கட்டுரைகள்
Typography

- காலவெளி (Space-time)

நட்சத்திரப் பயணங்களின் இன்றைய தொடர் பிரபஞ்சவியல் பகுதியின் 4 ஆவது அத்தியாயமான காலமும் வெளியும் எனும் தலைப்பின் கீழ் 6 ஆவது தொடராகும். இத்தொடரும் காலம், வெளி குறித்த மேலதிகத் தகவல்களுடன் விரிகின்றது. முதல் 5 தொடர்களையும் வாசிக்காதவர்கள் இக்கட்டுரையின் இறுதியில் சேர்க்கப் பட்டுள்ள இணைப்புக்களை அழுத்துவதன் மூலம் அங்கு சென்று பார்வையிட முடியும்.

சென்ற தொடரின் இறுதியில் தூரத்தை அளக்கும் அடிப்படை அலகான மீட்டர் எவ்வாறு ஒளி பயணித்த நேரத்துடன் ஒப்பிட்டு வரையறை செய்யப் பட்டுள்ளது என்பதையும் நிஜ உலகில் மிகத் திருத்தமாக நேரம் எவ்வாறு அணுச் சக்தியால் இயங்கும் சீசியம் கடிகாரத்தால் (Cesium clock) அளக்கப்பட்டு வருகின்றது என்பதையும் கூறியிருந்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி...


- சீசியம் அணுக்கற்றை டியூப்

ஒளியின் வேகம் எந்த ஒரு பொருள் சார்பாக மாறிலியாகவும் எப்போதும் ஒரேயளவு வேகத்துடன் திருத்தமான ஒன்றாகவும் இருக்கின்றமை வெளிப்படையாகும். இதனால் ஒரு மீட்டர் தூரத்துக்கு ஒளி பயணிக்க எடுத்த நேரம் (ஒரு செக்கனின் பகுதி) சார்பாக நவீன யுகத்தில் மீட்டர் வரையறை செய்யப் பட்டுள்ளது. இந்த மிகக் குறுகிய கால அளவு (அதாவது செக்கனின் பகுதி) உலகில் உள்ள எந்த ஒரு சாதாரண கடிகாரத்தாலும் அளப்பதற்கு முடியாது என்பதுடன் இதை உலகில் உள்ள வினைத்திறன் மிக்கக் கடிகாரமான சீசியம் அணுக்கடிகாரம் மூலம் மட்டுமே திருத்தமாக அளக்கப் பட்டதாகவும் கூறப்படுகின்றது.


- சீசியம் அணுக் கடிகாரப் பொறிமுறை

இதற்கு முன் வரலாற்றுக் காலத்தில் ஒரு மீட்டர் என்பது பாரிஸ் நகரில் வைக்கப் பட்டுள்ள ஒரு பிளாட்டினம் தகட்டில் உள்ள இரு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தூரம் என வரையறை செய்யப்பட்டிருந்தது.


- பாரிஸ்ஸில் உள்ள ஒரு மீட்டர் பிளாட்டினம் தகடு

சார்புக் கொள்கையின் படி நாம் இப்போது தூரத்தின் அலகை நேரம் மற்றும் ஒளியின் வேகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வரையறை செய்வதாலும், எந்த ஒரு இடத்தில் இருந்து பார்வையாளர் நோக்கினாலும் ஒரு மீட்டர் பயணிக்க ஒளி எடுக்கும் நேரம் (0.000000003335640952 செக்கனில்) சமனாக இருக்கும் என்பதனாலும் பிரபஞ்சம் முழுதும் வெற்றிடத்தில் கூட ஈதர் எனும் ஒரு ஊடகம் நிரம்பியிருப்பதாகக் கருத வேண்டிய அவசியமில்லை என நவீன ஆய்வுகள் தெளிவாக்கியுள்ளன.

மேலும் மிக்கெல்சன் மோர்லேய் இன் பரிசோதனை முடிவுகளின் படியும் ஈதரின் பிரசன்னம் இருப்பது கண்டு பிடிக்கப் பட முடியாது எனத் தெளிவாக்கப் பட்டுள்ளது. இதற்கு முன்னர் நன்கு விருத்தி செய்யப் படாத சார்புக் கொள்கையே ஈதர் இருக்கின்றது எனும் கருதுகோளை ஏற்டுத்தியிருந்தமை குறிப்பிடத்தக்கது. நவீன சார்புக் கொள்கைகளின் படி காலம் (Time) என்பது வெளியில் (Space) இருந்து முற்றிலும் வேறுபட்ட சுதந்திரமான தனித்த ஒன்று (Absolute time) என நாம் கருதுவது தவறாகும். ஆனால் அது வெளியுடன் இணைந்து காலவெளி (Space-time) எனும் பொருளாகவே கருதப்படுகின்றது.

நமது பொதுவான அனுபவப்படி வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியின் (Point) நிலையை (Position) மூன்று இலக்கங்களால் (Numbers) அல்லது ஆயத்தொலைவுகளால் (Co-ordinates) குறிப்பிடலாம். இதை மூன்று பரிமாணங்கள் (Dimensions) எனவும் கூறலாம். உதாரணமாக ஒரு அறையின் உள்ளேயுள்ள ஒரு புள்ளியை ஒரு சுவரில் இருந்து 7 மீட்டர் தூரத்திலும், இன்னொரு சுவரில் இருந்து 5 மீட்டர் தூரத்திலும் தரையில் இருந்து 3 மீட்டர் உயரத்திலும் அமைந்துள்ளது என்று கூற முடியும். அல்லது பூமியின் தரையின் மேலே உள்ள ஒரு புள்ளியை பூமியின் நெடுங்கோடு (Latitude), மத்திய கோடு (longitude) மற்றும் கடல் மட்டத்தில் இருந்து உயரம் (Height above sea level) ஆகிய பரிமாணங்களில் குறிப்பிட முடியும். மூன்று பரிமாணங்களில் வெளியில் உள்ள பொருட்களின் நிலையை வரையறுப்பதற்கு ஓர் எல்லை உள்ளது. இதற்கு உதாரணமாக முதலில் பிரபஞ்சத்திலுள்ள சிறிய உறுப்பினர்களில் இருந்து பார்ப்போம்.

நமது பூமியின் துணைக் கோளான சந்திரனின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு நாம் வடக்கில் இருந்து இத்தனை கிலோமீட்டர், மேற்கிலிருந்து இத்தனை கிலோமீட்டர் கடல் மட்டத்தில் இருந்து இத்தனை உயரம் என அளவிடுவதில்லை. மாறாக சூரியனில் இருந்து எத்தனை கிலோமீட்டர், ஏனைய கிரகங்களின் ஒழுக்கு வட்டத்திலிருந்து எத்தனை கிலோமீட்டர், மற்றும் சந்திரன், சூரியனை இணைக்கும் கோடு மற்றும் சூரியன்,அல்ஃபா சென்டூரி (சூரியனுக்கு அண்மையிலுள்ள நட்சத்திரம்) ஆகியவற்றை இணைக்கும் கோடு என்பன சந்திக்கும் கோணம் ஆகிய பெறுமானங்களே சந்திரனின் நிலையைப் பிரகடனப் படுத்தும் உபயோகமான பரிமாணங்கள் ஆகும். எனினும் இத்தகைய பரிமாணங்கள் கூட நமது பால்வெளி அண்டத்தில் (Milkyway galaxy) சூரியனின் நிலையையும், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஏனைய அண்டங்களின் தொகுதிகளுடன் நமது பால்வெளி அண்டத்தின் நிலையையும் வரையறுப்பதற்குப் போதுமானதல்ல. இந்த உயர் ரக நிலைகளை உறுதிப் படுத்துவதற்கே நமக்கு காலம் (Time) அல்லது காலவெளி (Space-time) எனும் 4 ஆவது பரிணாமம் தேவைப்படுகின்றது.


- காலவெளி எளிய அட்டவணை

நாம் முழுப் பிரபஞ்சத்தையும் ஒன்றுடன் ஒன்று விரவியுள்ள அண்டங்களின் நிலைகளின் தொகுதியுடன் (Overlapping patches) சார்பாகவும் இத்தொகுதி ஒவ்வொன்றிலும் மூன்று பரிமாணங்களை தனித்தனியாக வகுத்து ஒரு புள்ளியின் நிலையையும் கூற முடியும்.


- Overlapping patches எளிய மாதிரி

பிரபஞ்சத்தில் ஒரு நிகழ்வு என்பது வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியில் குறித்த ஒரு நேரத்தில் நடைபெறும் ஏதேனும் ஒரு மாற்றமாகும். இதனால் இந்நிகழ்வை ஒருவர் 4 பரிமாணங்களில் (4 ஆவது பரிமாணமாகக் காலம்) குறிப்பிட முடியும். இதன்போது பரிமாணங்களின் தெரிவு தன்னிச்சையானதாகும். இதில் நன்கு வரையறுக்கப் பட்ட இடம் சார்ந்த மூன்று பரிமாணங்களுடன் ஏதேனும் ஒரு கடிகாரத்தால் அளக்கப் பட்ட நேரம் நான்காவது பரிமாணமாகவும் காணப்படும். இதற்குக் காரணம் இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களுக்கு இடையே உள்ளது போல் நவீன சார்புக் கொள்கையின் படி காலத்துக்கும் வெளிக்கும் இடையிலும் நிஜமான வேறுபாடு கிடையாது என்பதாகும்.


- Space-time diagram

மேலும் இதன் அடிப்படையில் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒரு புள்ளியின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு பயன்படுத்தப் படும் புதிய பரிமாணங்கள் குறித்த நேரத்துக்கு முன் அளக்கப்பட்ட பரிமாணங்களின் சேர்த்தியாகவும் இருக்க முடியும். உதாரணமாக பூமியில் உள்ள ஒரு புள்ளி இலண்டனில் இருந்து வடக்கே 40 Km தூரத்திலும் 50 Km மேற்கிலும் அமைந்துள்ளது என்பதை இலண்டனில் இருந்து வடகிழக்கே இத்தனை Km மற்றும் வடமேற்கே இத்தனை Km எனக் குறிப்பிட முடியும். இதே உதாரணத்தை சார்புக் கொள்கைப் படி ஒரு நபர் புதிய நேர அடிப்படையிலான பரிமாணமாக அதாவது பழைய நேரத்தின் படியும் (செக்கன்களில்) இலண்டனில் இருந்து வடக்கே ஒளி செக்கன்களிலும் (in light - seconds) கூற முடியும்


நன்றி - தகவலுதவி: 'A Breif History of Time' - Stephen W.Hawking

 

முன்னைய பதிவுகள் :

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 26 (பிரபஞ்சவியல் 9, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 4)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 27 (பிரபஞ்சவியல் 10, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 5)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 28 (பிரபஞ்சவியல் 11, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 6)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 29 (பிரபஞ்சவியல் 12, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 7)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 30 (பிரபஞ்சவியல் 13, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 8)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 31 (பிரபஞ்சவியல் 14, காலமும் வெளியும்)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 32 (பிரபஞ்சவியல் 15, காலமும் வெளியும் 2)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 33 (பிரபஞ்சவியல் 16, காலமும் வெளியும் 3)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 34 (பிரபஞ்சவியல் 17, காலமும் வெளியும் 4)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 35 (பிரபஞ்சவியல் 18, காலமும் வெளியும் 5)

 

- 4 தமிழ்மீடியாவுக்காக: நவன்

BLOG COMMENTS POWERED BY DISQUS