Print Version|Feedback
The detection of gravitational waves: a scientific milestone
புவியீர்ப்பு விசைக்கதிர்களின் கண்டுபிடிப்பு: விஞ்ஞானத்தில் ஒரு மைல்கல்
Bryan Dyne
13 February 2016
ஏறத்தாழ சரியாக நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் முன்கணிக்கப்பட்ட ஈர்ப்புவிசை கதிர்கள் குறித்த நேரடியான முதல் கண்டுபிடிப்பு, விஞ்ஞான அறிகை மற்றும் இயற்கை உலகின் தொழில்நுட்ப மேதைமையில் ஒரு குறிப்பிட்டத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.
முன்னொருபோதும் உருவாக்கப்பட்டிராத மிகத் துல்லியமான விஞ்ஞான கருவிகள், லேசர் அலைகளை அளவிடும் ஈர்ப்புவிசை-கதிர்களை அவதானிப்பு கருவிகள் (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory detectors- LIGO), பூமியிலிருந்து ஒரு பில்லியனுக்கும் அதிக ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருந்த ஒரு பெரிய கருந்துளைக்குள் இரண்டு கருந்துளைகள் ஒன்றுகலக்கும் போது, வெளி மற்றும் காலத்தில் (space and time) உண்டான நுண்ணிய சிற்றலைகளை (ripples) அளவிட்டுள்ளன. இது ஈர்ப்புவிசை கதிர்களின் வானியல் ஆய்வு சகாப்தம் தொடங்கியிருப்பதைக் குறிக்கிறது.
லேசர்கள், வெற்றிட தொழில்நுட்பம் (vacuum technology), உணர்நுட்பம் (sensing) மற்றும் அதிர்வியல்துறை (seismology) என இவற்றில் நான்கு தசாப்தங்களாக நடந்துவந்த அதிநவீன ஆராய்ச்சிகள், வியாழனன்று அறிவிக்கப்பட்ட வெற்றிக்குப் பங்களிப்பு செய்தன. கண்டறியும் கருவியின் அனாவசிய பின்புல நுண்ஒலிகளை (noise) தவிர்ப்பதற்கு புதிய கணிதம் அபிவிருத்தி செய்யப்பட்டிருந்தது. ஆயிரக் கணக்கான விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியல் வல்லுனர்கள், இந்த விஞ்ஞான ஆய்வு முடிவுகளின் முதல் வெளியீட்டுக்குப் பல மாதங்களுக்கு முன்னரே, எண்ணிலடங்கா தொழில்நுட்ப சவால்களைத் தீர்த்து, ஆரம்ப கண்டறிதலை மற்றும் அதன் விளைவுகளை மீளாய்வுக்கு உட்படுத்தியிருந்தனர்.
இந்த கண்டறிதல், வெறுமனே ஈர்ப்புவிசை கதிர்கள் இருக்கின்றன என்பதை உறுதி செய்வதையும் கடந்து சென்றுள்ளது. கடந்த தசாப்தத்தில் தான் கணினி முன்வடிவமைப்புமுறை (computer modeling) சாத்தியமாகி இருந்தது. இந்த தொழில்நுட்பம், விண்-இயற்பியலின் (astrophysical) பல்வேறு ஆதாரங்களிலிருந்தும், அத்துடன் 1915-16 இல் ஐன்ஸ்டீனால் அபிவிருத்தி செய்யப்பட்ட பொது சார்பியல் சமன்பாடுகளுக்கு அப்பாற்பட்ட பல்வேறு தத்துவார்த்த முன்வடிவமைப்புகளிலிருந்தும், இத்தகைய அலைகளின் வடிவத்தை அனுமானிக்கிறது. எவ்வாறிருப்பினும், கண்டறியப்பட்ட "நுண் அதிர்வின்" (chirp) குறிப்பிட்ட அலை வடிவம், 1.3 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில், சூரியனை விட 29 மடங்கு மற்றும் 36 மடங்கு நிறைகளைக் (masses) கொண்ட இரண்டு கருந்துளைகள் ஒன்றுகலக்கும் ஐன்ஸ்டீன் முன்மாதிரிகளுடன் துல்லியமாக பொருந்துகின்றன. அனைத்திற்கும் மேலாக இது "இடைப்பட்ட" நிறையைக் கொண்ட கருந்துளைகள், அதாவது பெரும்பாலான நட்சத்திரங்களை விட கனமான ஆனால் பால்வெளி மண்டலங்களின் (galaxies) மத்தியில் காணப்படும் பிரமாண்ட நிறை உடையவற்றை விடக் குறைவான நிறையைக் கொண்ட கருந்துளைகளைக் குறித்த முதல் கண்டறிதலாகும்.
ஒளியின் பல்வேறு வகைப்பாடுகள் ஒரு பரந்த கதிரியக்க தொகுப்பின் பாகமாக உள்ளன என்ற ஒன்றரை நூற்றாண்டுக்கு முந்தைய கண்டுபிடிப்பைப் போலவே, ஈர்ப்புவிசை கதிர்கள் குறித்த இந்த ஆய்வும் பிரபஞ்சத்தைக் பற்றிய கண்டுபிடிப்புகளுக்கு அடிப்படையான புதிய வழிவகைகளை வழங்கக்கூடியதாகும். கருந்துளைகள் போன்ற விடயங்கள், ஒளியைக் கொண்டு ஆராய்கையில் கண்ணுக்குப் புலனாகாதவை, இவற்றை ஈர்ப்புவிசை கதிர்களைக் கொண்டு கண்டறியலாம். மின்காந்தம் குறித்த நேரடியான புரிதலற்ற ஆரம்ப கால பிரபஞ்சம் அறிவு, பெருவெடிப்பு தத்துவம் கண்டுபிடித்த வெளி-நேரத்தின் (spacetime) ஆதிகால அதிர்வுகள் பற்றிய கண்டுபிடிப்புகளைக் கொண்டு வந்திருக்கலாம். ஒளி உமிழாத ஆனால் சாதாரண பிரபஞ்ச நுண்பொருளை (normal matter) விட ஐந்து மடங்கு அதிகம் பொதுவானதாக உள்ள Dark matter ஐ (இருண்ட ஜடப்பொருளை), ஒருவேளை மிக மெல்லிய ஈர்ப்புவிசை குறுக்கீடுகளைக் கொண்டு கண்டறியலாம். இந்த ஆரம்ப நிலை கண்டுபிடிப்புகள் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்பட உள்ளவற்றிற்கான வெறுமனே ஒரு ஆரம்ப அறிகுறி தான்.
தத்துவார்த்தரீதியில் 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் அனுமானிக்கப்பட்ட ஓர் இயல்நிகழ்வைக் குறித்த மலைப்பூட்டும் இந்த உறுதிப்படுத்தல், சமகாலத்தில் இடைவிடாமல் பெருமைப்படுத்தப்படும் அறிவீனங்களுடன், அது பின்தங்கிய நிலைமை மற்றும் மதரீதியிலான தப்பெண்ணங்களால் விளைந்ததாக இருந்தாலும் சரி அல்லது பின்நவீனத்துவத்தின் ஊக்குவிப்பில் இருந்தும் மற்றும் புறநிலை உண்மையைக் குறித்த அதன் நிராகரிப்பிலிருந்தும் விளைந்ததாக இருந்தாலும் சரி, அவற்றிலிருந்து கூர்மையாக வேறுபட்டு நிற்கிறது. அங்கே இயற்கையின் புறநிலை விதிகள் உள்ளன மற்றும் மனிதயினத்தால் அவற்றைப் புரிந்து கொள்ள முடியும் என்ற உலகைக் குறித்த சடவாதரீதியான (materialist) புரிதலுக்கு இதுவொரு பலம் வாய்ந்த நிரூபணமாகும்.
வியாழனன்று அறிவிக்கப்பட்ட இந்த திருப்புமுனை அறிவிப்பு உலகெங்கிலும் உள்ள மில்லியன் கணக்கான மக்களிடையே பகிர்ந்து கொள்ளப்பட்டு வரவேற்பைப் பெற்று வருகிறது. அந்த அறிவிப்பு வெளியானதும் LIGO இன் கண்டுபிடிப்பு குறித்து படிக்க எல்லா சமூக மக்களும் குவிந்ததால், இந்த கண்டுபிடிப்புகள் பிரசுரிக்கப்பட்ட சஞ்சிகையான Physical Review Letters இன் சர்வர்கள், அறிவிப்பு வெளியான முதல் சில மணி நேரத்திற்குச் செயலிழந்தது. இது—குறிப்பாக முடிவில்லாத போர்கள், சமத்துவமின்மை, வறுமை, சிக்கனத் திட்டங்கள், உள்நாட்டு உளவுபார்ப்பு மற்றும் பொலிஸ் காட்டுமிராண்டித்தனம் இவற்றை மட்டுமே அறிந்துள்ள இளம் தலைமுறையினருக்கு மனிதயினத்தின் முன்னேற்றத்திற்கான சாத்தியக்கூறுகள் குறித்த நம்பிக்கைக்குரிய ஒரு தருணமாக உள்ளது.
ஈர்ப்புவிசை கதிர்களை கண்டறிவதற்கும் மற்றும் ஏனைய விஞ்ஞான மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களுக்கும் பயன்படுத்தப்பட்ட ஆராய்ச்சி முறைகளைச் சமூக மற்றும் பொருளாதார பிரச்சினைகளைத் தீர்ப்பதற்கும் பயன்படுத்தலாம் என்ற ஓர் உள்ளார்ந்த புரிதலும் அங்கே உள்ளது. இந்த பூமியில் மக்களுக்கு போதிய உணவு, இருப்பிடம், கல்வி அல்லது மருத்துவ சிகிச்சைகளை வழங்க முடியாத போது, ஒரு புரோட்டானின் அகலத்தில் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு அலைவீச்சு (amplitude) கொண்ட ஒரு சமிக்ஞையை எவ்வாறு இந்த சமூகத்தால் கண்டறிய முடிந்தது? என்று மக்கள், மிகச் சரியாகவே, கேள்வி எழுப்புகிறார்கள்.
இது, அதிகரித்தளவில் பேரழிவுகரமான மற்றும் ஒட்டுண்ணித்தனமான முறைகளைக் கொண்டு முன்பினும் அதிக தனியார் இலாப திரட்சியை அடிப்படையாக கொண்ட ஒரு அமைப்புமுறையான உலக முதலாளித்துவத்தின் நாளாந்த நடவடிக்கைகளுக்கும் மற்றும் இந்த LIGO திட்டம் ஏற்பாடு செய்யப்பட்ட விதத்திற்கும் இடையிலான கூர்மையான முரண்பாடாகும். ஆயிரக் கணக்கான விஞ்ஞானிகள் ஒரு பொதுவான கூட்டுத்திட்டத்திற்காக ஒத்துழைத்தார்கள், அவர்கள் தனிநபர் செல்வவளத்தை வெறித்தனமாக திரட்டுவதற்காக அல்ல, மாறாக அறிவைத் தேடிச் செல்ல வேண்டும் என்பதே அவர்களின் உந்துசக்தியாக இருந்தது. புறநிலை தகுதிவகைகளின் அடிப்படையில், கவனக் குறைவால் ஏற்படும் பிழைகள் அல்லது ஆய்வு முடிவுகளில் மோசடி செய்யும் எந்தவித முயற்சிகளையும் தடுக்கும் விரிவான மறுஆய்வு இயங்குமுறைகளுடன் (feedback mechanisms) முடிவுகள் எடுக்கப்பட்டன.
பின்னர் அங்கே, முதலாளித்துவ தேசிய-அரசு அமைப்புமுறையின் போர்கள், படையெடுப்புகள், குண்டுவீச்சுக்கள் மற்றும் பாரியளவில் அகதிகள் வெளியேறும் நிலை, அவர்களுக்கு இந்த உலகம் ஒரு மிக பிரமாண்டமான சிறை கூண்டுகளாக மாறியிருக்கும் நிலை ஆகியவற்றுடன் இந்த அமைப்புமுறையின் அறிவீனமும் உள்ளது.
ஆஸ்திரேலியா, சீனா, ஜேர்மனி, இங்கிலாந்து, இந்தியா, ரஷ்யா மற்றும் அமெரிக்காவின் பங்களிப்புகளை இந்த LIGO விஞ்ஞான கூட்டுத்திட்டம் உள்ளடக்கி உள்ளது. இந்த வேலை செய்கையில், விஞ்ஞானிகளில் ஒவ்வொருவரும், ஒவ்வொரு நாட்டின் ஆளும் உயரடுக்குகளால் முன்வைக்கப்பட்ட தேசிய பேரினவாதம் மற்றும் பிற்போக்குத்தனத்தின் தொடர்ச்சியான கருத்துக்களை ஏதோவொரு அளவுக்கு உதறித் தள்ளி இருந்தார்கள்.
ஒருவேளை போர் மற்றும் ஒட்டுண்ணித்தனத்திற்காக வாரியிறைக்கப்பட்ட அளப்பரிய ஆதாரவளங்கள் ஜட உலகைக் குறித்த அறிவைப் பெறுவதற்காக திருப்பி விடப்பட்டிருந்தால், இந்த கடந்த வாரம் அறிவிக்கப்பட்ட இத்தகைய விஞ்ஞான முன்னேற்றங்கள் இன்னும் அதிகமாக இருந்திருக்கும். அது ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முந்தைய கருந்துளைகளின் அசைவுகள் சம்பந்தப்பட்டதாக இருக்கட்டும் அல்லது புற்றுநோய்க்கான காரணங்கள் சம்பந்தப்பட்டதாக இருக்கட்டும் அல்லது பூகோள வெப்பமயமாதலுக்கான தீர்வு மற்றும் விவசாய உற்பத்தி வளர்ச்சிக்காக இருக்கட்டும்.
இந்த சாத்தியத்திறனை எட்டுவதென்பது, மனித செயல்பாடுகளை தனியார் இலாபத்திற்கு அடிபணிய செய்கிற அடிப்படை சமூக பிரச்சினையைத் தீர்ப்பதன் மூலமாக மட்டுமே சாத்தியமாகும். இதற்கு சர்வதேச தொழிலாள வர்க்கம், முதலாளித்துவ அபிவிருத்தின் புறநிலை விதிகளைக் குறித்து—இவை தவிர்க்கவியலாமல் உலக போர் மற்றும் சமூக புரட்சிக்கு இட்டுச் செல்கிற நிலையில்—இவற்றைக் குறித்து நனவுபூர்வமாக இருந்து அதற்கேற்ப அதன் நடவடிக்கைகளது நோக்குநிலையை ஏற்க வேண்டும்.