Monday, April 6மெய்ப்பொருள் காண்பது அறிவு
E-Magazine

கருந்துளைகள் ஆராய்ச்சியில் புதிய கண்டுபிடிப்பு; சாதனை படைத்த தமிழர்!-EXCLUSIVE

E-X-C-L-U-S-I-V-E

சேலம் சித்தனூரை சேர்ந்தவர் சதீஸ்குமார் சரவணன். விவசாய குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இந்த இளைஞர் இன்றைக்கு உலக அளவில் இந்தியாவின் நம்பிக்கைக்கு உகந்த முகமாக திகழ்கிறார் என்றால் மிகை ஆகாது. ஜெர்மன் நாட்டில் இளநிலை விஞ்ஞானியாக (Junior Scientist) இருக்கிறார். இயற்பியலாளர்.

சதீஸ்குமார் உள்பட நான்கு பேர் கொண்ட குழுவினர், ஐன்ஸ்டீன் சொல்லிச்சென்ற முக்கியமான ஒரு கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டு, கருந்துளைகள் (Black Holes) பற்றிய புதியதொரு கருத்தியல் கொள்கையை உருவாக்கி, விஞ்ஞான உலகின் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளனர். அதில், சதீஸ்குமாரின் பங்களிப்பு முக்கியமானது.

சதீஸ்குமார் சரவணன்

”எங்களது ஆராய்ச்சிக்கு ஐன்ஸ்டீன் கருத்தியல்தான் அடிப்படை. அதை மையமாக வைத்துக்கொண்டு, விண்வெளியில் (SPACE) உள்ள கருந்துளைகளைப் பற்றி சில புதிய கண்டுபிடிப்புகளை கொண்டு வந்திருக்கிறோம்,” என சதீஸ்குமார் அடக்கத்துடன் சொல்கிறார்.

கருந்துளைகள் பற்றிய புதிய ஆய்வு முடிவுகளை அறிந்து கொள்வதற்கு முன், கருந்துளைகள் பற்றிய சில அடிப்படை தகவல்கள் நமக்கு அவசியமாகிறது.

எந்த ஒரு பொருளும் எரிந்து முடிந்த பின்னால் கரிக்கட்டையாகத்தானே மிஞ்சும். அதேபோல்தான், கருந்துளைகளும். அதற்காக கருந்துளைகளும் கடைசியில் கரித்துண்டமாக மாறி விடுமா எனக் கேட்க வேண்டாம். புரிந்து கொள்வதற்காகச் சொன்னோம். ஆராய்ச்சியாளர்கள் பார்வையில் சூரியன் என்பதே சிறு நட்சத்திரம்தான். எல்லா நட்சத்திரங்களும் ஒரு கட்டத்தில் எரிந்து, கருந்துளைகளாகி விடும்.

கருந்துளை மாதிரி படம்.

ஒரு புதைகுழியில் காலை வைத்தால் என்னாகும்? அப்படியே நம்மை உள்ளே இழுத்துக்கொள்ளும்தானே. அதுபோலதான் கருந்துளைகளும். அதன் அருகில் செல்லும் எந்த ஒன்றையும் இழுத்துக் கொள்ளும். அதற்குக் காரணம், அபரிமிதமான ஈர்ப்பு விசை. அந்தளவுக்கு கருந்துகளைகள் பில்லியன் டன்கள் நிறை (அடிப்படையில் எடைக்கும், நிறைக்கும் சில வேறுபாடுகள் உண்டு. எனினும், புரிதலுக்காக ‘எடை’ எனக் கொள்க) கொண்டதாக இருக்கும்.

கருந்துளைகள் அருகில் செல்லும் எந்த ஒன்றையும் அது இழுத்துக் கொள்ளும் என்றால் சூரியனின் கதி என்னாகும் என்று உங்கள் மனதில் கேள்வி எழக்கூடும். அங்குதான் டுவிஸ்டே இருக்கிறது. சூரியனே சிறு நட்சத்திரம்தான். ஆனாலும், சூரிய மண்டலத்தில் எந்த கருந்துளையும் இல்லாததால், நமக்கு அத்தகைய அச்சம் தேவை இல்லாதது.

இன்னும் எளிமையாக புரிந்து கொள்ள மேலும் ஒரு தகவல். அதாவது எந்தெந்த கேலக்ஸிகள் (GALAXY – விண்மீன் திரள்கள்) பிரகாசமாக தெரிகிறதோ, அதன் மையத்தில் கண்டிப்பாக கருந்துளைகள் இருக்கும் என நம்பலாம்.

இதில் இரண்டு வகைகள் இருக்கின்றன. ஒன்று, சோலார் மாஸிவ் கருந்துளைகள் (Solar Massive Black Holes). இரண்டாவது, சூப்பர் மாஸிவ் கருந்துளைகள் (Super Massive Holes). நம்ம சதீஸ்குமார் சரவணனின் ஆராய்ச்சி செய்ததெல்லாம் இரண்டாவது வகை பற்றியது. சூப்பர் மாஸிவ் கருந்துளைகள், சூரியனைக் காட்டிலும் சுமார் 10 லட்சம் மடங்கு பெரியது.

கேலக்ஸியில் நட்சத்திரங்கள் சுற்றிக்கொண்டே இருக்கின்றன. நட்சத்திரங்கள் மட்டுமல்ல; உலகில் அசைவற்று எதுவுமே கிடையாது. எல்லாமே இயங்கிக் கொண்டுதான் இருக்கின்றன. நிலவு, பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் சுழல்கிறது. பூமி, சூரியனின் ஈர்ப்பு விசையால் இயங்குகிறது.

சூரியன் மற்றும் ஏனைய நட்சத்திரங்கள் எல்லாமே சூப்பர் மாஸிவ் கருந்துகளைகளின் ஈர்ப்பு விசையால் சுற்றுகின்றன. சரி. எல்லா நட்சத்திரங்களுமே கருந்துளைகளாகி விடுமா என்றால், அதுதான் இல்லை. சூரியனின் நிறையைக் காட்டிலும் 1.44 மடங்கு பெரிதாக உள்ள நட்சத்திரங்களே கருந்துளையாக மாறும்.

இரண்டு கருந்துகளைகள் அருகருகே வரும்போது குறிப்பிட்ட கோண உந்தத்தில் (Angular Momentum) தன்னைத்தானே சுற்றும். எவ்வளவு அருகில் என்றால், கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் தொலைவு அருகில் வரும்போது என்று வைத்துக் கொள்ளலாம். இப்படி, இருபது… முப்பது ஆண்டுகள்கூட சுற்றும். அவற்றின் நிறையைப் பொறுத்து, அதன் சுற்றும் வேகம் கூடும் அல்லது குறையும். கருந்துளைகள் சுற்றும்போது, அவற்றின் நிறையானது ஆற்றலாக (E=mc² என்ற சமன்பாட்டின் வாயிலாக) அதாவது, ஈர்ப்பு அலைகளாக (Gravitational Waves) வெளியேறும்.

ஈர்ப்பு அலைகள் வெளியேற வெளியேற, கருந்துளைகளின் சுற்றுப்பாதை (Orbit) அளவும் குறைந்து கொண்டே வருகிறது. ஒரு கட்டத்தில், இரண்டு கருந்துளைகளும் ஒன்றோறொன்று மோதலுற்று ஒரே கருந்துளையாக பிணைந்து கொள்ளும். அத்தருணத்தில் மிக அதிகளவில் ஈர்ப்பு அலைகள் வெளியேறும். இதைத்தான், மிகப்பெரும் விஞ்ஞானியான ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் தன்னுடைய பொதுச்சார்பியல் கொள்கையாக 1915ம் ஆண்டில் வெளியிட்டார். அவர் சொன்னது, பரிசோதனை அடிப்படையிலானது அல்ல. அது முற்றிலும், கருத்தியல் (Theoritical Physics) அடிப்படையிலானது.

கருத்தியல் கோட்பாடுகளை
உருவாக்காமல், நாம்
பரிசோதனைகளை மேற்கொள்ள
முடியாது. ஆக, எந்த ஒரு
பரிசோதனைகளை தொடங்குவதற்கும்
கருத்தியல் முடிவுகளே
முதன்மையானது என்பதுதான்
விஞ்ஞான உலகத்தின்
அரிச்சுவடி.

ஐன்ஸ்டீனின் இந்தக் கோட்பாட்டை,
முதன்முறையாக பல்வேறு
நாட்டு விஞ்ஞானிகளைக் கொண்ட
‘லைகோ’ (LIGO) ஆய்வக
குழுவினர் (அந்தக் குழுவில்
இந்தியாவைச் சேர்ந்த 37
விஞ்ஞானிகளும் அடங்குவர்)
கடந்த 2015ம் ஆண்டு
செப். 14ம் தேதி, பரிசோதனை
அடிப்படையில்
ஆதாரப்பூர்வமாகவும்
நிரூபித்து சாதனை
படைத்துள்ளனர்.

இந்த கண்டுபிடிப்பில்
முதன்மைப் பங்காற்றிய
விஞ்ஞானிகள்
ரெய்னர் வைஸ் (85),
பேரி சி.பேரிஸ் (88),
கிப் எஸ்.தோர்ன் (77)
ஆகியோருக்குதான் 2017-ம்
ஆண்டின் இயற்பியல்
துறைக்கான நோபல்
பரிசும் சமீபத்தில்
வழங்கப்பட்டது.

அதாவது, ஐன்ஸ்டீன்
கருத்தியலை நிரூபிக்க
100 ஆண்டுகள் ஆகியிருக்கிறது.
அது ஒரு வரலாற்றுச்
சிறப்புமிக்க தருணம்.
அதன்பிறகு, ஈர்ப்பு அலைகள்
இருப்பைப் பற்றி மேலும்
மூன்று பரிசோதனைகள்
வெற்றிகரமாக நிரூபிக்கப்பட்டு
உள்ளன.

அவர்கள் கண்டுபிடித்தது இதுதான்.
இரண்டு கருந்துளைகள் பற்றியது.
ஒன்று, 36 சூரிய நிறை
கொண்டது (Solar Mass).
இன்னொன்று, 29 சூரிய நிறை
கொண்டது. இந்த இரு
கருந்துளைகளும் ஒன்றுடன்
பிணையும்போது
65 சூரிய நிறைக்கு பதிலாக
62 சூரிய நிறைதான்
கொண்டிருந்தது.
(அந்த 3 சூரிய நிறை
எங்கே போச்சு என்றுதானே
யோசிக்கிறீர்கள்?
கருந்துளைகளில் இருந்து
ஈர்ப்பு அலைகள்
வெளியேறியதில்
3 சூரிய நிறைகள்
குறைந்துள்ளன).

இரண்டு கருந்துளைகளும்
ஒன்றுடன் ஒன்று மோதி
பிணையும்போது அவற்றில்
இருந்து வெளியேறிய ஈர்ப்பு
அலைகளின் வேகம்,
வினாடிக்கு 3 லட்சம் கிலோமீட்டர்
அளவுக்கு இருந்ததாகக்
கண்டுபிடித்திருக்கிறார்கள்.
இதை ஒளியின் வேகத்தோடு
ஒத்திருந்ததாகக் கருதலாம்.

ஐன்ஸ்டீன், இன்னொரு
முக்கிய கோட்பாட்டையும்
சொல்லிச் சென்றிருக்கிறார்.
அதாவது, புதன் கிரகம்,
சூரியனைச் சுற்றி வரும்போது,
அது ஆரம்பித்த புள்ளியில்
இருந்து சற்று முன்னால்
சென்று முடியும்;
சுற்றுப்பாதையின் ஆரம் (Radius)
மாறாமல், சுற்றினை
மேற்கொள்ளும் என்கிறார்.

ஐன்ஸ்டீன் கருத்தியலை விளக்கும் படம்.

இங்குதான் நம் இளநிலை விஞ்ஞானி சதீஸ் சரவணன் மற்றும் குழுவினரின் ஆராய்ச்சி முடிவுகள் வேறுபடுகிறது. இவர்கள் சொன்னது கிரகங்களைப் பற்றியது அல்ல. கருந்துளைகளைப் பற்றி. குறிப்பாக, சூப்பர் மாஸிவ் கருந்துளைகளைப் பற்றியது.

பெரிய கருந்துளையை சிறிய கருந்துளை சுற்றி வரும்போது அதன் சுற்றுப்பாதை எப்படி வேண்டுமானாலும் மாறலாம்; ஆரம் (Radius) உள்பட. சுற்றுப்பாதை, மேலும் கீழுமாகக்கூட (Tilt) இருக்கலாம் என்று கண்டுபிடித்திருக்கின்றனர்.

சதீஸ் குழுவினரின் கருந்துளைகள் பற்றிய புதிய கண்டுபிடிப்பை விளக்கும் படம்.

இவர்களின் கருத்தியல் கோட்பாட்டை, பரிசோதனை அடிப்படையில் நிரூபிக்க வேண்டுமானால்கூட குறைந்தபட்சம் இன்னும் 17 ஆண்டுகள் ஆகும் என்கிறார் சதீஸ். அதற்கேற்ப, அதிநவீன ஆய்வுக்கூடம் கட்டமைக்கும் பணிகள் தற்போது நடந்து வருகிறது. இந்த ஆய்வுக்கூடம் கட்டமைப்பு பணிகள் 2034ல்தான் முடிவடையும் என்கிறார் அவர்.

இவர்களின் ஆய்வு முடிவை, இயற்பியலாளர்கள் கொண்டாடும் உலக பிரசித்தி பெற்ற ‘ஃபிஸிக்ஸ் ரிவியூ டி’ (Physics Review D) இதழில் வெளியிட்டுள்ளது. கடந்த 2016ம் ஆண்டு பிப். 17ம் தேதி இவர்களின் ஆராய்ச்சிக் கட்டுரை வெளியானது. அதாவது, ஐன்ஸ்டீன் கண்டுபிடித்துச் சொன்ன கொள்கையை அடிப்படையாகக்கொண்டு, 100 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு இவர்களும் கருத்தியல் கோட்பாடுகளுடன் புதிய முடிவுகளை வெளியிட்டு சாதனை படைத்துள்ளனர்.

இந்த ஆராய்ச்சிக்கு சதீஸ் சரவணன் மட்டும் சொந்தக்காரர் கிடையாது. இத்தாலியைச் சேர்ந்த ஜி. டி’அம்புரோசி (D’Ambrosi), நெதர்லாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த ஜே.டபிள்யூ. வான் ஹால்டன் (J.W.Van Holten), ஜே.வான் டி விஸ் (J.Van De Vis) ஆகியோரின் பங்களிப்பும் இருக்கிறது. இந்தக்குழுவில் யாரும் தலைவர், உதவியாளர் கிடையாது. எல்லோருமே சமம்தான்.

ஜே.வான் டி விஸ்

கருந்துளைகள் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கான ஆரம்பம், குடும்பப் பின்னணி குறித்து சதீஸ் சரவணனிடம் கேட்டோம்.

”நான் சிறு வயதில் இருக்கும்போதே அப்பா இறந்து விட்டார். வளர்த்து ஆளாக்கியதெல்லாம் அம்மாதான். எஸ்எஸ்எல்சி வரை சிபிஎஸ்இ பாடத்திட்டத்திலும், பிளஸ்-2வை மாநிலப் பாடத்திட்டத்திலும் படித்தேன்.

ஜே.டபிள்யூ. வான் ஹால்டன்

பிளஸ்-2 இயற்பியலில், யூனிவர்ஸ் (பிரபஞ்சம்) பற்றி ஒரு பாடம் வந்தது. அப்போதே அந்தப் பாடத்தின் மீது எனக்குள் ஓர் இனம் புரியாத ஆர்வம் ஏற்பட்டது. அந்த ஆர்வம்தான் என்னை இன்றைக்கு ஓர் ஆராய்ச்சியாளராக உருவாக்கி இருக்கிறது. அதுதான் உண்மை.

அதன்பின், பி.எஸ்ஸி., இயற்பியலை திருச்சி புனித ஜோசப் கல்லூரியிலும், எம்.எஸ்ஸி., படிப்பை டெல்லி பல்கலையிலும் முடித்தேன். நெதர்லாந்தில் உள்ள உலகப்புகழ் பெற்ற லைடன் பல்கலையில் இயற்பியலில் (தியரிட்டிகல் ஃபிஸிக்ஸ்) பிஹெச்.டி முடித்தேன்.

ஜி. டி’அம்புரோசி

டெல்லியில் படித்துக்கொண்டிருந்தபோது, சம்மர் ரிசர்ச் ஃபெல்லோஷிப்காக என்.டி.ஹரிதாஸ் என்ற பேராசிரியரிடம் 3 புராஜக்டுகளில் வேலை செய்தேன். அவர்தான் எனக்கு நெதர்லாந்து செல்ல ஊக்கியாக இருந்தார். கடந்த ஜூன் மாதம் முதல் ஜெர்மனியில் பணியாற்றி வருகிறேன்.

நெதர்லாந்து லைடன் பல்கலையில் (Leiden University) இருந்தபோது, சூப்பர் மாஸிவ் கருந்துளைகள் பற்றிய ஆராய்ச்சியை நானும், எங்கள் குழுவும் கடந்த 2013ம் ஆண்டு தொடங்கினோம். நாங்கள் என்ன செய்யப்போகிறோம் என்பது குறித்து எங்கள் பேராசிரியர் ஜே.டபிள்யூ. வான் ஹால்டனிடம் கூறினோம். அவரும் சில கணக்கீடுகளை சரிபார்த்துவிட்டு, ஆராய்ச்சிக்கு ஒப்புக்கொண்டார்.

அவருடைய வழிகாட்டுதலுடன் நாங்கள் வெற்றிகரமாக எங்கள் ஆராய்ச்சியை கடந்த 2016ம் ஆண்டு முடித்தோம். பல்கலையின் மிகப்பெரிய ஆதரவு, நட்புறவான சூழல், நிறைவான சம்பளம், பேராசிரியரின் ஒத்துழைப்பு இதெல்லாமே எங்களின் வெற்றிக்கு உறுதுணையாக இருந்தது. இந்தியச் சூழலில், ஆராய்ச்சி மாணவர்களில் வெகு சிலருக்கே இதுபோன்ற வாய்ப்பு அமைகிறது. இன்றைக்கு நான் ஜெர்மனியில் வேலைக்கு சேர, லைடன் பல்கலையில் என்னுடைய ஆராய்ச்சிதான் அடித்தளமாக இருந்தது.

ஓர் ஆராய்ச்சியாளர் என்றாலே சதாசர்வ காலமும் ஆராய்ச்சி மனநிலையிலேயே இருப்பார்கள் என பலரும் கருதுகிறார்கள். உண்மையில் அப்படி அல்ல. அப்படி இருப்பதால் பயனேதும் இல்லை. வாரத்தில் ஆறு நாள்கள் ஆராய்ச்சிப் பணிகளில் ஈடுபட்டாலும், ஒரு நாளாவது நம் மனதை வேறு விஷயங்களில் கொண்டு செல்வது நல்லது. அப்போதுதான் மூளை அயற்சி அடையாமல், புத்துணர்வுடன் இயங்கும்.

எனக்கான ஓய்வு நேரங்களில், நான் துப்பாக்கி சுடும் பயிற்சிக்குச் சென்று விடுவேன். அதில் தேர்ச்சி பெற்று சான்றிதழும் பெற்றிருக்கிறேன். அதேபோல் நெதர்லாந்தில் ஆராய்ச்சித்துறைக்கும் மக்களுக்கும் உள்ள இடைவெளியைக் குறைக்க அவ்வப்போது பொதுவெளியில் ஆராய்ச்சிகள் பற்றி பேசுவோம். பள்ளிக் குழந்தைகளிடமும் உரையாடி இருக்கிறேன்,” என்றார்.

இயற்பியலாளர்தான். ஆனால், வாய்ப்பு கிடைத்தால் விண்வெளி வீரராகும் ஆசையும் இருப்பதாகக் கூறுகிறார் சதீஸ். இந்தியாவில், குறிப்பாக அவர் பிறந்த சேலம் மண்ணில் அறிவியலுக்கென ஒரு மேடையை அமைக்க வேண்டும் என்பதுதான் எதிர்காலத்திட்டம் என்றும் சொன்னார் சதீஸ் சரவணன்.

இயற்பியல் துறையில் இந்தியாவில் இருந்து கடந்த ஒரு நூற்றாண்டில் இரண்டு பேர் மட்டுமே நோபல் பரிசுகளை வென்றுள்ளனர். ஒருவர், சி.வி.ராமன் (1930). இன்னொருவர், சுப்ரமணியம் சந்திரசேகர் (1983). அந்த வரிசையில் எதிர்காலத்தில் சதீஸ் சரவணனும் நிச்சயம் இடம் பெறுவார் என நம்புவோம்.

இணைப்பு: ஆராய்ச்சி பற்றிய உரை விளக்க காணொளி.

சதீஸ் சரவணன் தொடர்புக்கு:

இந்தியாவுக்குள் பேச: 80120 92244
வெளிநாடு: +49 151 7536 9420
E-mail: blackboard.chalkpiece@gmail.com

சந்திப்பு: இளையராஜா சுப்ரமணியம்.