නාසා හි හබල් අභ්‍යවකාශ දුරේක්ෂයේ නිරීක්ෂණ වලින් ලබාගත් අනුමාන කළ අඥාත පදාර්ථ(dark matter) සිතියමක මැජෙන්ටා-වර්ණ්Iත පොකුරු සහිත සුපිරි පොකුරක රූපයක් ඒකාබද්ධ කරන ඡායාරූපයක්. Photograph: Alamy

ආන්දෝලනාත්මක නව ගුරුත්වාකර්ෂණ න්‍යාය, අඥාත පදාර්ථ(dark matter) සඳහා අවශ්‍යතාවය බැහැර කරයි

සාම්ප්‍රදායික විද්‍යාත්මක ප්‍රඥාවට අනුව, අඥාත පදාර්ථය, විශ්වයේ ස්කන්ධයෙන් 85%ක් විය යුතුය. එහෙත් ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳ රැඩිකල් නව න්‍යායක යෝජකයින් පවසන්නේ ඔවුන්ගේ ප්‍රවේශය නොපැහැදිලි ද්‍රව්‍ය යල්පැනීමට ලක් කළ හැකි බවයි.   අභ්‍යවකාශ කාලය “වැනෙන” සුළු යයි යන්න එම න්‍යායෙන් හඟවයි.

නව පර්යේෂණ පත්‍රිකාවක සටහන් කර ඇති මෙම ප්‍රස්තුතය, කිසි දිනක සෘජුව නිරීක්ෂණය කර නැති අඥාත පදාර්ථය යනු දශක කිහිපයක් තිස්සේ භෞතික විද්‍යා ප්‍රජාවේ සැලකිය යුතු කොටසක් හඹා යමින් සිටින මිරිඟුවක් බවට ඇති මතභේදාත්මක හැකියාව මතු කරයි. න්‍යාය තරමක් අසාමාන්‍ය, අසම්මත ලෙස සලකනු ලබන අතර එය තවම හොඳින් පරීක්‍ෂාවට ලක් කරනු ලැබ නැති නමුත් නවතම ප්‍රකාශයන් භෞතික විද්‍යා ලෝකය තුළ කැළඹීමක් ඇති කරන්නට සමත්ව තිබේ.

Dark Matter

X හී පර්යේෂණ පත්‍රිකාව නිවේදනය කරමින් ලන්ඩනයේ යුනිවර්සිටි කොලේජ් හි(University College of London – UCL) මහාචාර්ය ජොනතන් ඔපන්හයිම් මෙසේ පවසයි: “ජනතාවෙනි, යමක් සිදුවෙමින් පවතින බව පෙනේ. අපගේ ගුරුත්වාකර්ෂණ න්‍යායට අඥාත පදාර්ථ හෝ අඥාත ශක්තිය(dark energy) නොමැතිව විශ්වයේ ප්‍රසාරණය සහ මන්දාකිණි භ්‍රමණය පැහැදිලි කළ හැකි බව අපි පෙන්වන්නෙමු..

අඥාත පදාර්ථ සඳහා විවිධ අන්දමේ සාක්ෂි  ඇති නමුත් එහි ස්වභාවය, ගූඪ ආකාරයක් දක්වන අතර ලොව විශාලතම මෙන්ම ප්‍රභලතම අංශු ත්වරකය(particle accelerator) වන විශාල හැඩ්රෝන සංඝට්ටකය(The Large Hadron Collider – LHC) යොදාගෙන කරන ලද සෙවීම් නිමා වූයේ හිස් අතිනි. පසුගිය වසරේ යුරෝපීය අභ්‍යවකාශ ඒජන්සිය යුක්ලිඩ්(Euclid) නම් මෙහෙයුමක් දියත් කළේ අඥාත පදාර්ථයේ කොස්මික් සිතියමක් නිෂ්පාදනය කිරීමේ අරමුණ ඇතිවය.

Arxiv වෙබ් අඩවියේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද  තවමත් සමපදස්ථ-සමාලෝචනයට(peer-reviewed) ලක් නොකළ, නවතම පර්යේෂණ පත්‍රිකාව, අඥාත පදාර්ථ පවතින්නේද පවා යන ප්‍රශ්නය මතු කරයි. එසේ කරන්නේ, අඥාත පදාර්ථ සහ අතීතයේ හුවා දැක් වුණු, මුළු අවකාශයම විහිදී පැතිරී තිබුණේ යයි සැලකෙන “ඊතර්”(the ether) වැනි අදෘශ්‍යමාන ද්‍රව්‍යයක් වැනි දෝෂ සහිත සංකල්ප අතර සමාන්තරයන් ගෙන හැර පාමිණි.

“අඥාත ශක්තිය හෝ අඥාත පදාර්ථ සඳහා සෘජු සාක්ෂි නොමැති විට, ඒවා “ඊතර්” වන් ආකාශ ගෝල හෙවත් ඛගෝල, ‘ඊතර්’ හෝ වල්කන් ග්‍රහලෝකය වැනි අනවශ්‍ය විද්‍යාත්මක නිර්මිතයන් විය හැකිදැයි සිතීම ස්වාභාවිකය, ඒ සියල්ල සරල පැහැදිලි කිරීම් මගින් අභිබවා ගියේය” යනුවෙන් එහි(පත්‍රිකාවේ) සඳහන් වේ. “ප්‍රයෝග කාරයෙකු වශයෙන් දීර්ඝ ඉතිහාසයක් ගුරුත්වාකර්ෂණයට ඇත.”

Planet Vulcan: The Lost 19th Century World Einstein “Erased” From Our Solar System

මෙම අවස්ථාවේ දී, යෝජනා කරනු ලබන සරල පැහැදිලි කිරීම ඔපන්හයිම්ගේ “සම්භාව්‍ය ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳ පශ්චාත් ක්වොන්ටම් න්‍යාය”(“postquantum theory of classical gravity”) වේ.  UCL මහාචාර්යවරයා පසුගිය වසර පහ ප්‍රවේශය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා වැය කර ඇත. මේ ප්‍රවැඉසයේ අරමුණ වන්නේ නවීන භෞතික විද්‍යාවේ කුළුණු දෙක: මූලික වශයෙන් නොගැලපෙන  ක්වොන්ටම් න්‍යාය සහ අයින්ස්ටයින්ගේ මෙම අවස්ථාවේ දී, යෝජනා කරනු ලබන සරල පැහැදිලි කිරීම ඔපන්හයිම්ගේ “සම්භාව්‍ය ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳ පශ්චාත් ක්වොන්ටම් න්‍යාය”(“postquantum theory of classical gravity”) වේ.  UCL මහාචාර්යවරයා පසුගිය වසර පහ ප්‍රවේශය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා වැය කර ඇත. මේ ප්‍රවැඉසයේ අරමුණ වන්නේ නවීන භෞතික විද්‍යාවේ කුළුණු දෙක: මූලික වශයෙන් නොගැලපෙන  ක්වොන්ටම් න්‍යාය සහ අයින්ස්ටයින්ගේ සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදය එක්සත් කිරීමයි.

ඔපන්හයිම්ගේ න්‍යාය අභ්‍යවකාශ-කාලයේ ඇතිරිල්ල දකින්නේ, සුමට හා අඛණ්ඩ (සම්භාව්‍ය) ලෙස එහෙත් නෛසර්ගිකව කම්පන සහගතවය. කාලය ගලා යන වේගය අහඹු ලෙස උච්චාවචනය වනු ඇත, මුමුණමින් ගලා බසින දිය පහරක් මෙන්, අවකාශය අහම්බෙන් විකෘති වී විශ්වයේ විවිධ කැබලිවල කාලය අපසරනය වනු ඇත. තවද, මෙම න්‍යාය පුරෝකථන හැකියාවේ  නිසග බිඳවැටීමක් ද අපේක්ෂා කරයි.

ඔපන්හයිම් සහ UCL හි ආචාර්ය උපාධි අපේක්ෂකයෙකු වන  Andrea Russo විසින් ඉදිරිපත් කරන ලද පත්‍රිකාවෙන් කියා සිටින්නේ  අඥාත පදාර්ථ “සොයා ගැනීමට” තුඩු දුන් භ්‍රමණය වන මන්දාකිණි පිළිබඳ වැදගත් නිරීක්ෂණ  විශ්වය පිළිබඳ මෙම න්‍යායෙන් පැහැදිලි කළ හැකි බවයි. දෘශ්‍ය ද්‍රව්‍ය මත පදනම්ව ගුරුත්වාකර්ෂණය දුර්වල යැයි අපේක්ෂා කරන මන්දාකිණි දාරවල ඇති තරු, (මන්දාකිණි) මධ්‍යයේ ඇති තරු වලට වඩා සෙමින් භ්‍රමණය විය යුතුය. එහෙත් ඇත්ත වශයෙන්ම, තාරකාවල කක්ෂීය චලිතය පහත වැටෙන්නේ නැත. මෙම කාරණාව මුල්කරගෙන තාරකා විද්‍යාඥයින් අනුමාන කළේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයක් ඇති කරන නොපෙනෙන (අඥාත) ද්‍රව්‍යවල ප්‍රවාහයක් (විශ්වයේ)පවතින බවයි.

ඔපන්හයිම්ගේ ප්‍රවේශයෙන් දක්වන අන්දමට,  තාරකා, කක්ෂයක හිර කොට තබා ගැනීමට අවශ්‍ය අමතර ශක්තිය සපයනු ලබන්නේ අභ්‍යවකාශ කාලයෙහි අහඹු උච්චාවචනයන් මගිනි. පෘථිවිය සූර්යයා වටා පරිභ්‍රමණය වීම වැනි ඉහළ ගුරුත්වාකර්ෂණ අන්තර්ක්‍රියාවකදී මෙය නොසැලකිය හැකි නමුත් මන්දාකිනියේ මායිම් වැනි අඩු ගුරුත්වාකර්ෂණ අවස්ථාවන්හිදී, සංසිද්ධිය ප්‍රමුඛ වනු ඇතුවා පමණක් නොව සමුච්චිතව විශ්වයේ ශක්තියෙන් බහුතරයකට හේතු විය හැක.

“අඥාත පදාර්ථ හෝ අඥාත ශක්තිය අවශ්‍ය නොවී විශ්වයේ ප්‍රසාරණය සහ මන්දාකිණි භ්‍රමණ වක්‍ර (අපේ ප්‍රවේශයෙන්) පැහැදිලි කළ හැකි බව අපි පෙන්වා දෙමු” ඔපන්හයිම් X හි ප්‍රකාශිත පත්‍රිකාවෙන් පෙන්වා දෙයි. “කෙසේ වෙතත්, අඥාත පදාර්ථ සඳහා වෙනත් වක්‍ර සාක්ෂි ඇති බැවින්, අප පරිස්සමෙන් කටයුතු කළ යුතුයි.  එබැවින් වැඩිදුර ගණනය කිරීම් සහ දත්ත යොදා  ගෙන සැසඳීම අවශ්ය වේ. එබැවින් එය(අපේ න්‍යාය) සනාථ වේ නම්, විශ්වයේ ශක්තියෙන් 95% ක් අභ්‍යවකාශ කාලයේ අක්‍රමවත් ස්වභාවය නිසා ඇති වන බව පෙනේ, එය එක්කෝ භෞතික විද්‍යාවේ පුරෝකථන හැකියාව(predictability)  මූලික බිඳවැටීමක් පෙන්නුම් කරයි; එසේ නැතහොත් අපි  සම්භාව්‍ය හෝ ක්වොන්ටම් න්‍යාය නීතිවලට අවනත නොවන පරිසරයක ගිලී සිටිමු.”

කෙසේවෙතත්, නව අදහස සියලු දෙනාගේ පිළිගැනීමට ලක්ව නැත.  ඒ අය අතර, ඔපන්හයිම්ගේ න්‍යාය නිවැරදි බව ඔප්පු කිරීමට එරෙහිව ඔපන්හයිම් සමඟ 5,000:1 ඔට්ටුවක් අත්සන් කර ඇති සුප්‍රසිද්ධ න්‍යායාචාර්යවරුන් වන මහාචාර්ය කාලෝ රොවෙලි සහ මහාචාර්ය ජෙෆ් පෙනින්ටන් කැපී පෙනෙයි.

“ඉතා දුෂ්කර ගැටලු සම්බන්ධයෙන් භෞතික විද්‍යාඥයින් ගුරුත්වාකර්ෂණය සමඟ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව ඒකාබද්ධ කිරීම වැනි  විවිධ ප්‍රවේශයන් ගවේෂණය කිරීම හොඳ යැයි මම සිතමි” යැයි පෙනිංටන් පවසයි, “ මෙම විශේෂිත ප්‍රවේශය නිවැරදි එකක් විය හැකි යැයි පෞද්ගලිකව මම නොසිතමි. එම පෙරමුණේ මගේ මතය තබා ඇති තැන තමයි මම පැහැදිලිවම මගේ ලන්සුව තබන්නේ.  එම තක්සේරුව වෙනස් කිරීමට මට හේතු වන අලුත් දෙයක් මෑත කාලීන පර්යේෂණ පත්‍රිකාවල නොමැත. ”

කෙසේවෙතත්, නව ප්‍රවේශය කෙරෙහි අනෙක් අය වඩාත් උද්යෝගිමත් ය.  “මම හිතන්නේ කතුවරුන් මෙහි ප්‍රසන්න එමෙන්ම නව අදහස් කිහිපයක් ගවේෂණය කරමින් ඇත්තෙන්ම උනන්දුව දනවන දෙයක් වෙත යොමු වී ඇති බවය” යි ලන්ඩනයේ යුනිවර්සිටි කොලීජියේ විශ්ව න්‍යාය විද්‍යාඥයෙකු(a cosmologist) වන මහාචාර්ය ඇන්ඩෲ පොන්ට්සන් පවසයි, “කෙසේ වෙතත්, අඥාත පදාර්ථය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමේ අභියෝගය නම්, එය (අඥාත පදාර්ථය) පවතින බව යෝජනා කරන විවිධ සාක්ෂි රාශියක් තිබීමයි. මෙතෙක් නව න්‍යාය ඉදිරිපත් කරන්නවුන් ආමන්ත්‍රණය කර ඇත්තේ මේවායින් එකක් ගැන පමණි. අඥාත පදාර්ථ දෙසට යොමු වන අතිවිශාල සංසිද්ධීන්, නව අදහස්වලට සැබවින්ම පැහැදිලි කළ හැකිද යන්න කාලය විසින් විසදනු ලබනු ඇත.”

The Guardian පුවත් පතෙහි පලවූ Controversial new theory of gravity rules out need for dark matter නම් ලිපිය ඇසුරෙනි