அணு அண்டம் அறிவியல் -37

அணு அண்டம் அறிவியல் -38 உங்களை வரவேற்கிறது.

LIGHT என்ற ஆங்கிலச் சொல் மிகவும் அர்த்தம் உள்ளது.மிகவும் லேசானது என்று அர்த்தம். Nothing is lighter than light! மிகவும் லேசாக பூஜ்ஜிய நிலை நிறை (rest mass ) யுடன் இருப்பதால் தான் அது அந்த அபாரமான வேகத்தில் செல்ல முடிகிறது. நிறை உள்ள எந்த ஒரு பொருளையும் நாம் அந்த வேகத்திற்கு செலுத்த முடியாது. மேலும் நிறை
உள்ள எந்த ஒரு பொருளும் காலத்துக்கு கட்டுப்பட்டிருக்கும். ஒளிக்கு நிறை இல்லை என்பதால் அது காலத்துக்கு(ம்) கட்டுப்படுவதில்லை. ஒளிக்கு நிறை இல்லாததால் அதை நாம் கட்டுப்படுத்தவோ வேகத்தைக் குறைக்கவோ வேகத்தை அதிகரிக்கவோ அல்லது தற்காலிகமாக சேமித்து வைக்கவோ முடிவதில்லை. (ஆம் ஒளியை தற்காலிகமாக
ஒரு பெட்டியில் துப்பாக்கி குண்டுகள் போல சேமித்து வைத்து பின்னர் தேவைப்பட்டால் பயன்படுத்த முடியாது. இது மட்டும் சாத்தியமாக இருந்தால் நமக்கு மின்சார விளக்குகளே வேண்டியிருக்காது) ஒரு முறை புறப்பட்டால் (வெற்றிடத்தில்) ஒளி ராம பாணம் போல கொஞ்சமும் சளைக்காமல் பயணித்து தன் இலக்கை அடைந்து விடுகிறது.வெற்றிடம் அல்லாத ஊடகங்களில் ஒளிவேகம் குறைவது ஏன் என்றால் ஒளியின் போட்டான்கள் ஊடகத்தின் அணுக்களால் உறிஞ்சப்பட்டு மீண்டும் வெளியிடப்படுகின்றன.உதாரணமாக சூரியனின் மையத்தில் தோன்றும் ஒளித்துகள்கள் சூரியனின் விளிம்பை அடைய ஆயிரக்கணக்கான வருடங்கள் கூட ஆகலாம் என்கிறார்கள். (மோதல்கள் காரணமாக) ஆனால் சூரியனின் விளிம்பை எட்டி விட்டால் வெற்றிடத்தில் பயணித்து எட்டு நிமிடத்தில் பூமியை அடைந்து விடுகின்றன.

சரி ஒளிக்கு நிறை இல்லை என்றால் நமக்கு இரண்டு சந்தேகங்கள் எழுகின்றன. நிறை இல்லை என்றால் அது எந்த வேகத்திலும் செல்ல வேண்டும். பிறகு ஏன் இந்தகுறிப்பிட்ட 'C '? (3 x 10 ^8 m/s) இது மீண்டும் நம்மை Anthropicகொள்கைக்கு கொண்டு செல்கிறது. இயற்பியலில் ஏன் மாறிலிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன?என்ற கேள்வி. ஆன்த்ரோபிக் கொள்கை நம்மை ஒரு முடிவில்லாத சுழற்சியில் தள்ளிவிடுகிறது. ஒரு விதத்தில்இது DICTIONARY ஐ REFER செய்வது போல.MAN என்பதற்கு HUMAN being என்றும் human என்பதற்கு MANஎன்றும்விளக்கம் சொல்லும் அபத்தம். ஒளி அந்த வேகத்தில் செல்வதை நாம் வெளியில் இருந்து (நம்முடைய F .O .R இல் இருந்து) 'பார்க்கிறோம்' அவ்வளவு தான். ஒளித் துகள்களான போட்டான்களின் FRAME OF REFERENCEஎப்படி இருக்கும்? என்று கேட்டால் இதற்கு சரியான விடை யாருக்கும்தெரியாது. ஏனென்றால் அவைகளுக்குவெளியும் இல்லை காலமும்இல்லை. வெளி காலம் இரண்டும் இல்லை என்றால் வேகமும் அர்த்தமற்றது.(வேகம்= வெளி / காலம்)பூஜ்ஜியத்தை பூஜ்ஜியத்தால் வகுப்பது போல இது. நாம் அறிந்த மற்ற பயணங்களைப்போல அல்ல ஒளியின் பயணம். அது ஒருவகையான மர்மம்.

'அது நகர்கிறது அது நகராமலும் இருக்கிறது' என்று உபநிஷத் சொல்வது ஒளிக்கு நன்றாகப் பொருந்தும். ஒரு விதத்தில் போட்டான்கள் எப்போதும் நகர்ந்து கொண்டே இருக்கும். அவை 'நிலையாக' இருக்கும் ஒரு FRAME OF REFERENCE இந்த பிரபஞ்சத்தில் இல்லை.Photons are never at rest!இன்னொரு விதத்தில் சொல்வதென்றால் பழங்கால சினிமாக்களில் காரை நிலையாக வைத்துக் கொண்டு வெளியே FRAME களை நகர்த்துவார்களே? அது மாதிரி. ஒரு மண்புழு தன்னைக் குறுக்கிக் கொண்டு முன்னே நகர்வது மாதிரி. போட்டான்கள் தங்களுக்கு முன்னே விரியும் வெளியை சுருக்கிக் கொண்டு முன்னேறுகின்றன.


இரண்டாவது சந்தேகம் ஒளிக்கு ஆற்றல் உண்டா இல்லையா என்பது. நீங்கள் என்ன நினைக்கிறீர்கள்? ஆற்றல் உண்டா? ஒளி ஓர் உலோகத்தில் பட்டால் ஒளி அதன் எலக்ட்ரான்களைத் தூண்டி வெளித்தள்ளும் (Photo -electric effect ) என்று படித்திருக்கிறோம். ஆற்றல் இல்லை என்றால் இதை எப்படி செய்ய முடியும். நிறையே இல்லை என்றால் ஆற்றல் எப்படி வர
முடியும் என்று நீங்கள் கேட்பது புரிகிறது. ஏனென்றால் ஆற்றல் E = MC2 என்று படித்திருக்கிறோம். இதில் M =0 என்று போட்டால் E =0 என்று வருகிறது. இயக்க ஆற்றலுக்கான சமன்பாடு E = 1 /2 mv2 என்பதிலும் M =0 என்று போட்டால் E =0 என்று வருகிறது. ஒரு பொருளின் உந்தத்திற்கான சமன்பாடு P =mv என்பதிலும் M =0 என்று போட்டால் உந்தம் ஜீரோ என்று
வருகிறது. சரி..ஆனால் ஒளியின் ஆற்றலை அளவிட ஒரு புதிய சமன்பாடு E =Pc என்பதைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். அதாவது E =MC2 என்பதை E=MC.C என்று எழுதுகிறார்கள்.எனவே E=P.C இங்கே p என்பது ஒளியின் உந்தம். c என்பது அதன் திசைவேகம்.உந்தத்தை அளவிட நியூட்டனின் பழைய சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தாமல் குவாண்டம் இயற்பியல் தந்த P = h / lambda என்பதை உபயோகிக்கிறோம். இங்கே h என்பது பிளான்க் மாறிலி. lambda என்பது ஒளியின் அலைநீளம். எனவே ஒளிக்கும் ஆற்றல் இருக்கிறது!குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட ஒளி (நீல நிற ஒளி) அதிக அலைநீளம் கொண்ட ஒளியை(சிவப்பு) விட அதிக ஆற்றல் கொண்டிருக்கும் என்று சொல்வது இதனால் தான்.

சரி...உங்களுக்கு TEA BREAK வேண்டுமானால் போய் வாருங்கள்..பிரேக்கின் போது சூர்யாவின் அடுத்த படம் என்ன என்று விவாதிக்காமல் பிரபஞ்ச அதிசயமான ஒளியைப் பற்றி சிந்தித்து வியப்படையுங்கள்.

Welcome back .. ஹலோ யார் அது, உங்கள் புத்தகங்களை தயவு செய்து மூடி வையுங்கள்..

சிவபெருமானின் உடுக்கையைப் பார்த்திருக்கிறீர்களா? நடராஜரின் கையில் ஒரு முக்கியமான ஆயுதம் அது. உடுக்கை அடித்துக் கொண்டு சிவன் ஆடும் ஊழிக்கால தாண்டவம் நம்மை பிரமிக்க வைக்கும். சரி..இந்த ஒளி என்பது ஒரு விதமான INFORMATION CARRIER . பிரபஞ்ச தூதுவன்..ஒரு இடத்தில் என்ன நடந்தது என்று இன்னொருவருக்கு அறிவிக்கும் ஊடகம் அது. ஒளி பரவும் விதத்தை ஒரு முப்பரிமாண வெளியில் வைத்துவரைந்து பார்க்கும் போது சிவபெருமானின் உடுக்கையை
நினைவு படுத்தும் ஒரு வரைபடம் வருகிறது. இந்த படத்தைப் பாருங்கள். 

குளம் ஒன்றில் கல்லை எறிந்தால் கிளம்பும் வட்டங்களைப் போல ஒளி பரவுகிறது. புறப்படும் கணத்தில் ஒரு புள்ளியாக இருக்கும் அது அடுத்த ஒரு வினாடியில் பத்து லட்சம் பாக நேரத்தில் 300 மீட்டர் ஆரமுள்ள ஒரு வட்டமாக வளர்ந்து
விடுகிறது.இப்படியே பெரிய பெரிய வட்டங்களாக வளர்ந்து கொண்டு போய் ஒரு வினாடியில் மூன்று லட்சம் கிலோ மீட்டர் ஆரமுள்ள ஒரு வட்டமாக விஸ்வரூபம் எடுத்து விடுகிறது. இந்த வட்டங்களை தொடர்ச்சியாக வரைபடத்தில் வரைந்தால் ஒரு கூம்பு கிடைக்கிறது. தொடர்ச்சிக்காக ஒரு நிகழ்வின் கடந்த கால கூம்பும் காட்டப்பட்டுள்ளது.படத்தில் P1 என்ற நிகழ்வுக்கும் அதன் எதிர்கால கூம்பில் உள்ள P2 என்ற நிகழ்வுக்கும் தொடர்பு சாத்தியம். அதே போல P3 என்ற நிகழ்வுக்கும் P1 என்ற நிகழ்வுக்கும் தொடர்பு சாத்தியம். அதாவது P1 என்ற நிகழ்வு P2 வை பாதிப்பதற்கான சாத்தியங்கள் உண்டு. ஆனால்
ஒளிக்கூம்பின் வெளியே உள்ள P4 என்ற நிகழ்வுக்கும் P1 -இற்கும் தொடர்பு சாத்தியம் இல்லை. P1 இன் தாக்கம் P4 ஐ பாதிக்காது.

கூம்பின் உள்ளே உள்ள பகுதி 'காலம் போன்ற' (TIME LIKE ) என்றும் வெளியே உள்ள பகுதி வெளி போன்ற (SPACE LIKE ) என்றும் விளிம்புப்பகுதி ஒளி போன்ற (LIGHT LIKE ) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இதை ஓர் உதாரணம் மூலம் பார்க்கலாம்.

பூமியில் இருந்து நான்கு ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள ஆல்பா செஞ்சுரி என்ற விண்மீனில் 2015 இல் நடக்கவிருக்கும் ஒரு விழாவுக்கு நீங்கள் அழைக்கப்பட்டிருப்பதாக வைத்துக் கொள்வோம்.சரியாக இப்போது நீங்கள் உங்கள் வாழ்த்துச் செய்தியை அனுப்பினால் அது அங்கே 2015 இல் போய் சேர்ந்து விடும்.ஏனென்றால் நீங்கள் வாழ்த்துச் செய்தி அனுப்பும் நிகழ்வும் நான்கு ஆண்டுகள் கழித்து அங்கே நடக்கவிருக்கும் விழாவும் ஒளிக்கூம்பின் உள்ளே வருகின்றன. (TIME LIKE ) எனவே இரண்டுக்கும் தொடர்பு சாத்தியம்.

இதே விண்மீனில் 2014 ஆம் வருடத்தில் நடக்கும் ஒரு விழாவுக்கு (அது உங்கள் எதிர்காலத்தில் இருந்தாலும்) உங்களால் வாழ்த்துச் செய்தி அனுப்ப முடியாது.ஏனென்றால் அந்த விழா ஒளிக்கூம்புக்கு வெளியே விழுகிறது. ஒளியின் வேகத்துக்கு மிஞ்சிய வேகத்தில் சென்றால் மட்டுமே நீங்கள் அங்கே சென்றைய முடியும்.ஆனால் இது சாத்தியம் இல்லை. எனவே இப்போது நீங்கள் செய்தி அனுப்புவதும் விண்மீனில் 2014 ஆம் வருடம் நடக்கவிருக்கும் விழாவும் ஒன்றை ஒன்று பாதிக்காது.

ஒளியின் உலகக்கோடு கால அச்சில் இருந்து 45 டிகிரிகள் சாய்ந்து செல்வதை கவனியுங்கள். இதன் காரணமாக ஒளியானது
இரண்டு வெவ்வேறு உலகக் கோடுகளில் உள்ள நிகழ்சிகளை இணைக்க சிறிது 'காலம்' எடுத்துக் கொள்கிறது. ஒளி ஒரு
instant flash ஆக பறந்து சென்றால் (கால அச்சுக்கு 90 டிகிரிகள் சாய்ந்து)நீங்கள் விழா நடக்கும் நாள் காலையில் செய்தி அனுப்பினால் போதுமானது. ஆனால் ஒளிக்கும் தூரத்தின் கட்டுப்பாடுகள் இருப்பதால் நான்கு வருடங்கள் கழித்து நடக்கும் ஒரு நிகழ்ச்சிக்கு இப்போதே வாழ்த்து அனுப்ப வேண்டியுள்ளது.

சரி

எழுத்தாளர்களை மிகவும் கவர்ந்த ஒரு விஷயம் இந்த உலகத்தில் ஒன்று உண்டு என்றால் அது TIME MACHINEஎனப்படும் கால இயந்திரம் தான். (கால இயந்திரங்களைப் பற்றி சொல்லாமல் ஒரு அறிவியல் தொடர் முழுமை அடைந்து விடுமா என்ன? )எதையாவது செய்து கடந்த காலத்துக்கு போக முடியாதா என்று மனித மனம் ஏங்குகிறது.(கடந்த காலத்துக்கு சென்று பெண் பார்க்கும் போது இந்தப் பெண் வேண்டாம் என்று சொல்லிவிடலாம் பாருங்கள் ) ரிலேடிவிடியின் படி ஒளிவேகத்தை மீறும் ஒரு பொருள் கடந்த காலத்தில் நுழைகிறது என்று பார்த்தோம்.ஆனால் அப்படி ஒரு கால இயந்திரத்தை வடிவமைப்பது சாத்தியமா? சயின்ஸ் பிக்சன் படங்களில் வருவது போல கலர் கலராக ஒயர்கள், கியர்கள், லிவர்கள் , பற்சக்கரங்கள் இப்படியெல்லாம் சுலபமாக ஒரு டைம் மெஷினை வடிவமைத்து விடமுடியாது. கடந்த காலத்தை விடுங்கள்..அப்படிப்பட்ட பயணம் சாத்தியம் இல்லை என்றே தோன்றுகிறது. ஏன் சாத்தியம் இல்லை என்பதற்கு ஒரு சிம்பிள் லாஜிக் இருக்கிறது. என்ன என்று யோசியுங்கள். தெரியவில்லை என்றால் அடுத்த கிளாசில் சொல்கிறேன்..எதிர் கால பயணம் நடைமுறையில் சாத்தியம். நாம் இரட்டையர்கள் புதிரில் பார்த்தபடி தாரா பூமிகாவின் எதிர்காலத்தில் வந்து சேருகிறாள்!

டைம் மெஷின்கள் பற்றி அறிவியல் பூர்வமாக ஆராய்வதற்கு முன் நாம் சில சுவாரஸ்யமான காலப்பயணம் பற்றிய பிக்சன் கதைகளைப் பார்க்கலாம். முதலில் எனது இந்த கதையைப் படித்து விட்டு வந்து விடுங்கள்..

சமுத்ரா