(Peer Reviewed) பிரபஞ்சம் ஒன்றுமில்லாத ஒன்றிலிருந்து உருவானதா? – இயற்பியல் ஆய்வு

நடராஜன் ஸ்ரீதர், சந்திரமோகன் இரத்தினம்

முது அறிவியல் மற்றும் ஆய்வு இயற்பியல் துறை, ஸ்ரீ சேவுகன் அண்ணாமலை கல்லூரி , தேவகோட்டை

 natarajangravity@gmail.com, rathinam.chandramohan@gmail.com

===========================================

இயற்பியல் ஆய்வுகள், அவ்வப்போது பல வியத்தகு முடிவுகளை தருகின்றன. இயற்பியல் ஆய்வுகளில் கணித அளவீடுகளின் தாக்கம் பல புதுமையான விளக்கங்களை, தீர்க்கமுடியாத சிக்கல்களுக்கு வழங்குகின்றன. இயற்பியலின் மிகப் பெரிய கேள்வி இப்பிரபஞ்சம் எவ்வாறு உருவானது என்பதாகும். பிரபஞ்ச இயக்கவியலுக்குப் பல்வேறு கருத்துகள் முன்வைக்கப்படுகின்றன. அவற்றில் ஒரு வியத்தகு மாதிரியான, ஒன்றுமில்லாத ஒன்றிலிருந்து பிரபஞ்சம் எனும் கோட்பாட்டினைப் பற்றி இவ்வாய்வுக் குறிப்பில் காணலாம்.

பெருவெடிப்புத் தத்துவம்

பிரபஞ்சம் எவ்வாறு உருவானது என்று கேள்வியின் பதிலாகப் பல்வேறு அமைப்புகள் முன்வைக்கப்பட்டாலும், அவற்றில் முன்னதாக நிற்பது பெருவெடிப்புத் தத்துவமே ஆகும். இயற்பியல் ரீதியிலும், கணிதவியல் ரீதியிலும் பெருவெடிப்புத் தத்துவம், சிறந்த முடிவுகளையே தருகிறது. மேலும் சமீபத்தில் எடுக்கப்பட்ட தரவுகள் கூட பெருவெடிப்புத் தத்துவத்தையே முன்மொழிகின்றன. உதாரணமாக பிரபஞ்சத்தில் பின்புல வெப்பநிலைத் தரவு [1] மற்றும் சூப்பர் நோவா தரவு [2]ஆகியவை பிரபஞ்சம் ஒரு சிறு புள்ளியில் இருந்து உருவாகி இருக்கும் என்பதை வலியுறுத்துகின்றன.

இத்தத்துவத்தின் படி சுமார் 13 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் பிரபஞ்சமானது ஒரு சிறு புள்ளியில் அழுத்தப்பட்டு, அதிக வெப்பநிலையில், மீயழுத்தத்தில், மீயடர்த்தியில் உறங்கிய நிலையில் இருந்தது. பின்னர் சிறு சிறு துணுக்க அதிர்வுகளிற்குப் பிறகு, இந்தப் பிரபஞ்சமானது விரிவடைய ஆரம்பித்தது. இவ்விரிவடைதல் நிகழ்வு, மிக வேகமாக வீங்குதல் [3] நிகழ்வாக நடந்தது. நிகழும்போது வெப்பநிலையும் அழுத்தமும் குறையக் குறைய அடிப்படைத் துகள்கள், அணுக்கள்,  அணுக்கூட்டங்கள், வாயுக்கள், நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், துணைக்கோள்கள் என உருவாக்கின. இவ்வாறு உருவான இந்தப் பெரும் நாடகம் இன்றைய பிரபஞ்சம் என அழைக்கப்படுகிறது. இன்றைய பிரபஞ்சமானது குளிர்ந்த வெப்ப நிலையிலும் மேலும் விரிவடைந்து செல்லக்கூடிய நிலை கொண்டதாகவும் மிகப் பெரிய பரப்பளவில் தட்டையானதாகவும் அனைத்துத் திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியான அமைப்புகளைக் கொண்டதாகவும் காணப்படுகின்றது.

இத்தத்துவத்தின்படி, விரிவடையும் பிரபஞ்சம் ஒரு குறிப்பிட்ட அடர்த்தி வரும்வரை விரிவடையும். அவ்வாறான மாறுநிலை அடர்த்தி நிலைக்குப் பிரபஞ்சம் வரும்போது இப்பிரபஞ்சமானது, தனது விரிவடைதலை நிறுத்திக்கொள்கிறது. பிறகு  இப்பிரபஞ்சமானது சுருங்க ஆரம்பிக்கிறது. அவ்வாறான சுருங்குதல் மீண்டும் முந்தைய மூல நிலைக்குப் பிரபஞ்சத்தை எடுத்து வருகிறது. இதை பெருஞ்சுருக்கம் என அறிவியலாளர்கள்அழைக்கின்றனர்.

இந்தப் பெரும் சுருக்கத்தின் இறுதியாகப் பிரபஞ்சம், மூலப் புள்ளியில் வந்து சுருங்குகிறது. மூல நிலையில் இருந்த மீயடர்த்தி , மீயழுத்த, மீவெப்ப நிலைக்குப் பிரபஞ்சம் செல்கிறது. இது பெருவெடிப்புக் கோட்பாடு என அழைக்கப்படுகிறது.

சுழற்சிப் பிரபஞ்சம்

பிரபஞ்சமானது ஒரு சிறு புள்ளியில் ஆரம்பித்துப் பெரிதாக விரிந்து மீண்டும் ஒரு புள்ளியில் வந்து முடிவடைகிறது. இந்த நிகழ்வில் பிரபஞ்சத்தில் உருவாகும் தோற்றப் பொருட்கள், இறுதியாக மூல நிலையில் வந்து முடிவடைகிறது. இது ஒரு பிரபஞ்சத்தின் வாழும் காலம் என அழைக்கப்படுகிறது. இத்துடன் பிரபஞ்சமே முடிவடைந்துவிட்டதா என்றால், இல்லை. அதற்கு மாற்றாகச் சில கணித முடிவுகளும் இருப்பதாக ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. அம்முடிவுகளின்படி மூல நிலையிலிருந்து உருவாகி வளர்ந்து மீண்டும் மூல நிலையை அடையும் பிரபஞ்சம் ஒரு சுழற்சி நிகழ்வு எனப்படுகிறது. இந்நிகழ்ச்சியானது இத்தோடு நிற்பதில்லை. மீண்டும் துவக்க முறைகளுக்கு உட்பட்டு மற்றுமொரு பிரபஞ்ச இயக்கத்தை உருவாக்குகின்றன என்று கோட்பாடுகள் தெரிவிக்கின்றன. இக்கோட்பாடு, சுழற்சிப் பிரபஞ்சக் கோட்பாடு [4] என அழைக்கப்படுகிறது.

சுழற்சிப் பிரபஞ்சக் கோட்பாட்டின் படி, பிரபஞ்சமானது தொடர்ச்சியாக உருவாவதையும் வழக்கமாகக் கொண்டிருக்கும். அதாவது ஒரு சுழற்சியின் முடிவானது மற்றொரு சுழற்சியின் ஆரம்பமாக இருக்கும். மேலும் இக்கோட்பாடு எல்லா இயற்பியல் விதிகளுக்கும் உட்பட்டு பிரபஞ்சத்தின் இயக்கத்தை தெரிவிக்கிறது. நிரூபிக்கப்பட்ட கணிதவியல் முறைகளும் இக்கோட்பாடு எல்லா விதத்திலும் சரியாக இருப்பதையே உறுதிப்படுத்துகிறது.

துணுக்கப் பிரபஞ்சம்

இவ்விரண்டு கோட்பாடுகளிலும் பிரபஞ்சத்தின் மூல நிலை அல்லது பிரபஞ்சத்தின் முடிவு நிலையைப் பற்றி ஆய்வு செய்வதற்குத் துணுக்க இயற்பியலானது தேவைப்படுகிறது. ஏனெனில் மிக நுண்ணிய அளவில் பிரபஞ்சம் சுருங்கி விட்ட பிறகு, தொன்மை இயற்பியல் சமன்பாடுகளால் அங்கு எழும் சிக்கல்களைத் தீர்க்க இயலாது. எனவே அங்கு துணுக்க இயற்பியல் இயக்கங்களின் ஆதிக்கம் பேரளவில் இருக்கும். பிரபஞ்சமானது துணுக்க நிலையில் மிகவும் வேறுபாடாக பரிணமிக்கிறது. துணுக்க முறையில் ஆய்வு செய்யும்போது இந்தப் பிரபஞ்சமே ஒரு வலையமைப்பாக ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொண்டு ஒன்றிணைக்கப்பட்டு இருப்பதாக அறிய முடியும்[17]

இப்பிரபஞ்சத்தின் மூல நிலை மற்றும் இறுதி நிலையை நுணுகி ஆராயும் போது, வியத்தகு முடிவுகள் கிடைக்கின்றன. பிரபஞ்சம் முற்றிலுமாகச் சுருங்கி விடும் போது அங்கு வெற்றிடம் மட்டுமே ஏற்படுகிறது. இந்த வெற்றிடம், பகுதி அளவே அல்லது சிறிது நேரத்திற்கே நீடித்துப் பின் இன்னொரு புதுப் பிரபஞ்சத்தின் துவக்கத்தை நோக்கி இப்பிரபஞ்சம் மாற ஆரம்பிக்கிறது. ஒரு பிரபஞ்சத்தில் முடிவில் மற்றும் மற்றொரு பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பத்தில் ஒரு வெற்றிடமானது காணப்படுகிறது. இந்த வெற்றிடமானது அதீத அதிர்வுகளைக் கொண்டதாகவும் இருக்கிறது[5].

வெற்றிடத்தில் இருந்து பிரபஞ்சம்

அப்படியாயின் அடுத்த ஒரு கேள்வி வரலாம். எவ்வாறு ஒரு பிரபஞ்சத்தின் முடிவு, இன்னொரு பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பத்தைப் தீர்மானிக்கிறது என்று. ஒருவாறாக முடிந்த பிரபஞ்சம் இறுதியாக வெற்றிடத்தைச் சந்திக்கிறது. இந்த வெற்றிடம் அடிப்படையில் வரைகணித அளவில் தட்டையான அமைப்புடையதாக இருக்கிறது. முழுப் பிரபஞ்சமும் துணுக்க அளவிலாக நிலைபெற்று அலைவுற்று நிற்கிறது.  மேலும் புது பிரபஞ்சத்தின் மூல நிலையும் இதே போன்ற துணுக்க வெற்றிட அளவிலேயே தொடங்குகிறது. முடிந்த பிரபஞ்சம் மற்றும் தொடக்க பிரபஞ்சம் எவ்வாறு இணைக்கப்படுகிறது என்பதற்கான நிகழ்தகவைத் துணுக்க உட்குடைதல் தீர்மானிக்கிறது[6]. துணுக்கஉட்குடைதல் என்பது தொன்மை இயற்பியல் அளவில் சாத்தியமில்லாத வழிமுறைகளை உறுதி செய்கிறது.

இந்நிகழ்வு, தொன்மை இயற்பியல் முறையில் நிச்சயமாக தாவிக் குதித்துச் சென்றிருக்கக்கூடிய பாதைகளை ஊடுருவி உட்புகுந்து கடப்பதன் நிகழ்தகவை வெளிப்படுத்துகிறது. அதாவது தொன்மை முறையில் சாத்தியமே இல்லாத இயக்கத்தின் பாதைகளையும் துணுக்க முறையில் கடக்கும் நிகழ்வானது இயற்கையின் அதிசயமாகவே பார்க்கப்படுகிறது[7].

இவ்வாறான துணுக்கக் குடைதல் பிரபஞ்சமானது, வெற்றிடத்திலிருந்து உருவாவதையும் தெரிவிக்கிறது. ஒரு பிரபஞ்சத்தின் முடிவிலிருந்து வெற்றிடம் வாயிலாக மற்றொரு பிரபஞ்சத்தின் துவக்கம் அமைகிறது. எவ்வாறு ஒரு கதிரியக்கத் தனிமத்திலிருந்து கதிரியக்கம் வெளிப்படுகிறதோ, அதற்கு எந்த ஒரு காரணமும் தேவைப்படுவதில்லையோ அதே போலவே பிரபஞ்சமானது வெற்றிடத்திலிருந்து உருவாவதாக ஆய்வாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர்[8].

இவ்வாறு வெற்றிடத்தில் இருந்து உருவாகும் பிரபஞ்சம் மிக அதிகமான விரிவடைந்தது பிற்கால அளவில் பெரியதாக ஒரு மாறுகிறது. இந்தச் சுழற்சி முறை தொடர்ச்சியாக நிகழ்ந்துகொண்டே இருக்கிறது. பிரபஞ்சமானது வெற்றிடத்தில் இருந்து உருவாகும் என நிறுவப்படுகிறது.

இவ்வாறான அறிவியல் ஆய்வு முடிவை தமிழ் இலக்கியங்களில் ஒப்பு நோக்கவும் முடியும். பிரபஞ்சத்தின் மூல நிலை வெற்றிடம் என்று தமிழ்க்  குறிப்புகளும் பல்வேறு இடங்களில் காணக் கிடைக்கிறது. திருமூலர்[9], மாணிக்கவாசகர்[10], அருணகிரிநாதர் [11], பாரதியார்[12], வேதாத்திரி மகரிஷி[13], வள்ளலார்[14], அப்பர் [15], மெய்கண்டதேவர் [16] என பலரும் பிரபஞ்சத்தின் மூல நிலை வெற்றிடமாக இருக்கும் எனக் குறிப்பிட்டுள்ளனர். தமிழ் இலக்கியங்களில் ஆழ ஆய்வு செய்யும்போது பல்வேறு குறிப்புகள் காணக் கிடைக்கின்றன. அவற்றைக் கணித ரீதியிலோ அல்லது இயற்பியல் விதிகளிலோ ஆய்வு செய்யும்போது வியத்தகு விளக்கங்கள் கிடைக்கின்றன. பிரபஞ்சம் தோன்றிய விதங்களைப் பற்றிய குறிப்புகள், தமிழ் இலக்கியங்களில் காணக் கிடைக்கலாம் என்று கூட வரையறுக்கப்பட முடிகிறது. மேலும் பிரபஞ்சமானது வெற்றிடத்தில் இருந்து உருவாக்கியிருக்க முடியும் எனவும் நம்மால் உறுதி செய்துகொள்ள முடிகிறது.

மேற்கோள்கள்

  1. Schlegel, D. J., Finkbeiner, D. P., & Davis, M. (1998). Maps of dust infrared emission for use in estimation of reddening and cosmic microwave background radiation foregrounds. The Astrophysical Journal, 500(2), 525.
  2. Riess, A. G., Strolger, L. G., Casertano, S., Ferguson, H. C., Mobasher, B., Gold, B., … &Tonry, J. (2007). New Hubble space telescope discoveries of type Ia supernovae at z≥ 1: narrowing constraints on the early behavior of dark energy. The Astrophysical Journal, 659(1), 98.
  3. Guth, A. H. (1981). Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems. Physical Review D, 23(2), 347.
  4. Lehners, J. L. (2008). Ekpyrotic and cyclic cosmology. Physics Reports, 465(6), 223-263.
  5. Tryon, E. P. (1973). Is the universe a vacuum fluctuation?. Nature, 246(5433), 396.
  6. Vilenkin, A. (1984). Quantum creation of universes. Physical Review D, 30(2), 509.
  7. Caldeira, A. O., & Leggett, A. J. (1981). Influence of dissipation on quantum tunneling in macroscopic systems. Physical Review Letters, 46(4), 211.
  8. Vilenkin, A. (1982). Creation of universes from nothing. Physics Letters B, 117(1-2), 25-28.
  9. திருமூலர், திருமந்திரம் ,387,385
  10. மாணிக்க வாசகர். திருவாசகம், சிவபுராணம், திருவண்டப்பகுதி
  11. அருணகிரிநாதர், கந்தரலங்காரம்.
  12. பாரதியார், பரசிவ வெள்ளம்
  13. வேதாத்திரி மகரிஷி, ஞானக்களஞ்சியம் -2, வேதாத்திரிபதிப்பகம்
  14. வள்ளலார், திருவருட்பா
  15. ஜகந்நாதன். கி.வா. அப்பர் தேவார அமுது, பூரவிபதிப்பகம்
  16. மெய்கண்டதேவர் ,சிவஞானபோதம்
  17. நடராஜன்.ஸ்ரீ, சந்திரமோகன். இர.(2017) தீதும்நன்றும்பிறர்தரவாரா – இயற்பியலாளரின் பார்வையில். மின்தமிழ்மேடை (11). 180-186. தமிழ் மரபு அறக்கட்டளை

கலைச்சொற்கள் மேற்கோள் நூல்

ஜெ. கோட்டாளம், அறிவியல் தொழில்நுட்ப இலக்கியங்களைத் தமிழாக்குவற்கான ஒரு கையேடு. https://drive.google.com/file/d/0BzwpbxABzaV5SzVpQ24tY0NGVXc

இக்கட்டுரையில் கீழ்க்காணும் கலைச்சொற்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

துணுக்கம் – Quantum

துணுக்க உட்குடைதல் – quantum tunneling

=================================================================

ஆய்வறிஞர் கருத்துரை (Peer Review):

பிரபஞ்சம் ஒன்றுமில்லாத ஒன்றிலிருந்து உருவானதா என்ற வினாத் தலைப்பில் இரட்டை ஆய்வாளர்கள், நடராஜன் ஶ்ரீதர் & சந்திரமோகன் இரத்தினம் ஆகியோர், இதுவரை பிரபஞ்சத் தோற்றம் எப்படி உருவானது என்று  விஞ்ஞானிகள் சிலர் யூகித்த ஒரு கோட்பாட்டை உதாரணங்களுடன் விளக்குகின்றனர். இக்கோட்பாடு, இதுவரை [2018]  பெரும்பான்மை விஞ்ஞானிகளால் ஒப்புக்கொள்ளப்பட்டவையுள் ஒன்றே. வல்லமை வலையிதழில் வெளியிடத் தகுதியுள்ள ஆய்வுக் கட்டுரை. தமது கோட்பாட்டுக்குச் சில தமிழ் இலக்கிய நூல்களையும் சான்றாகக் காட்டியுள்ளனர். அவற்றின் வரிகளையும் ஆசிரியர்கள் குறிப்பிட்டிருக்கலாம்.  இதனுடன் தொடர்புடைய இந்தக் கட்டுரையை ஆய்வாளர்கள் கவனித்திருக்கலாம்: http://www.vallamai.com/?p=83914 

=================================================================

About the Author

has written 4 stories on this site.

ஸ்ரீ.நடராஜன் , முனைவர் ரெ.சந்திரமோகன் முதுஇயற்பியல் மற்றும் ஆய்வு இயற்பியல் துறை ஸ்ரீ சேவுகன் அண்ணாமலை கல்லூரி தேவகோட்டை