विश्वं दर्पणदृश्यमाननगरीतुल्यं निजान्तर्गतं
The universe is like a city seen reflected in a mirror
(8th-century philosopher Adi Shankaracharya)

இன்று தொலைநோக்கி வழியாகப் பிரபஞ்சத்தை நோக்கும் மனிதன் தன்னைத் தானே முதன்முதலில் எப்போது பார்க்கத் தொடங்கினான்? அமைதியாக காணப்படும் கடல், ஆறு, குளம், குட்டை போன்ற நீர்நிலைகளின் மேற்பரப்பில் மங்கலான பிரதிபலிப்பில் தன் உருவத்தைக் கண்டபோது அவனுக்கு வியப்பாக இருந்திருக்கலாம். கையை நீட்டினால் தொட முடியாததும், நீர் அசைந்தால் மறைந்து போவதுமான அந்த அனுபவங்கள் பின்னாளில் அவனுடைய அறிவியல் சிந்தனையில் பெரிய கேள்வியை எழுப்பியிருக்கும். அதாவது தனது உருவம், வானம், மரம், செடி ஆகியவற்றை நீரின் மேற்பரப்பு எவ்வாறு திருப்பிக் காட்டுகிறது என்று. ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகாலமாக அதற்கான தேடலில் இரண்டு பொருட்கள் முக்கியப் பங்கு வகித்து வந்தது. ஒன்று உலோகம் மற்றொன்று கண்ணாடி. இவை இரண்டும் தனித்தனியான பொருட்களாகத் தோன்றினாலும், மனித நாகரிகத்தின் வளர்ச்சியில் பல இடங்களில் ஒன்றோடொன்று பின்னிப் பிணைந்து அறிவியல் சிந்தனைகளை மாற்றி அமைத்துள்ளது. ஒருபக்கம் ஒளியை ஊடுருவச் செய்து வடிவத்தைக் தாங்கும் கண்ணாடி. இன்னொரு பக்கம் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கச் செய்து அதை வலுப்படுத்தும் உலோகம். இவ்விரண்டின் அறிவியலும் இணைந்து இன்று மனிதனுடைய பார்வையை பூமியிலிருந்து விண்வெளிக்குத் திருப்பி உள்ளது.

உக்கமும் தட்டொளியும் தந்துன் மணாளனை

இயற்கையில் காணப்பட்ட பளபளப்பான கற்களும், செம்பு, வெள்ளி போன்ற உலோகத் துண்டுகளும் நன்கு மெருகூட்டப்பட்டபோது அவற்றின் மேற்பரப்பில் உருவங்கள் பிரதிபலிப்பதை மனிதன் அறியத் தொடங்கினான். முதலில் அழகு, அலங்காரம், ஆடம்பரம் என்பதற்காகப் பயன்படுத்தப்பட்டவை, பின்னர் தொழில்நுட்பமாக மாறத்தொடங்கியது. இன்று எகிப்து, மெசபொத்தேமியா, கிரேக்க உலகம், ரோமானியப் பண்பாடு, இந்தியா உள்ளிட்ட பல பண்டைய நாகரிகங்களில் உலோகக் கண்ணாடிகளின் தொல்லியல் சான்றுகளைக் காணமுடிகிறது. செம்பு, வெண்கலம், வெள்ளி போன்ற உலோகங்களால் மெருகூட்டப்பட்டு பிரதிபலிக்கும் கண்ணாடிகள், காலப்போக்கில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து பிரதிபலிக்கும் திறனை இழந்துவிடுவதை அறிய முடியும். இந்திய மரபில் கேரளத்தின் அரண்முளாக் கண்ணாடி(Aranmula Mirror) இன்றும் இந்த நீண்ட வரலாற்றின் தனித்துவமான நினைவுச்சின்னமாக இருந்து வருகிறது. இதில் இன்றைய சாதாரண கண்ணாடி போல், பின்புறத்தில் பிரதிபலிக்கும் பூச்சு எதுவும் இல்லை. மிக நுணுக்கமாகத் தயாரிக்கப்பட்ட உலோகக் கலவையின் மேற்பரப்பே ஒளியை நேரடியாகப் பிரதிபலிக்கிறது. மனிதன் பிரதிபலிப்பை உருவாக்கிய விதங்களில் உலோகத்தின் பங்கு எவ்வளவு ஆழமானது என்பதற்கு இது சிறந்த எடுத்துக்காட்டு.

ஆனால் மணல், சோடா, சுண்ணாம்பு போன்ற பொருட்களை அதிக வெப்பத்தில் உருக்கி உருவாக்கப்பட்ட கண்ணாடி, இயற்கையில் கிடைக்கும் ஒளிபுகும் கற்களிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்ட உலகைத் திறந்தது. ஒளியைத் திருப்பி அனுப்பும் உலோகம் போல் இல்லாமல், வெளிப்படைத்தன்மை கொண்ட கண்ணாடி ஒளியைத் தன்னுள் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது. இந்த இரண்டு பண்புகளும் இணைந்தபோது மனிதனுடைய பார்வையின் எல்லை எதிர்பாராத அளவுக்கு விரியத் தொடங்கியது.

சிறிய கண்ணாடித் துண்டானது, ஜன்னலாக இருந்தபோது வெளி உலகை மனிதனுடைய கண்களுக்கு அருகில் கொண்டு வந்தது. ஆனால் அதன் வடிவத்தையும் மேற்பரப்பையும் கட்டுப்படுத்தத் தெரிந்தபோது அது அறிவியல் கருவியாக மாறியது. இங்குதான் ஒளியியல் அறிவியலின் உண்மையான தொடக்கம் எனக் கூறலாம். சாதாரண கண்ணாடித் துண்டை விட சற்று வளைந்த கண்ணாடியால் ஒளியை குறிப்பிட்ட விதத்தில் திருப்ப முடியும் எனக் கற்றுக் கொண்ட மனிதன், அதன் வளைவு சரியாக அமைந்தால் தொலைவில் உள்ள பொருளிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்களை சிறிய பகுதியில் ஒன்றுகூட்ட முடியும் என்பதை உணர்ந்து, லென்ஸை உருவாக்கினான். மேலும் மறுபுறம் வளைந்த பிரதிபலிக்கும் உலோக மேற்பரப்பும் தொலைவில் இருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்களை ஒன்றுகூட்ட முடியும் என்பதை அறிந்தபோது, இவ்விரண்டு பிரதிபலிக்கும் சாதனங்கள் தொலைநோக்கியின் அடிப்படையாக அமைந்தது.

இந்திய வானியலாளர்கள் பார்த்த வானம்

கலிலியோ தொலைநோக்கியை வானத்தை நோக்கித் திருப்புவதற்கு ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பே இந்திய அறிஞர்கள் வானத்தை ஆராயத் தொடங்கினர். ஆனால் வானத்தைப் பெரிதாக்கிப் பார்க்கத்தக்க கருவிகள் இல்லாததால், அதனை அளந்து புரிந்துகொள்ள முயன்றனர். இந்த வேறுபாடு மிக முக்கியமானது. இரவு வானத்தில் தெரியும் நிலவு, சூரியன், நட்சத்திரங்கள், கோள்கள் ஆகியவற்றின் இயக்கம் மனிதனுக்கு எப்போதுமே வியப்பை ஏற்படுத்தியது. பருவங்கள் மாறுவதையும், மழை வருவதையும், விவசாயத்தைத் திட்டமிடுவதையும், காலத்தை நிர்ணயிப்பதையும் வானத்தின் இயக்கங்களுடன் இணைத்துப் பார்க்க வேண்டிய தேவை ஏற்பட்டது. இந்தியாவில் உருவான மரபு இதன் முக்கியமான ஆரம்ப நிலையாகும். பின்னர் பல நூற்றாண்டுகளில் இந்த வானியல் பாரம்பரியம் கணிதத்துடன் இணைந்து வளர்ந்தது. முதலில் கண்களால் வானத்தைப் பார்க்கத் தொடங்கியவர்கள், பின்னர் பார்த்ததை எண்ணத் தொடங்கினர். பிறகு வானில் உள்ள பொருளின் நிலையை அளக்கக் கருவிகளை உருவாக்கினர். ஆனால் இன்னும் அவர்களால் நட்சத்திரத்தைப் பெரிதாக்கிப் பார்க்க முடியவில்லை. ஏனெனில் அதற்குத் தேவையான ஒளியியல் புரட்சி பல நூற்றாண்டுகளுக்குப் பிறகுதான் நிகழ்ந்தது.

இந்திய வானியலில் பயன்படுத்தப்பட்ட ஆரம்பகால கருவிகளில் சங்கு (śaṅku) குறிப்பிடத்தக்கது. தரையில் செங்குத்தாக நிறுத்தப்பட்ட  கம்பத்தின் நிழல் சூரியனின் உயரத்தையும் திசையையும் அறிய உதவியது. இன்று எளிய பள்ளி அறிவியல் பரிசோதனையாகத் தோன்றும் இந்த முறையின் பின்னால், பூமியின் சுழற்சி, சூரியனின் தோற்ற இயக்கம், நேரம், புவியியல் ஆகியவற்றை இணைக்கும் அடிப்படை அறிவியல் இருந்தது. நிழல் வெறும் இருளாக இல்லாமல், வானத்திலிருந்து வரும் தகவலை அளக்கும் இயற்கையான கருவியாக மாறியது. பின்னர் இந்திய வானியல் கணிதத்துடன் இன்னும் நெருக்கமாக இணைந்தது. கி.பி. ஐந்தாம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த ஆரியபட்டர், சூரியன், சந்திரன், கிரகங்களின் இயக்கம், கிரகணங்கள் போன்றவற்றை கணித ரீதியாக விளக்க முயன்றார். பூமி தன் அச்சில் சுழல்கிறது என்ற கருத்தையும் முன்வைத்தார். அவருடைய ஆரியபட்டீயம் இந்திய கணித வானியலின் வரலாற்றில் முக்கியமான மைல்கல்லாக அமைந்தது. அவருடைய வானியல் பெரும்பாலும் கணிதம், அவதானிப்பு, முன்னோர்களிடமிருந்து வந்த வானியல் தரவுகள் ஆகியவற்றின் மீது கட்டமைக்கப்பட்டது.  கண்களில் தெரியும் சிறிய புள்ளிகளிலிருந்து பிரபஞ்சத்தின் இயக்கத்தை கணிதத்தின் மொழியில் புரிந்துகொள்ள முயன்றது. அதன் பின்னர் வந்த வராகமிகிரர், பிரம்மகுப்தர், பாஸ்கரர் போன்ற வானியலாளர்கள் கணக்குகளையும் கருவிகளையும் மேலும் மேம்படுத்தினர். குறிப்பாக பிரம்மகுப்தரின் பிரம்மஸ்புடசித்தாந்தம், பாஸ்கரரின் சித்தாந்த சிரோமணி போன்ற நூல்கள் இந்திய கணித வானியலின் வளர்ச்சியை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்தப் பாரம்பரியத்தில் நீர்க் கடிகாரமும் முக்கியமானதாக இருந்தது. நேரத்தை அளப்பதற்கான நீரின் ஓட்டம் போன்ற இயற்கை நிகழ்வை கருவியாக மாற்றியிருந்தனர். அதாவது, வானியலாளர்கள் வானத்தை மட்டும் பார்த்துக் கொண்டிருக்காமல், பூமியில் நடைபெறும் இயற்பியல் நிகழ்வை அளவுக்கருவியாக மாற்றி வானியல் கணக்குகளுடன் இணைத்துக் கொண்டிருந்தனர். அவர்களின் அடிப்படை அறிவியல் சிந்தனை இயற்கையை கவனிப்பதுடன் அதை அளக்கக்கூடியதாக மாற்றுவதாகவும் இருந்தது. இதுவே பின்னர் நவீன அறிவியலின் அடிப்படையாக மாறியது. ஆனால் இந்திய வானியல் வளர்ச்சியின் இன்னொரு சிறப்பு, வானத்தைப் பார்ப்பதற்கும் வானத்தைப் பற்றிச் சிந்திப்பதற்கும் இடையே இருந்த ஆழமான தொடர்பாகும். நட்சத்திரங்களும் கிரகங்களும் வெறும் கணிதப் புள்ளிகளாக மட்டும் கருதப்படவில்லை. அவை காலம், பருவம், மனித வாழ்க்கை மற்றும் பிரபஞ்சம் பற்றிய சிந்தனைகளுடன் இணைந்திருந்தன. இருப்பினும், முக்கியமான வரம்பு இருந்தது. மனிதக் கண் எவ்வளவு கூர்மையானதாக இருந்தாலும், அதற்கென்று தீர்மான வரம்பு உண்டு. வானில் ஒன்றோடொன்று மிக அருகில் இருக்கும் இரண்டு நட்சத்திரங்களை தனித்தனியாகப் பிரித்துப் பார்க்க முடியாமல் போகலாம். மிக மங்கலான பொருட்கள் கண்களுக்குத் தெரியாமல் போகலாம். இங்குதான் ஒளியியல் புதிய கதவைத் திறக்க வேண்டியிருந்தது. அந்தக் கதவு ஐரோப்பாவில் பதினேழாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் திறந்தது. லென்ஸ்களின் வழியாக ஒளியை வளைத்து, பொருளின் தோற்றத்தைப் பெரிதாக்க முடியும் என்ற அறிவு தொலைநோக்கியாக உருவெடுத்தது. 1609 ஆம் ஆண்டில் கலிலியோ அந்தக் கருவியை வானத்தை நோக்கித் திருப்பியபோது, பல ஆயிரம் ஆண்டுகளாக மனிதன் பார்த்த அதே வானம் திடீரென்று வேறொரு உலகமாக மாறியது. சந்திரனில் மலைகளும் பள்ளங்களும் இருப்பது தெரிந்தது. வியாழனுக்கு துணைக்கோள்கள் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. வெள்ளியின் பிறைகள் அதன் சூரியனைச் சுற்றிய இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்ள புதிய ஆதாரமாக அமைந்தன. மேலும், தொலைநோக்கி மூலம் பார்த்தபோது பால்வெளி மங்கலான ஒளிப்பட்டை மட்டுமல்ல, எண்ணற்ற நட்சத்திரங்களின் கூட்டம் என்பது தெரிய வந்தது.

இதுதான் இந்தியாவின் தொன்மையான வானியல் பாரம்பரியத்துக்கும் கலிலியோவின் தொலைநோக்கி வானியலுக்கும் இடையிலான முக்கியமான வேறுபாடு. ஆனால் தொலைநோக்கியின் வளர்ச்சி அங்கே நின்றுவிடவில்லை.கண்ணாடியின் குறைபாடும் உலோகத்தின் தீர்வும் பெரிய லென்ஸ்களை உருவாக்குவது எளிதல்ல என்று புரிந்தது. கண்ணாடியின் தரம், அதன் ஒரேமாதிரியான தன்மை, அதன் தடிமன், எடை ஆகியவை அனைத்தும் பிரச்சினைகளாக இருந்தன. மிகப்பெரிய லென்ஸ் தன் எடையால் சிறிதளவு வளைந்தாலும் அதன் வழியாக உருவாகும் படம் மங்கிவிடும். இதற்குப் பதிலாக பிரதிபலிக்கும் கண்ணாடியைப் பயன்படுத்தமுற்பட்டபோது, உலோகமும் கண்ணாடியும் மீண்டும் இணையத் தொடங்கின.

நியூட்டன் உருவாக்கிய பிரதிபலிப்பு தொலைநோக்கி, இந்த சிந்தனையின் முக்கியமான மைல்கல்லாக அமைந்தது. பெரிய வளைந்த பிரதிபலிக்கும் உலோகத்தின் மேற்பரப்பு, ஒளியைச் சேகரித்து, சிறிய கண்ணாடியின் உதவியுடன் அதை பார்வையாளரிடம் கொண்டு வர முடியும்.
இது தொலைநோக்கியின் அளவை அதிகரிப்பதற்கான புதிய பாதையைத் திறக்க ஏதுவானது.
பின்னர் பிரதிபலிக்கும் மேற்பரப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்ட உலோகங்களும் மாறின. ஆரம்ப காலத்தில் உலோகக் கலவைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. பின்னர் வெள்ளி, அலுமினியம் போன்ற பொருட்களின் பிரதிபலிப்பு பண்புகள் முக்கியமானவையாகின. கண்ணாடியின் மேற்பரப்பில் மிக மெல்லிய உலோகப் படலம் பூசப்பட்டபோது, கண்ணாடியின் வடிவமைக்கும் திறனும் உலோகத்தின் பிரதிபலிக்கும் திறனும் ஒன்றாகக் கிடைத்தன. இதுதான் நவீன பிரதிபலிப்பு தொலைநோக்கியின் அடித்தளமாக விளங்குகிறது. உலோகத்திலுள்ள தனிம அணுக்கள் தொலைநோக்கியின் கண்களாக மாறியது மற்றொரு சுவாரசியமான அறிவியல் மாற்றமாகும். ஒருகாலத்தில் கடினமாக பார்க்கப்பட்ட உலோகம், ஒளியியல் வளர்ந்தபோது உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள எலக்ட்ரான்களே ஒளியை பிரதிபலிக்கச் செய்கின்றன என்ற புரிதலை உணர்த்தியது. ஒளிக்கதிர் உலோக மேற்பரப்பைத் தாக்கும்போது, அதன் மின்காந்தப் புலம் உலோகத்தில் உள்ள தனித்துவம் கொண்ட எலக்ட்ரான்களுடன் (free electrons) தொடர்பு கொள்கிறது. அந்த எலக்ட்ரான்களின் கூட்டு இயக்கமே ஒளியின் ஒரு பகுதியை மீண்டும் வெளியே அனுப்புகிறது. அதாவது, நாம் கண்ணாடியில் பார்க்கும் நமது முகத்தின் பின்னால் பெரிய அணு-உலகம் ஒன்று இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது. தொலைநோக்கியின் கண்ணாடி மேற்பரப்பில் பூசப்பட்ட உலோகத்தின் மிக மெல்லிய அடுக்கே பல கோடி, பல நூறு கோடி ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் இருந்து வரும் ஒளியைப் பதிவு செய்யும் பணியில் பங்கேற்கிறது. இது வெறும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் அல்ல. பொருளின் அணு அளவிலான பண்புகளைப் புரிந்துகொண்ட அறிவியல், பிரபஞ்ச அளவிலான பொருட்களைப் பார்ப்பதற்கான கருவியை உருவாக்கியது. 20ஆம் நூற்றாண்டில் பூமிக்கு அப்பால் வைக்கப்பட்ட ஹப்பிள் தொலைநோக்கி மற்றொரு பெரிய தாவலை மேற்கொண்டது. பூமியின் வளிமண்டலம் நமது பார்வைக்கு தடையாக இருக்கிறது. வளிமண்டலத்தின் அசைவுகள் நட்சத்திரங்களின் ஒளியைச் சிறிது சிதறடிக்கின்றன. இதனால் தரையில் அமைக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய தொலைநோக்கிகளுக்குக் கூட வரம்பு உள்ளது.
அதனால் மனிதன் இப்போது  தொலைநோக்கியையே விண்வெளிக்குக் கொண்டு சென்று உள்ளான்.

1990இல் விண்ணில் செலுத்தப்பட்ட ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலைநோக்கி இந்த மாற்றத்தின் சின்னமாக அமைந்தது. அதன் முதன்மைக் கண்ணாடி சுமார் 2.4 மீட்டர் விட்டம் கொண்டது. பூமியின் வளிமண்டலத்திற்கு மேலே இருந்து அது பிரபஞ்சத்தைப் பார்க்கத் தொடங்கியது.
அதிலிருந்த பெறப்பட்ட படங்கள் நமது கற்பனையையே மாற்றியுள்ளன. விண்மீன் பிறக்கும் பகுதிகள், தொலைதூர விண்மீன் திரள்கள், நெபுலாக்கள், நட்சத்திரங்களின் வாழ்க்கைச் சுழற்சிகள் ஆகியவை நமது கண்களுக்கு முன்னால் முன்பைவிடத் தெளிவாகத் தோன்றுகின்றன. ஆனால் தொலைநோக்கியின் வரலாறு இங்கேயும் முடிவடையவில்லை.

21ஆம் நூற்றாண்டில் அறிஞர்கள் இன்னும் பெரிய கேள்வியைக் கேட்கத் தொடங்கினர்.பிரபஞ்சத்தின் தொடக்க காலத்தை நம்மால் பார்க்க முடியுமா? இதற்காக உருவாக்கப்பட்ட ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி (James Webb Space Telescope), பாரம்பரியமாக நாம் “கண்ணாடி” என்று அழைக்கும் பொருளைத் தாண்டி மிகவும் நுணுக்கமான பொருள் அறிவியலைப் பயன்படுத்துகிறது. இது மனித வரலாற்றிலேயே உருவாக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய சக்திவாய்ந்த விண்வெளி தொலைநோக்கியாகும்.  ஹப்பிள் தொலைநோக்கி போல் இல்லாமல், அகச்சிவப்பு(Infrared light) ஒளியை இதனால் துல்லியமாக கண்டறிய முடிவதனால், பிரபஞ்சத்தின் ஆதி காலத்தை ஆராய்வதற்காகச் செயல்படுகிறது. விண்வெளி தூசி மேகங்களை ஊடுருவி, புதிய நட்சத்திரங்கள், பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் பழமையான விண்மீன் திரள்களை (Galaxies) பார்க்க முடியும். இதில் உள்ள 6.5 மீட்டர் அகலமுள்ள முதன்மைக் கண்ணாடி, 18 அறுகோண வடிவ துண்டுகளால் ஆனது. அது பெரிலியம் என்ற இலகுவான உலோகத்தால் உருவாக்கப்பட்டு, அகச்சிவப்பு கதிர்களை சிறப்பாக பிரதிபலிக்க அதன் மேற்பரப்பில் மிக மெல்லிய தங்கப் படலம் பூசப்பட்டுள்ளது. அந்தப் பகுதியில் தங்கம் சிறந்த பிரதிபலிப்பு பண்பைக் கொண்டுள்ளது. அதனால் கண்ணாடியும், அதன் மேற்பரப்பில் உள்ள பளபளப்பான உலோகமும், இன்று பல கோடி ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ள விண்மீன் திரள்களின் ஒளியைப் பதிவு செய்யும் விண்வெளித் தொலைநோக்கியுயுடன் சுவாரசியமான தொடர்பைப் பெறுகின்றன. இன்று தங்கத்தின் அணுக்கள் பிரபஞ்சத்தைப் பார்க்கும் கருவியின் பிரதிபலிக்கும் மேற்பரப்பாகப் பணியாற்றுகின்றன. இன்று, கண்ணாடி என்பது பிரதிபலிக்கும் பொருள் என்பதைத் தாண்டி. நவீன தொலைநோக்கியில் வடிவியல், வேதியியல், இயற்பியல், பொருள் அறிவியல், பொறியியல் ஆகிய அனைத்தும் சந்திக்கும் இடமாகிறது.

டென்னிஸ் மைதானத்தின் அளவிலான ஐந்து அடுக்கு சூரியக் கவசம், பூமியின் வெப்பத்திலிருந்து இதன் கருவிகளைப் பாதுகாத்து, விண்வெளியில் மிகக் குளிர்ந்த நிலையில் (-233°C வரை) வைத்திருக்க உதவுகிறது. மேலும், இக்கருவி பூமியிலிருந்து 15 லட்சம் கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ள ‘இரண்டாம் லாக்ராஞ்ச் புள்ளி’ (L2) என்ற கோட்டில் சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது.

இதை ராக்கெட்டுக்குள்ளிருந்து விண்வெளியில் செலுத்துவதற்காக, அதை ஜப்பானிய ஓரிகாமி கலை போல மடிக்கப்பட்டு, பின்னர் விண்வெளியில் தானாகவே விரிவடையச் செய்தனர். தொலைநோக்கியிலுள்ள கண்ணாடி மிகச் சரியான வளைவைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். அதன் மேற்பரப்பு மிக நுணுக்கமாகச் சீரமைக்கப்பட வேண்டும். வெப்பநிலை மாறினாலும் அதன் வடிவம் பெரிதாக மாறக்கூடாது. விண்வெளியின் கடுமையான சூழலிலும் அது செயல்பட வேண்டும். ஜேம்ஸ் வெப்பின் 18 கண்ணாடிப் பகுதிகள் விண்வெளியில் ஒன்றாகச் செயல்படும்படி மிகத் துல்லியமாகச் சரி செய்யப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு பகுதியின் நிலையும் மிகச் சிறிய அளவில் மாற்றப்பட்டு, அவை அனைத்தும் ஒரே பிரதிபலிக்கும் மேற்பரப்பைப் போல செயல்படுகின்றன.இது கண்ணாடி தயாரிப்பின் வரலாற்றில் புதிய அத்தியாயம்.

Webb and Origami

பிரபஞ்சத்தை ஆராய உதவும் எதிர்காலத் தொலைநோக்கிகள்

பல நூற்றாண்டுகளாக, கண்ணாடி தயாரிப்பாளர்கள், உலோகத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள், வேதியியலாளர்கள், வானியலாளர்கள் ஆகியோரின் ஒருங்கிணைந்த அறிவாற்றலின் உதவியுடன் மனிதகுலம் பிரபஞ்சத்தை உற்று நோக்கி வருகிறது. ஒளி ஊடுருவிச் செல்லும் சாதாரணக் கண்ணாடித் துண்டை வில்லையாக வடிவமைத்தது வியாழனின் நிலவுகளைக் கண்டறிய உதவியது. பின்னர், மிகத் துல்லியமாக மெருகூட்டப்பட்ட உலோகப் பூச்சுகளைக் கொண்ட கண்ணாடிப் பிரதிபலிப்பான்கள் தொலைதூர விண்மீன் பேரடைகளிலிருந்து வரும் மங்கலான ஒளியைக்கூடச் சேகரிக்க உதவின.

எதிர்கால வானியல் வளர்ச்சிக்கு மிகப்பெரிய தொலைநோக்கிகளை உருவாக்குவது மட்டுமே போதாது. புதிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பதும், அணு அளவில் ஒளியின் நடத்தையைக் கட்டுப்படுத்துவதும், விண்வெளியில் விரித்துப் பொருத்தக்கூடிய, குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்கக்கூடிய, மிகத் துல்லியமாகச் செயல்படக்கூடிய ஒளியியல் கருவிகளை உருவாக்குவதும் அவசியமாகும்.

இருப்பினும், மிகப்பெரிய கண்ணாடி வில்லையை அதன் விளிம்புகளில் தாங்கிப் பிடிக்க வேண்டும். அதன் விட்டம் அதிகரிக்கும்போது எடையும் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. எனவே, மிகப்பெரிய வில்லைகளை உருவாக்குவதும் அவற்றின் வடிவத்தைத் துல்லியமாகப் பராமரிப்பதும் கடினமாகின்றன. இதற்குத் தீர்வாக வானியலாளர்கள் புதிய அணுகுமுறையைத் தேர்ந்தெடுத்தனர். தடிமனான வில்லையின் வழியாக ஒளியைச் செலுத்துவதற்குப் பதிலாக, வளைந்த பிரதிபலிப்பானைக் கொண்டு ஒளியைச் சேகரித்துக் குவிப்பது சிறந்த வழியாக அமைந்தது.

இது பொருட்கள் வேதியியலின் முக்கியத்துவத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது. ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் கண்ணாடியில் தங்கம், அகச்சிவப்பு ஒளியை மிகச் சிறப்பாகப் பிரதிபலிக்க உதவுகிறது. குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களுக்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்பட்ட மிக மெல்லிய உலோகப் பூச்சு, பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பகால விண்மீன் பேரடைகளை ஆராய உதவும் முக்கியக் கூறாக மாறியுள்ளது. எதிர்காலத் தரை சார்ந்த வானியல் ஆய்வகங்கள், பல பிரதிபலிப்பான் பகுதிகளை ஒன்றிணைத்து உருவாக்கப்படும் பிரம்மாண்டமான அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தும். ஐரோப்பிய மிகப்பெரிய தொலைநோக்கி (European Extremely Large Telescope) சுமார் 39 மீட்டர் விட்டமுள்ள முதன்மைப் பிரதிபலிப்பானைக் கொண்டிருக்கத் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. இத்தகைய பிரதிபலிப்பான், இன்றைய விண்வெளித் தொலைநோக்கிகளைவிட மிக அதிகமான ஒளியைச் சேகரித்து, மங்கலான விண்மீன் பேரடைகள், விண்மீன்கள், கோள்களின் அமைப்புகள் ஆகியவற்றை விரிவாக ஆராய உதவும்.

பூமியின் வளிமண்டலம் வழியாக வரும் ஒளி சிதைந்து வளைந்து செல்கிறது. தகவமைவு ஒளியியல் (Adaptive Optics) அமைப்புகள் இந்தச் சிதைவுகளை அளவிட்டு, நெகிழ்வான பிரதிபலிப்பான்களின் வடிவத்தை விரைவாக மாற்றுவதன் மூலம் அவற்றைச் சரிசெய்கின்றன. எதிர்காலத்தில் இத்தகைய அமைப்புகள் தரை சார்ந்த தொலைநோக்கிகளின் பிம்பங்களை மேலும் கூர்மையாக்கும். இருப்பினும், வளிமண்டலத்தால் ஏற்படும் அனைத்துக் கட்டுப்பாடுகளையும் அவை முற்றிலும் நீக்கிவிட முடியாது.

மேம்பட்ட கண்ணாடி மட்பாண்டங்கள், வெப்ப விரிவாக்கம் மிகக் குறைவான பொருட்கள் மற்றும் பிற இலகுவான ஒளியியல் அடித்தளங்கள் ஆகியவை எடையைக் குறைப்பதோடு, வெப்பநிலை மாறும்போதும் பிரதிபலிப்பானின் வடிவத்தைத் துல்லியமாகப் பராமரிக்க உதவும். ஏவுதலின்போதும் விண்வெளியின் கடுமையான சூழலிலும் தங்கள் வடிவத்தை நிலையாகப் பராமரிக்கும் மிகப்பெரிய பிரதிபலிப்பான்களை உருவாக்குவதே இங்குள்ள சவாலாகும்.
விண்மீனானது, அதைச் சுற்றிவரும் கோளைவிட பல கோடி மடங்கு அதிக ஒளியைக் கொண்டிருக்கலாம். கொரோனாகிராஃப் (Coronagraph) எனப்படும் ஒளியியல் அமைப்புகளும், மிகத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஒளிப் பாதைகளும் விண்மீனின் ஒளியில் பெரும்பகுதியைத் தடுக்க உதவுகின்றன. இதனால் தொலைதூரக் கோள்களின் வளிமண்டலங்களை ஆராயவும், அங்கு உயிர்கள் இருப்பதற்கான வேதியியல் அடையாளங்களைத் தேடவும் எதிர்காலத்தில் வாய்ப்புகள் அதிகரிக்கலாம்.எதிர்காலத்தில் உருவாகும் புதிய பொருட்களும் ஒளியியல் அமைப்புகளும், உயிர்கள்  தோன்றியுள்ள ஒரே உலகம் பூமிதானா என்ற கேள்விக்குப் பதில் தேடுவதற்கு நம்மை மேலும் நெருக்கமாக அழைத்துச் செல்லக்கூடும். தொலைநோக்கி என்பது வானியல் கருவி மட்டுமல்ல. அது வேதியியல், இயற்பியல், பொறியியல் ஆகிய துறைகளும் பிரபஞ்சத்தைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும் என்ற மனிதகுலத்தின் நீண்டகால ஆர்வமும் சந்திக்கும் அற்புதமான அறிவியல் மேடையாகும்.

விண்வெளியை ஆராயும் தொலைநோக்கிகளின் அடுத்த கட்ட வளர்ச்சியில், கண்ணாடி வில்லையோ உலோகப் பிரதிபலிப்பானோ இல்லாத வித்தியாசமான தொலைநோக்கியும் உள்ளது. அதுதான் நியூட்ரினோ தொலைநோக்கி (Neutrino Telescope). நியூட்ரினோக்கள் மின்சுமையற்ற, மிகக் குறைந்த நிறையைக் கொண்ட அடிப்படைத் துகள்கள். அவை பொருட்களுடன் மிக அரிதாகவே வினைபுரிவதால், கோடிக்கணக்கான கோடி நியூட்ரினோக்கள் நம்மைக் கடந்து சென்றாலும் பெரும்பாலானவை எந்தத் தடயமும் ஏற்படுத்துவதில்லை. தொலைதூர விண்மீன் வெடிப்புகள், கருந்துளைகளைச் சுற்றியுள்ள ஆற்றல்மிக்க பகுதிகள் போன்றவற்றிலிருந்து வரும் நியூட்ரினோக்களைப் பதிவு செய்ய, அறிவியலாளர்கள் பனிக்கட்டிகளையும் கடல்நீரையும் பயன்படுத்துகின்றனர். அண்டார்டிகாவின் பனிக்கட்டிகளுக்குள் அமைந்துள்ள ஐஸ்கியூப் (IceCube) ஆய்வகம் இதற்கு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு. மிக அரிதாக நியூட்ரினோ, பனிக்கட்டியில் உள்ள அணுக்கருவுடன் வினைபுரியும்போது, மின்னூட்டம் பெற்ற துகள் உருவாகலாம். அந்தத் துகள் ஒளியின் வேகத்தைவிடக் குறைவான வேகத்தில் பனிக்கட்டிக்குள் நகர்ந்தாலும், அங்குள்ள ஒளியின் வேகத்தைவிட வேகமாகச் செல்லும்போது செரென்கோவ் ஒளி (Cherenkov radiation) எனப்படும் மங்கலான நீல ஒளியை வெளியிடலாம். பனிக்கட்டிக்குள் பதிக்கப்பட்டுள்ள ஆயிரக்கணக்கான ஒளி உணர்விகள் இந்த ஒளியைப் பதிவு செய்கின்றன. இங்கு பனிக்கட்டியே மாபெரும் கண்டறியும் ஊடகமாகச் செயல்படுகிறது. வழக்கமான தொலைநோக்கி ஒளியைச் சேகரிக்கிறது; நியூட்ரினோ தொலைநோக்கி அரிய துகள் வினைகளின் தடயங்களைப் பதிவு செய்து பிரபஞ்சத்தை ஆராய்கிறது. இதனால், ஒளியால் மட்டும் அறிய முடியாத அண்ட நிகழ்வுகளையும் புரிந்துகொள்ளும் புதிய சாளரம் திறக்கிறது.

https://icecube.wisc.edu/

கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள படத்தில் ஒரே பால்வெளி அண்டத்தை வெவ்வேறு வகையான அண்டச் செய்திகளின் வழியாகப் பார்க்கிறோம். ஒவ்வொரு படமும் அண்டத்தின் வெவ்வேறு இயற்பியல் நிகழ்வுகளை வெளிப்படுத்துகிறது.முதல் படம் வானொலி தொலைநோக்கி மூலம் பெறப்பட்டது. இது விண்வெளியில் உள்ள வாயுக்கள், தூசுப் படலங்கள், பிற வானியல் மூலங்களிலிருந்து வெளிவரும் வானொலி அலைகளைப் பதிவு செய்கிறது. இரண்டாவது படம், நமது கண்களுக்குத் தெரியும் ஒளியைப் பயன்படுத்தும் ஒளியியல் தொலைநோக்கியின் பார்வை. மூன்றாவது படம், மிகுந்த ஆற்றல் கொண்ட காமா(Gamma) கதிர்கள் மூலம் பால்வெளியில் நிகழும் உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் நிகழ்வுகளை வெளிப்படுத்துகிறது. நான்காவது படம் இந்த வரிசையில் வரலாற்றுச் சிறப்புமிக்க மைல்கல். அண்டார்டிகாவின் பனிப்படலத்திற்குள் அமைந்துள்ள ஐஸ்கியூப் (IceCube) நியூட்ரினோ ஆய்வகம், நியூட்ரினோக்களைப் பயன்படுத்தி பால்வெளி அண்டத்தின் முதல் வரைபடத்தை உருவாக்கியது. ஒளியைச் சார்ந்திராத இந்தப் பார்வை, பிரபஞ்சத்தை ஆராய்வதில் புதிய அத்தியாயத்தைத் திறந்துள்ளது.  

https://physics.aps.org/articles/v16/115

रूपं दृश्यं लोचनं दृक् तद्ददृश्यं दृक्तु मानसम् ।

दृश्या धीवृत्तयः साक्षी दृगेव न तु दृश्यते ॥ १ ॥

Form is observed, eye is the observer. That eye is observed, mind is the observer.

Mental activities are observed, witness is the observer. But that witness is not observed.