சார்பியல் தத்துவம் - ஒளி-II

சார்பியல் தத்துவம் - சுட்டிகள்

முன்னுரை 1.சார்பு 2.வெளி 3.ஓய்வு நிலை 4.இயக்கம் 5.ஒளி 6.ஒளி-II
--------------------------------------------------


சென்ற பகுதியின் முடிவில் ஏற்பட்ட முரண்பாடு ஏன் வந்தது? இந்தப் புதிர் வெகு நாட்கள் விஞ்ஞானிகளின் தூக்கத்தை கெடுத்தது.

இந்த முரண்பாடு உண்மையில் முற்றிலும் தவறாக கற்பித்து கொண்ட தர்க்க வாதத்தினால் விளைந்தது. நமது ரயில் எடுத்துகாட்டில் முழுதும் கற்பனையை நம்பி மட்டுமே செயல்பட்டதால் வந்த வினை. இது போன்ற நிலைகளில் ஒளி எப்படி செயல்படும் என்று சோதனை செய்யாமல் விட்டதன் விளைவு.

இதை எப்படி சோதிப்பது? இவ்வளவு வேகத்தை எப்படி அடைய முடியும்? இவையே அப்பொழுது சோதனை யோசனைகளுக்கு முட்டுகட்டை இட்டன.

ஓடும் பூமியில் நாம் இருக்கிறோம். பூமி சூரியனை சுற்றி வரும் வேகம் வினாடிக்கு 30 கி.மீ. நமக்கு தெரிந்தவற்றுள் இது குறிப்பிடத்தக்க அதிகமான வேகம்தான். பூமி தன்னைத்தானே சுற்றி கொள்ளும் அச்சு வழி சுழற்சியின் வேகம் வினாடிக்கு சுமார் 1/2 கி.மீதான். ஆகவே குறுகிய நேரத்துக்கு இதை புறக்கணிக்க தக்கதாய் கொள்ளலாம். ஆகவே பூமியினுள் ஒளி பரவும் விதத்தை ஆராயும் நாம், உண்மையில் வினாடிக்கு 30கி.மீ வேகத்தில் செல்லும் ஒரு வண்டியினுள் அதை ஆராய்கிறோம்.

ஆனால் நாம் எடுத்துகொண்ட ரயிலுக்கு இணையாக நமது பூமியை கருதுவது சரிதானா? ரயில் நேர்கோட்டு(linear) பாதையில் செல்கிறது. ஆனால் பூமியின் இயக்கமோ சுழற்பாதை(angular) இயக்கமல்லவா? எனினும் இப்படி எடுத்து கொள்வதில் பெரிய தவறொன்றுமில்லை. ஏனென்றால் இதனால் வரும் பிழை கணக்கிலெடுத்து கொள்ள தேவையில்லாதபடிக்கு அவ்வளவு அற்பமானது. இப்பொழுது ஓடும் ரயிலில் எப்படி ஒளி வேறு வேறு திசைகளில் வேறு வேறு வேகங்களில் செல்லும் என்று எதிர்பார்த்தோமோ அது போல பூமியிலும் வேறு வேறு திசைகளில் வேறு வேறு வேகங்களில் செல்கிறதா என்று நாம் சோதிக்க வேண்டும்.

19ம் நூற்றாண்டை சேர்ந்த சிறந்த விஞ்ஞானி ஆல்பர்ட் மைக்கெல்சன், 1881இல் இத்தகைய சோதனை ஒன்றை செய்தார். வெவ்வேறு திசைகளில் ஒளி செல்லும் வேகங்களை அவர் மிகத் துல்லியமாக அளந்தார். இவ்வளவு வேகத்தில் ஏற்படும் மிக மிக சொற்பமான வேறுபாடுகளையும்(differences) கண்டுபிடிப்பதற்கு மைக்கெல்சன் மிகவும் கறாரான ஒரு ஏற்பாட்டை அமைத்திருந்தார். அதனால் அவருடைய சோதனை மிகவும் துல்லியமாக இருந்தது.



மைக்கெல்சனின் சோதனை திரும்பத் திரும்ப வேறு வேறு இடங்களில், வேறு வேறு சூழ்நிலைகளில் செய்து பார்க்கப் பட்டது. ஆனால் முடிவு அப்போதைய விஞ்ஞானிகளின் கருத்தோட்டத்துக்கு மாறானதாய் இருந்தது; அதாவது ஒளியின் வேகம் அவர்கள் எதிர்பார்த்ததற்கு மாறாக ஓடும் தொகுப்பினுள்( frame - இங்கே நமது பூமி) எல்லா திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாய் இருந்ததது.

இந்த விஷயத்தில் ஒளி பரவுதல் நமது துப்பாக்கி குண்டு உதாரணத்தில் குண்டின் பாய்ச்சலைப் போல் இருக்கிறது. அதாவது ஓடும் தொகுப்பின்(frame - இங்கே நமது ரயில்) சுவர்களை சார்ந்து ஒளி எல்லா திசைகளிலும் ஒரே வேகத்தில்தான் செல்லும்.

பிரச்சனை தீர்ந்ததா? இன்னும் இல்லை. ஒன்றை சார்ந்து ஒன்று ஓடி இயங்கி கொண்டிருக்கும் தொகுப்புகள்(உதா-நமது பஸ்கள் வேறு வேறு வேகங்களில் சென்றால் அவை ஒன்றை சார்ந்து ஒன்று இயங்கி கொண்டிருக்கின்றன), வெவ்வேறு வேகங்கள் கொண்டதாய் இருக்க வேண்டும். ஆனால் ஒளியின் வேகம் மட்டும் எல்லா தொகுப்புகளிலும்(frames) அதை சார்ந்து அதே 3,00,000 கி.மீ/வினாடியாகவே இருக்கிறது. ஆக ஒளியின் வேகம் சார்பானதாய் இல்லாமல், சார்பிலா தனி முதலாய் இருக்கிறது!
குழப்பமாக இருக்கிறதல்லவா?

- மீண்டும் பார்(அறு)ப்போம்.