സ്ഥലവും കാലവും- ഭാഗം ആറ്

ഐന്‍സ്റ്റീനും പോയന്‍കറും 1905ല്‍ ചെയ്തതുപോലെ ഒരാള്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ പ്രഭാവം ഒഴിവാക്കുകയാണെങ്കില്‍ അയാള്‍ക്ക് ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ എത്തിച്ചേരാവുന്നതാണ്. സ്ഥലകാലത്തിന്റെ ഓരോ സംഭവത്തിനും നമുക്ക് പ്രകാശകോളം നിര്‍മിക്കാം(ആ സംഭവത്തില്‍ പുറത്തുവിടുന്ന സ്ഥലകാലത്തിലെ സാധ്യമായ പ്രകാശവഴികളുടെ ഒരു കൂട്ടം) ഓരോ സംഭവത്തിനും പ്രകാശ വേഗത എല്ലാ ദിശയിലും തുല്യമായതു കൊണ്ട് എല്ലാ പ്രകാശ കോണുകളും സമരൂപമുള്ളവയും എല്ലാം ഒരേ ദിശയിലേക്കുള്ളവയും ആയിരിക്കും. ഒന്നിനും പ്രകാശവേഗതയേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ വേഗത കൈവരിക്കാനാവില്ല എന്നു സിദ്ധാന്തം അനുശാസിക്കുന്നു. ഇതിനര്‍ഥം സ്ഥലത്തിലൂടെയും കാലത്തിലൂടെയും ഉള്ള ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെയും പാത ഓരോ സംഭവത്തിലും പ്രകാശകോണിന്റെ ഉള്ളിലുള്ള ഒരു രേഖകൊണ്ട് പ്രതിപാദിക്കാന്‍ കഴിയുന്നു എന്നതാണ്.

എല്ലാ നിരീക്ഷകരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം പ്രകാശ വേഗത ഒരേ പോലെ കാണപ്പെടുന്നുവെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നതിലും (മൈക്കിള്‍സണ്‍ – മോര്‍ലെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തെളിയിച്ചത്) വസ്തുക്കള്‍ പ്രകാശവേഗതയോടടുത്ത വേഗതയില്‍ സഞ്ചരിക്കുമ്പോള്‍ എന്തു സംഭവിക്കുമെന്നു വിശദീകരിക്കുന്നതിലും ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ഒരു വന്‍ വിജയമായിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഇതു വസ്തുക്കള്‍ തമ്മിലുള്ള ആകര്‍ഷണബലം അവ തമ്മിലുള്ള അകലത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന ന്യൂട്ടോണിയന്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സിദ്ധാന്തത്തിന് നിരക്കാത്തതായിരുന്നു. ഇതിനര്‍ഥം ഒരാള്‍ ഒരു വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിച്ചാല്‍ മറ്റേ വസ്തുവിലുള്ള ബലവും നൈമിഷികമായി മാറുന്നു എന്നതാണ്. അല്ലെങ്കില്‍ മറ്റൊരര്‍ഥത്തില്‍ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം നിര്‍ഷകര്‍ഷിക്കുന്ന പ്രകാശവേഗത്തിനോ അല്ലെങ്കില്‍ അതില്‍ കുറഞ്ഞ വേഗത്തിനോ പകരം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ പ്രഭാവങ്ങള്‍ അനന്തവേഗതയില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരു ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സിദ്ധാന്തം കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ 1908നും 1914നും ഇടയ്ക്ക് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ വിജയകരമാവാത്ത ധാരാളം പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുകയുണ്ടായി. അവസാനം 1915ല്‍ അദ്ദേഹം പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം നിര്‍ദേശിക്കുകയും ചെയ്തു.

ഗുരുത്വം എന്നുപറയുന്നത് പണ്ട് നാം ധരിച്ചിരുന്നതുപോലെ മറ്റുള്ള ബലങ്ങളെപ്പോലെയുള്ള ഒരു ബലമല്ല എന്ന വിപ്ലവാത്മകമായ നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ മുന്നോട്ടുവച്ചു. എന്നാലിത് സ്ഥലകാലം പരന്നതല്ലാത്തതിന്റെ പരിണിത ഫലമാണ് എന്നദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. സ്ഥലകാലത്തിന് വക്രതയുണ്ടാവുന്നത് അല്ലെങ്കില്‍ അതിനെ വളച്ചു പിരിക്കുന്നത് അതില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള പിണ്ഡത്തിന്റെയും ഊര്‍ജത്തിന്റെയും ഫലമായിട്ടാണ്. ഈ വക്രതയുള്ള ഭ്രമണ പഥത്തിലൂടെ ഭൂമിയെപ്പോലുള്ള വസ്തുക്കളെ ഗ്രാവിറ്റി എന്ന ബലം ചലിപ്പിക്കുന്നില്ല. പകരം അവ വക്രതയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിലൂടെ ഏറ്റവും അടുത്ത വസ്തുവിലേക്ക് നേര്‍വഴിക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഇതിനെ നാം അല്‍പാന്തരം(geodesic) എന്നു വിളിക്കുന്നു. (അതായത് അടുത്തടുത്ത രണ്ടു വസ്തുക്കള്‍ തമ്മിലുല്ല കൂടിയ അല്ലെങ്കില്‍ കുറഞ്ഞ വഴി) ഉദാഹരണത്തിന് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം ഒരു ദ്വിമാനവക്രതയുള്ള സ്ഥലമാണ്. ഇതിലെ രണ്ടു ബിന്ദുക്കള്‍ തമ്മിലുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വഴിയെ നാം ബൃഹത് വൃത്തം എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇതാണ് അല്പാന്തരണം. ഏതെങ്കിലു രണ്ടു വിമാനത്താവളങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള കുറഞ്ഞ വഴി ഒരു അല്പാന്തരം ആയതു കൊണ്ട് ഈ റൂട്ടിലൂടെ ഒരു വൈമാനികന്‍ പറക്കുന്നു.

പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ ചതുര്‍മാന സ്ഥലകാലത്തില്‍ എല്ലായ്‌പ്പോഴും വസ്തുക്കള്‍ ഒരു നേര്‍രേഖയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും അവ ത്രിമാനസ്ഥലത്തില്‍ വക്രതയാര്‍ന്ന വഴിയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നതായി കാണുന്നു. ഇത് ഒരു വിമാനത്തെ കുന്നിന്‍മുകളില്‍ നിന്നു വീക്ഷിക്കുന്നതു പോലെയാണ്. വിമാനം ത്രിമാനസ്ഥലത്തില്‍ ഒരു നേര്‍വഴിയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിലും അതിന്റെ നിഴല്‍ വിമാനനിലത്തിലൂടെ വക്രതയാര്‍ന്ന വഴിയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ചതുര്‍മാനസ്ഥലകാലത്തില്‍ ഭൂമി ഒരു നേര്‍വരയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിലും നമ്മെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ത്രിമാന സ്ഥലത്തിലൂടെ ഭൂമി ഒരു വര്‍ത്തുള ഭ്രമണപഥത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നതായി കാണുന്നതിനുതകും വിധത്തില്‍ സൂര്യന്റെ പിണ്ഡം സ്ഥലകാലത്തെ വക്രതയാര്‍ന്നതാക്കി തീര്‍ക്കുന്നു. യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ പൊതുആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിച്ച ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭ്രമണപഥങ്ങളും ന്യൂട്ടോണിയന്‍ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിച്ചതും ഏതാണ്ട് ഒന്നുതന്നെയാണ്. എന്നാല്‍ സൂര്യന് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള ബുധന്‍(ഏറ്റവുമധികം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലം കിട്ടുന്നത്) എന്ന ഗ്രഹത്തിന് ഒരു ദീര്‍ഘ ഭ്രമണപഥമുണ്ട്. ദീര്‍ഘ വൃത്തത്തിന്റെ നീണ്ട അക്ഷം സൂര്യനു ചുറ്റും 10,000 വര്‍ഷങ്ങളില്‍ ഒരു ഡിഗ്രി എന്ന നിരക്കില്‍ കറങ്ങുന്നുവെന്ന് പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്നു. ഈ പ്രഭാവം വളരെ ചെറുതാണെങ്കിലും 1915ന് മുമ്പുതന്നെ ഇത് ശ്രദ്ധയില്‍പ്പെട്ടിരുന്നു. ഇത് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ആദ്യത്തെ സ്ഥിരീകരണമായി വര്‍ത്തിക്കുന്നു. ഈ അടുത്തകാലത്ത് മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭ്രമണ പഥങ്ങളുടെ ചെറിയ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ (ന്യൂട്ടോണിയന്‍ പ്രവചനങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള) റഡാര്‍ ഉപയോഗിച്ച് നിര്‍ണയിക്കുകയുണ്ടായി. ഇത് പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിച്ചത് തന്നെയായിരുന്നു.

പ്രകാശ രശ്മികളും സ്ഥലകാലത്തില്‍ അല്പാന്തരത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കണം. വക്രതയാര്‍ന്ന സ്ഥലം യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ അര്‍ത്ഥമാക്കുന്നത് പ്രകാശത്തിന് സ്‌പേസിലൂടെ നേര്‍വഴിയില്‍ സഞ്ചരിക്കാന്‍ കഴിയില്ല എന്നാണ്. അതുകൊണ്ട് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണവലയം മൂലം പ്രകാശം വളയുന്നുവെന്ന് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന് സൂര്യനടുത്തുള്ള ബിന്ദുക്കളുടെ പ്രകാശകോണുകള്‍ സൂര്യന്റെ പിണ്ഡം മൂലം അല്‍പം ഉള്ളിലേക്കു വളയുന്നു എന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്നു. ഇതിനര്‍ത്ഥം അകലെയുള്ള ഒരു നക്ഷത്രത്തില്‍ നിന്നു സൂര്യനടുത്തുകൂടെ വരുന്ന പ്രകാശരശ്മി വളയുന്നതുമൂലം ഭൂമിയിലെ ഒരു നിരീക്ഷകനെ സംബന്ധിച്ച് നക്ഷത്രത്തിന്റെ സ്ഥാനം വ്യത്യസ്തമായി കാണപ്പെടുന്നു. നക്ഷത്രത്തില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകാശരശ്മികള്‍ എല്ലായ്‌പ്പോഴും സൂര്യനടുത്തുകൂടി വരുന്നുണ്ടെങ്കില്‍ പ്രകാശം വളയുകയാണോ അഥവാ നമ്മള്‍ കാണുന്ന സ്ഥലത്തുതന്നെ നക്ഷത്രം നില്‍ക്കുകയാണോ എന്നു നമുക്ക് പറയാന്‍ കഴിയില്ല. എന്നാല്‍ ഭൂമി സൂര്യനുചുറ്റും കറങ്ങുന്നതു മൂലം വിവിധ നക്ഷത്രങ്ങള്‍ സൂര്യന്റെ പിറകിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച് അവയുടെ പ്രകാശരശ്മികള്‍ വളയുന്നതായി കാണപ്പെടുന്നു. അതുകൊണ്ട് മറ്റുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം അവയുടെ പ്രത്യക്ഷ സ്ഥാനം മാറുന്നു.

(തുടരും)

വിവര്‍ത്തനം: പ്രൊഫ. പി. സേതുമാധവന്‍

Generated from archived content: kalathinte12.html Author: stephen_hoking

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായം എഴുതുക

Please enter your comment!
Please enter your name here

 Click this button or press Ctrl+G to toggle between Malayalam and English