(1889-1953)

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

https://youtu.be/bPMW7Q77p74

https://youtu.be/k8fS_W4ZI1A

 https://youtu.be/mUNP1Zd_IuM

விரியும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி அறிய ஒரு பிறவிக் காலம் முழுதும் அர்ப்பணித்தாலும் போதாது! மறைந்து கிடக்கும் அகிலத்தின் மர்மங்கள் சிறிது சிறிதாகவே மலர்கின்றன!  அநேக புதிய புதிர்களை வரப் போகும் எதிர்கால யுகங்களுக்காக, இயற்கை தனியாக  வைத்துள்ளது! எல்லா மர்மங்களையும் ஒரே காலத்தில் விடுவிக்க, இயற்கை ஒருபோதும்  நம்மை விடுவ தில்லை

ஸெனேகா [Seneca (First Century)]

பிரபஞ்சத்தில் பெரு வெடிப்பிற்குப் பின் விளைந்த புரட்சி!

பெரு வெடிப்புக்குப் பின், பிரபஞ்சத்தில் விளைந்தது மாறுபாடுகள் மிகுந்த மாபெரும்  புரட்சி [Chaos]! எங்கெங்கு நோக்கினும் தாறுமாறு, ஒழுங்கீனம்! விண்வெளியில்  விண்மீன்கள் இல்லை! பால்மய வீதிகள் 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! இரப்பர் 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! அண்ட கோளங்கள் தோன்றின! காலக்ஸிகள் [Galaxies]  தோன்றின! சூரிய மண்டலங்கள் தோன்றின!

இருபதாம் நூற்றாண்டில் யூகித்த பெரு வெடிப்பு நியதி!

பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பைப் பற்றி யூகிக்கும் பல கோட்பாடுகளில் ஒன்றான, ‘பெரு வெடிப்பு  நியதியைத் ‘ தற்போது பெரும்பான்மையான விஞ்ஞானிகள் ஒப்புக் கொண்டுள்ளனர்.  அக்கருத்துப்படி ஆதியில் பிரபஞ்சம் பேரளவுத் திணிவுள்ள, மிகத் திட்பமான, வெப்பக்  கட்டியாக [Extremely Dense, Compact & Hot] இருந்தது! 10-20 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு,  ஓர் அகிலப் பெரு வெடிப்பு [Cosmic Explosion] நிகழ்ந்து அதன்பின் பிரபஞ்சம் விரிந்து,  குளிர்ந்து போய் வருகிறது! 1915 இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ‘பொது ஒப்பியல்  நியதியின் தளவியல் சமன்பாடுகளின்’ [Field Equations of General Theory of Relativity]  அடிப்படையில் அந்தக் கோட்பாடு உருவானது!

பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தை விளக்கும் ‘பெரு வெடிப்பு நியதி ‘ [Big Bang Theory] இதுதான்!  பேரளவு உஷ்ண முள்ள, மாபெரும் திணிவும் [Density] பளுவு முள்ள [Mass] ஒரு தீக்கோளத்  தீவிர வெடிப்பின் தொடர் விரிவு! அவ்வெடிப்பில் ஏற்பட்ட ஒழுங்கீனத்தின் பின்  விளைவுகள்! முதலில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் கூட பெரு வெடிப்பு நியதியை  நம்புவதற்குத் தயங்கினார்! அதற்குப் பதிலாக விரியாத, நிலையான பிரபஞ்ச மாதிரி  அமைப்பை விளக்க முயன்று அவர் தன் சமன்பாடுகளைத் திருத்தினார்! பின்னால் அவ்வாறு மாற்றியதற்கு, ஐன்ஸ்டைன் வருந்தினார்! சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு 1922 இல்  ரஷ்ய வானியல் நிபுணர் அலெக்ஸண்டர் ஃபிரைட்மன் [Alexander Friedmann (1888-1925)]  பெல்ஜியம் அகிலவியல் ஞானி ஜார்ஜஸ் லெமைட்டர் [Georges Lemaitre (1894-1966)]  இருவரும் பெரு வெடிப்பு நியதியை அறிவித்து, விரியும் பிரபஞ்சத்தை முதன் முதலில்  விளக்கினார்கள்.

1923 இல் ஐன்ஸ்டைன் மாறாத பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி எழுதியதைத் ‘தான்  செய்த மாபெரும் தவறு ‘ என்று ஒப்புக் கொண்டார்! அலெக்ஸாண்டர் ஃபிரைட்மன்  கருத்தை ஏற்றுக் கொண்டு விரியும் பிரபஞ்சக் கோட்பாடைப் பிரதிபலிக்க, ஐன்ஸ்டைன்  தன் சமன்பாடுகளைத் திருத்தி எழுதினார்!

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  கண்டு பிடித்தார்!

பூதத் தொலைநோக்கியில் பிரபஞ்சத்தை ஆய்ந்த விஞ்ஞானி

1925 புத்தாண்டு தினத்தில் வாஸிங்டன் D.C. இல் நடந்த அமெரிக்க வானியியல்  குழுவினரின் [American Astronomical Society] முப்பத்தி மூன்றாவது கூட்டத்தில்,  காலிஃபோர்னியாவின் 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!

எட்வின் ஹப்பிளின் வாழ்க்கை வரலாறு

1889 ஆம் ஆண்டு நவம்பர் 20 ஆம் தேதி அமெரிக்காவில் எட்வின் ஹப்பிள்  மிஸ்ஸொரியில் பிறந்தார். தந்தையார் ஜான் ஹப்பிள் மிஸ்ஸொரியைச் சேர்ந்தவர்.  தாயார் வெர்ஜினியா நெவாடாவைச் சேர்ந்தவர். அவரது குடும்பத்தார் 1898 இல் சிகாகோ  நகரில் குடியேறினர். அங்கே சிறுவன் ஹப்பிள் உயர்நிலைப் பள்ளியில் சிறப்பில்லாமல்  சாதாரண மாணவன் போல் படித்தான். ஆனால் உடல்திறப் போட்டிகளில் தீரனாகப் பெயர்  எடுத்தான்! சிறு வயதில் ஜூல்ஸ் வெர்ன் [Jules Verne], ரைடர் ஹாகார்டு [Rider Haggaard]  ஆகியோர் நாவல், மற்றும் ஸாலமன் சுரங்கங்கள் [Solomon ‘s Mines] போன்ற நூல்களைப்  படித்தான். தாத்தாவின் விருப்பப்படி பனிரெண்டாம் வயதில் செவ்வாய்க் கோளைப் பற்றி  ஹப்பிள் எழுதிய ஓர் அரிய கட்டுரையை ஸ்பிரிங்ஃபீல்டு செய்தித்தாள் வெளியிட்டது!  அடுத்து உதவி நிதி பெற்று சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் சேர்ந்து 1910 இல் B.S.  பட்டத்தைப் பெற்றார்.

கல்வி மேன்மைக்குரிய ரோடெஸ் சன்மானம் பெற்று [Rhodes Scholarship] ஆக்ஸ்ஃபோர்டு  பல்கலைக் கழகத்தின் ராணி கல்லூரியில் மேற்படிப்பு பயில, அவருக்கு ஓர் வாய்ப்புக் கிடைத்தது! ஹப்பிள் இங்கிலாந்துக்குச் சென்றார். அங்கே சட்டப் படிப்பை முடித்து, அமெரிக்காவுக்கு 1913 இல் மீண்டார். அமெரிக்காவில்தான் ஹப்பிள் தனது வானியல் அறிவை வளர்ச்சி செய்ய அநேக வாய்ப்புக்கள் கிடைத்தன.

மறுபடியும் சிகாகோ  பல்கலைக் கழகத்தில் சேர்ந்து, வானியல் விஞ்ஞானம் பயின்று 1917 இல் Ph.D. பட்டம்  பெற்றார்! 1917-1919 இரண்டாண்டுகள் முதல் உலக யுத்தத்தில் பங்கெடுத்த பின்பு,  அமெரிக்க வானியல் வல்லுநர் ஜார்ஜ் ஹேல் [George Hale (1868-1938)] வேண்டுகோளுக்கு  இணங்கிப் பாஸடேனா, காலிஃபோர்னியாவில் உள்ள [Pasadena, California] வில்ஸன் சிகர  நோக்ககத்தில் [Mount Wilson Observatory] ஆராய்ச்சி செய்ய நுழைந்தார்!

1970 ஆம் ஆண்டு வில்ஸன் & பால்மர் நோக்ககங்கள் [Mount Wilson & Mount Palmer  Observatories], விஞ்ஞானி ஹேல் நினைவாக ‘ஹேல் நோக்ககங்கள் ‘ [Hale Observatories] என்று  பெயர் மாற்றம் ஆயின! உலகின் பெரிய விண்வெளி நோக்கங்களில் காலிஃபோர்னியா  ஹேல் நோக்ககம் ஒன்று! 1919 இல் அமைக்கப் பட்ட மாபெரும் 100 அங்குல பூதத்  தொலை நோக்கியை ஹப்பிள் இயக்கியதோடு, அடுத்து 200 அங்குலத் தொலை  நோக்கியின் டிசைனுக்கும் உதவி செய்தார்! நிறுவனம் ஆன பிறகு, அதையும் தான்  இறப்பதற்கு முன் [1953] உபயோகித்து ஆய்வுகள் செய்தார்! 1973 ஆண்டு வரை பெரிதாய்க்  கருதப்பட்ட 200 அங்குல தொலை நோக்கி இருந்த இடத்தில், இப்போது மிகப் பெரிய 400  அங்குல தொலை நோக்கி ஒன்று அமைக்கப் பட்டுள்ளது!

1924 இல் எட்வின் ஹப்பிள் கிரேஸ் பர்க் [Grace Burke] என்னும் மாதை பாஸடேனாவில்  மணந்து கொண்டார். இரண்டு உலக யுத்தங்களிலும் பங்கெடுத்து இடையே 30 ஆண்டுகள்  அண்ட வெளி ஆராய்ச்சிகள் செய்து, ஹப்பிள் 1953 ஆண்டு செப்டம்பர் 28 ஆம் தேதி  மூளை உதிரத் தடைப்பட்டு [Cerebral Thrombosis] பாஸடெனாவில் காலமானார்.

பிரபஞ்ச விரிவு பற்றி ஐன்ஸ்டைனும், எட்வின் ஹப்பிளும்

1915 ஆம் ஆண்டில் ஒப்பியல் நியதியை ஆக்கிய ஆரம்ப சமயத்தில் ஐன்ஸ்டைன்  பிரபஞ்சம் நிலையானது என்று நம்பினார்! பெரு வெடிப்பு நியதி வெளியாகி, பிரபஞ்சம்  சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பி விரிகிறது என்னும் கருத்தை முதலில் ஐன்ஸ்டைன் ஒப்புக்  கொள்ளத் தயங்கினார்! அவரது பொது ஒப்பியல் நியதித் தளவியல் சமன்பாடுகளின்  தீர்வுகளிலிருந்து பெரு வெடிப்பு நியதி தோன்ற ஓர் கூட்டமைப்பு [Framework] உருவானது.  ஆனால் பல ஆண்டுகளுக்குப் பின் இன்றும் ஒப்பியல் நியதியின் பல விபரங்கள் மாற்றப்  பட்டு வருகின்றன! நியதிச் சமன்பாட்டில் பிரபஞ்சம் விரிகிறதா அல்லது சுருங்குகிறதா  என்பதை விளக்க வந்த இடத்தில், ஐன்ஸ்டைன் ஓர் நிலை யிலக்கத்தைச் [Constant]  சேர்த்ததால், விரிவும் சுருக்கமும் கழிவு பட்டுப் போயின! பின்னால் பிரபஞ்சம் விரிகிறது  என்ற கருத்துக்கள் உறுதியான போது, அகில நிலை யிலக்கத்தைச் [Cosmological Contant]  இடையில் நுழைத்தது, ‘தனது மாபெரும் தவறு ‘ என்று ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஒப்புக்  கொண்டார்!

1924 இல் பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டம், அதனுள் ஊர்ந்து செல்லும் எண்ணற்ற  விண்மீன்கள், காலக்ஸிகள் ஆகியவற்றைப் பற்றிய புதிய கருத்துக்கள் பல எழுந்தன!  அமெரிக்க வானியல் வல்லுநர் மெல்வின் ஸ்லிஃபர் [Melvin Slipher], எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin  Hubble], மில்டன் ஹுமாஸன் [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 காலிஃபோர்னியா வில்ஸன் நோக்ககத்தில் ஐன்ஸ்டைன் மூன்று ஆண்டுகள்  ஹப்பிளுடன் பணி செய்து, பிரபஞ்ச அண்டங்களை நேராகக் கண்டு, அவருடன்  விவாதித்துத் தன் ஒப்பியல் சமன்பாடுகளைத் திருத்தினார்! பிறகு ஐன்ஸ்டைன்,  பிரின்ஸ்டன் மேல்நிலைப் பெளதிக கூடப் [Princeton Institute of Advanced Studies, New Jersey]  பதவியை ஏற்றுக் கொண்டு நியூ ஜெர்ஸிக்குச் சென்றார்!

ஹப்பிள் கண்டுபிடித்த அகிலவெளி 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 உடன் பாட்டைக் கண்டு பிடித்தார்!  காலக்ஸியின் தூரத்துக்கும், செல்லும் வேகத்துக்கும் உள்ள இந்த அரிய உடன் பாடே,  ‘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!

பெருவெடிப்பு நியதியை மெய்பித்த விஞ்ஞானிகள்

பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடு 1917 இல் ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்பியல் நியதியில்  உருவாக்கிய ஒரு கருத்து! அதை விருத்தி செய்தவர், பெல்ஜிய விஞ்ஞானி ஜார்ஜ்  லெமைட்டர் [George Lemaitre], ஹாலந்து விஞ்ஞானி வில்லம் சித்தர் [Willem de Sitter], ரஷ்ய  விஞ்ஞானி அலெக்ஸாண்டர் பிரைடுமான் [Alexander Friedmann]. அம்மூவரது கருத்துக்களும்  பிரபஞ்சம் தோற்றத்திற்குப் பின்பு, எவ்வாறு ஒழுங்கானது என்றுதான் கூறினவே தவிர,  அகிலத்தின் ஆதித் துவக்கத்தைப் பற்றி எதுவும் ஆராயவில்லை! 1940 இல் ஜார்ஜ காமாவ்  [George Gamov] அப்பணியைச் செய்ய தனது மாணவர் ரால்ஃப் ஆல்ஃபர் [Ralph Alpher], ராபர்ட்  ஹெர்மன் [Robert Herman] இருவருடன் கூட்டுழைத்து, ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்பியல்  நியதிக்காக எழுதிய பிரைடுமான் தீர்வுகளை எடுத்துக் கொண்டு அவற்றைப் பின்னும்  அபிவிருத்தி செய்தார்.

அடுத்து ஆல்ஃபர், ஹெர்மன் இருவரும் தனியாகக் காமாவின் கருத்துகளை விரிவு  செய்தனர். அதன்படி கதிர்வீச்சுக் கடலில் [Sea of Radiation] கொந்தளிக்கும் புரோட்டான்,  நியூட்ரான், எலக்ட்ரான் [Proton, Neutron, Electron] ஆகிய பரமாணுக்களைக் [Subatomic Particles]  கொண்ட இலெம் [Ylem] என்னும் ஆதி அண்ட நிலையிலிருந்து [Primordial State of Matter] பிரபஞ்சம் விரிந்தது!

பிரபஞ்சம் பெரு வெடிப்பின் போது மிக மிகச் சூடான நிலையில்  இருந்து, பரமாணுக்கள் இணைந்து ஹைடிரஜன் மூலகத்தை விட கனமான மூலகங்கள்  [Heavier Elements] முதலில் உண்டாயின! காமாவ், ஆல்ஃபர், ஹெர்மன் குழுவினர் பெரு  வெடிப்பில் விளைந்த வெப்பவீச்சுக் கடல் [Sea of Radiation] இன்னும் அகிலத்தில் தங்கி  இருக்க வேண்டும் என்று ஊகித்து முன்னறிவித்தார்கள்!

அவர்கள் கணக்கிட்ட அகிலப் பின்புலக் வெப்பவீச்சுக்கு [Cosmic Background Radiation]  இணையான உஷ்ணம் [3 டிகிரி K (கெல்வின்)]. 1965 ஆம் ஆண்டில் பெல் ஆய்வகத்தில்  [Bell Laboratories, Crawford Hill] பணியாற்றும் ஆர்னோ பென்ஸியாஸ், ராபர்ட் வில்ஸன் என்ற  இரண்டு கதிரலை விஞ்ஞானிகளால் [Radio Astronomers: Arno Penzias, Robert Wilson] அந்த  உஷ்ண நிலை விண்வெளியில் மெய்ப்பிக்கப் பட்டு, பெரு வெடிப்பு நியதி மேலும்  உறுதியாக்கப் பட்டுள்ளது! அவ்வரிய ‘அகிலப் பின்புல நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சுக் ‘ [Cosmic  Microwave Background Radiation] கண்டு பிடிப்புக்குப் பென்ஸியாஸ், வில்ஸன் இருவரும் 1978  இல் நோபெல் பரிசு பெற்றார்கள்!

பூமியைச் சுற்றிவரும் ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலைநோக்கி

நாசா [NASA] எட்வின் ஹப்பிள் நினைவாக, அவரது பெயரில் 1990 ஆம் ஆண்டில் பூமியைச்  சுற்றி வரும் ஒரு விண்வெளித் தொலை நோக்கியை [Orbiting Hubble Space Telescope] அண்ட  வெளியில் ஏவியது. பிரதம ஆடி 94.5 அங்குல விட்டமுள்ள ஹப்பிள் தொலை நோக்கி  370 மைல் உயரத்தில், வட்ட வீதியில் பூமியைச் சுற்றி வருகிறது. பூமியின் வாயுச்  சூழ்மண்டலமும், மேக மந்தைகளும் விண்வெளிக்கு முகத்திரை யிட்டு வானக்  கோள்களை மறைக்காத உயரத்தில் பயணம் செய்கிறது, ஹப்பிள் தொலை நோக்கி!  அண்ட வெளி மீன்கள் வீசும் மின்காந்த ஒளிநிறப் பட்டையின் [Electromagnetic Spectrum]  உட்சிவப்பு, புறவூதா அரங்குகளை [Infrared, Ultraviolet Regions] ஆராயும் கருவிகளைக்  கொண்டது! விரிதள, மங்கிய கோள் காமிராக்கள் [Wide Field, Faint Object Cameras], மிக  நுணுக்க, மங்கிய கோள் ஒளிநிறப் பட்டை மானிகள் [High Resolution, Faint Object Spectrographs],  விரை வேக ஒளித்திரள் ஒப்புமானி [High Speed Photometer] ஆகியவை தொலை நோக்கியில்  அமைக்கப் பட்டுள்ளன.

பத்தாண்டுகளுக்கு மேலாக அண்ட கோளங்களின் அற்புதக் காட்சிகளை, பால்மய வீதியை,  கண்கவரும் காலக்ஸிகளைப் படமெடுத்து பூமிக்கு அனுப்பிக் கொண்டு வருகிறது ஹப்பிள்  தொலை நோக்கி! பிரபஞ்சத்தில் ஒருவேளை இருக்கலாம் என்று யூகிக்கப்பட்ட கருங்குழி  [Black Hole] இருக்கையை முதன் முதலாக உறுதிப் படுத்தி, ஹப்பிள் தொலை நோக்கி 1994  ஆம் ஆண்டில் சான்றாக விபரங்களைக் காட்டி யுள்ளது! பரிதியின் பளுவை விட மூன்று  பில்லியன் மடங்கு நிறையுடைய மாபெரும் ஓர் அண்டத்தைக் M87 காலக்ஸியின்  மையத்தில் காட்டி யுள்ளது! பூதக்கோள் வியாழனின் தெளிவான வடிவத்தைக் காட்டி, 1994  இல் வால் மீன் சூமேக்கர் லெவி [Shoemaker-Levi 9] வியாழனுடன் மோதித் தூளாகி  எரிந்ததைப் படமெடுத்துள்ளது!

 

 

நாசாவின் ‘துணைக்கோள் கோபி’ [COBE Spacecraft, Cosmic Background Explorer] 1989-1993  ஆண்டுகளில் அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சின் தளவரைவைப் [Cosmic Background Radiation  Mapping] படம் எடுத்தது! வெப்பத்தால் அண்டங்கள் உமிழும் கதிர்வீச்சு அடர்த்தி ‘பெரு  வெடிப்பு நியதி ‘ முன்னறிவித்து போல் பிரபஞ்சத்தில் பரவி இருந்ததை அது  மெய்ப்பித்துக் காட்டியது! மேலும் அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு சீராகப் பரவாது, அங்கு  மிங்கும் சிறிது வேறுபட்டு இருந்ததாக படத்தில் அறியப் படுகிறது! இந்தச் சீரற்ற  வேறுபாடுகள்தான் பிரபஞ்சத்தில் காலக்ஸிகளின் வளர்ச்சிக்கும், மற்றும் பிற  அண்டங்களின் பெருக்கத்திற்கும் விதைகளாய் அமைகின்றன என்று உறுதியாய்க் கருதப்  படுகிறது!

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

தகவல் :

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Edwin_Hubble   :   Edwin Hubble  (November 30, 2015)

2.  www. Spacetelescope.org   (Edwin Hubble – The Man Who Discovered The Cosmic Expansion ).

3. https://www.spacetelescope.org/about/history/the_man_behind_the_name/

4.  http://www.biography.com/people/edwin-hubble-9345936

5.  http://www.space.com/15665-edwin-powell-hubble.html

6.  http://www.physicsoftheuniverse.com/scientists_hubble.html

7.  https://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929

8.  https://www.aip.org/history/cosmology/ideas/hubble.htm

9.  http://asd.gsfc.nasa

0. http://www.bbc.co.uk/science/space/universe/scientists/edwin_hubble

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  December 2, 2015

Attachments area

Preview YouTube video edwin hubble history of science

Preview YouTube video Edwin Hubble

Preview YouTube video Edwin Hubble: an Informational Video

Preview YouTube video Hubble’s Heritage – Professor Ian Morison

.gov/archive/hubble/overview/hubble_bio.html