பொதுச் சார்பியலின் நூற்றாண்டு: ஐன்ஸ்டைனின் மனப் பரிசோதனைகள்

Oil, Power & Energy Jobs - No.1 Job Portal for Oil, Gas,Power. Apply Now! Secure Your Job in Indiawww.energyjobz.com

Ads by Google

வால்ட்டர் ஐஸாக்ஸன்

COMMENT   ·   PRINT   ·   T+  

Tweet

ஐன்ஸ்டைனின் ‘பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு’அறிவியல் வரலாற்றிலேயே மிகவும் அழகான கோட்பாடு என்று கருதப்படுகிறது. அது வெளியாகிச் சரியாக நூறு ஆண்டுகள் நிறைவடைந்திருக்கின்றன. ஆல்பெர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் அற்புதமான அறிவியல் கோட்பாடுகள் உருவாவதற்குக் காரணமாக இருந்த ‘எண்ணப் பரிசோதனை’களையும் நாம் இந்தத் தருணத்தில் கொண்டாட வேண்டும். அவர் செய்த ‘எண்ணப் பரிசோதனைகள்’ என்பவை ஆய்வகத்தில் செய்தவையல்ல. தன் தலைக்குள் எண்ணங்களைச் சுழல விட்டுச் சுழல விட்டு அவர் நடத்திய மனப் பரிசோதனைகள்.

படைப்பாக்கம் என்பது கற்பனைத் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதை இந்த எண்ணப் பரிசோதனைகள் நமக்கு உணர்த்துகின்றன. அறிவியலை நோக்கிக் குழந்தைகளை ஈர்க்க வேண்டுமென்றால் கணிதப் பாடத்தைக் கொண்டு அவர்களை சுளுக்கெடுப்பதும் சூத்திரங்களை மனப்பாடம் செய்யச் சொல்வதையும் முதலில் விட வேண்டும். அவர்களையும் பகல்கனவு காணச் செய்ய வேண்டும்.

தனது 16-வது வயதில்தான் ஐன்ஸ்டைன் முதலாவது எண்ணப் பரிசோதனையைச் செய்துபார்த்தார். ஒளிக்கதிர் ஒன்றின் வேகத்தில் சென்று அந்தக் கதிரை எட்டிப்பிடித்தால் என்ன ஆகும் என்பதை ஐன்ஸ்டைன் தனது மனதில் கற்பனைக் காட்சியாக பார்த்துக்கொண்டார். அப்படிப் பயணிக்கிறபோது “ஓய்வு நிலையில் இருக்கும் மின்காந்தப் புலத்தைப் போன்று அந்த ஒளிக்கதிர் எனக்குத் காட்சியளிக்கும்” என்று பின்னாட்களில் ஐன்ஸ்டைன் எழுதினார். அதாவது, அந்த (ஒளி) அலை நகராமல் ஒரே இடத்தில் இருப்பது போன்று தோன்றியிருக்கும். மின்காந்தப் புலங்களின் இயக்கத்தையும் அலைவுகளையும் பற்றி விவரிக்கும் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் படி இது சாத்தியமே இல்லை. அவரது எண்ணப் பரிசோதனைக்கும் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளுக்கும் இடையேயான முரண்பாடு காரணமாக ஐன்ஸ்டைன் பதற்றமடைந்தார்.

ஒளிக்கதிர் ஒன்றை நோக்குபவர்கள் அந்தக் கதிரின் தோற்றுவாயை நோக்கியோ அதிலிருந்து விலகியோ சென்றாலும் ஒளியின் வேகம் மாறுபடுவதில்லை என்பதை 1900-களின் தொடக்கத்தில் பல்வேறு சோதனைகள் உறுதிப்படுத்தின. இயற்பியல் வட்டாரம் இதனால் குழம்பிப்போயிருந்தது. ஐன்ஸ்டைனும் அப்படியே. ஆகவே, 1905-ல் அவர் புதிய எண்ணப் பரிசோதனைகள் சிலவற்றை நிகழ்த்திப் பார்த்தார்.

அப்போது அவர் சுவிஸ் காப்புரிமை அலுவலகத்தில் வேலை பார்த்தார். தூரத்தில் இருக்கும் கடிகாரங்களில் ஒரே மாதிரி நேரத்தைப் பொருத்துவதற்கான கண்டுபிடிப்புகளுக்குக் காப்புரிமை பெறுவது குறித்து வரும் விண்ணப்பங்களை ஆய்வுசெய்வதும் ஐன்ஸ்டைனின் பணிகளில் ஒன்று. தங்கள் நாடு முழுவதும் உள்ள கடிகாரங்கள் எல்லாம் சரியான நேரத்தை ஒரே நேரத்தில் காட்ட வேண்டும் என்பதில் விடாப்பிடியானவர்கள் சுவிஸ்காரர்கள். இந்தப் பின்னணியில், குறிப்பிட்ட மணி நேரத்தில் கடிகாரங்களிலிருந்து மற்ற கடிகாரங்களுக்கு சமிக்ஞை அனுப்பிவிட்டு அந்தக் கடிகாரங்களை நோக்கி ஒருவர் அதிஅதிவேகத்தில் பயணித்துச் சென்று பார்த்தால் அவர் என்ன தெரிந்துகொள்வாரோ அதற்கும், வேறு திசையில் அதிஅதி வேகத்தில் பயணித்தவருக்கு என்ன தோன்றுமோ அதற்கும் வேறுபாடு இருக்கும் என்பதைக் கற்பனைசெய்து பார்க்க ஐன்ஸ்டைனால் முடிந்தது.

இதை வேறொரு ‘எண்ணப் பரிசோதனை’யைக் கொண்டு பிறகு விளக்கினார். ஒரு ரயில் பாதையின் இரண்டு தொலைதூரப் பகுதிகளில் மின்னல்கள் தாக்குகின்றன என்று வைத்துக்கொள்ளுங்கள். மின்னல் தாக்கிய இரண்டு இடங்களுக்கும் சரியாக நடுவில் ரயில்பாதையின் ஓரத்தில் ஒருவர் நின்றுகொண்டிருக்கிறார் என்று வைத்துக்கொள்வோம். இரண்டு மின்னல்களின் ஒளியும் அவரை ஒரே சமயத்தில் வந்துசேர்ந்தால் அந்த மின்னல்களெல்லாம் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்ந்தவை என்று அவர் சொல்வார்.

அதே சமயத்தில் அந்த ரயில் பாதையின் வழியே அவரைக் கடந்துசெல்லும் ரயிலுக்குள், ரயிலின் மையப் பகுதியில் இருந்துகொண்டு ஒரு பெண் இதையெல்லாம் பார்க்கிறார் என்று வைத்துக்கொள்வோம். இரண்டு திசைகளிலிருந்து வரும் மின்னல் ஒளி அலைகளில், அந்த ரயில் செல்லும் திசையிலிருந்து வரும் ஒளிதான் சற்று முன்னதாகக் கிடைக்கப்பெறும். ஆகவே, அந்தத் திசையில்தான் மின்னல் முதலில் விழுந்ததாக அந்தப் பெண் சொல்வார்.

“ரயில் பாதைக்கு ஓரமாக நின்றுகொண்டு பார்த்தவரைப் பொறுத்தவரை ஒரே நேரத்தில் நிகழ்ந்ததாகத் தோன்றும் நிகழ்வுகள் ரயிலைப் பொறுத்தவரை அப்படித் தோன்றுவதில்லை,” என்று எழுதினார் ஐன்ஸ்டைன். இதில் வேடிக்கையான கட்டம் இதுதான்: அந்த இருவரில் ஒருவர் சரி, இன்னொருவர் தவறு என்று சொல்லவே முடியாது, ஏனென்றால் ரயில் பாதையின் ஓரப் பகுதி நிலையாக இருந்து ரயில் மட்டுமே நகர்ந்துகொண்டிருக்கிறது என்று நம்புவதற்கு எந்த முகாந்திரமும் கிடையாது.

அந்த மனிதர், பெண், ரயில், பூமி, சூரியக் குடும்பம், நட்சத்திர மண்டலம் என்று பிரபஞ்சத்தில் எல்லாமே நகர்ந்துகொண்டேதான் இருக்கின்றன. இப்படி இருக்கும்போது, தான் மட்டும் பூரண ஓய்வு நிலையில் இருப்பதாகக் கோருவது யாராலும் முடியாது. ஆகவே, ‘உண்மையான’ அல்லது ‘சரியான’ விடை என்று ஏதும் கிடையாது. ‘ஒரே நேரத்தில்’ என்று சொல்வதும் சார்பான விஷயமே, அதாவது அப்படிச் சொல்பவர் இயக்கத்தில் இருக்கிறாரா, ஓய்வு நிலையில் இருக்கிறாரா என்பதைப் பொறுத்தது.

அப்படியென்றால் காலம் என்பது சார்பு நிலை கொண்டது என்றே அர்த்தம். வேகமாகப் பயணிப்பவருக்கு ஒரு விதமாகவும் மெதுவாகப் பயணிப்பவருக்கு வேறு விதமாகவும் காலம் தோன்றுகிறது. இதுதான் காலத்தின் சார்பு நிலை. கிட்டத்தட்ட ஒளி வேகத்துக்கு அருகில் பயணித்தால் காலம் மெதுவாகிறது.

காலமும் இடமும் ஒன்றுக்கொன்று சார்புடையவை என்றுசொன்னதால் அது சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்பட்டது; அது ஒரே ஒரு குறிப்பிட்ட விஷயத்தை மட்டுமே எடுத்துக்கொண்டது, அதாவது சீரான திசைவேகத்தில் ஒருவர் நகர்ந்துகொண்டிருப்பதைப் பற்றி. சீரான திசைவேகத்தில் செல்லாமல் சுற்றிக்கொண்டோ, திரும்பிக்கொண்டோ, தனது வேகத்தை அதிகரித்துக்கொண்டோ இருப்பவருக்கு மேற்கண்ட கோட்பாட்டைப் பொருத்திப் பார்க்க முடியாது. ஆகவே, எல்லா இயக்கங்களுக்கும் பொருந்தக்கூடிய பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டை ஐன்ஸ்டைன் உருவாக்குவதற்கு மேலும் பத்து ஆண்டுகள் ஆயின.

(இந்தக் கட்டுரையின் அடுத்த பகுதி ‘பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு’ பற்றி விளக்கும்)

- கட்டுரையாளர் ஐன்ஸ்டைன், ஸ்டீவ் ஜாப்ஸ் உள்ளிட்டோரின் வரலாற்று நூல்களின் ஆசிரியர்.- 
©நியூயார்க் டைம்ஸ், 
சுருக்கமாகத் தமிழில்: ஆசை