ஏழாவது வாரமும், இந்த உரையாடல் தொடர்ந்தது. அன்றும், வழக்கம் போல, மஞ்சுவும், அருணும் தவறாமல் வந்திருந்தார்கள்.

அருண்: “லைகோவின் இரண்டு மையங்களும் 3,500 கிலோமீட்டர் தொலைவில் ஏன் அமைத்தார்கள்?”

”நல்ல கேள்வி. முதலில், இவ்வகை அமைப்பிற்கு, மிகவும் சமமான நிலப்பரப்பு தேவை. இன்னொரு விஷயம், ஒளியின் வேகம் சம்பந்தப்பட்டது. லூயிஸியானா மற்றும் வாஷிங்டன் மாநிலங்களில் உள்ள இரு மையங்களுக்கும் இடையே உள்ள தூரம், 3,500 கிலோமீட்டர்கள். நம் பூமிக்கு, பிரபஞ்சத்திலிருந்து வெகு தொலைவிலிருந்து வந்தடையும் ஈர்ப்பு அலை, இரண்டு தளங்களையும் வந்தடையும் என்பது கணிப்பு. ஒளி, இவ்விரண்டு மையங்களையும் (ஈர்ப்பு அலைக்கும் அதே வேகம்தான்) வந்தடைய கிட்டத்தட்ட 10 மில்லி நொடிகள் பிடிக்கும். அதாவது, எந்த ஒரு மையம் பதிவு செய்யும் ஈர்ப்பு அலையும் இன்னொரு மையத்தில், 10 மில்லி நொடிகளுக்குள் பதிவாக வேண்டும். இல்லையேல், அது ஒரு ஈர்ப்பு அலையே அல்ல”

மஞ்சு:”புரிகிறது. மற்ற அமைப்புகள் செய்யாத, எதை, லைகோ செய்துவிட்டது?”

“முதலில் ஒன்றைப் புரிந்து கொள்வது அவசியம். இது ஒரு நெய் தடவிய தூய விஞ்ஞானம். ரஷ்யா, அமெரிக்கா, சைனா மற்றும் இந்தியா போன்ற நாடுகள் ஈடுபடும் ரகசிய அணுகுண்டு விஞ்ஞானம் அல்ல. உலகில் பல அமைப்புகள் இருந்தாலும், இந்த அமைப்பில் வேலை செய்யும் விஞ்ஞானிகள் தாராளமாக ஒத்துழைக்கிறார்கள். லைகோ ப்ராஜக்டில், பல ப்ரிடிஷ், இத்தாலிய, ஜெர்மன் விஞ்ஞானிகள் பங்கேற்றார்கள். அமெரிக்காவில் இருப்பதால், Caltech மற்றும் MIT –யின் பங்கு அதிகம். Advanced LIGO இதற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் லேசர்களில் மிகப் பெரிய முன்னேற்றங்களைக் கொண்டு வந்தது. ஆனால், இதில் மிக முக்கிய முன்னேற்றம், சுற்றியுள்ள மிகச் சின்ன அதிர்வுகளை அங்குள்ள கண்ணாடிகள் எப்படித் தவிர்த்தன என்பது. எல்லா ஈர்ப்பு அலை மையங்களின் மிகப் பெரிய எதிரி, உதிரி அதிர்வுகள். இந்த அதிர்வு குறைப்பு விஷயத்தில் பெரிய பங்கு ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகளுடையது”.

ம: “அது என்ன உதிரி அதிர்வுகள்?”

“சற்று நினைத்துப் பாருங்கள். இரண்டு ‘ப’ வடிவில் 4 கிலோமீட்டர்கள் துல்லியமாக வெற்றுக் குழாய்களை மிகவும் உழைத்து நிறுவுகிறீர்கள். அதற்காக, பக்கத்தில் இந்த அன்றாட வாழ்க்கை விஷயங்களை, தடுக்க முடியுமா? உதாரணத்திற்கு:

• மண்ணைத் தோண்டும் விவசாய எந்திரம்
• பக்கத்தில் உள்ள நெடுஞ்சாலையில் பயணிக்கும் லாரிகள்
• கரையில் மோதும் கடல் அலைகள்
• கோடையில் பெரும் இடி
• ராணுவ விமானம் சற்று கீழே பறக்கும் அதிர்வு
• மிகப் பெரிய போக்குவரத்து விமானம் கீழிறங்குவது அல்லது மேலேறுவது

இது ஒரு சின்னப் பட்டியல்தான். ஆனால், ஒரு ப்ரோட்டானின் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு அசைவிற்காகக் காத்திருக்கும் லைகோ போன்ற அமைப்புகளை, இந்த அதிர்வுகள், பாடாய் படுத்தும் சக்தி கொண்டவை. முதல் கட்ட அதிர்வுக் கட்டுப்பாடு, hydraulics மூலம், அதிர்வுக்கேற்றாற் போல, துல்லிய எந்திரங்களைக் காப்பது. இந்த அதிர்வைக் குறைக்கும் முறைகள், எல்லா தளங்களிலும் (ஜெர்மனி, இத்தாலி, அமெரிக்கா) உண்டு. அடுத்த கட்ட அதிர்வு, பூமியில் நிகழும் மிகச் சிறிய அதிர்வுகள். இதைச் சமாளிக்க பல அடுக்கு பெண்டுலங்களைப் பயன்படுத்தி ஸ்திர்ப்படுத்துகிறார்கள். முதலில், வெற்றுக் குழாய்க்குள்ளிருக்கும் இக்கண்ணாடியை, மெல்லிய எஃகு கம்பிகளில் தொங்க விட்டிருந்தார்கள். ஆனால், இவற்றின் துல்லியம் போதவில்லை. Thermal Noise என்ற வெப்ப மாற்றத்தால் உருவாகும் சலசலப்பு, பெரிய பிரச்சினையாய்ப் போனது. இதற்காக, பெரும் ஆராய்ச்சிக்குப் பிறகு, மிகவும் சன்னமான Silica string –ல் (இது மிகத் தூய கண்ணாடி இழை) இந்த ராட்சச கண்ணாடிகளைத் தொங்க விட்டு வெற்றி பெற்றார்கள். ஆனால், இதில் இன்னும் ஒரு சிக்கல் இருக்கத்தான் செய்தது.”

அ:”அதென்ன புதிய சிக்கல்?”

“சுறுக்கமாகச் சொன்னால், பூமியின் சுழற்சி. பூமி சுழலும் பொழுது, நிலமும் மிகச் சின்ன அளவில் அதிரும். ஒரு Ferris Wheel அருகே நின்று பார்த்தால், அதன் சுழற்சி அவ்வளவு சீராக இல்லாதது தெரியவரும். சற்றுத் தள்ளி நின்றால், சுழற்சி சீராக இருப்பதாகவே தோன்றும். இதுவும் அப்படித்தான். இரு கரங்களுக்குள் இருக்கும் கண்ணாடிகள், பூமியின் சுழற்சியால் கூட பாதிக்கலாகாது. இதற்காக, இந்த வெற்றுக் குழாய்க்குள், துல்லியமாக அதிர்வை அளவிடும் seismometers -களைப் பயன்படுத்தினார்கள். பூமியில் எந்த அதிர்வு நிகழ்ந்தாலும், அதை அளந்து, அதற்கு தகுந்தாற் போல, ஒரு மோட்டரை இயக்கி, கண்ணாடிகளை நகராமல் பார்த்துக் கொண்டன. இதைப் போன்ற அதிர்வு மானிகள் இரு கரங்களிலும், பல்வேறு இடங்களில் நிறுவினார்கள். இதனால், பூமியில் என்ன நடந்தாலும், சற்றும் அசையாத கண்ணாடிகள், லைகோவின் கண்ணாடிகள்! இது வெறும் மேல்வாரியான ஒரு விளக்கம். பல்வேறு degrees of freedom –ல் ஒரு தொங்கும் கண்ணாடியை அசையாமல் பார்த்துக் கொள்வது மிகக் கடினமான விஷயம். Kip Thorne இதை, ஒரு 30 ஆண்டுகளுக்கு முன்னால், மிகத் துல்லியமாக கணித்து விட்டார். அதாவது 10^-21 மீட்டர் அளவுதான் ஈர்ப்பு அலையின் தாக்கம் இருக்கும் என்று தெளிவாகப் பதிவு செய்தார். எப்படி, நம்மை சூழ்ந்திருக்கும் ராட்சச அதிர்வுகளைத் தாண்டி (ஈர்ப்பு அலைகளை ஒப்பிடுகையில்) இவற்றைப் பதிவு செய்வது? டில்லி, சாந்தினி சவுக்கில், ஒரு சின்ன இறகின் அதிர்வைப் பதிவு செய்வது, இதைவிட மிக எளிது!”

ம: “மிக சன்னமான ஈர்ப்பு அலைகள் மட்டுமே அசைகக்கூடிய ஒரு அமைப்பை உருவாக்குவது எவ்வளவு கடினம் என்பது புரிகிறது. வேறு என்ன புதுமைகள் இதில் அடங்கும்?”

”லேசர்களின் தன்மை, வெப்ப நிலைக்கு ஏற்றார் போல, சற்று மாறுபடும். அணுவிலும் குறைந்த அளவு அளவீடல் என்று வந்துவிட்டால், இந்த வெப்ப மாற்றங்கள் பூதாகாரமாகத் தோன்றும் விஷயம். லைகோவில், அணு அளவு வெப்ப மாற்றங்களைக் கையாளும் முழு அமைப்பும் உள்ளது. இதை Thermal compensation system என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது இரு கரங்களிலும் தனியாக இயங்கும் அமைப்பு. மேலும், பல வித கட்டுப்பாடுகளை, கணினிகள், உடனுக்குடன் செய்து விடும் நவீன எந்திரங்கள் இவை. மற்ற நாடுகளில் விஞ்ஞானிகள், பல முன்னேற்றங்களை, படிப்படியாக கொண்டு வந்தார்கள். அவர்களுடன் நெருக்கமாக வேலை செய்த அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள், லைகோவில் இந்தப் புதுமைகளை, மற்ற நாட்டு விஞ்ஞானிகளின் ஒத்துழைப்போடு செய்துள்ளார்கள்”

அ: “எதற்காக இத்தனை மெனக்கிட வேண்டும்? ஏன், 4 கிலோமீட்டரை, 16 கிலோமீட்டர் நீளமுள்ள கரங்களாய் மாற்றக் கூடாது?”

“4 கிலோமீட்டர் தொலைவு என்பது ஒரு லேசர் கதிரை சற்றும் பிழறாமல் நேராக வைப்பது ஒரு மிகப் பெரிய சவால். 16 கிலோமீட்டர் என்பது ஒரு நெடுஞ்சாலை விஷயத்தில் சாதாரணம். ஆனால், 16 கிலோ மீட்டர் , துல்லிய நேராக, வெற்றிடத்தை உருவாக்குவது. ஒரு மிகப் பெரிய சவால். அதிலும், அணு அளவு கூட விலகாமல், எந்த அதிர்வையும் பொருட்படுத்தாமல், வெப்ப மாற்றங்களைக் கையாள்வது, இன்றைய தொழில்நுட்பத்தில் சாத்தியம் இல்லை. இந்த 4 கிலோ மீட்டர் தூரத்திற்குள், பயணிக்கும் லேசர் கதிர், கிட்டத்தட்ட 280 முறை, முன்னும் பின்னும் பயணிக்கிறது. இதன் கடைசியில் இணையும் இந்த லேசர் கதிர்களில் மிகச் சிறிய அளவு phase shift இருந்தால், அது ஒரு ஈர்ப்பு அலையின் அடையாளம். பெரும்பாலும், எந்த வித மாற்றமும் இந்த 280 முறைப் பயணத்தில் இருக்காது. இதில் முக்கியமாக இரு வகை நுட்பங்கள் அடக்கம். முதலில், ‘ட’ வடிவில் இயங்கும் Michelson Interferometer. இன்னொன்று, லேசர் அலைகளின் சக்தியைக் கூட்டி, அதைப் பல முறை முன்னும் பின்னும் போக வைக்கும் Fabry Perot cavity அமைப்பு. இந்த Fabry Perot cavity உத்திக்கு நீளம் ஒரு முக்கிய அம்சம். எல்லா நீளத்திலும், இதன் சக்திப் பெருக்கம் சாத்தியமல்ல. இவற்றை எல்லாம் மனதில் கொண்டுதான் இரு கரங்களையும் 4 கிலோமீட்டர் தூரம் என்று தீர்மானித்தார்கள். இந்த முன்னேற்றங்கள் அமெரிக்காவில் நடக்கையில் இத்தாலியர்களும் VIRGO –வை முன்னேற்றி வந்தார்கள். 2009 –லிருந்து, இத்தாலிய அமைப்பு தன்னுடைய மானியை, அமெரிக்கர்களுடன் முன்னேற்றி வந்தார்கள். இந்தப் புதுமைகள் மற்றும் மாற்றங்கள் எல்லாம் முடிய, 2017 வரை ஆகியது. இன்று, பல்வேறு உலக மையங்கள், ஒன்றிணைந்து, இந்த ஆராய்ச்சியில் பலவித புதிய புரிதல்களுக்கு உதவி வருகிறார்கள். கொஞ்சம் டெக்னிகலாக இருக்கும். ஆனால், லைகோ மற்றும் விர்கோ பற்றிய முழுப் புரிதலுக்கு இந்த விடியோவைப் பல முறைப் பாருங்கள்”

ம: “லைகோவின் மிகத் துல்லியமான Instrumentation ஓரளவிற்குப் புரிகிறது. இதனால், எவ்வித ஈர்ப்பு அலைகளைப் பதிவு செய்தார்கள் என்று சொல்ல முடியுமா?”

“தாராளமாக. அடுத்த வாரம் அதை அலசுவோம். பிரிவதற்கு முன், ஒன்று சொல்லி விடுகிறேன். பொது வெளியில், 2015-ல் ஈர்ப்பு அலைகளை பதிவு செய்து விட்டதாக அறிவித்தாலும், அதிலும் ஒரு ஆரம்ப நிலை பதிவு எந்திரத்தின் பெரிய குறைபாடுகள் இருக்கத்தான் செய்தது”