பிடிபடத் தொடங்குகிறதா பிரபஞ்ச ரகசியம்? பத்ரி சேஷாத்ரி - புதிய தலைமுறை

பிரபஞ்சத்தில் நாம் இன்னும் அறியாத பல விஷயங்கள் உள்ளன. அதே நேரம் இந்தப் பிரபஞ்ச ரகசியங்களைப் புரிந்துகொள்ள, பல்வேறு இயற்பியல் அறிஞர்கள் கடுமையான ஆராய்ச்சிகளைச் செய்துகொண்டிருக்கிறார்கள்.

2012-இல் ஹிக்ஸ் போசான் என்கிற துகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அப்படி ஒரு துகள் இருக்கவேண்டும்; அப்படி ஒன்று இருந்தால்தான் உலகில் உள்ள பருப்பொருள்களுக்கு நிறை (எடை) என்கிற குணம் ஏற்படும் என்று சிலர் ஏற்கெனவே கோட்பாட்டு ரீதியாகச் சொல்லியிருந்தனர். அப்படிப்பட்ட ஒரு துகள் உண்மையிலேயே இருக்கிறதா என்பதைக் கண்டறிய, லார்ஜ் ஹேட்ரான் கொலைடர் என்கிற கருவி உருவாக்கப்பட்டு, பரிசோதனைகள் நடந்தன. ஹிக்ஸ் போசான் இருப்பது உறுதி செய்யப்பட்டது. அதன் விளைவாக பீட்டர் ஹிக்ஸ் முதலான மூவருக்கு 2013-ஆம் ஆண்டுக்கான இயற்பியல் நோபல் பரிசு தரப்பட்டது.

கிட்டத்தட்ட அதேபோன்றதொரு கண்டுபிடிப்பு பற்றிய அறிவிப்புதான் கடந்த வாரம் வெளியானது. இந்த அறிவிப்பு சிறு துகள்களைப் பற்றியதல்ல; மாபெரும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றியது.

நாம் வாழும் பிரபஞ்சம் எவ்வாறு உருவானது; அந்தப் பிரபஞ்சம் இப்போது என்ன செய்துகொண்டிருக்கிறது என்பவை குறித்த செறிவான கருத்துகள் இருபதாம் நூற்றாண்டில்தான் வெளியாகின. அதுவரையில் இந்தப் பிரபஞ்சம் என்பது சர்வ வல்லமை பொருந்திய கடவுள் ஒருவரால் படைக்கப்பட்டது, இந்தப் பிரபஞ்சம் மாறாது இருப்பது என்றே மக்கள் கருதிவந்தனர்.

ஆனால் பிரபஞ்சமானது உண்மையில் விரிவடைந்து கொண்டே இருக்கிறது என்கிற கருத்தை 1927-ஆம் ஆண்டில் ஜார்ஜ் லெமைத்ரே முன்வைத்தார். 1929-இல், எட்வின் ஹப்பிள், இது உண்மைதான் என்பதை தொலைநோக்கிகள் மூலம் நீண்டதூர நட்சத்திரங்கள் எவ்வளவு வேகமாக நம்மிடமிருந்து விலகிச் செல்கின்றன என்பதைக் கணக்கிடுவதன்மூலம் நிறுவினார்.

இதற்குமுன்னதாகவே ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் பொதுச் சார்பியல் கொள்கை என்கிற மாபெரும் அறிவியல் உண்மையை வெளியிட்டிருந்தார். ஐசக் நியூட்டன், நிறையுள்ள பொருள்கள் ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்கின்றன என்பதை 17-ஆம் நூற்றாண்டிலேயே நிறுவியிருந்தார். ஐன்ஸ்டைன், இந்த ஈர்ப்பு விசை என்பது, காலவெளி (Space&time) என்பதன் அடிப்படைக் குணம் என்றார். இந்தப் பிரபஞ்சத்தின் ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஈர்ப்பினால் வளைந்திருக்கிறது. எந்தப் புள்ளியில் நிறை அதிகமாக உள்ளதோ அந்த இடத்தில் காலவெளி அதிகமாக வளைகிறது. அந்த வளைவுக்கு ஏற்றார்போல அந்த இடத்தைத் தாண்டிச் செல்லும் பொருள்களும் ஒளி போன்றவையும் வளைந்து செல்கின்றன.

இதை ஒரு சமன்பாடாக ஐன்ஸ்டைன் 1916-இல் எழுதும்போது அவருக்கு ஒரு சிக்கல் எழுந்தது. அந்தச் சமன்பாட்டின்படி பிரபஞ்சம் விரிந்துகொண்டே செல்லும். ஆனால் 1916-இல் பிரபஞ்சம் விரியும் என்று யாருமே நம்பவில்லை. எனவே பிரபஞ்சம் விரியாமல் இருக்க ஐன்ஸ்டைன், தன் சமன்பாட்டில் பிரபஞ்ச மாறிலி என்கிற ஒன்றைச் சேர்த்தார். பின்னர் எட்வின் ஹப்பிள், பிரபஞ்சம் உண்மையிலேயே விரிவடைகிறது என்று 1929-இல் கண்டுபிடித்துச் சொன்னபோது, ஐன்ஸ்டைன், பிரபஞ்ச மாறிலி என்கிற ஒன்றை பொதுச் சார்பியல் சமன்பாட்டில் சேர்த்தது தன் மிகப்பெரிய முட்டாள்தனம் என்று சொன்னார்.

பிரபஞ்சம் விரிவாகிக்கொண்டே போகிறது என்பது மட்டுமல்ல, தற்போது, அதன் விரிவாக்க வேகம் மேலும் கூடிக்கொண்டே இருக்கிறது என்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. அப்படியானால் முன்னொரு காலத்தில் பிரபஞ்சம் என்பது மிகச் சிறியதாக, அடர்த்தி மிகுந்ததாக இருக்கவேண்டும் என்பது தெளிவாகிறது. அதன் நீட்சியாகத்தான் பெருவெடிப்புக் கொள்கை என்கிற ஒன்று முன்வைக்கப்பட்டது.

இப்படியே பின்னோக்கிப் போனால், சுமார் 1380 கோடி ஆண்டுகளுக்குமுன் பிரபஞ்சமானது, இன்று இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் அனைத்து நிறைகளையும் உள்ளடக்கியதாக, ஆனால் ஓர் அணுவைவிடவும்  சிறியதான இடத்தைக் கொண்டதாக இருந்திருக்கவேண்டும். அந்த நேரத்தில் அழுத்தம் தாங்கமுடியாமல் அது வெடித்துச்  சிதறியிருக்கவேண்டும். அப்படிப்பட்ட சிதறல் விரிவாகிக் கொண்டே போய், அண்டங்கள் உருவாகி, நட்சத்திரங்கள் உருவாகி, கோள்கள் உருவாகின என்கிறது ஒரு கோட்பாடு. இதற்குப் பெயர்தான் பெருவெடிப்புக் கொள்கை.

இந்தப் பெருவெடிப்பு என்பதற்கு என்ன அத்தாட்சி? பெருவெடிப்புக்குப் பின் என்ன ஆனது? இதுபோன்ற பல கேள்விகளுக்குப் பல ஆண்டுகள் விடை இருக்கவில்லை. ஆனால் 1964-இல் முற்றிலும் எதிர்பாராத இடத்திலிருந்து ஒரு பதில் கிடைத்தது. பென்ஸியாஸ், வில்சன் என்கிற இருவர், 20 அடியில் ஒரு மிகப்பெரிய டிஷ் ஆண்ட்டெனாவை உருவாக்கியிருந்தனர். அதைக் கொண்டு சிக்னலைச் சேகரிக்கும் முன்னர் அதில் தோன்றும் இரைச்சலை நீக்கவேண்டும்.

என்ன செய்தாலும் ஒரு குறிப்பிட்ட இரைச்சல் போகவே இல்லை. இந்த இரைச்சல் எல்லாத் திசைகளிலிருந்தும் ஒரே மாதிரியாக வந்துகொண்டிருந்தது. சூரியன் இருக்கும்போதும் சரி, இரவு நேரத்திலும் சரி, வானத்தை நோக்கியிருந்தாலும் சரி, வேறு திசையில் வைத்திருந்தாலும் சரி... இரைச்சல் ஒரே மாதிரியாகவே இருந்தது.

இந்த இரைச்சலின் காரணம் என்ன என்று தேடியபோது, பெருவெடிப்புக் கொள்கையின் ஒரு விளைவுதான் இது என்பது புலனானது. பெருவெடிப்புக்குப் பின் சுமார் 3.8 லட்சம் ஆண்டுகள் கழித்து, நட்சத்திரங்களும் கோள்களும் உருவாவதற்கு முன்பாக, பிரபஞ்சமே கொழகொழவென்ற ஒரு சூப் போல இருக்கும்போது சூட்டின் மிகுதியால் வெப்ப அலைகள் உருவாகின. அந்த அலைகள் அப்போதிலிருந்து அப்படியே பரவியபடி உள்ளன. பிரபஞ்சம் விரிவடைய விரிவடைய, இந்த வெப்ப அலைகள் மிக மிகச்  சிறியதாகிக்கொண்டே வந்தன. 20 அடி டிஷ் ஆண்ட்டெனா உருவாக்கப்பட்ட போதுதான் அவற்றைக் கண்டுபிடிக்கவே முடிந்தது. இந்த மைக்ரோவேவ் அலைகளுக்கு காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்ரவுண்ட் (CMB) ரேடியேஷன் என்று பெயர்.

சி.எம்.பி. அலைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, பெருவெடிப்புக் கொள்கையை உறுதி செய்தது. ஆனால் மேலும் பல கேள்விகள் தொடர்ந்தபடியே இருந்தன. உதாரணமாக ஒரு கேள்வி, என் பிரபஞ்சத்தில் எல்லாத் திசைகளுமே பார்க்க ஒரே சீராக உள்ளன என்பது. இரண்டாவது கேள்வி, பிரபஞ்சத்தில் ஆங்காங்கு மட்டும் ஏன் அண்டங்களும்  நட்சத்திரங்களும் உருவாகின; ஏன் ரொட்டியில் வெண்ணெயை வாகாகத் தடவினால் இருப்பதுபோல பிரபஞ்சத்தின் எல்லா இடங்களிலும் பொருள்கள் இல்லை; விட்டுவிட்டு இருக்கின்றன என்பது.

இதனை எதிர்கொள்ளும் விதமாக உருவானதுதான் பெரு விரிவுக் கொள்கை. ஆலன் குத் என்பவர் முன்வைத்து, பின் பிறரால் மேலும் சீராக்கப்பட்டது. இதன்படி, பிரபஞ்சம் உருவாகி, 10-35 விநாடிகள் கழித்து (அதாவது ஒரு விநாடியில் மிக மிகச் சிறிய ஓர் அளவு), பிரபஞ்சம் மிக மிக வேகமாக விரிவடைந்தது. அதாவது 10-32 விநாடிகளுக்குள் அது 1,050 மடங்கு பெரிதாக ஆனது. இந்தக் கட்டத்தில் விரிவான பகுதி முழுமைக்கும் வெற்றிட ஆற்றல் ஒன்று ஏற்பட்டு அது பிரபஞ்சம் முழுதையும் நிறைத்தது. இந்தக் கட்டம் முடிவடைந்தபின், பிரபஞ்சம் மீண்டும் ஆற அமர, பொறுமையாக மீண்டும் விரிவடையத் தொடங்கியது.

இந்தக் கொள்கைக்கு,  பிரபஞ்சத்தின் பெரும் விரிவுக் கொள்கை (inflation theory of cosmos) என்று பெயர். இந்தக் கோட்பாட்டால், பெருவெடிப்புக் கொள்கையில் பல பிரச்சினைகளைத் தீர்க்க முடியும். மேலும் ஏன் சில இடங்களில் மட்டும் பொருள்கள் ஒன்றுசேர்ந்து அண்டங்கள், நட்சத்திரங்கள் ஆகியவை உருவாயின என்றும் விளக்க முடியும்.

சரி, எப்படி காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்ரவுண்ட் அலைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டனவோ, அதேபோல், பெரும் விரிவுக் கொள்கையை நிரூபிக்க ஏதேனும் சாட்சியம் உள்ளதா? இல்லாவிட்டால் ஆளுக்கு ஒரு கோட்பாட்டை முன்வைத்து நான் முன்வைத்ததுதான் சரி என்று சொல்லிக் கொண்டிருப்பார்களே? காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் உருவான காலகட்டம், பிரபஞ்சம் தோன்றி 3.8 லட்சம் ஆண்டுகள் என்று பார்த்தோம். அதற்குமுன் மின்காந்த ஒளி அலைகள் உருவாகியிருக்கவே முடியாது. ஆனால் மிக வேகமாக பிரபஞ்சம் விரிவடைந்ததால், ஐன்ஸ்டைனின் காலவெளியில் சில அலைகள் தோன்றியிருக்கவேண்டும்.

குளத்தில் ஒரு கல்லைப் போட்டால், அலைகள் தோன்றுகின்றன அல்லவா? நம் அருகே ஒரு பைக் படுவேகமாகச் சென்றால் காற்றில் ஒலி அலைகள் ஏற்படுகின்றன அல்லவா? அதுபோல.

இந்த அலைகளுக்கு கிராவிடேஷனல் வேவ்ஸ் (ஈர்ப்பலைகள்) என்று பெயர். காஸ்மிக் மைக்ரோவேவைவிட மிக மெலிதானவை. கண்டுபிடிக்கக் கடினமானவை. இவை இருப்பது உண்மை என்றால், காஸ்மிக் மைக்ரோவேவிலிருந்து இவற்றைப் பிரித்துக் கண்டுபிடிக்கவேண்டும். இதனைத் தேடித்தான் விஞ்ஞானிகள் அலைந்துகொண்டிருந்தனர். இறுதியாக சென்ற வாரம், அமெரிக்காவின் ஒரு குழு BICEP2 என்கிற கருவியின் துணையோடு அண்டார்டிகாவில் நடத்திய ஆய்வில் மிகத் துல்லியமாக இந்த ஈர்ப்பலைகளைக் கண்டுபிடித்துள்ளது.

இனி என்ன?

இந்தக் கோட்பாட்டை முன்வைத்த ஆலன் குத், ஆண்ட்ரெய் லிண்டே ஆகியோருக்கு வரும் ஆண்டுகளில் நோபல் பரிசு கிடைக்கும் வாய்ப்பு உள்ளது. பெருவெடிப்பு, பெரும் விரிவு ஆகியவை உண்மை என்றால் அடுத்து வெற்றிட ஆற்றல் என்பது குறித்து மேலும் சில புரிதல்களை நோக்கி நம் ஆய்வுகள் நகரும். இருள் பொருள், இருள் ஆற்றல் ஆகியவை குறித்த ஆராய்ச்சிகள் வலுப்பெறும். இவைதான் நாம் இன்னும் கண்டுபிடிக்கவேண்டிய மிகப்பெரிய விஷயங்கள். இவை பற்றி நாம் அறிந்துகொண்டால்தான் பிரபஞ்சத்தின் பல ரகசியங்கள் புலனாகும்.