ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன், பொது சார்பியல் சமன்பாடுகளை முதன் முதலாக வெளியிட்டபோது, இயற்பியலாளரும், வானியலாளருமான கார்ல் ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்ட் (Karl Schwarzschild), முதலாம் உலகப் போரில், ரஷ்யாவுடன் போரிட்டுக் கொண்டிருந்தார். அன்றைய ஜெர்மனியில், ராணுவத்தினர், மக்கள் என்கிற விதிவிலக்கின்றி பெரும் பாலானோர் போரில் ஈடுபடுத்தப்பட்டனர்.
இதனால் ஜெர்மானியரான ஷ்வாட்ர்ஸ்ஷில்டும், கடுமையான குளிர், பதுங்குகுழி வாழ்க்கைக்கு நடுவே போரிட்டுக் கொண்டிருந்தார். இதற் கிடையில் பெம்பிகஸ் நோயும் அவரைப் படாதபாடுபடுத்தியது. ஐன்ஸ்டைன் 1915இல் வெளியிட்ட ‘பொதுச் சார்பியல்’ சமன்பாடுகள், ஈர்ப்புவிசை எப்படிச் செயல்படுகிறது என்பதற்கான விதிகளை வகுத்திருந்தாலும், ‘வெளி-கால’த்தின் வளைவு வடிவத்தை (Space-time Curvature) துல்லியமாகக் காட்டவில்லை.
வியப்பூட்டிய கடிதம்: அந்தநேரம் போர்முனையில் இருந்த ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்ட், ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச் சார்பியல் சமன்பாடுகளை உடனடியாக வாங்கிப் படித்தார். அந்தச் சமன்பாடுகள் சரியானவையாக இருந்தாலும், அதன் மூலம் துல்லியத் தீர்வு கிடைக்கவில்லை என்பது புரிந்தது.
சமன்பாட்டுக்குத் தீர்வு காண, ஒரு நகராத, மின்னூட்டமில்லாத, முழுமை யான கோளத்தை (Sphere), பொதுச் சார்பியல் சமன்பாடுகளுடன் பொருத்திப் பார்த்தார். வியப்பூட்டும்விதமாக, வெளி–கால வளைவின் வடிவம் அதில் துல்லியமாகக் கிடைத்தது. மேலும் அந்த வளைவுக்குள் கோள்கள் எவ்வாறு நகரக்கூடும் என்பதையும், அவரின் கணக்கீடுகள் தெளிவாகக் காட்டின.
கூடவே, விசித்திரமான சில விடைகளும் கிடைத்தன. அந்தக் கோளத்தின் வெளி (space) அதற்குள்ளாகவே சுருங்குவது போலத் தோன்றியது. அந்தக்கோளத்தைச் சுற்றி உருவான ஒரு வெளி – கால எல்லையில், வெளி யில் இருந்து பார்ப்பவருக்கு நேரம் நின்றுவிட்டது போலத் தெரிந்தது. கோளத்தின் மையத் தில், வெளி–காலம் முடிவில்லாத அளவுக்கு வளைந்து, அதை விளக்க முடியாத அளவுக்குக் கணிதமே செயலிழந்தது.
ஆனால், அப்படிப்பட்டகோளம் இயற்கையில் சாத்தியமா அல்லது கணித மாதிரியில் உருவான ஒன்றா என்பது அப்போது ஷ்வார்ட்ஸ் ஷில்டுக்கு தெளிவாகத் தெரியவில்லை. அந்த விசித்திரங்களை உறுதிப்படுத்தும் அளவுக்கு, அப்போது இயற்பியலில் ஆதாரங்களும் உருவாகியிருக்க வில்லை.
இது பற்றிப் பெரிதாக யோசிக்காமல், தான் கண்டுபிடித்த பொதுச் சார்பியல் சமன்பாடுகளுக்கான தீர்வுகளை, ஐன்ஸ்டைனுக்கு அனுப்பினார். அந்தக் கடிதத்தை வாசித்த ஐன்ஸ்டைன் பிரமித்துப்போனார். காரணம், இப்போ தைக்கு முடியாது என்று அவர் நினைத்த, அந்தச் சிக்கலான சமன்பாடுகளுக்கான துல்லியமான தீர்வை, சில வாரங்களிலேயே ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்ட் கண்டுபிடித் திருந்தார்.
உலகம் அறியா மேதை: ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்டை கௌரவிக்க, ‘Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften’ அறிவியல் ஆய்விதழில் அவற்றை ஐன்ஸ்டைன் வெளியிட்டார். ஆனால், அடுத்த சில மாதங்களிலேயே ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்ட், நோயாலும் போர் சூழ்நிலையாலும் இறந்துவிட்டார். கடைசிவரை, தான் கண்டுபிடித்த விசித்திரம் ‘கருந்துளை’ என்பதை அவர் அறிந்திருக்கவில்லை.
42 வயதில் உயிர் நீத்த ஷ்வார்ட்ஸ்ஷில்ட், அறிவிய லுக்கு ஆற்றிய மகத்தான பங்களிப்பு சாதாரணமானதல்ல. அதன்பின் 44 ஆண்டுகள் கழித்து, கருந்துளைகள் வெறும் கணிதக் கற்பனை அல்ல என்பதற்கான வலுவான சான்றுகள் கிடைத்தன. பூமியிலிருந்து 6,000 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள ‘சிக்னஸ் X-1’ அமைப்பு, கருந் துளைக்குப் பெரிய ஆதாரமாக அமைந்தது.
கருந்துளைகள்: சரி, இந்தக் கருந்துளைகள் எப்படி உருவாகின்றன? பெரும் நட்சத்திரங்கள் அணுக்கரு இணைவின் மூலம், பெரும் ஆற்றலை வெளிப்படுத்துகின்றன. ஆனால், அணு எரிபொருள் (nuclear fuel) தீர்ந்தவுடன் நட்சத்திரத்தின் ஆற்றல் வெளிப்படாது. அப்போது எரிந்து போன நட்சத்திரம், தன்னுடைய ஈர்ப்பு விசை யால், உள்ளுக்குள்ளேயே உடைந்து சுருங்க ஆரம்பிக்கிறது.
நட்சத்திரத்தின் அதே நிறை, அதன் மத்தியில் சிறிய அளவில் சுருங்க, அதன் ஈர்ப்புவிசை இன்னும் அதிகரித்து, தன் ஒளியைக்கூட அது உறிஞ்சிக்கொள்ளும்.
இப்படி பெருமளவு நிறையையும் ஈர்ப்புவிசையையும் கொண்டிருக்கும் கருந்துளைகளின் அளவு என்ன? 6,96,000 கி.மீ. ஆரமுள்ள சூரியன், கருந் துளையாக மாறினால், வெறும் இரண்டு மைல் ஆரமுள்ள, கோளமாக அழுந்திச் சுருங்கிவிடும்.
இவ்வாறு அழுத்தப்பட்ட, சுருக்கப்பட்ட, சூரியனி லிருந்து, வெறும் ஒரு டீஸ்பூன் அளவுள்ள நிறையை எடுத்தாலும், அது எவரெஸ்ட் சிகரத்தின் நிறையைவிட அதிகமாக இருக்கும். சூரியனுக்கே இந்த அளவு என்றால், பூமியின் நிறையுள்ள பொருள் கருந் துளையாக மாறினால் அதன் ஆரம் சில மில்லிமீட்டர்களே இருக்கும்.
(தொடர்ந்து தேடுவோம்)
- கட்டுரையாளர்: மென்பொறியியல் தொழில் முனைவோர், அறிவியல் எழுத்தாளர்; sujaaphoenix@gmail.com