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

“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 !

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 [Heavy Elements] 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!

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

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

“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 ஓர் உயர்ந்த சக்தி 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! ‘

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]