கருந்துளைகளும் அழிந்துபோகும்...

கருந்துளையானது, ஒரு கட்டத்தில் காற்றோடு காற்றாய் கரைந்து மறைந்து போய்விடும் என்று கடந்த 1974-ம் ஆண்டு, மறைந்த பிரபல இயற்பியலாளர் ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் கணித்துச் சொல்லியிருக்கிறார்.

சொன்னது உலகப் புகழ்பெற்ற விஞ்ஞானி ஹாக்கிங்காகவே இருந்தாலும் கூட, பூமி, சூரியன் போன்ற கிரகங்கள் மற்றும் நட்சத்திரங்களை விட ஆயிரம் பல்லாயிரம் மடங்குகள் பெரிய பிரபஞ்ச அமைப்புகளையும் துச்சமென எண்ணி விழுங்கிவிடக் கூடிய கருந்துளை எப்படி கரைந்து மறைந்து போகும் என்று சந்தேகமும், குழப்பமும் ஏற்படுவதும் இந்த கருத்தை ஏற்றுக்கொள்வது கடினம் என்பதும் இயல்புதான்.

இப்போது, கருந்துளை குறித்த ஹாக்கிங் கணிப்பு உண்மை என்று இஸ்ரேல் நாட்டில் உள்ள டெக்னியான் இஸ்ரேல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர் மற்றும் கருந்துளை ஆய்வாளர் ஜெப் ஸ்டைன்ஹவ்வார் (Jeff Steinhauer) தலைமையிலான ஆய்வுக்குழுவினர் சமீபத்தில் நிரூபித்துள்ளனர்.

தொடர்ச்சியாக ‘நெகட்டிவ் எனர்ஜி’ கொண்ட பல்வேறு வகையான துகள்களை விழுங்கிக்கொண்டே இருப்பதால், ஒரு கட்டத்தில் கருந்துளை களின் நிறையானது நெகட்டிவ் எனர்ஜி கொண்ட துகள்களால் உறிஞ்சப்பட்டு இல்லாமல் போய்விடும் என்றும், அதனாலேயே கருந்துளை இறந்து போய்விடும் என்றும் கூறப்படுகிறது.

முக்கியமாக, விண்வெளியில் உள்ள வெற்றிடம் பொதுவாக ஒன்றும் இல்லாத வெற்றிடமாகவே கருதப்பட்டாலும், குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் விதிகளின்படி, விண்வெளியின் வெற்றிடத்தில் பருப்பொருள் மற்றும் எதிர்பருப்பொருள் ஆகியவற்றுக்கு இடையில் ஒரு வினையானது தொடர்ச்சியாக நிகழ்ந்துகொண்டே இருக்கிறது என்பதே உண்மை என்று கூறப்படுகிறது.

பருப்பொருளுக்கு எதிரான மின்னூட்டம் (electric charge) கொண்ட துகள்கள் எதிர்பருப்பொருள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பருப்பொருள் மற்றும் எதிர்பருப்பொருள் (matter-antimatter) ஆகியவை இணையாக இருந்தாலும், ஒன்றை ஒன்றை அழித்துக்கொள்ளும் தன்மை கொண்டவை. ஆனால், இவை இரண்டும் ஒரு கருந்துளைக்கு அருகில் வரும்போது, கருந்துளையின் ஈர்ப்பு சக்தியானது அவற்றை வெவ்வேறு திசைகளில் பற்றி இழுத்து ஒன்றை ஒன்று அழிக்காமல் தடுத்துவிடும் என்று கூறப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு கருந் துளையில் இருந்து ஒரு வகை கதிர்வீச்சு வெளியாகும் என்று ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் கண்டுபிடித்துக் கூறியதால் அந்த கதிர்வீச்சு ‘ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு’ என்று அழைக்கப்படுகிறது. மிகவும் முக்கியமாக, கருந்துளையின் ஈர்ப்பு சக்தியால் எதிர்பருப்பொருளில் இருந்து பிரிக்கப்படும் பருப்பொருள்தான் ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சாக கருந் துளையில் இருந்து வெளியேறுகிறது என்பதும், ஆனால் அதேசமயம், எதிர் பருப்பொருளானது கருந்துளைக்குள் உறிஞ்சப்பட்டுவிடுகிறது என்பதும் இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.

அப்படி தொடர்ந்து கருந்துளைக்கு உள்ளே உறிஞ்சப்படும் நெகட்டிவ் எனர்ஜி கொண்ட எதிர்பருப்பொருள் காலப்போக்கில் மிகவும் அதிகமாகி கருந்துளையையே அழித்துவிடும் என்பதே இந்த ஆய்வில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ள ஹாக்கிங் கணிப்பாகும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, உண்மையான கருந்துளையைக் கொண்டு இந்த ஆய்வை மேற்கொள்வது சாத்தியமில்லாத ஒன்று என்பதால், பருப்பொருள்-எதிர்பருப்பொருள் ஆகியவற்றுக்கு பதிலாக குவாண்டம் ஒலி அலை களால் ஆன ‘போனான் (phonon) துகள்’ இணைகளை பயன்படுத்தினார் ஆய்வாளர் ஸ்டைன் ஹவ்வார்.

கருந்துளையின் ஈர்ப்பு சக்தியை உற்பத்தி செய்ய போஸ் ஐன்ஸ்டீன் கண்டென்சேட் (Bose-Einstein condensate) எனப்படும் மிக மிக குளிர்ந்த ஒரு வாயு பயன்படுத்தப்பட்டது.

இந்த ஆய்வில், எதிரெதிர் திசையில் பயணிக்கும் போனான்களில், வேகமாக பயணிக்கும் போனான் கருந் துளைக்கு உள்ளே உறிஞ்சப்படும் துகள் போலவும், மெதுவாக பயணிக்கும் போனான் கருந்துளைக்கு வெளியே செல்லும் ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு போலவும் செயல்பட்டன என்பது இங்கு கவனிக்கத்தக்கது.

முக்கியமாக, கருந்துளையாய் செயல்படும் போஸ் ஐன்ஸ்டீன் கண்டென்சேட் வாயுவை நோக்கி வேகமாக செல்லும் போனான், வேகமாக வரும் அலையை நோக்கி ஒருவர் வேகமாக நீச்சல் அடிப்பது போன்றது. நீச்சல் அடிப்பவரின் வேகத்தைவிட அலையின் வேகமானது அதிகமாக இருந்தால், அந்த அலையானது நீச்சல் அடிப்பவரை இழுத்துக்கொண்டு கடலுக்குள் சென்றுவிடும்.

அதைபோலவே, வாயுவை நோக்கி வேகமாக செல்லும் போனான்கள் அந்த வாயுவுக்குள் உறிஞ்சப்பட்டு காணாமல் போகும் என்று விளக்கு கிறார் விஞ்ஞானி ஸ்டைன்ஹவ்வார்.

ஆக மொத்தத்தில், ‘வல்லவனுக்கு வல்லவன் இவ்வையகத்தில் உண்டு’ என்பதைப் போல, உலகங்களை விழுங்கி ஏப்பம் விடும் கருந்துளைகளும் இறுதியில் அழிந்துவிடும் என்று உலகில் முதல் முறையாக நிரூபித்துள்ளது இந்த புதிய ஆய்வு.