විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

විශ්වයෙන්, ලීටරයක බෝතලයක් පුරවා ගත්තොත් එහි අඩංගු මොනවාද?

ලිපිය අපි පටන් ගමු ප‍්‍රශ්නයකින්. බරණියක් අරගෙන අභ්‍යාවකාශයට ගිහින් මූඩිය තත්පර ගාණකට ඇරලා ආයෙත් හොඳින් වසා ගෙදරට ගෙන ආවොත් එහි මොනවා අඩංගු වී තිබිය හැකිද?

sprite-zero-2-liter

පිළිතුරු දෙන්න කලින් ‘බරණිය’ අපි ලීටරයක බීම බෝතලයක් හැටියට වෙනස් කරගමු. (බරණිය මෙන් නොව) එය සම්මත ප‍්‍රමාණයකින් යුතු, එමෙන්ම  වෙනත් ඒකකවලට පහසුවෙන් හැරවිය හැක්කක්. එය ඝන සෙන්ටිමීටර් (cubic centimeters) 1000ක්  (හෝ ඝන මීටරයකින් 1/1000 ක්).  දැන් පිළිතුරට යොමු වෙතොත් මේ ලීටරයේ බෝතලය තුළ තිබෙන්නට පුළුවන් විශ්වයේ ඇති කුමන දේ ද?  පිළිතුරුදීමේදී සිදු කළ හැකි හොඳම දෙය තමයි විශ්වය දෙස සමස්තයක් ලෙස  බැලීම – ඒ කියන්නේ අපට දැකිය හැකි සියල්ලෙහිම සාමාන්‍යය ඝනත්වයයි.

scale-of-the-universe-1024x512

සමස්ත විශ්වයම සාමාන්‍යකරනය කර ගතහොත්, සෑම ඝන සෙන්ටිමීටරයකටම ග්‍රෑම් 9.9×10-30   සමස්ත ස්කන්ධ ඝනත්වයක් ඇත.  එය ඝන මීටරයකට ප්‍රොටෝන 5.9කට සමානය. මෙහිදී සඳහන් කෙරුනේ ස්කන්ධ ඝනත්වය ගැන මිස අංශු ඝනත්වය ගැන නොවන බව සඳහන් කළ යුතුය. ප්ලැන්ක් චන්ද්‍රිකාවෙන්(Planck satellite) ලැබුණු අලූත්ම දත්ත පෙන්නුම් කරන අන්දමට එම  ඝනත්වයෙන් සියයට 4.8ක් පමණයි, සාමාන්‍ය පදාර්ථ.  ඉන් බහුතරය හයිඩ‍්‍රජන් න්‍යෂ්ටිය(ප්‍රෝටෝනය). එසේ නම් සාමාන්‍යය  වශයෙන් ගත් විට: අභ්‍යාවකාශයේ සෑම ඝන මීටරයක 0.3ක් පරමාණු තිබේ. වඩාත් සම්මත අන්දමින්  දක්වතොත්  හිස් අභ්‍යාවකාශයේ ඝන මීටරයක් අහඹු ලෙස සළකුණු කර වෙන්කොට අරගතහොත්, තුනෙන් දෙකක අවස්ථාවක් තිබෙන්නේ පරමාණු නොතිබෙන්නටය. අපේ ලීටරයක බීම බෝතලය ගතහොත් එහි පරමානු 0.0003ක සමාන්‍යයක් ඇත. ඒ කියන්නේ 3000 න් 2999 අවස්ථාවක් තිබෙන්නේ බෝතලය පරමාණුවලින් තොරවීමටය.

ඊළඟට ඇත්තේ අඥාත ද්‍රව්‍යයයි. ඔව්, විශ්වයේ සමස්ත ස්කන්ධ ඝනත්වයෙන් ඉතිරි 95.2%ට වග කියන දෘෂ්‍යමාන නොවන්නා වූ වස්තූන්ය. ප‍්‍රථමයෙන්ම අඥාත පදාර්ථයි (dark matter) එය කුමක්දැයි අපි නොදන්නෙමු. සම්මත සිද්ධාන්තයෙන් කියැවෙන්නේ එය හෙළිකර නොගත් එක්තරා වර්ගයක අංශු ලෙසටය. එහෙත් ඊට වඩා විචිත‍්‍ර, අසාමාන්‍ය ශක්‍යතා තිබිය හැකියි. ගුරුත්වයේ බලය වෙනස්කරන නව වර්ගවල ක්ෂේත‍්‍ර ද ඊට ඇතුළත් වේ. වර්තමානයේ අර්ථ දැක්වීම් අනුව පදාර්ථ ඝනත්වයෙන් 25.8%ක් අඥාත ද්‍රව්‍යය. (අඥාත ද්‍රව්‍ය පදාර්ථ යනුවෙන් දෙයක් ඇතැයි උපකල්පනය කරන්නේ නම්) අප අඥාත පදාර්ථ අංශුවල ස්කන්ධය ගැන කිසිවක්ම නොදන්නා නිසා සාමාන්‍යය ගතහොත් අපට කිවහැකිවන්නේ අර බෝතලයෙහි ඔය ‘අඥාත-මොකක්දෝ-එකෙන්’ ග‍්‍රෑම් 2.6×10 -27 ක් ඇතැයි යනුවෙන් පමණකි.

ඉහත දැක්වූ කාරණාවක් නැවතත් සඳහන් කරන්නේ නම් අප අඥාත පදාර්ථ ගැන කිසිවක් නොදන්නෙමු. ඉතින් අඥාත ශක්තිය(dark energy) ගැන ද කීමට ඇත්තේ එය කුමක්දැයි අප නොදන්නා බවයි. දන්නා එකම දෙය නම් යම් ආකාරයක ශක්තිය හිස් අභ්‍යාවකාශය පුරා තැවරී ඇත යන්නය. විශ්වීය ප‍්‍රසාරණය වේගවත් කරමින් මෙම ශක්තිය විශ්වය ඇතට තල්ලූ කරන හෙයින් එවැන්නක් තිබෙන බව තාරකා විද්‍යාඥයන්ට කිව හැකියි. ඇදහිය  නොහැකි කරුණ වන්නේ එය කුමක්දැයි අප නොදන්නා නමුත් එය කොපමණ ප‍්‍රමාණයක් තිබේදැයි යන්න ගැන අපට ඉතා නිවැරදි මිම්මක් තිබීමයි. විශ්වයේ මුළු ඝනත්වයෙන් සියයට 69.4ක්. ඒ කියන්නේ, බෝතලය ඇතුලේ 6.9×10-27 ක  අඥාත ශක්තිය ඇති බවයි.

එපමණද?

මදක් ඉවසන්න. තවත් දේ තිබේ.

images

විශ්වය කියන්නේ හුදෙක් පදාර්ථ සහ ස්කන්ධය පමණක් නොවේ. එහි ආළෝකයේ අංශු සහ විද්‍යුත්චුම්භක විකිරණයේ වෙනත් ස්වරූපයද ඇත. ඒවා සාමූහිකව හඳුන්වනු ලබන්නේ පෝටෝන(photons) වශයෙනි. ඇත්තටම පෝටෝන අතිවිශාල ප‍්‍රමාණයක් ඇත. සෑම ඝන සෙන්ටිමීටරයක පෝටෝන 450ක් තිබේ.  ඒ කියන්නේ අපේ බෝතලයේ පෝටෝන 450,000 කි. ඔට්ටුවක් තබන්නේ නම් බෝතලය තුළ එකදු පරමාණුවක් නැතිවෙන්නට පුළුවන් නමුත්  පෝටෝන  නම් මිලියන භාගයකට  ආසන්නවම තිබිය හැකියි. ඊටත් වඩා පුදුමය දනවන කාරණාව වන්නේ මෙකී පෝටෝන බහුතරයක් පැමිණ ඇත්තේ තාරකාලෝකයෙන් නොවේ. පෝටෝන අතිශය බහුතරය අන්තරීක්ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම  එනම්, වසර බිලියන 13.8කට පෙර සිදු වූ මහා පිපුරුමෙන් පසුව ඉතිරි වූ විකිරණයයි. බහුල වශයෙන් පැවතිය ද ක්ෂුද්‍ර තරංග පෝටෝනවල ශක්ති දායකත්වය මදය. ඒ සියල්ල එකතු කළ විට සමාන වන්නේ පරමාණුවල ස්කන්ධයෙන් 1/1000 කටය.

තවමත් අහවර නැත

neutrinos810

තවත් සංඝටකයක් ඉතිරිව තිබේ. විශ්වය  නියුටි‍්‍රනෝව(neutrinos) වලින් පිරී ඇත. නියුටි‍්‍රනෝව  යනු අකි‍්‍රයවන්නට  ආසන්න(near-inert) තරම්, ස්කන්ධ රහිත වීමට ආසන්න(near-massless) තරම් අංශුය. ඒවා සමාන්‍ය පදාර්ථ, පහසුවෙන්ම පසාරු කරයි. සූර්යාගේ සිට නියුටි‍්‍රනෝව අති දැවැන්ත ප‍්‍රමාණයෙන් ප‍්‍රවාහයක් ගලා එයි. සෑම තත්පරයකම ඒවායින් ටි‍්‍රලියනයක් පමණ ඔබේ ශරීරය හරහා යයි. විශාල අන්තරීක්ෂ සාමාන්‍ය  නැවත සලකතොත්, සෑම ඝන සෙන්ටිමීටරයකම නියුටි‍්‍රනෝව 330ක් පමණ ඇත. ඒ කියන්නේ අපේ බෝතලය තුළ නියුටි‍්‍රනෝව 330,000ක් පමණ. මෙකී    නියුටි‍්‍රනෝවවල නිශ්චිත ස්කන්ධය ගණන්බැලීමට භෞතික විද්‍යාඥයන් තවමත් අසමත්ය. අපට දැනට ස්ථිරවම කිව හැක්කේ ඒවා එකතු කළ සමස්ත ස්කන්ධය ඉතාමත් කුඩා බව පමණක්ය. කොපමණ නම් කුඩා ද කීවොත් ඒවා, ගැලැක්සිවල සහ විශ්වයේ විශාල පරිමාණයේ ව්‍යුහයන්ගේ නිරීක්ෂණය කළ හැකි ගුණාංග කෙරෙහි කැපී පෙනෙන බලපෑමක් ඇති නොකරයි.

ඉතින් ඔන්න  ඕවා තමයි අපේ බෝතලයෙහි අඩංගුව ඇති විශ්වයේ කොටස්. පෝටෝන එකතුවක්,  එකට එකතු කළත් එතරම් ප‍්‍රමාණයක් නොවන නියුටි‍්‍රනෝව, අඥාත ශක්තිය එකතුවක්, අඥාත පදාර්ථ (ද්‍රව්‍ය) උඩින් පල්ලෙන් දැනෙන ප‍්‍රමාණයක් තිබෙන අතර  එමෙන්ම සමහරවිට පරමාණු ඇත්තේම නැතිවෙන්නත් පුළුවනි. ඒ තමයි දැකිය හැකි විශ්වයේ සමස්ත සාමාන්‍යය. ඒත් ඉතින් පෘථිවියට වඩා ආසන්නයට ඇවිත් බැලුවොත්?

ඒ ගැන තතු විමසිල්ලෙන් සිට තවත් ලිපියකින් කරුණු දක්වන්නෙමු.

Discover(Magazine ) හි පළවූ  Taking the Measure of Nothing in the Universe ලිපිය ඇසුරෙනි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: