கருந்துளையைப் பற்றி பார்க்கும் முன் ஈர்ப்பு விசையைப் பற்றி மீண்டும் பார்க்க வேண்டியிருக்கிறது. 🙂 ஒரு பொருளின் நிறை அதிகரிக்க அதிகரிக்க அதன் ஈர்ப்பு விசை அதிகரிக்கும். (இதை எத்தனை தடவை தான் சொல்வாய்? என்று கேட்கிறீர்களா?) ஆம். ஈர்ப்பு விசை என்பது ஒரு பொருளின் நிறையைப் பொருத்தது. உதாரணமாக ஒரு கல்லை வானத்தை நோக்கி விட்டெறிந்தால் அது மீண்டும் உங்கள் தலையின் 🙁 மீது விழ கொஞ்ச நேரம் எடுத்துக் கொள்கிறது. இன்னும் விசையாக வீசினால் இன்னும் கொஞ்சம் அதிக நேரம் எடுத்துக் கொள்கிறது. அதே கல்லை, நீங்கள் பூமியில் இருந்து 11.2 கி.மீ/விநாடி வேகத்தில் வீசி விட்டால், அது பூமியின் ஈர்ப்பு விசையையும் மீறி வெளியில் பயணம் செய்ய ஆரம்பித்து விடும்.
இந்த வேகத்தை பூமியின் தப்பிக்கும் வேகம் (Escape Velocity) என்கிறோம். நிறை குறைவாக உள்ள பொருட்களில் இந்த வேகம் குறைவாக இருக்கும். நிலாவில் 2.4 கி.மீ/விநாடி தான். நீங்களும் ஒரு பொருள் தான். உங்களுக்கும் நிறை ஈர்ப்பு விசை, தப்பிக்கும் விசை அனைத்தும் உண்டு. நமது நிறை மிகக் குறைவாக இருப்பதால், காதலியை ஈர்ப்பதோடு நிறுத்திக் கொள்கிறோம். 🙂
கவனமாகப் படியுங்கள். இந்த வேகமானது, அந்தப் பொருளின் மையத்தில் மிக அதிகமாகவும், மையத்தை விட்டு விலக விலக குறைவாகவும் இருக்கும். உதாரணமாக, பூமியின் மேற்பரப்பை விட, அதன் மையத்தில் நிறை ஈர்ப்பு விசை மிக அதிகம். அதனால் தப்பிக்கும் வேகமும் அதிகம்.
இப்போது ஒரு பொருளைக் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். மிக மிகச் சிறிய இடத்தில் மிக மிக அதிக நிறை. அப்போது நிறை அதிகமிருப்பதால் ஈர்ப்பு விசை அதிகமாக இருக்கும். தப்பிக்கும் வேகம் அதிகமாக இருக்கும். பொருள் சிறியதாக இருப்பதால், அனைத்தும் அதன் மையத்தின் அருகிலேயே இருப்பதாலும் ஈர்ப்பு விசையும், தப்பிக்கும் வேகமும் அதிகமாக இருக்கும். இந்தத் தப்பிக்கும் வேகமானது எப்போது ஒளியின் வேகத்தையும் மிஞ்சுகிறதோ, அப்போது அந்தப் பொருளைக் கருந்துளை என்கிறோம். அந்த இடத்தில் இருந்து, நீங்கள் ஒரு டார்ச் லைட்டை வைத்து வானத்தை நோக்கி அடித்தால், அந்த ஒளி டார்ச் லைட்டில் இருந்து கிளம்பி வரும் முன், ஈர்ப்பு சக்தி அதிகமிருப்பதாலும், தப்பிக்கும் வேகத்தை விட ஒளியின் வேகம் குறைவாக இருப்பதாலும், ஒளியால் அதிக தூரம் செல்ல இயலாமல் மீண்டும் திரும்பி கல் எவ்வாறு தலையில் விழுந்ததோ அதே போல் மீண்டும் திரும்பி விடும். இது தான் கருந்துளை.
1930களில் இதைக் கண்டறிந்தனர். மிக அதிக நிறையுள்ள நட்சத்திரம் எரிபொருள் தீர்ந்த நிலையில் இவ்வாறு ஆகிறது. முன்பே பார்த்திருக்கிறோம். 5 சூரியனுக்கு மேல் நிறையுள்ள நட்சத்திரங்கள் கருந்துளையாக மாறுமென்று.
வெளியில் இருந்து பார்ப்பதற்கு எந்த ஒரு அசைவும் இல்லாமல் இருப்பது போல் தெரியும் கருந்துளை, அதன் விளைவு அடிவானத்தை (Event Horizon)த் தொட்டவுடன் விபரீதத்தை அனுபவிக்க வைக்கும். அதென்ன விளைவு அடிவானம்? அது வேறொன்றுமில்லை. கருந்துளையின் எந்த எல்லையில் தப்பிக்கும் வேகம் ஒளியின் வேகத்திற்குச் சமமாக இருக்கிறதோ அதுவே விளைவு அடிவானம். அந்த இடத்துக்கு உள்ளே சென்று விட்டால் ஒளியும் மீள முடியாது. அந்த இடத்திற்கு வெளியில் நீங்கள் சென்று வரலாம் அழகாக (ஒளியின் வேகத்தில்!). எந்த நொடியில் விளைவு அடிவானப் பரப்புக்குள் சென்று விட்டோமோ பின்னர் நாமும் கருந்துளையாக மாறி விட வேண்டியது தான். நாமும் அதன் ஒரு அங்கம் என்று சொல்ல வந்தேன்! இந்த விளைவு அடிவானம், ஒளியின் வேகத்தில் விரிவடைந்து கொண்டே இருக்கிறது!
சூரியனின் விட்டம் 700000 கி.மீ. ஆகும். அதே சூரியனை 3 கி.மீ. விட்டத்துக்குள் சுருக்கினால் (அதே நிறையை) அது ஒரு கருந்துளையாகி விடும். சூரியனைப் போல் 10 மடங்கு அதிக நிறையுள்ள ஒரு கருந்துளையின் நிறை எவ்வளவு தெரியுமா? 10^31 கி.கிராம். ஆனால் இவ்வளவு நிறையை வெறும் 30 கி.மீ. தூரத்துக்குள் சுருக்கினால் பின் ஏன் அது கருந்துளையாகாது? 😯
கருந்துளை 6 மில்லியன் கி.மீ. விட்டம் கொண்டது என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். அதாவது எவ்வளவு நிறை இருக்கும்?! அதன் விளைவு அடிவானத்துக்குள் சென்ற 7வது விநாடிக்குள் அதன் மையத்தை அடைந்து விடுவீர்கள்! ஒரே ஸ்வாஹா!
கருந்துளைகளை அழிப்பது என்பது காலத்தைப் பின்னோக்கிச் செல்வதற்குச் சமம். கருந்துளை என்ற ஒன்று இருக்கிறதென்றால், வெண்துளை என்ற ஒன்றும் இருக்கும் அல்லவா? அதைப் பற்றி அடுத்து பார்ப்போம்.
கருந்துளை எப்படி இருக்கும்? பார்க்க வேண்டுமா? இதோ கற்பனைப் படம்! எனக்கு அசல் புகைப்படம் வேண்டும் என்று கேட்டுவிடாதீர்கள்.
ரத்தினகிரி சுப்பையா