“Mission impossible போல இருக்கிறதே. யார் சார் அந்த டாம் க்ரூஸ்?”

அடுத்த வார சந்திப்பில், சில அடிப்படை ஈர்ப்பு அலை அளவீடல்கள் பற்றிய ஒரு விவரமான உரையாடல் நிகழ்ந்தது.

மஞ்சு: “போன வாரம் ஈர்ப்பு அலைகள் பற்றி மிக Interesting உரையாடல். இத்தகைய விஞ்ஞான அளவீடல்கள் எவ்வளவு பெரிய சவால் என்று கொஞ்சம் புரிய வந்தது”

“உண்மையாகவே புரிந்ததா? இன்னும் அளவீடல் பற்றி நாம் பேசவே இல்லை. அதை, இந்த வாரம் கொஞ்சம் விளக்கலாம் என்றிருந்தேன்”

ம: “தூரம், அகலம், உயரம், அழுத்தம், வெப்பம், அதிர்வு என்று பல விஷயங்களை பெளதிகத்தில் துல்லியமாக அளக்க, நமக்கு, இன்று தெரியும். இன்று ஒரு மின்னணு கடிகாரம் உடல் சம்பந்தமான பல விஷயங்களை, சர்வ சாதாரணமாக அளக்கிறது. இந்தத் துறையில் அப்படி என்ன சவால் தனியாக மற்ற பெளதிகத் துறையில் இல்லாதது, இருக்கிறது?”

“பொதுவாக, மற்ற துறைகளில் நேரடி அளவீடல் என்பது சாத்தியம். ஒரு கட்டிடத்தின் உயரம் 430 மீட்டர் என்று ஒருவர் சொன்னால், அதை இன்னொருவர் ஊர்ஜிதப்படுத்தலாம், அல்லது, அவர் இன்னொரு அளவீட்டின் மூலம், எதிர்க்கலாம். ஆனால், ஒரு மலையின் எடை இத்தனை டன் என்பதை நீங்களானாலும் சரி, நானாலும் சரி, ஒரு தராசில் வைத்து ஊர்ஜிதப்படுத்தப் போவதில்லை. இது ஒரு மறைமுக அளவீடல் (indirect measurement) முறை. அதே போல, சூரியன் 93 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ளது என்பதை,  யாரும் பயணம் செய்து தூரத்தை அளக்கப் போவதில்லை. விண்பெளதிக அளவீடல்கள் அனைத்துமே மறைமுக அளவீடல்கள் தான். இதை முதலில் நாம் புரிந்து கொண்டால், இந்த விஞ்ஞானம் சரியாகப் புரிய வரும்”

அருண்: “மிகச் சரியாக சொன்னீங்க சார். எப்படி பூமியின் மிகச் சிறிய அளவு அசைவைத் துல்லியமாக அளப்பது?”

“ஓரு ப்ரோட்டானின் ஆயிரத்தில் ஒரு பகுதி அசைவைச் சரியாக அளப்பது முதல் சவால். அதைச் சரியான அளவீடல் என்று விஞ்ஞான சமூகம் ஒப்புக் கொள்ளவும் வேண்டுமே!”

அ: “Mission impossible போல இருக்கிறதே. யார் சார் அந்த டாம் க்ரூஸ்?”

“ஹாலிவுட் வேண்டாமே. 1953 வரை, விஞ்ஞான விவாதம், ஈர்ப்பு அலைகளுக்கு சக்தி உண்டா என்ற தடத்திலேயே போய்க் கொண்டிருந்தது. அமெரிக்க விஞ்ஞானி, ரிச்சர்டு ஃபைன்மேன், (Richard Feynman) உண்டு என்று ஒரு சிந்தனைச் சோதனை மூலம் விளக்கிய பின், அந்த கருத்தரங்கிற்கு வந்த ஜோசப் வெபர் என்ற விஞ்ஞானி, ஈர்ப்பு அலைகளை அளப்பது என்று களத்தில் இறங்கினார். இவருடைய முயற்சிகள் பலனளிக்க பத்து ஆண்டுகளுக்கும் மேலாகியது”

அ: “அதாவது 1960 -களில் முதலில், ஈர்ப்பு அலைகள் முதலில் அளக்கப்பட்டனவா?”

“டெக்னிகலாகச் சொன்னால், அது உண்மை. ஆனால், முதல் படி ஒன்றும் வெற்றிப் படியல்ல. வெபர் ஒரு மிகத் திறமையான அளவியல் நிபுணர். அவருக்கு, ஈர்ப்பு அலையின் துல்லியத் தேவை புரிந்திருந்தது. அத்துடன், பல இன்றைய வெற்றிகளுக்கு அடிப்படை, அவரது முயற்சிகள். அவருடைய ஐடியா, நம்மைத் தாண்டிச் செல்லும் ஈர்ப்பு அலைகள், அவருடைய மிகத் திறமையான மெக்கானிகல் அமைப்பில் ஒரு துடிப்பை உருவாக்கும் என்று நினைத்து வடிவமைத்தார்.

ஒரு மிகப் பெரிய அலுமினிய சிலிண்டரில் (3 டன் எடை), அதன் மத்தியில் ஒரு அதிர்வைப் பதிவு செய்யும் பல ஆண்டனாக்களைப் பொருத்தி, இந்த அமைப்பு, ஒரு கம்பி மூலம் தொங்க விடப்பட்டது. அத்துடன், இந்த அமைப்பு, ஒரு வெற்று அமைப்பில் (vacuum chamber) வைக்கப்பட்டது. இவ்வாறு அமைத்தால், சாதாரண அன்றாட வாழ்கை அதிர்வுகள், சின்ன நில நடுக்கங்கள் இந்த அளவிடல் அமைப்பை பாதிக்காது. இதை அமெரிக்காவில் (கிழக்குப் பகுதி) உள்ள மேரிலேண்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் அமைத்ததோடு நிற்காமல், 950 கிலோ மீட்டர் தள்ளியுள்ள சிகாகோ அருகில் இன்னொரு அளவிடல் அமைப்பையும் (அதே வடிவமைப்பு) உருவாக்கி, இரு மையங்களையும் ஒரு அதிவேக தொலைப் பேசி இணைப்பின் மூலம் இணைத்தார்.

பூமிக்கு வெளியிலிருந்து நம்மை அடையும் ஈர்ப்பு அலைகள், இரண்டு மையங்களிலும் அதே அதிர்வைப் பதிவு செய்ய வேண்டும். இவருடைய அடிப்படை சிந்தனைகள் இன்றைய நவீன அளவிடல்களுக்கும் பொருந்தும். இன்றைய லைகோ, வெபர் உருவாக்கியதைப் போலவே, இரு மைய அளவீடல் கருவி. இரு மையங்களும், அமெரிக்காவில், 3,500 கிலோ மீட்டர்கள் தள்ளியுள்ளன. இன்னும் துல்லிய அளவீடல்களுக்காக, ஜெர்மனி, இத்தாலி, எதிர்கால இந்தியா என்று இந்த வெபர் டிஸைன் இன்றும் தொடர்கிறது”.

ம: “இத்தனை தொலைநோக்குடைய வெபர் ஏன் வெற்றி பெறவில்லை?”

“1969 -ல் ஈர்ப்பு அலைகளை அவருடைய மானிகள் துல்லியமாக பதிவிட்டுள்ளன என்று வெபர் அறிவித்தார். உள்ளூர் ரேடியோ மற்றும் பல அணு அளவு அதிர்வுகள் எப்படி தன்னுடைய மானியை பாதிக்காது என்றும் விளக்கினார். அவர், நம்முடைய  பால்வழி மண்டலத்தின் (center of the milky way galaxy) மத்தியிலிருந்து இந்த ஈர்ப்பு அலைகள் உருவாகின என்றும் பதிவு செய்தார்.”

அ: “இதில் தவறு ஒன்றும் இருப்பது போலத் தெரியவில்லையே?”

“மேல்வாரியாகப் பார்த்தால், அப்படித்தான் தோன்றும். ஈர்ப்பு அலைகளைப் புரிந்து கொள்ள விழைபவர்கள், இன்னும் கூர்ந்து கவனிக்க வேண்டும். இதில், அருமையான விஞ்ஞான வாதங்கள் அடங்கும். சுருக்கமாக இவை:

1. ஈர்ப்பு அலைகளுக்கு சக்தியுண்டு என்று பார்த்தோம். ஐன்ஸ்டீனின் பொது ஒப்புமைக் கொள்கையின்படி, ஈர்ப்பு அலைகள், மிகப் பெரிய அளவில் திண்மையை சக்தியாக (sudden conversion of huge mass into energy of astronomical proportions) மாற்றும் பொழுது உருவாகும் ஒரு தாற்காலிக நிகழ்வு
2. வெபரின் மானியின் அளவிடலை வைத்துக் கொண்டு பார்த்தால், நம்முடைய பால்வழி மண்டலத்தின் (Milky Way Galaxy) மத்தியில், 1,000 சூரிய திண்மை, (1,000 solar masses) சக்தியாக, ஒவ்வொரு நொடியும், மாறிக் கொண்டே இருக்க வேண்டும்
3. இந்தக் கணக்கு நிச்சயம் உதைக்கிறது. இவ்வாறு நிகழ்ந்து கொண்டே இருந்தால், நம்முடைய மண்டலம் என்றோ விலகிச் சென்று, அதனுடைய சீரான இயக்கத்தை இழந்திருக்கும்! பால் திரிந்த மண்டலமாகியிருக்கும் 😊 அது உண்மையல்ல. பல கோடி வருடங்களாக, அதே சீரில், இயங்கி வரும் மண்டலம் நம்முடையது.
4. வெபரின் திறமையை யாரும் குறை சொல்லவில்லை என்றாலும், விஞ்ஞானத்தில் எந்த ஐயமும் இல்லாமல் கோட்பாடும், அளவீடும் ஒத்துப் போக வேண்டும்.
5. விஞ்ஞானிகள் வெபரின் முடிவுகள், ஈர்ப்பு அலைகளினால் அல்ல என்று முடிவு செய்தனர்

இரண்டு விஷயங்களை, இங்கு கவனிக்க வேண்டும். முதல் விஷயம், நம்முடைய பால்வெளி மண்டலத்தின் நடுவில் மிகப் பெரிய கருந்துளை, அதாவது 4 மில்லியன் (Sgr A*) சூரிய திண்மை ( 4 million solar masses) இருப்பது, பிற்காலத்தில் உறுதி செய்யப்பட்டது. ஆனால், அது நம்முடைய சீரான இயக்கத்தை உருவாக்க காரணமாக இருந்ததே தவிர, ஈர்ப்பு அலைகளை உருவாக்குவதில்லை. இதை மிகத் தெளிவாகப், புரிந்து கொள்ளுதல் அவசியம். ஒரு பெரிய கருந்துளை இருப்பதனால், எந்த வித தாற்காலிக ஈர்ப்பு அலையும் உருவாக்கப்படுவதில்லை. நம்முடைய, மற்றும் பல மண்டலங்களின் அம்சம் இது என்று நம் மனதில் பதித்துக் கொள்ளுதல் வேண்டும். இரண்டாவது விஷயம், வெபரின் தொலைநோக்கிற்கு மரியாதையாக, அமெரிக்க விண்வெளிக் கழகம், ஒவ்வொரு ஆண்டும், விண்வெளி அளவீடல் துறையில் மானிகளை உருவாக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு அவர் பெயர் தாங்கிய பரிசை வழங்கி வருகிறது”.
https://aas.org/grants-and-prizes/joseph-weber-award-astronomical-instrumentation

அ: “அருமையான விளக்கம் சார். வெபரின் தோல்வியை அடுத்து என்ன நடந்தது?”

“அதை அடுத்த வாரம் விவரமாகப் பார்ப்போம்”.