විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

විශ්වයේ සහ පෘථිවියේ වයස දැන ගන්නේ කෙසේද?

අප ජීවත්වන මේ මහ පොළොව මෙන්ම පෘථිවිය ඇතුළුව මුළු මහත් විශ්වයම කවදා කෙලෙස හටගත්තේ ද යන්න බොහෝ  දෙනාගේ සිතට ඉඳ හිට හෝ නැගෙන ප‍්‍රශ්නයක්. මේ ගැන පුරානෝක්තින්,  ප‍්‍රවාද, ජනකතා මෙන්ම ආගමික ලේඛනවලත් මත පළවේ. පෘථිවියේ මෙන්ම විශ්වයේ සම්භවය ගැන සොයන පිරිස අතර ඉදිරියේම සිටින කණ්ඩායම විද්‍යාඥයෝය. එදා මෙදා තුර විද්‍යාඥයන් මේ ගැන වෙහෙසෙන්නේ විද්‍යාත්මක කරුණු කාරණාවලදී  විශ්වයේ ආරම්භය ගැන දැන ගැනීමෙහි වැදගත්කම සැලකිල්ලට ගනිමිනුයි. මහා පිපුරුම්වාදය(Big Bang theory) ගැන ඔබත් අසා ඇතුවාට සැකයක් නැත. විශ්වය ආරම්භ වූයේ මහා පිපුරුම සමගින්ද? එසේ නම් විශ්වයේ වයස කීයද? පෘතිවියට දැන් වසර බිලියන 4.6ක් පමණ ගෙවී ගොස් ඇතැයි විද්‍යාඥයන් කියන්නේ කෙලෙසද? මේ කෙටි විමසුම ඒ ගැනයි.

Related image

අන්තරීක්ෂණ ක්ෂුද්‍රතරංග පසුබිම(Cosmic Microwave Background – CMB) ලෙස සුලබව හඳුන්වනු ලබන පසුබිම් විකිරණය ගැන විද්‍යාඥයන් දැන සිටින්නේ 1960 දශකයේ මුල සිටයි CMB යන ඉංගී‍්‍රසි අකුරු තුනෙන් දැන් සුලභව දක්වන  පසුබිම් විකිරණය සොයා ගනු ලැබුවේ අහම්බෙනි. ඒ බෙල් පර්යේෂණාගාරයේ සේවය කරමින් සිටි පෙන්සියාස් සහ විල්සන් (1933 දී ජර්මනියේ උපත ලත් අර්නෝ පෙන්සියාස් ඇමරිකානු  රේඩියෝ තාරකා විද්‍යාඥයෙකි. රොබට් වුඩ්රෝ විල්සන් බෙල් පර්යේෂණාගාරයට බැඳුනේ 1962 දීය. දෙදෙනාම අන්තරීක්ෂණ අන්තරීක්ෂණ ක්ෂුද්‍රතරංග පසුබිම ගැන සෙවීමෙහි නිරතව නො සිටි අතර ඔවුන්ගේ පර්යේෂණයේ අවධානය වුනේ උදාසීන හයිඩ‍්‍රජන් සොයා ගැනීම කෙරෙහියි. එහිදී පර්යේෂණාගාරයේ රේඩියෝ ඇන්ටෙනාවෙන් ආ අපැහැදිලි  ශබ්දයක් ගැන සිත් යොමු කළ ඔවුන් දෙදෙනාට එය කුමක්දැයි පැහැදිලි කළ නොහැකි විය. ඔවුන් සිතුවේ ඇන්ටෙනාව මත වසන පරෙවියන් හේතුවෙන් එම ශබ්ද  එන බවයි. මේ ගැන වෙහෙස මහන්සි වී දිගු කාලයක් තිස්සේ සොයා බැලූ ඔවුනට අවසානයේදී පෙනී ගියේ ඔවුන් ඒ  සවන් දුන්නේ විශ්වයේ හද ගැස්මට බවයි. මේ ගැන පර්යේෂන කළ ඔවුන් එය අන්තරීක්ෂණ ක්ෂුද්‍රතරංග පසුබිම ලෙස හඳුනාගත් අතර 1978 දී මේ දෙදෙනාටම භෞතික  විද්‍යාව පිලිබඳ නොබෙල් ත්‍යාගය හිමි වුයේ  මේ වැදගත් සොයා ගැනීම හේතුවෙනි).  විශ්වයේ ආරම්භය පිළිබඳව ඉදිරිපත් කරුනු මහා පිපිරුම් නියමය සැබෑ නම් අපට එවන් පසුබිම් විකිරණය නිරීක්ෂණය කිරීමට හැකි විය  යුතු බව මෙයට වසර කිහිපයකට පෙර ජොර්ජ් ගැමොච්(1904-1968)  නැමැත්තා පුරෝකථනය කළේය. සෛදාන්තික භෞතික විද්‍යාඥයෙකු වන මේ රුසියානු ජාතිකයා මහා පිපුරුම් න්‍යාය ගැන ප‍්‍රථමයෙන්ම කරුණු දැක්වූ අය අතර වේ.

කෙසේ වෙතත් මහා පිපිරුම් න්‍යාය  සනාථ කෙරෙන එකම  සාක්ෂ්‍යය වන්නේ CMB ලෙස හඳුන්වන ලබන අන්තරීක්ෂණ ක්ෂුද්‍රතරංග පසුබිම පමණක්ම නොවේ. එහෙත් එය වැදගත්ම  සාක්ෂ්‍යයකි.  එය, මහා පිපිරුම් සිද්ධාන්තයේ  ස්වාභාවික අපරාංගයක් හෙවත් විපාකයකි. එය, නොසැලෙන අවස්ථා හෙවත් ස්ථාවර තත්ත්වයන් මත විශ්ව න්‍යාය (steady-state cosmology)  මගින් පැහැදිලි කළ නොහැක්කකි.

Related image

විශ්වය, වසර බිලියන 5 සිට 20 දක්වා වෙතැයි යන අදහස ආවේ CMB මගින් නොවේ. එය කැපී පෙනෙන ලෙස ඉස්මතු වුනේ  ළඟපාත හා දුර ඈත මන්දාකිණි,  විශේෂයෙන්ම ඒවා  අපෙන් ඈත්වන වේගය මැකීමෙනි. මන්දාකිණියකට ඇති දුර එහි පසුබෑම් ප‍්‍රවේගයට (recessional velocity) සමාන යයි කියනු ලැබේ. සමානුපාතික නියතය(constant of proportionality) වන්නේ හබල් නියතයයි. එය H ලෙස දැක්වේ. එය  දළ වශයෙන් විශ්වයේ වයසෙහි  පරස්පරයයි. මෙලෙස අප වයස්ගතවීම මනිනු ලබන්නේ පසුබෑම් ප‍්‍රවේගය මැනීමෙනි. කෙසේවෙතත් T = 1/H යන්න සත්‍යයක් වන්නේ විශ්වය එහි ව්‍යාප්ති අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස ත්වරණය හෝ මන්දනය නොකරන්නේ නම් පමණකි.   අනුපාතය සීග‍්‍ර ලෙස ත්වරණය වන්නේ නම් විශ්වය, 1/H = වසර බිලියන 15 ට  වැඩිය  (මදක් එහා මෙහා වුනත්). එවන් ත්වරණයකට හේතු වන්නේ විශාල අගයක විශ්ව නයායීය නියතයකිනි. සාධාරණ සාපේක්ෂතාවාදයෙන් පුරෝකතනය කළ ආකාරයේ ප‍්‍රති ගුරුත්ව බලයකිනි.  සැබෑවටම සිදුවූයේ මෙය බවට ඇතැම් සාපේක්ෂය ඇත.

අවසාන වශයෙන් දක්වන්නේ නම් විශ්වයෙහි වයස H වල අනුභාවික නිර්ණය(empirical determination) මත සිට නිරික්ෂිත සාක්ෂ පදනම් කර ගැනීමෙනි.

(පෘථිවිය ද ඇතුළුව) සෞර ග‍්‍රහ මණ්ඩලයෙහි වයස අනෙක් අතට මනිනු ලබන්නේ, පාෂාණවල සහ උල්කාෂ්මයන්හි ඇතැම් සංස්ථානිකවල,  විකිරණශීල ක්ෂයවීම(radioactive decay) මැනීමෙනි. මෙම සමස්ථානික( ප‍්‍රධාන කොට පොටෑසියම් හා යුරේනයම්) නිර්මාණය වූයේ සෞර  ග‍්‍රහමණ්ඩලය සමගයි. ක්ෂයවී ඇති ප‍්‍රමාණය කොපමණ දැයි මැන බැලීමෙන් ඒවා (සෞර ග‍්‍රහ මණ්ඩලයේ ඉතිරිය සමග) සෑදුනු කාලයේ සිට කොපමණ කාලයක් තිබුණේ දැයි නිවැරදිව නිර්ණය කළ හැකිය. (භූ කාරක තල හෙවත්)  තැටි භූ චලන මගින් මේ මිහිතලයේ ආදිතම පාෂාණ විනාශව ගොස් ඇති හෙයින් අප යොමු විය යුත්තේ උල්කාෂ්ම කෙරෙහිය. අපට හමු වී ඇති පැරණිතම උල්කාෂ්ම, ඒවායේ වයස හඟවන අතර මේ අනුව සෞර ග‍්‍රහ මණ්ඩලයෙහි වයස වසර බිලියන 4.568 කි.

Ask an Astronomer(Astronomy Department at Cornell University) හි පළවූ  How do we know the age of the Universe and the Earth? 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: