர்ச்சியாகவும், தெளிவாகவும் தெரிகின்றது. ஆனால் அருகில் சென்று பார்த்தால், அது பல்லாயிரக்கணக்கான நுண்ணிய தனித்தனியான புள்ளிகளை (படத்துணுக்குகள்) கொண்டு அமைக்கப் பட்டுள்ளதை அறியலாம். நாம் வாழும் இந்த உலகமும் (அண்டமும்) அப்படித்தான் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. உயர்மட்டத்தில், அதாவது நாம் சாதாரணமாக உணரகூடிய அளவில், அனைத்தும் தொடர்சியாகவும், எளிதாக அறிதியிட்டு கூற முடிந்ததாகவும், காரண-காரியங்களை அறிந்து கொள்ளக் கூடியதாகவும் தெரிகின்றது. ஆனால் ஆழமான மட்டத்தில், அதாவது அணு அளவில், அனைத்தும் தனித்தனியான அளவிலும், தனித்தனியான நுண்பொருட்களாகவும் இருக்கின்றது. இந்த தனித்தனியான நுண்பொருட்களை அடிப்படைத் துகள்கள் (Elementary Particles) என்கின்றோம். இவை நம் உலகின் கட்டுமானப் பொருட்கள். இந்த மட்டத்தில், நம்முடைய உலகம் மிகவும் வினோதமாக இருப்பதால், அடிப்படைத் துகள்களின் செயல்பாடுகளை மற்றும் அவை எவ்வாறு ஒன்றுக்கொன்றுடன் இடைபடுவினை கொள்கின்றன என்பதை விளக்க குவாண்டம் இயக்கவியல் (Quantum Mechanics) எனப்படும் முற்றிலும் புதிய இயற்பியல் தேவைப்பட்டது. ஒரு அடிப்படை துகள் ஒரே சமசயத்தில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட இடத்தில் இருக்க முடியும். அங்கு காலம் இரு திசைகளிலும் செல்லும். ஒரு அடிப்படை துகளின் நிலையை (எந்த இடம், முடுக்கம்,…) நிகழ்தகவு வரையறைக்குள் மட்டுமே குறிக்கமுடியும்; திட்டவட்டமாக அறிதியிட்டு கூற முடியாது. இந்த ஒழுங்கற்ற நிகழ்தகவு சுபாவம் இயற்கையின் அடிப்படையான நிதர்சனம்; அது எந்த விதத்திலும் நம்முடைய புரிதலின் குறைபாடு அல்ல! உயர்மட்டத்தில், நாம் இவற்றின் ஒட்டுமொத்த சீர்படுத்தப்பட்ட சராசரி நிலையை காண்கின்றோம். அதனால், நம்முடை அன்றாட வாழ்கையின் அனுபவ அளவில், எளிதாக அறிதியிட்டு கூறமுடிந்த ஒழுங்கான இயல்பை இயற்கையில் காண்கின்றோம். குவாண்டம் இயக்கவியல் மனிதன் உருவாக்கிய தியரிகளில் மிகச்சிறந்த ஒன்று; அது பலமுறை திரும்ப திரும்ப துல்லியமாக உறுதிப்படுத்தப் பட்டுள்ளது! குவாண்டம் இயக்கவியல் அணுவின் அமைப்பையும், தனிம வரிசை அட்டவணையில் உள்ள அனைத்து தனிமங்களையும் நேர்த்தியாக விளக்குகின்றது!

கீழே உள்ள படம், அறியப்பட்ட அனைத்து அடிப்படை துகள்களையும் காட்டுகின்றது. ஒவ்வொரு அடிப்படைத் துகளின் குறியீடு நடுவிலும், அதன் நிறை (mass), மின்னூட்டம் (charge), சுழற்ச்சி (spin) மற்றும் பெயர் (name) மேலிருந்து கீழாக, மேல் குவார்க்குவில் (Up quark) காட்டப் பட்டுள்ளது போல் குறிக்கப்பட்டுள்ளது.
  • முதல் மூன்று நெடுக்குவரிசையில் பருப்பொருள் துகள்கள் (Fermions) காட்டப்பட்டுள்ளன. அவை மூன்று தலைமுறைகளாக (I, II, III Generations) வருகின்றன. அவற்றின் நிறை வேறுபாட்டை தவிர, ஒவ்வொரு தலைமுறை துகள்களும் ஒரே மாதிரி பண்புகளை கொண்டுள்ளன (படத்தில் அவற்றின் வேற்றுமை ஒற்றுமைகளை கவனிக்கவும்). II-தலைமுறை I-தலைமுறையை விட கனமாகவும், III-தலைமுறை II-தலைமுறையை விட கனமாகவும் உள்ளது. III மற்றும் II தலைமுறை துகள்கள் உடனடியாக சிதைவடைந்து மிககுறைந்த ஆற்றல் நிலையான I-தலைமுறை துகள்களாக மாறிவிடுவதால், நாம் I-தலைமுறை துகள்களை கொண்டு அமைக்கப்பட்ட பொருட்களை மட்டுமே உலகில் காண்கின்றோம் (ஆனால் III மற்றும் II தலைமுறை துகள்களை சோதனைக்கூடத்தில் உருவாக்க முடியும்). மேலும் பருப்பொருள் துகள்கள் குவார்க்குகள் (Quarks) மற்றும் லெப்டான்களாக (Leptons) தொகுக்கப் பட்டுள்ளது.
  • நான்காவது நெடுக்குவரிசையில் போஸான்கள் (Bosons) எனப்படும் விசை-கடத்தி துகள்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன. அவை இயற்கையின் அடிப்படை விசைகளுக்கு காரணம். இந்த துகள்களின் பரிமாற்றம் அல்லது இடைபடுவினைகளின் விளைவு தான் இயற்கையில் நாம் காணும் விசைகள். இயற்கையில் நான்கு அறியப்பட்ட அடிப்படை விசைகள் உண்டு: மின்காந்த விசை [ஃபோட்டான்] (Photon), நிறையீர்ப்பு (புவியீர்ப்பு) விசை [கிராவிட்டான்] (Graviton), வலிமையான விசை [குலுவான்] (Gluon), வலுவற்ற விசை [W மற்றும் Z]. ஃபோட்டான்கள் மின்புலம், காந்தபுலம் மற்றும் ஓளி எனப்படும் மின்காந்த அலை ஆகியவற்றிக்கு காரணம். குலுவான்கள் வலிமையான அணுக்கரு விசைக்கு காரணம்; இவை புரோட்டான்களை (குவார்க்குகளை) அணுக்கருவினுள் பிணைத்து வைத்துள்ளன. W மற்றும் Z துகள்கள் வலுவற்ற அணுக்கரு விசைக்கு காரணம்; இவை அணுக்கரு கதிரியக்கத்தில் தொடர்புடையவை. கிராவிட்டான்கள் நிறையீர்ப்பு (புவியீர்ப்பு) விசைக்கு காரணம். ஆனால் இத்துகள்கள் இன்னும் கண்டுபிடிக்க படாததால் படத்தில் காட்டப் படவில்லை.
  • ஒவ்வொரு துகளுக்கும் அதனுடன் தொடர்புடைய எதிர்த் துகளும் (Antiparticle) உண்டு (எதிர்த் துகள்கள் முதலில் தியரி மூலம் கணிக்கப்பட்டு பின் சோதனையில் கண்டறியப்பட்டவை). உதாரணமாக, எலக்ட்ரானின் எதிர்த் துகள் பாஸிட்ரான். எதிர்த் துகள்கள் படத்தில் காட்டப்பட வில்லை. ஒரு புதிய துகள் உருவாகும் போது அதன் எதிர்த் துகளும் சேர்ந்தே உருவாகும் (நாம் சோதனைக் கூடத்தில் உருவாக்கும் போது அப்படித்தான் நிகழும்). ஒரு துகளும் அதன் எதிர்த் துகளும் மோதிக் கொண்டால், அவை நிர்மூலமாகி ஃபோட்டான்கள் போன்ற வேறுசில துகள்கள் உருவாகும். ஆனால் நாம் காணும் உலகில் துகள்கள் மட்டுமே உள்ளன.

கீழே உள்ள படம், அடிப்படை துகள்கள் எவ்வாறு ஒன்றுக்கொன்றுடன் இடைபடுவினை கொள்கின்றன என்பதை காட்டுகின்றது.

  • மேல் பகுதியில் பருப்பொருள் துகள்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன: லெப்டான்கள் மற்றும் குவார்க்குகள். நடு பகுதியில் விசை-கடத்தி துகள்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன: ஃபோட்டான், W - Z துகள்கள் மற்றும் குலுவான். கீழ் பகுதியில் தியரி மூலம் கணிக்கப்பட்டுள்ள, ஆனால் முழுமையாக அறியப்படாத ஹிக்ஸ் விசை-கடத்தி துகள் காட்டப்பட்டுள்ளது.
  • குலுவான்கள் குவார்க்குகளுடன் மட்டுமே இடைபடுவினை கொள்கின்றன. அவை குவார்க்குகளை இணைத்து அணுக்கருவை அமைக்கின்றன.
  • ஃபோட்டான்கள் பருப்பொருள் துகள்களுடன் இடைபடுவினை கொள்கின்றன.
  • ஹிக்ஸ் விசை-கடத்தி துகள்களுடன் இடைபடுவினை கொள்ளும் துகள்கள் அதன் நிறையை பெறுகின்றன. நீரினுள் நகரும் பொருட்கள் அதன் தடையை உணருவது போல், ஹிக்ஸ் விசை-கடத்தி துகள்களால் உருவான ஹிக்ஸ் புலத்தின் (ஃபோட்டான்கள் மின்புலம், காந்தபுலம் உருவாக்குவது போல்; கிராவிட்டான்கள் நிறையீர்ப்பு புலத்தை உருவாக்குவது போல்) தடையை அதனுடன் இடைபடுவினை கொள்ளும் துகள்கள் உணருவதையே நாம் நிறை என்கின்றோம்.
கீழே உள்ள படம், அடிப்படைத் துகள்களை கொண்டு நாம் காணும் உலகை விவரிக்கின்றது.

  • இடப்பக்கத்தில் பருப்பொருட்களின் ஒருங்கிணைப்பு காட்டப்பட்டுள்ளது. 2 மேல்-குவார்க்குகள் (மின்னூட்டம் = 2/3) மற்றும் 1 கீழ்-குவார்க்கு (மின்னூட்டம் = -1/3) இணைந்து ஒரு அலகு நேர்-மின்னூட்டம் கொண்ட புரோட்டானை (2/3 + 2/3 - 1/3 = 1) உருவாக்குகின்றது. 1 மேல்-குவார்க்கு மற்றும் 2 கீழ்-குவார்க்குகள் இணைந்து நடுநிலை-மின்னூட்டம் கொண்ட நியூட்ரானை (2/3 - 1/3 - 1/3 = 0) உருவாக்குகின்றது. வெவ்வேறு எண்ணிக்கையில் புரோட்டான்களும், நியூட்ரான்களும் இணைந்து பலவகை அணுகருக்களும், அதனை சுற்றி எலக்ட்ரான்கள் கொண்டு அணுக்களும் உருவாகின்றன. அணுக்கள் இணைந்து மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. நட்சத்திரங்கள், கருங்குழிகள் (Black holes), கோள்கள், மனிதர்கள் உட்பட அனைத்து உயிர்கள் என அணைத்தும் அணுக்களாலும், அதன் மூலக்கூறுகளாலும் அமைக்கப்பட்டவை!
  • வலப்பக்கத்தில் விசைகளின் ஒருங்கிணைப்பு காட்டப்பட்டுள்ளது. குலுவான்களின் இடைபடுவினைகளை குவாண்டம் குரோமோ-இயக்கவியல் (Chromo-dynamics) கொண்டு விளக்கப்பட்டுள்ளது. ஃபோட்டான்களின் மின்காந்தம், குவாண்டம் மின்-இயக்கவியல் (Electro-dynamics) கொண்டு விளக்கப்பட்டுள்ளது. மின்காந்தம் மற்றும் அணுக்கரு-வலுவற்ற-விசையை ஒருங்கிணைத்த மின்-வலுவற்ற (Electro-weak) தியரியை கொண்டு விளக்க முடியும். மின்-வலுவற்ற தியரியை, குரோமோ-இயக்கவியலுடன் ஒருங்கிணைத்து பெரிய-ஒருங்கிணைப்பு (Grand unified) தியரியை கொண்டு விளக்க முடியும். கடைசியாக, பெரிய-ஒருங்கிணைப்பு தியரியை நிறையீர்ப்புடன் (கிராவிட்டான்) இணைத்து ஒரு ஒருங்கிணைந்த, அணைத்திற்குமான ஒன்றுபட்ட தியரியை (Theory of everything) உருவாக்க வேண்டும். அப்படிப்பட்ட முழுமையான தியரி பல்வேறு காரணங்களால் இன்னும் அகப்படாமலே உள்ளது.
குவாண்டம் இயக்கவியலுக்கு முன்பிருந்த இயற்பியலை செவ்வியல் இயக்கவியல் (Classical mechanics) என்கின்றோம். அதன் படி, நிறையீர்ப்பை (புவியீர்ப்பு) நியூட்டன் முதன் முதலில் எளிய சமன்பாட்டின் மூலம் விளக்கினார். பிறகு ஐன்ஸ்டீன் சார்பியல் கோட்பாட்டை இணைத்து மேலும் அதை சரிபடுத்தினார் (பொது சார்பியல்; General relativity). நிறையீர்ப்பு ஒரு வலுவற்ற விசையாகும் (அணுக்கரு-வலுவற்ற-விசையை விட மிகமிக வலுவற்றது). ஒரு இரும்பு துண்டை இந்த மொத்த பூமியும் சேர்த்து கீழ்நோக்கி இழுத்தாலும், ஒரு சிறு காந்தத்தை கொண்டு தூக்கிவிட முடியும். நிறையீர்ப்பு அவ்வளவு வலுவற்று இருப்பதால், அதை சாதாரண பொருட்களுக்கிடையே, மனிதர்களுக்கிடையே நாம் உணர்வதில்லை. அதன் விளைவை பூமி, சூரியன், சந்திரன் போன்ற மிகப்பெரிய நிறையுள்ள பொருட்கள் மூலமே அறிந்து கொள்ள முடிகின்றது. அது மிக வலுவற்று இருந்தாலும், அந்த விசைதான் நம்மை பூமியில் நிலைப்படுத்துகின்றது; சந்திரன் பூமியை சுற்றிவர காரணமாகின்றது; கோள்கள் சூரியனை சுற்றிவர காரணமாகின்றது; நட்சத்திரங்கள் இணைந்த மண்டலங்கள் உருவாக காரணமாகின்றது. நிறையீர்ப்பை பொது-சார்பியல் கோட்பாடு துள்ளியமாக விளக்கினாலும், அது மிகச் சிறிய குவாண்டம் அளவில் எதையும் விளக்க முடியாமல் தோற்றுப் போகின்றது. பெரு வெடிப்பு (Big bang), கருங்குழிகள் (Black holes) போன்றவற்றை விளக்க நிறையீர்ப்பின் குவாண்டம் தன்மை (அதனால் அணைத்திற்குமான ஒன்றுபட்ட தியரி) அவசியமாகின்றது.

ஐன்ஸ்டீனின் E = mc^2 சமன்பாடு, ஆற்றலும் நிறையும் எப்படி தொடர்புடையவை என்பதை விளக்குகின்றது. நட்சத்திரங்களிலுள்ள அணுக்களில் சில அணுக்கருவின் நிறை ஆற்றலாக (அணுப் பிணைவு மூலம்) மாற்றப்படுகின்றது (ஃபோட்டான்கள் போன்ற அடிப்படைத் துகள்களாக – மின்காந்த கதிர்களாக - ஒளியாக). அவ்வாறே அணுமின் நிலையங்களும், அணுகுண்டும் (அணுப் பிளவு மூலம்) வேலை செய்கின்றது. நிறையிலிருந்து ஆற்றலை பெருவது போல், ஆற்றலை கொண்டு அடிப்படைத் துகள்களை உருவாக்க முடியும். பெரிய-ஹேட்ரான்-மோது உலை (Large Hadron Collider; LHC) போன்ற துகள் முடுக்கிகளில் புரோட்டான் போன்ற துகள்கள் அதி வேகமாக முடுக்கி ஒன்றுக்கொன்றுடன் மோதவிட்டு புதிய அடிப்படைத் துகள்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இது போன்ற சோதனைகள் ஹிக்ஸ் விசை-கடத்தி துகள்கள் போன்ற தியரி மூலம் எதிர்ப் பார்க்கப்படும் துகள்கள் மற்றும் முற்றிலும் புதிய அடிப்படைத் துகள்களை கண்டறிய உதவுகின்றன (நிறையீர்ப்பு விசை-கடத்தி துகள்களான கிராவிட்டான்களை கண்டறிய, இன்றுள்ள துகள் முடுக்கிகளை விட மிகமிக…மிகமிக அதிக ஆற்றல் கொண்ட முடுக்கிகள் தேவை).

பெரு-வெடிப்பின் (Big Bang) மூலக்காரணம் பற்றி தெளிவற்ற கருதுகோள்கள் (இழை தியரி; String-Theory; மற்றும் அதன் தொடர்ச்சியான M-தியரி) மட்டுமே இருந்தாலும், நாம் காணும் உலகம் பெரு வெடிப்பிலிருந்து தான் உருவாகியது என்பதற்கு நல்ல தியரியும் அதற்கு பல நல்ல ஆதாரங்களும் உண்டு. 13.7 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன் நிகழ்ந்த அந்த பெரு-வெடிப்பு, நாம் காணும் உலகத்தில் உள்ள அனைத்திற்குமான ஆரம்பம் - இடம் (Space) மற்றும் காலக் கணை (Arrow of time) உட்பட! அடிப்படையில் காலம் இரு திசைகளிலும் செல்வதால், அதற்கு முன்பு என்ன என்று நாம் சாதாரணமாக உணருவது போல், 'பெரு-வெடிப்புக்கு முன்' என்பது இல்லை. மேலும், பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, நாம் காணும் இடமும் (Space) மற்றும் காலக் கணையும் தோன்றியதே பெரு-வெடிப்பில் தான் எனும் போது, அதன் முன் என்ன என்ற கேள்வி பொருளற்றதாகி விடுகின்றது (இது பூமியின் வடதுருவத்திற்கு வடக்கே என்ன உள்ளது என்பது போன்றது).

எண்ட்ரோப்பி (Entropy) என்பது ஒரு அமைப்பில் உள்ள ஒழுங்கற்ற அல்லது சீரற்ற தன்மையை குறிக்கின்றது. வெப்ப இயக்கவியல் இரண்டாம் விதியின் படி, ஒரு மூடிய அமைப்பில் உள்ள எண்ட்ரோப்பி அதிகரிகரித்து கொண்டே இருக்கும். எண்ட்ரோப்பி அதன் அதிகப்பட்ச அளவை எட்டும் போது அந்த அமைப்பு முழு-ஒழுகற்ற அல்லது முழு-சீறற்ற சமநிலை காணும். இந்த சமநிலையிலிருந்து, பெரு-வெடிப்பு மிகக் குறைந்த எண்ட்ரோப்பியை (அல்லது ஒரு செறிந்த ஆற்றலை அல்லது அதிகமான ஒழுங்கை) உருவாக்கியது. அன்றிலிருந்து எண்ட்ரோப்பி அல்லது ஒழுங்கற்ற தன்மை நாம் காணும் உலகில் அதிரிகரித்து கொண்டே இருந்தாலும், இருக்கும் பயன்படு-ஆற்றலை கொண்டு அண்டங்கள், நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், உயிர்கள் போன்ற சில ஒழுங்கானவை (இயற்கையின் அடிப்படை விசைகளினால்) தற்காலிகமாக உருவாக்கப்படுகின்றன. நாம் பெரு-வெடிப்பு என்ற மிக் குறைந்த எண்ட்ரோப்பி நிகழ்வின் பின்விளைவில் இருப்பதால், எண்ட்ரோப்பி குறைந்த அளவிலிருந்து அதிக அளவை நோக்கி செல்வதால், நாம் காலம் ஒரு திசையில் (கடந்த காலம் -> நிகழ் காலம் -> எதிர் காலம்) செல்வது போன்ற காலக் கணையை உணர்கின்றோம் (உலகத்தில் மேலே, கீழே என்று இல்லை என்றாலும், அதிக நிறையீர்ப்பு விசையுள்ள பூமியின் கட்டுபாட்டுக்குள் நாம் மேல், கீழ் உணருவது போல், மிக் குறைந்த எண்ட்ரோப்பி நிகழ்வின் பின்விளைவில் நாம் காலக் கணையை உணருகின்றோம்). நாம் காணும் உலகம் அதிகபட்ச எண்ட்ரோப்பியை நெருங்கும் போது, அதாவது முழு-ஒழுகற்ற சமநிலையை அடையும் போது காலக் கணையும் இல்லாது போகும்! அங்கு முன்பு பின்பு என்பதற்கு இடமில்லை! (அந்த நிலையை நோக்கி, நம் உலகம் தோராயமாக பாதி வாழ்நாள் கடந்துள்ளது).


அடிப்படை துகள்களை நாம் துகள் முடுக்கிகளில் உருவாக்குவது போல், பெரு-வெடிப்பில் நாம் காணும் உலகிலுள்ள அனைத்து அடிப்படை துகள்களும் உருவாகின (அதனுடன் எதிர்த் துகள்களும் உருவாகி இருக்க வேண்டும். நாம் முற்றிலும் அறியப்படாத காரணங்களால் நாம் காணும் உலகில் அவை காணவில்லை அல்லது எதிர்த் துகள்களை விட அதிக துகள்கள் உருவாகியிருக்க வேண்டும்). உலகம் விரிவடைந்து, சற்றே குளிர்ந்த பின், இந்த அடிப்படை துகள்கள் ஒன்றுக்கொன்றுடன் இடைபடுவினை புரிந்து ஒன்றுகூடி நாம் காணும் உலகம் உருவாகியது. (மேலும் அறிய: வரலாற்று படங்கள்)

ஒரு கனமான பொருளை மற்ற பொருட்கள் சுற்றிவரும் போது, அருகில் சுற்றும் பொருள் தூரத்தில் சுற்றும் பொருளை விட வேகமாக சுற்றிவர வேண்டும். உதாரணமாக, சூரியனை வெள்ளி பூமியை விட வேகமாகவும், பூமி செவ்வாயை விட வேகமாகவும் சுற்றுகின்றது. சூரியனின் நிறையீர்ப்பு விசையை விட மெதுவாக பூமி சுற்றினால், பூமி சூரியனுக்குள் இழுக்கப்பட்டுவிடும்; சூரியனின் நிறையீர்ப்பு விசையை விட மிக வேகமாக பூமி சுற்றினால், பூமி சூரிய மண்டலத்தை விட்டு விலகி சென்றுவிடும். இது நட்சத்திர-மண்டலங்களுக்கும் பொருந்தும். நட்சத்திர-மண்டலத்தின் மையத்தை (மையத்தில் செறியுள்ள மிகக்கணமான கருங்குழி உள்ளது) சுற்றிவரும் நட்சத்திரங்களின் வேகத்தை விஞ்ஞானிகள் கண்காணித்தனர். அப்பொழுது, வெளி-விளிம்பில் சுற்றிவரும் நட்சத்திரங்களின் வேகம் மையத்திற்கு அருகில் சுற்றிவரும் நட்சத்திரங்களின் வேகத்திற்கு இணையாக இருப்பதை கண்டறிந்தனர். மொத்தத்தில், நாம் காணும் (அறிந்த) பருப்பொருட்களை விட மிக அதிக பருப்பொருட்கள் அங்கு இருப்பது போல், நட்சத்திரங்கள் நட்சத்திர-மண்டலத்தை சுற்றி வருகின்றன (ஒருவேளை, நிறையீர்ப்பு பற்றி நம்முடைய அறிதல் மிக-மிகப்பெரிய அளவுகளில் தவறாக இருக்கலாம். ஆனால், பலவகைகளில் இது அப்படிப்பட்ட குறையல்ல என்றே தெரிகின்றது). நாம் அறியாத இந்த பருப்பொருட்களை இருண்ட-பொருட்கள் (Dark Matter) என்கின்றோம்; இவை நாம் அறியாத சில அடிப்படை துகள்கள். இருண்ட-பொருட்கள் சாதாரண பொருட்களுடன் மின்காந்த விசைகள் மூலமாக இடைபடுவினை கொள்வதில்லை. அவற்றை அவற்றின் நிறையீர்ப்பு புலத்தை மட்டும் கொண்டே அறியமுடிகின்றது.
பெரு-வெடிப்பு தியரி மற்றும் பொது-சார்பியல் கோட்பாடு உலகம் விரிவடைவதை (இடம் விரிவடைவதை) முன்னறிவிக்கின்றன. உலகிலுள்ள பருப்பொருட்களின் நிறையீர்ப்பினால், உலகம் மேலும் மேலும் குறைந்த வேகத்தில் விரிவடைய வேண்டும். ஆனால், உலகம் மேலும் மேலும் வேகமாக விரிவடைவதை விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்தனர். இதற்கு நாம் அறியாத ஒரு ஆற்றல் காரணமாக இருக்கலாம். அதை நாம் இருண்ட ஆற்றல் (Dark Energy) எனலாம். இதை நாம் வெற்றிட ஆற்றலாக கருதலாம். இது ஒருபடித்தான, செறிவற்ற, நிறையீர்ப்பை தவிர மற்ற விசைகளுடன் இடைபடுவினை கொள்ளாத ஆற்றலாக இருக்க வேண்டும். இருண்ட ஆற்றல் செறிவற்று மிகச்சிறிய அளவில் இருந்தாலும், வெற்றிடமாக உள்ள இந்த பரந்த இடைவெளி முழுவதும் சீராக ஆட்கொண்டுள்ளதால், அது 74% பங்கை நம் உலகில் வகித்து, மிகப்பெரிய விளைவை ஏற்படுத்துகின்றது.

பொது-சார்பியல் கோட்பாடு (உயர்மட்டத்தில்), குவாண்டம் இயக்கவியல் (ஆழ்மட்டத்தில்) என வெற்றிகரமாக உறுதிசெய்யப்பட்ட தியரிகளை நாம் கண்டறிந்து இருந்தாலும், இன்னும் விளங்கப்படாத பல புதிர்கள் உள்ளன. பெரு-வெடிப்பின் மூலம் என்ன? பெரு-வெடிப்பிற்கு முன்பிருந்த (எந்த பொருளுள்ள முறையிலாவது) நிலை என்ன? இருண்ட-பொருள் மற்றும் இருண்ட-ஆற்றல் என்பவை என்ன? மிக ஆழமான புதிர் - இவைகளெல்லாம் ஏன் உள்ளது என்பதாக இருக்கலாம். ஒருவேளை, அணைத்திற்குமான ஒன்றுபட்ட தியரியை உருவாக்கும் போது, பெரும்பாலான புதிர்களை விளக்க முடியலாம். இவ்வாறு விளக்க வேண்டிய பல புதிர்கள் இருந்தாலும், அதில் ஒன்றுகூட உயிரை பற்றியோ, நம் வாழ்வை பற்றியோ, நம் அன்றாட அனுபவங்களை பற்றியோ இல்லை!

9 comments:

CorTexT said...

ஹிக்ஸ் விசை-கடத்தி துகள்கள், கடவுள்-துகள்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றது (பொதுவாக அறிவியல் சாராத ஊடகங்களில்). இந்த துகள் எந்தவிதத்திலும் மற்றவற்றை விட அதி முக்கியமானது அல்ல. LHC என்ற மிகப்பெரிய அதிநவீன துகள் முடுக்கியின் முக்கிய நோக்கம் இந்த துகளை திட்டவட்டமாக கண்டறிவதென்றாலும், மற்ற முடுக்கிகளில் ஏற்கனவே இது ஓரளவு அறியப்பட்டுள்ளது. LHC யில் இருண்ட பொருட்களுக்கு காரணமான துகள்களையோ அல்லது வேறு புதிய துகள்களையோ கண்டறிவது மேலும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

CorTexT said...

ScienceNews November 20th, 2010 edition is Special edition about Quantum mechanics.

http://www.sciencenews.org/view/feature/id/65065/title/Like_fate_of_cat%2C_quantum_debate_is_still_unresolved

CorTexT said...

Gravity என்பதற்கு தமிழில் பொதுவாக புவியீர்ப்பு என்ற வார்த்தை பயன்படுத்தப்படுகின்றது. இங்கு புவி என்பதை பூமியையோ அல்லது நிலத்தையையோ குறிக்கலாம். ஆனால் Gravity என்பது பூமியையோ அல்லது நிலத்தையையோ மட்டுமே சார்ந்தது அல்ல. Gravity என்பது நிறை கொண்ட அனைத்து பொருட்களின் பண்பாதலால் அதை நிறையீர்ப்பு என்பது பொருத்தமாக இருக்கும் என்பது என் எண்ணம். இதை இங்கே (http://ta.wiktionary.org/wiki/gravity) இணைத்துள்ளேன்.

ஆ.ஞானசேகரன் said...

தெரிந்துக்கொள்ள வேண்டியவைகள்... மீண்டும் ஒரு முறை படித்துவிட்டு சொல்லுகின்றேன்...

CorTexT said...

இவற்றை பற்றி படிப்பது இதுவே முதல் தடவை என்றால், புரிவதற்கு சற்று கடினம் போல் தோன்றலாம். ஆனால் பொதுவான அடிப்படை விசயம் எளிது தான்.

நம் உலகிலுள்ள அறியப்பட்ட அனைத்தையும் விளக்க, முதல் படத்திலுள்ள முதல் மற்றும் கடைசி நெடுக்கு வரிசையிலுள்ள அடிப்படை துகள்கள் (மேலும் கிராவிட்டான்கள்) போதும். இவை பெரு-வெடிப்பில் உருவாகி, 13.7 பில்லியன் வருடங்களாக ஒன்றுக்கொன்றுடன் இடைபடுவினை கொண்டு உருவானது தான் நாம் காணும் உலகம், நாம் உட்பட!

அடிப்படையில் எளிதாக இருந்தாலும், பல பில்லியன் வருவடங்களாக வளர்ச்சியடைந்த உலகத்தை ஒரு படியில் புரிந்து கொள்வது கடினம் (உதரணமாக பெரு-வெடிப்பிலிருந்து காதல்வரை). அதனால் அதனை பல்வேறு படிகளாக, இயற்பியல், வேதியல், உயிரியல், மனவியல் என பிரித்து அறிந்து கொள்கின்றோம். மேலும் சில சிக்கலமைப்பை புரிந்து கொள்ள வெளிப்பாடு (Emergence), ஃபிராக்டல்கள் (Fractals) போன்ற முறைகளையும் பயன்படுத்துகின்றோம்.

கும்மி said...

ஒரு வாரமாக தள்ளிப்போட்டு தள்ளிபோட்டு இன்று முழுதாக படித்துவிட்டேன். சிறப்பாக அளித்திருக்கின்றீர்கள். முழுதும் உள்வாங்க, இன்னும் சில முறை படிக்கவேண்டும்.

பதிவில் பயன்படுத்தியிருக்கும் சில தமிழ்ச் சொற்களுக்கு இணையான ஆங்கிலச் சொற்களை, கடைசியில் பட்டியலிட்டால் இன்னும் நன்றாக இருக்கும் என்று எண்ணுகின்றேன். அவற்றைப் பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்ள உதவும். (உ.தா. இடைபடுவினை)

CorTexT said...

கருத்துக்கு மிக்க நன்றி கும்மி!

நானும் சில முக்கியவற்றை கடைசியில் பட்டியலிட யோசித்ததுண்டு. ஆனால் அது அறிவியல் புத்தகம் அல்லது Scientific Paper போல் ஆகிவிடுமோ என்று நினைத்தேன். உங்கள் கருத்தையும் யோசிக்கின்றேன். முடிந்தவரை எளிமையாக தருவதே என் நோக்கம்.

Interact என்பதற்கு இடைபடுவினை என்று பயன்படுத்தியுள்ளேன். புதிய வார்த்தை போல் உள்ளது. வேறு எளிய வார்த்தையை பயன்படுத்தி இருக்கலாம் என்று நினைக்கின்றேன். இடைபடுவினை என்பது இரண்டு பொருட்களுடையே உள்ள தொடர்பை...வினையை குறிக்கின்றது.

செந்தழல் ரவி said...

nice post...thank you...

CorTexT said...

//செந்தழல் ரவி said...
nice post...thank you...
//

Thanks for your comment ரவி!