கருந்துளைகள் 01 – முரண்படும் இயற்கை விதிகள்

பூமியில் இருந்து ஒரு விண்கலம் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையை விட்டு விண்வெளியை அடையவேண்டுமெனில் அது ஒரு செக்கனுக்கு 11.2 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் பயணிக்கவேண்டும். அவ்வாறான வேகத்தில் பயணித்தே நமது விண்கலங்கள் விண்வெளியை அடைகின்றது.

ஒரு கல்லை எடுத்து, வான் நோக்கி வீசி எறிந்தால், அக்கல் சிறிது தூரம் மேலெழும்பி, மீண்டும் கேழே விழுந்துவிடும். நாம் எறியும் வேகத்தைப் பொறுத்து அது மேலெழும்பும் தூரம் வேறுபடும். ஆக நீங்கள் எறியும் கல் மீண்டும் திரும்பி விழாமல் இருக்க வேண்டும் என்றால் நீங்கள் அதை ஒரு செக்கனுக்கு 11.2 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் பயணிக்குமாறு எறியவேண்டும். இவ் வேகமானது விடுபடு திசைவேகம் (escape velocity) என அழைக்கப்படும்.

கோள்களின் திணிவுக்கு ஏற்ப அவற்றின் விடுபடு திசைவேகம் மாறுபடும், உதாரணமாக நமது சந்திரனின் விடுபடு திசைவேகம் செக்கனுக்கு 2.4 கிலோமீட்டர் ஆகும். இதையே சூரியனது விடுபடு திசைவேகத்தோடு ஒப்பிட்டுப் பார்த்தல், அதன் விடுபடு திசைவேகமானது ஒரு செக்கனுக்கு 617.5 கிலோமீட்டர் ஆகும்.

ஜான் மிச்சல் என்ற ஆசாமி 1783 இல் ஹென்றி காவன்டிஷ் என்ற ராயல் சொசைட்டி பௌதீகவியலாலருக்கு ஒரு கடிதம் எழுதினார். அதில் அவர் ஒரு நட்சத்திரத்தினது விடுபடு திசைவேகம் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாக, அதாவது, ஒரு செக்கனுக்கு 300000 கிலோமீட்டரை விட அதிகமாக இருந்தால், அந்த நட்சத்திரத்தால் வெளிவிடப்படும் ஒளியானது மீண்டும் அதே நட்சத்திரத்தால் இழுத்து உள்வாங்கப்பட்டுவிடுமா என்பது போன்ற ஒரு கேள்வியை கேடிருந்தார்.

இது ஒரு இக்கட்டான நிலையை உருவாக்கிவிட்டது, 1800களில் ஒளியைப் பற்றி நாம் தெரிந்திருந்தது சொற்பமே, அதிலும் ஒளியானது அலைவடிவமாக கருதப்பட்டதனால், ஈர்ப்புவிசை எவ்வாறு ஒளியில் தாக்கம் செலுத்தும் என்பது ஒரு புரியாத புதிராகேவே இருந்தது எனலாம். இதனாலோ என்னவோ, இந்த புரியாத கருப்பு நட்சத்திரங்கள் பற்றி பெரிதாக அவர்கள் சிந்திக்கவில்லை.

இருபதாம் நூற்றாண்டின் தலைசிறந்த பௌதீகவியலாலரான அல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், தனது பொதுச்சார்புக்கோட்பாடு (general relativity) மூலம் பெரும் விஞ்ஞானப் புரட்சியையே நிகழ்த்தினார். இக்கோட்பாடுகளில் ஒளியின் தன்மை பற்றிய புதிய கோட்பாடுகள், ஈர்ப்பு விசை எவ்வாறு ஒளியின் தன்மையில் செல்வாக்கு செலுத்தும் என்பது போன்ற கருத்துக்களும் அடங்கும்.

தொடரும்

சிறி சரவணா