வெளியிடப்பட்ட நேரம்: 20:31 (14/03/2018)

கடைசி தொடர்பு:20:31 (14/03/2018)

ஒளியை விட வேகமான ஒன்று இருக்கிறது... உணர்த்தும் எளிய அறிவியல் பரிசோதனை!

ளி என்பது இருளற்ற தன்மையா? அல்லது இருள் என்பது ஒளியற்ற தன்மையா? இதற்கு அறிவியல் ரீதியாகப் பதில் கூற வேண்டாம். தர்க்க ரீதியாக, தத்துவ மட்டும் யோசித்து வைத்துக் கொள்ளுங்கள். கட்டுரையின் இறுதியில் பேசுவோம்.

சூரிய உதயம்

இந்த அண்டத்தில் வேகமாகச் செல்லக்கூடியது எது என்று கேட்டால் கண்களை மூடிக்கொண்டு ஒளி (Light) என்று சொல்லிவிடலாம். ஏனெனில் இந்தப் பேரண்டத்தின் தூரம் மற்றும் விரிவு ஆகியவற்றை அளக்கக்கூட ஒளியைத்தான் (Lightyears) பயன்படுத்துகின்றனர். அதன் வேகத்தில் பயணித்தால் காலப் பயணம் (Timetravel) கூடச் சாத்தியமே என்கிறது ஒரு கோட்பாடு. ஆனால், அதைவிட வேகமான ஒன்று இவ்வுலகில் என்ன, இப்பேரண்டத்தில்கூட இல்லை என்று கற்பூரம் அடித்து சத்தியம் செய்கிறார்கள் இயற்பியலாளர்கள்.

ஒரு சாரர் மட்டும், ஒளியைவிட வேகமாகப் பயணம் செய்யக்கூடிய ஒன்று இருக்கிறது என்கிறார்கள். ஒளியின் அளவிலேயே அல்லது சில சமயம் அதைவிட வேகமாகப் பயணிக்கக் கூடியது அது என்கின்றனர். ஆம், அதன் பெயர் இருள்! அது எப்படிங்க எனச் சண்டைக்கு வராதீர்கள். இயற்பியலின் அடிப்படை கோட்பாடுகள் எதையும் உடைக்காமல் இது எப்படிச் சாத்தியம் என்பதைப் பார்ப்போம்.

டார்ச் லைட்

இதற்கு நேரடி ஆதாரம் என்பது அறிவியல் ரீதியாக இருப்பதால் கொஞ்சம் சிக்கலாக இருக்கும். எனவே, நம் கற்பனைக் குதிரையைக் கொஞ்சம் தட்டிவிடுவோம். இப்போது உங்களிடம் ஒரு சக்தி வாய்ந்த டார்ச் லைட் (Torch Light) இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். அதன் சக்தி எவ்வளவு என்றால் பூமியில் இருந்து வியாழன் கோள் வரை அதன் வெளிச்சம் தெரியும். அது வியாழன் கோளின் மொத்த விட்டத்தையும் (Diameter) தன் வெளிச்சத்தைக்கொண்டு மூடிவிடுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம் (கற்பனையா இருந்தாலும் ஒரு நியாயம் வேணாமாயா என்ற உங்கள் மைண்ட் வாய்ஸ் கேட்கிறது). இப்போது உங்களின் ஒரு கையை மட்டும் டார்ச் லைட்டின் இந்த முனையில் இருந்து அந்த முனைக்குக் கொண்டு செல்கிறீர்கள். இதற்கு ஒரு நொடிக்கும் குறைவான நேரமே செலவாகியிருக்கும். வியாழனின் மொத்த விட்டம் 86,881 மைல்கள், ஒளியின் வேகம் நொடிக்கு 1,86,000 மைல்கள். எனவே ஒளி இந்தத் தூரத்தைக் கடக்க வேண்டுமென்றால் அரை நொடிக்கும் குறைவான நேரமே செலவாகி இருக்கும். நீங்கள் கையை நகர்த்தும்போது உங்கள் கை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான ஒளியை மறைத்திருக்கும். அந்த இடத்தில் ஒளி இருக்காது அதற்குப் பதில் இருள் அங்கே தோன்றியிருக்கும். நீங்கள் கைகளை நகர்த்திய அரை நொடிக்கும் குறைவான வேகத்தில் இருளும் வியாழனின் அந்தத் தூரத்தைக் கடந்திருக்கும். அதாவது, ஒளி வியாழன் வரை பரவ எடுத்துக்கொண்ட நேரத்தைவிட, குறைவான நேரத்தில் இருள் பரவியிருக்கும்.

ஒளிக்கீற்று

எந்த ஒரு வெளிச்சமும் இல்லாத ஒன்றைத்தான் நாம் இருள் என்கிறோம். ஒளியின் பயணம் என்றால் ஃபோட்டான்களோ அல்லது ஒளித் துகள்களோ அந்த இடத்தில் பயணித்துக்கொண்டு இருக்கும். இதற்கு முரண்பாடாக, இருளின் பயணம் என்பதில் ஒரு பொருளோ, துகளோ பயணிப்பது அல்ல. ஒளியின் பாதையில் தடையை ஏற்படுத்தினால் அங்கே இருள் தானாக உருவாகும். இன்னும் தெளிவாகச் சொல்ல வேண்டும் என்றால், இப்போது தூரத்தை இன்னும் கொஞ்சம் அதிகமாக வைத்துக்கொள்வோம். ஒளி பூமியில் இருந்து 6,00,000 கிலோமீட்டரைத் தாண்டி பயணித்துக்கொண்டு இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். இதற்கு ஒளிக்குத் தேவைப்படும் நேரம்  இரண்டு நொடிகளுக்கு மேல் (நொடிக்கு 2,99,338 கிலோமீட்டர்கள் என்பதே ஒளியின் வேகம்). அந்தப் பாதையில் நீங்கள் ஒரு தடையை வைக்கிறீர்கள் எனில் வைத்த நொடியே அந்த 6,00,000 கிலோமீட்டர்களிலும் இருள் சூழ்ந்துகொள்ளும். அதாவது ஒளி அந்த 6,00,000 கிலோமீட்டருக்குப் பரவ எடுத்துக்கொண்ட நேரத்தைவிட, குறைவான நேரத்திலேயே இருள் பரவிவிட்டது. 

அவ்வளவுதான்,  அடிப்படை இயற்பியல் விதிகளை மாற்றாமல் உடைக்காமல் ஒளியைவிட வேகமானது இருள் என்பது உறுதியாகி விட்டதல்லவா? 

வெளிச்சம் - இருள்

நாம் கட்டுரையின் தொடக்கத்தில் கேட்ட கேள்வியை நினைவுகூர்ந்து கொள்வோம். 'ஒளி என்பது இருளற்ற தன்மையா? அல்லது இருள் என்பது ஒளியற்ற தன்மையா?' தர்க்க ரீதியாகவும், தத்துவ ரீதியாகவும் இருள் என்பதை, ஒளியின் எதிர்ப்பதமாக மட்டுமே நாம் பார்ப்பதாலும், அதையும் ஒரு பொருளாகக் கருதுவதாலும், இந்த அறிவியல் ரீதியான டார்ச்லைட் விளையாட்டை, ஒரு சிந்தனைப் பரிசோதனையாக (Thought Experiment) நாம் ஏற்றுக்கொள்ளலாம். ஆனால், அடிப்படை இயற்பியல் விதியின்படி, ஒளியின் வேகத்தை இதுவரை யாராலும் மிஞ்ச முடியவில்லை.


டிரெண்டிங் @ விகடன்