பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டமான கேன்வாஸில், சில இடங்கள் மட்டும் புரிந்துகொள்ள முடியாத புதிர்களாக, அடர்ந்த இருளாகக் காட்சியளிக்கின்றன. அவைதான் கருந்துளைகள் (Black Holes). ஒளியைக் கூடத் தப்பவிடாத ஈர்ப்பு விசை கொண்ட இந்த காஸ்மோஸ் அரக்கர்களைப் பற்றிப் பேசும்போது, விஞ்ஞானிகள் அடிக்கடி உச்சரிக்கும் ஒரு வார்த்தை ‘சிங்குலாரிட்டி’ (Singularity) அல்லது ‘ஒருமைத்தன்மை’.
கருந்துளையின் எல்லையான ‘நிகழ்வு அடிவானத்தை’ (Event Horizon) கடந்தால், திரும்பி வர முடியாது என்பது நமக்குத் தெரியும். ஆனால், அந்த எல்லைக்கு அப்பால், கருந்துளையின் மையத்தில், அதன் இதயத்தில் என்ன இருக்கிறது? அங்குதான் இந்த சிங்குலாரிட்டி அமர்ந்திருக்கிறது. இது பிரபஞ்சத்தின் விதிகள் அனைத்தும் மண்டியிட்டு, அர்த்தமிழந்து போகும் ஒரு இடம். வாருங்கள், இந்த விசித்திரமான இடத்தைப் பற்றிய அறிவியலின் தேடலுக்குள் ஆழமாகப் பயணிப்போம்.
ஒரு அசுரனின் பிறப்பு: கருந்துளை எப்படி உருவாகிறது?
சிங்குலாரிட்டியைப் புரிந்துகொள்ள, முதலில் அது எப்படி உருவாகிறது என்பதை நாம் தெரிந்துகொள்ள வேண்டும். விண்வெளியில், நமது சூரியனை விடப் பல மடங்கு பெரிய நட்சத்திரங்களைக் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். இந்த நட்சத்திரங்கள், தங்கள் வாழ்நாள் முழுவதும் இரண்டு மாபெரும் சக்திகளுக்கு இடையில் ஒரு போரை நடத்திக் கொண்டிருக்கின்றன.
- வெளிநோக்கிய அழுத்தம்: நட்சத்திரத்தின் மையத்தில் நடக்கும் அணுக்கரு இணைவு (Nuclear Fusion) வினை, பிரம்மாண்டமான ஆற்றலை உருவாக்கி, நட்சத்திரத்தை வெளிநோக்கித் தள்ளுகிறது.
- உள்நோக்கிய ஈர்ப்பு: நட்சத்திரத்தின் சொந்தப் பல்லாயிரம் கோடி கிலோ எடை, அதன் ஈர்ப்பு விசையால் அதை உள்நோக்கிச் சுருக்குகிறது.
நட்சத்திரம் உயிர்ப்புடன் இருக்கும் வரை, இந்த இரு சக்திகளும் சமநிலையில் இருக்கும். ஆனால், பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அதன் அணுக்கரு எரிபொருள் தீர்ந்துபோகும்போது, வெளிநோக்கிய அழுத்தம் நின்றுவிடுகிறது. இப்போது, ஈர்ப்பு விசை என்ற மாபெரும் சக்திக்கு முன் எந்தத் தடையும் இல்லை.
ஈர்ப்பு விசை வெற்றி பெறுகிறது. அந்த நட்சத்திரத்தின் மையம், அதன் சொந்தப் எடை தாங்காமல், ஒரு நொடியில் உள்நோக்கிச் சரிந்து (Gravitational Collapse), தன்னைத்தானே நசுக்கிக் கொள்கிறது. இந்த நிகழ்வின்போது, நட்சத்திரத்தின் வெளிப்புற அடுக்குகள் ஒரு ‘சூப்பர்நோவா’ (Supernova) என்ற பிரம்மாண்ட வெடிப்பில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. ஆனால், அதன் மையப்பகுதி மட்டும், ஈர்ப்பு விசையால் நசுக்கப்பட்டு, எல்லையற்ற அடர்த்தி கொண்ட ஒரு புள்ளியாகச் சுருங்குகிறது.
அந்தப் புள்ளிதான் சிங்குலாரிட்டி!
இருளின் இதயம்: சிங்குலாரிட்டி என்றால் என்ன?
சிங்குலாரிட்டி என்பதை வார்த்தைகளால் விவரிப்பது மிகவும் கடினம். ஏனெனில், அது நமது அன்றாட அனுபவங்களுக்கு முற்றிலும் அப்பாற்பட்டது.
- பூஜ்ய கன அளவு (Zero Volume): சிங்குலாரிட்டிக்கு நீளம், அகலம், உயரம் என எந்தப் பரிமாணங்களும் கிடையாது. அது வெறும் கணித புள்ளி.
- முடிவிலா அடர்த்தி (Infinite Density): ஒரு முழு நட்சத்திரத்தின் (பல லட்சம் பூமிக்கு நிகரான) நிறையையும், ஒரு ஊசி முனையை விடச் சிறிய, கன அளவே இல்லாத ஒரு புள்ளிக்குள் அடைத்தால் எப்படி இருக்கும்? அதுதான் சிங்குலாரிட்டி. இமயமலையை ஒரு மணல் துகளின் அளவிற்குள் சுருக்கி, அதையும் தாண்டி, இடமே இல்லாத ஒரு நிலைக்குக் கொண்டு சென்றால், அதுதான் சிங்குலாரிட்டியின் அடர்த்தி.
- முடிவிலா இட-கால வளைவு (Infinite Spacetime Curvature): ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி, நிறை (Mass) என்பது இட-காலத்தை (Spacetime) வளைக்கும். ஒரு ரப்பர் விரிப்பின் மீது ஒரு பந்து வைத்தால், விரிப்பு வளைவது போல. சிங்குலாரிட்டியின் முடிவிலா அடர்த்தி, இட-காலத்தை முடிவில்லாமல் வளைக்கிறது. இந்த எல்லையற்ற வளைவுதான், கருந்துளையின் தப்பிக்கவே முடியாத ஈர்ப்பு விசையாக வெளிப்படுகிறது. ஒளி கூட இந்த வளைவிலிருந்து தப்ப முடியாததற்குக் காரணம் இதுவே.
இயற்பியலின் எல்லை: இரண்டு மாபெரும் கோட்பாடுகளின் மோதல்
நவீன இயற்பியல் இரண்டு மாபெரும் தூண்களின் மீது நிற்கிறது.
- பொது சார்பியல் கோட்பாடு (General Relativity): ஐன்ஸ்டீனின் இந்தக் கோட்பாடு, ஈர்ப்பு விசையையும், கிரகம், நட்சத்திரம், அண்டம் போன்ற பெரிய பொருட்களின் இயக்கத்தையும் மிகத் துல்லியமாக விவரிக்கிறது. இந்தக் கோட்பாடுதான், கருந்துளைகளும், சிங்குலாரிட்டிகளும் இருக்க வேண்டும் என்று கணித்தது. ஆனால், சிங்குலாரிட்டி என்ற புள்ளியை அடைந்தவுடன், ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாடுகள் உடைந்து, முடிவிலி (Infinity) என்ற பதிலைத் தருகின்றன. ஒரு கோட்பாடு ‘முடிவிலி’ என்ற பதிலைத் தந்தால், அந்த இடத்தில் அந்தக் கோட்பாடு முழுமையடையவில்லை, அதன் எல்லை முடிந்துவிட்டது என்று அர்த்தம்.
- குவாண்டம் இயற்பியல் (Quantum Mechanics): இது அணுக்கள், எலக்ட்ரான்கள் போன்ற மிக மிகச் சிறிய பொருட்களின் விசித்திரமான உலகத்தை விவரிக்கிறது. ஆனால், இந்தக் கோட்பாட்டால் ஈர்ப்பு விசையை விளக்க முடிவதில்லை.
சந்திப்புப் புள்ளி: சிங்குலாரிட்டி என்ற புள்ளி, ஒரே நேரத்தில், மிக அதிகமான நிறை கொண்டது (பொது சார்பியல் தேவை), அதே சமயம், மிக மிகச் சிறியது (குவாண்டம் இயற்பியல் தேவை). இந்த இரண்டு கோட்பாடுகளையும் ஒன்றாக சிங்குலாரிட்டிக்கு பயன்படுத்த முயற்சிக்கும்போது, அவை ஒன்றுக்கொன்று முரண்பட்டு, அர்த்தமற்ற பதில்களைத் தருகின்றன.
இதுதான், இன்றைய இயற்பியலின் மிகப்பெரிய சவால். இந்த இரண்டு கோட்பாடுகளையும் இணைக்கும் ‘குவாண்டம் ஈர்ப்பு கோட்பாடு’ (Theory of Quantum Gravity) அல்லது ‘அனைத்திற்குமான கோட்பாடு’ (Theory of Everything) ஒன்றை உருவாக்குவதே விஞ்ஞானிகளின் இறுதி இலக்கு. அந்தக் கோட்பாடு கிடைத்துவிட்டால், சிங்குலாரிட்டியின் மர்மம் விலகிவிடும்.
சிங்குலாரிட்டியின் வகைகள்: ஒரு புதிரான வளையம்!
கோட்பாட்டு இயற்பியலின்படி, சிங்குலாரிட்டியில் வகைகள் இருக்கலாம்.
- புள்ளி சிங்குலாரிட்டி (Point Singularity): சுழலாத, நிலையான கருந்துளையின் மையத்தில் இது இருக்கும் என நம்பப்படுகிறது.
- வளைய சிங்குலாரிட்டி (Ring Singularity): சுழலும் கருந்துளையின் மையத்தில், சிங்குலாரிட்டி ஒரு புள்ளியாக இல்லாமல், கன அளவே இல்லாத ஒரு ‘வளையமாக’ இருக்கலாம் என்று கணிக்கப்படுகிறது. இது இன்னும் விசித்திரமானது. இந்த வளையத்தின் வழியாக, வேறு ஒரு பிரபஞ்சத்திற்கோ அல்லது வேறு ஒரு காலத்திற்கோ பயணிக்க முடியுமா என்றெல்லாம் சில கோட்பாட்டு விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கின்றனர். ஆனால், இது தற்போது அறிவியல் புனைகதைக்கு நிகரானதே.
அனைத்திற்குமான திறவுகோல்?
சிங்குலாரிட்டி என்பது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒரு இடம் மட்டுமல்ல. அது நமது அறிவின் எல்லையைக் குறிக்கும் ஒரு கருத்தியல் புள்ளி. அதன் மர்மத்தை விடுவிப்பது, கருந்துளைகளைப் பற்றிப் புரிந்துகொள்வதோடு நின்றுவிடாது.
பெருவெடிப்புக் கோட்பாட்டின்படி, நமது பிரபஞ்சமே ஒரு சிங்குலாரிட்டி புள்ளியில் இருந்துதான் தொடங்கியது. எனவே, ஒரு கருந்துளையின் மையத்தில் ஒளிந்திருக்கும் சிங்குலாரிட்டியின் ரகசியத்தை நாம் கண்டறிந்தால், அது நமது பிரபஞ்சம் தோன்றிய அந்த முதல் கணத்தின் ரகசியத்தையும் நமக்குப் புரிய வைக்கலாம்.
ஆக, பிரபஞ்சத்தின் இருண்ட பொருளின் இதயம், நமது தோற்றம் குறித்த பிரகாசமான அறிவொளியை வைத்திருக்கிறது. அந்த ஒளியைத் தேடும் விஞ்ஞானிகளின் பயணம், மனிதகுலத்தின் மாபெரும் தேடல்களில் ஒன்றாகும்.