இயற்பியலாளர்கள் (The black holes are complicated in spacetime) விண்வெளி நேரத்தின் ஒரு விசித்திரமான திருப்பத்தைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இது நீங்கள் மிக நெருக்கமாக இருக்கும் வரை கருந்துளைகளைப் பிரதிபலிக்கும்.
“டோபோலாஜிக்கல் சொலிட்டான்கள்” என்று அழைக்கப்படும், விண்வெளி நேரத்தின் துணியில் உள்ள இந்த கோட்பாட்டு கிங்க்கள் பிரபஞ்சம் முழுவதும் பதுங்கியிருக்கலாம். மேலும் அவற்றைக் கண்டறிவது குவாண்டம் இயற்பியல் பற்றிய நமது புரிதலை முன்னோக்கித் தள்ளக்கூடும் என்று இயற்பியல் ஆய்வு டி கூறுகிறது.
கருந்துளைகள் அறிவியலில் இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்பட்டவற்றில் மிகவும் வெறுப்பூட்டும் பொருளாக இருக்கலாம். ஐன்ஸ்டீனின் பொதுவான சார்பியல் கோட்பாடு அவற்றின் இருப்பை முன்னறிவிக்கிறது.
மேலும் அவை எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை வானியலாளர்கள் அறிவார்கள். ஒரு பாரிய நட்சத்திரம் அதன் சொந்த எடையின் கீழ் சரிவதற்கு போதுமானது. அதை எதிர்க்க வேறு எந்த விசையும் கிடைக்காத நிலையில், ஈர்ப்பு விசையானது அனைத்து நட்சத்திரத்தின் பொருட்களும் ஒரு எல்லையற்ற சிறிய புள்ளியாக சுருக்கப்படும் வரை இழுத்துக்கொண்டே இருக்கும்.
அந்த ஒருமைப்பாடு ஒரு நிகழ்வு அடிவானம், கருந்துளையின் கண்ணுக்குத் தெரியாத எல்லை விளிம்பைக் குறிக்கும். இந்த நிகழ்வு தொடுவானத்தை கடப்பது எதுவாக இருந்தாலும் அது ஒருபோதும் வெளியேற முடியாது. ஆனால் இதன் முக்கிய பிரச்சனை என்னவென்றால், எல்லையற்ற அடர்த்தி புள்ளிகள் உண்மையில் இருக்க முடியாது.
எனவே பொது சார்பியல் கருந்துளைகள் இருப்பதைக் கணித்தாலும், ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாட்டின்படி சரியாகச் செயல்படும் பல வானியல் பொருட்களைக் கண்டறிந்தாலும், இன்னும் முழுமையான படம் நம்மிடம் இல்லை என்பதை நாம் அறிவோம். ஒருமைப்பாடு மிகவும் நியாயமான ஒன்றால் மாற்றப்பட வேண்டும் என்பதை நாங்கள் அறிவோம். ஆனால் அது என்னவென்று எங்களுக்குத் தெரியாது.
அதைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு மிகச் சிறிய அளவுகளில் மிகவும் வலுவான புவியீர்ப்பு பற்றிய புரிதல் தேவை. இன்றுவரை, ஈர்ப்பு விசையின் சாத்தியமான குவாண்டம் கோட்பாடு எங்களிடம் இல்லை. ஆனால் எங்களிடம் பல வேட்பாளர்கள் உள்ளனர். அந்த வேட்பாளர்களில் ஒன்று சரம் கோட்பாடு ஆகும். இது நமது பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கும் அனைத்து துகள்களும் உண்மையில் சிறிய, அதிர்வுறும் சரங்களால் ஆனது என்று பரிந்துரைக்கிறது.
நமது பிரபஞ்சத்தில் வாழும் பல்வேறு வகையான துகள்களை விளக்குவதற்கு, அந்த சரங்கள் வழக்கமான மூன்று இடஞ்சார்ந்த பரிமாணங்களில் மட்டும் அதிர்வதில்லை. சரம் கோட்பாடு கூடுதல் பரிமாணங்களின் இருப்பை முன்னறிவிக்கிறது. அவை அனைத்தும் சில புரிந்துகொள்ள முடியாத சிறிய அளவில் தங்களைத் தாங்களே சுருட்டிக் கொள்கின்றன. அந்த பரிமாணங்கள் உள்ளன என்று நாம் சொல்ல முடியாத அளவுக்கு சிறியது.
நம்பமுடியாத சிறிய அளவுகளில் கூடுதல் இடஞ்சார்ந்த பரிமாணங்களைச் சுருட்டுவது மிகவும் சுவாரஸ்யமான பொருள்களுக்கு வழிவகுக்கும். புதிய ஆய்வில், இந்த சிறிய கூடுதல் பரிமாணங்கள் குறைபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்மொழிந்தனர்.
உங்கள் சட்டையை எவ்வளவு அயர்ன் செய்தாலும் வெளியே வர முடியாத ஒரு சுருக்கத்தைப் போல, இந்தக் குறைபாடுகள் நிலையானதாக இருக்கும். இது விண்வெளி நேரத்தின் கட்டமைப்பில் நிரந்தர குறைபாடுகள் ஒரு இடவியல் சொலிட்டன் ஆகும். இயற்பியலாளர்கள் இந்த சொலிட்டான்கள் பெரும்பாலும் கருந்துளைகள் போல தோற்றமளிக்கும், செயல்படும் மற்றும் வாசனையுடன் இருக்கும் என்று பரிந்துரைத்தனர்.
இந்த சொலிட்டான்களில் ஒன்றின் அருகே செல்லும் போது ஒளியின் கதிர்கள் எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வு செய்தனர். கருந்துளையைப் போலவே சோலிட்டான்களும் ஒளியைப் பாதிக்கும் என்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். ஒளி சோலிட்டான்களைச் சுற்றி வளைந்து நிலையான சுற்றுப்பாதை வளையங்களை உருவாக்கும், மேலும் சோலிட்டான்கள் நிழல்களை வீசும்.
வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், 2019 ஆம் ஆண்டில் கருந்துளை M87* இல் பெரிதாக்கப்பட்ட நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கியின் பிரபலமான படங்கள், கருந்துளையை விட படத்தின் மையத்தில் சொலிட்டான்களாக இருந்தால் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். ஆனால் நெருக்கமாக அந்த மிமிக்ரி முடிவடையும்.
இடவியல் சொலிட்டான்கள் ஒருமைப்பாடுகள் அல்ல. எனவே அவை நிகழ்வு எல்லைகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. நீங்கள் ஒரு சொலிட்டனுடன் நெருங்கி வரலாம், நீங்கள் விரும்பினால் எப்பொழுதும் வெளியேறலாம் (நீங்கள் போதுமான எரிபொருளை அடைத்துள்ளீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள்).
துரதிர்ஷ்டவசமாக, எங்களிடம் கருந்துளைகள் எதுவும் தோண்டி எடுக்க முடியாது. எனவே நாம் தொலைதூர பொருட்களின் அவதானிப்புகளை மட்டுமே நம்ப முடியும். ஏதேனும் இடவியல் சொலிட்டான்கள் எப்போதாவது கண்டுபிடிக்கப்பட்டால், அது ஈர்ப்பு விசையின் இயல்பைப் பற்றிய ஒரு முக்கிய நுண்ணறிவாக இருக்காது. ஆனால் குவாண்டம் ஈர்ப்பு மற்றும் சரம் கோட்பாட்டின் தன்மையை நேரடியாகப் படிக்க இது நமக்கு உதவும்.