புத்தக மதிப்புரை: Loop Quantum Gravity for everyone

முனைவர் நடராஜன் ஸ்ரீதர்
ஆற்றல் அறிவியல் துறை
அழகப்பா பல்கலைக்கழகம்
காரைக்குடி
natarajangravity@gmail.com

கடந்த முறை நாம், வல்லமை இதழில் அஸ்றோபிசிக்ஸ் பார் பீபுள் இன் ஹர்ரி என்ற புத்தகம் குறித்த விமர்சனத்தை பார்த்திருந்தோம்[1]. அதேபோல தற்போதும் இன்னொரு சிறப்பு வாய்ந்த புத்தகமான லூப் குவாண்டம் கிராவிட்டி பார் எவரிவொன் (Loop Quantum Gravity for everyone) என்ற புத்தகத்தைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்ள இருக்கிறோம்.

லூப் குவாண்டம் கிராவிட்டி பார் எவரிவொன் என்ற இந்த புத்தகம் [2]  ஆங்கிலத்தில் ருடால்போ காம்பினி மற்றும் ஜோர்ஜ் புல்லின் ஆகியோரால் எழுதப்பட்டுள்ளது. இப் புத்தகம் வளைத்தன்மைக்  குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் பற்றிப் பொதுமக்கள் புரித்துகொள்ளும் வகையில் அறிவியலை அலசுகிறது.

வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் என்ற ஒரு தத்துவம் ஈர்ப்பு விசையைக் குவாண்டமாக்கல் செயல்முறைக்கு உட்படுத்துவதற்காக மேற்கொள்ளப்படும் ஒரு அறிவியல் வழிமுறை ஆகும். இதைப்பற்றி தமிழில் எமது அறிமுகக் கட்டுரைகள் கூட ஏற்கனவே வெளியாகி உள்ளது [3]. இந்த வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் குறித்த விஷயங்களை அதன் வரலாற்றுப் பின்னணியில் இருந்து இப்புத்தகம் ஆரம்பிக்கிறது.

இந்நூலின் முதல் அத்தியாயத்தில் வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் தத்துவம் எவ்வாறு ஐன்ஸ்டைனின் தத்துவத்தைக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் தத்துவத்திற்குப் புகுத்த முற்படுகிறது என்பதை விளக்க முயல்கிறது. மேலும் வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் தத்துவம் அதிர்விழைத் தத்துவத்தில் இருந்து எவ்வாறு மாறுபடுகிறது என்பதையும் விளக்குகிறது.

மேலும் இது ஏன் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் தத்துவங்களை ஆய்வுச் சோதனைகள் வாயிலாகக் கண்டறிய முடியாது என்பதையும் வரையறுக்கிறது.

இந்நூலின் இரண்டாவது அத்தியாயத்தில் மின்காந்த அலைகளைப் பற்றி எழுத்தாளர்கள் விவரிக்கின்றனர். மேக்ஸ்வெல் அவர்களின் ஆய்வுகளைப் பற்றி விளக்கிவிட்டு பின்னர் நான்கு வகையான அடிப்படை விசைகளைப் பற்றி விவரிக்கிறது இந்நூல்.

அடிப்படை விசைகள் யாங்-மில்ஸ் தத்துவங்களில் ஊடாக எவ்வாறு பொதுமைப்படுத்தப் படுகிறது என்பதையும் அடிக்கோடிட்டுக் காட்டிவிட்டு, அது எவ்வாறு வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல்  தத்துவத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது என்பதையும் விரித்துரைக்கிறது. 1666 இல் நியூட்டன் ஆல் கண்டறியப்பட்ட ஈர்ப்பியல் தத்துவம் பின்னாட்களில் ஐன்ஸ்டைனால் எவ்வாறு மேம்பாடு செய்யப்பட்டது குறித்தும், பொது சார்பியல் தத்துவம் ஈர்ப்பியலை எவ்வாறு தெளிவுறுத்துகிறது என்பதையும் இந்நூல் சிலாகிக்கிறது.

குறிப்பாக பொது சார்பியல் தத்துவத்தின் வாயிலாகப் புதன் கிரகத்தின் சுற்றுவட்டப் பாதை ஒரு நூற்றாண்டுக்கு 40 ஆர்க் நொடி அளவில் எவ்வாறு மாறுபாடு அடைகிறது என்பதை இந்நூல் அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. மேலும் இரு கனமான பொருட்களுக்கு இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு என்பது விசை என்பதாக இல்லாமல் அவை காலவெளியில் வளைவில் விளைவாக இருக்கும் என்று சார்பியல் தத்துவத்தை பற்றி எளிமையாக விளக்குகிறது. இதிலிருந்து குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் தத்துவத்திற்கு எவ்வாறு செல்வது என்ற கேள்வியுடன் இந்த அத்தியாயம் முடிவடைகிறது.

மூன்றாவது அத்தியாயத்தில் குவாண்டம் தத்துவம் விளக்கப்படுகிறது.  குவாண்டம் தத்துவத்தின் அடிப்படைப் பண்புகளான கதிர்வீச்சு, அணுக்களின் இயக்கம் மற்றும் அணுவின் ஆற்றல் மட்டங்களில் இருந்து ஆற்றல்கள் உமிழப்படுதல் மற்றும் உறிஞ்சப்படுதல் ஆகியவை குறித்தும் இந்த அத்தியாயம் விவரிக்கிறது. மேலும் இந்த அத்தியாயத்தில் குவாண்டம் இயற்பியலின் முக்கிய சோதனையான இரட்டைப் பிளவு சோதனை பற்றியும் துகள்-அலைக் கோட்பாடு பற்றியும் எளிமையாக எழுதப்பட்டுள்ளது.

மேலும் இந்த அத்தியாயத்தில் குவாண்டம் இயற்பியலில் அடிப்படைக் கூறுகளான மாறாமை மற்றும் வகையீட்டுச் செயலொப்புமை ஆகியவை விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

இப்புத்தகத்தில் மையக்கருத்தான, வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் குறித்து பேசும் ஒரு முழு அத்தியாயமாக நான்காம் அத்தியாயம் அமைகிறது. இத் தத்துவத்தின் வரலாறு பாரடே மின்னியக்க விதிகளில் ஆரம்பித்து பின்னர் யாங் மில்ஸ் தத்துவத்தின் ஊடாக 1986ல் அபய் அஷ்டேகர் எவ்வாறு பொது சார்பியல் தத்துவத்தை வரையறுத்தார் என விவரிக்கிறது.

வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் என்னும் தொடரில் வளைப்பண்பு என்பது எவ்வாறு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது என்பதை இயற்பியல் ரீதியாக இந்த அத்தியாயம் விளக்குகிது. மேலும் கார்லோ ரோவல்லி, லீ ஸ்மோலின் போன்ற அறிவியல் அறிஞர்கள் இந்தத் தத்துவத்திற்கு எவ்வாறு பங்களிப்பு செய்தனர் என்பதையும் இந்த அத்தியாயம் விவரிக்கிறது. குறிப்பாக கால வெளியில் குவாண்டமாக்கல்  என்பது எவ்வாறு நிகழ்த்தப்படுகிறது என்பதை பாமரரும் புரியும் வண்ணம் இந்த அத்தியாயம் விளக்குகிறது.

பின்வரும் இரண்டு அத்தியாயங்களில் இந்த தத்துவம் எவ்வாறு கருந்துளைகள் மற்றும் பிரபஞ்ச இயக்கவியலில் புகுத்தப்படுகிறது மற்றும் அதன் மூலம் எவ்வாறு தற்போதுள்ள நடைமுறை முடிவுகள் மாற்றம் பெறுகின்றன என்பதையும் மிக நீண்ட விளக்கமாக விவாதிக்கிறது.  குறிப்பாக பிரபஞ்சப் பின்புல வெப்பநிலைத் தகவல் மூலம் பெறப்படும் தரவுகள் வாயிலாக பிரபஞ்சம் அதன் ஆரம்ப நிலையில் எவ்வாறு இருந்திருக்கக்கூடும் என்பதை இத்தத்துவம் வாயிலாகத் துல்லியமாகக் கணிக்கக் கூடுமென முன்மொழியப்படுகிறது.

ஏழாம் அத்தியாயம் இத்தத்துவத்தின் அடுத்த கட்ட முன்னேற்றங்கள் பற்றி விளக்குகிறது. குறிப்பாக, தற்சுழல் நுரை[4] பற்றி விவரித்து, அது எதிர்காலத்தில் எந்த அளவு அடிப்படை இயற்பியலில் நமது புரிதலை மாற்றக்கூடும் என்பது குறித்தும் எழுத்தாளர்கள் எழுதியுள்ளனர்.

பின்வரும் அத்தியாயங்கள் இத்தத்துவத்தின் வெவவேறு முன்னேற்றங்களைப் பற்றி விவரித்து விட்டு, புத்தகத்திற்கு முடிவுரை எழுதப்பட்டுள்ளது.

இந்தப் புத்தகம் அதிக அளவு தொழில்நுட்ப விஷயங்களை விவரிக்காமல், மிகச் சுருக்கமாக, மிகக் கச்சிதமாக பொதுமக்களும் புரியும் வண்ணம் வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல்  பற்றி விளக்கியுள்ளது.

ஏற்கெனவே நாம் அவசரத்தில் செல்வோருக்கான வான இயற்பியல் என்றும் புத்தகத்தைப் பற்றித் தெரிவித்திருந்தோம். அதேபோல இந்தப் புத்தகத் தலைப்பையும் அவசரத்தில் செல்வோருக்கான வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் என்று வைத்திருக்கலாம். அந்த அளவிற்கு புத்தகம் வெகு வேகமாகச் செல்கிறது.

வளைப்பண்புக் குவாண்டம் ஈர்ப்பியல் என்ற தத்துவத்தை எளிய ஆங்கிலத்தில் புரிந்துகொள்ள முயல்வோருக்கு, இந்தப் புத்தகம் மிகவும் கைகொடுக்கும்.

உசாத்துணைகள்

[1] நடராஜன் ஸ்ரீதர், புத்தக மதிப்புரை : அஸ்றோபிசிக்ஸ் பார் பீபிள் இன் ஹர்ரி,   வல்லமை, 2021
https://www.vallamai.com/?p=103375

[2] Gambini, Rodolfo, and Jorge Pullin. Loop quantum gravity for everyone. World Scientific, 2020.

[3]  நடராஜன் ஸ்ரீதர், வளைய குவாண்டம் ஈர்ப்புவிசை ஓர் அறிமுகம். முழுமை அறிவியல் உதயம் 13(1). 10411 – 10418, 2021
https://www.researchgate.net/publication/338816881_valaiya_kuvantam_irppuvicai_or_arimukam

[4] நடராஜன் ஸ்ரீதர், நாகேஸ்வரன் ராஜேந்திரன், பிரபஞ்சக் கட்டமைப்பில் தற்சுழல் நுரை.  முழுமை அறிவியல் உதயம் 14(4). 56 – 74, 2021
https://www.researchgate.net/publication/351978276_pirapancak_kattamaippil_tarculal_nurai

பதிவாசிரியரைப் பற்றி