அண்டம்
வெளி மற்றும் காலம் ஆகியவற்றின் முழுமை / From Wikipedia, the free encyclopedia
அண்டம் அல்லது பிரபஞ்சம் அல்லது புடவி (universe, இலத்தீன்: universus) என்பது பரவெளி, நேரம்,[lower-alpha 1] மற்றும் அவற்றின் உள்ளடக்கங்கள்,[10] கோள்கள், விண்மீன்கள், விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் பிற அனைத்து வகையான பொருள் மற்றும் ஆற்றல்களையும் உட்கொண்டது. பெரு வெடிப்புக் கோட்பாடு என்பது அண்டத்தின் வளர்ச்சியைப் பற்றிய தற்போதைய அண்டவியல் விளக்கமாகும். இந்தக் கோட்பாட்டின் மதிப்பீட்டின்படி, 13.799±0.021 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, விண்வெளியிடமும் நேரமும் ஒன்றாக வெளிவந்தன,[11] அத்துடன் அண்டம் அன்றிலிருந்து விரிவடைந்து வருகிறது. முழு அண்டத்தின் இடஞ்சார்ந்த அளவு தெரியவில்லை என்றாலும்,[3] காட்சிக்குட்பட்ட பேரண்டம் குறைந்தபட்சம் 93 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் விட்டம் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்பதை அளவிடக்கூடியதாக உள்ளது.
இக்கட்டுரை கூகுள் மொழிபெயர்ப்புக் கருவி மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. இதனை உரை திருத்த உதவுங்கள். இக்கருவி மூலம்
கட்டுரை உருவாக்கும் திட்டம் தற்போது நிறுத்தப்பட்டுவிட்டது. இதனைப் பயன்படுத்தி இனி உருவாக்கப்படும் புதுக்கட்டுரைகளும் உள்ளடக்கங்களும் உடனடியாக நீக்கப்படும் |
தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தில் காணக்கூடிய சில தொலைதூர விண்மீன் திரள்களைக் காட்டுகிறது (மூலைவிட்டம் ~1/10 வெளிப்படையான நிலாவின் விட்டம்)[1] | |
வயது | 13.787 ± 0.020 பில். ஆண்டுகள்[2] |
---|---|
விட்டம் | அறியப்படவில்லை[3] காட்சிக்குட்பட்ட பேரண்டம்: 8.8×1026 m (28.5 Gpc அல்லது 93 Gly)[4] |
திணிவு | குறைந்தது 1053 kg[5] |
சராசரி அடர்த்தி (ஆற்றலுடன்) | 9.9×10−27 kg/m3[6] |
சராசரி வெப்பநிலை | 2.72548K (−270.4 °C, −454.8 °F)[7] |
முதன்மை உள்ளடக்கம் | சாதாரண (பேரியான்) பருப்பொருள் (4.9%) கரும்பொருள் (26.8%) கருப்பு ஆற்றல் (68.3%)[8] |
வடிவம் | தட்டை (4‰ வழு)[9] |
அண்டத்தின் ஆரம்பகால அண்டவியல் மாதிரிகள் பண்டைய கிரேக்க மற்றும் இந்திய மெய்யியலாளர்களால் உருவாக்கப்பட்டன. அத்துடன் அவை புவிமையமாக இருந்து புவியை மையத்தில் வைத்தன.[12][13] பல நூற்றாண்டுகளாக, மிகவும் துல்லியமான வானியல் அவதானிப்புகள், நிக்கோலசு கோப்பர்நிக்கசை சூரிய மண்டலத்தின் மையத்தில் சூரியனை வைத்து சூரியமைய மாதிரியை உருவாக்க வழிவகுத்தது. உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதிகளை வளர்ப்பதில், ஐசக் நியூட்டன் கோப்பர்நிக்கசின் படைப்புகளையும், யோகான்னசு கெப்லரின் கோள் இயக்க விதிகளையும் டைக்கோ பிராகியின் அவதானிப்புகளையும் கட்டமைத்தார்.
மேலும் பல அவதானிப்பு மேம்பாடுகள், பால்வீதியில் உள்ள நூற்றுக்கணக்கான பில்லியன் நட்சத்திரங்களில் சூரியனும் ஒன்று என்பதை உணர வழிவகுத்தது, இது பிரபஞ்சத்தில் சில நூறு பில்லியன் விண்மீன் திரள்களில் ஒன்றாகும். விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள பல நட்சத்திரங்கள் கிரகங்களைக் கொண்டுள்ளன. மிகப்பெரிய அளவில், விண்மீன் திரள்கள் ஒரே மாதிரியாகவும் எல்லா திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாகவும் விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அதாவது பிரபஞ்சத்திற்கு ஒரு விளிம்போ மையமோ இல்லை. சிறிய அளவுகளில், விண்மீன் திரள்கள் கொத்துகள் மற்றும் சூப்பர் கிளஸ்டர்களில் விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அவை விண்வெளியில் மகத்தான இழைகளையும் வெற்றிடங்களையும் உருவாக்குகின்றன, இது ஒரு பரந்த நுரை போன்ற கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது. 20-ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் நடந்த கண்டுபிடிப்புகள், பிரபஞ்சத்திற்கு ஒரு ஆரம்பம் இருப்பதாகவும், அதன் பின்னர் விண்வெளி விரிவடைந்து வருவதாகவும் அதிகரித்து வரும் விகிதத்தில் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது.
பெரு வெடிப்புக் கோட்பாட்டின் படி, ஆரம்பத்திலிருந்து இருக்கும் ஆற்றலும் பொருளும் பிரபஞ்சம் விரிவடைவதால் ஆரம்பத்தை விட குறைந்த அடர்த்தியாகிவிட்டன. சுமார் 10−32 வினாடிகளில் நடந்த பணவீக்க சகாப்தம் எனும் ஆரம்பகட்ட வேகமான விரிவாக்கம், மற்றும் அறியப்பட்ட நான்கு அடிப்படை சக்திகளைப் பிரிப்புக்குப்பின், பிரபஞ்சம் படிப்படியாக குளிர்ந்து, தொடர்ந்து விரிவடைந்து, முதல் துணைத் துகள்கள் மற்றும் எளிய அணுக்கள் உருவாக அனுமதித்தது. இருண்ட விஷயம் படிப்படியாக சேகரிக்கப்பட்டு, ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கத்தின் நுரை போன்ற வெற்றிடம் மற்றும் இழைகள் (foam-like filaments and voids) போன்ற அமைப்பை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியத்தின் ராட்சத மேகங்கள் படிப்படியாக அடர்த்தியான இருண்ட விஷயம் இருக்கும் இடங்களுக்கு இழுக்கப்பட்டு, முதல் விண்மீன் திரள்கள், நட்சத்திரங்கள் மற்றும் இன்று காணப்பட்ட அனைத்தையும் உருவாக்கின.
விண்மீன் திரள்களின் இயக்கத்தைப் படிப்பதில் இருந்து, கணக்கிடப்பட்டதை விட பிரபஞ்சத்தில் நட்சத்திரங்கள், விண்மீன் திரள்கள், நெபுலாக்கள் மற்றும் விண்மீன் வாயு ஆகிய காணக்கூடிய பொருட்களை விட அதிகமான விஷயங்கள் உள்ளன என்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது; இந்த கண்ணுக்கு தெரியாத விஷயம் கரும்பொருள் (dark matter) என்று அழைக்கப்படுகிறது (கரும்பொருள் என்றால், அது இருப்பதற்கு பலவிதமான வலுவான மறைமுக சான்றுகள் உள்ளன, ஆனால் நாங்கள் அதை நேரடியாகக் கண்டறியவில்லை). கரும்பொருள் மிகவும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட பிரபஞ்ச மாதிரி ஆகும். பிரபஞ்சத்தில் உள்ள நிரை மற்றும் ஆற்றலில் சுமார் 69.2% ± 1.2% [2015] ஒரு அண்டவியல் மாறிலி (cosmological constant) (அல்லது, ΛCDM நீட்டிப்புகளில், அளவிடக்கூடிய புலம் (scalar field) போன்ற பிற இருண்ட ஆற்றல்) இதுவே விண்வெளி விரிவாக்கத்திற்கு காரணம், மற்றும் சுமார் 25.8% ± 1.1% [2015] கரும்பொருள். எனவே சாதாரண ('பேரியோனிக்') விஷயம், பிரபஞ்சத்தின் 4.84% ± 0.1% [2015] மட்டுமே. நட்சத்திரங்கள், கிரகங்கள் மற்றும் புலப்படும் வாயு மேகங்கள் அனைத்தும் சாதாரண பொருட்கள் 6% மட்டுமே உருவாகின்றன.
பிரபஞ்சத்தின் இறுதி விதியைப் பற்றியும், பிக் பேங்கிற்கு முந்தையது எதுவாக இருந்தாலும், மற்ற இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் தத்துவவாதிகள் ஊகிக்க மறுக்கிறார்கள், முந்தைய மாநிலங்களைப் பற்றிய தகவல்களை எப்போதும் அணுகமுடியுமா என்று சந்தேகிக்கிறார்கள். சில இயற்பியலாளர்கள் பல்வேறு பல்லண்டம் (multiverse) கருதுகோள்களை பரிந்துரைத்துள்ளனர், இதில் நமது பிரபஞ்சமும் இதேபோன்று இருக்கும் பல பிரபஞ்சங்களில் ஒன்றாக இருக்கலாம்
அதனால் தான், அறியப்பட்ட அண்டத்தின் விட்டம் 27.46 பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் என்பதற்குப் பதிலாக 92 பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் என்றாகி இருக்கின்றது. அண்டம் இப்படித்தான் தோன்றி இருக்க வேண்டும் என்று இப்போது பல அறிவியல் அறிஞர்கள் கருதுகின்றனர். இந்த கோட்பாட்டுக்கு big bang theory (பேரிடித் தோற்றக் கோட்பாடு) என்று பெயரிட்டு உள்ளனர்.
அண்டம் தோன்றிய போது அது மிகப் பெரிய ஆற்றலோடு (energy) தோன்றியது. அப்போதுதான் காலம் (time) என்ற ஒரு கோட்பாடே உருவாகியது; அதுவே காலத்தின் தொடக்கம். அப்போது அண்டத்தின் ஆற்றல் அடர்த்தி (energy density) மிக மிக அதிகமாக இருந்தது. அண்டத்தின் இந்த நிலை 10−43 நொடிகள் (seconds) நீடித்தது. அண்டம் இவ்வாறு இருந்த காலக் கட்டத்தை Planck epoch (ப்ளாங்க் காலக் கட்டம்) என்று கூறுவர். இந்த ப்ளாங்க் காலக் கட்டத்தில் அண்டத்தை இறுக்கிப் பிடித்துக் கொண்டிருந்தது புவி ஈர்ப்பு (gravity) என்ற விசை (force) மட்டுமே. அதற்குப் பிறகு, அண்டம் திடுமென, 10−32 நொடிகளில் மிகப் பெரிதாக ஆயிற்று. இந்த நிகழ்வுக்கு cosmic inflation (அண்ட வீக்கம்)என்று பெயர். அண்ட வீக்கம் என்ற ஒன்று உண்மையில் நடந்ததே என்று பல செய்முறை ஆய்வுகளில் (experimental research) தெரிய வந்துள்ளது. அண்ட வீக்கத்துக்குப் பிறகு, அன்று தொடங்கி இன்று வரை அண்டம் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக ஒரு ஊது பை (balloon) போன்று விரிவடைந்து கொண்டிருக்கின்றது. பல செய்முறை ஆய்வுகள் அண்டம் விரிவடைந்து கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்கின்றன.
அண்டத்தில் உள்ள விண்மீன் குழுக்கள் (galaxy) மிக வேகமாக சென்று கொண்டிருக்கின்றன. நமக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன் குழுக்களை விட மிகத்தொலைவில் உள்ள குழுக்கள் மிக வேகமாக போய்க்கொண்டிருக்கின்றன. இது மட்டுமன்றி, இந்த விண்மீன் குழுக்களின் வேகம் நாளுக்கு நாள் அதிகரித்துக் கொண்டே போகின்றது. இதை எட்வின் அபள் (Edwin Powell Hubble) என்ற அமெரிக்க வானியல் ஆய்வாளர் கண்டு பிடித்தார். விண்மீன் குழுக்கள் மிக வேகமாகப் போவதைப் பார்த்துத்தான் எட்வின் அபள் நம் அண்டம் விரிவடைந்து கொண்டிருக்கின்றது என்று சொன்னார்.
விண்மீன் குழுக்களின் வேகம் நாளுக்கு நாள் அதிகரித்துக் கொண்டு போவதற்குக் காரணம் என்ன? அண்டம் வெடித்துச் சிதறும் போது விண்மீன் குழுக்களின் வேகம் நாள் தோறும் குறைந்து கொண்டே போக வேண்டுமே அல்லாது வேகம் அதிகரித்துக் கொண்டு போவது ஏன்? இதற்குக் காரணம் அண்டத்தில் மறைந்து கிடக்கும் ஒருவகையான dark energy எனப்படும் மறை ஆற்றல் (கருப்பு ஆற்றல்) காரணமாக இருக்கலாம் என அறிஞர்கள் கருதுகின்றனர். இதைப் பற்றி சரிவரத் தெரியாததால், அண்டம் இன்னும் எத்தனை நாட்களுக்கு விரிவடைந்து கொண்டு போகும், இறுதியில் அதன் முடிவுதான் என்ன, என்பன போன்ற கேள்விகட்கு இன்னும் விடை கிடைக்காமலேயே இருக்கின்றது.
நம் அண்டத்தில் நிகழும் எல்லா நிகழ்வுகளையும் நான்கு அடிப்படை விசைகளை வைத்துக்கொண்டு விளங்கிக் கொள்ளலாம் என அறிவியல் அறிஞர்கள் கருதுகின்றனர். அந்த நான்கு அடிப்படை விசைகளாவன: பொருள் ஈர்ப்பு விசை (gravitational force), மின்காந்த விசை (electromagnetic force), மென்விசை (weak interactions), அணுவின் கருப் பெருவிசை (strong nuclear force) (பார்க்க: அடிப்படை விசைகள்). இதில் அண்டத்தின் இயக்கத்தைப் பேரளவில் கட்டுப் படுத்துவது gravitational force எனப்படும் பொருள் ஈர்ப்பு (புவி ஈர்ப்பு) விசையே.
அண்டமானது அதன் அளவு மற்றும் வரலாறு முழுவதும் ஒத்த இயற்பியல் விதிகளாலும் மாறிலிகளாலும் நிர்வகிக்கப்பட்டு வருகிறது என சோதனைகளும் ஆய்வுகளும் கூறுகின்றன. அண்டவியல் தொலைவில் ஈர்ப்பு விசையே முதன்மையான விசையாகும், மேலும் தற்போது பொது சார்பு கொள்கையே புவியீர்ப்புக் கோட்பாடுகளுக்கான மிகத்துல்லியமானது ஆகும். மீதமுள்ள மூன்று அடிப்படை விசைகள் மற்றும் அவ்விசைகள் செயல்படும், அறியப்பட்ட அனைத்துத் துகள்கள் ஆகியவை தரநிலை மாதிரியின் மூலம் விவரிக்கப்படுகின்றன. அண்டமானது, குறைந்தபட்சம், வெளியின் மூன்று பரிமாணங்களையும் காலத்தின் ஒரு பரிமாணத்தையும் கொண்டுள்ளது, இருந்தபோதிலும் மிகச்சிறிய கூடுதல் பரிமாணங்களையும் கருத்தில் கொள்ளாமல் விட இயலாது. காலவெளி அமைப்பு, மென்மையாகவும் எளிதாக இணைக்கப்பட்டுள்ளதாகவும் தோன்றுகிறது. விண்வெளி மிகச்சிறிய சராசரியான வளைவைக் கொண்டுள்ளது. ஆகவே அண்டம் முழுமைக்குமான சராசரியை யூக்ளிடியன் வடிவவியல் துல்லியமாகக் கணக்கிடுகிறது. மாறாக, குவாண்டம் அளவில் காலவெளி அமைப்பு மிகவும் சீரற்றதாக உள்ளது.
அண்டம் என்ற சொல்லானது, பொதுவாக அனைத்தையும் கொண்டுள்ளது என்று வரையறுக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், மாறுபட்ட வரையறையைப் பயன்படுத்தி, "அண்டம்" என்பது மொத்தமாக பல்லண்டம் என்று அழைக்கப்படும் பல தொடர்பற்ற "அண்டங்களில்" ஒன்று என நம்பப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குமிழ் அண்டக் கொள்கையில், எண்ணிலா வெவ்வேறுவிதமான "அண்டங்கள்" உள்ளன, அவை ஒன்றுக்கொன்று வேறுபட்ட இயற்பியல் மாறிலிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. இதேபோல், பல உலகங்கள் கருதுகோளில், ஒவ்வொரு குவாண்டம் அளவீட்டிலும் புதிய "அண்டங்கள்" தோற்றுவிக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக இந்த அண்டங்கள் நமது அண்டத்திலிருந்து முழுமையாக தொடர்பில்லாமல் இருப்பதாகக் கருதப்படுவதால், அவற்றை சோதனையின் மூலம் கண்டறிய இயலாது.
பதிவுசெய்யப்பட்ட வரலாறு முழுவதிலும், சில அண்டவியல்கள் மற்றும் அண்டவியலாளர்கள் அண்டம் பற்றிய கருத்துக்களைக் கூற முயன்று வந்துள்ளனர். முந்தைய அளவுசார்ந்த புவிமைய மாதிரிகளை பண்டைய கிரேக்கர்கள் உருவாக்கியிருந்தனர். அவர்கள் அண்டமானது முடிவிலா வெளியை எப்போதும் கொண்டிருக்கிறது, ஆனால் ஒரு பொதுமையம் கொண்ட அளவிடமுடிந்த கோளங்களை உள்ளடக்கியது எனவும் – நிலையான நட்சத்திரங்களைப் பொறுத்து சூரியன் மற்றும் பல்வேறு கோள்கள் – சுற்றி வருகின்றன ஆனால் பூமி நிலையானது, நகராமல் உள்ளது எனவும் முன்மொழிந்தனர். பல நூற்றாண்டுகளாக, மேலும் துல்லியமான ஆய்வுகளும் மேம்படுத்தப்பட்ட புவியீர்ப்புக் கொள்கைகளும் வந்ததன் காரணமாக, முறையே கோபர்நிக்கஸின் சூரியமைய மாதிரியும் நியூட்டனின் சூரியக்குடும்ப மாதிரியும் உருவாகின. வானவியலில் குறிப்பிட்ட முன்னேற்றங்கள் பால்வழித்திரளின் பண்புரு விளக்கத்திற்கும், விண்மீன் திரள்கள் கண்டுபிடிப்புக்கும் மேலும் நுண்ணலை பின்புலக் கதிரியக்கத்திற்கும் வழிகோலியது; விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் அவற்றின் நிறமாலை வரிகளின் பரவல் பங்கீடு பற்றிய கவனமான ஆய்வுகள் நவீன அண்டவியல் வளர்ச்சிக்கு மிகுந்த பங்காற்றியது.