அறிவியல் அறிவோம்: கேலக்ஸிகளுக்கு இடையே பயணம் சாத்தியமா?

திரைப்படங்களிலும் அறிவியல் புனைகதையிலும் கற்பனையாக மட்டும் புழுத்துளை (worm-hole) எனும் கோட்பாடு இருந்தது. அதனை நடைமுறையில் சின்ன அளவில் செய்துகாட்டி ஸ்பெயின் பார்சிலோனா தன்னாட்சிப் பல்கலைக்கழகத்தைச் சார்ந்த அல்வரோ சான்செஸ்ஸும் அவரது ஆய்வு மாணவர்கள் ஜோர்டி பிரட் காம்பஸ் மற்றும் கார்லஸ் நாவுவும் அசத்தியுள்ளனர்.

விண்வெளியின் பைபாஸ் ரோடு

விண்வெளியில் வெகு தொலைவுக்குப் பயணிப்பது, இன்று-நேற்று-நாளை என்று காலத்துக்குள்ளே பயணம் செய்வது போன்ற அறிவியல் புனைவுகளில் புழுத்துளை எனும் கருத்து இடம்பெறும். உங்கள் வீட்டுக்குப் போக நீங்கள் சில குறுக்கு வழிகளை வைத்திருப்பீர்கள் அல்லவா? அதுபோலப் புழுத்துளை என்பது இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் ஆங்கிலத்தில் space என்றும் தமிழில் வெளி அல்லது அண்டவெளி என்றும் சொல்லப்படுவதில் உள்ள பைபாஸ் ரோடு என்றும் கற்பனை செய்துகொள்ளலாம்.

முதலில் புழுத்துளை என்றால் என்ன என்று பார்ப்போம். இதனைப் புரிந்துகொள்ள அண்டவெளியின் பரிமாணம் குறித்த புரிதல் நமக்கு வேண்டும். தரையில் வரையப்பட்டுள்ள ஒரு மெல்லிய கோட்டை நாம் எளிமையாக ஒற்றைப் பரிமாணம் கொண்ட வெளி என்று சொல்லலாம். அந்தக் கோட்டின் மீது நாம் முன்னே அல்லது பின்னேதான் நடக்க முடியும். ஆனால், ஒரு பேப்பரின் மீது நாம் முன்னே-பின்னே மட்டுமல்ல, இடது, வலது என்று பக்கவாட்டிலும் நடக்கலாம். அதனால் இது இரட்டைப் பரிமாண வெளி. ஒரு பறவையால் ஆகாயத்தில் முன்னே- பின்னே, இடது-வலது மட்டுமல்ல, மேலே-கீழே என்றும் பறக்க முடியும். இதை முப்பரிமாண வெளி என்கிறோம். பொதுவாகப் பார்வைக்குத் தெரிகிற வெளி, முப்பரிமாணம் கொண்டது.

பந்தின் பரிமாணம்

கால்பந்தை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். அது முப்பரிமாணத்தில் உள்ள பொருள். ஆனாலும், அதன் மேற்பரப்பில் எறும்பு முன்னே-பின்னேயும் இடது-வலது பக்கங்களிலும் நகர முடியும். எனவே, கால்பந்தின் மேற்பரப்பை மட்டும் எடுத்துக் கொண்டால் அது இரட்டைப் பரிமாணம்தான். ஆனால் அதுமட்டும் அல்ல. மூன்றாம் பரிமாண வெளியில் வளைந்த இரட்டைப் பரிமாண பரப்புதான் கால்பந்து.

இதே போல நாம் நான்காம் பரிமாணத்தில் வளைந்த மூன்று பரிமாண வெளியைக் கணித ரீதியாக வகைசெய்ய முடியும். இரண்டாம் பரிமாணத்தில் வளைந்த ஒற்றைப் பரிமாணப் பரப்புதான் வளையம். இதேபோல நான்காம் பரிமாணத்தில் வளைந்த முப்பரிமாண வெளியை நாம் கணிதரீதியாக வரையறை செய்ய முடியும். இதே போல தொடர்ச்சியாக ஐந்தாம் பரிமாணத்தில் வளைந்த நான்கு பரிணாம வெளி என கணிதரீதியாக வரையறை செய்ய முடியும். மூன்று பரிமாணத்துக்கும் கூடுதலான வெளியை ஹைபர் ஸ்பேஸ் (Hyper Space) அல்லது அதிவெளி என்பர்.

இந்த ஹைபர் ஸ்பேஸைக் கற்பனை செய்யவோ மனக்கண் முன் கொண்டு நிறுத்துவதோ இயலாது. எனினும் நமது பிரபஞ்ச வெளி இவ்வாறு கண்களுக்குப் புலப்படாத ஹைபர் ஸ்பேஸ்ஸில் வளைந்த முப்பரிமாண வெளி என்று பல ஆய்வுகளின் தரவுகள் காட்டுகின்றன.

நமது பிரபஞ்சத்தின் வெளி வளைந்துள்ளது என விஞ்ஞானி ஐன்ஸ்டைனின் பொது சார்பியல் தத்துவம் கூறுகிறது. பந்தின் வளைந்த பரப்பைப் பந்தின் மேல் ஊர்ந்து செல்லும் எறும்பு உணர்வதில்லை. எறும்பின் பார்வையில் கால்பந்தின் மேற்பரப்பு நேராக உள்ள ஒன்று; அவ்வளவு தான். பந்தின் மேற்பரப்பிலிருந்து வெளியே வந்து பார்த்தால்தான் அதன் வளைவு புலப்படும். எறும்பால் பந்தின் மேற்பரப்பிலிருந்து வெளியே வந்து பார்க்க முடியாது. அதுபோல தான் நான்காம் பரிமாணத்தில் நமது பிரபஞ்சத்தின் முப்பரிமாண வெளி வளைந்து இருந்தால் மூன்று பரிமாணத்தில் சிறைபட்டுக் கிடக்கும் நமக்கு நேரடியாக இந்த வளைவு வடிவம் காட்சிப்படாது.

கால்பந்தில் பாதை

கால்பந்தின் மேற்பரப்பில் ஊர்ந்து செல்லும் எறும்பு ‘A’ என்ற புள்ளியிலிருந்து ‘B’ என்ற புள்ளிக்குச் செல்ல இரண்டு வழிகள் இருக்கின்றன. முதல் வழி எளிது. மேற்பரப்பில் ஊர்ந்து ஊர்ந்து A-விலிருந்து B-க்குச் சென்றுவிடலாம். ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டின் அடிப்படையிலான தொழில்நுட்பத்தில் கைதேர்ந்த எறும்பாக இருந்தால் அதற்கு இரண்டாவது வழி - குறுக்கு வழி ஒன்று உள்ளது. A-வில் துளை போட்டு அங்கிருந்து பந்தின் உள்ளாக B- வரை நூல் கயிறைப் பிணைக்கலாம்.

இப்போது இந்த நூல் ஒரு குறுக்கு வழி. இந்த வழிதான் பயண நேரத்திலும் தொலைவிலும் சுருக்கமான வழியாக இருக்கும். இது மூன்றாம் பரிமாண வெளியைப் பயன்படுத்தும் பாதை என்பதைக் கவனிக்கவும். அதாவது உள்ளபடியே எறும்பு தான் இருக்கும் இரண்டு பரிமாண வெளியைக் கடந்து மூன்றாம் பரிமாண வெளியில் பயணம் செய்துதான் இந்தக் குறுக்கு வழியைப் பயன்படுத்த முடியும்.

எறும்பு போலத்தான் நாமும் . நான்காம் பரிமாணத்தில் பயணித்து மூன்று பரிமாணத்தில் உள்ள நமது பிரபஞ்சத்தின் மூலை முடுக்குகளுக்கு எல்லாம் குறுக்கு வழிகளை நாம் போடலாம். இதுதான் புழுத்துளைப் பாதை எனும் கோட்பாடு.

பிரபஞ்சத்தில் குறுக்குப் பாலம்

ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச்சார்பியல் தத்துவத்தின்படி இவ்வாறு நமது பிரபஞ்ச வெளி உயர் பரிமாணத்தில் வளைந்திருந்தால் அந்த வெளியில் இரண்டு புள்ளிகளிடையே உயர் பரிமாணம் வழியாகப் பாலம் அமைக்க முடியும் என்று கணித்தார் ரோசென் (Rosen) எனும் விஞ்ஞானி.

மிகவும் உயரமான மலையைச் சுற்றிச் செல்லாமல், மலையைக் குடைந்து மறு பக்கத்துக்குச் சுரங்கப் பாதையை அமைக்கிறோம். அதைப் போல ரோசெனின் ஆய்வுக் கோட்பாட்டளவில் வளைந்த முப்பரிமாண அண்டவெளியில் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே உயர் பரிமாணத்தின் ஊடாக பாலம் போடக்கூடிய சாத்தியக்கூற்றை சுட்டிக்காட்டியது.

விண்வெளியின் புறவழிச்சாலை போன்ற இந்த புழுத்துளை வழியாக குறுக்குவழியாகச் செல்லும்போது அண்டவெளியில் பிரயாணத்தின் நேரத்தையும் தூரத்தையும் கணிசமாக மிச்சப்படுத்தலாம். ஹைபர் ஸ்பேஸ்ஸில் உருவாக்கப்படும் இந்தக் குறுக்குவழி ‘ஐன்ஸ்டைன்-ரோசென் பாலம்’ என கோட்பாட்டளவான இயற்பியலில் சொல்லப்பட்டது.

புழு ஒன்று ஒரு ஆப்பிளைத் துளைத்துக்கொண்டுச் செல்வதைப் பார்த்த விஞ்ஞானி ஜான் வீலர், இந்தக் கருத்தை எளிதில் விளக்க இதற்கு புழுத்துளை என பெயர் வைத்தார். இந்தப் பெயரே நிலைத்துவிட்டது. இந்தக் கோட்பாடு இன்னும் நடைமுறை சாத்தியம் இல்லை என்றாலும் அறிவியல் புனைகதை எழுதுவோர் அந்தக் கருத்தைப் பயன்படுத்தி மக்களிடையே அதைப் பிரபலப்படுத்திவிட்டனர்.

முடியும்.. ஆனா முடியாது

ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச் சார்பியல் தத்துவத்தின்படி புழுத்துளை சாத்தியம் என இயற்பியல் நிறுவினாலும் உள்ளபடியே அதனை நடைமுறை செய்துபார்ப்பது எளிதல்ல. பெருமளவில் ஈர்ப்புப் புலத்தையும், எதிர் ஈர்ப்புப் புலத்தையும் நாம் செயற்கையாக ஏற்படுத்த வேண்டும். மின்சாரக் காந்தம் போல நம்மால் செயற்கையாக ஈர்ப்புப் புலத்தை ஏற்படுத் தவோ கட்டுப்படுத்தவோ தேவையானப் புரிதலும் இல்லை தொழில்நுட்பமும் இல்லை. எனவே அது தற்போது உடனடி சாத்தியம் அல்ல. ஆனால் பேராசிரியர் அல்வரோ சான்செஸ் சாதித்தது என்ன? அடுத்த வாரம் அதைப் பார்ப்போம்.

தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com