ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳ ಸುದ್ದಿ - ನಂಗರ್ಥಾಗಿದ್ದು ಹಿಂಗೆ!

ಏನು ಸುದ್ದಿ?

ಮೊನ್ನೆ ಗುರುವಾರ ಅಂದ್ರೆ ಫೆಬ್ರವರಿ ೧೧ ರಿಂದ ಎಲ್ಲ ಕಡೆ ತುಂಬಾ ಚರ್ಚೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ವಿಷಯ ಏನಪಾ ಅಂದ್ರೆ - ಗ್ರಾವಿಟೇಶನಲ್ ವೇವ್ಸ್ ನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿರುವುದು. ‘ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು’ ಅಂತ ನಾವು ಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಏನು ಓದಿದ್ದೆವೋ ಅವನ್ನ ಅಚ್ಚಗನ್ನಡದಲ್ಲಿ “ಸೆಳೆಕಸುವಿನಲೆಗಳು” ಅಂತನೂ ಕರಿಬಹುದು!.

ಯಾರು ಈ ಸುದ್ದಿ ಸಾರಿದ್ದು?

ಈ ‘ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆ' ಗಳನ್ನ ೨೦೧೫ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ ೧೫ ರಂದೇ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತಾದರೂ, ಅಮೆರಿಕಾದ NSF ನವರ ಹಣಕಾಸಿನ ನೆರವಿನಿಂದ ನಡೆಯುವ LIGO ನವರು ಫೆಬ್ರವರಿ ೧೧ರಂದು ಈ ವಿಷಯವನ್ನ ಎಲ್ರಿಗೂ ಸಾರಿದರು.

ಕೊಂಡಿ: https://www.ligo.caltech.edu/detection

ಯಾರು ಕಂಡು ಹಿಡಿದಿದ್ದು ?

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ನವರು ಕಂಡು ಹಿಡಿದಿದ್ದು.

LIGO ಅನ್ನುವುದು ಬಾನಂಗಳದಲೆ (cosmic gravitational waves) ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಮತ್ತು ಅವನ್ನ ಅಳತೆ ಮಾಡಲು ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡ ಒಂದು ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ (observatory). ಅಮೆರಿಕಾದ ವಾಶಿಂಗ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಲೂಸಿಯಾನ ಎಂಬ ಎರಡು ಕಡೆ ಸ್ತಾಪನೆಗೊಂಡಿರುವ - ಆದರೆ ಒಂದೇ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದಂತೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಒಂದು ಆಕಾಶ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ!.

California Institute of Technology ಮತ್ತು Massachusetts Institute of Technology ಅವರು ಸೇರಿಕೊಂಡು ನಡೆಸುವ ಈ ಆಕಾಶ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಕ್ಕೆ ಅಮೆರಿಕಾದ ಸರಕಾರೀ ಸಂಸ್ತೆಯಾದ National Foundation Research ಹಣಕಾಸಿನ ನೆರವು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

‘ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು’ ಅಂದ್ರೆ ಏನು ?

ಐಸಾಕ್ ನಿವ್ಟನ್ ನ ತಲೆ ಮೇಲೆ ಸೇಬು ಬಿದ್ದಿದ್ದು, ಆಮೇಲೆ ಅವ್ನು ಈ ಘಟನೆಯನ್ನೇ ತನ್ನ ಸಿದ್ದಾಂತಕ್ಕೆ ತಳಹದಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿ, ಭೂಮಿ ಚಂದ್ರನ್ನ ಎಳೆದು ಇಟ್ಕೊಂಡಿರೋದನ್ನ, ಸೂರ್ಯ ಭೂಮಿನ ಎಳೆದಿಟ್ಕೋಡಿರೋದನ್ನ ವಿವರಿಸೋದಕ್ಕೆ ಬಳಸಿಕೊಂಡಿದ್ದು ನಿಮಗೆಲ್ಲ ಗೊತ್ತಿರೋ ವಿಷಯಾನೆ ಆಲ್ವಾ?. ಹಂಗೇ, ಈ ನಿವ್ಟನ್ ಏನಾದರೂ ನಮ್ಮೂರ್ಕಡೆನೇನಾದ್ರೂ ಹಾಗಿದ್ರೆ, ತೆಂಗಿನ್ಮರದ ಕೆಳಗೆ ಕೂತುಕೊಂಡಿದ್ರೆ ಏನಾಗಿರ್ತಿತ್ತು ಅಂತ ಊಹಿಸ್ಕೊಂಡು ನೀವೂ ನಮ್ತರಾನೆ ನಕ್ಕಿದ್ದೂ ಉಂಟಲ್ವ?!.

ಗ್ರಾವಿಟೆಶನ್ ಅನ್ನುವುದು ಒಂದು ಫೋರ್ಸ್ (force) ಅನ್ನುವ ನಿವ್ಟನ್ ನ ವಾದವನ್ನ ಒಪ್ಪದ ಐನ್ಸ್ಟೀನ್, ಈ ಗ್ರಾವಿಟಿ ಬಗ್ಗೆ ತನ್ನದೇ ಆದ ಸಿದ್ದಾಂತವನ್ನ ಮುಂದಿಟ್ಟ. ಮತ್ತು ಈ ಅಲೆಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಅಂತನೂ ಹೇಳಿದ. ಈಗಿನ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಅಡ್ಡ ಬರುವ ಗಾಳಿ ದೂಳುಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಗುಂದದೆ ಗುಪ್ತವಾಗಿ ಎಷ್ಟು ದೂರ ಬೇಕಾದರೂ ಚಲಿಸುವ ಈ ಅಲೆಗಳು, ತನ್ನ "ವೇಗ ಅತ್ವ ದಿಕ್ಕನ್ನ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡು ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ" ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ.

‘ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು’ ಇನ್ನೂ ಸರಳವಾಗಿ! 

ನನ್ಗೊತ್ತು ಮೇಲಿನ ಸಾಲುಗಳು ನಿಮ್ಮ ತಲೆಮೇಲಿಂದ ಹಾರೋಯ್ತು ಅಂತ! ಈಗ ತಲೆಗೆ ಇಳಿಯೋತರ ಹೇಳ್ತೀನಿ ಕೇಳಿ!!

ಒಂದು ಶಾಂತವಾದ ಕೆರೆ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಲ್ಲನ್ನ ನೀರ್ ಮೇಲೆ ಎಸೆದರೆ, ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳು ಬರುತ್ತವೆ ಅಲ್ವಾ?. ದೊಡ್ಡ ಕಲ್ಲು ಎಸೆದರೆ ದೊಡ್ಡ ಅಲೆಗಳು!, ಚಿಕ್ಕ ಕಲ್ಲು ಎಸೆದರೆ ಚಿಕ್ಕ ಅಲೆಗಳು!!. ಅದೇ ಕಲ್ಲನ್ನು ಕೆರೆಯಲ್ಲಿ ಹತ್ತಿರ ಹೋಗಿ, ನಿಧಾನವಾಗಿ ಇಳಿಬಿಟ್ಟರೆ – ಕಲ್ಲು ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸದೆ ಇದ್ರೆ - ಅಲೆಗಳು ಬರ್ತಾವೆ? ಇಲ್ಲ ತಾನೇ?

ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿವರಣೆ ಕೊಡೋಕೆ ನಮ್ಮ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು space and time (ದೇಶ – ಕಾಲ) ಅನ್ನುವ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನ ಬಳಸಿ ಕೊಳ್ತಾರೆ. ಮನೆ “ಹೊರಗೆ”, ಮನೆ “ಒಳಗೆ” ಇವುಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಗಮಸಿಸಿ. ಇದರಿಂದ space ಅನ್ನೋ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. “ನಿನ್ನೆ”, “ಈವೊತ್ತು”, ಮತ್ತು “ನಾಳೆ” ಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನ ಊಹಿಸೋಕೊಳ್ಳಿ. ಇದು ನಮಗ time (ಕಾಲ) ಅನ್ನೋ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯಮಾಡುತ್ತೆ., 

ಈ space ಅಂಡ್ time ಅನ್ನೋ ಮೂಲಭೂತ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಮ್ಮ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ರಚನೆಯನ್ನ ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ space ಅಂಡ್ time ಗಳು ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡ ಅನ್ನೋ ಬಟ್ಟೆಯ ನೂಲುಗಳು.(Fabric of the cosmos). ಟೈಮ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪೇಸ್ ಅನ್ನು ಬಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿರೋ ಹತ್ತಿಯ ನೂಲುಗಳಂತೆ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ ಎಲ್ಲ ತಿಳಿಯಾಗುತ್ತೆ!

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಟೈಮ್ ಅಂಡ್ ಸ್ಪೇಸ್ - ಬಟ್ಟೆಯ ನೂಲುಗಳ ಹೋಲಿಕೆ  

ಚಿತ್ರ ಸೆಲೆ : physicsworld.com 

ಬಟ್ಟೆ ಉದಾಹರಣೆ ಅರ್ಥ ಆಗ್ಲಿಲ್ಲ ಅಂದ್ರೆ .... ಕೆರೆ ಮತ್ತು ಅಲ್ಲಿರೋ ನೀರನ್ನ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಕೆರೆ ಅನ್ನೋದು ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡ. ಕೆರೆಯಲ್ಲಿರೋ ನೀರು ಈ space ಅಂಡ್ time. ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿರೋ ವಿವಿಧ ಕಾಯಗಳು (ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಗ್ರಹಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ) ನಾವು ಕೆರೆ ದ್ರುಷ್ಟಾಂತದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ “ಕಲ್ಲು” ಇದ್ದಂತೆ.

ನೀರಲ್ಲಿರೋ ಕಲ್ಲು ಚಲಿಸದೆ, ಒಂದೇ ಕಡೆ ಇದ್ರೆ ಅಲೆಗಳು ಬರುತ್ವ? ಇಲ್ಲ ತಾನೇ?. ಹಾಗೆನೇ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿರೋ ಈ ಕಾಯಗಳು ತನ್ನ ದಿಕ್ಕನ ಬದಲಾಯಿಸೋಕೊಂಡು ಚಲಿಸದೆ ಇದ್ರೆ, ಅತ್ವ ತನ್ನ ವೇಗವನ್ನ ಬದಲಾಯಿಸೋಕೊಂಡು ಚಲಿಸದೆ ಇದ್ರೆ ಈ space ಅಂಡ್ time ಅನ್ನೋ ಕೆರೆಯಲ್ಲಿ “ಅಲೆಗಳು” ಹುಟ್ಟಲ್ಲ. ಅದೇ ಈ ಕಾಯಗಳು ತನ್ನ ವೇಗ ಅತ್ವ ದಿಕ್ಕನ್ನ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡು ಚಲುಸ್ತಾ ಇದ್ರೆ ಈ “space ಅಂಡ್ time” ಅನ್ನೋ ಶಾಂತವಾದ ಕೆರೆಯಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳು (ripple) ಹುಟ್ಟುತ್ತವೆ. ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಈ ಅಲೆಗಳೇ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು (gravitational waves).

ನೀರ ಮೇಲಿನ ಅಲೆಗಳು

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು - ಕಲ್ಪನೆ 

ಈ ಸೆಳೆತದ ಅಲೆಗಳನ್ನ space ಅಂಡ್ time (ದೇಶ ಕಾಲ)ನ ಉಬ್ಬುತಗ್ಗುಗಳು ಎಂದು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು! (curvatures in space and time). ನೀರಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳು ಹೇಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೋ ಹಾಗೆಯೇ ಈ space ಅಂಡ್ time ಅನ್ನೋ ನೂಲುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗಿರೋ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ (cosmos) ಈ gravitation waves ಗಳು ಉಬ್ಬು ತಗ್ಗು (curvature) - ಗಳಂತೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ನೀರಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗೋ ಒಂದು ಸುರುಳಿಯಕಾರದ ಅಲೆಯನ್ನ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ ಎಲ್ಲ ಅರ್ಥ ಆಗುತ್ತೆ! 

ಭೂಮಿಗೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿ ಹೇಗೆ ಬಂತು?

ಒಂದು ವಸ್ತುವು ತನ್ನ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಮಾಡಿಕೊಂಡು ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅತ್ವ ತನ್ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ (ಏರು ಅತ್ವ ಇಳಿತ) ಮಾಡಿಕೊಂಡು ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅಂತಹ ವಸ್ತುವು ಅಲೆಗಳನ್ನ ಹೊರಹಾಕುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಮೇಲೆ ನೋಡಿದ್ದೇವೆ. ಭೂಮಿ ಸೂರ್ಯನ “ಸುತ್ತ” ಸುತ್ತುತ್ತಾ ಇರೋದ್ರಿಂದ ಅದರ ದಿಕ್ಕೂ ಬದಲಾಗ್ತಾನೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸತತವಾಗಿ ದಿಕ್ಕು ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡು ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಭೂಮಿಯ ಮೈಯಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಹೊರ ಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ. 

‘ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಕಂಡು ಹಿಡಿಯುವಿಕೆ ಯಾಕೆ ಮುಖ್ಯ?

ಐನ್ಸ್ಟೀನ್ ಈ ಬಗ್ಗೆ ಮೊದಲು ಮಾತಾಡಿ ನೂರು ವರ್ಷ (1915)ಗಳಾಗಿದ್ರೂ, ಈ ನಡುವೆ ಈ ಸೆಳೆತದ ಅಲೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟೆಲ್ಲಾ ಚರ್ಚೆಗಳಾಗಿದ್ರೂ, ಇದುವರ್ಗೂ ಈ ಅಲೆಗಳನ್ನ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ಆಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಮೊನ್ನೆ LIGO ನವರು ಈ ಅಲೆಗಳನ್ನ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿ ಈ ಹಿಂದಿನ ಎಲ್ಲ ಚರ್ಚೆಗಳಿಗೆ ಜೀವ ಒದಗಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಈ ಅಲೆಗಳು ಇಲ್ಲ ಅಂತಾನೆ ಸಾಬೀತು ಆಗಿಬಿಟ್ಟಿದ್ದರೆ ಇಷ್ಟು ವರ್ಷಗಳ ಈ ವಿಜ್ಞಾನದ ಚರ್ಚೆಗಳು ಹೊಳೆಯಲ್ಲಿ ಹುಣಿಸೆ ಹಿಂಡಿದಂತೆ ನಿರುಪಯುಕ್ತವಾಗ್ತಾ ಇತ್ತು. ಆ ಸಂಬಂದಿತ ಸಿದ್ದಾಂತಗಳನೆಲ್ಲ ತಿಪ್ಪೆಗೆಸಿಯಬೇಕಾಗಿತ್ತು!

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿ ಅಳತೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಏನು ಲಾಭ?

ಈ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವುದು, ಗಮನಿಸಿ ಅಳತೆ ಮಾಡುವುದು ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಸೃಷ್ಟಿ ಮತ್ತು ವಿಕಾಸವನ್ನ ತಿಳಿಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದಾರಣೆಗೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳನ್ನೇ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಈ ಕುಳಿಗಳಿಂದ ಏನು ಅಂದ್ರೆ ಏನೂ ಹೊರಬರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬೆಳಕೂ ಸಹಾ ಈ ಕುಳಿಗಳಿಂದ ಹೊರಬರಕ್ಕೆ ಆಗದೆ ಇರೋದ್ರಿಂದ ಕುಳಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ – ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ - ಏನೂ ಮಾಹಿತಿ ತಿಳಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ತನ್ನ ದಿಕ್ಕು ಅತ್ವ ವೇಗವನ್ನ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡು ಈ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಚಲಿಸ್ತ ಇರೋದ್ರಿಂದ ಇವುಗಳು ಹೊರಹಾಕುವ ಇವುಗಳ gravitation waves ಗಳನ್ನ ನಾವು ಹಿಡಿದು ಅಳತೆಮಾಡಿದ್ದೇ ಆದ್ರೆ ಈ ಕುಳಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಇದೇ ರೀತಿ ಈ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿವಿಧ ಕಾಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿನೂ ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಮೊನ್ನೆ ನಡೆದಿದ್ದು ಏನು?

ಈ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳಿಂದ, ಬೆಳಕನ್ನೂ ಸೇರಿಸ್ಕೊಂಡು – ಏನೂ ಸಹಾ ಹೊರಬರದೆ ಇದ್ರೂ, ಗ್ರಾವಿಟೇಶನ್ ಅಲೆಗಳು ಹೊರಬರುತ್ತವೆ ಅಂತ ನಾವು ನೋಡಿದ್ವಿ. ಸುಮಾರು ಬಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಎರಡು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದದ್ದರಿಂದಲೇ ಉಂಟಾದ ಅಲೆಗಳು, ಅಂದು ಅಲ್ಲಿಂದ ಹೊರಟ ಆ ಅಲೆಗಳು ೨೦೧೫ ರಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ LIGO ನವರ ಕೈಗೆ ಸಿಕ್ಕಿವೆ!. ಈ ಅಲೆಗಳನ್ನ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದ ಮೇಲೆ ತಿಳಿದಿದ್ದು ಇವು space ಅಂಡ್ time ಅನ್ನೋ ನೂಲು (fabric) ಗಳಲ್ಲಿ ಉಂಟಾದ ಸುಕ್ಕಿನ (warping)ನ ಮಾಹಿತಿ .

ಈ ಉಬ್ಬು ತಗ್ಗು (curvature in space and time) ಗಳೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಅಂತ ಈಗಾಗೆಲೇ ನಿಮಗೆ ಅರ್ಥ ಆಗಿದೆ ಅಲ್ವ!

LIGO ನವರು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಸಂಶೋದನ ಬರಹವನ್ನ ಇಲ್ಲಿ ನೋಡಿ.

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102