RSS

Daily Archives: Dec 9, 2009

ബിഗ്-ബാങ്ങിനും മുൻപു്

ബിഗ്-ബാങ് സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയെ ചോദ്യം ചെയ്യുന്ന ഒരു പഠനത്തെപ്പറ്റി

ഏകദേശം 1370 കോടി വർഷങ്ങൾക്കു് മുൻപു് ഒരു ബിഗ്-ബാങ്ങിലൂടെ  പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആരംഭം കുറിക്കപ്പെട്ടു എന്നതാണു് പ്രപഞ്ചോത്ഭവത്തെ സംബന്ധിച്ചു് ശാസ്ത്രലോകം ഇന്നു് പൊതുവേ അംഗീകരിക്കുന്ന തത്വം. ഈ തത്വത്തെ താങ്ങിനിർത്തുന്ന തൂണുകളിൽ പ്രധാനമായ ഒന്നു് ഡൊപ്ലെര്‍ എഫെക്റ്റ് എന്ന തത്വമാണു്. പ്രകാശസ്പെക്ട്രത്തിലെ ചുവപ്പുനിറം ഫ്രീക്വൻസി കുറഞ്ഞതും നീലനിറം ഫ്രീക്വൻസി കൂടിയതുമായതിനാൽ, ഗാലക്സികളിൽ നിന്നും മറ്റും നമുക്കു് ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിലെ സ്പെക്ട്രൽ ലൈനുകൾ ചുവപ്പിലേക്കോ (റെഡ് ഷിഫ്റ്റ്) അല്ലെങ്കിൽ നീലയിലേക്കോ (ബ്ലൂഷിഫ്റ്റ്) നീങ്ങി കാണപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ ആ പ്രകാശത്തിന്റെ ഉത്ഭവസ്ഥാനം നമ്മിൽ നിന്നും യഥാക്രമം അകന്നു് പോകുകയാണു്, അഥവാ അടുത്തു് വരികയാണു് എന്നു് തീരുമാനിക്കാനാവും. ഒരു പോലീസ്‌ വണ്ടിയിൽ നിന്നും മുഴങ്ങുന്ന സൈറണിന്റെ ശബ്ദം കേട്ടാൽ ആ വാഹനം നമ്മോടു് അടുത്തു് വരികയാണോ അതോ അകന്നുപോകുകയാണോ എന്നു് തീരുമാനിക്കാൻ കഴിയുന്ന അതേ രീതിയിൽ തന്നെ. ഭൂമിയിൽ എത്തുന്ന അസ്ട്രോണമിക്കൽ പ്രകാശങ്ങൾ പൊതുവേ റെഡ്‌ ഷിഫ്റ്റ്‌ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു എന്നതിനാലാണു് പ്രപഞ്ചം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന നിഗമനത്തിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ എത്തിച്ചേർന്നതു്. ഈ വികാസത്തിനു് ഒരു ആരംഭം ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നതിനാൽ സ്വാഭാവികമായും ഒരു ആദിസ്ഫോടനത്തിൽ നമ്മള്‍ എത്തുന്നു. ബിഗ്-ബാങ് സിദ്ധാന്തത്തെ താങ്ങിനിർത്തുന്ന മറ്റൊരു പ്രധാന തൂണു് ആദിസ്ഫോടനത്തിന്റെ മുഴക്കം എന്നു് വേണമെങ്കിൽ ആലങ്കാരികമായി പറയാവുന്ന, പ്രപഞ്ചം മുഴുവൻ നിറഞ്ഞുനിൽക്കുന്ന, 1964-ൽ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട മൈക്രോവേവ്‌ ബാക്ക്‌ഗ്രൗണ്ട്‌ റേഡിയേഷനാണു്.

അതായതു്, ഈ തിയറിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ആദിയിൽ, സമയമില്ലായ്മയുടെ ഏതോ “നിമിഷത്തിൽ”, സ്ഥലമില്ലായ്മയുടെ ഏതോ “അഗാധതയിൽ”, തികഞ്ഞ നിശബ്ദതയിൽ, പൂർണ്ണമായ അന്ധകാരത്തിൽ സംഭവിച്ച ഒരു ബിഗ്-ബാങ് വഴി “അനന്തമായ” ചൂടും സാന്ദ്രതയും നിലനിന്നിരുന്ന ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്നും സ്ഥലവും സമയവും രൂപമെടുക്കുകയായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചോത്ഭവത്തിലെ ഈ ബിന്ദുവാണു് സിന്‍ഗ്യുലാരിറ്റി എന്നറിയപ്പെടുന്ന സംഭവം. ബിഗ്-ബാങ്ങിനുശേഷം ഒരു സെക്കന്റിന്റെ നിസ്സാരമായ ഒരംശം സമയപരിധിക്കുള്ളിൽ (ഒരു കോമയും മുപ്പതു് പൂജ്യവും പിന്നിലുള്ളത്ര ചെറിയ ഒരു സമയത്തിനുള്ളിൽ) പ്രപഞ്ചം നമുക്കു് ഇന്നു് കാണാൻ സാധിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടിയ വലിപ്പത്തിലേക്കു് വികസിച്ചു എന്നു് ഗണിതങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നു. മുകളിൽ നമ്മൾ മനസ്സിലാക്കിയതുപോലെ, അതിനുശേഷം ഇന്നുവരെ പ്രപഞ്ചം നിരന്തരം കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വേഗതയിൽ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ആദിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം നിലവിലുണ്ടായിരുന്നതും ശൂന്യമായതുമായ ഒരു സ്പെയ്സിലേക്കു് പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയായിരുന്നില്ല, സ്ഥലവും കാലവും ആദിസ്ഫോടനത്തിലൂടെ ഒന്നുമില്ലായ്മയിൽ നിന്നും രൂപമെടുക്കുകയായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചവികാസത്തോടൊപ്പം സ്ഥലവും സഹകാലികമായി മാത്രം വികസിക്കുകയാണെന്നു് സാരം. ശൂന്യാകാശത്തിലെ ശൂന്യതയും ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഭാഗമായി രൂപമടുത്തതാണെന്നതിനാൽ ആ ശൂന്യതയല്ല പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലെ ഒന്നുമില്ലായ്മ എന്ന അവസ്ഥ കൊണ്ടുദ്ദേശിക്കുന്നതു്. ഇതുസംബന്ധിച്ചു് ചില തെറ്റായ ധാരണകൾ ചിലരെങ്കിലും പുലർത്തുന്നുണ്ടു് എന്നതിനാലാണു് ഇതിവിടെ സൂചിപ്പിച്ചതു്.

ഈ പ്രപഞ്ചവികാസത്തെ സമയപരമായി വിപരീതദിശയിൽ പിൻതുടർന്നാൽ, അഥവാ, പ്രപഞ്ചം സങ്കോചിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതായി സങ്കൽപിച്ചാൽ, നമ്മൾ 1370 കോടി വർഷങ്ങൾക്കു് മുൻപുണ്ടായിരുന്ന അവസ്ഥയിൽ എത്തിച്ചേരും: മുഴുവൻ ദ്രവ്യവും (ഐൻസ്റ്റൈന്റെ തത്വം വഴി ദ്രവ്യം=എനർജി) കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുന്ന, അനന്തമായ സാന്ദ്രതയും ഊഷ്മാവും നിലനിൽക്കുന്ന ബിഗ്-ബാങ് സിൻഗ്യുലാരിറ്റി എന്ന ബിന്ദുവിൽ. അവിടെ സംഭവിച്ച ആദിസ്ഫോടനം വഴി സ്ഥലകാലങ്ങളുടെയും ദ്രവ്യത്തിന്റെയും തുടക്കം കുറിച്ചുകൊണ്ടു് പ്രപഞ്ചം ജനിക്കുകയായിരുന്നു. ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി തിയറിയുടെ അടിത്തറയിൽ പണിതുയർത്തപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഈ തിയറി പൊതുവേ പ്ലോസിബിൾ ആണെങ്കിലും സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയുടെ ഗണിതങ്ങളിൽ അനന്തത (ഇന്‍ഫിനിറ്റി) ഒരു ഘടകമായി രംഗപ്രവേശം ചെയ്യുന്നതിനാൽ അവിടെ ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി തിയറി സത്യത്തിൽ പരാജയപ്പെടുകയാണു് ചെയ്യുന്നതു്. കാരണം, അനന്തമായ സാന്ദ്രത, അനന്തമായ ഊഷ്മാവു് മുതലായവ ഇല്ല എന്നതുപോലെതന്നെ, ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരു ബിന്ദുവിലെ കേന്ദ്രീകരണവും ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ ശക്തിയും സ്ഥല-കാലത്തിന്റെ ക്വാണ്ടം-ഘടനവഴി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടാമെന്നതും ഈ തിയറിയിൽ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ചുരുക്കത്തിൽ, ആദിസ്ഫോടനസമയത്തു് യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണു് സംഭവിച്ചതു് എന്നറിയാൻ ഐൻസ്റ്റൈന്റെ ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി തിയറി മാത്രം പോരാതെ വരുന്നു. ഇവിടെയാണു് അനുയോജ്യമായ ഒരു പരിഹാരം എന്ന രീതിയിൽ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റേതായ ഒരു ക്വാണ്ടം തിയറി (ക്വാണ്ടം തിയറി ഓഫ് ഗ്രാവിറ്റേഷന്‍) പ്രസക്തവും പഠനാർഹവുമാവുന്നതു്. പെൻസിൽവേനിയ സ്റ്റേറ്റ്‌ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ അസിസ്റ്റന്റ്‌ പ്രൊഫസർ ആയ മാർട്ടിൻ ബോയോവാൾഡ്‌ എന്ന ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഈ പഠനങ്ങളുടെ മുൻപന്തിയിൽ നിൽക്കുന്നവരിൽ ഒരാളാണു്. ചില ആനുകാലികങ്ങൾ ഒരു രണ്ടാം ഐൻസ്റ്റൈൻ എന്നുപോലും വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ബോയോവാൾഡ്‌ കഴിഞ്ഞ പത്തുവർഷമായി പഠനവിധേയമാക്കുന്ന ലൂപ്-ക്വാണ്ടം തിയറി ഓഫ് ഗ്രാവിറ്റേഷന്‍ എൺപതുകളുടെ അവസാനത്തോടെ വിഭാവനം ചെയ്യപ്പെടുകയും അതിനുശേഷം തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്ത ഒരു തിയറിയാണു്. ബോയോവാൾഡ്‌ അതേറ്റെടുക്കുകയായിരുന്നു. ഈ തിയറിയിൽ സ്ഥല-കാലം എന്നതു് സ്പെയ്സ്-റ്റൈം ആറ്റം എന്ന ചെറിയ ഏകകങ്ങളായി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു. അതുവഴി, ബിഗ്-ബാങ് സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയിൽ പ്രപഞ്ചം പൂജ്യത്തിലേക്കു് ചുരുങ്ങേണ്ടിവരുന്ന അസംഗത ഒഴിവാക്കാനാവുന്നു. സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയിലേതിനോടടുത്ത ഉയർന്ന എനർജിസാന്ദ്രത നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു വ്യവസ്ഥയിൽ സ്ഥല-കാല-കണികകൾക്കു് സ്വഭാവപരിണാമം സംഭവിക്കുന്നു എന്നതാണു് അതിനു് കാരണം.

സ്ഥല-കാല-കണികകളുടെ (സ്പെയ്സ്-റ്റൈം ആറ്റം) അസ്തിത്വം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിൽ തിരിച്ചറിയപ്പെടാത്തതിനു് കാരണം, അവയുടെ ഘടന ഒരു അവിച്ഛിന്നത (കണ്ടിന്യുവം) ആയാലെന്നപോലെ സാന്ദ്രമായതാണെന്നതാണു്. പക്ഷേ, ബിഗ്-ബാങ്-സിൻഗ്യുലാരിറ്റി പോലെ ഉന്നത ഊർജ്ജം നിലനിൽക്കുന്ന അവസ്ഥകളിൽ അവ കണികകൾ (ക്വാണ്ടം) എന്ന അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്വഭാവം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഥല-കാല-കണികകളുടെ നീളം, മീറ്ററിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഏകദേശം ഒരു കോമക്കും മുപ്പത്തഞ്ചു് പൂജ്യങ്ങൾക്കും ശേഷം വരുന്നത്ര ചെറിയ ഒരളവു് (പ്ലാങ്ക് ലെങ്ത്) ആണെന്നതിനാൽ, അവ ദ്രവ്യകണങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ചു് വളരെ വളരെ ചെറുതാണു്. ഇന്നു് ലഭ്യമായതിൽ ഏറ്റവും ശക്തമായ എലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിന്റെ റെസൊല്യൂഷൻ പോലും അവയെ കാണാൻ ആവശ്യമായതിനേക്കാൾ പലമടങ്ങു് കുറഞ്ഞതാണെന്നതിനാൽ, അവയുടെ അസ്തിത്വം നേരിട്ടു് തെളിയിക്കുക എന്നതു് അസാദ്ധ്യമാണു്. അതേസമയം, പരോക്ഷമായി അവയെ തെളിയിക്കാൻ ഗുരുത്വാകർഷണതരംഗങ്ങളും ന്യുട്രീനോകളും സഹായകമാവുമെന്നു് ബോയോവാൾഡ്‌ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഇവ രണ്ടും ദ്രവ്യവുമായി പരസ്പരപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടുന്നില്ല എന്നതിനാൽ, ആരംഭപ്രപഞ്ചത്തിലെ പ്ലാസ്മയിൽ നിന്നും നഷ്ടമൊന്നും സംഭവിക്കാതെ രക്ഷപെട്ടിട്ടുണ്ടാവണം. അതിനാൽ ഇവക്കു് ആദിസ്ഫോടനത്തിനു് തൊട്ടുശേഷവും ഒരുപക്ഷേ അതിനു് മുൻപും ആദിപ്രപഞ്ചത്തിൽ നിലനിന്നിരുന്ന അവസ്ഥകളെപ്പറ്റി വിവരങ്ങൾ നൽകാനാവും. സ്ഥല-കാല-കണികകളുടെ അസ്തിത്വം പരോക്ഷമായി മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയുന്ന മറ്റൊരു സാദ്ധ്യത പ്രകാശത്തിന്റെ ഗതിയിൽ സ്ഥല-കാല-ക്വാണ്ടത്തിന്റെ ആന്ദോളനങ്ങൾ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനമാണു്. ലൂപ്പ്‌-ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തത്വപ്രകാരം പ്രകാശതരംഗങ്ങൾ അവിച്ഛിന്നമല്ല. തരംഗദൈർഘ്യം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ചു് സ്ഥലത്തിന്റെ അഴികൾ പ്രകാശതരംഗത്തെ വക്രീകരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ഗതി വ്യത്യസ്തമായ വേഗതയിലാവും. സ്വാഭാവികമായും ഈ വ്യത്യാസം വളരെ നിസ്സാരമായിരിക്കുമെങ്കിലും ദൈർഘ്യം കൂടുന്നതനുസരിച്ചു് അതിന്റെ ആകെത്തുക ശ്രദ്ധാർഹമായ അളവിൽ എത്താമെന്നതിനാൽ വിദൂര ഉറവിടങ്ങളിൽ (ഗാമാ റേ ബഴ്സ്റ്റ്സ്) ഇവയുടെ തെളിവുകൾ കണ്ടെത്താനാവും.

ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറി അനുസരിച്ചു് സ്പെയ്സ്-റ്റൈം ക്വാണ്ടം എന്നതു് – സാധാരണ ദ്രവ്യ-എനർജി-ക്വാണ്ടങ്ങളിൽ നിന്നും വിഭിന്നമായി – നിലവിലിരിക്കുന്ന ഒരു സ്പെയ്സിലെ അസ്തിത്വങ്ങളല്ല. അവ തന്നെയാണു് സ്പെയ്സ്‌ എന്ന അസ്തിത്വത്തെ സൃഷ്ടിക്കുന്നതും, വളർത്തുന്നതും, രൂപവും ഭാവവും ഘടനയുമെല്ലാം നൽകുന്നതും. ഉദാഹരണത്തിനു്, സ്ഥല-കാലങ്ങൾ ഇല്ലാത്ത ഒരവസ്ഥയിൽ രണ്ടു് ബിന്ദുക്കളെ സങ്കൽപിച്ചാൽ – അവിടെ സ്ഥല-കാല-കണികകൾ ഇല്ലാത്തതിനാൽ – അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരം പൂജ്യമായിരിക്കും. അവിടേയ്ക്കു് നമ്മൾ ഏതാനും സ്പെയ്സ്‌-റ്റൈം-കണികകളെ പ്രവേശിപ്പിക്കുന്നു എന്നുകൂടി കരുതുക. അപ്പോൾ ആ ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരവും അതിനു് അനുസൃതമായി കൂടുന്നു. എത്ര കൂടുതൽ സ്ഥല-കാല-കണികകൾ നമ്മൾ അവിടേയ്ക്കു് പ്രവേശിപ്പിക്കുന്നുവോ അത്രമേൽ കൂടുതലാവും ആ ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരവും. സ്പെയ്സ്‌ രൂപമെടുക്കുന്നതു് ഈ വിധത്തിലാണു്. ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറിയിൽ സ്പെയ്സ്‌ ചെറിയ വ്യാപ്തകണികകളായി വിഭജിക്കപ്പെടുകയാണെന്നതിനാൽ, അവയ്ക്കു് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ദ്രവ്യത്തെ(=എനർജിയെ) മാത്രമേ ഉൾക്കൊള്ളാനാവൂ. കൂടുതലുള്ളതു് പിൻതള്ളപ്പെടുന്നു. താങ്ങാനാവുന്നത്ര ജലം സംഭരിച്ചുകഴിഞ്ഞ ഒരു സ്പോഞ്ച്‌ പിന്നീടു് നൽകപ്പെടുന്ന ജലം സ്വീകരിക്കുന്നില്ലാത്തതുപോലെ.

സ്ഥല-കാലങ്ങൾക്കു് സംഭവിക്കാവുന്ന വ്യതിയാനങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാൻ ആവുന്നു എന്നതാണു് ഈ തിയറിയുടെ പ്രത്യേകത. സ്ഥലവും കാലവും എന്നതു് പ്രപഞ്ചത്തിലെ “നാടകങ്ങൾക്കു്” അരങ്ങേറാനുള്ള ഒരു വേദി മാത്രമല്ല, അവ പ്രപഞ്ചപ്രതിഭാസങ്ങളിൽ സജീവമായി പങ്കെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നു് ലോകത്തെ ആദ്യമായി മനസ്സിലാക്കിയതു് ഐൻസ്റ്റൈനാണു്. വികസിക്കാനും ചുരുങ്ങാനും കഴിയുന്ന സ്ഥല-കാലങ്ങൾ വാനഗോളസംഘങ്ങളുടെ ചലനങ്ങൾ നിശ്ചയിക്കുക മാത്രമല്ല, ദ്രവ്യവുമായുള്ള പരസ്പരപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ വളരുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്ഥല-കാലങ്ങളുടെ ഈ സവിശേഷത ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറിയിൽ ക്വാണ്ടം തലങ്ങളിലേക്കു് വിപുലീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ദ്രവ്യകണികകളെ സംബന്ധിച്ച അറിവുകൾ സ്ഥല-കാല-കണികകളിലേക്കു് വ്യാപിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ പ്രപഞ്ചത്തെസംബന്ധിച്ച അടിസ്ഥാനപരമായ അറിവുകൾ ഏകോപിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിനു്, എലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിസത്തിലെ ക്വാണ്ടം തിയറിയിൽ ശൂന്യത (വാക്യും) എന്നതു്, പ്രകാശകണികകളായ ഫോട്ടോണുകളോ മറ്റുതരം കണികകളോ ഇല്ലാത്ത ഒരവസ്ഥയാണു്. അവിടെ എനർജി ലഭ്യമാക്കിയാൽ അതുവഴി പുതിയ കണികകൾ രൂപമെടുക്കും. അതേസമയം, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിലെ ക്വാണ്ടം തിയറിയിൽ ശൂന്യത സ്ഥലമോ കാലമോ, അഥവാ സ്ഥല-കാല-കണികകൾ ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥയാണു് – സങ്കൽപാതീതമായ തികഞ്ഞ ശൂന്യത! ഈ ശൂന്യതയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഓരോ എനർജിവർദ്ധനവും വഴി പുതിയ സ്ഥല-കാല-കണികകൾ ജന്മമെടുക്കും.

ഗുരുത്വാകർഷണം, ആ പേരു് വെളിവാക്കുന്നതുപോലെതന്നെ, ലക്ഷണമൊത്ത ഒരു ആകർഷണശക്തിയാണു്. ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഒരു കഷണം ദ്രവ്യം അതിന്റെ സ്വന്തം ഭാരത്തിൽ തകർന്നുവീഴാനുള്ള പ്രവണത പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. ഗോളത്തിനു് വേണ്ടത്ര ഭാരമുണ്ടെങ്കിൽ ഗുരുത്വാകർഷണം മറ്റെല്ലാ ശക്തികളേയും കീഴ്പ്പെടുത്തുകയും അതു് തമോഗർത്തത്തിന്റെ (ബ്ലാക്ക് ഹോള്‍) കേന്ദ്രബിന്ദുവിലേതുപോലുള്ള ഒരു സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയിലേക്കു് സാന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യും. പക്ഷേ, ലൂപ്പ്‌-ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തത്വപ്രകാരം വളരെ ഉയർന്ന എനർജിസാന്ദ്രതയിൽ സ്ഥല-കാലത്തിന്റെ ആണവഘടന ഗുരുത്വശക്തിയുടെ സ്വഭാവത്തിനു് മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ഗുരുത്വത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന സ്വഭാവമായ ആകർഷണം ആ അവസ്ഥയിൽ നേരെ വിപരീതമായി മാറി വികർഷണസ്വഭാവം സ്വീകരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റിയിലെ സ്പെയ്സിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയിൽ ശക്തികളുടെ സമതുലിതാവസ്ഥക്കു് മാറ്റം വരുന്നു എന്നതിനാൽ, അനന്തമായ ദ്രവ്യസാന്ദ്രത അസാദ്ധ്യമായിത്തീരുന്നു. ഈ തിയറിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ആരംഭപ്രപഞ്ചത്തിൽ വളരെ ഉയർന്നതെങ്കിലും നിശ്ചിതമായ സാന്ദ്രതയേ ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാൻ കഴിയൂ. (പ്ലാങ്ക് ഡെന്‍സിറ്റി: ഒരു ക്യുബിക്‌ മീറ്റർ വ്യാപ്തത്തിൽ 51-നോടു് തൊണ്ണൂറ്റഞ്ചു് പൂജ്യം ചേർത്താൽ കിട്ടുന്നത്രയും കിലോഗ്രാം അടങ്ങിയാലുള്ള സാന്ദ്രത) ഈ പരമാവധി അവസ്ഥയിൽ വികർഷണമായി മാറുന്ന ഗ്രാവിറ്റേഷൻ ആദിസ്ഫോടനത്തിനും സ്പെയ്സിന്റെ വികാസത്തിനും കാരണമാവുന്നു. ആരംഭദശയിൽ ത്വരിതഗതിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഈ വികാസത്തിന്റെ (കോസ്മിക് ഇന്‍ഫ്ലേഷന്‍) ശക്തി കുറയുന്നതോടെ മന്ദഗതിയിൽ ആവുന്നു. അതു് മിച്ചമുള്ള എനർജി ഉപയോഗിച്ചു് റീഹീറ്റിങ് എന്ന പ്രക്രിയക്കു് തുടക്കം കുറിക്കുകയും അതുവഴി പ്രപഞ്ചത്തിൽ ദ്രവ്യം രൂപമെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതായതു്, മറ്റു് പ്രപഞ്ചാരംഭമോഡലുകളിൽ നിരീക്ഷണങ്ങളെ തൃപ്തിപ്പെടുത്താൻ കോസ്മിക്‌ ഇൻഫ്ലേഷൻ എന്ന ആശയം “അഡ്‌ ഹോക്ക്‌” ആയി കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയായിരുന്നെങ്കിൽ, ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറിയിൽ ഈ വിശദീകരണം വഴി അതിനു് സ്ഥല-കാല-കണികകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ സ്വാഭാവികമായ ഒരു അടിത്തറ ലഭിക്കുന്നു.

സമയത്തിന്റെ ആരംഭം കുറിക്കുന്ന സിൻഗ്യുലാരിറ്റി എന്നൊരു സംഭവം ഇല്ല എങ്കിൽ, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ചരിത്രം അതിനു് മുൻപു് തുടങ്ങിയതാവണം എന്നൊരു സാദ്ധ്യത തള്ളിക്കളയാനാവില്ല. പ്രപഞ്ചാരംഭത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന സ്ട്രിംഗ്‌ തിയറി പോലുള്ള മറ്റു് ചില മോഡലുകളും ഈ ആശയത്തെ പിൻതുണക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും അവ ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറിയിൽ എന്നപോലെ സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയെ പൂർണ്ണമായി ഇല്ലായ്മ ചെയ്യുന്നില്ല. പകരം അവക്കു് ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ വീണ്ടും പുതിയ അനുമാനങ്ങൾ നടത്തേണ്ടിവരികയും ചെയ്യുന്നു. ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-തിയറിയിൽ ഇന്നത്തെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആരംഭദശയിലെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുടെ കാരണം ഇതിനു് മുൻപുണ്ടായിരുന്ന പ്രപഞ്ചം ഗുരുത്വാകർഷണശക്തിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ തകർന്നതുമൂലമാവാം എന്നതാണു് നിഗമനം. ഗുരുത്വാകർഷണം വികർഷണമായി മാറുന്ന നിലയിലേക്കു് എനർജിസാന്ദ്രത വർദ്ധിച്ചപ്പോൾ മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചപോലെ പ്രപഞ്ചവികാസം ആരംഭിക്കുകയായിരുന്നിരിക്കാം. കോസ്മോളജിസ്റ്റുകൾ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ “ബൌണ്‍സ്” എന്നു് വിളിക്കുന്നു. ഒരു ബിഗ്-ബൌണ്‍സിനു്‌ മുൻപുണ്ടായിരുന്നിരിക്കാവുന്ന പ്രപഞ്ചം ഇന്നത്തെ പ്രപഞ്ചത്തിനോടു് എത്ര തുല്യമായിരുന്നതായാൽ തന്നെയും, ദ്രവ്യത്തിന്റെയും എനർജിയുടെയും സാന്ദ്രതകൾ കടന്നുപോകേണ്ടിവരുന്ന യാദൃശ്ചികവും ശക്തവുമായ ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ദീർഘമായ ഘട്ടങ്ങൾ അവയെ സമൂലം അലങ്കോലപ്പെടുത്തുമെന്നു് സിമ്യുലേഷനുകൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ആദിസ്ഫോടനത്തിനു് മുൻപും പിൻപും ഉള്ള ആന്ദോളനങ്ങൾ തമ്മിൽ സാമ്യങ്ങൾ ഒന്നുംതന്നെയില്ല എന്നതിനാൽ, പഴയ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സകല ചരിത്രവും സ്ഫോടനസമയത്തെ ക്വാണ്ടം ഇഫെക്റ്റുകൾ വഴി പൂർണ്ണമായും നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. മറ്റു് വാക്കുകളിൽ, ബിഗ്-ബൌണ്‍സിലൂടെ പ്രപഞ്ചം പരിതാപകരമായ ഒരു “മറവിരോഗത്തിനു്” വിധേയമാവുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, ഐൻസ്റ്റൈന്റെ ജനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി ബിഗ്‌-ബാംഗ്‌-സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയിൽ പരാജയപ്പെടുമ്പോൾ, ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തിയറിക്കു് അവിടെ നിലനിൽക്കുന്ന അവസ്ഥകളെ നിയന്ത്രണാധീനമാക്കാൻ കഴിയുന്നു. ഈ തിയറിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ആദിസ്ഫോടനം എന്നതു് ഫിസിക്കൽ അർത്ഥത്തിൽ ഒരു ആരംഭമോ, ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ ഒരു സിൻഗ്യുലാരിറ്റിയോ അല്ല, അതു് അവിടെ നമ്മുടെ അറിവിനു് പ്രായോഗികമായ ഒരു പരിധി നിശ്ചയിക്കുകയാണു് ചെയ്യുന്നതു്. ബിഗ്‌-ബൗൺസിനു് ശേഷം ബാക്കിയാവുന്നതിനു് അതിനു് മുൻപുണ്ടായിരുന്നതിന്റെ ഒരു പൂർണ്ണമായ ചിത്രം നൽകാനാവില്ല.

ആദിസ്ഫോടനത്തിനും മുൻപുള്ള വിവരങ്ങൾ പ്രപഞ്ചം സൗകര്യപൂർവ്വം മറക്കുന്നു എന്നതു് അത്ര പ്രത്യാശാജനകമായ ഒരു കാര്യമല്ലെങ്കിലും ഭൗതികവ്യവസ്ഥകളിലും ദൈനംദിനജീവിതത്തിലും നമ്മൾ സ്ഥിരമായി കാണുന്ന ഒരു അടിസ്ഥാനപ്രശ്നത്തെ ന്യായീകരിക്കാൻ അതു് എന്തായാലും സഹായകമാണു്. തെർമ്മോഡൈനാമിക്സിലെ രണ്ടാം നിയമമായ “എന്‍ട്രോപ്പി” പ്രകാരം പ്രപഞ്ചത്തിൽ ക്രമഭംഗം തിരുത്താനാവാത്തവിധം നിരന്തരം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണു്. അതിന്റെ വെളിച്ചത്തിൽ നിത്യമായ ഒരു പ്രപഞ്ചം എന്നതു് അസാദ്ധ്യമാണു്. കാരണം, കാലാകാലമായി, നിത്യമായി നിലനിൽക്കുന്ന ഒന്നായിരുന്നെങ്കിൽ എൻട്രോപ്പി മൂലം പ്രപഞ്ചം പണ്ടേതന്നെ എത്തിച്ചേരുമായിരുന്ന ക്രമഭംഗം നമ്മൾ ഇന്നു് ഭൂമിയിലും ഗാലക്സികളിലും ദർശിക്കുന്ന ഘടനകളെ മുഴുവൻ അസാദ്ധ്യമാക്കിത്തീർക്കേണ്ടതായിരുന്നു. കോസ്മിക്‌ മറവി മൂലം പഴയ പ്രപഞ്ചത്തിലെ സകല ഇൻഫർമേഷനുകളും വിസ്മരിക്കപ്പെടുന്നു എന്നതിനാൽ സ്ഫോടനം വഴി രൂപമെടുക്കുന്ന പ്രപഞ്ചത്തിനു് കഴിഞ്ഞ പ്രപഞ്ചത്തിലെ “ചവറുകളുടെ” യാതൊരു ശല്യവുമില്ലാതെ ഒരു പുതിയ ആരംഭം സാദ്ധ്യമാവുന്നു. അതേസമയം, ഈ ലോകത്തിലെ തെർമ്മോഡൈനാമിക്സിൽ അതുപോലുള്ള ഒരവസ്ഥ ഇല്ല. അതിൻപ്രകാരം, ഇവിടെ എല്ലാ വ്യവസ്ഥയും അവയുടെ പരമാണുഘടനകളിൽ ഭൂതകാലത്തിന്റെ ഓർമ്മ നിലനിർത്തുന്നവയാണു്.

മാർട്ടിൻ ബോയോവാൾഡിന്റെ സ്വന്തം വാക്കുകളിൽ: “കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ ലൂപ്പ്‌-ക്വാണ്ടം-ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തിയറി പൂർണ്ണമായി എനിക്കും ഇതുവരെ മനസ്സിലായിട്ടില്ല. എനിക്കിനിയും ഒരുപാടു് കണക്കു് കൂട്ടേണ്ടതുണ്ടു്.”

അവലംബം: Martin Bojowald: Zurueck vor den Urknall

 

Tags: , ,