POST DETAILS

വികസിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചം

 

ഡോ.N .ഷാജി

17-ാം ന്തറ്റാണ്ടിൽ പ്രശസ്ത ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഐസക് ന്യൂട്ടൻ തന്റെ സാർവത്രിക ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമം അവതരിപ്പിച്ച കാലം മുതലേ പലർക്കുമുണ്ടായ ഒരു സംശയമായിരുന്നു പ്രപഞ്ചത്തിന് എങ്ങനെ സ്ഥിരതയോടെ നിലനിൽക്കാൻ കഴിയുമെന്നത്. ആകർഷണം മാത്രമേ ഉള്ളുവെങ്കിൽ കാലക്രമേണ വസ്തുക്കൾ അടുത്തു വരേണ്ടേ എന്ന ചോദ്യത്തിന്റെ ഉത്തരം എളുപ്പമായിരുന്നില്ല. പിന്നീട് ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ആൽബെർട്ട് ഐൻസ്റ്റൈൻ ഗുരുത്വത്തെ സംബന്ധിച്ച ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചപ്പോഴും പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെട്ടില്ല

Photograph of galaxies taken by Hubble Telescope

 തന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു പ്രപഞ്ചത്തെ അംഗീകരിക്കുന്നില്ലെന്ന് മനസ്സിലാക്കിയപ്പോൾ സമവാക്യങ്ങളെത്തന്നെ മാറ്റാനാണ് ഐൻസ്റ്റൈൻ ശ്രമിച്ചത്. പിന്നീട് തന്റെ ജീവിതത്തിലെ വലിയ മണ്ടത്തരങ്ങളിൽ ഒന്നായിരുന്നു അത് എന്ന് അദ്ദേഹം പശ്ചാത്തപിച്ചു. എന്നാൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചത്തെ പ്രവചിക്കുന്നു വെന്ന് മറ്റു ചില ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ഉറപ്പിച്ചു പറഞ്ഞു. അതിൽ ജോർജ് ലെമാത്രെ ആണ് ഇത് ആദ്യമായി വ്യക്തമായി പറഞ്ഞതെങ്കിലും ആ ഗവേഷണത്തിന് വേണ്ടത്ര ശ്രദ്ധ കിട്ടിയില്ല. എങ്കിലു  അധികം താമസിയാതെ തന്നെ നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇതിനു് വ്യക്തമായ തെളിവുകളും ലഭിച്ചു.

പ്രപഞ്ച വിജ്ഞാനീയത്തിൽ ഗവേഷണം നടത്തുന്നവർ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടകങ്ങളായെടുക്കുന്നത് ഗാലക്സികളെയോ അവയുടെ കൂട്ടങ്ങളെയോ ആണ്. നമ്മൾ ആ കാശത്തു കാണുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളെല്ലാം നമ്മുടെ ഗാലക്സിയായ ആകാശഗംഗയുടെ ഘടകങ്ങളാണ്. എന്നാൽ നമ്മുടെ ആകാശത്ത് നഗ്നനേത്രങ്ങൾ കൊണ്ട് അവ്യക്തമായി കഷ്ടിച്ചു കാണാവുന്ന ഒരു സംഗതി നമ്മുടെ ആകാശഗംഗയോളം പോന്ന മറ്റൊരു ഗാലക്സിയാണെന്നു മനസ്സിലായിട്ട് നൂറു വർഷം പോലും ആയിട്ടില്ല. അതാണ് ആൻഡ്രോമീഡ ഗാലക്സി. അതിലേക്കുള്ള ദൂരം അളന്നപ്പോഴാണ് അതു നമ്മുടെ ഗാലക്സി യുടെ ഭാഗമല്ല എന്നു ബോദ്ധ്യമായത്. മറ്റൊരു അത്ഭുതം ഈ ഗാലക്സികളിൽ മിക്കതും നമ്മുടേതിൽ നിന്ന് അകന്നു പൊയ്ക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്നതാണ്. അവയുടെ സ്പെക്ട്രത്തിലെ രേഖകൾ നമ്മുടെ ലബോറട്ടറികളിൽ കിട്ടുന്ന സ്പെക്ട്രൽ രേഖകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യമ്പോൾ ചുവപ്പിന്റെ ഭാഗത്തേക്കു നീങ്ങിയിരിക്കുന്നു വെന്നതിനാലാണ് ഈ അനുമാനത്തിൽ എത്തുന്നത്. ഈ ഗാലക്സികളിലേക്കുള്ള ദൂരം കൂടി അളന്നപ്പോൾ ഒരു കാര്യം ബോദ്ധ്യമായി. പൊതുവേ ഇവയിലേക്കുള്ള ദൂരവും അവ അകലുന്നതിന്റെ വേഗവും നേർ അനുപാതത്തിലാണ് എന്നതായിരുന്നു അത്. ഇതാണ് ഹബ്ബ്ൾ നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നതു്. ഗാലക്സികൾ അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ കൂട്ടങ്ങൾ പരസ്പരം അകലുന്നു എന്നതാണു് ഇതിന്റെ അർത്ഥം. എന്നാൽ ഇതെല്ലാം ഒരു പൊതു കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് അകലുന്നു എന്ന് ഇതിനർത്ഥമില്ല. ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഒരു  ബലൂൺ വീർപ്പിക്കുമ്പോൾ അതിൽ ഉള്ള പുള്ളിക്കുത്തുകൾ പരസ്പരം അകന്നു പോകുന്നതു് ഇവിടെ ഓർക്കുക. ഗാലക്സികൾ പരസ്പരം അകലുകയാണെങ്കിൽ അവ ഭൂതകാലത്ത് കൂടുതൽ അടുത്തായിരുന്നുകാണും. അങ്ങനെയെങ്കിൽ എത്രകാലം മുമ്പ് അവ പരസ്പരം കൂടിച്ചേർന്ന അവസ്ഥയിലായിരുന്നു കാണും. കണക്കുകൾ പറയുന്നതു് ഏതാണ്ട് 1400 കോടി വർഷം മുമ്പ് അവ വളരെ സാന്ദ്രതയേറിയ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിന്ന് തുടങ്ങിയിരിക്കണമെന്നാണ്. പിന്നീട് ആ ദ്രവ്യം പെട്ടെന്നു വികസിച്ചു. അന്നുണ്ടായ ആ വലിയ സംഭവത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ മഹാസ്ഫോടനം എന്നു വിളിക്കുന്നു. അതിന്റെ തുടക്കം ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്നായിരുന്നുേവോ, എന്താണാ സ്ഫോടനത്തിനു കാരണം എന്നിങ്ങനെയുള്ള ചോദ്യങ്ങൾക്ക് വ്യക്തമായ ഉത്തരം ലഭിക്കാൻ നാം കുറച്ചു കൂടി കാത്തിരിക്കേണ്ട അവസ്ഥയാണ്. എങ്കിലും മഹാസ്ഫോടനം കഴിഞ്ഞ് പ്രപഞ്ചം എങ്ങനെ പരിണമിച്ചു എന്നതിനെ സംബന്ധിച്ച് നമുക്ക് സാമാന്യം വ്യക്തമായ ധാരണയുണ്ട്.

 

കൂടുതൽ തെളിവുകൾ

മഹാസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിന് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട തെളിവ് സ്പെക്ട്രൽ രേഖകളുടെ ചുവപ്പുനീക്കം ആണ്. എഡ്വിൻ ഹബ്ബ്ളും സഹായി ഹുമേസണും ചേർന്ന് തുടങ്ങി വെച്ച് ഈ ഗവേഷണം തുടർന്ന മറ്റു ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ഇതു സംബന്ധിച്ച് ധാരാളം തെളിവുകൾ പുറത്തുകൊണ്ടുവന്നു.

ഇതിനിടയിൽ സൈദ്ധാന്തിക ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരും വെറുതെയിരുന്നില്ല. പ്രപഞ്ചത്തിന് തുടക്കകാലത്ത് വളരെ ഉയർന്ന മർദവും താപനിലയും ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിൽ അതിൻഫലമായി ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് ദ്രവ്യം ഉണ്ടാകുമെന്നും അതു് പ്രപഞ്ചത്തിലെ വിവിധതരം മൂലകങ്ങൾ ആയി കാണപ്പെടുമെന്നും ജോർജ് ഗാമോവും ശിഷ്യരും പ്രവചിച്ചു. കൂടാതെ അന്നത്തെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ധാരാളം താപ വികിരണങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമെന്നും അത് കാലക്രമേണ ഊർജ്ജം കുറഞ്ഞ മൈക്രോവേവ് രശ്മികൾ ആയി കാണപ്പെടുമെന്നും അവർ പ്രവചിച്ചു. ഇത് പിന്നീട് തികച്ചും ആകസ്മികമായി 1964-ൽ രണ്ട് എഞ്ചിനീയർമാർ ചേർന്ന് കണ്ടെത്തുകയായിരുന്നു. അമേരിക്കക്കാരായ പെൻസിയാസും വിൽസണും ആയിരുന്നു അവർ. അവർക്ക് ഇതിൻറെ പേരിൽ പിന്നീട് നോബെൽ പുരസ്കാരം ലഭിക്കുകയും ചെയ്തു. കഴിഞ്ഞ അര നൂറ്റാണ്ടിലധികം കാലം നടന്ന സൂക്ഷ്മമായ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഇത്തരം വികിരണത്തിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്. അവയാകട്ടെ നമ്മുടെ സിദ്ധാന്തങ്ങളുമായി പൂർണ്ണമായും യോജിച്ചു പോകുന്നു.

Arno Penzias and Robert Woodrow Wilson

പ്രപഞ്ചത്തിന് തുടക്കക്കാലത്ത് ഊർജത്തിൽ നിന്ന്  മൂലകങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നതിനെ സംബന്ധിച്ചും ശാസ്ത്രജ്ഞർ പിന്നീട് വിശദമായി പഠിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഗാമോവും കൂട്ടരും ഈ സിദ്ധാന്തം ഉണ്ടാക്കിയ കാലത്ത് ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സ് ഏറെ വികസിച്ചിരുന്നില്ല. എന്നാൽ പിന്നീട് ഈ വിഷയം നന്നായി പഠിച്ചവർ ചില കാര്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ. ഹീലിയം തുടങ്ങിയ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ആദ്യമൂലകങ്ങളുടെ ഐസോട്ടോപ്പുകൾ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ടെങ്കിലും ഉയർന്ന അണുസംഖ്യയുള്ള മൂലകങ്ങൾ ഉണ്ടാകാൻ ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിൽ സാധ്യത ഉണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നത് അവർക്ക് ബോധ്യമായി. പിന്നീട് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രപഞ്ചത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ, ഹീലിയം തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ കണക്കെടുത്തപ്പോൾ അത് സൈദ്ധാന്തികർ പറഞ്ഞതുമായി ഏറെ യോജിച്ച പോകുന്നതായിരുന്നു. ഇത് മഹാസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിന് ശക്തമായ തെളിവായി.

പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനീയത്തിൽ ഏറ്റവും രസകരമായി തോന്നുന്ന ഒരു കാര്യം പ്രപഞ്ചം പണ്ടുകാലത്ത് എങ്ങനെയായിരുന്നുവെന്നും പിന്നീടത് എങ്ങനെ മാറിയെന്നും നമുക്ക് നിരീക്ഷിച്ചു സ്വയം ബോധ്യപ്പെടാം എന്നതാണ്. നമ്മൾ 100 കോടി പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള ഒരു ഗാലക്സിയെ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ കാണുന്നത് 100 കോടി വർഷംമുമ്പ്  അത്എങ്ങനെ ആയിരുന്നു എന്നതാണ്. അഞ്ഞൂറോ ആയിരമോ കോടി പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള ഗ്യാലക്സികളുടെ ചിത്രമെടുക്കാൻ ഒക്കെ ഇന്നു കഴിയും. അത്തരം ചിത്രങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് കാലം പോകുന്നതനുസരിച്ച് ഗാലക്സികൾ എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്നതാണ്. പ്രപഞ്ചം പരിണമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു എന്നതിന് വ്യക്തമായ തെളിവുകളാണിവ.

പ്രപഞ്ച പരിണാമത്തെക്കുറിച്ച് ആലോചിക്കുമ്പോൾ നമ്മുടെ മനസ്സിൽ ഉയർന്നു വരുന്ന മറ്റൊരു ചോദ്യമാണ് ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും അടങ്ങിയ ആദ്യ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് എങ്ങനെ നക്ഷത്രങ്ങളും ഗാലക്സികളും രൂപപ്പെട്ടുവന്നത്, ഇവയെ സംബന്ധിച്ച് സിദ്ധാന്തങ്ങളും നിരീക്ഷണങ്ങളുമായി ചേർന്ന് പോകുന്നുവെന്നത് ഒരു ആശ്വാസമാണ്.

കഴിഞ്ഞ കുറച്ചുവർഷങ്ങൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ബോധ്യപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത് മറ്റൊരു കാര്യം പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുന്നു നിരക്കുതന്നെ കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഇതിനെ സംബന്ധിച്ച് ധാരാളം പഠനങ്ങൾ നടന്നു കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

 

(N. Shaji)

Leave a Reply