Wednesday, October 04, 2006

physics nobel - 2006 :இயல்பியல் நொபல் பரிசு

இயல்பியலுக்கான இவ்வாண்டின் நொபல் பரிசு அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது. அமெரிகாவைச் சேர்ந்த ஜான் மாதெர் (நாசா கோடார்ட் வெளிப்பறப்பு மைய்யம்), ஜோர்ஜ் ஸ்மூட் (கலிபோர்னியா பெர்க்கிலி பல்கலை) ஆகியோருக்கு "அண்டப் பின்புல நுண் அலைக்கதிவீச்சு" பற்றிய கண்டுபிடிப்புகளுக்காக இப்பரிசு தரப்பட்டுள்ளது.
விவரங்கள் பிபிசிதளத்தில் இங்கே.
நொபல் கமிட்டியின் வலைத்தளத்தில் மேலும் விரிவான விவரங்கள் இங்கே, இங்கே.

அண்டப் பின்புல நுண் அலைக்கதிவீச்சு பற்றி ஆராய 'கொபெ' எனும் செயற்கைக்கோளை நாசா விண்வெளியகம் 1989 இல் அனுப்பியது.
இச் செயற்கைக்கோள் மூலம் மாதெரும் ஸ்மூட்டும் செய்த பரிசோதனைகளில் இந்தக்கதிர் வீச்சு உண்மையில் அண்டம் எங்கும் அனத்துத் திசைகளிலும் ஒரே அளவில் சீராகப் பரவாமல் திசைச்சீரற்று பரவியிருப்பதைக் கண்டறிந்தார்கள்.

இதெல்லாம் என்ன என்று சிறிது பார்ப்போம்.
சென்ற நூற்றாண்டின் துவக்கத்துக்குப் போவோம். அப்போது நிகழ்ந்த சில இயல்பியல் கதைகள் தெரிந்தால்தான் இப்போதைய கதை புரியும்.

முதலில் கரும்பொதி கதிர்வீச்சு என்றால் என்ன என்று அறியலாம்.
ஒரு டென்னிஸ் பந்து போன்ற கோளம் ஒன்று இருப்பதாக எடுத்துக்கொள்வோம். இதன் சிறப்பு என்னவென்றால் இது இதன் பரப்பின் மீது படியும் அனைத்து ஒளிக் கதிர்களையும் விழுங்கி சாப்பிட்டு விடுகிறது என்று கொள்வோம். ஒரு டார்ச் இதன்மீது அடித்தால் ஒளியை அது விழுங்கி விடுகிறது. பகலில் வெளிச்சம் பட்டால் அதுவும் அதோகதிதான். இப்படி எல்லாவற்றையும்
விழுங்கிக்கொண்டிருக்கும் ஒரு கோளம் நமக்கு கருப்பாகத்தான் தோன்றும். ஏனெனில் நமக்கு பொருள்களின் வண்ணங்களாகத் தெரிவது எல்லாமே ஒளி பொருள்களின் மேற்பரப்பின் மீது பட்டு பிரதிபலிப்பாலும், சிதறலாலும் தான். பொருள்கள் ஒளியை விழுங்கிவிட்டால் அவை கருப்பாகவே தெரியும். இத்தகைய ஒரு பொருளை, பொதியை கரும்பொதி என்று இயல்பியலாளர்
அழைப்பர்.

இப்படி அனைத்து மின்காந்த அலைவரிசைகளிலும் கதிர்வீச்சை விழுக்கிக்கொண்டிருப்பவற்றை நாம் கரும்பொதி என்று அழைக்கிறோம். ஒளியும் ஒரு மின்காந்த கதிர்வீச்சுதான் என்பதை நாம் இங்கே நினைவில் கொள்வோம். இப்படி எதற்காக கரும்பொதி என்பதை இயல்பியலாளர் கற்பனை செய்யவேண்டும். பயன் இருக்கிறது. இப்படிப்பட்ட கரும்பொதிகள் எப்படி தம்மீது
படும் அனைத்து மின்காந்த அலைகளையும் விழுங்கிக் கொள்கின்றனவோ அதேபோன்று அனைத்து அலைவரிசைகளிலும் அவை கதிர்வீச்சு செய்துகொண்டும் இருக்கின்றன எனக்கொள்வோம். இப்படி ஒரு கரும்பொதி செய்யும் கதிர்வீச்சு அதன் வெப்பநிலைக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். அதாவது இக்கரும்பொதியின் வெப்பநிலை 2 டிகிரியாக இருந்தால் அது ஒரு மின்காந்த
அலைவரிசையிலும் 200 டிகிரியாக இருந்தால் வேறு அலைவரிசையிலும் கதிர்வீசும்.
இப்படி வீசும் கதிர்கள் ஏறக்குறைய 425 டிகிரி சென்டிகிரேட் வரை நாம் காணும் ஒளி அலைவரிசைகளில் இருப்பதில்லை. அதனால்தான் அவை கருப்பாகத்தெரிகின்றன. இதற்குமேல் வெப்பமாக இருந்தால் சிகப்பு, நீலம் வெள்ளை என அவை பல ஒளிகளையும் வீசும். இக்கதிர்வீச்சை கரும்பொதி கதிர்வீச்சு என்பர். இதனால் என்ன பயன்?
இக்கரும்பொதி கதிர்வீச்சு இப்பொதி எதனால் ஆனது என்பதை சார்ந்தில்லை. அதன் மற்ற எந்த இயல்பியல் தமையிலும் சார்ந்தில்லை. அப்பொதியின் வெப்பத்தைமட்டுமே சார்ந்துள்ளது.

இப்படி வெப்பத்தை மட்டுமே சார்ந்த ஒரு கரும் பொதியின் கதிர்வீச்சின் அலைப் பரப்பை சரியாக கணக்கிட ஒரு கோட்பாடுதேவையாக இருந்தது. 1900 ஆம் ஆண்டில் மக்ஸ் ப்ளான்க் என்ற இயல்பியலாளர் முதன்முதலில் குவாண்டம்
கோட்பாட்டை இதை விளக்க பயன்படுத்தினார். பின்பு ஐன்ஸ்டைன் அக்கொள்கையை அனைத்து மின்காந்தகதிர்களுக்கும் பொதுமைப்படுத்தியதால் குவாண்டம் கோட்பாடு உதித்தது.

இதற்கும் நம் அண்டத்துக்கும் என்ன தொடர்பு?
அண்டம் என்பது ஆதியில் ஒரு கால-வெளி தனிப்புள்ளியாகத் தோன்றியது என்பது இயல்பியல் கருதுகோள். அப்புள்ளியில் அண்டத்தில் வெறும் சக்திதான் இருந்தது. பின்பு நடந்த பெருவெடிப்பில் அந்தப்புள்ளி விரிவடைந்து வெளியும் காலமும் பிரிந்தன. அப்போதும் அண்டத்தினுள்ளே வெறும் சக்திதான். ஒரு பலூன் போல ஊதிப் பெருகிய அண்டம் ஆதியில் இருந்த பெரும் வெப்பத்திலிருந்து பொருளாகவும், கதிர்வீச்சாகவும் பிரிந்தது. இப்படி விரிவடந்து கொண்டே வரும் அண்டத்தில் கதிர்வீச்சு குளிர்ந்து கொண்டே வருகிறது. பொருளோ எனில் வெளியில் புகையாகவும், விண்மீன்களாகவும், மீன்கூட்டங்களாகவும், மின்தொகுதிகளாகவும் மாறுகிறது.

விண்மீன் கள் உருவாகும் இந்த மாற்றம் பெரு வெடிப்பு நடந்து 200 மில்லியன் ஆண்டுகள் கழித்து நடக்கிறது. அதற்குமுன்னே பெருவெடிப்பின் பின் 380000 ஆண்டுகள் வரை குளிர்ந்துகொண்டே வரும் ஒரு கரும்பொதியப் போன்றே அண்டம் இருந்தது என்பது ஒரு கருதுகோள். (அப்பாடா, கரும்பொதிகளை கொண்டுவந்து சேர்த்தாச்சு) இப்படி அண்டம் ஒருகரும்பொதியாக மின்காந்த அலைகளில் இப்போதும் கதிர்வீச்சிக்கொண்டிருந்தால் நாம் அக்கதிர்வீச்சைப்பார்க்க
முடியவேண்டுமல்லவா? இப்போதும் பார்க்கலாம். விண்வெளியை நோக்கி ஒரு மின்காந்த கதிர்வீச்சு உணர்பொறியைத் திருப்பினால் நாம் இக்கதிர்வீச்சு எப்படி நம் அண்டத்தின் பின்புலத்தில் பரவி இருக்கிறது என்பதை அளக்கலாம்.

அப்படி அளந்தபோதுதான் இயல்பியலாளர்கள் ஒரு அதிசயத்தைக்கண்டார்கள். அதாவது அண்டம் இயல்பாக ஆதியிலிருந்து விரிவடைந்துகொண்டிருந்தால் இந்த கதிர்வீச்சு எல்லாத் திசைகளிலும் சமமான அளவுடன் இருக்கவேண்டுமல்லவா? இந்த கதிர்வீச்சு அண்டம் குளிர்ந்து உள்ளதால் நுண் அலை வரிசைகளில் வீசுகிறது. இந்த நுண் அலைவரிசை கதிர்வீச்சு அண்டத்தில்
திசைச் சீரற்று பரவி இருக்கிறது. இதை 'அண்டப் பின்புலத்தின் திசைச் சீரற்ற நுண் அலைப் பரவல்' என்று இயல்பியலாளர் அழைக்கிறார்கள். இது ஏன் இப்படி இருக்கிறது என்பதை விளக்க கருதுகோள்கள் உள்ளன.
இந்த கதிர்வீச்சை அளக்க ஒரு செயற்கைக்கோளை வடிவமைத்து ஏவி அண்டத்தில் கதிர்வீச்சுப்பரவலை சிறப்பாக அளந்து தேர்ந்ததால் இயல்பியலாளர்கள் இருவரும் இந்த வருடத்தின் நொபல் பரிசு பெறுகின்றனர்.

இயல்பியலின் சோதனை அளவிடல் வெற்றிபெறும் இன்னொரு காட்சி. கொண்டாடுவோம்.



அனைத்துப் படங்களுக்கும் நன்றி: நொபல் இணையத்தளம்.
(pictures copyright info @ nobelprize.org website )


ஆங்கில இணைச் சொற்கள்:
------------------------
ஜான் மாதெர்: John C. Mather
நாசா கோடார்ட் வெளிப்பறப்பு மைய்யம்: NASA Goddard Space Flight Center
Greenbelt, MD, USA

ஜோர்ஜ் ஸ்மூட்: George F. Smoot
கலிபோர்னியா பெர்க்கிலி பல்கலை: University of California
Berkeley, CA, USA

அண்டப் பின்புல நுண் அலைக்கதிவீச்சு: cosmic microwave background radiation
திசைச்சீரற்று: anisotropic

கரும்பொதி: blackbody

3 comments:

இராம.கி said...

நண்பரே,

black body என்பதற்குக் கரும்பொதி என்றே சொல்லலாம். வு என்னும் ஈற்றை இங்கே விட்டு விட்டுவது நல்லது. இல்லையேல் சற்று வேறு பொருள் வந்து விடக் கூடும்,

நல்ல கட்டுரை, இது போலப் பல எழுதுங்கள்.

தமிழ் வெறும், கதை, கவிதை, துணுக்குத் தோரணம் என்று ஆகாமல் போகட்டும்.

வாழ்க.

அன்புடன்,
இராம.கி.

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

அன்பு இராம.கி.

முதலில் கரும்பொதிவு என்று எழுதிவிட்டு தொடரும்போது இதை உணர்ந்து கரும்பொதி என்றே எழுதினேன். மாற்றாமல் அப்படியே இட்டுவிட்டேன். இப்போது மாற்றிவிடுகிறேன்.
பொதி என்பது நீங்கள் முன்பு சொன்ன பரிந்துரைதானே.
மிக்க நன்றி.

அருள்

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

தமிழ்மணத்தில் இடுகைகளை உள்ளிட்டால் சில முறை "புது இடுகைகள் ஏதும் இல்லை" என்று வருகிறது. தலைப்பை மாற்றி மாற்றி மூன்று முறை போட்ட பதிவு இது. பிறவற்றை நீக்கிவிடுகிறேன். சுந்தரமூர்த்தி அனுப்பிய பின்னூட்டம் முந்தைய பதிவில் வந்ததை இங்கே சேமிக்கிறேன்.
--------------------------


மு. சுந்தரமூர்த்தி to me:

அருள்,

என்ன கொஞ்ச நாளா ஆளைக் காணோமேன்னு பாத்தா, படுவேகமா வந்துட்டீங்க!

இந்த கணிப்புகள பாருங்க. இரண்டு பொய்த்துவிட்டன. இன்னும் இரண்டிலாவது ஏதாவது தேறுதான்னு பாப்போம்.
http://scientific.thomson.com/nobel/success/

------------
சுந்து,
உயிரியல் நொபல் பற்றி வாரக்கடைசியில் எழுதுகிறேன் என்று சொல்லியிருக்கிறீர்கள். மறந்துவிட வேண்டாம். :-)
அருள்