wormhole: අභ්‍යවකාශ කාලය හරහා විසදෘශ කලාප යා කෙරෙන මෙම අමුතු උමං මාර්ග

wormhole: අභ්‍යවකාශ කාලය හරහා විසදෘශ කලාප යා කෙරෙන මෙම අමුතු උමං මාර්ග

wormhole(ඇපල් ගෙඩියකට එක් තැනකින් ඇතුල්වී එය විදගෙන අනෙක් කොනක් වෙත යාමේ දී  නිර්මාණය වන ‘පණු කුහරය’  සිහියට නගා ගෙන කරන ලද නම් තැබීමකි, පණු කුහරය. මෙම ලිපියේ දි  අභ්‍යවකාශ උමංමග හෝ ඉංග්‍රීසියෙන් wormhole යන්න යොදා ගැනේ) යනු උමගක් හරහා අවකාශයේ හෝ කාලයෙහි දුරස්ථ ස්ථාන දෙකක් සම්බන්ධ කරන අයින්ස්ටයින්ගේ සාධාරණ සාපේක්ෂතාවාදය විස්තර කරන සමීකරණ සඳහා විශේෂ විසඳුමකි. පරමාදර්ශී වශයෙන් ගත් කල මෙම උමගෙහි දිග එම ස්ථාන දෙක අතර ඇති දුරට වඩා කෙටි වන අතර, ඒ නිසවෙන් wormhole ලක්ෂ්‍ය දෙක අතර  කෙටි මගක්(short cut) බවට පත් කරයි. විද්‍යා ප්‍රබන්ධවලට නැතුවම බැරි අංගයක් වන ඒවා,  වැදිදෙනාගේ පරිකල්පනය ග්‍රහණය කර ගෙන ඇතත් wormholes, අප දන්නා පරිදි, උපකල්පිත පමණි. ඒවා සාධාරණ සාපේක්ෂතාවාදයේ තර්කයට එකඟ  විසඳුම් වන නමුත් සැබෑ විශ්වයේ ස්ථායී අභ්‍යවකාශ උමංමගක් නඩත්තු කිරීම සඳහා විද්‍යාඥයන් මෙතුවක් කාලයකට ක්‍රමයක් සොයාගෙන නැත.

Wormholes සොයාගත්තේ කවුද?

සොයා ගත හැකි සරලම wormhole විසඳුම සොයා ගන්නා ලද්දේ ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් සහ නේතන් රොසන් විසිනි. ඒ 1935 දීය. wormholes සමහර අවස්ථාවල “අයින්ස්ටයින්-රොසන් පාලම්” ලෙස හැඳින්වෙන්නේ ඒ නිසාවෙනි. අයින්ස්ටයින් සහ රොසන් සෙවීම ආරම්භ කළේ කළු කුහරයක ගණිතමය විසඳුමෙනි , එය ඒකීයත්වයකින් (අසීමිත ඝනත්ව ලක්ෂ්‍යයක් වන) අපූර්වතාව(singularity)සහ සිද්ධි ක්ෂිතිජයකින් (event horizon ඒ ඒකීයත්වය අවට, කිසිවක් ගැලවිය නොහැකි  කලාපයකින් සමන්විත වේ). The Physics of the Universe ග්‍රන්ථයට  අනුව, කළු කුහරවල ධ්‍රැවීය ප්‍රතිවිරුද්ධය වන සුදු කුහර ඇතුළත් කිරීමට මෙම විසඳුම දිගු කළ හැකි බව ඔවුහු සොයා ගත්හ.

මෙම උපකල්පිත සුදු කුහරවල ඒකීයත්වයක් ද අඩංගු වේ; නමුත් ඒවා කළු කුහරයකට ප්‍රතිලෝමව ක්‍රියා කරයි: සුදු කුහරයක සිද්ධි ක්ෂිතිජයට කිසිවකට ඇතුළු විය නොහැකි අතර සුදු කුහරය තුළ ඇති ඕනෑම ද්‍රව්‍යයක් වහාම නිහ්ක්ෂේපණය කරයි.

න්‍යායාත්මකව, සෑම කළු කුහරයක්ම සුදු කුහරයක් සමඟ යුගලනය වී ඇති බව අයින්ස්ටයින් සහ රොසන් දෙදෙනා සොයා ගත්හ. මෙම කුහර දෙක(සුදු කුහර සහ කළු කුහර) අභ්‍යවකාශයේ වෙනස් ස්ථානවල පවතින නිසා, උමගක් – wormhole – පාලමක් මෙන් ක්‍රියා කරමින් කෙළවර දෙක යා කරයි.

wormhole පාරගම්‍ය කළ හැකි වන්නේ කුමකින් ද?

කෙසේ වෙතත්, කළු සහ සුදු කුහර  යුගලයකින් නිර්මාණය වන wormhole අභ්‍යවකාශ උමංමග එතරම් ප්‍රයෝජනවත් නොවනු ඇත. එක් කාරණාවක් සඳහන් කළොත්, සුදු කුහර අස්ථායී විය හැකිය. ඔබ සුදු කුහරයක සිද්ධි ක්ෂිතිජය දෙසට අංශුවක් හෙළන්නේ නම්, එම අංශුව කිසි විටෙකත් එහි සිදුවීම් ක්ෂිතිජය වෙත ළඟා නොවනු ඇත; මන්ද කිසිවක් සුදු කුහරයකට ඇතුළු විය නොහැකි බැවිනි. එබැවින් පද්ධතියේ ශක්තිය අනන්තය දක්වා අඛණ්ඩව වැඩි වනු ඇත්තේ අවසානයේ සුදු කුහරය පුපුරවා හරිමින් යයි කොලරාඩෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ භෞතික විද්‍යාඥ ඇන්ඩෲ හැමිල්ටන් කියයි.

දෙවනුව, සුදු කුහර පැවතීමට හැකියාවක් තිබුණ වුණත්, මෙවැනි වොර්ම්හොලෙ වලට ඇතුල් විය හැකි එකම මාර්ගය වනුයේ අනෙක් පැත්තේ ඇති කළු කුහරයේ සිදුවීම් ක්ෂිතිජය තරණය කිරීමයි. එහෙත් වස්තුවක් සිද්ධි ක්ෂිතිජය තරණය කළ පසු එයට කිසිදා පිටවිය නොහැක. එබැවින් වස්තූන් wormhole එකකට ඇතුළු විය හැකි නමුත් කිසි විටෙකත් පිටත යා නොහැක.

අවසාන වශයෙන්, wormhole හෙවත් අභ්‍යව්කාශ උමගම අස්ථායී වනු ඇත. wormhole උමඟ හරහා ගමන් කරන තනි ෆෝටෝනයක් හෝ ආලෝක අංශුවක් පද්ධතියට කෙතරම් ශක්තියක් හඳුන්වා දෙනු ඇත් ද කීවොත්  උමඟ දෙකඩව ගොස් wormhole එක විනාශ කරයි යනුවෙන් යුරෝපීය දක්ෂිණ නිරීක්ෂණාගාරය(European Southern Observatory) පෙන්වාදෙයි.

කෙසේ වෙතත්, 1970 ගණන්වල දී භෞතික විද්‍යාඥයෝ ස්ථාවර, හෝ “පාරගම්‍ය” wormhole එකක් සෑදීමට අවශ්‍ය ගණිතය සකස් කළහ. සැන්ටා බාබර හී, කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ භෞතික විද්‍යාඥ Diandian Wang දක්වන අන්දමට  උපක්‍රමය වන්නේ wormhole උමගෙහි දොරටුව කළු කුහරයේ සිදුවීම් ක්ෂිතිජයෙන් ඔබ්බට ගෙනයාම සහ උමඟමත් ස්ථායී කිරීම වන අතර එමඟින් ගමන් කරන පදාර්ථ ක්ෂණික ව්‍යසනකාරී බිඳවැටීමකට පාත්‍ර නොවේ.

වොර්ම්හොලෙස් ස්ථායීකරනය සඳහා අවශ්‍ය ප්‍රධාන අංගය වන්නේ ඊනියා අනිජ පදාර්ථ හෝ සෘණ ස්කන්ධයක් ඇති පදාර්ථ වර්ගයකි. අවාසනාවකට මෙන්, එවැනි වොර්ම්හොලෙස් සඳහා, විද්‍යාඥයන්ට  සෘණ ස්කන්ධය සඳහා සාක්ෂි කිසිදාක සොයාගැනීමට හැකිවී නොමැති අතර, එය ගම්‍යතා සංස්ථිතිය(conservation of momentum) ව්‍යතික්‍රමණය  කරයි.  කිසිදු බලයක් යොදන්නේ නැත්නම් ගම්‍යතාව නියතව පැවතිය යුතු බව ඉන් කියැවි; ධන ස්කන්ධ වස්තුවක් අසල තබා ඇති සෘණ ස්කන්ධ වස්තුවක් ශක්ති ප්‍රභවයක් නොමැතිවම ක්ෂණිකව ත්වරණයවේ(වේගවත් වේ).

Wormhole වල පෙණුම කෙබඳුද?

එවැනි Wormhole තිබුනේ නම්, එය ඉතා අමුතු ලෙස පෙනෙනු ඇත. (එහි) ඇතුල්වීම ග්‍රහලෝකයක මතුපිට මෙන් ගෝලයක් වනු ඇත. ඔබ එය දෙස බැලුවහොත්, අනෙක් පැත්තෙන් ආලෝකය එන බව ඔබට පෙනෙනු ඇත. Wormhole උමග ඕනෑම දිගකින් සමන්විත විය හැකි අතර, උමග දිගේ ගමන් කරන විට, ඔබ පැමිණි විශ්වයේ කලාපය සහ ඔබ ගමන් කරන කලාපය පිළිබඳ විකෘති දර්ශන ඔබට පෙනෙනු ඇත.

න්‍යායාත්මකව සලකා බලන විට, Wormhole එකක් කාල යන්ත්‍රයක් ලෙස ද ක්‍රියා කළ හැකිය. විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදයට අනුව චලනය වන ඔරලෝසු  ධාවනයවන්නේ සෙමිනි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ආලෝකයේ වේගයෙන් එහා මෙහා යන යමෙකු, නිශ්චලව සිටින කෙනෙකු තරම් ඉක්මනින් සිය අනාගතය කරා නොයනු ඇත.

විද්‍යාඥයන්ට කෙසේ හෝ Wormhole එකක් සෑදිය හැකි නම්, මුලදී අන්ත දෙක කාලය තුළ සමමුහුර්ත වනු ඇත. එසේනමුත් එක් අන්තයක් ආලෝකයේ වේගයට ආසන්නව ත්වරිත(වේගවත්) කළහොත්, එම කෙළවර අනෙක් අන්තයට වඩා පමාවන්නට පටන් ගනී. එවිට පිවිසුම් දෙක එකට ගෙන ඒමට හැකි නමුත්, එවිට එක් පිවිසුමක් අනෙකෙහි අතීතයේ වනු ඇතැයි  MIT භෞතික විද්‍යාඥ Andrew Friedman පෙන්වා දෙයි.

කාලය හරහා අතීතයට ගමන් කිරීමට, නිරාසයෙන්ම ඔබ එක් කෙළවරක් හරහා ගමන් කළ යුතුය. ඔබ  Wormhole උමගෙන් පිට වූ විට, ඔබ සිටින්නේ ඔබේම අතීතයෙහිය.

wormhole සෑදෙන්නේ කෙසේද?

wormhole එකක් සාදා ගැනීම පිණිස දැනට දන්නා ක්‍රමයක් නොමැති අතර වොර්ම්හොලෙස් තනිකරම උපකල්පිතයකි. අනිජ හෝ අභ්‍යගත පදාර්ථ පැවතිය නොහැකි වුවද, වොර්ම්හොලෙස් ස්ථායී කිරීමට තවත් ක්රමයක් තිබිය හැක: එනම්, සෘණ ශක්තියයි(negative energy).

අවකාශ-කාල රික්තකය ක්වොන්ටම් ක්ෂේත්‍ර(quantum fields) වලින් පිරී ඇත: ක්වොන්ටම් ක්ෂේත්‍ර යනු අප අත්විඳින බලවේග සහ අංශු ඇති කරවන මූලික ක්වොන්ටම් තැනුම් ඒකක වන අතර, මෙම ක්වොන්ටම් ක්ෂේත්‍රයන්ට ආවේණික ශක්ති ප්‍රමාණයක් ඇත. යම් කලාපයක ක්වොන්ටම් ශක්තිය එහි වටපිටාවට වඩා අඩු වන අවස්ථා ගොඩනගා ගත හැකි අතර, එම ශක්තිය ප්‍රාදේශීක මට්ටමින් ඍණාත්මක වේ. රිවර්සයිඩ් හී කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ ගණිතඥ John Baez දක්වන අන්දමට එවැනි සෘණ ශක්තියක් සැබෑ ලෝකයේ කැසිමීර් ආචරණයේ ස්වරූපයෙන් පවතී.  මෙහිදී සමාන්තර ලෝහ තහඩු දෙකක් අතර ඇති සෘණ ක්වොන්ටම් ශක්තීන් තහඩු ආකර්ෂණය වීමට හේතු වන බවයි ඔහු දක්වන්නේ.

කෙසේවෙතත්, මෙම සෘණ ක්වොන්ටම් ශක්තිය wormhole ස්ථායීකරණය කිරීමට යොදා ගත හැකිදැයි කිසිවෙක් නොදනිති. එය නිරපේක්ෂ ආකාරයෙන් නොව එහි වටපිටාවට සාපේක්ෂව සෘණාත්මක වනවා පමණක් බැවින් එය “නිවැරදි” ආකාරයේ සෘණ ශක්තියක් නොවිමට ද  හැකිය.

wormholes අණ්වීක්ෂීය මට්ටම්වල දී ක්වොන්ටම් ෆෝම්ල(quantum foam) ස්වභාවිකව ඇති විය හැක. quantum foam යනු, එම ක්වොන්ටම් ශක්තීන් නිසාවෙන් ඉතා කුඩා පරිමාණයෙන් අවකාශ-කාලයේ හට ගන්නා කැලතීමෙන් ඝන වූ ස්වභාවයයි(roiling nature). එම අවස්ථාවේ දී,  wormholes නිරන්තරයෙන් මතුවෙමින්, නැතිවෙමින් පවතිනවා විය හැකිය. එහෙත්ත් නැවතත්, එම wormholes ඔබට ප්‍රමාණවත් තරම් ප්‍රමාණයට “පරිමාණය” ඉහළ දමා ස්ථායීව තබාගන්නේ  කෙසේද යන්න පැහැදිලි නැත.

Live Science  හී පලවී ඇති  What are wormholes? යන ලිපිය ඇසුරෙනි