தமிழின் முதல் இணைய வாரப்பத்திரிகை

12 ஜூலை 2020

பிரபஞ்சத்தில் புலப்படாத புதிய ஐந்தாம் அடிப்படை உந்துவிசை [Fifth Force] கண்டுபிடிக்கத் தோன்றும் அறிகுறிகள்.

சி. ஜெயபாரதன், கனடா

Spread the love

 

 

Four fundamental forcesfour forces of nature

 

[New Discovery Hints at Unknown Fundamental Force in the Universe]

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=R9FVFh3HYaY

[ Michio Kaku on the 4 Forces of Nature. ]

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p_o4aY7xkXg

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=0rocNtnD-yI

General relativity  &  Gravity

 

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

 

 

பிரபஞ் சத்தில் ஐந்தாம் உந்து விசை

தெரியாமல் ஒளிந்துள்ளது !

புரிகிறது புதிய உந்து விசையின்

அறிகுறிகள் !

பிரபஞ்சத்தின் ஆதி முதல்

பிண்ட, எதிர்ப் பிண்டச் சம அளவில்

முரண்பாடு தோன்றும் !

நியூட்டன் வடித்த ஈர்ப்பில் யுக்தி

பியூட்டி இழந்தது !

நிறைப் பளுவுக்கு ஏற்ப

கோளின் காலவெளி வளைவே

ஈர்ப்பு விசை யென்று

புதிதாய் விளக்கிய ஐன்ஸ்டைன்

பொது ஒப்பியல் நியதியும்

இப்போது

பொய்யாகப் போகுமா ?

காமாவின் பெரு வெடிப்பு விதிப்படி

தாமாகத் தோன்றிய

பிரபஞ்சம்

புராணக் கதையாய்ப் போகும் !

படைப்போன் இன்றிச்

சுயமாய்த் தோன்ற வில்லை

சூரிய மண்டலம் !

பிரபஞ்ச விதி யான

காரண விளைவுக்கு முரணாய்

ஓரணுவும் தோன்றாது,

மூலகம் ஆகாது

மூலக் கூறாய்ச் சேராது

உலகியற்றியான்

ஊழி முதல் ஏகாந்த மூலனின்றி

ஏழுலகும் தோன்றா !

காலக் குயவன் ஆழியில் சுற்றிய

கோளப் பானை இது !

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

 

Fifth Force -1

 

“பெரு வெடிப்புத் தோற்ற நிகழ்ச்சியில் சம அளவிலே பிண்டமும், எதிர்ப் பிண்டமும் [Matter and Antimatter] படைக்கப் பட்டிருந்தால்,  எல்லாமே அழிந்து பொருள் இல்லாமையாகிப் போய் இருக்கும். அந்தச் சூழ்வெளியில் காலக்ஸிகளோ, விண்மீன்களோ, அண்டக் கோள்களோ, எந்த உயிரினமோ உண்டாகி இருக்க முடியாது ! ”

டிமதி சூப் [Timothy Chupp, Professor of Physics, University of Michigan] [Nature Publication] [May 9, 2013]

“கோடிக் கணக்கான அணுக்கள் முழுக்கோள வடிவில் இல்லாது “பேரிக்காய்” [Pear Fruit] போல் ஏற்றத் தாழ்வான உருவை [Lopsided Shape] ஒத்துள்ளன.   அதாவது அணுக்கருவில் அமைந்திருக்கும் நியூட்ரான்களும், புரோட்டான்களும் எண்ணிக்கையில் ஒருபுறம் மிகுத்தும், மறுபுறம் சிறுத்தும் சற்று மாறுபாட்டில் ஒட்டிக் கொண்டுள்ளன.”

டிமதி சூப் [Timothy Chupp, Professor of Physics, University of Michigan]

“நாங்கள் ஆழ்ந்து அறியும் புதிய உள்ளெதிர் அணுக்கருத் தாக்கம்  [New Interaction of Nucleons] இரண்டு விளைவுகளை உண்டாக்குகிறது.  பேபி பிரபஞ்சத்தில் பிண்ட, எதிர்ப் பிண்ட சம அளவிலே முரணைக் [Asymmetry] காட்டுகிறது.   அந்த வடிவு சுழற்சி அச்சும், மின்னேற்ற அச்சும் நேர் கோட்டில் வரும்படி அமைக்கிறது.  [Aligns the Direction of Spin and Charge Axis in the Pear-shaped Nuclei].

டிமதி சூப் [Timothy Chupp, Professor of Physics, University of Michigan]

 

Fifth Force Prediction

“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)

“என் புதிய கண்ணோட்டத்தில் “ஈர்ப்பியல் விசை” என்னும் ஒன்றை நான் நம்புவதில்லை.   தற்போதைய விஞ்ஞானம் ஈர்ப்பியல் பண்பாட்டைத் தவறான கருத்தோட்டத்தில் காண்கிறது.  எப்படி  இழுப்பியல்  பண்பாடு  [Elasticity] அணுக்களின் இயக்கத்தால் எழுகிறதோ அதுபோலவே ஈர்ப்பியல்பும்  வெளியாகிறது.   ஈர்ப்பு விசை என்பது ஒருவித வெப்பத் தேய்வு விசையே [Entropy Force].   அது இடம் மாறும் அண்டக் கோள்கள் அமைந்துள்ள அரங்கத்துக் கேற்ப மாறுகிறது.  ஈர்ப்பு விசையும், பெரு வெடிப்பு நியதியும் ஒருவித மாயக் கருத்துகளே. [Gravity and The Big Bang Theory could be an illusion.”]

டாக்டர் எரிக் வெர்லிண்டே  [பேராசிரியர்,  ஆம்ஸ்டர்டாம் பல்கலைக் கழகம்] 

சனிக் கோளின் வளையங்களைச் சீராய்ச் சுற்ற வைக்கும் ஈர்ப்பு விசை, ஒழுங்கீனத்தை மிகையாக்கும் இயற்கைப் பண்பாட்டின் ஒருவிதக்  கிளை  விளைவே  [Byproduct of Nature’s Propensity to maximize disorder (Entropy)]

டென்னிஸ் ஓவர்பை [Dennis Overbye, Times Writer]

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

பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல் (1872-1970)

 

Four Fundamental Forces-1

 

“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

‘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)

 

 fig-4-newton-einstein-gravity.jpg

Gravitational Force

 

பிரபஞ்சத்தில் புலப்படாத ஐந்தாம் உந்துவிசை கண்டுபிடிக்க அறிகுறிகள்

பௌதிகப் பெரும் புதிர்களில் ஒன்று,  பிரபஞ்சத்தில் பிண்டம், எதிர்ப் பிண்டம் நிறையளவுத் தோற்ற இருப்பில் எது சம முரண்பாடு [Matter / Antimatter Imbalance] உண்டாக்குகிறது என்பது.  அது இயற்கை விதியையும், பிண்டத்தின் இயற்கைப் பண்பையும் [Laws of Nature and Nature of Matter] விளக்கும்  “நிலைத்துவ மாடல்” [Standard Modelல்] கோட்பாடில் முன்னறிவிக்கப் படவில்லை.    சமீபத்தில் உலக நாட்டு பௌதிகக் குழு ஒன்று விந்தையான சில அணுக்கள் “பேரிக்காய்” வடிவ அணுக்கருவைக் [Pear-shaped Nuclei] கொண்டவை என்று கூறியுள்ளது.   இவ்விரண்டு கண்டுபிடிப்புகளும் இயற்கையில் புதிதாக இருக்கலாம் என்னும் ஐந்தாம் அடிப்படை உந்துவிசையைப் [Fifth Fundamental Force] பற்றி விளக்க அறிகுறிகள் காணக் கிடைக்கின்றன.   இந்த ஐந்தாம் புது உந்துவிசையானது பெரு வெடிப்புக் காலத்தில் ஏன் எதிர்ப் பிண்டத்தை விட பிண்டம் மட்டும் பேரளவில் தோன்றியது என்பதற்குக் காரணத்தை தெளிவு படுத்தும்.

“பெரு வெடிப்புத் தோற்ற நிகழ்ச்சியில் சம அளவிலே பிண்டமும், எதிர்ப் பிண்டமும் [Matter and Antimatter] படைக்கப் பட்டிருந்தால்,  எல்லாமே அழிந்து பொருள் இல்லாமையாகிப் போய் இருக்கும். அந்தச் சூழ்வெளியில் காலக்ஸிகளோ, விண்மீன்களோ, அண்டக் கோள்களோ, எந்த உயிரினமோ உண்டாகி இருக்க முடியாது ! ”  என்று டிமதி சூப் [Timothy Chupp, Professor of Physics, University of Michigan] 2013 மே மாத 9 ஆம் தேதி வெளிவந்த “இயற்கை வெளியீட்டில்” [Nature Publication] அறிவித்துள்ளர்.

 

Quark-Gulon Plasma

“கோடிக் கணக்கான அணுக்கள் முழுக்கோள வடிவில் இல்லாது “பேரிக்காய்” [Pear Fruit] போல் ஏற்றத் தாழ்வான உருவை [Lopsided Shape] ஒத்துள்ளன.   அதாவது அணுக்கருவில் அமைந்திருக்கும் நியூட்ரான்களும், புரோட்டான்களும் எண்ணிக்கையில் ஒருபுறம் மிகுத்தும், மறுபுறம் சிறுத்தும் சற்று மாறுபாட்டில் ஒட்டிக் கொண்டுள்ளன.  நாங்கள் ஆழ்ந்து அறியும் புதிய உள்ளெதிர் அணுக்கருத் தாக்கம்  [New Interaction of Nucleons] இரண்டு விளைவுகளை உண்டாக்குகிறது.  பேபி பிரபஞ்சத்தில் பிண்ட, எதிர்ப் பிண்ட சம அளவிலே முரணைக் [Asymmetry] காட்டுகிறது.   அந்த வடிவு சுழற்சி அச்சும், மின்னேற்ற அச்சும் நேர் கோட்டில் வரும்படி அமைக்கிறது.  [Aligns the Direction of Spin and Charge Axis in the Pear-shaped Nuclei]. என்று டிமதி சூப் கூறுகிறார்.

எதிர்ப்பிண்டத் துகள்கள் [Antimatter particles]  பிண்டத்தைப் போல் ஒரே நிறையும், எதிரான மின்கொடையும் [Same Mass but Opposite Charge] கொண்டவை.  நாமறிந்த பிரபஞ்சத்தில் எதிர்ப் பிண்டம் அபூர்வமாய் இருப்பது.  எதிர்ப் பிண்டம் அகிலக் கதிர்கள், பரிதிக் கனல் வீச்சில் சிறிது நேரம் தெரிந்தும் தெரியாமல் போவது.   செர்ன் பூத விரைவாக்கி யந்திரத்தில் தெரிந்து மறைவது.   அவை இரண்டும் சந்திக்க நேர்ந்தால் ஒன்றை ஒன்று விழுங்கி அழிந்து போகும்.

 

Pear-shaped Nuclei of Radon and Radium

“நிலைத்துவ மாடல்”  நான்கு வித உந்துவிசைகளைப் பற்றிக் குறிப்பிடுகிறது.  அவை ஈர்ப்பு விசை, மின்காந்த விசை, அணுக்கரு வலுத்த விசை, அணுக்கரு நலிந்த விசை [Gravity, Electromagnetic Interaction Among Charged Particles, Strong and Weak Nuclear Force in the core of the Atoms between Protons and Neutrons Binding].   பௌதிக விஞ்ஞானிகள் பிண்டத்துக்கும், எதிர்ப் பிண்டத்துக்கும் உள்ள அளவீட்டுச் சம முரண்பாட்டுக்குக் காரணம் ஒருவிதப் புது விசை, அல்லது “அகத் தாக்கச் செயலாக” [Interaction]   இருக்கலாம் என்று அழுத்தமாய் ஊகிக்கிறார்.   பேரிக்காய் வடிவுள்ள ரேடான், ரேடியம் ஆகிய கதிரியக்க மூலகங்களின் அணுக்கரு அச்சும், அதன் சுழற்சியும் ஒரே நேர்கோட்டில் அமைந்திருப்பதை அளக்க முந்தால்,  அந்தப் புது விசை இருப்புக்குச் சான்றாக தெளிவாக்கப்படும்.

நூலிழை நியதிவாதி கூறுகிறார் :  ஈர்ப்பு விசைபெரு வெடிப்பு என்பவை மாயையாய் இருக்கலாம்

ஆம்ஸ்டர்டாம் பல்கலைக் கழகப் பௌதிகப் பேராசிரியர், எரிக் வெர்லிண்டே [Eric Verlinde] விஞ்ஞானிக்கு  நியூட்டன்,  ஐன்ஸ்டைன் இருவரும் விளக்கிய “ஈர்ப்பியல் விசை மீது இப்போது நம்பிக்கை இல்லை.   இது [2010- 2013]  ஆண்டுகளில்  பல விஞ்ஞானிகளை பெரு வியப்பில் தள்ளி இருக்கிறது !   எரிக் வெர்லிண்டே  சாதாரண  ஒரு விஞ்ஞானப் படிப்பாளி அல்லர்.   உலகப் புகழ்பெற்ற “நூலிழை  நியதியை” [String Theory]   முதன்முதல் விஞ்ஞானிகளுக்கு அறிவித்தவர்.  “ஸ்பைனோஸா பரிசு” [Spinoza Prize : The Dutch Nobel Prize] பெற்ற வெர்லிண்டர் ஈர்ப்பியல் விசையும், பெரு வெடிப்பு நியதியும் ஒரு மாயக் கோட்பாடாக இருக்கலாம் என்றொரு  மாற்றுக் கருத்தைக் குறிப்பிடுகிறார்.   ஐன்ஸ்டைன் ஈர்ப்பு விசையைத் தன் பொது ஒப்பியல் நியதியாக  விளக்குகிறார்.  ஈர்ப்பு விசை என்று ஒன்றில்லை.  அதற்கு வெர்லிண்டை இடும் புதிய  பெயர் நுட்ப வடிவ வெளிப்பாடு.”  [Microscopic Formulation, called Emergence].

 

Light and gravity

What is Light and Gravity 

 

பிரபஞ்சத்தில் நான்கு வித அடிப்படை விசைகள் [Four Fundamental Forces of Nature] உள்ளன. 

1.  ஒன்று  அண்டக் கோள்களுக்கு இடையில் உள்ள ஈர்ப்பு விசை [Gravitational Force].  அதனால்தான் நாம் யாவரும்  பூமியோடு ஒட்டி உலவுகிறோம்.

2. இரண்டாவது மின்காந்த விசை  [Electromagnetic Force].  அதாவது மின்காந்தக் கவர்ச்சி விசை.

3.  அணுக்கருத் துகள்களை [நியூட்ரான், புரோட்டான்] அணுவுக்குள் இறுக்கிப் பிணைத்துள்ள அழுத்தமான விசை [Strong Force in the Nucleus].

4.  கன உலோகங்களில் கதிரியக்கத் தேய்வால் [Radioactive Decay]  நலிந்த  விசைப் பிடியிலிருந்து எளிதில் நீங்கும் அணுக்கருத் துகள்களின் வலுவிலா விசை.  [Weak Force in the Nucleus].

Entropy

நாம் உணர்ந்த இயற்கை விசைகளிலே மேலான முறையில் பிரபஞ்ச ரீதியாக ஏற்றுக் கொள்ளப் படுவது  ஈர்ப்பு விசையே.  சூரியனும் அதைச் சுற்றி வலம்வரும் அண்டக் கோள்களும், அந்த சூரிய மண்டலம்  போன்ற கோடான கோடி விண்மீன் மந்தை கொண்ட காலக்ஸிகளும் ஒன்றை ஒன்று  மோதிக்  கொள்ளாது  பின்னிப் பிணைத்துச் சீராய் நகர்த்தி வருவது ஈர்ப்பு விசையே.  ஈர்ப்பியல் விசை சக்தியுள்ள எல்லா வற்றையும் பாதிக்கிறது.  சக்தியுள்ள எல்லாவற்றாலும் ஈர்ப்பு விசையும் பாதிப்படைகிறது.   அகில ரீதியாக ஆளுமை செய்யும் ஈர்ப்பு விசையின் அடிப்படைச் சமன்பாடுகளரெல்லாம் “வெப்பத்துறை இயக்க வியல் விதிகளையும்”  [Thermodynamics Laws], நீர்த்துறை இயக்கவியல் விதிகளையும்   [Hydrodynamics Laws] ஒத்திருப்பதாக வெர்லிண்டே அழுத்தமாகக் கூறுகிறார்.   ஈர்ப்பியல் விசைக்குள்ள அவ்வித ஒருமைப் பாடுகளை இதுவரை யாரும் எடுத்து விளக்கியதில்லை என்றும் குறிப்பிடுகிறார். முதல் பௌதிக விஞ்ஞானி கலிலியோ, ஐஸக் நியூட்டன் சுமார் 300 ஆண்டுகட்கு முன்பு கூறிய ஈர்ப்பியல் கோட்பாடுகளை ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் மாற்றினார்.  2010 ஆம் ஆண்டு ஜனவரியில் எரிக் வெர்லிண்டே வெளியிட்ட “ஈர்ப்பியல்பின் மூலத் தோற்றமும்,  நியூட்டன் விதிகளும்,” [On The Origin of Gravity and The Laws of Newton ] என்ற ஓர் ஆய்வு அறிக்கையில்  ஈர்ப்பு விசை, பெரு வெடிப்பு இவற்றைத் தான் நம்பவில்லை என்று வெளியிட்டுள்ளார்.  மேலும் எரிக் வெர்லிண்டர் : “ஈர்ப்பியல் விசை யானது  நாமறிந்த வெப்பத்துறை இயக்கவியல் விதிகளின் கிளை விளைவே [Consequence of the Laws of Thermodynamics] ” என்றும் கூறுகிறார்.

 

Fig 1A How Gravity Works-1

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த ‘ஒப்பியல் நியதி’

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 மேதை களான, 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 வல்லுநர் களான 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!

 

Einstein Apple falling

Relativity and gravity

 

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.

 

fig-4-general-relativity.jpg

 

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] ?

 

fig-3-gravity-probe-b.jpgfig-1a-gravity-probe-1.jpg

 

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] அமைப் பாலும் 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 கோளங் களின் ஈர்ப்பியல்புக்கு [Gravitation], ஐன்ஸ்டைன் வைத்த இன்னுமொரு பெயர் ‘வெளி வளைவு ‘ [Curvature]. ஐஸக் நியூட்டன் ஈர்ப்பியல்பைத் தன் பூர்வீக யந்திரவியலில் [Classical Mechanics] ஓர் உந்தல் விசை  [Force] என்று விளக்கினார்.

 

Fig 4 Gravity Bends Light

 

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 கோளங் களையும், ஒளிமயப் பரிதி களையும் [Galaxies] பிரம்மாண் டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ள தால், 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. தொலைவி லிருந்து 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.

 

Fig 1C The Curved Space

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.

 

Gravity Assist FlybyGravity Assist Analogy

ஈர்ப்பியல் வீச்சு உந்து சக்தி  [Gravity Assist Flyby]

 

[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]

12.  http://spaceplace.nasa.gov/what-is-gravity/

13.  http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/What_is_gravity  [July 13,  2004]

14.  http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist   Gravity Swing or Flyby  [January 12, 2013]

15.  http://www.wisegeek.org/what-is-gravity.htm  What is Gravity [January 7, 2013]

16.  Gravity is an Illusion By : John Hudson   [ July 14, 2010]

17.  http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy  What is Entropy  [January 18, 2013]

18.  http://arxiv.org/pdf/1001.0785.pdf   On the Origin of Gravity and the Laws of Newton  By : Erik Verlinde  [January  6, 2010]

19 [a] http://en.wikipedia.org/wiki/Fifth_force  [April 8, 2013]

19 [b] http://www.popsci.com/science/article/2013-02/physicists-probe-deep-earth-fifth-fundamental-force [April 26, 2013]

19.  A Fifth Force May Alter Gravity at Cosmic Scales [ May 5, 2013]

20. New Discovery Hints at Unknown Fundamental Force in the UIniverse  [May 11, 2013]

21.  Scientists  Demonstrate Pear-shaped Atomic Nuclei  [May 14, 2013]

 

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

S. Jayabarathan [jayabarat@tnt21.com] May 16, 2013

http://jayabarathan.wordpress.com/

Series Navigationநாகராஜ சோழன் M.A.M.L.A.சூறாவளியின் பாடல்

6 Comments for “பிரபஞ்சத்தில் புலப்படாத புதிய ஐந்தாம் அடிப்படை உந்துவிசை [Fifth Force] கண்டுபிடிக்கத் தோன்றும் அறிகுறிகள்.”

  • e.paramasivan ruthraa says:

    விஞ்ஞானத்தமிழ் வித்தகர்
    திரு சி.ஜெயபாரதன் அவர்ளே

    உங்கள் கட்டுரை
    நம் பிரபஞ்சத்திலே
    ஒளிந்திருக்கிற‌
    அந்த‌
    ஐந்தாம் (படை)ஆற்றலை
    நாடிபிடித்து பார்க்கும்
    அறிகுறிகளை விளக்கியிருக்கிறது.

    அருமை.மிக அருமை.

    ஏற்கனவே
    நம் கதிர்ப்பிரபஞ்சம்
    (ஆப்டிக் யுனிவர்ஸ்)
    நாலு விழுக்காடு தான்.
    மிச்ச‌ம் தொண்ணூற்றாறில்
    அந்த‌
    இருட்பிண்ட‌மும்(டார்க் மேட்ட‌ர்)
    இருளாற்ற‌லும் (டார்க் என‌ர்ஜி)
    பிர‌ப‌ஞ்ச‌த்தை
    விரிய‌வைத்துக்கொண்டிருக்கிற‌து.
    இத‌ன் ரேடியோ அதிர்வ‌லைக‌ள்
    பிர‌ப‌ஞ்ச‌த்தை ஒரு
    செவிட்டுப்பிண்ட‌மாக‌
    (கேளா ஒலி அலைக‌ளால் நிர‌ம்பிய‌து)
    அதாவ‌து
    “அக‌ஸ்டிக் யுனிவெர்ஸ்” ஆக‌
    ஆக்கி வைத்திருக்கிற‌து.
    இவ‌ற்றின் உட் பிண்ட‌மே
    நியூட்ரான்க‌ள்.
    இவை பிர‌ப‌ஞ்ச‌த்தின்
    மைய‌ ஆற்ற‌லை விட‌
    பில்லிய‌ன் ம‌ட‌ங்குக‌ளில்
    சுருண்டு கிட‌க்கிற‌து.
    ந‌த்தையாய்.
    ப‌ல்ஸார் குவாஸ‌ர் என்று
    ந‌ம்மையே திகைக்க‌ வைக்கும்
    அத‌னுள் இருப்ப‌தே
    அப்பாவி “ஐந்தாம் ப‌டை”
    அவ‌ன் ப‌ல‌ம் அவ‌னுக்கு தெரியாது.
    அது தொட‌ப்ப‌டும் வ‌ரை
    க‌வ‌லையில்லை.
    எப்போது ந‌ம் அணு
    க‌ற்பை இழ‌க்கிற‌தோ
    அதாவ‌து நியூட்ரான் க‌ழ‌ன்று வீழ்கிற‌தோ
    அப்போது
    பிர‌ப‌ஞ்ச‌ம்
    வெறும் ப‌ஞ்சு ப‌ஞ்சு தான்.
    அதிர்விழைக்கோட்பாட்டின்
    (ஸ்ட்ரிங் திய‌ரி)
    எம் திய‌ரியும்
    டி ப்ரேன் திய‌ரியும்
    இருட்பிண்ட‌த்தை
    விண்டு பார்க்க‌த்துடிக்கிற‌து.
    புள்ளியாய் தாவும்
    குவாண்ட‌ம் மெகானிக்ஸ்
    இந்த‌ “துடிப்பிழைக‌ளின்”
    பிசிறுக‌ளால் ஆன‌
    “ஒரு நுரைவெளி”க்
    குவாண்ட‌ம் கோட்பாட்டை
    (குவாண்ட‌ம் ஃபோம் திய‌ரி)
    முன் வைத்திருக்கிற‌து.
    இப்போது
    ந‌ம‌க்குத்துணை
    அந்த‌ “இருளாண்டியே”தான்.
    வாருங்க‌ள்
    அவ‌னுக்கு பொங்க‌ல் வைப்போம்.

    =========================================

  • சி. ஜெயபாரதன் says:

    விஞ்ஞானக் கவிஞர் ருத்ரா

    புதிய பௌதிகக் கருத்துக்களைத் திண்ணை வாசகருக்குப் பொங்கல் பரிசாய் அளித்தமைக்கு மிக்க நன்றி.

    சி. ஜெயபாரதன்

    • Jay says:

      Mr.Jayabaradhan,

      With all due respect, I am a big fan of you always appreciate your articles on science. At the same time it is equally irritating to read your opening part of articles. You try to write in poetic way and me and all my friends feel it is big waste.
      Also would appreciate if you could use a simple language to explain instead of trying to use scientific Tamil words.
      Always appreciate your hard word and contributions.
      Regards
      Jay

  • சி. ஜெயபாரதன் says:

    நண்பர் ஜே,

    சில விஞ்ஞானக் கட்டுரைகளில் கடின வார்த்தைகளைத் தவிர்த்து, எளிய சொற்களைப் பயன்படுத்தினால், அந்தக் கட்டுரையில் சத்திருக்காது, சாரிருக்காது, சக்கைதான் இருக்கும்.

    முன்னுரைக் கவிதையைப் படிக்காது விடுங்கள்.

    பாராட்டுக்கு நன்றி.

    அன்புடன்,
    சி. ஜெயபாரதன்.

  • RUTHRAA (E.PARAMASIVAN) says:

    Dear Jay
    My sincre appreciations on your admirations from Sri Jaya Bharathan and his Science articles

    which is very sourceful for any people who are hungry for food for thought that too food cooked

    with Sceince and Mathematics. I also thank you for that.
    But there is no point on getting irritation on some poetic lines.Acually I can Quote many Scientists
    who personally enjoys this and also manifests this poetic charms.Do you know the very words of

    QUARKS are nothing but a phrase from a poem quoted by James Joice in his Novel.

    The name “quark” was taken by Murray Gell-Mann from the book “Finnegan’s Wake” by James

    Joyce. The line “Three quarks for Muster Mark…” appears in the fanciful book. Gell-Mann received

    the 1969 Nobel Prize for his work in classifying elementary particles. People may criticize those non-sense words which were so used by James Joyce.But that fanciful non-sense poesy of rhyme made the genius Murray Gell-Mann to use those words “QUARKS” in his Standard model theory for paticles
    physics.
    Another example I want to cite is JAMES CLERK MAXWELL’S following rhyme:

    Clear your coil of kinkings
    Into perfect plaiting
    Locking loops and linking
    Interpenetrating

    JC Maxwell is the king pin of all our todays Sceintific advancements through a revolutionary QUANTUM FIELD THEORY.His equations on electromagnetic field is even today doing wonders.
    But he was very much impressed on Tait (1877) who has founded on “KNOTS” theory which is the very basis for “continuity” or “homomorphisms” and other related theories (STRING THEORY and M THEORY).Its modern versions by “HOMOTOPY and HOMOLOGY” was more enriched and glorified by
    the PHYSICIST CUM MATHEMATICIAN EDWARD WITTEN.
    JC Maxwell offered athe above rhyme (see Page 207 of the Book “Is God a Mathematician” by MARIO LIVIO ..author of “THE GOLDEN RATIO).
    I can Quote many more poems such that.
    This does not mean that poetry is Science and also does not mean to think PHYSICS poetically
    meany and spooky.The sci-fi Novels its poetic fantacies afloat today may bloom concrete theorems of
    Sience.
    Again I kindly request you to see physics and mathes beautifully with aesthetic flavor as most Scientists did in the past. Even Albert Einstein throws his citicism on Heisenburgs Uncertainty Principle (by EPR paradox) by saying that God does not throw dice.. Of course these lines are poetic as well as scientific.

    Plesae be not at ill with your irritations.Thank you very much.

    yours sincerely
    Ruthraa e paramasivan

    • Jay says:

      Mr.Ruthraa (e paramasivan).

      Very much appreciate your time and explanation. Mr.Jayabaradhan’s writings are excellent contributions to Tamil society. I am a long term reader of his articles. But some how I couldn’t enjoy his poetic language and feel like waste of space and his time. But all this is my humble opinion. I discussed with my friends who reads his articles and they got the same feed back. I want to pass this feed back for long time and decided to communicate one day.

      Check his last 2 articles w/o any poetry and they looks such a beautiful science presentations. Very crisp and to the point. I enjoyed it reading twice of each article.

      Thank you all.
      Jayaprakash


Leave a Comment

Archives