கட்டுரைகள்
Typography

நட்சத்திரப் பயணங்கள் தொடரின் பிரபஞ்சவியல் பகுதியில் தற்போது 'காலமும் வெளியும்' எனும் 4 ஆவது அத்தியாயத்தின் கீழ் விடயங்கள் அலசப்பட்டு வருகின்றன.

இதன் கீழ் 7 ஆவது கட்டுரையான இன்றைய தொடர் காலவெளி வரைபடங்கள் பற்றிய தகவல்களுடன் விரிகின்றது. முதல் 6 தொடர்களையும் வாசிக்காதவர்கள் இக்கட்டுரையின் இறுதியில் சேர்க்கப் பட்டுள்ள இணைப்புக்களை அழுத்துவதன் மூலம் அங்கு சென்று பார்வையிட முடியும்.

சென்ற தொடரின் இறுதியில், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஏதேனும் ஒரு புள்ளியின் நிலையைக் குறிப்பதற்கு இடம் சார்ந்த மூன்று பரிமாணங்களுடன் (Dimension) நாம் காலவெளி (Space-time) எனும் 4 ஆவது பரிணாமத்தையும் பயன்படுத்த முடியும் எனக் கூறியிருந்ததுடன் அதற்கான சில உதாரணங்களையும் பார்த்தோம். அதன் தொடர்ச்சி இனி..

பிரபஞ்சத்தில் ஏதேனும் ஒரு இடத்திலுள்ள புள்ளியை (Point) அல்லது நிகழ்வை (Event) குறிப்பதற்கு நாம் காலவெளி உட்பட 4 பரிமாணங்களைப் பயன்படுத்துவது உபயோகமானது. எனினும் நடைமுறையில் 4 பரிமாணங்கள் உடைய வெளியை கற்பனை செய்வது கூடக் கடினமானது. சில வானியலாளர்களின் சொந்த அனுபவப் படி 3 பரிமாணங்கள் உடைய வெளியை நினைப்பது கூட முடியாத ஒன்றாகவே இருக்கின்றது. இதனால் இரு பரிமாணங்களிலான ஒரு புள்ளியை அல்லது வெளியைக் குறிக்கும் வரைபடங்களை வரைவதே கணிதத்தில் இலகுவானது. இதற்கு உதாரணமாக பூமியின் மேற்பரப்பிலுள்ள ஒரு புள்ளியைக் கூறலாம். இப்புள்ளியைக் குறிப்பதற்கு அட்சரேகை (latitude), மற்றும் தீர்க்கரேகை (longitude) எனும் இரு பரிமாணங்கள் போதுமானது.

இக் காரணத்தாலும், நவீன சார்புக் கொள்கைப் படி இடம் சார்ந்த பரிமாணங்களுக்கு இணையாக காலவெளி (Space-time) ஐயும் வரைபடங்களில் பயன்படுத்த முடியும் எனும் வசதி இருப்பதனாலும் வரைபடம் 1 உருவாக்கப் பட்டுள்ளது. இவ்வரைபடத்தில் கிடையாக (Horizontally) இடம் சார்ந்த ஒரு பரிமாணமும் செங்குத்தாக காலவெளியும், மொத்தம் இரு பரிமாணங்களே பயன்படுத்தப் பட்டுள்ளது. அவசியமற்ற காரணத்தால் மிச்சமுள்ள இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களும் இங்கு அளவீட்டுக்காக எடுத்துக் கொள்ளப் படவில்லை.




வரைபடம் 1

 

அடுத்த உதாரணமாக வரைபடம் 2 ஐ நோக்குவோம். இவ்வரைபடத்தில் நமது சூரிய குடும்பத்துக்கு மிக அண்மையில் பால்வெளி அண்டத்தில் அமைந்துள்ள  நட்சத்திரமான அல்ஃபா சென்டூரி (Alpha Centauri) சூரியனிடம் இருந்து எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளது எனக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இவ்வரைபடத்தில் காலம் செங்குத்து அச்சில் கீழிருந்து மேலாக வருடங்களிலும் சூரியனுக்கும் அல்பா சென்டூரிக்குமான தூரம் கிடை அச்சில் இடமிருந்து வலமாக மைல்களிலும் குறிப்பிடப் பட்டுள்ளது. செங்குத்து அச்சில் இவ்விரு புள்ளிகளையும் இணைக்கும் இரு சமாந்தர நிலைக்குத்துக் கோடுகளும் காலவெளிப் பாதைகளாகும். சூரியனில் இருந்து புறப்படும் ஒளி அல்ஃபா சென்டூரியைச் சென்றடைய பயணம் செய்யும் காலவெளிப் பாதை இவ்விரு கோடுகளையும் இணைக்கும் மூலை விட்டத்தால் (Diagonal) குறிப்பிடப் படுகின்றது. இதன் பெறுமானம் 4 வருடங்கள் எனக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது.

அல்ஃபா சென்டூரி

 

வரைபடம் 2

நாம் ஏற்கனவே கூறியிருந்த படி ஒளி எந்த ஒரு பொருளில் இருந்து புறப்பட்ட போதும் அதன் வேகம் குறித்த பொருளின் வேகத்தால் பாதிப்படைவதில்லை (மாறிலி) என்பது மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால் எதிர்வுகூறப்பட்ட முடிவாகும். இம்முடிவு சில திருத்தமான அளவீடுகள் மூலமும் உறுதிப் படுத்தப் பட்டுள்ளது.

மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள்

அதாவது வெளியில் உள்ள குறித்த ஒரு புள்ளியில் இருந்து குறித்த ஒரு நேரத்தில் வெளியிடப்படும் ஒரு ஒளித் துடிப்பானது காலத்துடன் சேர்ந்து மிக வேகமாகக் கோள (Sphere) வடிவில் எல்லாத் திசைகளிலும் சமச்சீராக விரிவடைந்து கொண்டே செல்லும். விரிவடையும் இந்த ஒளிக்கோளத்தின் அளவும் இடமும் அது வெளியிடப்படும் மூலப் பொருளின் வேகத்துடன் தொடர்பற்ற சுதந்திரமான ஒரு செயற்பாடாகும். மேலும் சில வினைத்திறன் மிக்க பரிசோதனைகளின் படி ஒரு செக்கனின் ஒரு மில்லியனில் ஒரு பங்கு கழிந்த பின் இந்த ஒளித் துடிப்பு 300 மீட்டர் ஆரையுடைய கோளமாகவும் செக்கனில் மில்லியனில் இரு பங்கு கழிந்த பின் இக்கோளம் 600 மீட்டர் ஆரையுடைய கோளமாகவும் ஆகி விடும் எனக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது. மேலும் இதன் விரிவாக்கம் இப்படியே தொடரும்.

ஒளியின் இந்த இயல்பை இயற்கையில் அவதானிக்கக் கூடிய இலகுவான ஒரு செயற்பாட்டின் மூலம் விஞ்ஞானிகள் விளக்குகின்றனர். அதாவது தெளிந்த ஒரு நீரோடையில் கல் ஒன்றை வீசினால் அதில் ஏற்படும் வட்ட வடிவான குமிழிகள் (Ripples) ஒவ்வொரு செக்கனுக்கும் சமச்சீராக பெரிதாகிக் கொண்டே வரும். இந்த அவதானிப்பை காலவெளி இரு பரிமாண வரைபடத்தில் அளவிட்டால் துடிப்பில் இருந்து விரிவடைந்து வரும் குமிழிகள் ஒரு கூம்பு (Cone) வடிவத்தில் பெரிதாகிக் கொண்டே வருவதைக் காண முடியும். உதாரணத்துக்கு வரைபடம் 3 ஐ அவதானிக்க.

தெளிந்த நீரோடையில் எழும் குமிழிகள்

வரைபடம் 3

இதே வரைபடத்தைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சத்தில் நடைபெறும் ஒரு நிகழ்வின் நிலையை நாம் பிரகடனப்படுத்த முடியும். விளக்கமாகச் சொன்னால் பிரபஞ்சத்தில் நடைபெற்ற ஒரு குறித்த நிகழ்வின் பின்னர் மூன்று பரிமாணங்களிலும் பரவிக் கொண்டிருக்கும் ஒளியின் கூம்பை 4 ஆவது பரிமாணமான காலவெளியையும் உள்ளடக்கிய வரைபடத்தில் விளக்க முடியும். அதாவது இடம் சார்ந்த இரு பரிமாணங்களைக் கிடை அச்சிலும் காலவெளியினை செங்குத்து அச்சிலும் கணிக்கக் கூடிய விதத்தில் முப்பரிமாண வரைபடமாக இதை அமைத்து அந்த நிகழ்வின் நிலையைக் குறிப்பிட முடியும். இதன் போது நமக்குக் கிடைக்கும் ஒளிக் கூம்பு குறித்த நிகழ்வின் எதிர்காலத்தை கணிப்பதற்காக ஆகும்.. அதாவது நம்மால் எப்போது அந்த நிகழ்வைப் பார்க்க முடியும் என இது தெரியப் படுத்தும்.

இதே போன்று இந்த நிகழ்வின் கடந்த காலம் அதாவது தற்போது நாம் பார்த்துக் கொண்டிருக்கும் நிகழ்வு குறித்த இடத்தில் எப்போது நிகழ்ந்தது எனக் கணிப்பதற்கு அவசியமான ஒளிக் கூம்பையும் நாம் வரைய முடியும். இவ்விரு ஒளிக் கூம்புகளும் செங்குத்தான கால அச்சில் இரு கூம்புகளைக் கவிழ்த்து வைத்ததைப் போன்ற அமைப்பைத் தரும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

காலவெளிக்கூம்பு (எதிர்காலமும், இறந்தகாலமும்)

காலவெளி வரைபடங்களைப் பற்றிய மேலதிக தகவல்களை அடுத்த தொடரிலும் எதிர் பாருங்கள்.


நன்றி - தகவலுதவி: 'A Breif History of Time' - Stephen W.Hawking

 

முன்னைய பதிவுகள் :

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 26 (பிரபஞ்சவியல் 9, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 4)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 27 (பிரபஞ்சவியல் 10, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 5)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 28 (பிரபஞ்சவியல் 11, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 6)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 29 (பிரபஞ்சவியல் 12, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 7)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 30 (பிரபஞ்சவியல் 13, பிரபஞ்சம் பற்றிய நமது கண்ணோட்டம் 8)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 31 (பிரபஞ்சவியல் 14, காலமும் வெளியும்)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 32 (பிரபஞ்சவியல் 15, காலமும் வெளியும் 2)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 33 (பிரபஞ்சவியல் 16, காலமும் வெளியும் 3)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 34 (பிரபஞ்சவியல் 17, காலமும் வெளியும் 4)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 35 (பிரபஞ்சவியல் 18, காலமும் வெளியும் 5)

நட்சத்திரப் பயணங்கள் 36 (பிரபஞ்சவியல் 19, காலமும் வெளியும் 6)

 

- 4 தமிழ்மீடியாவுக்காக: நவன்

BLOG COMMENTS POWERED BY DISQUS

மின்னஞ்சலில் பதிவுகள்

மின்னஞ்சலில் பதிவுகள்