இருண்ட ஆற்றல் தேவையா? - பகுதி (3)

இதன் விளைவாக ஒளி மற்றும் நிறை ஆகியன எளிய நேரான பாதையிலிருந்து விலக்கப்படுவது ஈர்ப்பு விசையை ஒத்திருக்கிறது. சார்பியலின் எளிய கணித மாதிரி (mathematical model) பொருளுக்கும் வளைவுக்கும் (matter and curvature) இடையிலான தொடர்பை விவரிக்கிறது. ஆனால் அது சமன்பாடுகளில் கூடுதலாக பேரண்டவியல் மாறிலி (cosmological constant) என்ற கூடுதல் அளவுரு ஒன்றை நுழைத்து மாற்றி விடுகிறது. பேரண்டவியல் மாறிலி, அண்டவெளிக்கான ஒட்டுமொத்த விரிவு வீதத்தைத் (rate of expansion) தருகிறது. இருண்ட பொருளின் அவதானித்த பண்புகளை பொது சார்பியலில் இயல்பாகவே எழும் பேரண்டவியல் மாறிலி மிகச் சரியாக விவரிக்கிறது. எனவே இதுதான் ஏற்றுக் கொள்ளக்கூடிய நியாயமான மாதிரி எனலாம்.

பாரம்பரிய சார்பியலில் பேரண்டவியல் மாறிலியின் ‘இருத்தல்’ என்பது பேரண்ட விரிவு என்பது காலவெளியின் (space time) ஒரு பண்பு என்பதையே சுட்டுகிறது. ஆனால் நம் அண்டம் குவாண்டம் கொள்கையாலும் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. குவாண்டம் கொள்கை பேரண்டவியல் மாறியைச் சரியான முறையில் கையாளவில்லை. இந்தப் பிரச்சனைக்கு ஒரு தீர்வாக பேரண்ட விரிவை குவாண்டம் வெற்றிட ஆற்றல் இயக்குவிக்கிறது என்று சொல்லலாம். ஆனால் குவாண்டம் கொள்கையின்படி வெற்றிட ஏற்றத்தாழ்வுகள் நாம் மதிப்பிட்டுள்ள பேரண்ட மாறியின் மதிப்பைக் காட்டிலும் மிக அதிகமான மதிப்பைத் தருவதால், அவ்வாறு சொல்வது திருப்திகரமான பதிலாக இராது.     

 

இருண்ட பொருளானது விளக்க இயலாத விசித்திரமான பண்பைப் பெற்றிருந்த போதிலும் நமது அவதானிப்புகளுடன் ஒத்துச் செல்வதால், லாம்டா சி.டி.எம் மாதிரி (Lambda-CDM model) என்றும் அறியப்பட்ட பேரண்டவியலின் இசைந்த மாதிரியின் (concordance model) ஒரு பகுதியாக ஆகிவிடுகிறது. இங்கு கிரேக்க எழுத்து லாம்டா (λ) என்பது இருண்ட ஆற்றலுக்கான குறியீடுடாகும். CDM  என்றால் குளிர்ந்த இருண்ட பொருள் (Cold Dark Matter).

FLRW மெட்ரிக் (Friedmann–Lemaitre–Robertson–Walker  metric) என்ற இந்த மாதிரி பேரண்டத்தின் ஒட்டு மொத்த வடிவத்தை விவரிக்க எளியதோர் வழியைக் கொண்டுள்ளது. இதிலுள்ள ஒரே பிரச்சனை, பேரண்டம் முழுவதும் பொருள் சமச் சீராக நிறைந்துள்ளதாக கருதப்படுவதே. உண்மையில் பேரண்டத்தில் பொருள் ஒன்றிணைந்து கொத்து விண்மீன் பேரடையாக இருப்பதால் FLRW மெட்ரிக் தருவது தோராயமான பேரண்டத்தின் மெய்யான வடிவமே. இருண்ட ஆற்றல் பேரண்டத்தின் எழுபது விழுக்காட்டு (70%) நிறை / ஆற்றலுக்கு வழிவகை செய்கிறது என்பதால் FLRW மெட்ரிக் தோராயமான வடிவத்தைத் தரும் நல்ல மாதிரி என்றே பொதுவாகக் கருதப்பட்டு வருகிறது. ஒருவேளைஅப்படி இல்லை என்றால் என்னவாகும்? 

புதியதாக வந்துள்ள ஓர் ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையானது ஒரு விவாதத்தை நம் முன் வைக்கிறது. அதாவது பொருள் (matter) ஒன்றிணைந்து செறிவடைவதால் அப்பிரதேசங்களில் வெளியானது அதிகம் வளைந்திருக்க வேண்டும். விண்மீன் பேரடைகளுக்கிடையில் உள்ள வெற்றிடப் பகுதிகளில் குறைவான அளவிலேயே வெளியின் வளைவு (space curvature) இருக்கும். கொத்தாக்கப் (clustered regions) பிரதேசங்களை ஒப்பிட வெற்றிடங்கள் (voids) விரிவடைவது இருண்ட ஆற்றலின் தோற்றத்தை ஒத்திருக்கும். இந்த யோசனையை பயன்படுத்தி ஒரு குழு கணினி மூலம் பிறிதோர் பேரண்ட மாதிரியை உருவாக்கியது. பேரண்டத்தின் ஒட்டு மொத்த கட்டமைப்பின் வெளிப்பாடு இருண்ட ஆற்றல் மாதிரிகளைப் போலவே இருப்பதாக இக் குழு கண்டறிந்தது.

இருண்ட ஆற்றல் விண்மீன் பேரடைகளின் கொத்தாக்கத்தின் (clustering of galaxies) விளைவே என்பதை இக் கருத்து ஆதரிப்பதாகத் தோன்றுகிறது.

இது ஒரு சுவாரசியமான யோசனையாக இருந்த போதும் அதில் ஐயம் கொள்வதற்கும் நிறைய காரணங்கள் உள்ளன. ஒருவகையில் இந்த விண்மீன் பேரடைகளின் கொத்தாக்கம் (clustering of galaxies) பேரண்டத்தின் விரிவு மீது தாக்கத்தை ஏற்படுத்தினாலும் அது நமது உற்று நோக்கலில் கிடைக்கப்பட்ட அளவிற்கு வலிமையானதாக இராது. இக் குறிப்பிட்ட மாதிரியானது விண்மீன் பேரடைகளின் கொத்தாக்கம் ஏற்படுவதன் அளவுகோலை விளக்குவதாகத் தோன்றினாலும், இருண்ட ஆற்றல் கருத்தை ஆதரிக்கும் தொலைதூர சூப்பர் நோவா குறித்த அவதானிப்பு போன்ற பிற விளைவுகளை இதனால் விளக்க இயலவில்லை.

முற்றும்.