ನೂರು ವರ್ಷದ ಹೊಸ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ಮಾನವ ತನ್ನ ಇತಿಹಾಸದುದ್ದುಕ್ಕು ಹೊಸದನ್ನು ಹುಡುಕುಲು ಯತ್ನಿಸುತ್ತಲೆ ಬಂದಿದ್ದಾನೆ. ಮೊದಲಲ್ಲಿ ಅವನಿಗೆ ಹೊಸ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಳು ತನ್ನ ಜೀವನ ಹೋರಾಟಕ್ಕಾಗಿ ಅವಶ್ಯವಾಗಿತ್ತು, ಮುಂದೆ ಮನುಷ್ಯ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬದುಕಲು ಕಲಿತ ಮೇಲೂ ತನ್ನ ಕುತೂಹಲಕ್ಕಾಗಿ ಪ್ರಕೃತಿ ಒಡ್ಡುವ ವಿಸ್ಮಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಲೆ ಬಂದ. ದಾಖಲಾದ ಇತಿಹಾಸದ ಪುಟಗಳನ್ನು ತಿರುವಿ ನೋಡಿದರೆ ನಮಗೆ ಜಗತ್ತೇ ಬೆರಗಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಿದ ಅನೇಕ ಹೆಸರುಗಳು ಸಿಗುತ್ತವೆ.

ಅದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಕಾಣುವುದು ಎರಡು ಹೆಸರುಗಳು. ಮೊದಲನೆಯದು ನ್ಯೂಟನ್. ನ್ಯೂಟನ್ ತನ್ನ ಗುರುತ್ವ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಇಡೀ ವಿಶ್ವಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಜಗತ್ತೇ ಬೆರಗಾಗಿತ್ತು. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ನಡೆಯುವ ಭೌತಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ವಿಶ್ವದೆಲ್ಲೆಡೆ ಸಲ್ಲುತ್ತದೆ ಎಂದು ಯಾರು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಂಡಿರಲಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಟನ್  ಸಾದರ ಪಡಿಸಿದ ಗುರುತ್ವ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಅನೇಕ ಉತ್ತರಗಳನ್ನು ನೀಡಿತಾದರೂ, ಅನೇಕ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿತು. ಮುಂದೆ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ  ಉತ್ತರವನ್ನು ನೀಡಿದ್ದು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್. ತನ್ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಉತ್ತರಿಸಲಾಗದ್ದನ್ನು ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಉತ್ತರಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಜಗತ್ತೇ ಬೆರಗಾಗಿತ್ತು. ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಈಗ ನೂರು ವರ್ಷಗಳು ತುಂಬಿವೆ.

ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಏನು ಹೇಳುತ್ತದೆ?

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತ ನ್ಯೂಟನ್ನ "ಲಾ ಆಫ್ ಯೂನಿವರ್ಸಲ್ ಗ್ರಾವಿಟೇಶನ್" ಮತ್ತು "ವಿಶೇಷ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ"ಯನ್ನು ಸಾರ್ವತ್ರೀಕರಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪ್ರಕಾರ, ವಿಶ್ವವನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಆಯಾಮವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಅದರಲ್ಲಿ ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ‘ದೇಶ’ವೆಂದು (Space) ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕನೇ ಆಯಾಮವನ್ನು ‘ಕಾಲ’ವೆಂದು (Time) ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಇಡೀ ವಿಶ್ವ ‘ದೇಶಕಾಲ’ದ (Spacetime) ಮೇಲೆ ನಿಂತಿದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಗುರುತ್ವಕ್ಕು ಇದಕ್ಕು ಏನು ಸಂಬಂಧ? ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೆ ವಸ್ತು ತನ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದಾಗಿ ದೇಶಕಾಲದಲ್ಲಿ ವಕ್ರತೆಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇನ್ಯಾವುದಾದರು ವಸ್ತು ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಸಾಗುತ್ತ ಈ ವಕ್ರತೆಯ ಪರಿಧಿಯೊಳಗೆ ಬಂದರೆ ಆ ವಕ್ರತೆಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುವಿನೆಡೆಗೆ ಆಕರ್ಷಿತಗೊಂಡು ತನ್ನ ಪಥವನ್ನು ಬದಲಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ನ್ಯೂಟನ್ನ ನಿಯಮಗಳು ಉತ್ತರಿಸಲಾಗದಿದ್ದ ಅನೇಕ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರವನ್ನು ನೀಡಿತು.

ಸಾಬೀತುಗೊಂಡ ಪ್ರಯೋಗಗಳು

ಯಾವುದೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ನಿಜ ಎನಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದರೆ ಅದು ಸಾಬೀತಾಗಬೇಕು. ಇಲ್ಲವಾದಲ್ಲಿ ಅದು ಕೇವಲ ಊಹೆ ಮಾತ್ರ ಆಗಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ.‌ ಹಾಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ಮೊದಲಿಗೆ ನಡೆದದ್ದು 1919ರಲ್ಲಿ. ಮೇ 29, 1919ರಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೂರ್ಯಗ್ರಹಣದಂದು ಎರಡು ಕಡೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಬ್ರಝಿಲ್ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಎ ಡೆವಿಡ್ಸನ್ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಪಶ್ಚಿಮ ಆಫ್ರಿಕಾದಲ್ಲಿ ಅರ್ಥರ್ ಎಡ್ಡಿಂಗ್ಟನ್ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ನಡೆದವು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ದೂರದ ನಕ್ಷತ್ರದಿಂದ ಬಂದ ಬೆಳಕು ಸೂರ್ಯನ ಬಳಿ ಹಾಯುವಾಗ ತನ್ನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಯಿತು. ಈಗ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಗುರುತ್ವ ಮಸೂರೀಕರಣ (Gravitational Lensing) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ದೂರದ ನಕ್ಷತ್ರದ ಬೆಳಕು ಸೂರ್ಯನ ಬಳಿ ಹಾಯುವಾಗ ತನ್ನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

ಕಾಲ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆ

‘ಗುರುತ್ವ’ ಕಾಲ ಚಲನೆಯ ಮೇಲೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಘಟನೆಯ ನಡುವಿನ ಕಾಲವನ್ನು ಗುರುತ್ವವುಳ್ಳ ರಾಶಿಯಿಂದ ವಿವಿಧ ದೂರದಿಂದ ವೀಕ್ಷಿಸಿದರೆ ಸಿಗುವ ಅಂತರವನ್ನು ಕಾಲ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಯೆನ್ನುತ್ತಾರೆ. ರಾಶಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಿದ್ದಷ್ಟು ‘ಕಾಲ’ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೂರವಿದ್ದಷ್ಟು ‘ಕಾಲ’ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಾದವನ್ನು ಅಣು ಗಡಿಯಾರದಿಂದ ಅಳೆದು ಈಗಾಗಲೆ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವೆಂದರೆ ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹದ ಗಡಿಯಾರದ ಸಮಯವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸದಿದ್ದರೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಸಮಯಕ್ಕೂ ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹದ  ಸಮಯಕ್ಕೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಬಂದು ಉಪಗ್ರಹ ತಪ್ಪು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡತೊಡಗುತ್ತದೆ.

ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮ

ಗುರುತ್ವ ಆವರ್ತನ ತಿರುಗುವಿಕೆ

‘ಗುರುತ್ವ’ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಒಂದು ಅಂಶವಾದರೆ, ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲೆ ಆಗುವ ಇನ್ನೊಂದು ಪರಿಣಾಮವೂ ಉಂಟು. ದೇಶಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ವಕ್ರತೆಯನ್ನು ಒಂದು ಬಾವಿಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಈ ಬಾವಿಯೊಳಗೆ ಸಾಗುವ ಬೆಳಕು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಾವಿಯಿಂದ ಹೊರ ಸಾಗುವ ಬೆಳಕು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಗುರುತ್ವ ಆವರ್ತನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದು ಸಹ ಕಾಲದ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಯಿಂದಲೆ ಪರಿಣಮಿಸುತ್ತದೆ.

ಕಪ್ಪು ಅಥವಾ ಕೃಷ್ಣ ರಂಧ್ರ

ಕೃಷ್ಣ ರಂಧ್ರ

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಕಂಡುಕೊಂಡ ಒಂದು ಮಹತ್ತರ ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಅದು ‘ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರ’. ಕೆಲವು ದೈತ್ಯ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ತಮ್ಮ ಇಂಧನವನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡ ನಂತರ ತಮ್ಮದೇ ಹೆಚ್ಚಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದಾಗಿ ಗುರುತ್ವವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತವಿರುವ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನುಂಗಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೊನೆಗೆ ಇದು ಯಾವ ಹಂತ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂದರೆ ಬೆಳಕು ಸಹ ಅದರಿಂದ ಹೊರಗೆ ಬಾರದೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಇಂದಿಗೂ ಯಾರು ನೇರವಾಗಿ ನೋಡಲಾಗಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದಾಗಿ ಇದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.



ಹೊಸ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವೇಷಣೆ

ಗುರುತ್ವ ಆವರ್ತನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಇಡೀ ವಿಶ್ವ ಹಿಗ್ಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ತಿಳಿದು ಬಂದಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತ ಹೋದ ನಮಗೆ ತಿಳಿದು ಬಂದ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಹೊಸದೊಂದು ಶಕ್ತಿಯಿದೆ ಎಂಬುದು. ಇದನ್ನು ‘ಕಪ್ಪುಶಕ್ತಿ’ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ವಿಶ್ವದ ಹಿನ್ನೋಟ

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದಾಗಿ ಇಂದು ನಾವು ನಮ್ಮ ವಿಶ್ವವನ್ನು ಅರಿಯುವುದಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲದೆ ಈ ವಿಶ್ವ ಹೇಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಬಂದಿತು ಎನ್ನುವುದನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿದೆ. ಇಡೀ ವಿಶ್ವ ಒಂದು ಮಹಾಸ್ಫೋಟದಿಂದ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಬಂದಿತು ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಿಂದ (ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಬ್ಯಾಕ್ ಗ್ರೌಂಡ್-ಸಿಎಂಬಿ) ಅರಿಯಬಹುದಾಗಿದೆ. ಸಿಎಂಬಿ ವಿಶ್ವ ತನ್ನ ಬಾಲ್ಯಾವಾಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಹೊಮ್ಮಿಸಿದ ಬೆಳಕು. ಈ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ವಿಶ್ವ ತನ್ನ ಆರಂಭದ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಗಿತ್ತು ಎಂದು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾಗಿದೆ.ಇದೆಲ್ಲ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಕೊಂಡ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು.

ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳು

ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳು

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಈಗ ಸಂಶೋಧನೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಹೊಸ ಸಂಗತಿಯೆಂದರೆ ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ. ಇದನ್ನು 1916ರಲ್ಲಿ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍ ಊಹೆ ಮಾಡಿದ್ದ. ಇದು ದೇಶಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾದ ವಕ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಆಗುವ ಏರಿಳಿತಗಳು. ಇದು ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ನಕ್ಷತ್ರದ್ವಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾದ ಶ್ವೇತಕುಬ್ಜ, ನ್ಯೂಟ್ರನ್ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದು ಎಂದು ಶಂಕಿಸಲಾಗಿದೆ.


ನೂರು ವರ್ಷ ಕಳೆದರು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತ ತನ್ನ ಕುತೂಹಲವನ್ನು ಇನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೊಸ ಸತ್ಯಗಳು ಇನ್ನು ಬೆಳಕಿಗೆ ಬರುತ್ತಲೆ ಇವೆ. ಇದನ್ನು ವಿಶ್ವಕ್ಕೆ ಸಾರಿದ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍ಗೆ ಇಡೀ ವಿಶ್ವ ಧನ್ಯವಾದ ಹೇಳಬೇಕು.

ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍