கருந்துளை என்னும் பெருந்துளை – 3

முன்குறிப்பு: முதல் பகுதியில் கருந்துளை என்றால் என்ன என்று முடிந்த அளவில் இலகுவாக விளக்கியிருப்பதாக எண்ணுகிறேன்.

     இரண்டாம் பகுதியில் கருந்துளை என்கிற கருத்தாக்கம் முதன் முதலில் யாருடைய மனதில் சூல் கொண்டது யாரெல்லாம் அதனை வளர்த்து எடுத்தார்கள் என்று பார்த்தோம். அது இன்னும் முடியவில்லை. இந்திய விஞ்ஞானி ஒருவரின் பங்களிப்பு பற்றி கூறுவதாக சொல்லி இருந்தேன். அங்கே ஆரம்பித்து தொடர்வோம்.

சுப்பிரமணியன் சந்திர சேகர் யார்?

     இவர் இந்தியாவில் இருந்து நோபல் பரிசு வென்ற இயற்பில் அறிஞர் சர்.சி.வி.இராமன் அவர்களின் நெருங்கிய உறவினர்.

அவர் அப்படி என்ன கண்டுபிடித்தார்?

     சூரியனின் நிறையைப்போல் 1.4 மடங்கு வரைக்கும் உள்ள வெள்ளைக் குள்ள விண்மீன் நிலைத்து இருக்கும். அந்த 1.4 மடங்கு என்கிற எல்லையை கண்டி தாண்டுச்சுன்னா போச்சு அம்புட்டுதான் அப்புறம் அது தன்னுள் தானே சிதைந்து சுருங்கி நியுட்ரான் ஸ்டாராகவோ அல்லது கருந்துளையாகவோ மாறிப்பூடும்.

யப்பா கொஞ்சம் இரு கொஞ்சம் இரு, என்னா நீ பாட்டுக்கு வெள்ளைக் குள்ளன் கருப்பு குள்ளன் என்கிற, நியுட்ரான் நட்சத்திரம் என்கிற ஒண்ணுமே வௌங்களயேப்பா?!!

அதுக்கு முதல்ல இந்த நட்சத்திரம் எல்லாம் எப்படி உண்டாச்சுன்னு பூர்வீகத்தலாம் தோண்டனும். வரலாறு முக்கியம் அமைச்சரே!

A Brief History of Time (காலம் ஒரு வரலாற்றுச் சுருக்கம்) என்கிற நூலில் ஸ்டீபன் வில்லியம் ஹாக்கிங்ஸ் அழகா விவரிச்சி இருக்காரு.

“பால் வீதியில் உள்ள பெரும் அளவிலான வாயு மேகங்கள் (பெரும்பாலும் ஹைட்ரஜன்) தன் ஈர்ப்புக் கவர்ச்சியின் காரணமாக தங்களுக்குள்ளாகவே முட்டி மோதி தகர்வுறத் தொடங்கும் போது ஒரு விண்மீன் உருவாகிறது”

இப்படியே அவை தனக்குத் தானே மோதி சுருங்கும் போது இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் கூடிக் கலந்து ஹீலியம் என்கிற வாயு உருவாகிறது. இதற்கு பெயர் தான் அணுக்கரு இணைவு. அதாவது ஹைட்ரஜன் பாம் மாதிரி.

ஆமாம், ஐன்ஸ்டீனின் நிறை ஆற்றல் சமன்பாடு காரணமாக அதிலிருந்து கட்டற்ற பேராற்றல் வெளிப்படுகிறது. இந்த வெப்ப உமிழ்வால் தான் வின்மீண்கள் ஒளிர்கின்றன. அதே வழியில் தான் சூரியனும் ஒளிர்கிறது. சூரியனிலும் இதே பொழப்புதான் நடக்கிறது. அங்கே இருக்கிற ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் கூடிக் கலந்து ஹீலியமாக ஆவதோடு பேராற்றலையும் வெளிப்படுத்துவதால் நமக்கு வெளிச்சமும் வெப்பமும் சூரியனில் இருந்து கிடைத்துக் கொண்டு இருக்கிறது.

அப்படியா?

அப்படித்தான், ஆனா இங்கயும் ஒரு அழகான இயற்கை நுட்பம் அந்த நட்சத்திரத்தை நிலைத்திருக்க வைக்கிறது.

நான் முதலில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் தங்களுக்குள் மோதி தகர்வுற்று சுருங்கியபடி செல்கிறது என்றேன் அல்லவா?

ஆமாம்.

அப்படி உள்நோக்கி சுருங்கியபடி செல்லும் நிகழ்வானது ஒரு சமரசத்திற்கு வரும் நுட்பம் ஒன்று உள்ளது.

அப்படியா அது என்னாது?

அணுக்கரு இணைவில் உருவாகும் வெப்பமானது அவை ஒன்றுடன் ஒன்று தகர்வுற்று நொறுங்கி சுருங்கும் நிகழ்வைத் தடுக்கிறது.

ஒண்ணுமே பிரியலையேப்பா!!

“பலூன் உள்ளே இருக்கும் காற்றழுத்தம் பலூனை பெரிதாக்க முயலுகிறது, பலூனின் ரப்பர் இழுவை சிறிதாக்க முயலுகிறது. இந்த இரு முயற்சிகளுக்கும் இடையே ஒரு சமரசம் ஏற்படுவதால் பலூன் நிலைத்திருக்கிறது” இது புரிகிறதா, இதே மெக்கானிசம் தான், வெப்பம் அணுக்களை விலக்கியிருக்க வைக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஈர்ப்பு விசை இணைக்க முயலுகிறது. இந்த சமரசம் தான் வின்மீண்கள் நிலைத்திருக்க காரணம்.

விண்மீன் தோன்றியது சரி, அப்புறம் இந்த வெள்ளைக் குள்ள நட்சத்திரம்னு சொன்னிங்களே?!

குந்தித் தின்றால் குன்றும் மாலும் அல்லவா? அதே போலத்தான் விண்மீனில் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் எல்லாம் இணைந்து இணைந்து ஹீலியமா மாறிப் போச்சுனு வைங்க அப்புறம் என்னாகும்?

சூரியன் டக்குன்னு கருப்பாயிடுமா?

உள்ளே இருக்கும் எரிபொருள் (ஹைட்ரஜன்) தீரும் நிலை வரும் போது அதன் வெளிவட்டம் விலகிப் போய் விடும் மீதம் உள்ள உள்வட்டப் பகுதி சுருங்கி வெள்ளைக் குள்ளனாக மாறிப்போகும்.

சரி அதுக்கும் சுப்பிரமணியன் சந்திர சேகர் கண்டு பிடிச்சதுக்கும் என்ன சம்மந்தம்?

இந்த வெள்ளைக்குள்ளனோட நிறை நம்ம சூரியனோட நிறையில் 1.4 மடங்கு இருக்கும் வரைக்கும் ஒரு பிரச்சனையும் பண்ணாமல் இருக்கும். ஆனா 1.4 மடங்கு என்கிற எல்லையை ( இந்த எல்லைக்குப் பேர் ”சந்திரசேகர் லிமிட்”) தாண்டிடுச்சின்னா அது தன்னுள் இருக்கும் அணுக்களை தனக்குத்தானே ஈர்க்கும் வேகம் தாறுமாறா உயர்ந்து போகும். அணுக்கள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதி சிதைந்து நியுட்ரான் நட்சத்திரமா மாறிப் போகும்.

எப்பா எப்பா, அது என்னாப்பா நியுட்ரான் நட்சத்திரம்?

ஒரு அணுன்னா உட்கருவுல நேர்மின் சுமையுடைய (தமிழ்ல பாசிட்டிவ்னு சொல்வாங்க)

 புரோட்டான், அப்புறம் எந்த மின்சுமையும் இல்லாத மிக்சர் சாப்பிடுற நியுட்ரான் இருக்கும். அப்புறம் இந்த எதிர் மின் சுமை ( அதே தான் நெகட்டிவ்) உடைய எலக்ட்ரான் என்கிற துகள்  அணுக்கருவைச் சுற்றி சுற்றி வலம் வந்தபடி இருக்கும். பாசிட்டிவான புரோட்டான்களும் நெகட்டிவான எலக்ட்ரான்களும் சம எண்ணிக்கையில் இருந்தா தான் அது நடுநிலையான அணு. ஏதாவது ஒண்ணுல கூட போயிடுச்சின்னா அயனி ஆயிடும்.

அதுல்லாம் நான் இஸ்கூல்ல படிச்சிருக்கே மேல சொல்லு தல!!

இப்ப இந்த பேரதிக ஈர்ப்பு ஆற்றலால் ஈர்க்கப்படும் அணுக்கள் தங்களுக்குள் மோதும் போது பாசிட்டிவான எலக்ட்ரான்களும் நெகட்டிவ் புரோட்டான்களும் ஒண்ணாக் கூடி நியுட்ரான்களா மாறிப் போய்விடும். அவை வேறு சம எண்ணிக்கையில் இருப்பதால் ஒண்ணுக் கூட மிஞ்சாது.

     இந்த அணுங்கறது ஒரு கால்பந்து மைதானம் அளவுக்கு பெரிசாக இருக்குன்னு வைங்க அப்போ அங்கே கீழே கிடக்கும் ஒரு கூழாங்கல்லு சைஸ் தான் அந்த அணுவோட உட்கரு.

அப்படின்னா அணுவோட உள்ளே வெற்றிடம் தான் நிறைய உள்ளதா??

     ஆமாம், ஆனா அது எலக்ட்ரான் சுத்தி சுத்தி வரும் வரைக்கும் தான். அணு தகர்வுற்று உட்கருவோடு கலக்கும் போது அந்த கால்பந்து மைதானம் சுருங்கி கூழாங்கல்லா பூடும். ஆனா வெயிட் என்னவோ அதே கால் பந்து மைதானம் அளவுக்கு இருக்கும். சோ நிறை அதிகமாக இருப்பதால் ஈர்ப்பு விசையும் மிக அதிக மடங்கு கூடிவிடும்.

     இப்படியாக கழுத தேஞ்சி கட்டெறும்பாக இல்ல இல்ல சித்தெறும்பாக மாறுகிற கதை தான் இந்த நியுட்ரான் நட்சத்திரத்தோட கதை.

     இப்படியாக அந்த நியுட்ரான் நட்சத்திரம் ஒரு மில்லியன் வருடங்களுக்கு தாக்குப் பிடிக்கும். அப்புறம் மேலும் தகர்ந்து சுருங்கி கருந்துளையாக மாறிவிடும். அந்த நிலையில் ஈர்ப்பு விசை மிக மிக மிக அதிகம். ஒளி கூட எஸ்கேப் ஆக முடியாது.

நிறுத்துப்பா போதும் இது தான் மொத அத்தியாயத்திலேயே சொல்லிட்டியே!!

சரி சரி ஓகே! அடுத்தவாரம் இந்த கருந்துளைக்கு “கருந்துளை” ன்னு காதுகுத்தி கெடா வெட்டி பேரு வச்சது யாரு என்னா மேட்டருன்னு விலாவாரியா பாப்போம்.