ஒளியிலே தெரிவது...

சென்ற அழகிய நிலாக் காலங்களில் ,வெள்ளிக் கிழமை இரவுக்காகக் காத்திருப்போம். ஏழரை ஆனவுடன் ஓடிப் போய் டி.வி.யில் மூழ்கிப் போவோம். 'ஒளியும் ஒலியும்'க்காக. அதில் காட்சி எங்கிருந்து வருகின்றது? டி.வி.யின் கேதோடு குழாயில் இருந்து. அந்த எலெக்ட்ரான் கதிர்கள் திரையில் மோதி, நமக்கு காட்சிகளாய்ப் புலர்ந்தன. இதில் ஒளி எங்கிருந்து வருகின்றது?

உண்மையில் ஒளி என்பது என்ன?

ஒரு பண்டிதர் மிக்க படித்த கர்வத்தோடு ஊர்வலம் வந்தார். அவரை அனைவரும் பணிந்து வணங்கினர். ஆனால் ஒரு சிறுவன் மட்டும் அவரை கவனியாது விளையாடிக் கொண்டிருந்தான். அதைக் கவனித்த பண்டிதர், அவனிடம் வந்து 'எனக்கு தெரிந்ததை விட உனக்கு தெரியுமா? என்னை மதிக்க மாட்டேன் என்கிறாயே?' என்று கேட்டார். அவன், 'ஐயா, நான் கேட்கிற கேள்விக்கு நீங்கள் பதில் சொல்லுங்கள் பார்க்கலாம்' என்றான். ஒத்துக் கொண்டார் பண்டிதர். ஒரு தீக்குச்சியை எடுத்து, தீப்பெட்டியில் உரசிப் பற்ற வைத்தான். 'ஐயா, இந்த நெருப்பு எங்கிருந்து வந்தது?' என்று கேட்டான். பண்டிதர் திகைத்துப் போய் தோல்வியை ஒத்துக் கொண்டு, அவனையே பதில் கூறுமாறு கேட்டார். அவன் உடனே தீக்குச்சியை ஊதி அணைத்தான். 'ஐயா, இப்போது நெருப்பு எங்கே போனதோ, அங்கிருந்து தான் வந்தது..!' என்று கூறி விட்டுப் போனான். பண்டிதரும் கர்வம் விட்டொழிந்தார் என்பது கதை.

சிக்கி முக்கிக் கற்கள், தீப்பந்தம், இலாந்தர் விளக்கு, தீக்குச்சி - தீப்பெட்டி, கேண்டில், மேண்டில், பிளாஸ்டிக் சுவிட்சுகள் என்று வந்து விட்டாலும் அணைத்தவுடன் அந்த வெளிச்சம் எங்கு தான் போகின்றது என்பது நமக்குத் தெரிகின்றதா?

கொஞ்சம் நான் படித்த கதைகளை பார்க்கலாம், நான் புரிந்து கொண்டதைப் பொறுத்து...!

கிழக்கு நோக்கி 100 கி.மீ. வேகத்தில் பைக்கில் போகின்றோம். நம்மோடு இணையாக மற்றொருவன் 100 கி.மீ. வேகத்தில் கிழக்கு நோக்கியே வருகிறான். நமக்கு அவன் என்ன வேகத்தில் போவதாகத் தெரியும்? நம்மோடு இணையாக வருவதால், அவன் நிலையாக நிற்பதாகவே தெரியும். நன்று. அதே சமயம் நமக்கு இணையாக மேற்கு நோக்கி மற்றொருவன் 100 கி.மீ. வேகத்தில் வருவதாகக் கொள்வோம். அவனது வேகம் நம்மைப் பொறுத்த வரை 200 கி.மீ.

அதாவது எதிரெதிராகப் பயணிக்கையில் வேகங்கள் கூடும், ஒரே திசையில் பயணிக்கையில் வேகங்கள் கழிக்கப்படும் - ஒரு நகர்கின்ற ஊடகத்தில் இருக்கின்றவருக்கு!

ஐன்ஸ்டீன் ஐயாவுக்கு ஒரு சந்தேகம் வந்தது. 'ஒளிக்கற்றை ஒன்று காற்றில் போகையில், நாமும் அதன் வேகத்தில் அதே திசையில் சென்றாலோ, அதற்கு எதிரான திசையில் சென்றாலோ, நாம் உணர்கின்ற ஒளியின் வேகம் என்னவாக இருக்கும்?'

இதை அவருக்கு முன்பே மைக்கல்சன் - மார்லே என்ற இரு விஞ்ஞானிகள் செய்து பார்த்திருக்கிறார்கள். எப்படி?

ஆனால் அவர்கள் இந்த சிந்தனையில் ஆய்வு செய்யவில்லை. நீர் அலைகள் செல்ல நீர் என்ற ஓர் ஊடகம் தேவை. அது போல ஒளி அலைகள் செல்லவும் ஓர் ஊடகம் தேவை என்று நினைத்தனர். ஆனால் ஒளியானது காற்றே இல்லாத வெற்றிடத்திலும் பாய்கின்றது என்பதால் (இல்லாவிடில் பூமியின் காற்றுமண்டலத்திற்கு அப்பால் உள்ள வெற்றிடத்தில் இருக்கும் சூரியனிடம் இருந்து ஒளி நம்மை வந்து அடைய முடியுமா?) வெற்றிடத்தில் ஒளி பாயக் கூடிய 'ஈதர்' என்ற ஊடகம் இருக்க வேண்டும் என்று நம்பினர்.

அவர்களது சோதனையின் மூலம் 'ஈதர்' என்ற ஊடகம் வெளியில் இல்லை என்றும், ஒளியின் வேகமானது எத்திசையில் இருந்து அளவிட்டாலும் சமமாகவே இருப்பது அறிந்து வியந்தனர்.

நாம் ஒளிக்கு எதிராகப் பயணம் செய்தாலோ, ஒளியோடு சேர்ந்து பயணம் செய்தாலோ, ஒளியின் வேகம் ஒரே அளவாகவே இருப்பது கண்டறியப்பட்டது.

Time Dilation



ஒளிப்படம் 1 : Time Dilation.

இரு விண் கப்பல்கள் ஏறக்குறைய ஒளியின் வேகத்தில் செல்வதாக வைத்துக் கொள்வோம். (ஏன் சரியாக ஒளியின் வேகத்திலேயே செல்ல முடியாது? பார்ப்போம்.) ஒன்று மேலும், ஒன்று கீழுமாக! மேலிருக்கும் கப்பல் ஒளித் துணுக்குகளை கீழ் நோக்கி அனுப்புகிறது. கீழ் இருக்கும் கப்பல் ஒளித்துணுக்குகளை திருப்பி அனுப்புகிறது. இப்படியாக இவர்களது பயணம் இருக்கிறது. மேல் கப்பலிலோ, கீழ் கப்பலிலோ இருப்பவர்கள் ஒளியின் பயணம் நேர்க்கோட்டில் இருப்பதாகவே பார்ப்பார்கள். இப்போது இக்கப்பல்களின் பயணத்தை நிலையாக நிற்கின்ற (கப்பலகளைப் பொறுத்து) கிரகத்தில் இருந்து ஒருவர் பார்க்கின்றார். அவருக்கு ஒளித்துணுக்கு செல்லும் பாதையானது நேர்க்கோட்டில் இல்லாமல், 'V' வடிவத்தில் இருக்கின்றது.

ஒளித்துணுக்கு உண்மையில் கடக்கும் தொலைவு தான் என்ன? இரு கப்பல்களுக்கு இடையே இருக்கும் தொலைவு தான் என்பர் கப்பலில் இருப்பவர்கள். 'V' வடிவத்தின் நீளம் என்பார் கிரகத்தில் இருப்பவர்.

எனில் எது உண்மை?

ஒளியின் வேகம் மாறாதது. ஒளி கடந்த தொலைவும் மாறாதது. எனவே எது தான் மாறி இருக்கின்றது? நேரம். அளவிட்ட நேரம். ஒருவரைப் பொறுத்து ஒருவர் நகர்ந்து கொண்டே இருக்கையில், அவர்கள் அடுத்தவரின் நேரம் குறைவாகவே போகும் என்று கணிக்கிறார்கள். இதுவே Time Dilation.

கணிப்பொறி எல்லாம் வருவதற்கு முன்பே சிந்தித்தே இதை எல்லாம் சொல்லி விட்டார் ஐன்ஸ்டீன் அவர்கள்.



படம் 1 : ஒளி சென்ற தூரம் கணக்கீடு.

இப்போது ஒரு சின்னக் கணக்கு. ஏன் ஒளியின் வேகத்திலோ, அதையும் தாண்டிய வேகத்திலோ எதுவும் / யாரும் செல்ல முடியாது என்று புரிகிறதா, பார்ப்போம்.

இரு கப்பல்களுக்கு இடையே ஒளி கடந்த தொலைவு = ct.

c = ஒளியின் வேகம்.

t = ஒளி இரு கப்பல்களுக்கு இடையே உள்ள தொலைவைக் கடக்க எடுத்துக் கொண்ட காலம்.

கிரகத்தில் இருந்து பார்ப்பவரைப் பொறுத்து, இரு கப்பல்களுக்கு இடையே ஒளி கடந்த தொலைவு = cT.

T = கிரகத்தில் இருந்து பார்ப்பவரைப் பொறுத்து, ஒளி இரு கப்பல்களுக்கு இடையே உள்ள தொலைவைக் கடக்க எடுத்துக் கொண்ட காலம்.

ஒளி கப்பல்களுக்கு இடையே போய் வருகையில் கப்பல் கடந்த தூரம் = vT.

v = ஏறக்குறைய ஒளியின் வேகம். கப்பலின் வேகம்.


பிதாகறஸைக் கூப்பிடுங்க. கணக்கு போட்டுப் பார்த்தால், இரண்டு பேரும் கணிக்கின்ற நேரங்களுக்கு இடையே இருக்கின்ற வித்தியாசம் தெரிகின்றது.





இந்த மதிப்பில் நாம சில விளையாட்டு விளையாடிப் பார்க்கலாமா?

1.முதலில் v=0. என்ன அர்த்தம்? கப்பல்கள் நகரவே இல்லை. அப்படியே நிற்கின்றன. அப்ப இதோட மதிப்பு என்ன. சுழி. அப்ப ரெண்டு பேரும் கணக்கிடுகின்ற நேரம் சமமாகவே இருக்கும். சரி தான். எப்படின்னா, இரு கப்பல் பைலட்டுகளைப் பொறுத்தவரை, இரு கப்பல்களும் நகரவே இல்லை. அப்போது, அவர்கள் கணிக்கின்ற நேரம் சமமாகவே இருந்தது அல்லவா?

2. இப்போது v = c. அதாவது மிகச் சரியாக ஒளியின் வேகத்திலேயே கப்பல்கள் போகின்றன. அப்போது, இதன் மதிப்பு 1/0. கணிக்கவே முடியாத மதிப்பு ஆகின்றது.

3. v = 3c. அதாவது ஒளியின் வேகத்தை விட, அதிக வேகத்தில் கப்பல்கள் போகின்றன. அப்போது இதன் மதிப்பு என்ன? ரூட்டுக்குள் நெகட்டிவ் வருகின்றது. நடைமுறையில் வரவே இயலாத முடிவு. எனவே எந்த ஊர் ராசாவாக இருந்தாலும், ஓடுவதில் ஒளியோடு போட்டி போட முடியாது என்பது தெளிவாகின்றது.

ஒளி தான் கிங்.



சுவிட்ச் ON பண்ணுங்க. ஒளி எப்படி ஓடுது?

சும்மா பிச்சுகினு ஓடுது இல்ல?

எப்டி?

சும்மா பிச்சுகினு...!

ஒளியார் யார்?

சென்ற நூற்றாண்டு வரைக்கும் ஒளியைப் பற்றி ஒரே தியரி தான் இருந்ததாகத் தெரிகின்றது. ஒளி அலை வடிவம் தான் என்றார்கள். அப்புறம் கொஞ்சம் கொஞ்சம் குழப்பம் வர ஆரம்பித்தது. ஐன்ஸ்டீன் வந்தார்.

ஒளியைக் கேட்டார்."நீ யாரு? அலையா, துகளா?"

எஸ்.ஜே.சூர்யா மாதிரி, "அலை தான். ஆனா இல்லை. துகள் தான். ஆனா இல்லை". குழப்பம் தான்.

சில ஆய்வுகள் ஒளி அலைதான் என்று கற்பூரம் அடித்துச் சத்தியம் செய்தன. மற்ற சில ஆய்வுகள் ஒளி துகள் தான் என்று துண்டு போட்டுத் தாண்டின.

ஒவ்வொன்றாகப் பார்ப்போம்.

1."ஏன்னா, பூத் சாத்திடப் போறான். வராண்டால உக்காந்து பேப்பர் படிச்சது போதும். போய் பால் வாங்கிட்டு வாங்கோ.." சமையல் அறையில் இருந்து சகதர்மிணியின் குரல் கேட்கின்றது. ஆனால் அவரது உருவம் தெரிவதில்லை. என்ன காரணம்? குரல் ஒலி அலைகளால் ஆனது. சுவர்கள் தாண்டி பாய்ந்து வருகின்றது. அவரது உருவத்தின் மீது ஒளி விழுந்து சுவர்கள் தாண்டி வருவதில்லை. எனவே ஒளி துகள் தான். அலை கிடையாது.

2. கண்ணாடியில் பட்டு எதிரொலிக்கின்றது. ஊடுறுவுகின்றது. சிதறுகின்றது.எனவே அலை தான்.

3.நம்மை பூமி இழுக்கின்றது புவி ஈர்ப்பு. காரணம் நமது உடல் அணுத் துகள்களால் ஆனது. ஒலியை புவி ஈர்ப்பு விசை இழுப்பதில்லை. ஏனெனில் அது அலைகளால் ஆனது. துகள் பிஸ்னெஸே கிடையாது.

ஆனால் ஐன்ஸ்டீன் ஐயா செய்த சில ஆய்வுகளில் ஒளி துகள் தான் என்று உணர்ந்தார். எனவே தொலைதூர நட்சத்திரங்களில் இருந்து வரும் ஒளி சூரியனின் ஈர்ப்பு விசையால் ஈர்க்கப்பட்டிருக்கும். அதனால் அது சற்று தள்ளியே நம்மை வந்தடையும் என்றார். 1919ல் நிகழ்ந்த ஒரு சூரிய கிரகணத்தில் அது மெய்ப்பிக்கப்பட்டு, as they told ஐன்ஸ்டீன் 'ஒரே இரவில் உலகப் புகழ் பெற்றார்'.

அதைப் பற்றிய பத்திரிக்கைச் செய்தி.:



உள் அழுத்தம் அதிகமாக, அதிகமாக ஈர்ப்பு விசை அதிகமாகி, நட்சத்திரங்கள் அழியும் காலத்தில் உச்ச ஈர்ப்பு விசை அடைந்து எல்லாவற்றையும் அசுரப் பசியோடு விழுங்கும். ஒளி கூட அதில் இருந்து தப்ப முடியாது. (இதைத் தான் 'அணையப் போற விளக்கு பிரகாசமா எரியும்'னு நம்ம ஊருல சொன்னாங்களோ? யோசிக்க வேண்டிய விஷயம் தான். இதை வெச்சிட்டு BlackHoles பற்றி நமக்கு முன்னாடியே தெரிஞ்சிருக்குனு சொல்வது சரியல்ல.)அவை கருந்துளைகள் (Black Holes) எனப்படும் என்று கண்டுபிடித்து பல முன்னேற்றங்கள் அடைந்திருக்கிறார்கள்.



ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் இன்னும் மேலே சென்று எதிர் அணுக்கள் என்று ஒன்று மட்டும் தப்பிக்கும் என்கிறார். (Black Holes and Baby Universes and Other Essays).

ஒரே குழப்பம் தான்.

ஒளி, நீங்க அலையா, துகளா...?

தெரியலையேப்பா..!

நம்மாளுங்க என்ன சொல்லி இருக்காங்க?

இறைவனை ஒளி வடிவில் பார்க்கிறார்கள். சூரியனை தலைவனாகக் கொண்டு இந்து மதத்தில் ஒரு பிரிவே இருந்திருக்கின்றது. நெருப்பு போல் தூய்மை இருக்க வேண்டும் என்றார்கள். வீடுகளில் விளக்கேற்றுகிறோம். மகர ஜோதி பார்க்கிறோம். விஷேசங்களில் பந்தமோ, விளக்கோ ஏற்றுகிறோம். திருமுறைகளையோ, இலக்கியங்களிலோ பரிச்சயம் இருப்பவர்கள் இன்னும் சொல்லலாம்.



நாம் சின்னதாக ஒன்றை மட்டும் சொல்லி முடித்துக் கொள்வோம்.

அருட்பெருஞ்சோதி, அருட்பெருஞ்சோதி
தனிப்பெருங்கருணை, அருட்பெருஞ்சோதி...!

http://en.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley_experiment

http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/Class/light/u12l1a.html

http://www.lightandmatter.com/

***

இப்பதிவில் ஏதாவது பிழை இருப்பின் தயவித்து தெரிவித்தால் மகிழ்வேன். திருத்திக் கொள்வேன்.

வருத்தப்படாத வாலிபர்கள் சங்கம் இரண்டாமாண்டு விழா போட்டிக்கான இடுகை