#FTscienceweek
ഗണിതവും സാങ്കേതികപദങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാതെ വേംഹോൾ എന്ന ആശയവും അത് എന്താണെന്നും പറയാനുള്ള ഒരു ചെറിയ ശ്രമം.
മലയാളത്തിൽ പുഴുത്തുള, വിരദ്വാരം എന്നൊക്കെ പലരും പറയുന്ന ഈ വേംഹോൾ സത്യത്തിൽ എന്താണ്?
പലരും ഇതിനെപ്പറ്റി കേട്ടിട്ടുണ്ടാകും, ആദ്യം ഈ പേര് വന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് പറയാം അത് കഴിഞ്ഞു വേംഹോൾ എന്താണെന്ന് നോക്കാം.
മേശപ്പുറത്തിരുന്ന ഒരാപ്പിളിനെ സങ്കൽപ്പിക്കുക, അതിനു പുറത്തായി ഒരു പുഴു ഇരിക്കുന്നു. ആ പുഴുവിന് ആപ്പിളിന്റെ പ്രതലത്തിൽ കൂടി എവിടെ വേണമെങ്കിലും സഞ്ചരിക്കാൻ സാധ്യമാണ് പക്ഷെ ആപ്പിൾ തുരന്നു പോകുകയാണെങ്കിൽ കുറച്ചു ദൂരം സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ തന്നെ അതിനു ഉപരിതലത്തിൽ പലയിടത്തും എത്താൻ സാധിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു വശത്ത് നിന്നും മറ്റേ വശത്ത് എത്തുന്നതിനു ആപ്പിളിലേക്കു തുരന്നു പോകുകയാണെങ്കിൽ പെട്ടെന്ന് എത്താം. വേംഹോളും ഇതുപോലൊരു സംഭവമായതു കൊണ്ടാണ് ആ പേര് കിട്ടിയത്. വേംഹോൾ എന്താണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു നമുക്ക് ചില കാര്യങ്ങൾ നോക്കാം.
നമ്മളെല്ലാവരും താമസിക്കുന്നത് ത്രിമാനലോകത്ത് (3 Dimension ) ആണല്ലോ, അപ്പോൾ ചതുർമാന (4D ) ലോകത്തെയും ദ്വിമാനലോകത്തെയും ഏകമാന ലോകത്തെയും പറ്റി ഒന്ന് സങ്കൽപ്പിച്ചു നോക്കിയാലോ..
ഏകമാന ലോകം എന്ന് വച്ചാൽ നീളം മാത്രമുള്ള ഒരു ലോകം. അവിടെ വീതി ഉയരം എന്നീ സംഗതികൾ ഒന്നുമില്ല.അതായത് അവിടെ ഉള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് നീളം മാത്രമേ ഉള്ളൂ, മുൻപിലൊട്ടും പിറകിലോട്ടും മാത്രം സഞ്ചരിക്കാം. അങ്ങനെ ഉള്ള ഒരു ലോകത്തിൽ ആണ് നാം എങ്കിൽ മുൻപിലും പിൻപിലും ഓരോ ബിന്ദു മാത്രമേ കാണാൻ സാധിക്കൂ. ആ ഏകമാന ലോകം ഒരു വര പോലെ നീണ്ടു പോകുകയാണല്ലോ. ആ വര വളഞ്ഞു വൃത്താകൃതിയിൽ ഇരിക്കുകയാണെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. അതായത് ഏകമാന ലോകം അതിനേക്കാൾ കൂടിയ ഒരു മാനമായ ദ്വിമാന ലോകത്തിൽ വളഞ്ഞിരിക്കുന്നു. അപ്പോൾ ഏകമാന ലോകത്തിൽ ഉള്ള ഒരാളോട് നമ്മൾ പറയുകയാണ്, എടാ നീ നേരെ മുൻപോട്ടു നടന്നുകൊണ്ടിരുന്നാൽ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ തിരിച്ചെത്തും. പക്ഷെ അത് ഒരിക്കലും ഏകമാനലോകത്തിൽ ഉള്ള ആളിന് ദഹിക്കില്ല. കാരണം മുന്പോട്ടും പിറകോട്ടും പോകുക അല്ലാതെ ദ്വിമാനം എന്ന ആശയം പോലും പുള്ളിക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല.
ഇതുപോലെ ദ്വിമാനലോകത്തെ കൂടി നമുക്ക് ഒന്ന് സങ്കൽപ്പിച്ചാലോ? ദ്വിമാന ലോകം അല്പം കൂടി സ്വാതന്ത്ര്യം ഉള്ളത് ആണ്, മുൻപോട്ടും പുറകോട്ടും പോകുന്നത് പോലെ വശങ്ങളിലേക്കും പോകാൻ സാധിക്കും. ആ ലോകത്തിൽ നമുക്ക് മുകളിലേക്കോ താഴേക്കോ പോകാൻ സാധിക്കില്ല. നാല് വശങ്ങളിലേക്ക് നോക്കിയാലും കാണാൻ സാധിക്കുന്നത് ഒരു ലൈൻ ആയിരിക്കും. ദ്വിമാനലോകം കട്ടിയില്ലാത്ത ഒരു പേപ്പർ പോലെ പരന്നു കിടക്കുകയാണ്. ഈ ദ്വിമാന ലോകം ത്രിമാനലോകത്തിൽ വളഞ്ഞു ഒരു ഗോളാകൃതിയിൽ ഇരിക്കുകയാണെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. ആ ഗോളത്തിനു ഉപരിതലത്തിൽ ഉള്ള ഒരു വസ്തു മുൻപോട്ടോ പുറകിലേക്കോ വശങ്ങളിലേക്കോ നേർ രേഖയിൽ സഞ്ചരിച്ചാൽ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ തിരിച്ചെത്തും, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം ഉദാഹരണമായി എടുത്ത് ചിന്തിച്ചാൽ നമുക്ക് അത് നിസ്സാരമായി മനസ്സിലാക്കാൻ സാധിക്കും. പക്ഷെ ദ്വിമാന ലോകത്ത് ജീവിക്കുന്ന ഒരു ജീവിയോട് ആണ് ഇക്കാര്യം പറയുകയാണെങ്കിൽ അതിനു സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും സാധിക്കില്ല. അത് ചോദിക്കും, നേരെ മുൻപോട്ടു പോയാൽ എങ്ങനെയാ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ എത്തുന്നത് എന്ന്. അത് പോലെ തന്നെ ആ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നും ത്രിമാന ലോകത്തിലൂടെ ഒരു കുറുക്കു വഴി തെരഞ്ഞെടുത്താൽ നമുക്ക് ദൂരം കുറക്കാം. ദ്വിമാന ലോകത്തിൽ ആ എളുപ്പവഴി കാണപ്പെടുന്നത് വൃത്താകൃതിയിലായിരിക്കും. താഴേക്ക് ഭൂമി തുരന്നു അമേരിക്കയിൽ എളുപ്പത്തിൽ പോകാം എന്ന് പറയുന്നത് പോലെ തന്നെ.
ഇത് പോലെ തന്നെയാണ് ത്രിമാനലോകത്ത് ഉള്ള നമ്മൾ ചതുർമാന ലോകത്തെ പറ്റിയും സങ്കൽപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നത്.നമുക്ക് അത് അത്ര പെട്ടെന്ന് സങ്കല്പിച്ച് എടുക്കാൻ പറ്റില്ല. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം ചതുർമാന ലോകത്തിൽ വളഞ്ഞാണിരിക്കുന്നതു എന്ന് കരുതുക. അപ്പോൾ നമ്മൾ ഈ പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏതൊരു ദിശയിലേക്കും നേർ രേഖയിൽ സഞ്ചരിച്ചു കൊണ്ടിരുന്നാൽ കോടിക്കണക്കിനു പ്രകാശവർഷം സഞ്ചരിച്ചു കഴിയുമ്പോൾ തുടങ്ങിയ ഇടത്ത് തന്നെ തിരിച്ചു എത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്. വസ്തുക്കളുടെ പിണ്ഡം മൂലം ത്രിമാനലോകത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഇത്തരം വളവുകളാണ് (spacetime curvature) ഗുരുത്വാകർഷണത്തിനു കാരണം. ഈ വളവുകൾ കാരണം ത്രിമാന ലോകത്തിൽ രണ്ടു വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ദൂരത്തിൽ ആയിരിക്കും അവ പലപ്പോഴും ചതുർമാന ലോകത്തിൽ ഇരിക്കുന്നത്. അങ്ങനത്തെ ചതുർമാന ലോകത്തിലൂടെയുള്ള കുറുക്കുവഴികളെയാണ് വേംഹോളുകൾ എന്ന് പറയുന്നത്. ത്രിമാനലോകത്തിലായതു കൊണ്ട് അവയുടെ പ്രവേശനകവാടം ഗോളാകൃതിയിലായിരിക്കും. അതിശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റ പ്രഭാവം മൂലം രണ്ടു സ്‌ഥലകാലങ്ങൾ തമ്മിൽ വളഞ്ഞു ഇടയ്ക്കു ഒരു വഴി ഉണ്ടാകുന്നതാണ് വേംഹോൾ എന്ന് ലളിതമായി പറയാം. വേംഹോൾ തിയറി മൂലം തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അവയുടെ സാന്നിധ്യം തെളിയിച്ചിട്ടില്ല. ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങളെ തിയറി മൂലം തെളിയിച്ചിട്ടു ഏകദേശം നൂറു വർഷം കാത്തിരിക്കേണ്ടി വന്നു ശാസ്ത്രത്തിനു അതിന്റെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിയാൻ. അതുപോലെ വേംഹോളും ഭാവിയിൽ കണ്ടുപിടിച്ചേക്കാം. കാരണം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളർച്ച എപ്പോഴും മുന്നോട്ടാണല്ലോ.
ഗണിതവും സാങ്കേതികപദങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാതെ വേംഹോൾ എന്ന ആശയവും അത് എന്താണെന്നും പറയാനുള്ള ഒരു ചെറിയ ശ്രമം.
മലയാളത്തിൽ പുഴുത്തുള, വിരദ്വാരം എന്നൊക്കെ പലരും പറയുന്ന ഈ വേംഹോൾ സത്യത്തിൽ എന്താണ്?
പലരും ഇതിനെപ്പറ്റി കേട്ടിട്ടുണ്ടാകും, ആദ്യം ഈ പേര് വന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് പറയാം അത് കഴിഞ്ഞു വേംഹോൾ എന്താണെന്ന് നോക്കാം.
മേശപ്പുറത്തിരുന്ന ഒരാപ്പിളിനെ സങ്കൽപ്പിക്കുക, അതിനു പുറത്തായി ഒരു പുഴു ഇരിക്കുന്നു. ആ പുഴുവിന് ആപ്പിളിന്റെ പ്രതലത്തിൽ കൂടി എവിടെ വേണമെങ്കിലും സഞ്ചരിക്കാൻ സാധ്യമാണ് പക്ഷെ ആപ്പിൾ തുരന്നു പോകുകയാണെങ്കിൽ കുറച്ചു ദൂരം സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ തന്നെ അതിനു ഉപരിതലത്തിൽ പലയിടത്തും എത്താൻ സാധിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു വശത്ത് നിന്നും മറ്റേ വശത്ത് എത്തുന്നതിനു ആപ്പിളിലേക്കു തുരന്നു പോകുകയാണെങ്കിൽ പെട്ടെന്ന് എത്താം. വേംഹോളും ഇതുപോലൊരു സംഭവമായതു കൊണ്ടാണ് ആ പേര് കിട്ടിയത്. വേംഹോൾ എന്താണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു നമുക്ക് ചില കാര്യങ്ങൾ നോക്കാം.
നമ്മളെല്ലാവരും താമസിക്കുന്നത് ത്രിമാനലോകത്ത് (3 Dimension ) ആണല്ലോ, അപ്പോൾ ചതുർമാന (4D ) ലോകത്തെയും ദ്വിമാനലോകത്തെയും ഏകമാന ലോകത്തെയും പറ്റി ഒന്ന് സങ്കൽപ്പിച്ചു നോക്കിയാലോ..
ഏകമാന ലോകം എന്ന് വച്ചാൽ നീളം മാത്രമുള്ള ഒരു ലോകം. അവിടെ വീതി ഉയരം എന്നീ സംഗതികൾ ഒന്നുമില്ല.അതായത് അവിടെ ഉള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് നീളം മാത്രമേ ഉള്ളൂ, മുൻപിലൊട്ടും പിറകിലോട്ടും മാത്രം സഞ്ചരിക്കാം. അങ്ങനെ ഉള്ള ഒരു ലോകത്തിൽ ആണ് നാം എങ്കിൽ മുൻപിലും പിൻപിലും ഓരോ ബിന്ദു മാത്രമേ കാണാൻ സാധിക്കൂ. ആ ഏകമാന ലോകം ഒരു വര പോലെ നീണ്ടു പോകുകയാണല്ലോ. ആ വര വളഞ്ഞു വൃത്താകൃതിയിൽ ഇരിക്കുകയാണെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. അതായത് ഏകമാന ലോകം അതിനേക്കാൾ കൂടിയ ഒരു മാനമായ ദ്വിമാന ലോകത്തിൽ വളഞ്ഞിരിക്കുന്നു. അപ്പോൾ ഏകമാന ലോകത്തിൽ ഉള്ള ഒരാളോട് നമ്മൾ പറയുകയാണ്, എടാ നീ നേരെ മുൻപോട്ടു നടന്നുകൊണ്ടിരുന്നാൽ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ തിരിച്ചെത്തും. പക്ഷെ അത് ഒരിക്കലും ഏകമാനലോകത്തിൽ ഉള്ള ആളിന് ദഹിക്കില്ല. കാരണം മുന്പോട്ടും പിറകോട്ടും പോകുക അല്ലാതെ ദ്വിമാനം എന്ന ആശയം പോലും പുള്ളിക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല.
ഇതുപോലെ ദ്വിമാനലോകത്തെ കൂടി നമുക്ക് ഒന്ന് സങ്കൽപ്പിച്ചാലോ? ദ്വിമാന ലോകം അല്പം കൂടി സ്വാതന്ത്ര്യം ഉള്ളത് ആണ്, മുൻപോട്ടും പുറകോട്ടും പോകുന്നത് പോലെ വശങ്ങളിലേക്കും പോകാൻ സാധിക്കും. ആ ലോകത്തിൽ നമുക്ക് മുകളിലേക്കോ താഴേക്കോ പോകാൻ സാധിക്കില്ല. നാല് വശങ്ങളിലേക്ക് നോക്കിയാലും കാണാൻ സാധിക്കുന്നത് ഒരു ലൈൻ ആയിരിക്കും. ദ്വിമാനലോകം കട്ടിയില്ലാത്ത ഒരു പേപ്പർ പോലെ പരന്നു കിടക്കുകയാണ്. ഈ ദ്വിമാന ലോകം ത്രിമാനലോകത്തിൽ വളഞ്ഞു ഒരു ഗോളാകൃതിയിൽ ഇരിക്കുകയാണെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. ആ ഗോളത്തിനു ഉപരിതലത്തിൽ ഉള്ള ഒരു വസ്തു മുൻപോട്ടോ പുറകിലേക്കോ വശങ്ങളിലേക്കോ നേർ രേഖയിൽ സഞ്ചരിച്ചാൽ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ തിരിച്ചെത്തും, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം ഉദാഹരണമായി എടുത്ത് ചിന്തിച്ചാൽ നമുക്ക് അത് നിസ്സാരമായി മനസ്സിലാക്കാൻ സാധിക്കും. പക്ഷെ ദ്വിമാന ലോകത്ത് ജീവിക്കുന്ന ഒരു ജീവിയോട് ആണ് ഇക്കാര്യം പറയുകയാണെങ്കിൽ അതിനു സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും സാധിക്കില്ല. അത് ചോദിക്കും, നേരെ മുൻപോട്ടു പോയാൽ എങ്ങനെയാ തുടങ്ങിയ സ്‌ഥലത്ത്‌ തന്നെ എത്തുന്നത് എന്ന്. അത് പോലെ തന്നെ ആ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നും ത്രിമാന ലോകത്തിലൂടെ ഒരു കുറുക്കു വഴി തെരഞ്ഞെടുത്താൽ നമുക്ക് ദൂരം കുറക്കാം. ദ്വിമാന ലോകത്തിൽ ആ എളുപ്പവഴി കാണപ്പെടുന്നത് വൃത്താകൃതിയിലായിരിക്കും. താഴേക്ക് ഭൂമി തുരന്നു അമേരിക്കയിൽ എളുപ്പത്തിൽ പോകാം എന്ന് പറയുന്നത് പോലെ തന്നെ.
ഇത് പോലെ തന്നെയാണ് ത്രിമാനലോകത്ത് ഉള്ള നമ്മൾ ചതുർമാന ലോകത്തെ പറ്റിയും സങ്കൽപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നത്.നമുക്ക് അത് അത്ര പെട്ടെന്ന് സങ്കല്പിച്ച് എടുക്കാൻ പറ്റില്ല. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം ചതുർമാന ലോകത്തിൽ വളഞ്ഞാണിരിക്കുന്നതു എന്ന് കരുതുക. അപ്പോൾ നമ്മൾ ഈ പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏതൊരു ദിശയിലേക്കും നേർ രേഖയിൽ സഞ്ചരിച്ചു കൊണ്ടിരുന്നാൽ കോടിക്കണക്കിനു പ്രകാശവർഷം സഞ്ചരിച്ചു കഴിയുമ്പോൾ തുടങ്ങിയ ഇടത്ത് തന്നെ തിരിച്ചു എത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്. വസ്തുക്കളുടെ പിണ്ഡം മൂലം ത്രിമാനലോകത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഇത്തരം വളവുകളാണ് (spacetime curvature) ഗുരുത്വാകർഷണത്തിനു കാരണം. ഈ വളവുകൾ കാരണം ത്രിമാന ലോകത്തിൽ രണ്ടു വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ദൂരത്തിൽ ആയിരിക്കും അവ പലപ്പോഴും ചതുർമാന ലോകത്തിൽ ഇരിക്കുന്നത്. അങ്ങനത്തെ ചതുർമാന ലോകത്തിലൂടെയുള്ള കുറുക്കുവഴികളെയാണ് വേംഹോളുകൾ എന്ന് പറയുന്നത്. ത്രിമാനലോകത്തിലായതു കൊണ്ട് അവയുടെ പ്രവേശനകവാടം ഗോളാകൃതിയിലായിരിക്കും. അതിശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റ പ്രഭാവം മൂലം രണ്ടു സ്‌ഥലകാലങ്ങൾ തമ്മിൽ വളഞ്ഞു ഇടയ്ക്കു ഒരു വഴി ഉണ്ടാകുന്നതാണ് വേംഹോൾ എന്ന് ലളിതമായി പറയാം. വേംഹോൾ തിയറി മൂലം തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അവയുടെ സാന്നിധ്യം തെളിയിച്ചിട്ടില്ല. ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങളെ തിയറി മൂലം തെളിയിച്ചിട്ടു ഏകദേശം നൂറു വർഷം കാത്തിരിക്കേണ്ടി വന്നു ശാസ്ത്രത്തിനു അതിന്റെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിയാൻ. അതുപോലെ വേംഹോളും ഭാവിയിൽ കണ്ടുപിടിച്ചേക്കാം. കാരണം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളർച്ച എപ്പോഴും മുന്നോട്ടാണല്ലോ.
