சுழலும் கருந்துளைகள் மூலம் ஒரு நாள் நாம் ஒரு விண்மீன் நாகரிகத்தை உருவாக்க முடியும்.

அறிவியல் மற்றும் கற்பனையின் விளிம்பில் ஒரு காலத்தில் நோபல் பரிசு பெற்றவரால் எழுப்பப்பட்ட ஒரு கேள்வி உள்ளது, இப்போது புதிய கண்களால் மீண்டும் பார்க்கப்படுகிறது: கருந்துளைகளின் சுழற்சியைப் பயன்படுத்தி ஒரு நாள் ஒரு விண்மீன் நாகரிகத்தை நாம் இயக்க முடியுமா?

1969 ஆம் ஆண்டில், இயற்பியலாளர் ரோஜர் பென்ரோஸ், சுழலும் கருந்துளைகளைச் சுற்றி சுழலும் மகத்தான ஆற்றலை மேம்பட்ட நாகரிகங்கள் ஒரு நாள் பயன்படுத்தக்கூடும் என்று முன்மொழிந்தார். அரை நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, சிலியின் சாண்டியாகோவில் உள்ள பெருநகர கல்வி அறிவியல் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர் ஜார்ஜ் பினோசெட், பென்ரோஸின் யோசனையைத் தூசி தட்டி அதற்குப் புதிய வாழ்க்கையை அளித்துள்ளார்.

“கொள்கையளவில், பிரித்தெடுத்தல் சாத்தியம்,” என்று பினோசே Space.com இன் அறிவியல் பத்திரிகையாளர் ராபர்ட் லியாவிடம் கூறினார், “மேலும் தொலைதூர எதிர்காலத்தில் ஒரு சமூகமாக நாம் எதிர்கொள்ளக்கூடிய சிக்கலான ஆற்றல் பிரச்சினைகளுக்கு இது ஒரு சுத்தமான மற்றும் திறமையான தீர்வாக இருக்கலாம்.”

அவரது புதிய ஆய்வறிக்கை ஒரு பொறியியல் வரைபடத்தை விவரிக்கவில்லை. அத்தகைய எந்தவொரு தொழில்நுட்பமும் நமது தற்போதைய எல்லைக்கு அப்பாற்பட்டது. அதற்கு பதிலாக, நமது தற்போதைய உலகின் வரம்புகளுக்கு அப்பால் – கருந்துளைகள் அண்ட டைனமோக்களாக செயல்படக்கூடிய தொலைதூர எதிர்காலத்தைப் பார்க்கும்படி அது நம்மைக் கேட்கிறது. முதல் படி எப்போதும் எல்லைகளைத் தள்ளத் துணிவது.

அண்ட சுழல் மண்டலங்கள்

முதல் பார்வையில், இந்த யோசனை அற்புதமானதாகத் தெரிகிறது, சாத்தியமற்றது கூட. கருந்துளைகள் அவற்றின் கடுமையான ஈர்ப்பு விசை மற்றும் ஊடுருவ முடியாத நிகழ்வு எல்லைகளுக்கு பெயர் பெற்றவை. அவை சூரிய பேனல்கள் அல்லது மின் கட்டங்களுக்கு இயற்கையான கூட்டாளிகளாகத் தெரியவில்லை. நீங்கள் அதில் ஒரு விசையாழியைக் கட்ட முடியாது.

ஆனால் சுழலும் கருந்துளைகளைச் சுற்றி அசாதாரணமான ஒன்று நடக்கிறது – கெர் கருந்துளைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது – இது அவற்றை நிலையான வகையிலிருந்து பிரிக்கிறது.

“கெர் கருந்துளைகள் ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்தில் சுழலும் திறன் கொண்டவை” என்று பினோசெட் விளக்கினார். “பிரபஞ்சத்தில் வேறு எந்த பொருளும் இதைச் செய்ய முடியாது, ஏனெனில் மையவிலக்கு விசைகள் அதை கிழித்துவிடும்.”

இந்த கருந்துளைகள் சுழலும்போது, அவை விண்வெளி நேரத்தையும் அவற்றுடன் இழுத்துச் செல்கின்றன – இது பிரேம் இழுத்தல் அல்லது லென்ஸ்-திரிரிங் விளைவு எனப்படும் ஒரு நிகழ்வு. இது எர்கோஸ்பியர் எனப்படும் நிகழ்வு அடிவானத்திற்கு வெளியே ஒரு சுழலும் பகுதியை உருவாக்குகிறது, அங்கு ஒளி உட்பட எதுவும் சுழற்சியில் அடித்துச் செல்லப்படுகிறது.

இந்த வினோதமான பகுதியில், கருந்துளையால் இழுக்கப்படும் விண்வெளி-நேர துணியில் வெறுமனே அமர்ந்திருப்பதன் மூலம் பொருள்கள் இயக்க இயக்கத்தைப் பெறுகின்றன. எனவே, இந்த பகுதியை ஆற்றலுக்காகப் பயன்படுத்துவது யோசனை.

இயற்கையின் கருந்துளை பேட்டரிகள்

ஆழமான இடத்தில், இயற்கை ஏற்கனவே இந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்த ஒரு வழியைக் கண்டுபிடித்துள்ளது. குவாசர்களைத் தவிர வேறு எதையும் பார்க்க வேண்டாம் – விண்மீன் திரள்களின் மையங்களிலிருந்து கதிர்வீச்சின் அற்புதமான ஜெட்கள். இந்த ஒளிரும் பீக்கன்கள் மிகப்பெரிய கருந்துளைகளால் இயக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் சுழலும் வட்டுகள் வாயு மற்றும் தூசி உள்நோக்கி சுழலும்போது மில்லியன் கணக்கான டிகிரி வரை வெப்பமடைகின்றன.

அந்தப் பொருளின் ஒரு பகுதி விழுங்கப்படுகிறது. ஆனால் ஒரு பகுதி கருந்துளையின் துருவங்களில் சார்பியல் ஜெட் விமானங்களாக வெளிப்புறமாக வீசப்படுகிறது, இது கிட்டத்தட்ட ஒளியின் வேகத்திற்கு முடுக்கப்படுகிறது. இது மைக்ரோக்வாசர்களுடன் மிகச் சிறிய அளவிலும் நிகழ்கிறது, அங்கு வாயு மற்றும் தூசியின் ஒரு திரட்டல் வட்டு சூரியனை விட 10 முதல் 100 மடங்கு நிறை கொண்ட ஒரு சிறிய கருந்துளையைச் சுற்றி வருகிறது.

குவாசர்கள் மற்றும் மைக்ரோக்வாசர்கள் இரண்டிற்கும் பின்னால் உள்ள ஆற்றல் மூலமாக கருந்துளையின் சுழற்சி உள்ளது. அவை படிப்படியாக இந்த ஆற்றலைக் கைவிடும்போது, அவை மெதுவாகின்றன – இறுதியில் நிலையானதாகின்றன, அல்லது இயற்பியலாளர்கள் ஸ்வார்ஸ்ஸ்சைல்ட் கருந்துளைகள் என்று அழைக்கிறார்கள், அவற்றின் நிறை மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகிறது.

‘60களில் இருந்து ஒரு துகள் தந்திரம்

பென்ரோஸின் அசல் யோசனை அக்ரிஷன் டிஸ்க்குகளைப் பற்றியது அல்ல, மாறாக எர்கோஸ்பியரைப் பற்றியது.

ஒரு மோட்டார் இல்லாமல், வெறும் மந்தநிலையிலிருந்து சுழலும் ஒரு கரோசலை கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒரு குழந்தை அதன் மீது ஒரு பந்தை வீசுகிறது, பந்து அது வந்ததை விட வேகமாக மீள்கிறது. இந்த செயல்பாட்டில், கரோசல் சிறிது வேகத்தைக் குறைக்கிறது – கரோசலின் சுழற்சியிலிருந்து வரும் பந்தில் உள்ள கூடுதல் ஆற்றல்.

இப்போது குழந்தையை மிகவும் மேம்பட்ட நாகரிகத்துடன் மாற்றவும். ஒரு பந்திற்கு பதிலாக, அவை சுழலும் கருந்துளையை நோக்கி ஒரு துகளை ஏவுகின்றன. அந்த துகளின் ஒரு பகுதி தப்பிக்கிறது – அது வந்ததை விட அதிக ஆற்றலைச் சுமந்து செல்கிறது. கருந்துளை மெதுவாகிறது, எப்போதும் சற்று.

“பென்ரோஸ் கற்பனை செய்தது என்னவென்றால், நாம் ஒரு கருந்துளையின் சுழற்சி திசைக்கு எதிராக ஒரு துகளை ஏவுகிறோம்,” என்று பினோசெட் Space.com உடனான நேர்காணலில் கூறினார், “மேலும் இந்த துகளின் ஒரு பகுதி ஆரம்பத்தில் ஏவப்பட்ட துகளை விட அதிக ஆற்றலுடன் நமக்குத் திரும்புகிறது.”

இது அனைத்தும் உண்மையான இயற்பியல். ஆனால் இது பெருமளவில் நடைமுறைக்கு மாறானது.

சாத்தியமற்றதை பொறியியல் செய்தல்

இன்று, நாம் கர்தாஷேவ் அளவில் ஒரு வகை I நாகரிகம் கூட இல்லை, இது நாகரிகங்களை அவற்றின் ஆற்றல் பயன்பாட்டின் மூலம் தரவரிசைப்படுத்துகிறது. நமது சொந்த கிரகத்தின் ஆற்றலை நாம் இன்னும் முழுமையாகப் பயன்படுத்தவில்லை. பினோசெட் நம்மை சுமார் 0.7 இல் வைக்கிறார்.

மைக்ரோகுவாசர்களின் சக்தியை அணுக, நாம் வகை II ஆக இருக்க வேண்டும் – நமது சூரிய மண்டலத்தின் அனைத்து ஆற்றலையும் சுரண்ட முடியும். குவாசர்களைப் பயன்படுத்த, நாம் ஒரு முழு விண்மீனின் ஆற்றலையும் பயன்படுத்தும் திறன் கொண்ட வகை III க்குச் செல்ல வேண்டும்.

“ஒருவேளை மிகப்பெரிய சிரமம் என்னவென்றால், சுழலும் கருந்துளையிலிருந்து ஆற்றலைப் பிரித்தெடுக்க, இந்த பொருட்களில் ஒன்று நமக்கு அருகில் இருக்க வேண்டும்,” என்று பினோசெட் கூறினார். “நமக்குத் தெரிந்தவரை, சூரிய மண்டலத்திலோ அல்லது அதன் உடனடி அருகிலோ எந்த கருந்துளைகளும் இல்லை.”

அருகில் அறியப்பட்ட நட்சத்திர-நிறை கருந்துளை, கையா BH1, 1,560 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ளது. மிக நெருக்கமான சூப்பர்மாசிவ் ஒன்று, தனுசு A*, நமது விண்மீனின் மையத்தில் அமைந்துள்ளது – பூமியிலிருந்து 26,000 ஒளி ஆண்டுகள். விண்மீன்களுக்கு இடையேயான பயணத்திற்கான திறனை நாம் வளர்த்துக் கொள்ளாவிட்டால், கருந்துளை ஆற்றல் ஒரு கனவாகவே இருக்கும்.

அப்படியானால், எட்டாத ஒன்றைப் படிப்பது ஏன்?

“மாணவர்கள் கருந்துளைகள் மற்றும் தொடர்புடைய தலைப்புகளைப் பற்றி சிந்திப்பது முக்கியம், ஏனெனில் அது அவர்களின் கல்விச் செயல்முறைக்கு பங்களிக்கிறது,” என்று பினோசெட் கூறினார். “இது அவர்களின் அறிவுசார் பசியைத் தூண்டுகிறது, மேலும் இது அவர்களை சிறந்த விஞ்ஞானிகளாக மாற்ற உதவுகிறது.”

அவர் கருந்துளைகளை ஒரு ஊக்கப் பலகையாகப் பயன்படுத்துகிறார். அவரது வரவிருக்கும் ஆய்வுக் கட்டுரைகள் கருந்துளைகள் வெப்பத்தை வெளியிடுகின்றன என்பதைக் காட்டும் ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு போன்ற நிகழ்வுகளைப் பற்றி விவாதிக்கின்றன.

“தனிப்பட்ட முறையில், நான் கருந்துளைகள் மற்றும் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிப் படிக்கிறேன், ஏனெனில் அது எனக்குக் கொடுக்கும் அறிவுசார் இன்பத்திற்காகவும், அது பிரபஞ்சத்தின் மகத்துவத்தின் முகத்தில் ஆழ்ந்த மனத்தாழ்மையைத் தூண்டுவதாலும்,” என்று அவர் கூறினார்.

அதுவே எல்லாவற்றிலும் மிகப்பெரிய ஆற்றலாக இருக்கலாம்: ஆர்வம்.

மூலம்: ZME அறிவியல் & தொழில்நுட்பம் / Digpu NewsTex