கருஞ்சக்தி இயக்கம் பற்றி விளக்கும் தற்போதைய புதிய பிரபஞ்ச நியதி

Featured

Artists Concept Dark Energy Universe Expansion

The fact that our Universe is expanding was discovered almost a hundred years ago, but how exactly this happens, scientists realized only in the 90s of the last century, when powerful telescopes (including orbital ones) appeared and the era of exact cosmo.

International Journal of Modern Physics has published an article by the IKBFU Physics and Mathematics Institute Artyom Astashenok and the Institute’s MA student Alexander Teplyakov. The article refers to the issue of the “Dark Energy” and an assumption is made that the Universe has borders.

5 Alternatives to the Big Bang Theory

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

Related image

 

Related image

1. https://youtu.be/QAa2O_8wBUQ

2. https://youtu.be/-amlL4cNUL8

3. 5 Alternatives to the Big Bang Theory

4. Astrophysicists Developed a New Theory to Explain ‘Dark Energy’

5. https://youtu.be/OSZd0LGEzNg

+++++++++++++++++++++

Expanding Universe

++++++++++++

++++++++++++++

பிரபஞ்சக் குயவனின்

சக்கரக் களிமண் செங்கல்

கண்ணுக்குத் தெரியாத

கருமைப் பிண்டம் !

கண்ணுக்குப் புலப்படாத

கருமைச் சக்தி,

பிரபஞ்சக் சக்கரத்தின்

குதிரைச் சக்தி !

கவர்ச்சி விசைக்கு எதிரான

விலக்கு விசை கருஞ்சக்தி !

கைத்திறன் கண்டாலும்

கலைத்திறன் கண்டாலும், படைப்பில்

காரண, விளைவு காண்பது

இயற்கை நியதிகளின்

சீரமைப்பு !

+++++++++++++++

Big bang to big rip

நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச வெப்பத் தேய்வு (Entropy) தீவிரமாய் மிகையாகிக் கொண்டு வருகிறது. அதாவது சிறுகச் சிறுக முடிவிலே விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும். விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒருகாலத்தில் இருண்ட கண்டமாகிவிடும்.

டாக்டர் மிசியோ காக்கு, (அகிலவியல் விஞ்ஞான மேதை)

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருமைச் சக்தி” என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை ! கருமைச் சக்தி என்பது அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாறு அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.

கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ் (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)

+++++++++++++++++

 

அகிலத்தின் மர்மப் புதிர்களை ஆராயப் புகுந்த விஞ்ஞானிகள்

பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை ஆராயப் புகுந்த காலிலியோ, ஐஸக் நியூட்டன், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன், ஜார்க் காமாவ், கார்ல் சேகன், சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர், ஸ்டா·பென் ஹாக்கிங் ஆகிய விஞ்ஞான மேதைகளின் அணியில் நின்று, இப்போது இந்தியாவில் விஞ்ஞானப் பணி புரிந்து வருபவர், டாக்டர் ஜெயந்த் நர்லிகர்! உலகப் புகழ் பெற்ற நர்லிகர், வானோக்கியல், வானவியல் பெளதிகம், அகிலவியல் ஆகிய துறைகளுக்குத் [Astronomy, Astrophysics, Cosmology] பெருமளவு பங்கை அளித்துள்ளவர். பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் ஆதி வரலாற்றையும், பிற்பாட்டு விரிவையும் விளக்கும் பெரும்பான்மையோர் ஒப்புக் கொண்ட ‘பெரு வெடிப்பு அகிலவியல் நியதிக்குச் ‘ [Big Bang Cosmology Theory] சவால்விடும் முறையில், விஞ்ஞானிகள் வேறுபட்ட கோட்பாடுகளில் ஆராய்ச்சிகள் புரிந்திட வழி வகுத்தன,

ஜெயந்த் நர்லிகரின் விஞ்ஞான அடிப்படைப் பணிகள்!

ஜெயந்த் நர்லிகர் அகிலவியல் துறையில் ஆய்வுகள் புரியும் ஓர் ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானி [Cosmology Researcher]. அகிலவியல் ஆய்வு பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டமான அமைப்பைப் பற்றியது. பிரபஞ்சம் எத்துணை அளவு பெருத்த உடம்பை உடையது ? அது எத்தகைய உபரிப் பண்டங்களால் ஆக்கப்பட்டது ? ஒரு பெரும் பிரளயத்தில் இந்தப் பிரபஞ்சம் உண்டானதா ? அந்த முதல் நிகழ்ச்சிக்குப் பிறகு நேர்ந்த தொடர் விளைவுகள் யாவை ? அண்ட வெளியில் உயிர் ஜீவிகள் எவ்விதம், எங்கே தோன்றின ? பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவுதான் என்ன ? அகிலாண்டத்தின் மர்மமான, புதிரான, நூதனமான, விந்தையான இந்த வினாக்களுக்குப் பதில் தேடிய முற்கால விஞ்ஞானிகள், தேடிக் கொண்டிருக்கும் நூற்றுக் கணக்கான தற்கால விஞ்ஞானிகளின் வரிசையில் வருபவர், ஜெயந்த் நர்லிகர்!

 

நர்லிகர் தன் குருவான பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஃபிரெட் ஹாயிலுடன் [Fred Hoyle (1915-2001)] இணைந்து ஆக்கி முடித்த ‘நெறிக்குட்படும் ஈர்ப்பு நியதியை ‘ [Conformal Theory of Gravity], ஹாயில்-நர்லிகர் ஈர்ப்பியல் நியதியாக [Hoyle-Narlikar Theory of Gravitation] தற்போது விஞ்ஞானச் சகபாடிகள் ஏற்றுக் கொள்கிறார்கள். குவஸார்ஸ் [போலி விண்மீன் கதிரலை எழுப்பிகள்], மிகுசக்தி வானியல் பெளதிகம், குவாண்டம் அகிலவியல், தூர மின்னாட்டம் [Quasars, High Energy Astrophysics, Quantum Cosmology, Distance Electrodynamics] ஆகிய விஞ்ஞானத் துறைகளுக்கு ஜெயந்த் நர்லிகர் பெருமளவில் தன் படைப்புகளை அளித்துள்ளார்.

பிரிட்டிஷ் மேதை ஃபிரெட் ஹாயிலுடன் நர்லிகர் செய்த ஆராய்ச்சிகள்

பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தை விளக்கிய பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி டாக்டர் ·பிரெட் ஹாயில்தான் [Dr. Fred Hoyle (1915-2001)] ‘பொதுநிலை அமைப்புப் பிரபஞ்ச பெரு வெடிப்பு நியதி ‘[Standard Theory of the Origin of Universe (The Big Bang Theory)] என்னும் பதங்களை முதலில் பறைசாற்றியவர்! ஆனால் அந்த நியதியை ஏற்றுக் கொள்ளாது ஹாயில் புறக்கணித்தவர்! அதற்கு மாறாக ஃபிரெட் ஹாயில் தனது ‘நிரந்தரநிலை அமைப்புப் பிரபஞ்சத்தை’ [Steady State Theory of the Universe] பிரகடனம் செய்தார் ! ஆனால் தற்போது ஹாயிலின் கோட்பாடை நம்புவோர் எண்ணிக்கை சிறிது சிறிதாய்க் குறிந்து கொண்டே வருகிறது!

ஹப்பிள் விண்ணோக்கி கண்ட சூப்பர்நோவா

ஹாயில் நர்லிகர் இருவரும் பறைசாற்றிய ‘நிரந்தரநிலை நியதி ‘ ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ‘பொது ஒப்புமை நியதியின் ‘ [General Theory of Relativity] அரங்கிற்குள் அடங்கிப் பிண்டம் தொடர்ந்து உருவாகும் [Continuous Creation of Matter] ஒரு நடப்பானக் கோட்பாடை முதன்முதலில் கூறியது. ஜெயந்த் நர்லிகரும் ·பிரெட் ஹாயிலும் படைத்த ‘பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் நிரந்தரநிலை நியதியை ‘ [Steady State Theory of the Universe], நம்பி வருபவர் எண்ணிக்கை மிகவும் குறைந்து விட்டது ! காரணம் பெரு வெடிப்பு நியதியை நம்பி வானாராய்ச்சி செய்து வருபவர்கள், புதிதாகக் கண்டுபிடித்த கருமைப் பிண்டம், கருமைச் சக்தி ஆகிய கோட்பாடுகள் பெரு வெடிப்பு நியதியின் நிழலாகப் பின் தொடர்கின்றன.

பிரபஞ்சக் கூண்டுக்குள்ளே இருக்கும் மர்மப் பொருட்கள் என்ன ?

காரிருள் விண்வெளி எங்கணும் குவிந்த குடைபோல் பரந்து விரிந்து கிடக்கும் பிரபஞ்சத்தின் கூண்டுக்குள்ளே சிதறிக் கிடக்கும் பொருள்கள் என்ன ? சூரியன், சூரிய மண்டலம், சூரிய மண்டலத்தைப் போல் பல்லாயிரம் கோடி விண்மீன்களின் ஒளிக் குடும்பங்கள் கொண்ட நமது பால்மய வீதி, பால்மய வீதி போல் கோடான கோடி ஒளிமய மந்தைகள் கொண்டது பிரபஞ்சம் ! அவை எல்லாம் போக கருமையாகத் தெரியும் பரந்த கரு விண்ணில் உள்ளவைதான் என்ன ? அவை எல்லாம் சூனிய மண்டலமா ? வெறும் இருள் மண்டலமா ?

 

சுமாராகச் சொல்லப் போனால் பிரபஞ்சத்தில் 75% கருமைச் சக்தி (Dark Energy), 21% கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 4% தான் சூரிய மண்டலம் போன்ற ஒளிமய மந்தைகள் (Normal Matter). விபரமாகச் சொன்னால் கருமைச் சக்தி 65%, கருமைப் பிண்டம் 30%, விண்மீன்கள் 0.5% [Stars], உலவும் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் சேர்ந்து 4% [Free Hydrogen & Helium], கன மூலகங்கள் 0.03% [Heavy Elements], மாய நியூடிரினோக்கள் 0.3% [Ghostly Neutrinos]. இவற்றில் நமக்குப் புரியாமல் புதிராகப் இருக்கும் கருமைப் பிண்டம் என்பது என்ன ? ஒளிச்சக்தி, ஒலிச்சக்தி, மின்சக்தி, காந்த சக்தி, அணுசக்தி, ஈர்ப்புச் சக்தி போலத் தெரியும் பிரபஞ்சத்தின் புதிரான கருமைச் சக்தி என்பது என்ன ?

கருமைப் பிண்டம் புரிவதென்ன ? கருமைச் சக்தி புரிவதென்ன ?

சூரியனைப் போன்று கோடான கோடி விண்மீன்களைக் கொண்ட நமது பால்மய வீதியின் விண்மீன் எதுவும் அந்த காலாக்ஸியை விட்டு வெளியே ஓடி விடாதபடி ஏதோ ஒன்று கட்டுப்படுத்தி வருகிறது. அதாவது அத்தனை விண்மீன்களின் அசுரத்தனமான ஈர்ப்பு ஆற்றல்களை அடக்கிக் கட்டுப்படுத்த ஏதோ பேரளவு ஆற்றல் உள்ள ஒன்று அல்லது பல பிண்டம் (Matter) அல்லது பிண்டங்கள் இருக்க வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகித்தனர். நமது பால்மய காலாக்ஸியில் அவை எங்கே மறைந்துள்ளன என்று ஆழ்ந்து சிந்தித்த போதுதான் காலாஸியில் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டத்தின் இருப்பு (The Existance of Dark Matter) பற்றி அறிய முடிந்தது.

 

1930 இல் டச் வானியல் மேதை ஜான் ஓர்ட் (Jan Oort) சூரியனுக் கருகில் விண்மீன்களின் நகர்ச்சிகளை ஆராயும் போது, முதன்முதல் கரும் பிண்டத்தின் அடிப்படை பற்றிய தன்மையை அறிந்தார். அவரது அதிசய யூகம் இதுதான். நமது பால்மய வீதி போன்று, பல்லாயிர ஒளிமய மந்தைகள், (Galaxies) மந்தை ஆடுகள் போல் அடைபட்ட ஒரே தீவுகளாய் சிதைவில்லாமல் தொடர்ந்து நகர்கின்றன. அதாவது அந்த மந்தை அண்டங்கள் வெளியேறாதபடி ஒன்றாய் குவிந்திருக்க மகாப் பெரும் கனமுள்ள பொருட்கள் அவற்றில் நிச்சயம் பேரளவில் இருக்க வேண்டும் என்று நம்பினார். கனமான அந்த பொருட்களே விண்மீன்கள் தப்பி ஓடாதபடி, காலாக்ஸின் மையத்தை நோக்கிக் கவர்ச்சி விசையால் இழுத்து வைக்கின்றன என்று திட்டமாகக் கண்டறிந்தார்.

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருமைச் சக்தி” என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை ! கருமைச் சக்தி அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியைக் கட்டுப் படுத்துகிறது. அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பி போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாது அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்தியும் வருகிறது என்று கூறுகிறார், பிரிட்டன் நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேருரையாளரும், வானோக்காளரும் ஆகிய கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ் (Christopher Conselice)

Computer Model of Dark Energy In Supernova

கருமைப் பிண்டமும், கருமைச் சக்தியும் (Dark Matter & Dark Energy) பிரபஞ்சப் படைப்பின் கண்ணுக்குத் தெரியாத மர்மக் கருவிகள். கண்ணுக்குத் தெரியாத படைப்பு மூலத்தின் பிரபஞ்ச இயக்கக் கருவிகள் அவை இரண்டும் ! நியூட்டன் கண்டுபிடித்த ஈர்ப்பு விசை விண்மீனையும் அண்டங்களையும் இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு ஓர் குறிப்பிட்ட விண்வெளிச் சூழலில் இயக்கிய வண்ணம் உள்ளது. அதுபோல கருமைப் பிண்டத்தின் அசுரக் கவர்ச்சி விசை காலாக்ஸியில் உள்ள விண்மீன்கள் தமக்குரிய இருக்கையில் இயங்கி எங்கும் ஓடிவிடாதபடி இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு வருகிறது.

கருமைச் சக்தி பிரபஞ்சத்தில் என்ன செய்கிறது ? பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பில் சிதறிச் சென்று உண்டான காலாக்ஸிகள் நியூட்டனின் நியதிப்படி நகரும் தீவுகளாய் மிதந்து செல்கின்றன ! ஆற்றல் மிக்க மிகப் பெரும் தொலைநோக்கிகள் மூலமாக நோக்கும் போது, பிரபஞ்ச விளிம்புகளில் நகரும் தொலைத்தூர காலாக்ஸியின் வேகம் மிகுந்து விரைவாகுவதை (Acceleration of Galaxies) விஞ்ஞானிகள் கண்டனர் ! நியூட்டனின் அடுத்தொரு நியதிப்படி தனிப்பட்ட தொரு விசையின்றி காலாக்ஸிகளின் வேகம் மிகுதியாக முடியாது. அந்த காரண-காரிய யூகத்தில்தான் காலாக்ஸிகளைத் தள்ளும் கருமைச் சக்தியின் இருப்பை விஞ்ஞானிகள் உறுதியாகச் சிந்தித்துக் கூறினர் !

ஒளிமந்தைக் கொத்துகள்

பிரபஞ்சத்தின் கண்ணுக்குத் தெரியாத மர்மக் கருவிகள்

பிரபஞ்சத்தின் மர்ம விதிகள், புதிரான நியதிகள் பல இன்னும் நிரூபிக்கப் படாமல்தான் இருக்கின்றன. பிரபஞ்சத்தின் விரிவு அல்லது சுருக்கத்தைத் தீர்மானிக்க கருமைப் பிண்டத்தின் இருப்பைத் தெளிவு படுத்தும் பிரச்சனை ! கருமைப் பிண்டம் “காணாத திணிவு” (Missing Mass) என்றும் அழைக்கப் படுகிறது. பிரபஞ்சப் பொருட்களின் 90% திணிவாக கருமைப் பிண்டம் கருதப் படுகிறது. அவை பெரும்பாலும் செத்த விண்மீன்கள், கருங்குழிகள், புலப்படாத துகள்கள் (Dead Stars, Black Holes & Unknown Exotic Particles). கண்ணுக்குத் தெரியும் பொருட்களின் மீது படும் அசுரக் கவர்ச்சி விசையை அறியும் போது, விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குத் தெரிவதை விட, மிகையாகத் தெரியாத பொருட்கள் இருப்பதை நம்புகிறார்கள். அது மெய்யானால் பிரபஞ்ச விரிவைத் தடுத்து மீட்கக் கூடிய பேரளவுத் திணிவு உள்ளதென்றும், அது முடிவாகத் திரண்டு பிரளயத் சிதைவடைந்து (Eventual Collapse) “மூடிய பிரபஞ்ச நியதியை” (Closed Universe Theory) உறுதியாக்கச் செய்கிறது.

 

சூப்பர்நோவா முடிச்சுகள்

1998 இல் விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சத்தில் சுமார் 75% மேவி அகிலத்தைக் கையிக்குள் இறுக்கிப் பித்து நம்மைச் சுற்றியுள்ள கருமைச் சக்தியைப் பற்றிக் கண்டுபிடித்தார்கள் ! அதன் இருப்பைத் தெரியாது நாம் குருடராய் இருந்திருக்கிறோம்.  பிரபஞ்சக் கூண்டைப் பெருமளவில் ஆக்கிரமித்துள்ளதைத் தவிர, இந்தக் கருமைச் சக்தியின் நிலைப்புத் தன்மை நீடித்தால், தற்போதைய பௌதிகக் கோட்பாடுகள் விருத்தி செய்யப்பட வேண்டும்.

பிரபஞ்சத்தில் கருமைச் சக்தி ஆட்சியின் கைத்திறன் !

காலாக்ஸியின் தோற்றக் கோட்பாடுகளில் இடையிடையே சேராமல் இருக்கும் ஐயப்பாடுகளை இணைக்கும் ஓர் இணைப்பியாக கருமைச் சக்தி எண்ணப் படலாம். அவற்றில் ஒரு முடிவு காலாக்ஸிகளின் ஈர்ப்பாற்றல் விரிவைத் தடுப்பதில்லை (Galaxies’s Gravity does not resist Expansion). சுருக்கமாக விளக்கினால் கீழ்க்காணும் முறையில் கருமைச் சக்தியைப் பற்றிச் சொல்லலாம் :

 

1. கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் பிரபஞ்ச முழுமையாக ஓர் அசுர விலக்கு விசையாக (Anti-Gravity Force) ஆட்சி செய்யும் கருமைச் சக்தி “அகில விரைவாக்கி” (Cosmic Accelerator) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.

2. பிரபஞ்சத்துக் குள்ளே இருக்கும் பொருட்களின் மீது கருமைச் சக்தி விளைவிக்கும் இரண்டாம் தரப் பாதிப்புகள் (Secondary Effects) என்ன வென்றால் : பெரும்பான்மை அளவில் பிண்டத்தின் நுண்மை துகள் சீரமைப்பை (Filigree Pattern of Matter) அறிய உதவியது. சிறுபான்மை அளவில் ஆறு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே “காலாக்ஸி முந்திரிக் கொத்துகள்” வளர்ச்சியை கருமைச் சக்தி நெறித்தது (Choked off the Growth of Galaxy Clusters) !

3. மிக்க சிறிய அளவில் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இழுத்துக் கொள்வதையும், மோதிக் கொள்வதையும், பின்னிக் கொள்வதையும் குறைத்துள்ளது ! அவ்வியக்கங்கள் காலாக்ஸிகள் உருவாகச் சிற்ப வேலை புரிகின்றன. கருமைச் சக்தி வலுவற்ற தாகவோ, வல்லமை யுற்றதாகவோ இருந்திருந்தால், நமது பால்மய காலாக்ஸி மெதுவாக உருவாகி இருக்கும் ! அதனால் நமது பூகோளத்தில் நிரம்பியுள்ள “கன மூலகங்கள்” (Heavy Elements) பிணைந்து கொண்டு தாதுக்களாய்ச் சேராமல் போயிருக்கும்.

 

விரைவாய் விரியும் பிரபஞ்சம்

(தொடரும்)

*********************

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2. Universe 6th Edition (2002) 3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1. Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2. Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3. National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4. The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5. Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6. BBC News – Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html(பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html(ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!

9. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html(பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]

10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html (May 16, 2007)

11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe

[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html (July 10, 2007)

12. Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html (April 12, 2007)

13 Dark Energy By LSST Observatory – The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)

14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)

15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)

16. The New York Public Library Science Desk Reference (1995)

16. Scientific American “The Cosmic Grip of Dark Energy” By Christopher Conselice (Feb 2007)

17. http://hubblesite.org/hubble_discoveries/dark_energy/

18. http://hubblesite.org/hubble_discoveries/dark_energy/de-what_is_dark_energy.php

19. http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/

20.  https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy  [May 12, 2016]

21.

22. https://scitechdaily.com/astrophysicists-developed-a-new-theory-to-explain-dark-energy/

******************

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) February 9, 2020  [R-2]

காலவெளிப் பிரபஞ்சத்தை வெகு விரைவாக விரித்து வருவது கருஞ்சக்தியா ?

Featured

Artists Concept Dark Energy Universe Expansion

Astrophysicists Developed a New Theory to Explain ‘Dark Energy’

சி. ஜெயபாரதன் B.E. (Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

+++++++++++++++++

+++++++++++++++++ 

+++++++++++++++

பிரபஞ்சத்தின் ஊழ்விதியை
வரையப் போவது
புரியாத கருஞ்சக்தியா ?
விரைவாய்க் குடை விரிக்கும்
பிரபஞ்சத்தைக்
கருஞ்சக்தி
உருவாக்குமா அல்லது
முறித்து விடுமா ?
ஒளிமந்தைகளின்
ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராய்
விலக்கு விசைபோல்
கலக்குவது எது  ?
காலவெளிக் கடல் அலையில்
விண்வெளியின்
உண்மை நிறம் கருமையா ?
ஆழியைச் சுற்றிக்
கோள்கள் படைக்கும்
காலக் குயவனின்
களிமண் கட்டிகள்
கருமைப் பிண்டமா ?
இருந்தும், இல்லாத கரும்பிண்டமும்
கருஞ்சக்தியும், மெய்யாக
இல்லையென
பிரபஞ்சத்தின் ஊழ்விதியை
வரையப் போவது
புரியாத கருஞ்சக்தியா ?
விரைவாய்க் குடை விரிக்கும்
பிரபஞ்சத்தைக்
கருஞ்சக்தி
உருவாக்குமா அல்லது
முறித்து விடுமா ?
ஒளிமந்தைகளின்
ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராய்
விலக்கு விசைபோல்
கலக்குவது எது  ?
காலவெளிக் கடல் அலையில்
விண்வெளியின்
உண்மை நிறம் கருமையா ?
ஆழியைச் சுற்றிக்
கோள்கள் படைக்கும்
காலக் குயவனின்
களிமண் கட்டிகள்
கருமைப் பிண்டமா ?
இருந்தும், இல்லாத கரும்பிண்டமும்
கருஞ்சக்தியும், மெய்யாக
இல்லையென
தற்போது சவால் விடுகிறார் !
இது நிஜமா ? அது நிஜமா ?
புது யுகத்தில் !

+++++++++++++++

+++++++++++++

1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் “கருமைச் சக்தி” [Dark Energy] என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை !  கருமைச் சக்தி என்பது அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் [ஒளிமந்தைகள்] நகர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்து கிறது.  அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாத வாறு அவற்றுள் இடைவெளி களை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.
கிரிஸ்டொஃபர் கன்ஸிலிஸ்  (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)
++++++++++++++++++

மர்மக் கருஞ்சக்தி விரைவாய் விரிக்கும் பிரபஞ்சம் 

+++++++++++++++

வானியல் பௌதிக நிபுணர் கருஞ்சக்தியை விளக்கும் புதிய நியதி

ஏறக்குறைய 100  ஆண்டுக்கு முன்பு நமது பிரபஞ்சம் விரிந்து வரும் மெய்ப்பாட்டை விஞ்ஞானிகள் கண்டுள்ளார் என்று தெரிந்திருந் தாலும், அது எப்படி நேர்கிறது என்பதை 1990 ஆண்டுகளில்தான் ஆற்றல் மிகுந்த தொலைநோக்கிகள் மூலமாய் நோக்கி அறிந்து கொண்டுள்ளார்.  அகில நாட்டு நவீனப் பௌதிக இதழில் மேல்நிலைக் கல்வி மாணவர் அலெக்சாண்டர் தெப்பிலிகாவ் 2019 டிசம்பர் 2 இல் ஓர் அறிக்கை வெளியிட்டிருந்தார்.  அது கருஞ்சக்தி பற்றியது.  அதில் பிரபஞ்சம் எல்லைக் கோடு கொண்டுள்ளதாக அனுமானம் செய்திருந்தார்.  கிடைத்த இலக்கத் தகவல்களில், பிரபஞ்சம் விரிவது மட்டுமின்றி, வேக வளர்ச்சியில் பெருவிரிவு அடைவதாக அறிந்தார்.  அந்த விரிவு மூன்று அல்லது நான்கு பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்னதாகவே ஆரம்ப மானது என்பதும் தெரிகிறது.

பல்லாண்டுகளாக பிரபஞ்சம் வெறும் பிண்டப் பொருள் [விண்மீன், கோள்கள், முரண்கோள், வால்மீன், ஒளிமந்தை உருவாக்கி வாயுக்கள் (Intergalactic Gases)] கொண்டுள்ளதாகக் கருதப்பட்டது.  அப்படி ஆயின் பிரபஞ்ச வேக வளர்ச்சி விரிவு, கவர்ச்சி ஈர்ப்புக்கு முரணாகக் காணப் படுகிறது.  அடுத்து பிரபஞ்சம் சிறிது கருஞ்சக்தி கொண்டுள்ளது என்னும் கருத்து பரவியது.  பிறகு பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தி அளவில் 70% கொண்டுள்ளது என்பது கணிக்கப் பட்டது.

+++++++++++++++++++++++++++++

பல்வேறு ஒளிமந்தைகள்

+++++++++++++++++

20 ஆம் நூற்றாண்டுப் பிரபஞ்ச விளக்கமும் ஐயப்பாடும்.
இருபதாம் நூற்றாண்டு விஞ்ஞானிகள் ஊகித்த பிரபஞ்சம் ஐன்ஸ்டைன் பொது ஒப்புமைச் சமன்பாடு [Einstein’s Equation of General Relativity], நியூட்டனின் அகிலவியல் ஈர்ப்பியல் கோட்பாடு [Newton’s Universal Gravitation], துகளியல் இயக்கப்பாடு  [Quantum Mechanics] ஆகியவற்றின் விதிமுறைகளை உறுதிப்படுத்துபவை.  பலரும் ஒப்புக் கொண்ட தற்போதைய  மாடல் பிரபஞ்சம் “பெருவெடிப்புக்குப் பிறகு விரிவாக ஆரம்பித்து, அதன் பின்பு அதிவிரைவாய் விரிந்தோடுகிறது ” என்பது.  ஆனால் முக்கிய மாக இந்த மாடலில் ஓர் ஆரம்ப நிலைக் கோட்பாடு எடுத்துக் கொள்ளப் படவில்லை என்பது என் கருத்து என்று கௌரவப் பேராசிரியர், டாக்டர் ஆன்ரே மேய்தர் [Andre Maeder] [Dept of Astronomy in University of Geneva Faculty of Science] துணிவுடன் கூறுகிறார்.
அவர் சொல்ல வருவது : சூன்ய வெளிப் பரிமாண மாறாமை [Scale Invariance of the Empty Space]  என்னும் ஒரு புதிய கருத்து..  அதாவது  சூன்ய வெளியும் அதன் விரிவுக்கு அல்லது சுருக்குக்குப் பிறகு பண்பாடுகள் எதுவும் மாறுவதில்லை  [The empty space and its properties do not change following a Dilation or Contraction].  மேலும்  ஆன்ரே மேய்தர் குறிப்பிடுவது, சூன்யவெளிப் பரிமாண மாறாமை மின்காந்த அடிப்படை நியதியிலும் உள்ளது என்று. 
சூன்யவெளிப் பரிமாண மாறாமை நியதி என்றால் என்ன ?
டாக்டர் ஆன்ரே மேய்தர் சொல்கிறார் : பெருவெடிப்பு போன்ற மாபெரும் வெடிப்புகளின் பண்பாடுகள் மாறாது இருப்பதுபோல், விண்வெளியின் உள்ளணிக் கட்டமைப்பும் [Lattice Structure of Space]  மாறாமல் அமைந்துள்ளது.   அப்போது நவீன பிரபஞ்சவியல் பௌதிகத்தில் கரும்பிண்டம், கரும்சக்தி போன்றவை இருப்பதாக ஊகிக்கப் பட்டு வருகின்றன.  மாபெரும் வெடிப்பில் உள்ளணிக் குள்ளே விரிவையும், சுருக்கமும் உண்டாகலாம்.  கரும் பிண்டமும், கரும்சக்தியும் ஒளிமந்தைகள் [காலக்ஸிகள்] விண்மீன்கள் நகர்ச்சிக்குக் காரணமாக இருக்கின்றன.  1998 ஆண்டுகளில்தான் ஒளிமந்தை கள் விரைவு வேகத்துக்கு கரும்சக்திதான் ஆதாரமாக இருக்க வேண்டும் என்று கண்டுபிடித்தார்.
பிரபஞ்சத்தில் இருந்தும் இல்லாத கரும்பிண்டம், கருஞ்சக்தி ஆரம்ப முதலே விஞ்ஞானிகட்கு ஐயப்பாட்டை அளித்துள்ளது.  அவற்றைப் பற்றி அறிந்த சில விஞ்ஞானிகள் மெய்யாக அவை உள்ளனவா என்று தேடினர்.  மற்றும் சில விஞ்ஞானிகள் ஆன்ரே மேய்தர் போன்று அவை மெய்யாக இல்லை என்று துணிந்து கூறினார். சூன்யவெளிப் பரிமாண  மாறாமைக் கோட்பாடின்படி, பிரபஞ்ச விரிவும், வேகத் துரிதமும் ஏற்கனவே இருப்பதால், கரும் பிண்டமும், கரும்சக்தியும் விண்வெளியில் இருக்க முடியாது என்று ஆன்ரே மேய்தர் தன் புதிய கருத்தைக் கூறுகிறார்.
[
 +++++++++++++++++++++
fig-1d-energy-distribution-of-the-universeஇந்த பௌதீக உலகத்திலே மர்மத்தைத் தாண்டிச் சென்று குறிப்பிடாத ஒரு மர்மம் இல்லை !   அனைத்து அறிவுப் பாதைகளும், நியதிகளின் தனி வழிகளும், சிந்தனை யூகிப்புகளும், முடிவிலே மனித மகத்துவம் தொட முடியாத ஒரு பிரதமக் கொந்தளிப்பை (Primal Chaos) நோக்கிச் செல்கின்றன.”
லிங்கன் பார்னெட் (பிரபஞ்சம் & டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன் என்னும் நூலில்)
பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன!   அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலாக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது !   அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது !    அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !
அமெரிக்க வானியல் மேதை,  எட்வின் ஹப்பிள்

பிரபஞ்சத்தை விரித்துச் செல்லும் புரிந்தும் புரியாத புதிரான குதிரைச் சக்தி !

இருபதாம் நூற்றாண்டின் அற்புத விஞ்ஞானக் கண்டுபிடிப்பு, புரிந்தும் புரியாத புதிரான கருஞ்சக்தி.    1990 ஆண்டின் ஆரம்பத்திலேதான் பிரபஞ்சம் விரிந்து செல்கிறது என்பது சற்று உறுதியாக அறியப் பட்டது.   கருஞ்சக்தியின் திரட்சி [Dark Energy Density] பிரபஞ்ச விரிவைத் தடுத்து மீள் முறிவை (Expansion & Recollapse) நிறுத்தும் அளவுக்கு ஆற்றல் உடையது.   அதுபோல் கருஞ்சக்தியின் சிறிதளவு திரட்சியும் பிரபஞ்ச விரிவைத் தொடர்ந்து நீடிக்கவும் தகுதி கொண்டது.   ஆயினும் காலக்ஸி ஒளிமந்தைகளின் ஈர்ப்பு விசைகள் கருஞ்சக்தியின் பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தைக் குன்றச் செய்யும் என்று சிலரால் சிந்திக்கப் படுகிறது.   இதுவரைக் கருஞ்சக்தி புரியும் பிரபஞ்ச விரிவியக்கம் சிறுக்கவே இல்லை என்பது குறிப்பிடத் தக்கது.   பிரபஞ்சம் முழுவதும் பிண்டம் [Matter] நிரம்பி, அவற்றின் ஈர்ப்பு விசைகள் ஒன்றை ஒன்றை இழுத்து தம்மிடையே வைத்துக் கொண்டுள்ளன.1998 ஆம் ஆண்டில் உருவான ஹப்பிள் விண்ணோக்கி  [Hubble Space Telescope] தூரத்தில் உள்ள சூப்பர் நோவாவைக் [Supernovae] கண்டு பிரபஞ்சம் இன்றைவிட முன்பு மெதுவாக விரிந்து வந்தது என்று சான்றுகள் தந்துள்ளது !    ஆதலால் அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசைகள்  பிரபஞ்சத்தின் விரிவைக் குன்ற வைக்க வில்லை என்பது தெரிகிறது ;  மாறாகப் பிரபஞ்ச விரிவு நாளுக்கு நாள் விரைவாகி பலூன் போல் ஊதி உப்பி வருகிறது !அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள் மூன்று வித விளக்கங்களோடு எதிர்கால விளைவுகளை ஊகித்தார்கள்.1.   “அகிலவியல் நிலைத்த இலக்கம்”  [Cosmological Constant] என்று இணைக்கப் பட்ட ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் எழுதி முன்பு புறக்கணிப்பான ஐன்ஸ்டைன் ஈர்ப்பியல் நியதி [Einstein’s Theory of Gravity].  இந்த இலக்கே  கருஞ்சக்தியைக் குறிப்பிடுவதாக எடுத்துக் கொள்வது.

2.  விண்வெளியில் பரவியுள்ள ஏதோ ஓர் “சக்தி திரவ இயல் ஆவி”  [Energy Fluid] பிரபஞ்சத்தை விரியச் செய்வது.

3.   ஐன்ஸ்டைன் ஈர்ப்பியல் நியதி தவறாய் இருக்கலாம்.   பிரபஞ்ச விரிவை விளக்கும் புது நியதி படைக்கப் படலாம்.

ஆதலால் அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள் சரியான கருத்து அறிவிக்க முடியாமல் தற்போது அதைக் கருஞ்சக்தி [Dark Energy] என்று குறிப்பிட்டு வருகிறார்.

பிரபஞ்சத்தின்  எதிர்காலக் கோர முடிவு  [Cosmic Doomsday]

மாயா [Maya Forecast] கணித மேதைகள் முன்பு பயங்கரமாய்க் கணித்தபடி இந்த உலகம் 2012  இல் அழிந்து விடும் என்று சொல்ல முடியாது.   ஆனால் அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள், கருஞ்சக்தி புரிந்து வரும் தீவிரப் பிரபஞ்ச விரிவின் வரலாற்றை ஆராய்ந்து [using MZ Parameterization] பரிமாண அளவீதப்படி பிரபஞ்சத் தலைவிதியை கணித்துள்ளார்.

கருஞ்சக்தி, கரும்பிண்டம், கருந்துளை [Dark Energy, Dark Matter, Black Hole] ஆகிய மூன்றும் பிரபஞ்ச விண்வெளியின் பண்பாட்டு உட்பகுதிகள் [Properties of Space] என்று கருதப்படுகின்றன.   விண்வெளி என்பது ஒன்று மில்லாத சூனியப் பிரதேசமில்லை என்று முதன்முதலில் அறிவித்தவர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்.   அவை மூன்றைப் பற்றியும்  இப்போதுதான் விஞ்ஞானிகள் ஓரளவு புரிந்து கொள்ள ஆரம்பித்துள்ளார்.   தற்போதைய விஞ்ஞானக் கணிப்புப்படி  பிரபஞ்சத்தில் 70% கொள்ளளவு பரவியுள்ளது கருஞ்சக்தியே.   அத்தகைய பேராற்றல் படைத்த பெருஞ்சக்தி பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பு, வளர்ப்பு, இறப்பு மூன்றையும் கட்டுப் படுத்துகிறது.  பலூன் ஊதுவது போல் பிரபஞ்சத்தை உப்பி வரும் கருஞ்சக்தி பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அதை உடைத்துக் கிழித்து அழித்து விடலாம் என்று ஊகிக்கப் படுகிறது.   சைனாவின் அகிலவியல் நிபுணர் நமது பால்வீதி காலக்ஸி முறிந்து கிழிந்து போக சுமார் 32.9 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும் என்று கணித்துள்ளார்.

பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதியை எழுதப் போகும் கருமைச் சக்தி !

நமது அகிலாண்ட கோடியின் எதிர்கால முடிவு வரலாற்றைத் தீர்மானிக்கப் போவது புரிந்தும் புரியாத புதிரான கருமைச் சக்தியே (Dark Energy) !  பிரபஞ்சத்தில் கருமைச் சக்தி இருப்பதை நாசா பிப்ரவரி 2003 இல் நிரூபித்துக் காட்டினாலும் அந்த “அகில விசை” (Cosmic Force) இன்னும் புரியாத ஓர் மர்மச் சக்தியாகவே இருந்து வருகிறது.  ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிரான விலக்கு விசை இந்தக் கருமைச் சக்தி.  காலாக்ஸியில் உள்ள எண்ணற்ற விண்மீன்கள் தமது கவர்ச்சி விசையால் ஒன்றை ஒன்று இழுத்துக் கொண்டு மையத்தைச் சுற்றி வர நடுவில் உள்ளப் பூதக் கருந்துளையின் அசுரக் கவர்ச்சி விசை அத்தனை கோடான கோடி விண்மீன்களையும் தன்வசம் ஈர்த்துப் பிடித்துக் கொள்கிறது.  பிரபஞ்சத்தில் உள்ள பில்லியன் கணக்கான காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை ஒன்றை விட்டு ஒன்றை உந்தித் தள்ளி வருவது இந்த கருமைச் சக்தி என்னும் விலக்கு விசையே !  அதாவது பிரபஞ்ச விரிவை முடிவின்றித் தொடர்ந்து இயக்கி வருவது இந்தப் புதிரான கருமைச் சக்தியே !

fig-3-the-big-rip-of-the-universe

இந்த முடிவிலா விரிவு நியதி பிரபஞ்சம் முடிவில் ஒரு “பெரும் நொறுங்கலில்” (Big Crunch) சிதைந்து விடும் என்னும் ஒரு கருத்தை முறியடிக்கிறது.  ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் முதல் ஸ்டீஃபன் ஹாக்கிங் வரை பிரபஞ்சம் ஒருநாள் விரிவை நிறுத்தி ஈர்ப்பு விசையால் திரண்டு உள்வெடிப்பில் (Implosion) முறியும் என்று கருதினார்கள் !  நாசா ஆராய்ச்சியாளர் WMAP “நுண்ணலை வேறுபாடு விண்ணுளவி” (Microwave Anisotropy Probe MAP, Launched in 2001) மூலம் அறிந்ததில் பிரபஞ்சத்தில் “கனல் தளங்கள்” (Hot Spots) இருப்பதைக் கண்டு, பிரபஞ்சம் துரித விரைவாக்கத்தில் விரிவதை (Expansion of the Universe is Accelerating) நிரூபித்தார்கள்.  அதாவது விலக்கு விசையானக் கருமைச் சக்தி மட்டுமே அத்தகைய விரைவாக்கத்தைப் புரிய முடியும் என்பது தெளிவானது !  நமது பிரபஞ்சத்தின் விரிவு மிக வேகத்தில் நிகழ்வதால் ஈர்ப்பு விசையால் இழுத்துச் சிறிதாகி அது நொறுங்கிச் சிதையும் என்னும் அவரது கோட்பாடு புறக்கணிக்கப் படுகிறது.

fig-1a-path-of-dark-matter

“இந்த புதிய கோட்பாடு பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய நமது கருத்தை மாற்றிவிடும்,” என்று கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் விஞ்ஞானி அந்தோணி லாஸன்பி கூறினார்.  இதை மற்றோர் விஞ்ஞானி இப்படிக் கூறுகிறார் : “ஒரு பந்தை மேல் நோக்கி வீசுவதைப் போன்றது இது.  கவர்ச்சி விசை மட்டும் இருக்கமாயின் மேலே செல்லும் பந்து மெதுவாகி நின்று திரும்பித் தரையை நோக்கி விழும்.  விலக்கு விசை எதிராகத் தள்ளுவதால், பந்து நிற்காமல் தொடர்ந்து விரைந்து செல்கிறது.”  அகிலவியல் விஞ்ஞானிகள் (Cosmologists) நமது பிரபஞ்ச உருவை அளக்க அதனுள் அடங்கிய பிண்ட சக்தியைக் கூட்டிச் சமீபத்தில் வெளியிட்டார்.  அந்த அறிவிப்பின்படி கருமைச் சக்தியே (74%) பெரும்பான்மை யாக உள்ளது.  அடுத்து கருமைப் பிண்டம் (Dark Matter) 22%  மூன்றாவது கோடான கோடி எண்ணிக்கையில் இருக்கும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகள், வாயுக்கள், தூசி துணுக்குகள், விண்கற்கள் போன்றவை (பரிதி மண்டலத்தின் கோள்கள் உட்பட) : 4%.

fig-1b-microwave-anisotropy-probe

ஐன்ஸ்டைன் அறிவித்த அகிலவியல் நிலையிலக்கம் (Cosmological Constant)

1917 ஆம் ஆண்டில் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ஓர் சமன்பாட்டில் அகிலவியல் நிலையிலக்கத்தைப் பயன்படுத்தி இருக்கிறார்.  அந்தக் காலத்தில் விரிந்து செல்லும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிக் கருத்துக்கள் எழவில்லை.  பிரபஞ்சம் நிலையானது. (Universe was Static) அது விரியாதது, சுருங்காதது என்ற கருத்தே நிலவியது. அத்தகைய நிலையான ஒரு பிரபஞ்சத்தையே ஊகித்து பூதகரமான கவர்ச்சி விசையைச் (Gravitational Force) சமன் செய்ய அவர் ஒரு அகிலவியல் நிலையிலக்கத்தைப் பயன்படுத்தினார்.  அதற்குப் பிறகு 1929 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் தன் தொலை நோக்கியைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சம் மெய்யாக விரிவதை எடுத்துக் காட்டினர் !  உடனே ஐன்ஸ்டையின் அதை ஒப்புக்கொண்டு தான் “வாழ்க்கையில் செய்த மாபெரும் தவறு (Biggest Blunder of Life) என்று சொல்லிச் சமன்பாட்டிலிருந்து   “அகிலவியல் நிலை யிலக்கத்தை”  நீக்கினார்.  அப்போது ஐன்ஸ்டைன் பிரபஞ்சத்தின் விரிவு விரைவேற்றம் அடைகிறது (Expansion of the Universe is Accelerating) என்பதை அறியத் தவறினார்.

fig-2-the-three-scenerios-of-the-universe

நியூட்டனின் இரண்டாவது நியதிப்படி உந்துவிசை = பளுநிறை X விரைவேற்றம் (Force = Mass X Acceleration).  அதைத் திருப்பிக் கூறினால் ஒரு பளுநிறை விரைவேற்றத்தில் நகர்ந்தால் அதை உந்தித் தள்ளுவது ஒரு விசையாக இருக்க வேண்டும்.  அதாவது காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளின் வேகத்தை விநாடிக்கு விநாடி மிகுதியாகச் செய்வது ஒருவித மர்ம விசை என்று கருதப்பட்டது.  ஐன்ஸ்டைன் தவறெனக் கருதிப் புறக்கணித்த அகிலவியல் நிலையிலக்கமே பின்னால் அந்த மர்ம விசைக்குச் சார்பாக எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது.  அந்த நிலையிலக்கமே காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை உந்தித் தள்ளும் கருமைச் சக்திக்கு விதையிட்டது என்று உறுதியானது !

பிரபஞ்சத்தைக் கிழிக்குமா கருமைச் சக்தி ?

1998 ஆம் ஆண்டில் விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதியக் கண்டுபிடிப்பை வெளியிட்டது விஞ்ஞான உலகை அசைத்து விட்டது !  அந்தக் கண்டுபிடிப்பு இதுதான் : ஏதோ ஓர் மர்ம விசை பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதத்தை விரைவாக்கம் (Accelerating the Rate of Expansion) செய்கிறது ! அந்தப் புதிரான விசைக்குத்தான் “கருமைச் சக்தி” (Dark Energy) என்று பெயர் வைத்தார்.  கருமைச் சக்தியின் உட்கலப்பு (Composition) என்ன வென்று தெரியாவிட்டாலும், அதுவே பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதத்தை (Expansion Rate) ஆட்சி செய்கிறது என்றும் பிரபஞ்சத்தின் முடிவான தலைவிதியை (Ultimate Fate) நிர்ணயம் செய்கிறது என்றும் தெளிவானது.

பிரபஞ்சத்தின் விரிவியக்க வீதம் மிகையாகத் துரிதமாகும் போது, கருமைச் சக்தியைச் சார்ந்த “சக்தியின் திணிவு” (Energy Density Associated with Dark Energy) வலுவாகி முடிவிலே அகிலத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் பிணைத்துள்ள வடிவண்டங்கள் (Gravitational Objects) எல்லாம் பிளந்து கொண்டு சிதைந்து விடும் என்று சில விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார் !  அதாவது மிகையாகும் துரித விரைவாக்கம் சூரிய மண்டலம் போன்ற உள்ளகக் குழுக்களைப் பிளந்து விடும் என்பது ஒன்று.  உதராணமாக நமது பரிதியிலிருந்து பூமியைப் பிரித்து அதைச் சிதைத்து விடலாம் !  அவ்விதம் சிறுகச் சிறுகச் சீர்குலைத்து இறுதியில் அணுக்களைக் கூடப் பிரித்து விடலாம் ! ஆனால் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸி பூதக் கொத்துக்களில் (Galactic Superclusters) ஒன்றை விட்டு ஒன்றைப் பிளக்கும்படிச் செய்யாது என்றும் அவர் சொல்கிறார்.  கருமைச் சக்தியானது பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு முடிவு காலத்தில் சீர்குலைக்கும் இந்த அழிவியல் இயக்கத்தைப் “பெரும் பிளவு” (Big Rip) என்று அந்த விஞ்ஞானிகள் பெயரிடுகிறார் !

பூதத் தொலைநோக்கியில் பிரபஞ்சத்தை ஆய்ந்த அமெரிக்க விஞ்ஞானி

அமெரிக்க வானியல் நிபுணர், எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] 1929 ஆம் ஆண்டில் கண்டு பிடித்த விண்வெளி விந்தை பெரு வெடிப்பு நியதிக்கு ஆணித்தரமான சான்றாக ஆனது! வெகு தொலைவு காலக்ஸிகள் [Galaxies] விடும் ஒளிநிறப் பட்டையை [Light Spectrum], சக்தி வாய்ந்த பூதத் தொலை நோக்கி மூலம் ஆராய்ந்த போது, அது செந்நிற விளிம்பை நோக்கிப் பெயர்வதைக் [Redshift, செந்நிறப் பெயர்ச்சி] கண்டார்! ‘டாப்பிளர் விளைவு’ [Doppler Effect] கூற்றுப்படி செந்நிறப் பெயர்ச்சிக் காலக்ஸிகள் ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி அப்பால் போகின்றன என்று தெளிவாக நிரூபிக்கிறது! மேலும் காலக்ஸிகளின் தூரம் அதிகமாக அதிகமாக, அவற்றின் வேகமும் மிகையாகிறது, என்றும் எட்வின் ஹப்பிள் கண்டுபிடித்தார்.

கருமைப் பிண்டமும், கருமைச் சக்தியும் (Dark Matter & Dark Energy) பிரபஞ்சப் படைப்பின் கண்ணுக்குத் தெரியாத படைப்பு மூலத்தின் இயக்கக் கருவிகள் !  நியூட்டன் கண்டுபிடித்த ஈர்ப்பு விசை விண்மீனையும் அண்டங்களையும் இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு ஓர் குறிப்பிட்ட விண்வெளிச் சூழலில் இயக்கிய வண்ணம் உள்ளது.  அதுபோல கருமைப் பிண்டத்தின் அசுரக் கவர்ச்சி விசை காலாக்ஸியில் உள்ள விண்மீன்கள் தமக்குரிய இருக்கையில் இயங்கி எங்கும் ஓடிவிடாதபடி இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டு வருகிறது.

பிரபஞ்சத்தில் கருமைச் சக்தி ஆட்சியின் கைத்திறன் !

காலாக்ஸியின் தோற்றக் கோட்பாடுகளில் இடையிடையே சேராமல் இருக்கும் ஐயப்பாடுகளை இணைக்கும் ஓர் இணைப்பியாக கருமைச் சக்தி எண்ணப் படலாம்.  அவற்றில் ஒரு முடிவு காலாக்ஸிகளின் ஈர்ப்பாற்றல் விரிவைத் தடுப்பதில்லை (Galaxies’s Gravity does not resist Expansion).  சுருக்கமாக விளக்கினால் கீழ்க்காணும் முறையில் கருமைச் சக்தியைப் பற்றிச் சொல்லலாம் :

1.  கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் பிரபஞ்ச முழுமையாக ஓர் அசுர விலக்கு விசையாக (Anti-Gravity Force) ஆட்சி செய்யும் கருமைச் சக்தி “அகில விரைவாக்கி” (Cosmic Accelerator) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.

2.  பிரபஞ்சத்துக் குள்ளே இருக்கும் பொருட்களின் மீது கருமைச் சக்தி விளைவிக்கும் இரண்டாம் தரப் பாதிப்புகள் (Secondary Effects) என்ன வென்றால் :  பெரும்பான்மை அளவில் பிண்டத்தின் நுண்மை துகள் சீரமைப்பை (Filigree Pattern of Matter) அறிய உதவியது.

சிறுபான்மை அளவில் ஆறு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே “காலாக்ஸி முந்திரிக் கொத்துகள்” வளர்ச்சியை கருமைச் சக்தி நெறித்தது (Choked off the Growth of Galaxy Clusters) !

3.  மிகச் சிறிய அளவில் கருமைச் சக்தி காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று இழுத்துக் கொள்வதையும், மோதிக் கொள்வதையும், பின்னிக் கொள்வதையும் குறைத்துள்ளது !  அவ்வியக்கங்கள் காலாக்ஸிகள் உருவாகச் சிற்ப வேலை புரிகின்றன.  கருமைச் சக்தி வலுவற்ற தாகவோ, வல்லமை யுற்றதாகவோ இருந்திருந்தால், நமது பால்மய காலாக்ஸி மெதுவாக உருவாகி இருக்கும் !  அதனால் நமது பூகோளத்தில் நிரம்பியுள்ள “கன மூலகங்கள்” (Heavy Elements) பிணைந்து கொண்டு தாதுக்களாய்ச் சேராமல் போயிருக்கும்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What is Dark Energy ? & How Did the Milky Way Galaxy Form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Spaceflight Now – Hubble’s Evidence for Dark Energy in the Young Universe (Nov 16, 2006)
21 Large Synoptic Survey Telescope (LSST) – Dark Energy
22 The Sydney Morning Herald – Saving the Universe (Feb 11, 2003)
23 A Mysterious Dark Energy Fills the Universe By : Rhiannon Buck [Feb 12, 2008]
24 The Newyork Times – Dark Energy Stunts Galaxies’ Growth By : Dennis Overbye [Dec 17, 2008]
25 The Daily Galaxy – Will Dark Energy Save the Universe ? (Jan 20, 2009)
26 Astronomy Magazine – Will Dark Energy Tear the Universe Apart ? By : Liz Kruesi (February 2009)

27  NASA Science : Dark Energy : http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/ (May 18, 2012)

28  Discover Magazine : http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2011/10/04/dark-energy-faq/ (Oct 4, 2011)

29  http://universe-review.ca/F02-cosmicbg.htm  (The Observable Universe & Beyond)

30  http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-07/sicp-dea071112.php  [Dark energy and fate of the Universe]  (July 22, 2012)

31 Stellar Chemistry : Dark Energy & Fate of the Universe, Staff  Writers, /Beijing, China (July 25, 2012)

32   http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy   (July 26, 2012)

33.  https://www.space.com/8588-dark-energy-dark-matter-exist-scientists-allege.html  [June 13, 2010]

34. https://phys.org/news/2017-11-dark-energy.html  [November 22, 2017]

35.  https://gizadeathstar.com/2017/11/space-time-not-scale-invariant-swiss-professor-challenges-dark-matter-new-hypothesis/  [November 26, 2017]

36.  http://rense.com/general72/exis.htm

37.  http://www.newsweek.com/dark-matter-dark-energy-new-model-universe-719719  [November 22, 2017]

38.  https://www.space.com/39001-dark-matter-doesnt-exist-study-suggests.html [December 7, 2017]

39. https://scitechdaily.com/astrophysicists-developed-a-new-theory-to-explain-dark-energy/

40. https://room.eu.com/news/new-theory-unifies-dark-matter-with-dark-energy

******************
S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  February 9, 2020 [R-2]