This entry is part 4 of 26 in the series 27 அக்டோபர் 2013

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

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=39qmbl7mpJQ

From Universe to Multiverse

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=RGUD-HA9jaE

The Multiverse Theory (Full Video)

முப்பது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வெளிவந்த “பெருவெடிப்பு நியதிக்கு” கிடைத்த மாறுபட்ட வரவேற்பு போல் இப்போது இணைப் பிரபஞ்சங்களின் ஈர்ப்பு விசை நமது பிரபஞ்சத்தை இழுப்பதால் முரண்பாடுகள் தோன்று கின்றன என்னும் கருத்தும் குழப்பம் உண்டாக்குகிறது. ஆனால் எமக்குப் புதிய சான்றுகள் கிடைத்து, பிரபஞ்சம் பற்றிய எங்கள் கருத்து முழுவதும் இப்போது மாறி விட்டது.

” ஜார்ஜ் எஃப்ஸ்தாதியு [George Efstathiou] வானியல் பௌதிகப் பேராசிரியர், கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகம்.

மற்ற பிரபஞ்சங்களின் இழுப்பால், நமது பிரபஞ்சக் கதிர்வீச்சில் [Radiation] முரண்பாடுகள் இருப்பதை நான் 2005 ஆண்டிலே அறிவித்தேன். அந்தக் கோட்பாடு பிளாங்க் விண்ணோக்கிப் பதிவு மூலம் 2013 இல் நிரூபணம் ஆனது. இந்த முரண்பாடுகள் யாவும் பெருவெடிப்பு விளைவில் பிரபஞ்சம் தோன்றிய போதே உண்டானவை.

டாக்டர் லாரா மெர்சினி – ஹௌடன், சித்தாந்த பௌதிகவாதி, நார்த் கரோலினா பல்கலைக் கழகம்.

“வெறுமையிலிருந்து எதுவுமே உருவாக முடியாது.”

லுகிரிடியஸ் ரோமானிய வேதாந்தி (Lucretius) கி.மு. (99-55)

“நமது பிரபஞ்சம் பத்து பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மெய்யாகவே வெறுமையிலிருந்து தோன்றியதாக நான் அனுமானம் செய்கிறேன் ! . . .ஏன் அவ்விதம் நிகழ்ந்தது என்னும் கேள்விக்கு எனது தாழ்மையான முன்னறிவிப்பு இதுதான் : எப்போதாவது ஒரு யுகத்தில் அப்படி நேரும் தோற்றங்களில், நமது பிரபஞ்சமும் ஒன்று என்பது !”

எட்வேர்டு டிரையன், பௌதிகப் பேராசிரியர் நியூயார்க் பல்கலைக் கழகம் (1975)

“கவிஞன் அண்டக் கோள்களில் மண்டையை நுழைக்க வேண்டுகிறான். தர்க்கவாதி தன் மண்டைக்குள் அண்டங்களைத் தேடிச் செல்கிறான். அப்புறம் அவன் தலைதான் பிளக்கிறது.”

ஜி.கே. செஸ்டர்ஸன் (G.K. Chesterson) (1874-1936)

புலப்படாத மற்ற பிரபஞ்சங்கள் நமது பிரபஞ்சத்தைத் தம் வசம் நோக்கி இழுக்கின்றன.

நமது பிரபஞ்சம் கோடான கோடிப் பிரபஞ்சங்களில் ஒன்றா ? ஆமாம், நமது பிரபஞ்சம் போல் இணையாகப் புலப்படாமல் வேறு பல பிரபஞ்சங்களும் உள்ளன. 2013 இல் முதன்முதல் பிளாங்க் விண்ணோக்கி [Plank Telescope] அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு வரைப்பட வடிப்பின் [Cosmic Map of Background Radiation] மூலம், பன்மடங்கு பிரபஞ்சங்கள் [Multiverse] இருப்புக்குச் சான்றுகள் காட்டியுள்ளது. இந்த பிளாங்க் விண்ணோக்கி மூலம் உறுதியான அறிவிப்பு 2013 ஜூன் மாதம் வெளியாகி இருக்கிறது. மேலும் மற்ற பிரபஞ்சங்களின் ஈர்ப்பு விசை இழுப்பால் கதிர்வீச்சில் முரண்பாடுகள் [Anomalies in Radiation] இருப்பதும் முதன்முதல் முடிவு செய்யப் பட்டது.

அந்த அறிவிப்பில் ஒரு முக்கியவிதி விலக்கு : பிளாங்க் விண்ணோக்கி மூலம் விளைந்த புதிய கோட்பாடான, “கருமை ஓட்டத்துக்கு” [Dark Flow, like Dark Energy, Dark Matter] சான்று தேடியது. அதற்குச் சான்று கிடைக்க வில்லை. கருமை ஓட்டம் பற்றிக் கருத்து இல்லாவிடில் பிற பிரபஞ்சங்களைப் பற்றி விளக்கம் தேவை யில்லை. கருமை ஓட்டம் என்பது ஒரு விஞ்ஞானப் புனைகதை யூகிப்பில்லை. பிரபஞ்சத்தில் உள்ள பிண்டப் பரவல் அதற்கு ஓர் எண்ணிக்கை தர முடிய வில்லை. அதனால் அதன் இருப்பு தர்க்கத்துக்கு உட்பட்டது. கருமை ஓட்டத்தின் இருப்பே, நமது கண்ணோட்ட வரம்புக்கு அப்பாற் பட்ட வெளி விளிம்பில் நமக்கருகில் உள்ள பிண்டத்தை இழுக்கிறது.

பிரபஞ்சம் தோன்றி 380,000 ஆண்டுக்குப் பிறகு எழுந்த ஒளிவீச்சைக் காட்டும் பிரபஞ்ச நுண்ணலைப் பின்புலம் [Cosmic Microwave Background – (CMB)] ஓர் முடிவான அகிலவியல் ஒப்புமை அரங்கமாக [Ultimate cosmic Reference Frame] எடுத்துக் கொள்ளப் படுகிறது. 2010 ஆண்டு ஆய்வுப்படி புதிரான கருமை ஓட்டம் முதலில் வெளியிட்ட தூரம் இரட்டித் திருப்பதாக அறியப்பட்டுள்ளது. கருமை ஓட்டம் என்பது காலக்ஸி கொத்து ஒளிமந்தை களின் [Galaxy Clusters] வியப்பான, குறிப்பிட்ட திசைவேகம் [600 -1000 km/s].

நமது பிரபஞ்சம் போல் இணைப் பிரபஞ்சங்கள் விண்வெளியில் உள்ளனவா ?

விஞ்ஞானிகள் இப்போது நமது பிரபஞ்சத்தைப் போல ஓர் இணையான பிரபஞ்சம் (Parallel Universe) இருக்கலாம் என்று மெய்யாக நம்புகிறார்கள். புத்தகத்தில் படிக்கும் விஞ்ஞானப் புனைகதை இல்லை இது ! “Multiverse” என்னும் சொல்லை முதலில் ஆக்கியவர் அமெரிக்க வேதாந்தி வில்லியம் ஜேம்ஸ் (1848-1910). சொல்லப் போனால் நமக்குத் தெரியாமல் குறிப்பிட முடியாத எண்ணிக்கையில் இணையான “பல்லரங்கப் பிரபஞ்சங்கள்” (Multiverses) இருக்கலாம் என்று யூகிக்கப் படுகிறார்கள் ! நாம் அவற்றில் ஒன்றான நமக்குத் தெரியும், உப்பி விரியும் ஒரு பெருவெடிப்புப் பிரபஞ்சத்தில் தான் வாழ்ந்து வருகிறோம். அந்தப் பிரபஞ்சங்கள் கால வெளியும், மர்மமான, புதிரான பண்டங்களும் கொண்டிருக்கலாம் ! மெய்யாக நமது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஈர்ப்பாற்றல் வலுவற்ற சமிக்கை மற்ற இணைப் பிரபஞ்சத்திலிருந்து கசிந்து புகுந்து விட்ட ஒன்றுதான் ! இதில் வியப்பென்ன வென்றால் இந்த இணைப் பிரபஞ்சம் நமது பிரபஞ்சத்துக்கு மிக்க அருகில் இருக்கலாம் என்றும் விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.

பிரபஞ்சத்தின் பரிமாணங்கள் நான்கு அல்ல பதினொன்று !

உன்னத இழை நியதி (Superstring Theory) பெருவெடிப்புக்கு முந்தய சில அடிப்படை விளைவுகளையும் விளக்க உதவுகின்றது ! ஒற்றை நியதியில் இழை நியதி பராமாணுக்கள், அடிப்படை இயற்கை உந்துவிசைகள் (Particles & Fundamental Forces of Nature) யாவும் உன்னத சீரான நுண்ணிழைகளின் அதிர்வுகள் (Vibrations of Tiny Supersymmetric Strings) என்று தெளிவாகக் கூறுகிறது. பரமாணுக்களின் அணுக்கூண்டில் இயங்கும் “நுண்துகள் ஈர்ப்பாற்றல்” (Quantum Gravity) தன்மைகளை விளக்கும் மகிமை கொண்டது இந்த உன்னத இழை நியதி ! ஏறக்குறைய உயிரியல் பிறவி மூலமான “டியென்னே” (DNA) போன்றது பிரமஞ்சத்தின் ஒற்றை உன்னத இழை நியதி என்று வைத்துக் கொள்ளலாம் ! புரட்சிகரமான இந்த இணைப் பிரபஞ்சக் கோட்பாடு எப்போது உதயமானது என்னும் கேள்வி எழுகிறது இப்போது ! உன்னத இழை நியதி, பெருவெளி, கருமைப் பிண்டம் (Superstring Theory, Hyperspace & Dark Matter) ஆகிய புதிய கோட்பாடுகள் எழுதப்பட்டதும் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சத்தின் விஞ்ஞானத்தை விளக்க நாமறிந்த நான்கு காலவெளிப் பரிமாணங்கள் மட்டும் போதா வென்றும், அவை மெய்யாகப் பதினொன்று எண்ணிக்கைகள் என்றும் உணர்ந்தார்கள் ! அவ்வித முடிவுக்கு விஞ்ஞானிகள் வந்ததும், அடுத்தோர் முடிவும் உதயமானது ! அதாவது நாமறிந்த பிரபஞ்சமானது எண்ணிற்ற “சவ்வியல் குமிழிகளில்” (Membraneous Bubbles) ஒன்றானது ! சவ்வுக் குமிழிகள் பதினொன்றாம் பரிமாணத்தில் கொந்தளிக்கும் போது அலைகள் எழுகின்றன !

பெருவெடிப்பு மீளும் காலவெளித் தொடர் நிகழ்ச்சி

இப்போது குமிழிப் பிரபஞ்சங்கள் இரண்டு ஒன்றை ஒன்று தொட்டால் என்ன நிகழும் என்று நினைக்கிறீர்கள் ? பிரிட்டனில் கேம்பிரிட்ஜ் விஞ்ஞானி நீல் துராக் (Neil Turok), அமெரிக்காவின் பென்சில்வேனியா பல்கலைக் கழகத்தின் விஞ்ஞானி பர்ட் ஓவ்ரட் (Burt Ovrut), & பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தின் விஞ்ஞானி பால் ஸ்டைன்ஹார்ட் (Paul Steinhardt) ஆகிய மூவரும் அவ்விதம் இரண்டு குமிழிப் பிரபஞ்சங்கள் ஒரு யுகத்தில் தொட்டன என்று நம்புகிறார்கள் ! அதன் விளைவென்ன ? மெய்யாக ஒரு மிகப் பெரும் வெடிப்பு நேர்ந்து ஓர் புதிய பிரபஞ்சம் << நமது பிரபஞ்சம் >> பிறந்ததாம் ! அப்படி அவர்கள் அறிவித்ததும் உலக விஞ்ஞானச் சமூகத்திற்கு ஓர் அதிர்ச்சி உண்டானது ! அந்த விளக்கவுரை சம்பிரதாய பெருவெடிப்பு நியதியின் முகத்தைத் திருப்பி விட்டது !

அதாவது நாமறிந்த பெருவெடிப்பு மெய்யாக பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பகால முதற் தோற்றமில்லை. காலவெளிப் படைப்பு அதற்கும் முற்பட்டது; மேலும் பெருவெடிப்பு அடுத்தும் தொடராய் நிகழலாம் என்னும் புரட்சி கரமான ஓர் அதிசய பிரபஞ்சத் தோற்றங்களின் “காலவெளித் தொடர் நிகழ்ச்சியை” (Space-Time Chain Event) அவர்கள் எடுத்துக் கூறினார். பெருவெடிப்புகள் எப்போதும் நிகழலாம் ! இப்போது பிரபஞ்சத்தின் மூலத் தோற்றத்தை வைத்து நமக்கு எச்சரிக்கையாய்ப் பூதகரமான ஒரு பயங்கரக் கேள்வி எழுகிறது ! பிரபஞ்சக் குமிழிகள் ஒன்றை ஒன்றை மோதி நமது பிரபஞ்சம் தோன்றிய தென்றால் மீண்டும் அவ்விதம் மோதும் ஒரு வாய்ப்புள்ளதா ? பதினொன்று பரிமாணமுடைய அகில வெளியில் எந்த நிகழ்ச்சியும் ஏற்படலாம் !

நான்கு வகுப்பு வடிவ நிலைகளில் பிரபஞ்ச அமைப்புகள்

“பல்லரங்கப் பிரபஞ்சம்” அல்லது “மேநிலைப் பிரபஞ்சம்” (Multiverse, Multi-Domain Universes or Meta-Universe) என்பது நிகழக் கூடிய பல்வேறு இணைப் பிரபஞ்சங்கள் பற்றிய ஓர் சித்தாந்தப் பௌதிகக் கோட்பாடு (Hypothesis of Possible Multiple Universes). அதனுள் நாம் வாழும் பிரபஞ்சமும் அடங்கும். அது ஒரு பௌதிக விஞ்ஞான மெய்ப்பாடுதான் ! பற்பல பிரபஞ்சங்களின் கட்டமைப்புகள் (Structures of the Multiverse), ஒவ்வொரு பிரபஞ்சத்தின் இயல்பான பண்பாடு (The Nature of Each Universe), பல்வேறு பிரபஞ்ச உட்பண்டங்களின் உறவுப்பாடு (The Relationship between the Constituent Universes), ஆகியவை குறிப்பிட்ட பிரபஞ்சத்தின் சித்தாந்த பௌதிகக் கோட்பாடைச் சார்தவை. “Multiverse” என்னும் சொல்லை ஆக்கியவர் அமெரிக்க வேதாந்தி வில்லியம் ஜேம்ஸ் (1848-1910). அவற்றை (Alternate Universes, parallel Universes, Quantum Universes, Parallel Worlds, Alternate Realities & Alternate Timelines) என்றெல்லாம் குறிப்பிடுகிறார்கள்.

பல்லரங்க பிரபஞ்சங்கள் வகுப்பு -1, வகுப்பு -2, வகுப்பு -3 & வகுப்பு -4 (Level I, Level II, Level III & Level IV) என்று நான்கு வகுப்புகளாகப் பிரிக்கப் பட்டுள்ளன. இந்தப் வகுப்பு முறைகளை ஆக்கியவர் மூவர் : 1. ஜியார்ஜ் எல்லிஸ் (George Ellis). 2. யு. கெர்ச்செனர் (U. Kirchner) & 3. டபிள்யு. ஆர். ஸ்டோஜர் (W.R. Stoeger). அப்பிரிவு முறைகளுக்கு “டெக்மார்க் வகுப்பியல்” (Tegmark Classification) என்பது பெயர்.

1. பல்லரங்க பிரபஞ்சங்கள் (Multi-Domain Universes)

வகுப்பு : 1 (திறந்த வெளிப் பிரபஞ்சம்) யுகங்கள் கடந்த பிரபஞ்சத்தின் எல்லையிலா அகிலவெளி வீக்கம் பற்றி ஒரு பூர்வீக முன்னறிவிப்புச் சித்தாந்தம் இது. அதனில் ஆதிகால நிபந்தனைகள் எடுக்கப்பட்டு ஹப்பிள் தொலைநோக்கி காணமுடிந்த கொள்ளளவுகள் இருக்க வேண்டும்.

(Level : 1 A Generic Prediction of Cosmic Inflation is an infinite Ergodic Universe which, being infinite, must contain Hubble Volumes, realizing all initial conditions)

2. வேறுபட்ட பௌதிக நிலைத்துவம் கொண்ட பிரபஞ்சங்கள் (Universes with Different Physical Constants)

வகுப்பு : 2 (ஆன்ரி லிண்டேயின் குமிழ் நியதி) (Andrei Linde’s Bubble Theory) கொந்தளிக்கும் அகிலவெளி வீக்கத்தில் வெப்ப அரங்கங்கள் பரிமாணவியல், நுண்துகள் இருப்புகளுடன் வேறுபட்ட, வளப்பூட்டும் பௌதிக நிலைப்பாடுகள் அடைவது. (Level : 2 In Chaotic Inflation other Thermalized Regions may have different Effective Physical Constants Dimensionality & Particle Content. Also it includes Wheeler’s Oscillating Universe Theory)

3. பன்மடங்கு பிரபஞ்சங்கள் (Multiverses)

வகுப்பு : 3 நுண்துகள் யந்திரவியலை விளக்கும் போது சமத் தோற்றம் கொண்ட ஆனால் மாறுப்பட்ட தன்மையுள்ள பல்வேறு பிரபஞ்சங்களைப் பற்றிக் கூறுகிறது. 2007 செப்டம்பரில் டேவிட் டாய்ட்ஸ்ட் (David Deutsch) பல்வேறு உலகங்களைப் பற்றி விளக்கமும் நிரூபணமும் அளித்தார் (Level : III An Interpretation of Quantum Mechanics that proposes of Multiple Universes which are identical but exist in possibly different States)

4. முடிவான முழுத் தோற்றப் பிரபஞ்சங்கள் (Ensemble Theory of Tegmark – Ultimate Ensemble)

வகுப்பு : 4 மற்ற கணித அரங்குகள் வெவ்வேறு அடிப்படைப் பௌதிகச் சமன்பாடுகளை உண்டாக்குகின்றன. (Level : IV Other Mathematical Structures give different fundamental Equations of Physics)

எண்ணற்ற பிரபஞ்சங்களின் குமிழ்க் கோட்பாடு (Bubble Theory of Infinite Universes)

வகுப்பு -2 இல் வரும் அகிலவெளி வீக்கத்தில் தோன்றும் பொருத்தமான குமிழ்ப் பிரபஞ்சங்களைப் பற்றி ஆன்ரி லிண்டே எடுத்து விளக்கினார். விஞ்ஞானிகள் பலர் ஒப்புக்கொண்ட கோட்பாடி இது. இந்த கோட்பாடு கூறுவது என்ன ? நுண்துகள் திரட்சி நுரையிலிருந்து (Quantum Foam) ஒரு “தாய்ப் பிரபஞ்சத்திலிருந்து” (Parent Universe) மற்ற பிரபஞ்சங்கள் உதித்தன என்பதே !

“இணையான உலகங்கள்” என்னும் நூல் எழுதிய மிச்சியோ காக்கு

ஜப்பானிய அகிலவியல் மேதை மிச்சியோ காக்கு (Parallel Worlds By : Michio Kaku) தான் 2004 இல் வெளியிட்ட கட்டுரையில் பின்வருமாறு கூறுகிறார்: நான் எழுதிய “இணையான உலகங்கள்” நூலில் காலவெளி அமைப்புகளை விளக்குவதற்குப் பதிலாக கடந்த பல ஆண்டுகளில் வளர்ந்த அகிலவியல் உளவுப் புரட்சிகளைக் குறிப்பாகக் காட்டுகிறேன். முதல் பாகத்தில் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றியும், முற்போக்கான அகில வீக்கம் பற்றியும் கூறி முடிவில் பெருவெடிப்புடன் முடிகிறது. இரண்டாம் பாகத்தில் பல்லரங்கப் பிரபஞ்சங்கள் பற்றி எழுந்த கோட்பாடுகளை விளக்கி பரிமாண எண்ணிக்கை விரிவானது பற்றியும், உன்னத இழை நியதி பற்றியும் கூறுகிறேன். மூன்றாவது பாகத்தில் எப்படிக் கோடான கோடி ஆண்டு களுக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் குளிர்மயமாகி முடிவடையும் என்பதை விளக்கம் செய்கிறேன்.

(தொடரும்)

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

Image Credits : Scientific American (May 2003)

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. Majestic Universe By: Serge Brunier (1999)

6. Neutron Stars & Pulsars -From the Internet Sources (December 2006)

7. Parallel Universe – BBC Information (February 14, 2002)

8. Scientific American “Parallel Universes” By Max Tegmark, Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania (May 2003)

9. Parallel Worlds (The Science of Alternate Universes & Our Future in the Cosmos) By : Michio Kaku (2005)

10. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Astronomy Magazine (August 21, 2007)

11. http://www.space.com/18811-multiple-universes-5-theories.html [December 7, 2012]

12. http://en.wikipedia.org/wiki/Multiverse [October 24, 2013]

13. http://nautil.us/issue/6/secret-codes/beyond-the-horizon-of-the-universe

14. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=new-physics-complications-lend-support-to-multiverse-hypothesis [June 1, 2013]