பிரபஞ்சத்தின் பால்யப் புகைப்படம்! - TN SOCIAL SCIENCE

social science Teachers Portal

Monday, July 10, 2017

பிரபஞ்சத்தின் பால்யப் புகைப்படம்!

  சில பழைய தமிழ் சினிமாக்களில், சின்னப் பிள்ளையாக இருக்கையில் தொலைந்துபோன தம்பியை, ஹீரோ‌ ஒரே ஒரு புகைப்படத்தை வைத்துக்கொண்டு தேடி கடைசியில் ஒன்று சேர்வதுபோல் ‌கதை இருக்கும். ஏழு கழுதை வயசிருக்கும் தம்பியை எப்படி சின்ன வயசுப் படத்தை மட்டும் வைத்து கண்டுபிடிக்க முடியும் என கேள்வியெல்லாம்‌ கேட்கக்‌ கூடாது. மூச்.
தொலைந்து தேடிக் கண்டுபிடிக்க என்று இல்லாவிட்டாலும்‌, நம்‌ எல்லாருக்கும்‌ ஒரு பால்யப் புகைப்படமாவது இருக்கும்‌. அதில் கொடுக்கப்பட்டிருக்கும்‌ போஸ் என்ன என்பதை வைத்து வயசைச் சொல்லிவிட முடியும். கேவலம்‌, நமக்கெல்லாம்கூட பால்யப் புகைப்படம் இருக்கும்போது, சுமார் 13.7 பில்லியன் ஆண்டு வயதான நம்‌ பிரபஞ்சத்துக்குப் பால்யப் புகைப்படம் ஏதும் இருக்கிறதா? இருக்கிறது.
அதற்கு, காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்ரவுண்ட் (Cosmic Microwave Background) என்று‌ பெயர். சுருக்கமாக CMB. இந்த சி.‌எம்.பி.யின் கண்டுபிடிப்புக்குப் பின்னர் ஒரு சுவாரசியான கதைகூட உண்டு.
பொழுதுபோகாமல் ரேடியோவில் ஏதோ‌ ஒரு ஸ்டேஷனை வைத்து கேட்பதுபோல், 1950-களில் சும்மா ஒரு தொலைநோக்கியையோ, ரேடியோ தொலைநோக்கியையோ வானத்தை‌ நோக்கித் திருப்பிவைத்து, என்னைத்தையாவது கண்டுபிடிக்க முயன்றுகொண்டிருந்தார்கள். அப்படித்தான், 1963-ல் அர்னோ‌ பென்சீயாஸ் மற்றும் ராபர்ட்‌ வில்சன் (Arno Penzias and Robert Wilson) ஆகிய இருவரும், ஒரு ரேடியோ தொலைநோக்கியை வைத்துக்கொண்டு, விண்வெளியில் இருந்து கிடைக்கும் நுண்ணலை (microwave) சங்கேதங்களை ஆராய்ந்துகொண்டிருந்தார்கள்.
அப்போது, அவர்களின் தொலைநோக்கியின் ஆன்டெனா ஒரு அடையாளம்‌ தெரியாத கொரகொரப்பான சிக்னலை உள்வாங்கிக்கொண்டிருந்தது. ஆன்டெனாவில்‌ குடியிருக்கும்‌ புறாக்களின் எச்சமாக இருக்கும் என்று நினைத்து புறாக்களையெல்லாம்‌ விரட்டி, ஆயுதபூஜைக்குத் துடைத்துப் பொட்டுவைக்காத குறையாகச் சுத்தப்படுத்தியபோதும் அந்த சிக்னல்‌ வந்துகொண்டே இருந்தது. அப்புறம்தான் அது தேவையில்லாதது கிடையாது; இது ஒரு முக்கியமான சிக்னல்‌ என்று ‌அறிந்துகொள்கிறார்கள். அதேநேரத்தில், பென்ஸியாஸும் வில்சனும்‌ இருந்த இடத்துக்கு ருகில் இருந்த பரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தில் ராபர்ட் டிக் (Robert Dicke) என்னும் பிரபல வானியலாளர் தலைமையில் ஒரு குழு இதேபோல் சிக்னல்களைத் தேடிக்கொண்டிருந்தது. பென்ஸியாஸ் மற்றும் வில்சன் இருவரின் கண்டுபிடிப்பைப் பற்றி ஒரு தொலைபேசி அழைப்பின் மூலம் அறிந்த ராப்ர்ட் டிக், தொலைபேசியை வைத்துவிட்டு we’ve been scooped என்று சொன்ன வாக்கியம், வானியல் அறிஞர்கள் மத்தியில் பிரபலம்.
சரி, இந்த காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்ரவுன்ட் எப்படி உருவானது? பெருவெடிப்பு‌ (Big Bang) என்ற ஒன்று நிகழ்ந்து, அதிலிருந்து முதலில் அணுக்களின் உட்துகள்கள் தோன்றின. கூடவே, அப்போது இருந்த வெப்பநிலையின் காரணமாக ஒளியும் உருவானது. அந்த ஒளி எங்காவது பயணிக்க நினைக்கையில், புரோட்டானிலோ எலெக்ட்ரானிலோ பட்டு உள்பக்கம் திருப்பப்படும். இதனால், தொடக்ககாலப் பிரபஞ்சம் ஒரு ஒளிபுகாத, அதேநேரம் ஒளியை வெளியும் விடாத (opaque) தன்மை கொண்டதாக இருந்தது.
அதன்பின், சுமார் 38000 வருடங்களுக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் ஓரளவு குளிர்ந்து, புரோட்டான்களும் எலெக்ட்ரான்களும் சேர்ந்து முதன்முதலில் அணுக்கள் தோன்றின. அதன்பின், பிரபஞ்சம் விரியத் தொடங்கியது. இப்போதுதான் ஒரு சுவாரசியமான சம்பவம் நிகழ்ந்தது.
ஒளி என்பது ஒரு அலை. அந்த அலையை ஒரு ஸ்ப்ரிங்போல உருவகம் செய்வோம். ஸ்ப்ரிங்கின் ஒரு முனைக்கும் இன்னொரு முனைக்கும் இடைப்பட்ட தூரம்போல், ஒளி அலையின் இரு முகடுகளுக்கு இடையே இருக்கும் தூரம்தான் அலைநீளம் (wavelength). ஒரு ஸ்ப்ரிங்கை பிடித்து இழுக்கும்போது, இரு முனைகளுக்கும் இடைப்பட்ட தூரம் அதிகரிக்கிறதல்லவா? அதுபோல், பிரபஞ்சம் விரிவதனால் இரு முகடுகளுக்கும் இடைப்பட்ட தூரம் அதிகரித்து ஒளியின் அலைநீலம் அதிகமானது.
மின்காந்த அலைமாலையில் (electromagnetic spectrum) காமா கதிர், எக்ஸ் கதிர், புறஊதாக் கதிர், கண்ணால் காணக்கூடிய ஒளி, அகச்சிவப்புக் கதிர், மைக்ரோவேவ் மற்றும் ரேடியோ கதிர்‌கள் ஆகியவற்றால் ஆன இந்த அலைமாலை, காமா கதிரில் இருந்து அப்படியே அலைநீளம் அதிகமாகிக்கொண்டே வரும். மைக்ரோவேவ், ரேடியோ கதிர்கள் ஆகியவை குறைந்த ஆற்றலும் அதிக அலைநீளமும் கொண்டவை. பிரபஞ்சம் விரியும்போது ஒரு ஸ்பிரிங் இழுக்கப்பட்டதைப்போல உருவாகிய முதல் ஒளியின் அலைநீளமும் அதிகமாகியது‌. கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய ஒளி, அப்படியே அகச்சிவப்புக் கதிராகி, பின் மைக்ரோவேவ் அலைகளாக மாறிவிட்டது. பிரபஞ்சம் நம் கற்பனைக்கெல்லாம் எட்டாத அளவு விரிந்தபின், அந்த மைக்ரோவேவ் அலை பிரபஞ்சம் முழுதும் நீக்கமற நிறைந்தது.
கொஞ்சம் கற்பனை பண்ணிப் பாருங்கள். 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் உருவாகிய முதல் ஒளி இன்னமும் பிரபஞ்சத்தில் சுற்றி வருகிறது‌. அந்த ஒளியைக் கண்டுபிடித்தற்காகத்தான் வில்சனுக்கும், பென்சியாஸுக்கும் இயற்பியல் நோபல் பரிசு கிடைத்தது. அந்த ஒளியை ஆய்வு செய்கையில், அது பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பகால பிம்பத்தை சுமந்துவந்தது தெரிகிறது. எப்படி ஒரு புகைப்படம் என்பது பிடித்து வைக்கப்பட்ட ஒளியோ, அதுபோல இந்த மைக்ரோவேவ் அலைகளும் பிரபஞ்சத்தின் பால்யத்தின் வடிவம். அதை நாம் பார்க்க முடியுமா?
முடியுமே? வீட்டில் பழைய பிக்சர் ட்யூப் கொண்ட டிவி இருந்தால், எந்தச் சானலும் வராத ஒரு எண்ணை வைத்துப் பாருங்கள். கொரகொரவென்று திரை முழுவதும் புள்ளி புள்ளியாகத் தெரிகிறதல்லவா? அதில் ஒரு சதவிகிதம் காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்கிரவுன்ட்தான். டிவி ஆன்டெனாக்கள் மைக்ரோவேவ் அலைவரிசைகளைத் தேடுகையில் இதுவும் சிக்கும்‌. அடுத்த முறை அதைக் கொஞ்சம் பார்த்துப் பிரமியுங்கள். நீங்கள் பார்ப்பது 13.7 பில்லியன் வருட (பிரபஞ்சத்தின்) பழைய படம்

No comments:

Post a Comment