ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳව දැනගත යුතු කරුණු පහක්

බොහොමත්ම අතීත කාලයක ඈත අභ්‍යවකාශයේදී අතිදැවන්ත කළුකුහර දෙකක් එකනෙක කරා ළංවුණේය. මේ තාරීය භූතයෝ දෙදෙනා සර්පිලාකාරව එන්ට එන්ටම ළංවෙමින් අවසානයේදී එකිනෙකා වටා ආළොaකයේ වේගයෙන් භාගයකින් කරකැවෙමින්මෙයට වසර බිලියන 1.3 කට පෙර එක්වුණේය. මෙ ඝට්ටනය අභ්‍යවකාශය පුරා වෙව්ලීමක් ඇති කිරීමට සමත් විය එනම් අභ්‍යවකාශ ඇතිරිල්ලේ ඇතිවන ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග යනුවෙන් හැඳින් වෙන රැුළිත්තයන්ය. මාස පහකට පෙර ඒවා පෘථිවිය පසුකර ගිය අතර දශක හතරක සෝදිසියක් අවසන් කරමින් ප‍්‍රථම වතාවට භෞතිකඥයෝ ඒවා සොගැනීමට සමත්වූහ. මෙම සොයාගැනීම ලේසර  නිරෝධන මාන ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග නිරීක්ෂණාගාරය හෙවත් ලිගෝ    හි උපකරණ සහ එක් දහසක භෞතිකඥයන් ලද ජයග්‍රහනයක් සළකුණු කරයි. පෙබරවාරි 11 දා ලිගෝ (the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory or LIGO)   විද්‍යාඥයෝ මේ හොයාගැනිම නිල වශයෙන් ප‍්‍රකාශයට පත් කළහ. එය අළලා තතු වාර්තාවක්  ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග (Gravitational Waves) සොයාගැනීම වැදගත් ඇයි? යනුෙවන් ෙපබරවාරි  17  දින පළවිය‘ 11 දා නිල ප‍්‍රකාශයට පෙර ලිගෝ නිකුත් කළ හැ|දින්වීමකි අද පළවන්නේ.

පසුගිය සති කිහිපය තුළ භෞතික විද්‍යා ලෝකය ව්‍යාකූල තත්ත්වයකට පත් විය. කටකතා වලින් හැඟවුනේ බලාපොරොත්තු වෙන් සිටි පරිදි  අවකාශ කාල ඇතිරිල්ලේ කැලඹුම් විද්‍යාඥයින් විසින්  අනාවරණය කරගනු ලැබූ බවයි. ඒවා ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග ලෙස හැඳින්වේ. මේ අනුමාන අතරේ ලිගෝ  හි පර්යේෂක පිරිසක් ප‍්‍රථම වතාවට සෘජු සාක්ෂි සහිතව ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග අනාවරණය කර ගැනීමට සමත් වී ඇත. මෙය මීට වසර 100 කට පෙර ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් ඉදිරිපත් කල සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතා වාදයට අනුව උපකල්පනය කල ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පවතින බව තහවුරු වීමක් විය. ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳව දැනගත යුතු කරුණු පහක් ලිගෝ .

1. ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග යනු මොනවා ද?

විශ්වය යනු විශාල සාගරයක් යයි ඔබ  උපකල්පනය කලහොත් එම විශාල සාගරයේ මතුපිටට යම් වස්තුවක් අතහැරිය විට  කුඩා කැලඹුමක් නැත්නම් රැලි නැගීමක් ඇති වන බව ඔබට හැඟී යනු ඇත. ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග ඇති වීමත්් එලෙසම සිදුවෙයි. අයින්ස්ටයින්ගේ සිද්ධාන්තයන්ට අනුව අවකාශය තුල නියුට්‍රෝන් තාරකා හා කළු කුහර වැනි අභයවකාශෙය් අති විශාල වස්තූන්ගේ ත්වරණය වෙනස්වීම හේතුවෙන් අවකාශ කාල ඇතිරිල්ල ඔස්සේ මෙවැනි කුඩා රැලිති ආරම්භ වේ. මෙය ගැටීම් නිසා ඇතිවන චමත්කාරජනක ප‍්‍රතිඵලයකි. (ජෝෂුආ  සොකොල් විසින් නිව් සයන්ස්ටිස්ට් සඟරාවට ලියන ලද ලිපියක් ඇසුරෙනි)

2.  ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග වලට අති විශාල වැදගත්කමක් ලැබෙන්නේ ඇයි?

ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග තව දුරටත් සාපේක්ෂතා වාදයට රුකුලක් වනවා පමණක් නොව එය විද්‍යාඥයන්ට විශ්වයේ අභිරහස් සංසිද්ධි පිළිබඳව හැදෑරීමටත් උපකාරී වෙයි. තාරකා විද්‍යාඥයින් මෙතෙක් කලක් ආකාශ වස්තු ගවේශණය සඳහා විද්්‍යුත් චුම්බක වර්ණාවලී තරංග යොදාගත් නමුත් ඔවුන්ට මෙතැන් පටන් විශ්වය නිරීක්ෂණය සඳහා ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග උපයෝගී කරගත හැකි වනු ඇත. ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග උපයෝගී කරගැනීම විශ්වයේ විශාල අඳුරු භාගය පහසුවෙන් ම නිරීක්ෂණය සඳහා යොදාගත හැකි සෘජු මාර්ගයයි යනුවෙන්  ලිසා පාත්ෆයින්ඩර් විද්‍යාඥ බිල් වෙබර් පවසයි. ෙසවීම අපහසු වස්තූන් හරහා තරංග ගමන් කරයි. සම්පූර්ණයෙන්ම නව වර්ණාවලියක් තුළින් දකින ආකාරයට සමානව ගුප්ත ස්වරූප පිළිබඳ ඉගියක් ඉන් සැපයේ.

සොයාගැනීමට අපහසු වුවත්, මෙම කැලඹීම් විශ්වයේ ආරම්භය පිළිබඳ බොහෝ සිද්ධාන්තයන්ට කේන්ද‍්‍රයීය. ගණනය කිරීම් වලට අනුව විශ්වය මහ පිපිරුමෙන් පසු තත්පර කීපයක් තුල ශීඝ‍්‍ර ප‍්‍රසාරණ අවධියකට පත්ව තිබෙනවා. මෙම වේගවත් පිරුම් අවධියේ දී නිර්මාණය වූ ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග විශ්ව ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිමෙහි ඇඹරීමකට ලක්වීමෙන් මුල්ම විකිරණ විශ්වය පුරා පැතිරෙන්නට ඇති. එයින් ඇති වූ කුඩා රැුලිති ඇඟිලි සලකුණු මෙන් ඉතිරිව ඇති. ඒවා විශ්වය ආරම්භයේ පැවති ආකාරය සලකුණු  කරයි.   ලිගෝ සැලසුම් කර ඇත්තේ (විශ්වය සම්බන්ධයෙන් කතාකරන්නේ නම්) අලූත්  තරංග අනාවරණය කර ගැනීමටයි. නමුත් ඒවා පවතින බව ඔප්පු වීම ම විශාල ඉදිරි පිම්මක්.

3.  විද්‍යාඥයින් ඒවා ෙසායා බලන්නේ කෙලෙස ද?

බොහෝ ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පරීක්ෂකයින් නිරතව සිටින්නේ වස්තූන්  අතර කලින් දැනසිටි දුරෙහි ක්ෂණික ස්ථානීය වෙනස්වීම් සූක්ෂමව ග‍්‍රහනය කර ගැනීමෙහිය. මෙහි අදහස වන්නේ කලින් දැනසිටි එම දුරෙහි වෙනස්කමක්  සිදු නළ හැකි අයුරැ පෘථිවිය පසුකර යන තරංග අවකාශ කාලය රැලි වැට්ටවන බවයි.

ලෝකය පුරා ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග අසුකර ගැනීමේ විවිධ පර්යේෂණ විවිධ තාක්ෂණික ක‍්‍රම උපයෝගී කර ගැනීමෙන් සිදු කරනු ලබයි. උදාහරණයක් ලෙස  ලිගෝ සැතපුම් 2000 ක පරතරයකින් පරීක්ෂක උපකරණ දෙකක් ස්ථාන ගත කර ඇත. ඔවුන් ලෝකය පුරා විහිදුණු නිරීක්ෂණ මධ්‍යස්ථාන 75 ක් සම්බන්ධ කර ගනිමින් පෘථිවිය පසුකරගෙන යන ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳ දත්ත හඳුනා ගැනීමෙහි යෙදී සිටියි. තවත් පර්යේෂකයින් පිරිසක් යෝජනා කරන්නේ අධි සංවේගී පරමාණුක ඔරලෝසු භාවිතයෙන් කාලීන වෙනස්වීම් අනාවරණය කල යුතු බව වන අතර යුරෝපීය අභ්‍යවකාශ ඒජන්සිය මෑතක දී අභ්‍යවකාශ ගත කල චන්ද්‍රිකාව විද්‍යාඥයින්ට අභ්‍යවකාශයේ සිදුවන ඉතා කුඩා වෙනස්වීම් මැනගැනීම සඳහා නව මාර්ග සොයා ගැනීමේ පරික්ෂණයක යෙදී සිටියි.

4.  ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග ෙසායා ගැනීම මෙතරම් අපහසු ඇයි?

ඔබ ජලය මතුපිටට ගල් කැටයක් අතහැරියහොත් ඒනිසා කුඩා රැළිති ඇති වී ඒවා පසුව කේන්ද්‍රයෙන් බාහිරට ගමන් කරයි. ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංගත් අනුගමනය කරන්නේ එම මූල ධර්මයමයි. අභ්‍යවකාශය අති විශාලයි. විද්‍යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග උත්පාදනය කරන බොහෝ වස්තූන් ගැවසෙන්නේ විශ්වයේ මායිම් වල බවයි. එයින් අදහස්් වන්නේ පෘථීවිය වෙත ලඟා වෙන සෑම තරංගයක් ම පාහේ අතිශයින්ම දුර්වල හා වෙන්කර ගැනීමට ඉතාමත් ම අසීරු ඒවා බවයි. බොහෝ නිරීක්ෂණ මධ්‍යස්ථානවලට ගුරත්වාකර්ෂණ තරංග සොයා ගැනීම සඳහා අවකාශ කාල ඇතිරිල්ල පීරා එහි ඉතා කුඩා වෙනස්වීම් සෙවිය යුතු වෙයි. උදාහරණයක් ලෙස ලිගෝ පරීක්ෂක උපකරණවලට ප්‍රෝටෝනයක විශ්කම්භයෙන් දසදහසෙන් පංගුවක් තරම් ඉතාමත් ම කුඩා වෙනස්කමක් පවා ඉතා නිවැරදිව මැන ගත හැකි වේ.

5.  අපට ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග හොඳින් දන්නා බවක් හුරුපුරුදු බවක් oefkkafka ඇයි?

මොහොතක් නවතින්න, විද්‍යාඥයින් ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග අනාවරණය කර ගත්තා යැයි ප‍්‍රකාශ කළ පළමු අවස්ථාව මෙය නොවේ. 2014 වර්ෂයේ දී දක්ෂිණ ධ‍්‍රැවය ආසන්නයේ පිහිටි BICEP2 නිරීක්ෂණාගාරයට(BICEP2 observatory) සම්බන්ධව වැඩ කල තාරකා විද්‍යාඥයන් පිරිසක් විශ්වය ආරම්භයේ දී ඇති වූ ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳව සාක්ෂි ලැබුණු බව ප‍්‍රකාශ කරන ලදී. නමුත් එය විශ්ව දුහුවිලි හේතුවෙන් ලද වැරදි සංඥාවක් බව හෙළි විය. ලිගෝ සතුවත්  අතීතයේ දී සිදුවූ වැරදීම් පිළිබඳ වාර්තා ඇත. 2010 වසරට පෙර ලිගෝ අභ්‍යවකාශ නිරීක්ෂණ මධ්‍යස්ථානය අද තත්වයේ සියුම් මැනීම් නිවැරදිව කිරීමට හැකි මට්ටමට වැඩි දියුණු කිරීමට පෙර  එක් අවස්ථාවක පර්යේෂකයින් පවසා සිටියේ ඔවුන් ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳ සාක්ෂි අනාවරණය කරගත් බවයි. නමුත් පසුව ඔවුන් අවබෝධ කර ගත්තේ එය ඔවුන්ට ව්‍යාජ සංඥාවේ හා නිවැරදි සංඥාවේ වෙනස බව කිව හැකි දැයි බැලීමට ඔවුන්ගේ ම සගයෙක් විසින් කරන ලද පරීක්ෂාවක් බවයි.

මෙවර  ලිගෝ විද්‍යාඥයන්ට ගුරුත්වාකර්ෂණීය තරංග පිළිබඳව යම් නිවැරදි සාක්ෂියක් ලැබෙන්නට ඇතැයි සොකොල් පවසයි. ඔවුන් පසුගිය සැප්තැම්බරයේ නව පරීක්ෂණය ආරම්භ කල පසු අවම වශයෙන් ආකාශයේ වෙනස් පැති 3 ක වත් ඔවුන්ගේ පරීක්ෂණ දිගටම සිදු කර ඇත. දැන් භෞතික විද්‍යාඥයින්, තාරකා විද්‍යාඥයින් හා අභ්‍යවකාශය පිළිබඳ උනන්දුවක් දක්වන පිරිස් මහත් උද්වේගයෙන් මෙය දෙස බලා සිටිති.

Smithsonian Smart News  Five Things to Know About Gravitational Waves

පරිවර්තනය  චන්දන   ෙතන්නෙකා්න්