manoramaonline.com

ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ: വിജയവഴിയിൽ കേരളവും, സംഘത്തിൽ 31 ഇന്ത്യക്കാർ

by സ്വന്തം ലേഖകൻ

ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് വൻ നേട്ടമായി ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളെ കണ്ടെത്തിയതിൽ ഇന്ത്യയ്ക്കും മലയാളികൾക്കും അഭിമാനിക്കാം. ലോകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള 900 ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കൂട്ടായ്മയായ ലിഗോയുടെ പ്രതിനിധികളാണ് ഇക്കാര്യം അറിയിച്ചത്. ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളെ കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രസംഘത്തിൽ 31 ഇന്ത്യക്കാരായ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഉണ്ടായിരുന്നത്. ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പ്രധാനമന്ത്രി നരേന്ദ്ര മോദി അഭിനന്ദിച്ചു.
തിരുവനന്തപുരം ഐസർ, മുംബൈ ടാറ്റാ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഫണ്ടമെന്റൽ റിസർച്ച്, പുണെ ഇന്റർ യൂണിവേഴ്സിറ്റി സെന്റർ ഫോർ അസ്ട്രോണമികൽ ആൻഡ് അസ്ട്രോ ഫിസിക്സ് തുടങ്ങിയ സ്ഥാപനങ്ങൾ ഇന്ത്യയിൽനിന്നു ലിഗോ സയന്റിഫിക് കൊളാബറേഷനിൽ അംഗങ്ങളാണ്.
ലോകത്തിന്റെ പലഭാഗങ്ങളിലും ലിഗോ പരീക്ഷണനിലയങ്ങളുണ്ട്. ഈ സിഗ്നലുകൾ ഓരോ പരീക്ഷണശാലയിലും സ്വതന്ത്രമായി കണ്ടുപിടിക്കും. (ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രദേശത്തു മാത്രം കണ്ടുപിടിച്ചാൽ, അത് ആ ഭാഗത്തുണ്ടായ ഭൂചലനത്തിന്റെയോ മറ്റോ ഭാഗമാകാമല്ലോ. തമോഗർത്തങ്ങളുടെയോ ന്യൂട്രോൺ സ്റ്റാറുകളുടെയോ കൂട്ടിയിടി മൂലമാണെങ്കിൽ ഭൂമിയിലെല്ലായിടത്തും ഗുരുത്വ തരംഗത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം ഉണ്ടാകും.)
ഗുരുത്വാകർഷണം: ന്യൂട്ടൺ പറഞ്ഞത്
പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളിലൊന്നാണ് ഗുരുത്വാകർഷണബലം. വസ്തുക്കൾക്ക് ഭാരം അനുഭവപ്പെടുന്നത് ഇതുകൊണ്ടാണ്. ഭൂമി അതിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് വസ്തുക്കളെ ആകർഷിക്കുന്നുണ്ടെന്നും ഈ ആകർഷണ ബലത്തിന് ആനുപാതികമാണ് വസ്തുക്കളുടെ ഭാരമെന്നും ഐസക് ന്യൂട്ടൺ പറഞ്ഞുവച്ചു.
ഐൻസ്റ്റീന്റെ തിരുത്തൽ
ഐൻസ്റ്റീൻ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായൊരു വിശദീകരണവുമായി രംഗത്തുവന്നു. ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള വലിവുകൊണ്ടല്ല ഒരു വസ്തു ഭൂമിയിലേക്കു വീഴുന്നത്. ഭൂമിയുടെ ഭാരത്താൽ സ്ഥലകാലത്തിനുണ്ടാകുന്ന വക്രീകരണാവസ്ഥയിൽ ആ വസ്തു ഏറ്റവും സുഗമമായ പാത സ്വീകരിക്കുന്നതാണ് അതിന്റെ പതനത്തിനു കാരണമെന്നാണ് ഐൻസ്റ്റീന്റെ സിദ്ധാന്തം.
ഒരു ഉദാഹരണം കൊണ്ട് ഇതു വ്യക്തമാക്കാം
ചുളിവുകളൊന്നും കൂടാതെ വലിച്ചുകെട്ടിയ ഒരു റബർഷീറ്റിൽ സാമാന്യം വലിയൊരു ഇരുമ്പുഗോളം വയ്ക്കുകയാണെന്നു കരുതുക. ഇരുമ്പുഗോളത്തിന്റെ ഭാരത്താൽ ഷീറ്റിന്റെ പ്രതലം വളയും; കുഴിയും. ആ പ്രതലം പോലെയാണു സ്ഥല–കാലമെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഇരുമ്പുഗോളം ഭൂമിയാണെന്നും ഷീറ്റിലെ കുഴി ഭൂമിയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സ്ഥലത്തിനും കാലത്തിനും ഉണ്ടാകുന്ന വക്രീകരണമാണെന്നും കരുതാം. മറ്റൊരു ചെറിയ ഗോളം ഈ പ്രതലത്തിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ അത് ആ വലിയ കുഴിയിലേക്ക് ഉരുണ്ടുവീഴും. അതായത്, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമല്ല ഒരു വസ്തു ഭൂമിയിലേക്ക് വീഴുന്നത്. ഭൂമിയുടെ ഭാരത്താൽ സ്ഥലകാലത്തിനുണ്ടാകുന്ന വക്രീകരണാവസ്ഥയിൽ ആ വസ്തു ഏറ്റവും സുഗമമായ പാത സ്വീകരിക്കുന്നതാണ് അതിന്റെ പതനത്തിനു കാരണം.
എന്താണു ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ?
പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെ സാന്നിധ്യവും വക്രീകരണത്തിനു കാരണമാകുന്നുണ്ട്. ഭാരമേറെയുള്ള വസ്തുവാണെങ്കിൽ വക്രീകരണം കൂടുമെന്നു മാത്രം.
റബർ ഷീറ്റിലേക്ക് ഉയരത്തിൽനിന്ന് ഒരു ഇരുമ്പുഗോളം ഇട്ടാൽ പ്രകമ്പനം ഉണ്ടാകുമല്ലോ. ഗോളവും ഷീറ്റും ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. ഷീറ്റിലെ ചലനം പുറത്തേക്കു തരംഗരൂപത്തിൽ വ്യാപിക്കും. അതുപോലെ സ്ഥല–കാലത്തിന്റെ വക്രീകരണത്തിനുള്ളിൽ ഭാരമുള്ള വസ്തു ചലിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ആ വക്രീകരണത്തിൽ വ്യത്യാസം വന്നുകൊണ്ടിരിക്കും.
വസ്തു വേഗത്തിൽ ചലിക്കുകയാണെങ്കിൽ ഈ സ്ഥല– കാല വക്രീകരണം പ്രകാശവേഗത്തിൽ ചുറ്റുപാടും വ്യാപിക്കും. തരംഗരൂപത്തിലായിരിക്കും ഈ വ്യാപനം. നീളം, വീതി, ഉയരം, സമയം എന്നിങ്ങനെ ചതുർമാനങ്ങളിലായിട്ടായിരിക്കും ഈ ചലനത്തിന്റെ വ്യാപനം. ഇങ്ങനെ ചുറ്റുപാടും വ്യാപിക്കുന്ന തരംഗത്തെ ഐൻസ്റ്റീൻ ഗുരുത്വ തരംഗങ്ങൾ എന്നു വിളിച്ചു.
ഐൻസ്റ്റീൻ ജയിച്ചു; ശാസ്ത്രവും
എന്തെങ്കിലും വിളിച്ചുപറഞ്ഞ് അതിനു നൂറു ന്യായം നിരത്തലല്ല ശാസ്‌ത്രം; നൂറുനൂറു ന്യായീകരണങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കി ഉള്ളതു പറയുന്നതാണ് – ഐൻസ്റ്റൈൻ പറഞ്ഞ ഒരുകാര്യം കൂടി തെളിയിക്കപ്പെടുമ്പോൾ ജയിക്കുന്നതു ശാസ്ത്രം തന്നെ.
ലോകം നമിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തങ്ങളും നിരീക്ഷണങ്ങളും ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ആ തലച്ചോറിന്റെ ഭാരം 1230 ഗ്രാമായിരുന്നു സാധാരണ മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോറിന്റെ ശരാശരി ഭാരം 1300-1400 ഗ്രാം എന്നാണു കണക്കാക്കുന്നത്. വലുപ്പം സാധാരണമായിരുന്നുവെങ്കിലും ചില ഭാഗങ്ങളിൽ മടക്കുകളും ചുളിവുകളും കൂടുതലായിരുന്നു. അതുകൊണ്ടുതന്നെ കൂടുതൽ ഉപരിതല വിസ്‌തീർണമുണ്ടായിരുന്നുവെന്നു ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞർ അനുമാനിക്കുന്നു.
മരണശേഷം ശരീരം ദഹിപ്പിച്ചു ചിതാഭസ്മം ഭൂമിയിൽ വിതറണമെന്നായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ ആഗ്രഹം. ആഗ്രഹമനുസരിച്ചു തന്നെ കാര്യങ്ങൾ നടന്നു. പക്ഷേ, ഐൻസ്റ്റൈൻ മരിച്ച ആശുപത്രിയിലെ പതോളജിസ്‌റ്റായിരുന്ന ഡോ. തോമസ് എസ്. ഹാർവെ, ഐൻസ്‌റ്റൈന്റെ തലച്ചോർ മരണദിവസം തന്നെ നീക്കം ചെയ്‌തിരുന്നു. ഡോ. ഹാർവെ ആ മസ്‌തിഷ്‌കം 240 കഷണങ്ങളാക്കി ഗവേഷണത്തിനായി നൽകുകയും ചെയ്‌തു.
ഗവേഷണശാലയിലിരുന്നല്ല, ഒരു പേറ്റന്റ് ഓഫിസിലെ ഗുമസ്‌തന്റെ കസേരയിലിരുന്നാണു ഐൻസ്‌റ്റൈൻ ഭൗതികശാസ്‌ത്രത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്‌ടിച്ചത്. ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി നാലു പ്രബന്ധങ്ങൾ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഐൻസ്‌റ്റൈൻ ശാസ്‌ത്രലോകത്ത് ഉദിച്ചുയർന്നു. ദ്രാവകങ്ങളിൽ പൂർണമായി ലയിക്കാതെ കിടക്കുന്ന പദാർഥങ്ങളുടെ തൻമാത്രാചലനം വിശകലനം ചെയ്യുന്നതായിരുന്നു ആദ്യപ്രബന്ധം. ചില പദാർഥങ്ങളിൽ പ്രകാശം തട്ടുമ്പോൾ ഇലക്‌ട്രോണുകൾ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന പ്രകാശ വൈദ്യുത പ്രഭാവത്തെ മാക്‌സ്‌പ്ലാങ്കിന്റെ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്‌ഥാനത്തിൽ വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതായിരുന്നു രണ്ടാമത്തേത്. മൂന്നാമത്തെ പ്രബന്ധത്തിലാണു ‘വിശിഷ്‌ട ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം’ വെളിച്ചം കണ്ടത്. പ്രശസ്‌തമായ e=mc2 എന്ന സമീകരണം വരുന്നത് നാലാമത്തെ പ്രബന്ധത്തിലാണ്.
വിജയവഴിയിൽ ‌ലിഗോ
ഗുരുത്വ തരംഗങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഐൻസ്റ്റീൻ പ്രവചിച്ചത് 1916ൽ. അന്നുമുതൽ ശാസ്ത്രലോകം ഇതിനെ കൈപ്പിടിയിലൊതുക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ്. 40 വർഷം മുൻപ് യുഎസിലെ നാഷനൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ (എൻഎസ്എഫ്) ഗുരുത്വതരംഗം കണ്ടെത്താൻ സജീവമായി രംഗത്തിറങ്ങി. എൻഎസ്എഫിന്റെ സഹായത്തോടെയാണ് ലിഗോ കൊളാബറേഷൻ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നത്.
എന്താണ് ലിഗോ?
അഡ്വാൻസ്ഡ് ലേസർ ഇന്റർഫെറോമീറ്റർ ഗ്രാവിറ്റേഷനൽ വേവ് ഒബ്സർവേറ്ററി എന്നതിന്റെ ചുരുക്കപ്പേരാണ് ലിഗോ. 15 രാജ്യങ്ങളിൽനിന്നുള്ള ആയിരത്തോളം ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിൽ പങ്കാളികളാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ സ്ഥല–കാല ജ്യാമിതിയിലെ ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ മൂലമുള്ള പ്രകമ്പനങ്ങൾ ഡിറ്റക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൂക്ഷ്മമായി രേഖപ്പെടുത്തി വിശകലനം ചെയ്യലാണ് ലിഗോ കൂട്ടത്തിന്റെ പണി. ഇതിനായി യുഎസിലെ വാഷിങ്ടൺ, ലൂസിയാന എന്നിവിടങ്ങളിൽ ഡിറ്റക്ടറുകൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്.
സംഘത്തിൽ 31 ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരും
ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് വൻ നേട്ടമായി ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളെ കണ്ടെത്തി. നക്ഷത്രസ്ഫോടനത്തിലും തമോഗർത്തങ്ങളുടെ കൂടിച്ചേരലിലും ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുമെന്നാണ് കണ്ടെത്തിയത്. ഇതോടെ 100 കൊല്ലം മുൻപ് ഐൻസ്റ്റീൻ ആവിഷ്കരിച്ച സിദ്ധാന്തത്തിന് സ്ഥിരീകരണമാവുകയാണ്. പുതിയ കണ്ടെത്തൽ പ്രപഞ്ചോൽപത്തിയിലേക്കുവരെ വെളിച്ചം വീശാൻ സഹായകമായേക്കുമെന്നാണ് കരുതുന്നത്. ലോകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള 900 ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കൂട്ടായ്മയായ ലിഗോയുടെ പ്രതിനിധികളാണ് ഇക്കാര്യം അറിയിച്ചത്. ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളെ കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രസംഘത്തിൽ 31 ഇന്ത്യക്കാരുണ്ട്. ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പ്രധാനമന്ത്രി നരേന്ദ്ര മോദി അഭിനന്ദിച്ചു.
ഒരു നൂറ്റാണ്ടിന് മുമ്പ് ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐൻസ്റ്റീന്‍ പ്രവചിച്ച ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ തരംഗങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിയെന്ന സൂചനയാണ് ഇപ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്നത്. 1915 നവംബര്‍ 25നാണ് ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചത്. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ തരംഗങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ ആദ്യമായി പ്രവചിക്കുന്നതും ഈ സിദ്ധാന്തത്തിലായിരുന്നു. തമോഗര്‍ത്തങ്ങളുടെ അതിര്‍ത്തി പോലുള്ള അത്യന്തം വിചിത്രമായ പ്രപഞ്ചഭാഗങ്ങളില്‍ നിന്നാണ് ഭൂഗുരുത്വാകര്‍ഷണ തരംഗങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുകയെന്നും തമോഗര്‍ത്തങ്ങളുടെ കൂട്ടിയിടി പോലുള്ള അസാധാരണ പ്രതിഭാസങ്ങളെ തുടര്‍ന്ന് ഇവ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടാമെന്നുമായിരുന്നു ഐൻസ്റ്റീന്‍ പ്രവചിച്ചത്.
ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രവചനത്തെ തുടര്‍ന്ന് നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പലകാലഘട്ടങ്ങളിലായി ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ തരംഗങ്ങളെ തെളിവുസഹിതം പിടികൂടാന്‍ ശ്രമിച്ചിരുന്നെങ്കിലും വിജയിച്ചിരുന്നില്ല. ഇതേ തുടര്‍ന്നാണ് ലോകത്തെ വിവിധ രാജ്യങ്ങളില്‍ നിന്നും തെരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട 900 ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രവചനത്തെ പിന്തുടര്‍ന്ന് ഗവേഷണങ്ങള്‍ നടത്താന്‍ പരിശ്രമിച്ചത്. ഇവരുടെ കൂട്ടായ പരിശ്രമമാണ് ലിഗോ (അഡ്വാന്‍സ്ഡ് ലേസര്‍ ഇന്റര്‍ഫെറോമീറ്റര്‍ ഗ്രാവിറ്റേഷണല്‍ വേവ് ഒബ്‌സര്‍വേറ്ററി) എന്ന പരീക്ഷണ ശാലയില്‍ നടന്നത്. 500 ദശലക്ഷം ഡോളര്‍ ചിലവിട്ടാണ് ഭീമന്‍ പരീക്ഷണശാല ഒരുക്കിയത്.