புதிய பெரிய G அளவீடு, இயற்பியலின் பழமையான பரிசோதனை மோதல்களில் ஒன்றை முடிவுக்கு கொண்டு வர உதவலாம்

ஈர்ப்பு இன்னும் அளவிட மிகவும் கடினமான விசையாக இருப்பதற்கு காரணம் என்ன

இயற்பியலாளர்கள் நூற்றாண்டுகளாக ஈர்ப்புக் மாறிலி, அதாவது big G-ஐ அளவிட முயன்று வருகின்றனர்; ஆனால் இன்னும் நிலையான ஒப்புமதிக்கு அவர்கள் வரவில்லை. இது வியப்பானது, ஏனெனில் G என்பது இயற்பியலின் மிக அடிப்படையான எண்களில் ஒன்று. ஆனால் மின்காந்தவியல் அல்லது குவாண்டம் அமைப்புகளுடன் தொடர்புடைய அளவீடுகளுக்கு மாறாக, ஈர்ப்பை நோக்கிய பரிசோதனைகள் ஒருவருக்கொருவர் தெளிவாகப் பொருந்தாத மதிப்புகளை மீண்டும் மீண்டும் வழங்கி வருகின்றன. New Scientist வெளிப்படுத்திய ஒரு புதிய முடிவு இந்த சர்ச்சையை நேரடியாக முடிவுக்குக் கொண்டுவரவில்லை; ஆனால் அதை இறுதியாக எவ்வாறு குறைக்கலாம் என்பதை காட்டும் மிக வலுவான முயற்சிகளில் ஒன்றாக இருக்கலாம்.

சிரமம் ஈர்ப்பிலிருந்தே தொடங்குகிறது. அது மற்ற அடிப்படை விசைகளை விட மிக மிக பலவீனமானது; இதனால் ஆய்வுகூடப் பொருட்களுக்கிடையேயான அதன் விளைவுகள் மிகவும் சிறியதாகின்றன. அதே நேரத்தில், சில பிற தாக்கங்களைப் போல ஈர்ப்பைத் தடுக்கவோ தனிமைப்படுத்தவோ முடியாது. இதனால் பரிசோதனையாளர்கள் பூமியின் பின்னணி விசை எப்போதும் இருப்பதையும், கவனிக்கப்படாத எந்த தவறும் இறுதி மதிப்பை மாற்றிவிடக்கூடிய சூழலிலும் மிகச்சிறிய சிக்னல்களை கண்டறிய முயல்கிறார்கள்.

ஒரு கிளாசிக் கருவியின் நவீன மறுபிரவேசம்

US National Institute of Standards and Technology-இன் Stephan Schlamminger தலைமையிலான புதிய வேலை, 1798-இல் Henry Cavendish முதலில் பயன்படுத்திய torsion-balance முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அடிப்படை யோசனையில், சிறிய நிறைகள் தொங்கவிடப்படுகின்றன; அருகிலுள்ள பொருட்களின் மங்கிய ஈர்ப்பு இழுப்பு மிகச் சிறிய திருப்பத்தை உருவாக்கும். அந்தத் திருப்பத்தை மிகுந்த கவனத்துடன் அளப்பதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அந்த நிறைகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பின் வலிமையை கணிக்க முடியும். கோட்பாடு பழையது. சவால் என்னவென்றால், அமைப்பின் ஒவ்வொரு பகுதியும் போதிய அளவு நிலையானதாகவும், கலிப்ரேட் செய்யப்பட்டதாகவும், புரிந்துகொள்ளப்பட்டதாகவும் இருக்க வேண்டும்; அப்போதுதான் அனிச்சயம் முடிவை மூழ்கடிக்காது.

இந்த சமீபத்திய பரிசோதனையில், அந்த கருவி அதன் வரலாற்றுப் முன்னோடியை விட மிக அதிகமாக நுட்பமானதாக இருந்தது. மூல உரையின் படி, குழு இரண்டு துல்லியமாக கலிப்ரேட் செய்யப்பட்ட turntables-இல் வைக்கப்பட்ட எட்டு எடைகளை பயன்படுத்தியது மற்றும் மனித முடியின் தடிமனுக்கு சமமான ribbons மூலம் அமைப்பைத் தொங்கவிட்டது. இந்த வேலை 2007-இல் பிரான்சில் முதலில் நடத்தப்பட்ட ஒரு பரிசோதனையின் மிகக் கவனமான மறுஉருவாக்கமாகவும் இருந்தது. ஒரே ஒரு எண்ணை விரைவில் வெளியிடுவதற்குப் பதிலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பத்து ஆண்டுகள் கழித்து, சாத்தியமான ஒவ்வொரு அனிச்சய மூலத்தையும் அளந்து குறைத்தனர்.

இந்த முடிவு ஏன் முக்கியம்

புதிய அளவீட்டின் முக்கியத்துவம் தலைப்புச் செய்தித் தகட்டில் இருக்கும் நாடகத்தன்மையை விட, அதன் முறையில்தான் அதிகம் உள்ளது. பல ஆண்டுகளாக big G பிரச்சினை தொந்தரவு அளித்ததற்கு ஒரு காரணம், நம்பகமான பரிசோதனைகள்கூட ஒன்றோடொன்று போதிய அளவு முரண்பட்டதால், சங்கடமான சாத்தியங்கள் எழுந்தன. ஒருவேளை கருவிகள் இன்னும் முறைப்படியான பிழைகளை மறைத்து வைத்திருக்கலாம். ஒருவேளை ஆய்வகங்கள் ஒரே இயற்பியலை நுணுக்கமாக வேறு விதங்களில் கையாளுகிறார்கள். மிக ஊகமான விளக்கத்தில், ஒருவேளை ஈர்ப்பு இயற்பியலாளர்கள் கருதிய அளவுக்கு பரிசோதனை ரீதியாக நேரடியானது அல்ல. புதிய ஆய்வு அந்த ஆழ்ந்த சந்தேகங்களை உறுதிப்படுத்தவில்லை; ஆனால் கடுமையான மறுஉருவாக்கமே இந்த முடக்கத்தில் இருந்து வெளியேறும் பாதை என்பதற்கான வாதத்தை இது வலுப்படுத்துகிறது.

அதனால், விவாதத்தை மூடிவிடாவிட்டாலும் இந்த முடிவு முக்கியம். பல ஆண்டுகளாக மிகக் கடுமையாக கட்டுப்படுத்தப்பட்டு, அனிச்சயம் மீதான இடையறாத கவனத்துடன் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஒரு கவனமான மறுநிர்மாணிக்கப்பட்ட பரிசோதனை, எதிர்காலப் பணிக்கான வலுவான குறிப்பு புள்ளியை வழங்குகிறது. பிற குழுக்கள் இப்போது மேலும் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அளவீட்டுடன் ஒப்பிட முடிந்தால், முந்தைய முரண்பாடுகள் மறைந்த தொழில்நுட்பக் குறைபாடுகளாலா அல்லது பரிசோதனை வடிவமைப்பின் பரந்த பிரச்சினைகளாலா என்பதை இந்தத் துறை பிரிக்கத் தொடங்கலாம்.

பரவலான தாக்கங்களைக் கொண்ட அமைதியான முன்னேற்றம்

துல்லியமான அளவீடுகள் புதிய துகள் அல்லது வானியல் படத்தைப் போல பொதுத் துடிப்பை அரிதாகவே உருவாக்குகின்றன; ஆனால் அவை மீதமுள்ள இயற்பியல் கட்டமைக்கப்படும் அடித்தளங்களை வடிவமைக்கின்றன. நிலையான எண்ணுகள் கோட்பாடும் கணக்கீடும் கீழே இருக்கும் உறுதியான மதிப்புகள் என கருதப்படுகின்றன. அவற்றில் ஒன்றைப் பற்றியே சர்ச்சை நீடித்தால், அது பரிசோதனை கட்டுப்பாட்டின் வரம்புகளை மிக நேரடியாக வெளிப்படுத்துகிறது.

• ஈர்ப்பு பலவீனமாகவும், அதைத் தடுக்க இயலாததாகவும் இருப்பதால், ஈர்ப்புக் மாறிலியை அளவிடுவது அசாதாரணமாக கடினமாக உள்ளது.
• புதிய பரிசோதனை, பாரம்பரிய torsion-balance முறையை அதிகக் கடுமையான கட்டுப்பாடுகளுடனும், ஒரு தசாப்த நீளமான அனிச்சய பகுப்பாய்வுடனும் மீண்டும் பார்த்தது.
• இதன் மதிப்பு ஒரு எண்ணை விட, எதிர்கால ஒப்பீடுகளுக்கான நம்பகமான அளவுகோலை வழங்குவதிலேயே அதிகமாக இருக்கலாம்.

புதிய அளவீடு அடுத்தடுத்த பரிசோதனைகள் மேலும் ஒத்திசைவாக வர உதவுமானால், அது இயற்பியலின் மிக நீடித்த ஆய்வுகூட முரண்பாடுகளில் ஒன்றின் முடிவின் தொடக்கமாக இருக்கலாம். இல்லையெனில், big G பற்றிய மர்மம் மேலும் ஆழமாகும். எப்படியிருந்தாலும், இந்த முடிவு நெருக்கமான கவனத்துக்குரியது.

இந்தக் கட்டுரை New Scientist அறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.