tag:blogger.com,1999:blog-26634329399717598812012-01-19T18:11:57.291-08:00విజ్ఞానశాస్త్రాన్ని తెలుగులో రాయగలమని రాసి చూపించటం!రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.comBlogger521100tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-58511257848204392582011-11-18T09:26:00.001-08:002011-11-18T09:30:23.983-08:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><br /><br /><b>16. శూన్యం యొక్క నిర్మాణ శిల్పం</b><br /><br /><br /><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><br /><br />విశ్వంలో అత్యంత సంక్లిష్టమైనది ఏది? <br /><br /><br /><br />భారత కథలో యక్ష ప్రశ్న లాంటి ప్రశ్న ఇది.<br /><br /><br /><br />ఈ ప్రశ్నకి సరి అయిన సమాధానం “శూన్యం” అని నేను చెబితే మీరు ఆశ్చర్యపోతారు.<br /><br /><br /><br />శూన్యం (vacuum) అంటే ఖాళీ అని మనం నేర్చుకున్నాం. ఖాళీ అంటే అక్కడ పదార్ధం లేదు, వికిరణం లేదు, ఏమీ లేదనే ఇన్నాళ్లూ మనకి నేర్పేరు. కాని గుళిక శాస్త్రం వచ్చిన తరువాత అదంతా తారుమారు అయింది. గుళిక శాస్త్రం ప్రకారం సూన్యం అనేది చాల నిండుగా ఉన్న ప్రదేశం, చాల చర్యాశీలత గల ప్రదేశం. శూన్యం నిండా అదృశ్యమైన రేణువులు ఉన్నాయి, శక్తులు ఉన్నాయి, బలాలు ఉన్నాయి. అసలు ఈ సృష్టి రహశ్యం శూన్యంలోనే ఉందని ఇప్పుడు బాగా చలామణీలో ఉన్న నమ్మిక. విశ్వవ్యాప్తంగా ఉన్న గురుత్వాకర్షణ శక్తిని తోసి రాజని క్షీరసాగరాలు జోరుగా పరిగెత్తుకుపోతున్నాయంటే దానికి కారణభూతమైన అదృశ్య శక్తి శూన్యంలోనే ఉందనిన్నీ, ఉల్లిగడ్డలా గుండ్రంగా ఉందని మనం అనుకుంటూన్న విశ్వాన్ని బల్లపరుపుగా చదును చేసేస్తూన్న అదృశ్య శక్తి సూన్యంలోనే దాగి ఉందనిన్నీ ఇటివల శాస్త్రవేత్తల సరికొత్త నమ్మకం. అసలు బృహత్ విస్పోటనంలోని బ్రహ్మ రహశ్యం శూన్యంలోనే దాగి ఉందని అంటున్నారు. <br /><br /><br />ఏ పుచ్చకాయో తిని పిచ్చెక్కిన వాడి ఆలోచనలా ఉన్న ఈ రకం ఆలోచనకి మూల స్థంబం గుళిక శాస్త్రపు సంస్థాపకులలో ఒకడైన హైజెన్బర్గ్ ఉటంకించిన సందిగ్ధ సూత్రం (principle of uncertainty). గుళిక శాస్త్రపు గణితంతో కుస్తీపడుతూ ఉన్న సమయంలో ఆ గణిత సమీకరణాలలో దాగి ఉన్న పరమ సత్యం ఒకటి హైజెన్బర్గ్ కళ్ల పడింది. ఆ సూత్రం పరమార్ధం ఏమిటంటే “మనం ఎంత విశ్వ ప్రయత్నం చేసినా ప్రకృతి రహశ్యాలు కొన్ని మనకి అసందిగ్ధంగా అవగాహన కావు. ఇది ప్రకృతి ధర్మం.” ఉదాహరణకి ఒక పరమాణు రేణువునే తీసుకుందాం. అదెంతో కొంత వేగంతో ప్రయాణం చేస్తూ ఉంటుంది కదా. దాని వేగాన్ని మనం దోష రహితంగా కొలవగలిన సందర్భాలలో దాని స్థానాన్ని నిర్ద్వందంగా నిర్ణయించలేము. అది ఎక్కడ ఉందో నిర్ద్వందంగా నిశ్చయించగలిగితే దాని వేగాన్ని దోష రహితంగా నిర్ణయించలేము. ఇదీ ఈయన చెప్పిన సిద్ధాంతంలోని సారాంశం. ఇక్కడ స్థలం – కాలం అనేవి జంట చలన రాశులు. మన సంప్రదాయంలో కూడ “సరస్వతి ఉంటే లక్ష్మి ఉండదు, లక్ష్మి ఉంటే సరస్వతి ఉండదు” అంటారు, అలాగన్న మాట. ఇలాంటి జంట రాశులు భౌతిక శాస్త్రంలో ఇంకా ఉన్నాయి. ఉదాహరణకి శక్తి – కాలం ఇటువంటి జంట రాశులే. ఒక పరమాణు రేణువుకి ఎంత శక్తి ఉందో నిశ్చితంగా మనం నిర్ణయించగలిగితే ఆ శక్తి ఆ రేణువుకి ఎప్పుడు సంక్రమించిందో నిశ్చయించలేము. ఈ రకం అసందిగ్ధ సంబంధాలు ఒక అసమాన్యమైన పర్యవసానానికి దారి తీశాయి. ఈ అసందిగ్ధ సంబంధాల వల్ల శూన్య ప్రదేశంలో ఎల్లప్పుడు అనంతమైనన్ని “కల్ల కణాలు” నీటి బుడగల్లా పుట్టి అత్యల్పకాలం అస్తిత్వం పొంది, వెనువెంటనే మాయమైపోతూ ఉంటాయి. అందుకనే ఈ పరిస్థితిని గుళిక నురుగ (quantum foam) అంటారు. <br /><br /><br />కాలము-శక్తి సందిగ్ధ సూత్రానికి తలఒగ్గే జంట రాశులు కనుక, మన శూన్య సాగరంలో బుడగలులా తలెత్తే కల్ల రేణువులు ఒక విచిత్రమైన లక్షణాన్ని ప్రదర్సిస్తాయి. వాటి ఆయుర్దాయం తక్కువైన కొద్దీ వాటిలో నిబిడీకృతమైఅన శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంటే, ఎక్కువ శక్తిమంతమైన బుడగలు (కల్ల కణాలు) తక్కువ కాలం బతుకుతాయి. శక్తి అన్నా గరిమ అన్నా ఒకటే కనుక ఎక్కువ గరిమ ఉన్న కల్ల కణాలు తక్కువ కాలం బతుకుతాయి. తక్కున గరిమ ఉన్న ఎలక్ట్రానుల వంటి కణాలు ఎక్కువ కాలం బతుకుతాయి. ఇదంతా ఆ హైజెన్బర్గ్ చలవ! ఇదంతా హైజెన్బర్గ్ ఉమ్మెత్తపువ్వు తిన్న తరువాత చెప్పిన కవిత్వం కాదు. ఇది పరమ సత్యం అని పరిశోధనశాలలో సా. శ. 1996 లో ప్రయోగాత్మకంగా రుజువయిన సత్యం. ఈ రకం పరిస్థితి సంభవమే అని ఎప్పుడో కాసిమిర్ అనే ఆసామీ జోస్యం చెప్పేడుట కూడా! ఇలా శూన్యంలో ఉన్న శక్తి సంపదని “శూన్య స్థానపు శక్తి” అంటారు.<br /><br /><br />ఇప్పుడు రంగం సిద్ధం అయింది కనుక ప్రాథమిక రేణువుల సంకర్షణ, కల్ల కణాలు, వగైరా విషయాలని మరొకసారి అవలోకిద్దాం. రేణువుల మధ్య జరిగే సంకర్షణలని లెక్క వేసేటప్పుడు ఈ శూన్య సముద్రంలో నిరంతరం అనంతంగా పుట్టుకొచ్చే కల్ల కణాల ప్రభావం కూడ లెక్కలోకి తీసుకోవాలి. కణాలు అనంతంగా ఉన్నాయి కనుక వాటితో జరిగే సంకర్షణలు కూడ అనంతగానే ఉంటాయి. ఇలా లెక్క అనంతం అయిపోయే సందర్భాలలో లెక్కని అదుపులోకి తీసుకొచ్చే పద్ధతిని ప్రతి ప్రమాణాంకితం (re-normalization) అంటారు. అవసరం లేకపోయినా కుతూహలం ఉన్న విద్యార్ధుల కోసం ఇక్కడ ఈ గణితంలో ఉన్న సూక్ష్మం టూకీగా చెబుతాను. ఈ సిద్ధాంతంలో వచ్చే గణిత సమీకరణాలని నిర్ద్వందంగా పరిష్కరించటం దుస్సాధ్యం అయిపోయినప్పుడు “వైకల్య విస్తరణ” (perturbation expansion) అనే బద్దింపు పద్ధతి లాంటి పద్ధతిని ఉపయోగించవలసి వస్తుంది. ఈ పద్ధతిలో మనకి కావలసిన పరిష్కారం అనంత శ్రేణి (infinite series) రూపంలో ఉంటుందని ఊహించుకుంటాం. ఈ శ్రేణిలోని అనంతమైన పదాలలో (infinite terms) మొదటి పదాన్ని మాత్రమే తీసుకుని లెక్క ముగిస్తే మనకి ఒక “రణ చిత్తు పరిష్కారం” (crude approximate answer) వస్తుంది, మొదటి రెండు పదాలని తీసుకుని లెక్క ముగిస్తే “చిత్తు పరిష్కారం” (approximate answer) వస్తుంది, మొదటి మూడు పదాలని తీసుకుని లెక్క ముగిస్తే “కొంచెం మెరుగైన పరిష్కారం” (better approximate answer) వస్తుంది. ఈ పద్ధతి ఏదో బాగుందే అని ప్రయత్నించి “రణ చిత్తు పరిష్కారం” ప్రయోగాలతో పోల్చి చూస్తే రెండూ 1 శాతం అవధిలో (within 1 percent) సరిపోయాయి. ఈ లెక్కని మరికొంచెం బాగు చేద్దామని “చిత్తు పరిష్కారం” లెక్క గడితే లెక్కంతా బోల్తా పడింది. లెక్క ఉత్తనే బోల్తా పడటం కాదు; ఈ లెక్క ప్రకారం సమాధానాలు అనూహ్యమైనంత పెద్ద సంఖ్యలుగా రావటం మొదలెట్టాయి. ఈ పరిస్థితి వచ్చినప్పుడు సమీకరణాలలో వైపరీత్యం (singularity) ఉందని అంటాం. అంటే మన వైకల్య విస్తరణ పద్ధతి పని చెయ్యలేదన్న మాట. అప్పుడు ఫైన్మన్ ప్రభృతులు ప్రతిపాదించిన ప్రతి ప్రమాణాంకితం చెయ్య వలసి వస్తుంది. <br /><br /><br />సూన్యం లోంచి ఇలా పుట్టుకొచ్చిన కల్ల రేణువులు జంటలుగా పుడతాయి: జంటలలో ఒకటి పదార్ధం, రెండవది ప్రతి పదార్ధం. కాబట్టే పుట్టిన వెనువెంటనే రెండూ నాశనం అయిపోతూ ఉంటాయి. వాటి జీవిత కాలం బుద్బుద ప్రాయం కనుక వాటిని గమనించటానికి కూడ తగినంత వ్యవధి ఉండదు. <br /><br /><br />“ఇదంతా బాగానే ఉంది కాని ఈ రకం చర్య భౌతిక శాస్త్రానికి మూల స్తంభం అయిన “శక్తి ని సృష్టించలేము, శక్తిని నిర్మూలించలేము” అనే శక్తి సంరక్షణ విహిత నియమానికి అతీత్రంగా ఉన్నట్లు కనబడుతోందే!” అని కంగారు పదవచ్చు. ఖాళీగా ఉన్న శూన్యాంలో శక్తి పూజ్యం. అక్కడ నుండి జంట జంటలుగా ఈ కల్ల రేణువులు ఎలా పుట్టుకొస్తున్నాయి? <br /><br />చిన్న ఉదాహరణతో స్పురణ ప్రయోగం చేద్దాం. మన ఖాతాలో జమ, ఖర్చు కలుపుకుని నికరం వెయ్యి రూపాయలు ఉన్నాయనుకుందాం. ఇప్పుడు అకస్మాత్తుగా జమలో ఒక రూపాయి పడి, వెనువెంటనే ఖర్చులో ఒక రూపాయి పడిందని అనుకుందాం. ఒక్క క్షణం పాటు జమలో ఒక రూపాయి ఎక్కువ ఉన్నట్లు కనిపించి వెనువెంటనే ఖర్చులో ఒక రూపాయి కనిపించటంతో నికరం వెయ్యి అలాగే ఉంటుంది. మంచి నిశిత దృష్టి ఉన్న వారికి చిన్న మెరుపులా ఒక రూపాయి కనిపించి మాయమైపోతుంది కదా. ఇదే విధంగా శూన్యం నుండి రేణువు, ప్రతిరేణువు పుట్టటం అనేది ఖాతాలో రూపాయి వెయ్యటం తియ్యటం అన్నమాట. <br /><br /><br />మన అనుభవంలో శక్తి ఎప్పుడూ ధనాత్మకంగానే కనిపిస్తుంది కనుక రుణాత్మకమైన శక్తిని ఊహించుకోవటానికి మనం అలవాటు పడలేదు. అయినా మన అనుభవ పరిధిలో రుణాత్మకమైన శక్తి లేకపోలేదు. గురుత్వాకార్షణనే తీసుకుందాం. ఒక బీడులో ఒక ఇనప గుండు ఉందనుకొండి. దానిని కొండ మీదకి లేవనెత్తాలంటే గురుత్వాకర్షణ శక్తికి వ్యతిరేకంగా పని చెయ్యాలి. అంటే మన శక్తి వెచ్చించి ఆ గుండుని పైకి లేవనెత్తాలి. మనం వెచ్చించిన శక్తి ఏమయింది? ఇప్పుడది ఆ గుందులో స్థితిజ శక్తి రూపంలో నిక్షిప్తమై ఉంది. అది ధనాత్మకమైన శక్తి అనుకుంటే ఇప్పుడా గుండు జరజరా జారుతూ కింది వస్తే దానికి రుణాత్మకమైన శక్తి సంక్రమించి, నిక్షిప్తంగా ఉన్న ధనాత్మకమైన శక్తిని రద్దు చేస్తుంది. ఇదే తర్కం ఉపయోగించి పైన ఉటంకించిన సంఘటనలు శూన్యంలో సతతం జరుగుతూ ఉంటాయని మనం ఊహించుకోవాలి.<br /><br /><br /><br />శూన్యంలో దాగి ఉన్న ఈ శక్తిని మనం శూన్య స్థానపు శక్తి అని అన్నాం కదా. ఇది విశ్వవ్యాప్తంగా ఉంది. విశ్వ వ్యాప్తంగా ఉన్న మరొక శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తి . ఈ గురుత్వాకర్షణ శక్తికే మనం మొదట్లో దైవత్వం అంటగట్టేం. కాని ఈ శూన్యస్తానపు శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తిని మించిన శక్తిలా అనిపిస్తోంది. విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతోందంటే గురుత్వాకర్షక శక్తిని అధిగమించే వికర్షణ శక్తి మరొకటి ఉండాలి. అదే శూన్యంలో దాగి ఉందని ఇప్పుడు పెద్దలు అంటున్నారు.<br /><br /><br />గురుత్వాకర్షణ శక్తిని మించిన వికర్షణ శక్తి నిజంగా ఉంటే 1920 దశాబ్దంలో అయిన్స్టయిన్ పడ్డ ఇబ్బందులు ఒక ఒడ్డుకి చేరతాయి. ఆయిన్స్టయిన్ సమీకరణాలు “ఈ విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతోంది మొర్రో” అంటూ మొర పెట్టుకుంటూ ఉంటే అయిన్స్టయిన్ నమ్మ లేదు. తన కంటికి అంతా స్థిరంగా కనిపిస్తూన్న ఈ విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతోందని గణిత సమీకరణాలు చెబుతూ ఉంటే – తన సిద్ధాంతం మీదే తనకి నమ్మకం కుదరక - వ్యాప్తి చెందుతూన్న విశ్వాన్ని ఆపటానికి ఆ సమీకరణాలలో ఒక స్థిరాంకాన్ని ఇరికించేడు. తరువాత విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతోందన్న ప్రమాణం హబుల్ చూపెడితే పొరపాటు తెలుసుకుని విచారించేడు. అప్పుడు అయిన్స్టయిన్ ప్రవేశపెట్టిన స్థిరాంకానికి ఇప్పుడు అర్ధం దొరికింది. గురుత్వాకర్షక శకి వెనక్కి లాగుతూ ఉంటే ఈ అదృశ్య శక్తి ముందుకి తోస్తోంది. ఈ “పెను గలాటా” లో గురుత్వాకర్షణ శక్తి గెలిచేటట్లు లేదు. అందుకని ఈ అదృశ్య శక్తికి “కృష్ణ శక్తి” అని పేరు పెట్టేరు. <br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-5851125784820439258?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-20716799087335748662011-07-11T07:29:00.000-07:002011-07-11T07:29:33.906-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><br />14. సమస్త సిద్ధాంతం అవసరమా?<br /><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు <br /><br /><br />ఈ విశ్వం యొక్క పుట్టుక, జీవన సరళి, గిట్టుక, మొదలైన ప్రగాఢమైన విషయాలు చర్చించేముందు విజ్ఞాన శాస్త్రంలో సిద్ధాంతాల పాత్ర అర్ధం చేసుకోవాలి. శాస్త్రీయ పరిభాషలో ‘సిద్ధాంతం’ అనేది ఒక నమూనా. నిజం అంతా మన అవగాహనలోకి రానప్పుడు, మనకి అర్ధమైన మేరకే కొన్ని నిబంధనలని పాటిస్తూ నమూనా నిర్మించుకుంటాం. ఈ నమూనాకి భౌతికమైన అస్తిత్వం లేదు; అది స్వకపోల కల్పితం. సిద్ధాంతాలనేవి కేవలం మన ఊహా ప్రపంచంలో కట్టుకున్న మేడలు. నమూనాలు, సిద్ధాంతాలు ఎన్నయినా నిర్మించుకోవచ్చు. వీటిల్లో కొన్ని నాసి రకం సిద్ధాంతాలు ఉంటాయి, కొన్ని మేలు రకం సిద్ధాంతాలు ఉంటాయి. శ్రేష్టమైన సిద్ధాంతాలకి కొన్ని మౌలికమైన లక్షణాలు ఉంటాయి. ఒకటి, సిద్ధాంతం తికమకలు లేకుండా, సరళంగా, అనవసరమైన స్థిరాంకాలు లేకుండా ఉండాలి. రెండు, మనం ప్రయోగాలలో గమనించే దృగ్విషయాలకి సిద్ధాంతాలు అనుగుణంగా ఉండాలి. అంటే, ప్రయోగానికే పై చెయ్యి. మూడు, ఒక సిద్ధాంతం భవిష్యత్తు గురించి తీర్మానం చేసినప్పుడు, ఆ తీర్మానం ప్రయోగం ద్వారా రుజువు చెయ్యటానికి అవకాశం ఉండాలి. అంటే సిద్ధాంత సౌధాలకి ప్రయోగాలు పునాదులుగా ఉండాలి.<br /><br />ఉదాహరణకి, ఎంపిడోక్లీస్ సృష్టి అంతా భూమి, నీరు, గాలి, అగ్ని అనే నాలుగు భూతాలతో నిర్మించబడిందని లేవదీసిన ఒక సిద్ధాంతాన్ని గ్రీకు తత్వవేత్త అరిస్టాటిల్ పరిపూర్ణంగా నమ్మేడు. ఈ సిద్ధాంతంలో క్లిష్టత లేదు; సులభంగా అర్ధం అవుతుంది. కాని ఈ సిద్ధాంతం తీరుకీ, ప్రయోగాల తీరుకి మధ్య పొంతన కుదరలేదు. అంతే కాకుండా ఈ సిద్ధాంతం భవిష్యత్తు గురించి ఏ అంచనాలు వెయ్యలేకపోయింది. నూటన్ లేవదీసిన గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం దీని కంటె మెరుగైనది. నూటన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం వస్తువులు ఒకదానిని మరొకటి ఆకర్షించుకుంటాయి. ఎలా? ఆ ఆకర్షణ బలం ఆయా వస్తువుల గరిమ మీద అనులోమ అనుపాతంలోనూ, ఆ వస్తువుల మధ్య ఉన్న దూరపు వర్గుకి విలోమ అనుపాతంలోనూ ఆకర్షించుకుంటాయి. ఈ విషయాన్ని గణిత సమీకరణంలా రాయటానికి ఒకే ఒక అనుపాత స్థిరాంకం వాడితే సరిపోతుంది. అంతే. ఈ సూత్రాన్ని పట్టుకుని సాగదీసి ఈ భూమి మీద చలన ధర్మాలని నిర్ణయించవచ్చు, ఆకాశంలో గ్రహ గమనాలని నిర్దేశించవచ్చు, గ్రహణాల పట్టువిడుపులు ఏయేవేళలలో జరుగుతాయో లెక్కకట్టి చూపవచ్చు, తోకచుక్కలు ఎప్పుడు కనబడతాయో జోశ్యం చెప్పవచ్చు. సిద్ధాంత పరంగా చెప్పినవన్నీ నిజమేనని ప్రయోగాల ద్వారా నిర్ధారించవచ్చు.<br /><br />ఏ భౌతిక సిద్ధాంతమూ శాశ్వతం కాదు. సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదనలు మాత్రమే. ఆవి చెల్లినన్నాళ్లు చెల్లుతాయి. ఆ సిద్ధాంతానికి వ్యతిరేకంగా ప్రయోగ ఫలితం కనబడిననాడు ఆ సిద్ధాంతం వీగి పోతుంది. అంటే ఏమిటన్న మాట? ఒక సిద్ధాంతం నిజమని మనం ఎప్పుడూ రుజువు చెయ్యలేము, కాని ఆ సిద్ధాంతం తప్పని రుజువు చెయ్యగలం. కనుక నమూనాలకి, సిద్ధాంతాలకి కూడ పుట్టుక, జీవితం, గిట్టుక ఉంటాయి. ఎంపిడోక్లిస్ లేవదీసిన చతుర్భూత సిద్ధాంతం 2,000 సంవత్సరాలు ఎదురులేకుండా బతికింది - నూటన్ దానిని కూలదోసే దాకా. నూటన్ లేవదీసిన గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం 300 ఏళ్లపాటు రాజ్యం ఏలింది – అయిన్స్టయిన్ వచ్చి దానిని సవరించే దాకా. నూటన్ తరువాత ఎంపిడోక్లిస్, అరిస్టాటిల్ ప్రభ్రుతుల సిద్ధాంతాలు నామరూపాలు లేకుండా కాలగర్భంలో కలిసిపోయాయి. కాని అయిన్స్టయిన్ ఎన్ని సవరింపులు చేసినా నూటన్ సిద్ధాంతాలు పూర్తిగా నశించిపోలేదు. ఎందువల్ల? మన దైనందిన కార్యక్రమాలలో నూటన్ సిద్ధాంతాలు చాలు. అవి అర్ధం చేసుకోవటం తేలిక. వాటిని వాడటం తేలిక. కళాశాలలో చదువుకునే విద్యార్ధులు కూడ అర్ధం చేసుకుని వాడగలరు. కనుక ప్రతి చిన్న విషయానికీ అయిన్స్టయిన్ అక్కరలేదు; గోటితో మీటగలిగేవాటికి గొడ్డలి ఎందుకు?<br /><br />మరి అయితే అయిన్స్టయిన్ సవరింపులు ఎప్పుడు అవసరమవుతాయి? విపరీతమైన గరిమ గల నక్షత్రాలు, క్షీరసాగరాలు, కాంతి వేగంతో తులతూగే పరమాణు రేణువులు మన నమూనాలో ఇరకవలసి వచ్చినప్పుడు నూటన్ సిద్ధాంతం పని చెయ్యదు. అప్పుడు అయిన్స్టయిన్ కావాలి. విశ్వవిద్యాలయపు స్థాయికి చేరుకుంటే కాని అయిన్స్టయిన్ అర్ధం కాడు. అవన్నీ సంక్లిష్టమైన భావాలు, అదంతా సంక్లిష్టమైన గణితం.<br /><br />పిపీలికాది బ్రహ్మ పర్యంతం ఈ విశ్వంలో ఉన్న ప్రతి పదార్ధాన్ని, ప్రతి బలాన్ని, ప్రతి ప్రవర్తనని ఒకే ఒక సిద్ధాంతంలో ఇమడ్చగలిగితే, ఒకే ఒక సూత్రంతో వర్ణించగలిగితే అదొక అందం. ముందస్తుగా, కాల గమనంతో పాటు ఈ విశ్వం ఎలా పరిణతి చెందుతోందో చెప్పే సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి. అవి ఈ రోజు ఈ విశ్వం ఎలాగుందో చెప్పగలిగితే రేపు ఈ విశ్వం ఎలాగుంటుందో చెప్పగలవు. రేపేమిటి? బిలియను సంవత్సరాల తరువాత ఈ విశ్వం ఎలా ఉంటుందో చెప్పగలవు ఈ సిద్ధాంతాలు. కాని “మొదట్లో ఈ విశ్వం ఎక్కడి నుండి వచ్చింది? ఎలా వచ్చింది? ఈ విశ్వం యొక్క ప్రాదుర్భావానికి కారకులు ఎవ్వరు?” మొదలైన ప్రశ్నలకి తాత్వికులు సమాధానాలు చెప్పాలి కాని శాస్త్రవేత్తలు కాదు. తాత్వికులని అడిగితే వారేమంటారు? ఈ విశ్వాన్ని సర్వశక్తి సంపన్నుడైన భగవంతుడు సృష్టించేడు అంటారు. కావచ్చుగాక! ఇదంతా ఆ భగవంతుడు లీల అయినప్పటికీ ఈ లీల అసంబద్ధంగా కాకుండా చాల క్రమబద్ధంగా, నియమబద్ధంగా ఉన్నట్లు కనబడుతోంది కదా. <br />నీళ్లు పల్లమెరుగుతున్నాయి. వేడి వస్తువులు చల్లారుతున్నాయి. గ్రహాలు గతులు తప్పకుండా సంచరిస్తున్నాయి. దేవుడు ఈ సృష్టిని ఒక క్రమమైన పద్దతిలోనే నడిపిస్తూన్నట్లు అనిపిస్తోంది కదా. కనుక దేవుడనేవాడు ఈ సృష్టిని జరిపినా ఆయన ఏదో ఆషామాషీగా చేసేసి ఉండడు; ఏదో ఒక కర్మ పద్ధతిలోనే చేసి ఉంటాడు. ఆ పద్ధతి ఏదో ఒకటి అయితే బాగుంటుంది కాని, పదిహేను పద్ధతులు, పాతిక మినహాయింపులు, పరక స్థిరాంకాలు ఉంటే అది దేవుడు చేసిన పనిలా ఉండదు, ఏదో కమిటీ చేసిన పనిలా ఉంటుంది.<br /><br />కాని సృష్టి అంతటికీ ఒకే ఒక సిద్ధాంతం కావాలని మంకు పట్టు పట్టటంలోనూ విజ్ఞత లేదు. తల్లి గర్భంలోని పిల్ల భూపతనం అయినది మొదలు భవిష్యత్తు ఎలా ఉంటుందో జాతకం రాయగలం. కాని, భూపతనానికి ముందు ఏమి జరిగిందో చెప్పటానికి ఈ జాతకం పనిచెయ్యకపోవచ్చు. జనన ఘడియల తరువాత వర్తించే జాతక సిద్ధాంతం పిండానికి వర్తించాలని ఏముంది? రెండింటికి ఒకే సిద్ధాంతం ఉంటే బాగానే ఉండొచ్చు. అలా లేకపోయినంత మాత్రాన వచ్చే నష్టం కూడ ఏమీ లేదు.<br /><br />ఇంతకీ చెప్పొచ్చేదేమిటంటే విశ్వాన్నంతటినీ, సర్వకాల సర్వావస్థలకీ సరిపోయే విధంగా ఒకే ఒక సమస్త సిద్ధాంతంతో వర్ణించటం సుసాధ్యం కాదేమో. అటువంటి భృహత్ ప్రయత్నానికి బదులు విశ్వం యొక్క జీవిత కాలాన్ని దశల వారీగా విడగొట్టి ఏ దశకి నప్పిన విధంగా, విడివిడిగా, పిల్ల సిద్ధాంతాలని నిర్మించుకోవచ్చు కదా. చూడండి, పిల్లల రోగాలకో వైద్యుడు, ఆడవాళ్ల రోగాలకి మరొక వైద్యుడు, కంటి రోగాలకి మరొకడు ఉన్నట్లే అణుప్రమాణంలో ఉన్న విశ్వానికో సిద్ధాంతం, క్షీరసాగరాల ప్రమాణంలో ఉన్న విశ్వానికి మరొక సిద్ధాంతం, పుట్టిన తరువాత పెరుగుదలకి ఒక సిద్ధాంతం, పుట్టకపూర్వం పరిస్థితికి ఇంకొక సిద్ధాంతం – ఇలా ఒక క్లిష్టమైన సమశ్యని ముక్కలుగా చేసి అధ్యయనం చెయ్యవచ్చు. ఉదాహరణకి సూర్యుడి చుట్టూ గ్రహాలు తిరిగే కక్ష్య ని నిర్ణయించటానికి ఆయా నభోమూర్తుల గరిమలు, వాటి మధ్య ఉండే దూరాలు తెలిస్తే చాలు; సూర్యుడికి ఆ వెలుగు, వేడి ఎక్కడనుండి వచ్చేయి, గ్రహగర్భంలో జరిగే చైతన్య ప్రక్రియలు ఏమిటి మొదలైన విషయాల ప్రసక్తి అనవసరం. <br /><br /><br />ఈ కోణంతో అలోచించి, ఎలాగో ఒకలాగ సరిపెట్టుకుందామా అంటే అదీ వీలయేటట్లు లేదు. ఎందుకంటే, ఈ రోజుల్లో విశ్వాన్ని వర్ణించటానికి స్థూలంగా రెండు అసంపూర్ణమైన సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి: సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం, గుళిక సిద్ధాంతం. సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం గురుత్వాకర్షణ బలం అంటే ఏమిటో, భారీ ఎత్తున విశ్వం కట్టడి, లక్షణాలు ఎలా ఉంటాయో చెబుతుంది. “భారీ ఎత్తున” అంటే ఈ సిద్ధాంతంలో దూరాలు ఒక కిలోమీటరు నుండి 10E24 కిలోమీటర్లు వరకు ఉండొచ్చు. స్థూలంగా విచారిస్తే ఈ సిద్ధాంతంలో లొసుగులు లేవు. పోతే, గుళిక సిద్ధాంతం అణుప్రమాణంలో పని చేస్తుంది. అంటే, ఈ సిద్ధాంతంలో దూరాలు మీటరులో ట్రిలియనో వంతు ప్రమాణంలో ఉంటాయి. ట్రిలియను ఊహించుకోవటం కష్టం కనుక, గుళిక సిద్ధాంతం అణుప్రమాణపు పరిధిలోనే పనిచేస్తుందని చెప్పి ఊరుకుంటాను. ఈ సిద్ధాంతంలోను లొసుగులు లేవు. ఈ సిద్ధాంతం ఎంత జయప్రదం అయిందంటే, ఈ సిద్ధాంతం వల్లనే ట్రాన్సిస్టర్లు, కంప్యూటర్లు, లేసర్లు, మొదలైన పరికరాలు నిర్మించటానికి వీలు పడింది. <br /><br />దురదృష్టవశాత్తు ఈ రెండు సిద్ధాంతాలకీ మధ్య పొత్తు పొంతనలు కుదరటం లేదు. ఈ రెండు సిద్ధాంతాలు ఒకే సారి నిజం కావటానికి వీలు లేదు. ఈ రెండు సిద్ధాంతాలని సంధాన పరచి, మరొక సరికొత్త ఉమ్మడి సిద్ధాంతం లేవదియ్యవలసిన అవసరం ఎంతయినా ఉంది. ఈ ఉమ్మడి సిద్ధాంతానికి పేరు కూడ పెట్టేరు: గుళిక గురుత్వ సిద్ధాంతం లేదా గుళికీకరించబడ్డ గురుత్వ సిద్ధాంతం (క్వాంటం థియరీ అఫ్ గ్రేవిటీ). ఇటువంటి సిద్ధాంతం ప్రస్తుతం మన దగ్గర లేదు. ఉంటే బాగుండుననే కోరిక ఉంది. ఇటువంటి గుళిక గురుత్వ సిద్ధాంతానికి ఉండవలసిన హంగులు ఏమిటో మనకి స్థూలంగా తెలుసు. అటువంటి సిద్ధాంతం మనం నిర్మించగలిగితే దానివల్ల మనకి సమకూరే లాభాల జాబితా కూడ మన దగ్గర ఉంది. “పెళ్లికి అంతా సిద్ధం; పెళ్లికూతురు దొరకడమే తరవాయి!” అన్నట్లు ఉంది పరిస్థితి. <br /><br />ఈ సమస్త సిద్ధాంతం దొరికిందని అనుకుందాం. అప్పుడు ఆ సిద్ధాంతం సమస్తాన్నీ వర్ణించి చెప్పగలగాలి. సమస్తమూ భవిష్యత్తులో ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో చెప్పగలగాలి. ఆ సమస్తంలో మనమూ ఒక భాగమే. కనుక సమస్త సిద్ధాంతం అంటూ ఒకటి ఉంటే గింటే అది మన ప్రవర్తనని కూడా చెప్పగలుగుతుంది. అంటే, ఆ సమస్త సిద్ధాంతాన్నీ నిర్మించగలిగే తాహతు మనకి ఉందో లేదో అన్న మీమాంశకి సమాధానం ఆ సిద్ధాంతమే చెప్పాలి. <br /><br />ఈ చక్రీయ తర్కం ఎలాగుందంటే --- నా చిన్నతనంలో జరిగిన సంఘటన చెబుతాను. నేను అమెరికా చదువుకుందికి వెళ్లిన కొత్తలోనే నాకు కంప్యూటర్లతో పరిచయం అయింది. ఆ కంప్యూటర్లు ఉపయోగించి జాతకాలు రాస్తే ఎలాగుంటుందోనన్న ఊహ మెరిసింది నా మదిలో. మా నాన్నగారు జాతకాలు చెప్పటంలో దిట్ట. అందుకని ఆయనని ఆశ్రయించి జాతకాలు రాయటం నేర్పమని అడిగేను. ఆయన గడియారం మీద వేళ చూసి, వేళ్లమీద ఏవేవో లెక్కలు చేసి, “నాయనా, నీ జాతకం ప్రకారం జాతక విద్య నీకు అబ్బదు. అనవసరంగా ఇటువంటి ప్రయోగాలతో కాలయాపన చెయ్యకుండా శ్రద్ధగా నీ చదువు నువ్వు చదువుకో.” అని నిరుత్సాహ పరిచేరు. అదే విధంగా ఆ సమస్త సిద్ధాంతం నిర్మించగలిగే స్థోమత మానవ జాతికి ఉందో లేదో ఆ సమస్త సిద్ధాంతమే చెప్పాలి కాబోలు!<br /><br />ప్రస్తుతం మన దగ్గర, అసమగ్రంగా, అసంపూర్ణంగా ఉన్న సిద్ధాంతాలతో పబ్బం గడిచిపోతోంది. ఎడారిలో ఎండమావిలా ఊరిస్తూన్న ఆ గుళిక గురుత్వ సిద్ధాంతం లేకపోయినంత మాత్రాన్న మన మనుగడకి వచ్చే ముప్పు ఏదీ కనబడటం లేదు. అటువంటప్పుడు అంతంత డబ్బు ఖర్చు పెట్టటం భాద్యతో కూడిన పనేనా అని సంశయం రావటం సహజం. <br /><br />కాని అదేమి చిత్రమో! చరిత్రలో ఎక్కడ చూసినా కుతూహలం అనేది మెదడులో ప్రవేశించిన తరువాత అది కుమ్మరి పురుగులా అలా గొలుకుతూనే ఉంటుంది. సందేహం నివృత్తి అయేవరకు బుర్రలో ఆ దురద తగ్గదు, దాహం తీరదు. ఆ దాహం తీరటానికి గమ్యం చేరుకోవటం ఎంత ముఖ్యమో ఈ ప్రయాణం కూడ అంతే ముఖ్యం. అందుకని పదండి ముందుకు పోదాం.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-2071679908733574866?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-1228316497604624872011-07-04T13:26:00.000-07:002011-07-04T13:26:44.112-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br />13. ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది? –మూడవ భాగం<br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><br /><b>1. ఆకారాలలో వికారాలు</b><br /><br />అయితే విశ్వం బంతిలా, గుండ్రటి ఆకారంలో, ఉందా? విశ్వం బంతిలా ఉండుంటే ఇంత రాద్ధాంతం చెయ్యవలసిన పనే ఉండేది కాదు; మొదట్లోనే విశ్వం బంతిలా ఉందనో, నారింజ పండులా ఉందనో, మా పెద్ద తెలుగు మేష్టారి ముక్కుపొడుం డబ్బాలా ఉందనో చెప్పేసి చేతులు కడిగేసుకుని ఉండేవాడిని. కాని ఈ బంతి నమూనా ఉత్తరోత్తర్యా ఉపయోగపడుతుంది. ఇప్పుడు గుండ్రంగా ఉన్నవన్నీ బంతులు కావని మనం గమనించాలి. సబ్బు బుడగ గుండ్రంగా ఉంటుంది, టెన్నిస్ బంతి గుండ్రంగా ఉంటుంది, బందరు లడ్డు గుండ్రంగా ఉంటుంది, గుండ్రంగా ఉన్న ఉల్లిపాయలు కూడ ఉంటాయి. వీటిల్లో విశ్వాకారం ఏ రకం “గుండ్రం” అన్నది తేల్చవలసిన ప్రశ్న. మరికొంచెం లోతుగా వెళదాం. <br /><br />యూకిలిడ్ నిర్వచనానికి తలఒగ్గిన గోళాకారం మనం రోజూ చూసే బంతి. రీమాన్ నిర్వచనానికి తల ఒగ్గిన గోళం ఎలా ఉంటుంది? ఈ ప్రశ్నకి సమాధానం అంచెల మీద ఊహించుకుందాం. వృత్తం (circle) అన్న మాటకి నిర్వచనం ఏమిటి? గుండ్రంగా ఉన్న పళ్ళెం అంచుని ఆనుకుని ఉన్న ఒంపు తిరిగిన రేఖ. పళ్ళెం (plate, disk) అన్న భావానికీ, ఉచ్చు (loop) అన్న భావానికీ తేడా ఉంది కదా. ఇప్పుడు బుడగ (bubble) అన్న మాటని గుండ్రంగా ఉన్న సబ్బు బుడగతో పోల్చుదాం. గోళం (sphere) అన్న మాటని గుండ్రంగా ఉన్న లడ్డుండతో పోల్చుదాం. ఇప్పుడు ద్వి-దిశాత్మకమైన (two-dimensional) పళ్లెం చుట్టూ ఉన్న పరిధి (లేదా ఉచ్చు) ఏక-దిశాత్మకం (one-dimensional) మాత్రమే అని గమనించండి. (గుండ్రంగా అమర్చిన దారం వెంబడి మనం "ఒకే ఒక దిశ"లో ప్రయాణం చెయ్యగలం. కనుక ఉచ్చుకి ఒకే కొలత లేదా ఒకే దిశ. ) అలాగే త్రి-దిశాత్మకమైన లడ్డుండ కీ ద్వి-దిశాత్మకమైన సబ్బు బుడగకీ మధ్య తేడా గమనించండి. (సబ్బు బుడగకి ఉపరితలం ఉంది కాని, మందం లేదు, కనుక దాని మీద రెండు దిశలలోనే ప్రయాణం చెయ్యగలం; ఒకటి అక్షాంశ దిశ, రెండోది రేఖాంశ దిశ). అంటే, గణిత పరిభాషలో వృత్తం "ఏక-దిశాత్మకమైన, పరిమితి లేని, ఒంపు తిరిగిన గీత". బుడగ "ద్వి-దిశాత్మకమైన, పరిమితి లేని, ఒంపు తిరిగిన ఉపరితలం (surface)". <br /><br />త్రి-దిశాత్మకమైన (3-dimensional) బుడగ ఎలా ఉంటుంది? ఈ రకం బుడగ మన అనుభవంలో సాధారణంగా తారస పడదు, కాని ఊహకి పరిమితి లేదు కదా: ఒక పెద్ద సబ్బు బుడగలో మరొక చిన్న సబ్బు బుడగని ఊహించుకోవటం కష్టం కాదు. (రబ్బరు బుడగలలోకి గాలి ఊది రకరకాల బొమ్మలు చేసే వీధి వ్యాపారులు బుడగలో బుడగ తెప్పించటం నేను చూసేను.) ఈ రకంగా ఊహించుకున్న సబ్బు బుడగ చూడటానికి "గుండ్రం" గానే ఉంటుంది, కాని అది నాలుగు "దిశలలో" వ్యాపించి ఉంటుంది (బుడగలో ఉన్న బుడగని వర్ణించటానికి "పొడుగు", "వెడల్పు", కాకుండా "లోతు" కూడా కావాలి కదా!). ఈ రకం "బుడగలో బుడగ" ని మీరు ఊహించుకోలేకపోతే బజారులో కొండపల్లి లక్క మనుష్యులని చూడండి. కొన్ని రకాల నమూనాలలో "మనిషి కడుపులో మరో మనిషి" ఉంటుంది - అలాగన్న మాట. ఈ లక్క మనుష్యుల నమూనా కంటె నాకు నచ్చిన మరొక నమూనా ఉంది. అదే గుండ్రటి ఉల్లిగడ్డ. ఉల్లిగడ్డలో ఎన్నో పొరలు - ఒక దానిలో మరొకటి ఉంటాయి కదా. పైనున్న గుండ్రటి పొర ఒక సబ్బు బుడగ లాంటిది, దాని లోపల పొర మరొక గుండ్రటి బుడగ లాంటిది. ఉల్లిగడ్డలో ఇటువంటి పొరలు ఎన్నో ఉంటాయి.<br /><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://4.bp.blogspot.com/--I6YcSEydok/ThIh8TiaDII/AAAAAAAAALk/SnWiyJS9WFA/s1600/BGtori_Hypersphere.jpg" imageanchor="1" style="margin-left:1em; margin-right:1em"><img border="0" height="256" width="320" src="http://4.bp.blogspot.com/--I6YcSEydok/ThIh8TiaDII/AAAAAAAAALk/SnWiyJS9WFA/s320/BGtori_Hypersphere.jpg" /></a></div><br /><br /><br /><br /> <br />బొమ్మ. అతిగోళాన్ని చిత్రించటానికి చేసిన రెండు ప్రయత్నాలు<br /><br /><b>2. నఖచిత్రం</b><br /><br />ఇంతవరకు నేర్చుకున్న విషయాల నేపథ్యాన్ని ఉపయోగించి మనకి గోచరమయ్యే విశ్వం యొక్క స్వరూపం ఎలా ఉంటుందో ఒక నఖ చిత్రంలా ఊహిద్దాం. ఇక్కడ రెండు నమూనాలు నిర్మించటానికి సావకాశం ఉంది. మొదట భూకేంద్ర నమూనాని (geocentric model) వర్ణించటానికి ప్రయత్నిస్తాను. ఈ నమూనాలో మనం భూమి మీద కూర్చుని విశ్వాన్ని చూస్తూ ఉంటాం. అప్పుడు పేద్ద ఉల్లిగడ్డ పొట్టలో, మధ్యని, ఒక గోళీకాయలా భూమి ఉందన్నమాట. మనకి గోచరమయ్యే ప్రతి గ్రహాన్ని, నక్షత్రాన్నీ, క్షీరసాగరాన్ని ఈ గోళీ నుండి సందర్భోచితమైన దిశలోనూ, దూరం లోనూ అమర్చుదాం. ఆధునిక ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు చెప్పేది ఏమిటంటే మనం భూమి నుండి దూరం వెళుతూన్న కొద్దీ కాలంలో కూడ వెనక్కి వెళుతూ ఉంటాం. అంటే ఉల్లిగడ్డ పైపొరలు సృష్టి జరిగిన కొత్త రోజులని సూచిస్తాయి. అన్నిటికంటె పైనున్న పొర, లేదా ఉల్లిగడ్డ చర్మం, సృష్టి కి మొదలు. బ్రహ్మాండ విచ్ఛిన్న వాదాన్ని నమ్మే వారికి అప్పుడే (అక్కడే) "బిగ్ బేంగ్" జరిగిందన్నమాట. <br /><br />పైదానికి ప్రత్యామ్నాయంగా ఆది శక్తిని కేంద్రంగా (big bang centric model) ఉపయోగించి మరొక నమూనాని తయారు చెయ్య వచ్చు. ఈ రెండు నమూనాలు ఒకదానికొకటి బొమ్మ-బొరుసు లాంటివి. ఒక రబ్బరు బుడగలో పై ఉపరితలం బొమ్మా, లోపలి ఉపరితలం బొరుసూ అయితే, బుడగ పేలిపోకుండా, చిరిగిపోకుండా, పై తలాన్ని లోపలికి, లోపలి ఉపరితలాన్ని పైకి వచ్చేటట్లు "బోర్లించేం" అనుకొండి. అటువంటి ప్రక్రియని సంకేతిక పరిభాషలో eversion (inversion ని పోలిన కొత్త మాట) అంటారు. అలాంటి ప్రక్రియ చెయ్యగలిగితే "భూ కేంద్రక నమూనా", "శక్తి కేంద్రక నమూనా", రెండూ సర్వ సమానాలు. ఈ వికారాలన్నీ అర్ధం కావాలంటే సంస్థితి శాస్త్రం (topology) అధ్యయనం చెయ్యాలి. <br /><br />ఈ చర్చని కొస ముట్టించే లోగా అయిన్స్టయిన్ రీమాన్ ని అంతలా ఎందుకు పొగిడేడో విచారిద్దాం. ఆయిన్స్టయిన్ రీమాన్ నమూనాని తీసుకుని దానికి చిన్న చిన్న మెరుగులు దిద్దేడు. రీమాన్ నమూనాలో స్థలానికి ఎన్ని కొలతలయినా ఉండొచ్చు: పొడుగు, గిడుగు, వెడల్పు, గిడల్పు, లోతు, గీతు, ఇలా ఎన్ని దిశలలో కావలిస్తే అన్ని దిశలలో నిరూపక అక్షాలు ఊహించుకుని స్థలాలు నిర్మించవచ్చు. ఈ అక్షాలు అన్నీ నిజ రేఖలే (real lines). రీమాన్ ప్రత్యేకించి పైకి అనకపోయినా ఈ నిజ రేఖలన్నీ స్థలం (space) యొక్క వ్యాప్తిని కొలుస్తాయి. ఇక్కడ అయిన్స్టయిన్ చేసిన సవరింపులు రెండే రెండు. ఒకటి, నాలుగు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన రీమాన్ క్షేత్రం తనకి చాలు అన్నాడు. రెండు, ఈ నాలుగు దిశలలో మూడు స్థల నిరూపక అక్షాలనీ (space coordinate axes), ఒకటి కాలం నిరూపక అక్షాన్నీ (time coordinate axis) సూచిస్తాయన్నాడు. ఈ నాలుగు అక్షాలు నిర్వచించే ప్రదేశం పేరు స్థల-కాల సమవాయం (space-time continuum) అన్నాడు. దీన్ని మనం స్థల-కాల క్షేత్రం (space-time field) అని కూడ అనొచ్చు.లేదా టూకీగా స్థలకాలం అనొచ్చు. ఇదంతా రీమాన్ పెట్టిన బిక్షే. ఈ రీమాన్ క్షేత్రంలో అయిన్స్టయిన్ తన సాధారణ సాపేక్ష సిద్దాంతం (General Theory of Relativity) అనే సౌధాన్ని లేవదీశాడు. యూకిలిడ్ క్షేత్రంలో నూటన్ నిర్మించిన గురుత్వాకర్షణ సిద్దాంత సౌధం కంటె అయిన్స్టయిన్ నిర్మించినది ఎంతో రమ్యమైన హర్మ్యం. <br /><br />మరయితే అయిన్స్టయిన్ చెప్పినదే ఆఖరి మాటా? పదకొండు కొలతలు అన్నాను కదా! వాటి మాటేమిటి? పిదప కాలపు సైంటిస్టులు పిదప కాలపు బుద్ధులతో అయిన్స్టయిన్ ని సవాలు చేస్తున్నారు. విశ్వానికి పది స్థల నిర్దేశపు కొలతలు (ten space dimensions) ఒక కాల నిర్దేశపు కొలత (one time dimension), వెరసి మొత్తం పదకొండు కొలతలు ఉన్నాయని వారు ఊహిస్తున్నారు. ఈ వాదనలో ఎంత పటుత్వం ఉందో కాలమే నిర్ణయించాలి. చూద్దాం.<br /><br /><b>3. ఇంతకీ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది?</b><br /><br />లక్క పిడతని చేతికి ఇచ్చి “ఇది ఏ ఆకారంలో ఉంది?” అని అడిగితే ఆ పిడతని ఇటూ, అటూ తిప్పి దాని ఆకారం నిర్ధారించవచ్చు. విశ్వం ఆకారం నిర్ధారణ చెయ్యటం అంత తేలిక పని కాదు. కనుక గణితం మీద ఆధారపడాలి. <br /><br />అయిన్స్టయిన్ సమీకరణాల ప్రకారం ఈ విశ్వం మూడు ఆకారాలలో ఏదో ఒక ఆకారంలో ఉండొచ్చు. నేను చెప్పబోయే ఆకారాలు మనకి పరిచయమైన స్థలానికి సంబంధించినవి కావు; నాలుగు దిశలలో వ్యాప్తి చెందినస్థలకాలానికి సంబంధించిన ఆకారాలు. వీటిని ఊహించుకోవటం మన తరం కాదు కనుక రెండు దిశల ప్రపంచాన్ని, మూడు దిశల ప్రపంచాన్ని ఉపమానాలుగా తీసుకుందాం. <br /><br />అయిన్స్టయిన్ నిర్మించిన సమీకరణాల ప్రకారం స్తలం (space) ఏ ఆకారంలో ఉందో తెలియాలంటే దాని వక్రత తెలియాలి. ఈ వక్రత స్థలంలో ఉన్న పదార్ధం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. మరి కొంచెం నిర్ధిష్టంగా చెప్పాలంటే పదార్ధం యొక్క సాంద్రత మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. పదార్ధం అన్నా శక్తి అన్నా ఒకటే కనుక, ఈ వక్రత పదార్ధపు సాంద్రత మీద, శక్తి సాంద్రత మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ రెండూ ఎక్కువగా ఉంటే స్థలం బాగా ఒంపు తిరిగి “గుండ్రటి” ఆకారంలోకి వస్తుంది. పదార్ధం తక్కువగా ఉంటే బాగా ఒంపు తిరగటానికి సాఅవకాశం లేక, “గుర్రపు జీను” ఆకారంలో ఉంటుంది. పదార్ధం ఎక్కువా కాకుండా, తక్కువా కాకుండా, సరిగ్గా తూకం వేసినట్లు ఉంటే, అప్పుడు వీశ్వానికి ఏ వక్రతా ఉండదు; “బల్లపరుపు” ఆకారం లో ఉంటుంది. ఇక్కడ, “గుండ్రం”, “గుర్రపు జీను”, “బల్ల” అనేవి మన అనుభవంలో ఉన్న ఆకారాల పేర్లు. వీటినే నాలుగిఉ దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన స్థలకాలంలో ఎలా ఉంటాయో ఊహించుకోవాలి. <br /><br />“సరిగ్గా తూకం వేసినంత” అంటే ఎంత? ఆయిన్స్టయిన్ సూత్రాల ప్రకారం లెక్క వేస్తే ఈ పదార్ధం సుమారుగా ఘనపు సెంటీమీటరుకి 2x10-29 గ్రాములు ఉంటుందని లెక్క తేలింది. మనందరికీ అర్ధం అయే భాషలో చెప్పాలంటే ఒక ఘనపు మీటరులో సుమారుగా ఆరు ఉదజని అణువులు చొప్పున ఉంటే ఈ విశ్వం “బల్లపరుపు” ఆకారంలో ఉంటుంది. ఇంకా ఊహించుకోటానికి వీలుగా చెప్పాలంటే మన భూమి ఆక్రమించినంత స్థలంలో ఒక నీటి బిందువు చొప్పున ఈ విశ్వంలో పదార్ధం ఉంటే అప్పుడు ఈ విశ్వం ఆకారం బల్లపరుపుగా ఉందని మనం అనుకోవచ్చు.<br /><br />పైన చెప్పిన లెక్క వేసినప్పుడు విశ్వంలోని పదార్ధాన్ని అంతటినీ గుండకొట్టి పిండారబోసినట్లు పల్చగా విస్వవ్యాప్తంగా పరిస్తే ఒకొక్క ఘనపు మీటరు ప్రదేశంలో ఉరమరగా ఆరేసి ఉదజని అణువులు ఉంటాయన్నమాట. కనుక విశ్వాకారం తెలియాలంటే విశ్వంలో పదార్ధపు సగటు సాంద్రత తెలియాలి. ఈది ఎలా కొలవటం? శక్తిమంతమైన దుర్భిణి సహాయంతో వీశ్వం నలుమూలలా ఏయే పదార్ధాలు (క్షిఋఅసాగరాలు, నక్షత్రాలు, తేజోమేఘాలు, వగైరా) ఉన్నాయో లెక్క పెట్టటం. ఆమధ్య ఇలా లెక్క పెట్టినప్పుడు ఈ సగటు సాంద్రత ఘనపు మీటరుకి కేవలం రెండు ఉదజని అణువులు ఉన్నాయని తేలింది. అంటే ఈ లెక్క ప్రకారం వీశ్వం వక్రత రుణాత్మకం కనుక విశ్వం గుర్రపు జీను ఆకారంలో ఉందని అనుకున్నారు. <br /><br />కాని 1990 దశకంలో ఒక అనూహ్యమైన సంఘటన జరిగింది. విశ్వవ్యాపతంగా ఉన్న శూన్యప్రదేశంలో ఒక అడృశ్యమైన శక్తి ఉందనిన్నీ, గురుత్వాకర్షణ ఒక పక్కనుండి వెనక్కి లాగుతూ ఉంటే ఈ కృష్ణ శక్తి విశ్వాన్ని వ్యాప్తి చెందమని ముందుకి తోస్తోందనిన్నీ వీరు ఇప్పుడు సిద్ధాంతీకరిస్తున్నారు. హబుల్ టెలిస్కోపుతో చేసిన పరిశోధనలకి ఈ సిద్ధాంతాలని జోడిస్తే ఈ విశ్వంలో ఉన్న పదార్ధంపు సాంద్రత, శక్తి సాంద్రత, వెరసి మొత్తం సాంద్రత సరిగ్గా “ఒకటి” అని తేలుతీంది. ఈ లెక్క కొంచెం కిట్టించినట్లు కనబడుతోంది. ఇదే నిజం అయితే ఈ విశ్వం త్రి-దిశాత్మకమైన “బల్లపరుపు” ఆకారంలో ఉంటుందని తీర్మానించాలి.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-122831649760462487?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com4tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-81341064188695542602011-07-01T18:34:00.000-07:002011-07-01T18:34:00.962-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><b>12. ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది? –రెండవ భాగం</b><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><b>1. నూటన్ సౌధానికి పడ్డ బీటలు</b><br /><br />క్రీ. పూ. మూడవ శతాబ్దం నుండి సా. శ. పదిహేడవ శతాబ్దానికి వద్దాం. గెలిలియో దూరదర్శినితో ఆకాశంలోకి చూసిన తరువాత మన దృక్పథమే పూర్తిగా మారిపోయింది. అటు తరువాత నూటన్ వచ్చి ఈ విశ్వాన్ని అనంతమైనదిగా ఉహించుకున్నాడు. అంతే కాకుండా నూటన్ తన సిద్ధాంతాలన్నిటికీ ఆసరాగా ఈ అనంతమైన విశ్వం బల్లపరుపుగా ఉన్నాదని ఊహించుకున్నాడు. ఈ నమ్మకంతోటే నూటన్ తన సిద్ధాంత సౌధాన్ని యుకిలిడ్ నిర్మించిన క్షేత్రం మీద నిర్మించేడు. యూకిలిడ్ క్షేత్రం బల్లపరుపుగా ఉంది కనుక నూటన్ ఊహించుకున్న విశ్వం కూడ బల్లపరుపుగానే ఉందని మనం అనుకోవచ్చు కదా?<br /><br />నూటన్ తను నిర్మించిన "మేడ" బీటలుదేరి కూలిపోబోతున్నాదని కలలో కూడ అనుకొని ఉండడు: రెండు శతాబ్దాలైనా తిరగకుండానే విశ్వాకారం యూకిలిడ్ క్షేత్రంలా బల్లపరుపుగా లేదని తేలిపోయింది, ఆ విశ్వంలో అనువర్తించే చలన సూత్రాలు నూటన్ ఉద్ఘాటించినట్లు కాక వాటికి కొద్ది కొద్ది మార్పులు చెయ్యవలసి ఉంటుందనీ తేలిపోయింది.<br /><br />నూటన్ నిర్మించిన సౌధం ఇలా కూలిపోవటానికి కారణం రెండు పెడల నుండి జరిగిన దాడి. ఒక పెడ నుండి యూకిలిడ్ నమ్ముకున్న "విస్పష్ట సత్యాలు" విస్పష్టమూ కాదు, సత్యమూ కాదు" అని ఆక్షేపణ వచ్చింది. ఈ ఆక్షేపణకి సారధ్యం వహించినది రష్యా దేశపు నికొలాయి లొబచేవ్స్కీ మరియు హంగరీ దేశపు యానోస్ బోల్యాయీ. రెండవ పెడ నుండి జరిగిన దాడి విశ్వాకారం "యూకిలిడ్ క్షేత్రం" లా ఉంటుందనే నూటన్ నమ్మకం మీద. ఈ దాడికి సారధి జెర్మనీ దేశస్తుడైన బెర్నార్డ్ రీమాన్.<br /><br />తన మనోభావాలనీ, సిద్ధాంతాలనీ రీమాన్ ఎలా ప్రభావితం చేసేడో అయిన్స్టయిన్ ఇలా చెబుతాడు: "...రీమాన్ ఏకాకిలా జీవితం గడుపుతూ ఎవ్వరికీ అర్ధంకాకుండా ఉండిపోయినా, విశ్వాకారానికి రూపులు దిద్దటంలో అతని మేధోత్పత్తి విజ్ఞుల హృదయాలని జయించింది...". ఈ ప్రశంసకి ప్రేరణ కారణం 28 ఏళ్ళ రీమాన్ గూటింజన్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఉద్యోగం కోసం వెళ్ళినప్పుడు "క్షేత్రగణితపు ప్రాతిపదికల పై వ్యాఖ్యానం" అన్న అంశం పై ఇచ్చిన ప్రసంగం. ఈ ప్రసంగంలో రీమాన్ ఎన్నో కొత్త పుంతలు తొక్కుతూ ఎన్నో కొత్త భావాలని ప్రవేశపెట్టేడు; "స్థలం" (space) లేదా "అంతరాళం" అన్న మాటకి కొత్త భాష్యం చెప్పేడు. <br /><br />యూకిలిడ్ క్షేత్రగణితానికి కొలబద్ద, వృత్తలేఖిని ఉపయోగించి బల్లపరుపు కాగితం మీద గీసే బొమ్మలు మౌలికాంశాలు. రీమాన్ ఈ పాత భావాలని, పాత పదజాలాన్ని, కాగితాల మీద గీసే బొమ్మలనీ పక్కకి తోసి సరికొత్త పద్ధతిలో, సరికొత్త పదజాలంతో సరికొత్త క్షేత్రగణితాన్ని నిర్మించేడు. రెండు దిశలలో మాత్రమే వ్యాప్తి చెందిన బల్లపరుపు ప్రదేశం కలిగించే సంకెళ్ళని సడలించి ఈ సరికొత్త క్షేత్రగణితం కొత్త భవనానికి పునాదులు వేసింది. రీమాన్ ప్రవేశపెట్టిన కొత్త పదజాలంలో మొదటిది "మేనిఫోల్డ్" (manifold). మేనిఫోల్డ్ అంటే మరేమీ కాదు - అదొక బిందువుల సమూహం; మనకి ఇంతవరకు పరిచయమయిన ఆకారాలతో నిమిత్తం లేకుండా ఈ బిందు సమూహాన్ని ఊహించుకొండి. ఒక క్షేత్రంలో ఒక బిందువు ఎక్కడ ఉందో తెలియచెయ్యటానికి కొన్ని సంఖ్యలు వాడతాం కదా. ఉదాహరణకి విశాఖపట్నం ఎక్కడుందో చెప్పాలంటే దాని అక్షాంశం, రేఖాంశం చెబితే సరిపోతుంది. ఎవరెస్టు శిఖరం ఎక్కడుందంటే దాని అక్షాంశం, రేఖాంశం, ఎత్తు అనే మూడు లక్షణాలు చెబితే సరిపోతుంది. "ఒక బిందువు ఉనికిని వర్ణించటానికి, గణితశాస్త్రం దృష్ట్యా, మూడే మూడు లక్షణాలు (లేదా, కొలతలు) ఉండాలనే నిబంధన ఏదీ లేదు, ఎన్ని లక్షణాలు కావలిస్తే అన్ని వాడుకోవచ్చు, అవసరమైతే అనంతమైనన్ని లక్షణాలు (కొలతలు) వాడుకోవచ్చు" అని రీమాన్ అన్నాడు. ఇది గభీమని మింగుడు పడని భావన అయినప్పటికీ చిన్న ఉపమానంతో ఉదహరిస్తాను. ఒక మనిషిని వర్ణించాలంటే పొడుగు, బరువు, మాట్లాడే భాష, శరీరపు ఛాయ, జుత్తు రంగు లక్షణాలు గా వాడి ఆ మనిషిని 5-దిశల క్షేత్రంలో ఒక బిందువుగా చూపవచ్చు. ఈ రకం క్షేత్రంలో ఉన్న బిందుసమూహం పేరు మేనిఫోల్డ్. మనం తెలుగులో "బిందుసమూహం" అనొచ్చు.<br /><br />రీమాన్ ప్రవేశపెట్టిన రెండవ భావన "మెట్రిక్" (metric), లేదా కొలమానం. యూకిలిడ్ క్షేత్రగణితంలో రెండు బిందువుల మధ్య దూరం కావాలంటే పైథోగరోస్ సిద్ధాంతాన్ని కొలమానంగా ఉపయోగించి లెక్క కడతాం. యూకిలిడ్ గణితంలో కాగితం మీద ఉన్న ఒక బిందువుని వర్ణించటానికి రెండు నిరూపకాలు (co-ordinates) కావాలి. "రెండు బిందువుల x-అంశాల మధ్య దూరం నీ y-అంశాల మధ్య దూరం నీ వర్గీకరించి కలపగా వచ్చిన మొత్తం ఆ రెండు బిందువుల మధ్య దూరపు వర్గానికి సమానం" అన్నది మనందరికి పరిచయమైన పైథోగరోస్ సూత్రం. ఈ సూత్రం రీమాన్ క్షేత్రంలో ఎలా మార్పు చెందుతుందో చూద్దాం. ఉదాహరణకి, రెండు కొలతలు గల రీమాన్ క్షేత్రంలో రెండు బిందువుల మధ్య దూరం యొక్క వర్గం కావాలంటే ఆయా బిందువుల x-నిరూపకాల మధ్య దూరం నీ y-నిరూపకాల మధ్య దూరం నీ వర్గీకరించి, వాటిని ఆ పళంగా కలిపేయకుండా, ఆ వర్గాలని వేర్వేరు నిష్పత్తులలో కలపగా వచ్చిన మొత్తాన్ని ఆ బిందువుల మధ్య దూరంగా నిర్వచించవచ్చు అన్నాడు రీమాన్. (The square of distance between two pints can be defined as the weighted average of the square of the differences between the individual coordinates). ఇది కేవలం "అజహరణ పైథోగరోస్ సిద్ధాంతం" (generalized Pythagoras Theorem) అని గమనించండి. <br /><br />రీమాన్ ప్రవేశపెట్టిన మరొక రెండు కొత్త భావాలు: ఒంపు లేదా వక్రత (curvature), సంస్తరితం (embedding). యూకిలిడ్ నిర్మించిన ప్రపంచం లో వక్ర రేఖలు (curved lines), వక్ర తలాలు (curved surfaces) ఉంటాయి. వృత్తంలో ఒక భాగమైన చాపం (arc) వక్ర రేఖకి ఒక ఉదాహరణ. గోళం (sphere) యొక్క ఉపరితలంలో ఒక భాగం వక్ర తలం కి ఉదాహరణ. కాని యూకిలిడ్ ప్రపంచంలో "వక్ర స్థలం" (curved space) అనే భావన లేనే లేదు. కాని రీమాన్ ప్రపంచంలో ఎన్ని కొలతలు ఉన్న ప్రదేశంలో అయినా, ఏ బిందు సమూహానికయినా వక్రత (curvature) ఉండొచ్చు; ఒకే ఒక దిశలో వ్యాప్తి చెందిన తీగకి వక్రత ఉండొచ్చు, రెండు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన అప్పడానికి వక్రత ఉండొచ్చు, మూడు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన బంతికి వక్రత ఉండొచ్చు, నాలుగు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన "మరొకదానికి" వక్రత ఉండొచ్చు. ఈ వక్రతని గణితపరంగా తప్ప బొమ్మల రూపంలో ఊహించుకోవటం కష్టం. <br /><br />రెండు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన పూరీ నూనెలో పడగానే "పొంగటం" ఒక రకమైన వక్రత. ఇలా రెండు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన పూరీ వక్రత చెందినప్పుడు మూడవ దిశలోకి పొంగింది. కనుక రెండు దిశలలో ఉన్న పూరీ పొంగినప్పుడు మనం బల్లపరుపుగా ఉన్న ప్రపంచంలో బంధితులమై ఉండుంటే ఆ పొంగు కనిపించి ఉండేది కాదు; మనం మూడు దిశల ప్రపంచంలో ఉన్నాం కనుక చూడగలుగుతున్నాం. ఇదే విషయాన్ని మరొక విధంగా చెబుతాను. రెండు దిశల ప్రపంచంలో కనిపించని వక్రత వంటి లక్షణాలు కనిపించాలంటే ఆ పూరీ ని మూడు దిశల ప్రపంచంలో సంస్థరించాలి (లేదా embed చెయ్యాలి). ఇప్పుడు పలచగా ఉన్న పూరీ నుండి గుండ్రంగా ఉన్న భూమి మీదకి వద్దాం. భూమి ఉపరితలం కూడ రెండు దిశలలో మాత్రమే వ్యాప్తి చెంది ఉందని మరచిపోకండి - పూరీలా నేలబారుగా కాకుండా ఉబ్బెత్తుగా ఉన్నా, దాని వ్యాప్తి రెండు దిశలలోనే! ఇలా వ్యాప్తి చెందిన భూమి ఉపరితలం మీద ఉన్నంతసేపూ మనకి భూమి గోళాకారం (మూడవ దిశలో చెందిన వ్యాప్తి) అవగాహన కాదు; భూమి ఉపరితలం నుండి పైకి లేచినప్పుడే భూమి గోళాకారం మనకి అవగాహన అవుతుంది. <br /><br />ఈ కొత్తరకం ఊహలు పరిపూర్ణంగా అర్ధం కావాలంటే గణిత శాస్త్రపు లోతులు అవగాహన చేసుకునే అనుభవం ఉండాలి. యూకిలిడ్ లా కాగితం మీద బొమ్మలు గీసి చూపించటానికి వీలు పడదు. ఇది అర్ధం చేసుకోవటం ఎంత కష్టం అనిపించినా ఒక విషయం మాత్రం మరువకూడదు. విశ్వాకారం అవగాహన కావాలంటే శతాబ్దాలపాటు పాతుకుపోయిన యూకిలిడ్ మార్గం సుగమమైనా ప్రయోజనం లేని మార్గం; ఎంత దుర్గమం అయినా రీమాన్ చూపెట్టిన మార్గమే మనకి శరణ్యం. విశ్వం ఆకారాన్ని సాంతం (finite) అయిన, అపరిమిత (unbounded) క్షేత్రం (field) తో ఒక నమూనాని నిర్మిస్తే అది విశ్వం నిజమైన ఆకారానికి దగ్గరలో ఉంటుంది అని రీమాన్ చెబుతారు. బంతి ఆకారం, లేదా గోళాకారం, మనకి అనుభవంలో ఉన్నదీ, మూడు దిశలలో వ్యాపించినదీ, సాంతం అయినదీ, అపరిమితం అయిన స్థలానికి ఉదాహరణ. <br /><br />రీమాన్ విశ్వాకారాన్ని వర్ణించటానికి ప్రయత్నం చెయ్యలేదు; మూడు కంటె ఎక్కువ దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన స్థలాలని గణితపరంగా వర్ణించేడు, అంతే. ఆ నమూనాని అయిన్స్టయిన్ వాడుకుని నాలుగు కొలతల విశ్వాన్ని నిర్మించేడు. <br /><br />విశ్వాంతరాళం రీమాన్ చెప్పినట్లు ఒంపు తిరిగి ఉంది అనగానే, యూకిలిడ్ వాడిన బల్లపరుపు క్షేత్రంలా లేదనే కదా! అంటే యూకిలిడ్ సూత్రాలన్నీ ఈ ఒంపు తిరిగిన క్షేత్రం మీద పని చెయ్యవని మనం గ్రహించాలి. ఉదాహరణకి పైథోగరోస్ (భాస్కర) సిద్ధాంతం విశ్వాంతరాళంలో పని చెయ్యదు. ఉదాహరణకి మనం భూమి నుండి 3 జ్యోతిర్వర్షాలు (light years) దూరంలో ఉన్న A అనే క్షీరసాగరం (galaxy) దగ్గరకి వెళ్లి, అక్కడ నుండి కుడి పక్కకి (అంటే 90 డిగ్రీలు అని అన్వయించుకొండి) తిరిగి, 4 జ్యోతిర్వర్షాలు దూరంలో ఉన్న B అనే క్షీరసాగరానికి ప్రయాణం చేసి వెళ్లేం అనుకుందాం. ఇప్పుడు భూమి కీ క్షీరసాగరం B కి మధ్య ఉండే అత్యల్ప దూరం (shortest distance) 5 జ్యోతిర్వర్షాలు ఉంటే, భాస్కర సిద్ధాంతం పని చేసిందనిన్నీ, విశ్వాంతరాళం బల్లపరుపుగా ఉందనిన్నీ మనం తీర్మానించ వచ్చు; అలా కాక పోతే విశ్వాంతరాళం రీమాన్ చెప్పినట్లు ఒంపు తిరిగి ఉందని ఒప్పుకోవాలి.ఈ వక్రత రెండు రకాలు. ఈ దూరం 5 జ్యోతిర్వర్షాలు కంటే తక్కువ ఉంటే ఈ వక్రత ది ధనాకారం (positive curvature) అనిన్నీ, 5 జ్యోతిర్వర్షాలు కంటే ఎక్కువ ఉంటే ఈ అది రుణాకారం (negative curvature) అనిన్నీ అంటారు. యుగాల క్రిందట గ్రీకులు భూమి (యూకిలిడ్ నిర్వచనం ప్రకారం) గోళాకారంలో ఉందని నిర్ధారించినట్లే, ఈ నాడు విశ్వం (రీమాన్ నిర్వచనం ప్రకారం) గోళాకారంలో ఉందని అంటాం.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-8134106418869554260?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-72876640793267730022011-06-17T17:28:00.000-07:002011-06-17T17:28:49.362-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br />11. ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది? – మొదటి భాగం<br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />1. విశ్వాకారంతో పనేమిటి?<br /><br /> “ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది? “ అన్న ప్రశ్నకి ఇప్పుడు సమాధానం ఇక్కడ వెతుకుదాం. ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉందో, విశ్వంలో పదార్ధం ఎంతుందో, విశ్వం ఎంత జోరుగా వ్యాప్తి చెందుతోందో, ఎన్ని దిశలలో వ్యాప్తి చెందుతోందో, ఇవన్నీ ఒకదానితో మరొకటి ముడిపడి ఉన్న సమశ్యలు. ఒకటి పరిష్కారం అయితే కాని మరొకటి కాదు. అంతే కాకుండా ఈ విశ్వం సాంతమా, అనంతమా అన్న ప్రశ్నకి సమాధానం కూడ ఆకారానికి సంబంధించినదే. <br /><br />విశ్వం ఆకారం ఎలా ఉందో తెలిస్తే దాని వల్ల ఇప్పటివరకు మనకి అవగాహన కాని ప్రకృతి రహశ్యాలు బహిర్గతం అవుతాయి. దానివల్ల ఏయే ప్రజోపయోగమైన అవకాశాలు ఎలా వస్తాయో ఊహించి చెప్పటం కష్టం. చిన్న ఉదాహరణ చెబుతాను. నేల మీద ఉన్న గుండుసూదిని భూమి ఆకర్షిస్తున్నాది కనుకనే అది నేల మీద పడి ఉంది. ఆ గుండుసూదిని చిన్న అయస్కాంతంతో - భూమి ఆకర్షణని ప్రతిఘటిస్తూ - పైకి లేవనెత్తవచ్చు. అంటే చిన్న అయస్కాంతం పెద్ద భూమి కంటె బలమైనదన్నమాట! ఎందువల్ల?. విశ్వం ఆకారం ఎలా ఉందో తెలిస్తే ఈ రకం ప్రశ్నలకి సమాధానాలు చెప్పొచ్చు.<br /><br />ఈ విశ్వం దారంలా సన్నగా పొడుగ్గా ఉందా? పల్చగా, బల్లపరుపుగా కాగితంలా ఉందా? గుల్లగా, కోలగా గొట్టంలా ఉందా? గుండ్రంగా వలయాకారంలో కడియంలా (లేక, చేగోడిలా కాని, చిల్లు గారెలా కాని) ఉందా? గుండ్రంగా, అప్పడంలా ఉందా? గుండ్రంగా, గుల్లగా సబ్బు బుడగలా ఉందా? గుండ్రంగా, దట్టంగా బందరు లడ్డులా ఉందా? గుండ్రంగా, పొరలతో ఉల్లిగడ్డలా ఉందా? గుండ్రంగా కాకుండా మరేదైనా ఆకారంలో – ఉదాహరణకి, గుర్రపు జీనులా - ఉందా? ఇవేమీ చొప్పదంటు ప్రస్నలు కావు. కాగితాన్ని తీసుకుని చుట్ట చుడితే గొట్టం వస్తుంది కదా. ఆ గొట్టం ఈ చివర, ఆ చ్ ఇవర కలిపితే చేగోడీ ఆకారం వస్తుంది. అలాగే బుడగలు, బంతులు, ఉల్లి గడ్డలు మరొక జాతి ఆకారాలు. గుర్రపు జీను ఇంకో రకం ఆకారం.<br /><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://1.bp.blogspot.com/-gnejcK5PVPQ/Tfvwrhgxn0I/AAAAAAAAALU/vsOiAx-buhc/s1600/990006_200.jpg" imageanchor="1" style="margin-left:1em; margin-right:1em"><img border="0" height="177" width="200" src="http://1.bp.blogspot.com/-gnejcK5PVPQ/Tfvwrhgxn0I/AAAAAAAAALU/vsOiAx-buhc/s320/990006_200.jpg" /></a></div><br /><br />బొమ్మ. వివిధ విశ్వాకారాలలో ముఖ్యమైన మూడు ఆకారాలు<br /><br />"ఈ విశ్వం ఏ ఆకారంలో ఉంది? " అన్న ప్రశ్నకి సమాధానం, గణితంలో ప్రవేశం ఉన్నవాళ్ళకి కూడా ఇంగ్లీషులో చెప్పటమే చాల కష్టం. గణితంలో ప్రవేశం లేని వారికి ఇంగ్లీషులో చెప్పబూనుకోవటం కష్టతరం. గణితంలో ప్రవేశం లేని వారికి తెలుగులో చెప్పటానికి ప్రయత్నించటం కష్టతమం. అయినా ప్రయత్నిస్తాను. <br /><br />లెక్కల సహాయం లేకుండా చెప్పాలంటే విరివిగా ఉపమానాలు ఉపయోగించాలి. ఉపమానం ఉపయోగించినప్పుడల్లా అసలు లో ఉన్న మెరుపు ఒక వాసి తగ్గిపోతుంది. అయినా సరే అధ్యయనం చెయ్యదలుచుకున్న అంశాన్ని అర్ధం చేసుకుందికి ఉపమానాలు, నమూనాలు బాగా సహకరిస్తాయి. <br /><br />2. నీడ నాటకాలు<br /><br />నేను బందరులో ఇంటరు చదువుతున్న రోజుల్లో ఆంధ్రజాతీయ కళాశాల వార్షికోత్సవాలు చూట్టానికి వెళ్లేను. ఆ ఉత్సవాలలో ఒక అంశం నాటకాల పోటీలు. నేను చూసిన నాటకాలన్నిటిలోకీ, నన్ను ఎక్కువగా ఆకట్టుకున్నది ఒక 'నీడ నాటకం'. ఈ నాటకంలో రంగం మీద నటించే పాత్రధారులకీ, ప్రేక్షకులకి మధ్య ఒక తెల్లటి పారభాశకమయిన (translucent) తెర ఉంటుంది, సినిమా తెరలా నాలుగు పక్కలా బిగుతుగా లాగి కట్టినటువంటి తెర ఇది. ఆ తెర మీద పాత్రధారుల నీడలు మాత్రమే పడేటట్లు తెర వెనక దీప్తిమంతమైన దీపాలు అమర్చేరు. ప్రేక్షకులకి కనిపించేవి నీడలు మాత్రమే. తెర మీద నీడలే పడినా, ప్రేక్షకులకి ఆ నీడలలో భావోద్వేగాలతో నిండిన సజీవ పాత్రలు కనిపించేయి.<br /><br />ఈ నీడబొమ్మల నాటకంలో "నిజం" తెర వెనక రంగం మీద ఉంది. మన కంటికి కనిపించేది నిజం కాదు; నిజంగా రంగం మీద జరుగుతున్న సంఘటనలకి తెరమీద జరిగిన ప్రక్షేపణ (projection) మాత్రమే. తెర వెనక ఉన్న నిజ రంగానికి పొడుగు, వెడల్పు, లోతు ఉన్నాయి, కాని తెర మీద కనిపించే భ్రమ మాత్రం పొడుగు, వెడల్పు అనే రెండు దిశలలోనే వ్యాపించి ఉంది; దానికి లోతు లేదు. తెరకి లోతు లేకపోవటమేమిటి? గుడ్డ దళసరిగా ఉంటుంది కదా? కాని తెర మీద కనిపించే బొమ్మకి ఆ దళసరితో పనిలేదు; కనుక ఆ ఆ మూడో దిశలో ఉన్న “వ్యాప్తి” ని నిర్లక్ష్యం చేసెద్దాం. (పోగుల సిద్ధాంతం (String Theory) గురించి తెలుసుకోవాలనే కుతూహలం ఉన్న వారికి ఇక్కడ చిన్న సూక్ష్మం చెబుతాను. ఈ నాటకరంగం ఉపమానంలో మనం రంగం అని పిలుస్తూన్న దానిని వారు “బల్క్” (bulk) అంటారు. మనం తెర అనే దానిని వారు “బ్రేన్” (brane) అంటారు. ఈ బ్రేన్ అనే మాట “మెంబ్రేన్”( membrane) అనే ఇంగ్లీషు మాటని మధ్యకి విరవగా వచ్చినదని గమనించండి. )<br /><br />"ఈ చరాచర జగత్తు నిజం కాదు, ఉత్త భ్రమ" అని స్వాములారు చెప్పినట్లే, తెర మీద నీడ బొమ్మల నాటకం కేవలం ఒక భ్రమ. స్వాములారు ఒక పక్క నుంచి "ఇదంతా" భ్రమ అని చెబుతున్నా మనం "ఇది" నిజమనే నమ్ముతున్నాము కదా. నిజం తెలిసే వరకూ తాడుని చూసి పామనే నమ్ముతాం!<br /><br />ఇప్పుడు సరదాకి ఒక ఉహా లోకంలో చిన్న ప్రయోగం చేద్దాం. ఈ ఊహాలోకంలో అసలు నాటక రంగం పొడుగు, గిడుగు, వెడల్పు, గిడల్పు, లోతు, గీతు అనే ఆరు దిశలలో వ్యాపించి ఉందని అనుకుందాం. ఈ ఆరు దిశలలో వ్యాపించి ఉన్న నిజ నాటక రంగం మీద జరుగుతూన్న నాటకాన్ని సూత్రధారుడు పొడుగు, వెడల్పు, లోతు అనే మూడు లక్షణాలు మాత్రమే ఉన్న "తెర" మీదకి ప్రక్షేపించేడనుకుందాం; అదే, "ప్రొజెక్టు" చేసేడనుకుందాం. "ఇలా ప్రక్షేపించబడ్డ నాటకమే రోజూ చూస్తున్నాం. చూసినదే నిజం అని భ్రమ పడుతున్నాం. ఈ నాటకం నిజంగా ఆరు కొలతల ప్రపంచంలో జరుగుతోంది. మన అజ్ఞానం వల్ల ఆ ప్రపంచాన్ని చూడలేక పోతున్నాం" అని స్వాములారు చెబితే మనం నమ్మమూ? <br /><br />ఇంతవరకు చెప్పినది కాలక్షేపం కోసం చెప్పిన కబుర్లు కావు. ఈ విశ్వం యొక్క రూపు రేఖలు, ఆకార వికారాలు, ఎలా ఉంటాయో అన్న సమస్య ఎదురయినప్పుడు కొమ్ములు తిరిగిన భౌతికశాస్త్రవేత్తలు - "స్థావర జంగమాత్మకమయిన ఈ చరాచర జగత్తు మూడు దిశలలో వ్యాప్తి చెందిన (3-dimensional) తెర మీద మనకి కనిపిస్తూన్న దృశ్యం మాత్రమే, నిజమైన విశ్వాకారం పదకొండు దిశలలో వ్యాప్తి చెంది ఒప్పారుతోంది" అని అంటున్నారు. అంటే, మనం మన ఇంద్రియాలతో స్పృజించగలుగుతూన్న విశ్వం మూడు దిశలలో వ్యాప్తి చెందినట్లు మనకి అనిపించినా అది కేవలం తెర మీద చూసే నీడ నాటకం లాంటి భ్రమ మాత్రమే. అసలు రంగస్థలం తెర వెనక ఎక్కడో ఉంది. దానికి పొడుగు, వెడల్పు, లోతు అనే చిరపరిచితమయిన కొలతలతో పాటు గిడుగు, గిడల్పు, గీతు, మొదలైన కొత్త పేర్లు గల కొలతలు ఉన్నాయి. మన అవగాహనకి అందని ఇలాంటి కొలతలు ఇంకా ఎన్ని ఉన్నాయి? అవి ఏవి? ఈ రకం ప్రశ్నలు వేసి వాటికి సమగ్రంగా సమాధానాలు వెతకటం మొదలుపెడితే ఇది ఒక ఉద్గ్రంధం అవుతుంది. కాని ఈ దిశలో ప్రయాణం చెయ్యటానికి అవసరమైన కొన్ని మౌలికమైన అంశాలని ఇక్కడ పరీక్షిద్దాం. <br /><br />సైన్సులో ఉత్కంఠకి తావు లేదు కనుక చెప్పబోయే విషయాన్ని ముందు సంగ్రహిస్తాను. మొదట్లో - అంటే, కొన్ని శతాబ్దాల కిందటి వరకు - భూమి బల్లపరుపుగా (flat), చాపలా ఉండేదని అనుకునేవాళ్ళం. భూమి బల్లపరుపుగా లేదు, దరిదాపు బంతి ఆకారంలోనో, కోడిగుడ్డు ఆకారంలోనో ఉందనే అవగాహన వచ్చేసరికి కొన్ని శతాబ్దాల కాలం పట్టింది. ఇదే విధంగా, మొదట్లో ఈ విశ్వం కూడ బల్లపరుపుగా, చాపలా ఉండేదని నూటన్ మహాశయుడే అనుకున్నాడు. అటు తరువాత గుండ్రంగా బంతిలా ఉందని కొందరు, గుర్రపు జీను ఆకారంలో ఉందని కొందరు తగువులాడేసుకున్నారు. పొడుగు, వెడల్పు, లోతు అనే కొలతలు ఉన్న క్షేత్రంలో (field) బంతిని ఊహించుకోవటం కష్టం కాదు. విశ్వం యొక్క ఆకారాన్ని వర్ణించటానికి పొడుగు, వెడల్పు, లోతు చాలవు; కాలం అనే నాలుగవ కొలత కూడ ఉండాలని మనకి ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభంలోనే అవగాహనకి వచ్చింది. ఈ నాలుగు కొలతల క్షేత్రంలో విశ్వం యొక్క ఆకారం ఎలా ఉంటుంది? గణితశాస్త్రం ప్రకారం మామూలు బంతిలా ఉండటానికి వీల్లేదు. ఈ నాలుగు కొలతల క్షేత్రంలో బంతిని పోలిన ఆకారం పిల్లలు ఆడుకుందుకి మనం బజారులో కొనే "లక్క బంతి". ఈ రకం లక్క బంతిని రెండు అర్ధ గోళాలుగా విడగొడితే లోపల మరొక లక్క బంతి ఉంటుంది. ఇటువంటి "బంతి కడుపులో మరొక బంతి" లాంటి వస్తువుని గణితంలో "అతిగోళం" (hyper-sphere) అంటారు. గుండ్రటి ఉల్లిగడ్డ అతిగోళానికి మరొక ఉదాహరణ. ఈ ఉల్లిగడ్డ కేంద్రం "ప్రస్తుత కాలం" అని ఊహించుకుంటే, కేంద్రం చుట్టూ ఒకదానిమీద ఒకటిగా ఉన్న పొరల దొంతరలు గతించిన కాలాన్ని సూచిస్తాయి. కేంద్రం నుండి ఎంత దూరం పైకి వస్తే అంత పురాతన కాలానికి వెళుతున్నామని ఊహించుకోవాలి. కనుక నాలుగు కొలతల విశ్వంలో ఉన్న గోళానికి ఉల్లిగడ్డ ఒక నమూనా. ఇది అయిన్స్టయిన్ సృష్టించిన ప్రపంచం. <br /><br />ఈ విషయం మన అవగాహనలోకి వచ్చి పూర్తిగా ఒక శతాబ్దం అయినా కాలేదు. అప్పుడే ఈ నమూనాకి సవరింపులు, సవాళ్లు వస్తున్నాయి. ప్రస్తుతం బాగా చలామణీలో ఉన్న సిద్ధాంతం ప్రకారం ఈ విశ్వం అనే నాటకరంగానికి పదకొండు కొలతలు ఉన్నాయి. ఈ పదకొండు కొలతలు గల రంగం మీద ఆడుతూన్న నాటకం పొడుగు, వెడల్పు, లోతు, కాలం అనే నాలుగు కొలతలు ఉన్న "తెర" మీద ప్రక్షేపించబడుతోంది. మన పనిముట్లకీ, పరికరాలకీ ఈ నాలుగు కొలతల మీద ప్రక్షేపణ పొందిన "నీడ నాటకం" మాత్రమే కనిపిస్తున్నాది. ఈ సంగ్రహానికి పునాదులు ఎలా పడ్డాయో ఇప్పుడు విచారిద్దాం.<br /><br />3. భూమి ఏ ఆకారంలో ఉంది?<br /><br />మనం రోజూ చూసే భూమి బల్లపరుపుగా కనిపిస్తుంది. సూర్యుడు, చంద్రుడు గుండ్రంగా పళ్ళెం మాదిరి, లేదా అప్పడం మాదిరి, కనిపిస్తాయి. గ్రహాలు దూరదర్శని సహాయంతో చూస్తే చిన్న పళ్ళేలలా కనిపిస్తాయి. నక్షత్రాలు దూరదర్శనితో చూసినా సరే చుక్కలులాగే కనిపిస్తాయి. <br /><br />చాల కాలం క్రితం భూమి బల్లపరుపుగానే ఉందని నమ్మేవారు. కాని ఈ బల్లపరుపుగా ఉన్న భూమి గుండ్రంగా - అంటే, అప్పడంలా వృత్తాకారంలో - ఉందా, లేక చదరంగా - చాపలా - ఉందా అన్న విషయం ఎవ్వరూ ఆలోచించినట్లు లేదు. ఒక విశాలమైన మైదానంలోకి కాని, సముద్రం మధ్యకి కాని వెళ్ళి చూస్తే భూమి బల్లపరుపుగా - అప్పడం ఆకారంలో - ఉందేమో అనిపిస్తుంది, కాని గోళాకారంగా అనిపించదు. కాని భూమి పైన ఉండే ఆకాశం బల్లపరుపుగా కాకుండా గోళాకారపు కప్పులా (dome లా) కనిపిస్తుంది. <br /><br />సూర్యుడు, చంద్రుడు, భూమి గుండ్రమైన అప్పడాల ఆకారంలో (like a circular disk) కనిపిస్తూన్నా సరే, ఆకాశం గోళాకారంలో (like a sphere) కనిపిస్తూన్నా సరే, చాలా కాలం భూమి బల్లపరుపుగా ఉందనే నమ్మేరు ప్రజలు. మరొక విధమైన ఆలోచనకి వారికి అవకాశం వచ్చినట్లు లేదు. మన పురాణాలలో కూడ హిరణ్యాక్షుడు భూమిని చాపని చుట్టబెట్టినట్లు చుట్టబెట్టేసేడని చెబుతారు.<br /><br />ఒకానొక రోజున యవనుల (గ్రీకుల) మెదడులో "భూమి ఆకారం ఎలా ఉంటుంది?" అన్న ప్రశ్న పుట్టినప్పుడు, దానికి సమాధానం వారు వెతికినప్పుడు, దానికి పర్యవసానంగా "క్షేత్రగణితం" (geometry) అనే శాస్త్రానికి పునాదులు పడ్డాయి. గ్రీకు భాషలో “జియో” (geo) అంటే భూమి, “మెట్రీ” (-metry) అంటే "కొలిచే శాస్త్రం" అని అర్ధాలు స్పురిస్తాయి కనుక “జియోమెట్రీ” (geometry) అంటే "భూమిని కొలిచే శాస్త్రం." ఈ శాస్త్రం పరిపక్వం చెందటానికి కొన్ని శతాబ్దాల కాలం పట్టింది. మొదట్లో అనుభవం మీద కొన్ని విషయాలు తెలుసుకున్నారు. తరువాత ప్రయోగాలు చేసి తమ అనుభవాల వెనక ఉన్న అర్ధం అవగాహన చేసుకున్నారు. అటుపైన అనుభవాలని, ప్రయోగాలని రంగరించి సిద్ధాంతాలు లేవదీశారు. ఈ సమయంలోనే రుజువు అక్కరలేని విషయాలని "స్వయం విదితం" (self-evident) అని చెప్పి వాటిని "విస్పష్ట సత్యాలు" (axioms) గా స్వీకరించి, రుజువు చెయ్యవలసిన వాటిని "ప్రవచనాలు" (propositions) అనిన్నీ, రుజువు చెయ్యగలిగిన వాటిని "సిద్ధాంతాలు" (theorems) అనిన్నీ విడదీసి, తర్కబద్ధమైన సిద్ధాంత సౌధాన్ని లేవదీశారు. ఈ పని అంతా క్రీస్తు పూర్వం 300 నాటికి జరిగిపోయి, యూకిలిడ్ రాసిన "ఎలిమెంట్స్" (Elements) అనే పుస్తకంలో నిక్షిప్తం చెయ్యబడింది. యూకిలిడ్ క్షేత్రగణితంలో బొమ్మలన్నీ బల్లపరుపుగా ఉన్న తలం పై (అంటే, కాగితం మీద కాని, పలక మీద కాని) గీసినట్లు ఊహించుకుంటాం. ఉదాహరణకి, ఒక త్రిభుజంలో మూడు కోణాల మొత్తం 180 డిగ్రీలు అని యూకిలిడ్ క్షేత్రగణితంలో ఒక సిద్ధాంతం చెబుతుంది. కాని ఈ త్రిభుజాన్ని గోళాకారంగా ఉన్న తలం మీద గీసి, మూడు కోణాల మొత్తాన్నీ చూస్తే ఆ మొత్తం 180 డిగ్రీలు ఉండదు. <br /><br />ఈ కథనం చదివి క్షేత్రగణితపు సూత్రాలని మొట్టమొదటగా వాడినది గ్రీకులు అని అనేసుకోకండి. అంతకు 1,700 సంవత్సరాలకి ముందే - క్రీస్తు పూర్వం 2,000 ప్రాంతాలలో - క్షేత్రగణితానికి బాబిలోనియాలోనూ, ఈజిప్టులోనూ, చైనాలోనూ పునాదులు పడ్డాయి. (ఆ సమయంలో భారతదేశంలో కూడ ఈ జ్ఞానసంపద ఉండే ఉండొచ్చు కాని "ఎవరు ముందు?" అనే చారిత్రక విషయం ఇక్కడ చర్చనీయాంశం కాదు.) ఏది ఏమైనప్పటికీ, క్రీస్తు పూర్వం 2,000 నాటికే మనం ఈ రోజు పైథోగరోస్ సిద్ధాంతం అని పిలచే లంబకోణ త్రిభుజ లక్షణాలు పైన ఉటంకించిన దేశాలలో విజ్ఞులకి తెలుసు. ఈ యీ దేశాలలో ఉన్న పండితులకి గణిత, ఖగోళ శాస్త్రాలలో పాండిత్య ప్రకర్ష ఉన్నప్పటికీ భూమి గోళాకారంలో ఉందని ఎవ్వరూ విస్పష్టంగా వక్కాణించిన దాఖలాలు లేవు. భూమి గోళాకారంలో ఉంది అనటానికి అక్కడా అక్కడా ఆధారాలు కనబడుతూన్నా ఏ ఒక్కడూ తెగించి తర్కం చూపెడుతూన్న దారి వెంబడి "మేధో లంఘనం" (intellectual leap) చెయ్యలేదు. (భూమి గోళాకారంలో ఉందనే శ్లోకం ఋగ్వేదంలో కూడ ఉంది, అది వేరే విషయం.) <br /><br />ఉదాహరణకి ఎక్కువగా ప్రయాణాలు చేసే వర్తకులు, బేహారులు ఒక విషయం గమనించేరు: దక్షిణ దిశగా ప్రయాణం చేస్తూన్నప్పుడు, దూరం వెళుతూన్న కొద్దీ ధ్రువ నక్షత్రం (pole star) ఆకాశం లో దిగువకి జరుగుతూ కనిపిస్తుంది. అదే ప్రయాణంలో నడి మధ్యాహ్నపు సూర్యుడు క్రమేపీ నెత్తి మీదకి ఎక్కుతూ కనిపిస్తాడు. భూమి బల్లపరుపుగా ఉంటే ఈ రెండు సంఘటనలు సాధ్యం కావు. ఈ ప్రత్యక్ష నిదర్శనం కనిపిస్తూన్నా ఎవ్వరూ అంత దూరం తర్క బద్ధంగా ఆలోచించినట్లు లేదు.<br /><br />చైనాలో మరొక అడుగు ముందుకు వెళ్ళి , లంబకోణ త్రిభుజపు లక్షణాలు ఉపయోగించి (లేదా, ఈ నాటి పరిభాషలో పైథోగరోస్ సిద్ధాంతం ఉపయోగించి), అందుబాటులో లేని ద్వీపం మీద ఉన్న కొండ శిఖరం ఎంత ఎత్తు ఉందో లెక్క కట్టేరు. అదే పద్ధతిని ఉపయోగించి భూమికి సూర్యుడు ఎంత దూరమో కూడ లెక్క కట్టేరు. కుతూహలం ఉన్న వారికి ఈ లెక్క ఎలా చెయ్యాలో నఖ చిత్రంలా చెబుతాను. ద్వీపం మీద ఉన్న కొండ యొక్క భూమట్టం నుండి మన వరకు ఒక సరళ రేఖని ఊహించుకొండి. ఈ సరళ రేఖ మీద A అనే బిందువు దగ్గర నిలబడి, తల ఎత్తి కొండ శిఖరం వైపు చూడండి. తల ఎంత పైకి ఎత్తేమో ఆ కోణాన్ని నమోదు చేసుకొండి. ఇప్పుడు ఆ సరళ రేఖ వెంబడి B అనే బిందువు వరకు నడచి, అక్కడ నుండి కొండ శిఖరం ఎంత ఎత్తులో ఉందో ఆ కోణం కూడ కొలవండి. ఈ రెండు కోణాలు, A, B అనే బిందువుల మధ్య దూరం ఉపయోగించి, కొంచెం కష్టపడి, వారికి తెలిసిన బీజ గణిత సూత్రాలు, త్రిభుజపు ధర్మాలు ఉపయోగించి, కొండ ఎంత ఎత్తులో ఉందో లెక్క కట్టేరు. ఈ గణకులకి ద్వీపం మీద ఉన్న కొండ ఎంతో దూరం లేదన్న విషయం గుర్తు పెట్టుకొండి. ఈ లెక్కలో ఎంత ఖచ్చితత్వం (accuracy) ఉందో మనకి తెలియదు; ఎందుకంటే ఆ కొండ నిజంగా ఎంత ఎత్తు ఉందో మూడొంతులు వారికీ తెలిసుండక పోవచ్చు. <br /><br />కాని ఆ రోజులలోనే మరొక చైనా వాడు తెగించి ఇదే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి భూమికి సూర్యుడు ఎంత దూరంలో ఉన్నాడో అంచనా వేసేడు. (కొండ శిఖరం ఎత్తుని కొలిచినట్లే సూర్యుడి "ఎత్తు"ని కొలిచి ఉంటాడు.) ఈ అంచనా ప్రకారం సూర్యుడు హాస్యాస్పదమైనంత దగ్గగా ఉన్నాడని తేలింది! ఉత్తరోత్తర్యా మనం తెలుసుకున్నది ఏమిటంటే ఈ ఫలితం లో ఖచ్చితత్వం లేకపోయినా పద్దతిలో దోషం లేదని. A నుండి B కి ఉన్న దూరం భూమి ఆకారాన్ని బట్టి మారుతుంది; గోళాకారంగా ఉన్న భూమి మీద నడిస్తే ఈ దూరం కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ స్వల్పమైన తేడా వల్ల లెక్క కట్టిన సూర్యుడి దూరంలో చాలా మార్పు కనిపించింది. ఇదే రకం ప్రయోగాన్ని క్రీ. పూ. 3 వ శతాబ్దంలో ఎరొతోస్తనీస్ అనే గ్రీకు శాస్త్రవేత్త మళ్లా చేసేడు. కాని ఈ సారి ఈయన భూమి గుండ్రంగా, గోళాకారంలో ఉందనే ఊహనాన్ని లెక్కలోకి తీసుకున్నాడు. ఈ పద్ధతితో సూర్యుడి దూరాన్ని సరిగ్గా కొలవటమే కాకుండా ఈయన భూమి ఎంత పెద్ద గోళమో కూడ అంచనా వెయ్యగలిగేడు.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-7287664079326773002?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-36665018327517651592011-05-09T19:07:00.000-07:002011-05-09T19:07:28.540-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><b>10. ప్రాదుర్భావం నుండి మహాభినిష్క్రమణం దాకా</b><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><b>1. ప్రాదుర్భావం</b><br /><br />విశ్వశాస్త్రంలో ఇప్పటికి మనకి తెలిసిన విషయాలు కొన్ని, తెలిసీతెలియని విషయాలు కొన్ని, బొత్తిగా ఏమీ తెలియని విషయాలు మరికొన్నీ ఉన్నాయి. ఈ విశ్వం చాల పెద్దది. ఊహకి అందనంతగా వ్యాప్తి చెందినంత పెద్దది. ఊహకి అందనంత కాలం నుండీ ఉంటోన్నంత పాతది. ఊహకి అందనంత కాలం ఇంకా మనుగడ కొనసాగిస్తుంది. ఇవి తెలిసున్న విషయాలు.<br /><br />ఈ విశ్వం ఎక్కడి నుండి పుట్టుకొచ్చిందో మనకి బొత్తిగా తెలియదు. జనన ఘడియల గురించి కూడా మనకి బాగా తెలియదు. ఈ విశ్వం భ్రూణ (embryo) దశలో ఉన్నప్పుడు ఏమిటి జరిగిందో ఇప్పటికీ మనకి అవగాహన కావటం లేదు. కాని, విశ్వం “పుట్టి” కొద్ది క్షణాలు గడచినప్పటినుండి (అంటే శైశవ దశ నుండి) ఇప్పటివరకు ఏమి జరిగిందో చూచాయగా అర్ధం అయింది. సుదూర భవిష్యత్తులో (అంటే, వార్ధక్య దశలో) ఏమవుతుందో తెలియదు కాని, కొంతవరకు ఊహించగలం. ఈ ప్రాదుర్భావ నిష్క్రమణ ప్రక్రియల మధ్య అవినాభావ సంబంధం ఉంది కనుక ఈ రెండింటిని కలిపి ఇక్కడ ప్రస్థావిస్తున్నాను. సిద్ధాంతాలు అనేకం ఉండటం ఉన్నాయి. ఆయా సిద్ధాంతాలని ఒక సారి పరిశీలిద్దాం.<br /><br />ముందుగా ఈ విశ్వం ప్రాదుర్భావానికి (emergence) చెలామణీలో ఉన్న ఊహాగానాలు కొన్ని చెబుతాను. ఈ విశ్వం ఒక మహా పేలుడులో లేదా పెను పేలుడు (Big Bang) లో పుట్టిందని దరిదాపు అందరూ ఒప్పుకుంటున్నారు. ఈ పేలుడు జరగటానికి ముందు ఏముండేదో తెలియదు కాని ఏమి ఉండుంటుందో ఊహిస్తూ నాలుగు సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి. <br /><br />ఒకటవ సిద్ధాంతం: అకస్మాత్ ప్రాదుర్భావం (Sudden Emergence). ఈ విశ్వానికి ముందు ఏమీ లేదు. పదార్ధం (matter), శక్తి (energy), స్థలం (space), కాలం (time) ఈ పెను పేలుడులోనే అకస్మాత్తుగా పుట్టేయి. <br /><br />రెండవ సిద్ధాంతం: గుళిక ప్రాదుర్భావం (Quantum Emergence). స్థలం (space), కాలం (time) అంతకు ముందు ఉన్న ప్రాచీన పరిస్థితి (primeval state) నుండి పుట్టుకొచ్చేయి. ఆ ప్రాచీన పరిస్థితిని వర్ణించటానికి ప్రస్తుతం ఉన్న సిద్ధాంతాలు సరిపోవు; గుళిక గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం (Quantum theory of gravity) అనే పేరుగల సిద్ధాంతం కావాలి. ప్రస్తుతానికి అటువంటి సిద్ధాంతం ఏమీ లేదు.<br /><br />మూడవ సిద్ధాంతం: బహువిశ్వ సిద్ధాంతం (Multiverse Theory). మన విశ్వం అసంఖ్యాకమైన విశ్వాలలో ఒక్కటి మాత్రమే. ఈ అసంఖ్యాకమైన విశ్వాలన్నీ కూడా ఒక అపరిమితమయిన మహాసముద్రంలో బుడగలలాంటివి. ఒకొక్క బుడగని ఒకొక్క విశ్వంలా ఉహించుకోవాలి. అపారమైన మహాసాగరం వంటి బ్రహ్మ పదార్ధం నుండి ఈ బుడగలు అలా పుడుతూనే ఉంటాయి. పుట్టిన బుడగలు పెరిగి, పెరిగి, చివరికి పేలిపోయి మళ్ళా బ్రహ్మ పదార్ధంలో కలసిపోతూ ఉంటాయి. అలాంటి బుడగలలో ఒక బుడగ ఉపరితలం మీద మన విశ్వం ఉంది. బుడగ వ్యాప్తి చెందినట్లే మన విశ్వం కూడ వ్యాప్తి చెందుతోంది. ఎప్పుడో “టప్” మని పేలిపోతుంది. బుడగలోని తుంపరలు మహాసాగరంలో కలిసిపోయినట్లే ఈ విశ్వం కూడ లయం అయిపోతుంది. ఈ నమూనా ప్రకారం మన విశ్వానికి మరొక విశ్వానికి మధ్య సమాచారం ప్రయాణం చెయ్యటమనేది అసంభవం. “ఈ బ్రహ్మ పదార్ధం ఎక్కడ నుండి వచ్చింది? ఎన్నాళ్ల బట్టి ఉంది?” వంటి చొప్పదంటు ప్రశ్నలు అడగకండి. అది బ్రహ్మ పదార్ధం. దానికి జనన మరణాలు లేవు.<br /><br />నాలుగవ సిద్ధాంతం: చక్రీయ విశ్వ సిద్ధాంతం (Cyclic Universe) . మన విశ్వం యొక్క ప్రాదుర్భావ సమయంలో జరిగిన పెను పేలుడు వియుక్తంగా (isolated) జరిగిన ఒక ఏకైక సంఘటన కాదు. అది నిరంతరం, అవిరళంగా (continuously) జరిగే “పేలుడు - వ్యాప్తి – ముకుళిత – పేలుడు” వంటి చక్రీయ ప్రక్రియలో ప్రస్తుతం నడుస్తూన్న దశ అతి అధునాతనమైన (most recent) చక్రం. ఇదే నిజం అయితే “కాలం” గతి బాణం లా కాకుండా చక్రంలా ఉందని తీర్మానించవచ్చు. అప్పుడు “కాలచక్రం” అనే పదబంధం యొక్క అర్ధం ఇనుమడిస్తుంది.<br /><br />ఈ నాలుగు సిద్ధాంతాలలో ఏది నిజమో తేల్చటానికి సాహసోపేతమైన ప్రయత్నాలు జరుగుతున్నాయి. ఈ సిద్ధాంతాలలో ఎక్కువ ఆశోపేతమైనది String Theory. ఈ విశ్వానికి పొడుగు, వెడల్పు, లోతు, కాలము అనే నాలుగు కొలతలే కాకుండా ఇంకా ఎక్కువ కొలతలు ఉన్నయనిన్నీ, ఇలాంటి ప్రదేశంలో మనదే కాక ఇంకా అనేక విశ్వాలు ఉన్నాయనీ ఈ సిద్ధాంతం ప్రతిపాదిస్తున్నాది. మనం “పెను పేలుడు” అని అనుకునే పేలుడు నిజంగా పేలుడు కాదనిన్నీ, రెండు విశ్వాలు ఢీ కొన్న సంఘటన అనిన్నీ ఈ సిద్ధాంతం ద్వారా తర్కించవచ్చు. బహువిశ్వ సిద్ధాంతం (Multiverrse Theory) ఇంకా శైశవ దశలో ఉంది. ఈ సిద్ధాంతాన్ని సమర్ధించటానికి కీలకమైన విషయాలు రెండు ఉన్నాయి. మొదటిది, ఘాతీయ వ్యాప్తి (inflationary expansion) అన్న ప్రక్రియ ఒక సారి జరిగిందని ఒప్పుకుంటే, అదే ప్రక్రియ మరెన్ని సార్లో జరగటానికి అవకాశం ఉంది కదా. ఆ మాటకొస్తే ఈ ప్రక్రియ అనంతమైన కాలంలో అనంతమైనన్ని సార్లు జరిగి ఉండొచ్చు. ఈ ప్రక్రియ జరిగినప్పుడల్లా సముద్రంలో మరొక బుడగ పుట్టి వ్యాప్తి చెందుతోదని ఊహించుకోవచ్చు. ఒక బుడగకీ (విశ్వానికీ) మరొక బుడగకీ మధ్య ఏమీ సంబంధం లేదు కనుక ఈ అనంతమైన విశ్వాల మధ్య పొందుపొత్తికలు ఉండనవసరం లేదు. ఏ విశ్వం దారి ఆ విశ్వానిదే. రెండు, String Theory నిజం అయితే ఈ అనంత విశ్వముల మధ్య పొందు పొత్తికలు లేకపోవటమే కాకుండా ఇవన్నీ “ఎవరికి వారే” లా రకరకాల భౌతిక లక్షణాలు కలిగి ఉండొచ్చు. <br /><br />బహువిశ్వ సిద్ధాంతంతో మరి కొన్ని లాభాలు ఉన్నాయి. ఈ సిద్ధాంతంలో “పెను పేలుడుకి ముందు ఏమయింది?” అన్న ప్రశ్నకి తేలికగా సమాధానం చెప్పొచ్చు. అలాగే మన భౌతిక ప్రపంచం “ఇలాగే ఎందుకు ఉండాలి?” అన్న ప్రశ్నకి కూడ సమాధానం చెప్పటం తేలిక. ఉదాహరణకి, మన పెను పేలుడు ముందు అనంతమైన పెను పేలుళ్లు జరిగేయి. మన పెను పేలుడుతోపాటు అనంతమైన పెను పేలుళ్లు జరుగుతూ ఉండి ఉండొచ్చు; మనకి తెలియదు, అంతే. అలాగే మన భౌతిక సిద్ధాంతాలలోనూ (physical theories), మన భౌతిక స్థిరాంకాలలోనూ (physical constants) ప్రత్యేకత ఏమీ లేదు. మరో విశ్వంలో ఈ సిద్ధాంతాలు వేరు కావచ్చు, వాటిలో ఉండే స్థిరాంకాలు వేరు కావచ్చు.<br /><br />ఈ బహు విశ్వ సిద్ధాతం వంటి సిద్ధాంతాలతో ఒక చిక్కు ఉంది. ఈ సిద్ధాంతం తప్పో, ఒప్పో తేల్చుకోవాలంటే మరొక విశ్వం ఉందో, లేదో ప్రాయోగికంగా రుజువు చెయ్యాలి. మరొక విశ్వంతో మనం “సంభాషణ” కూడా జరపలేని స్థితిలో ఈ సిద్ధాంతం వైజ్ఞానిక సిద్ధాంతం అనిపించుకోదు. పురాణ గాథలా ఉంటుంది. ఈ ఒక్క అభ్యంతరాన్ని విస్మరిస్తే, ఈ బహు విశ్వ సిద్ధాంతానికి మంచి ఆకర్షణ ఉంది. <br /><br /><b>2. ఆ జన్మ మరణ పర్యంతం </b><br /><br />విశ్వం పుట్టుక యొక్క కథనం కొంతవరకూ అధ్యయనం చేసేం కనుక మరొకసారి వెనక్కి వెళ్ళి తెలుసుకున్న విషయాలని సింహావలోకనం చేద్దాం. సౌలభ్యం కొరకు విశ్వం యొక్క జీవన పరిధిని భ్రూణ దశ, శైశవ దశ, బాల్యం, కౌమారం, వార్ధక్యం అనే దశలుగా విభజించి చూద్దాం. <br /><br />భ్రూణ దశ: సున్న నుండి 10E-5 సెకండ్ల కాలం వరకు. అంటే పెను పేలుడు ప్రారంభమయినది మొదలు ఒక “లిప్త” మాత్రపు కాల ప్రమాణంలో జరిగిన తంతు ఈ దశలోకి వస్తుంది. ఇక్కడ కాలగతిని కొలవటానికి మైక్రో సెకండులు (ఒక సెకండులో మిలియనవ వంతు), నేనో సెకండులు (ఒక సెకండులో బిలియనవ వంతు) సరిపోవు; ఇంకా చిన్న పరిమాణంలో ఉన్న సంఖ్యలని సూచించగలగాలి. అందుకని మైక్రో సెకండుని 10E-6 అనిన్నీ, పికో సెకండుని 10E-12 అనిన్నీ రాద్దాం. ఈ పద్దతిలో 10E-35 అని రాసినప్పుడు. పెను పేలుడు జరిగి 10E-35 సెకండ్లు కాలం గడచినదని అర్ధం. ఇక్కడ 35 ని చూసీ, “సెకండ్లు” అన్న బహువచనాన్ని చూసీ మోసపోవద్దు; 35 ముందు ఉన్న రుణ సంజ్ఞ చూస్తే 10E-35 చాల చిన్న సంఖ్య అని అర్ధం అవుతుంది. పెను పేలుడు జరిగి ఈ సమయం చేరుకోటానికి అతి సుక్ష్మాతి సూక్ష్మమైనంత కాలం మాత్రమే పడుతుందని మరచిపోవద్దు. (లేదా, సృష్ట్యాదిలో కాల గమనం జోరు ఇప్పటి కాలగమనం జోరు కంటె తక్కువ ఉండొచ్చు. ఈ ఊహ కేవలం నా స్వకపోల జనితం!) ఈ దశలో ఇప్పటికీ మనకి పరిపూర్ణంగా అర్ధం కాని ఘాతీయ విశ్వవృద్ధి (cosmic inflation) అనే ప్రక్రియ వల్ల విశ్వ వ్యాప్తి జోరు అనూహ్యంగా పెరిగిందని సరికొత్త సిద్ధాంతాలు చెబుతున్నాయి. వ్యాప్తి చెందటానికి చోటు ఉండాలి కదా. అందుకని స్థలం (space) సృష్టించబడింది. కాలం గడుస్తోంది కనుక కాలం (time) సృష్టించబడిందని మనం అనుకోవాలి. ఈ స్థలకాలం (spacetime) లోకి విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతూ ఉంటే ఆ స్థలకాలాన్ని “నింపటానికి” క్వార్కుల (quarks) మయమైన గంజి లాంటి పదార్ధం (quark soup) తయారయింది. ఇవన్నీ ఎక్కడ నుండి వచ్చేయి? ఆదిలో ఉన్న “ఆదిశక్తి” నుండి!<br /><br />భ్రూణ దశలోనే కాలం నడుస్తూ 10E-30 సెకండ్లు చేరుకునే సరికి అదృశ్యమానమైన ఒక రకం కృష్ణ పదార్ధం (one type of dark matter) తయారవటం మొదలయింది. ఈ కృష్ణ పదార్ధాన్ని ఈ రోజుల్లో axions అని పిలుస్తున్నారు. ఈ ఏక్సియాను గరిమ (mass) ఎలక్‌ట్రాను గరిమలో ట్రిలియనోవంతు ( 1 ని 1,000,000,000 భాగాలు చెయ్యగా అందులో ఒక భాగం) ఉంటుందని ఒక సైద్ధాంతిక ఊహనం (theoretical conjecture) ఉంది. <br /><br />కాలం 10E-11 సెకండ్లు చేరుకునే సరికి పదార్ధం (matter) ప్రతిపదార్ధం (ani-matter) మధ్య జరిగిన పోటీలో పదార్ధం విజయం సాధించింది. <br /><br />కాలం 10E-10 సెకండ్లు చేరుకునేసరికి మరొక రకం కృష్ణ పదార్ధం (a second type of dark matter) తయారవటం మొదలయింది. ఈ రెండవ రకం కృష్ణ పదార్ధాన్ని ఈ రోజుల్లో nutralinos అని పిలుస్తున్నారు. ఈ నూట్రలీనో గరిమ ప్రోటాను గరిమ కంటె ఏ నూరింతలో, వెయ్యింతలో ఉంటుందని ఊహిస్తున్నారు. దీని ఉనికిని స్థిరీకరించటానికి జినీవాలో ఉన్న Large Hadron Collider ఉపయోగపడుతుందని ఆశపడుతున్నారు.<br /><br />పైన చిత్రించిన భ్రూణ దశ అంతా మనకి పరిపూర్ణంగా అవగాహన కాలేదు కాని, పై చిత్రణ చాల మట్టుకు నిజమే కావచ్చని శాస్త్రవేత్తల నమ్మకం. కాని ఈ భ్రూణ దశలో 10E-35 సెకండ్ల కంటె ముందు ఏమి జరిగిందో ఇంకా ఇప్పటికీ, ఎవ్వరికీ బోధపడటం లేదు. ఈ గడ్డు సమస్య ఇలా ఉండటానికి కారణం ఉంది. ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో, భౌతిక శాస్త్రంలో జరిగిన ప్రగతికి అయిన్‌స్టయిన్ సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం ఒక మార్గదర్శి. అయినప్పటికీ, ఇంత గొప్ప సిద్ధాంతంలోనూ ఒక వెలితి ఉండిపోయింది. ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో ప్రభవించి, వర్ధిల్లిన మరొక సిద్ధాంతరాజం “గుళిక సిద్ధాంతం” (Quantum theory). సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని అయిన్‌స్టయిన్ ఒంటి చేత్తో లేవదీస్తే, గుళిక సిద్ధాంతాన్ని అనేకులు సాయం పట్టి లేవదీశారు. కాని ఈ రెండు సిద్ధాంతాలకీ మధ్య పొంతన కుదరటం లేదు. అయిన్‌స్టయిన్ ప్రతిపాదించిన సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం విశ్వాన్ని భారీ ప్రమాణంలో ఆకళింపు చేసుకోటానికి ఉపయోగిస్తుంది. గుళిక సిద్ధాంతం విశ్వాన్ని సూక్ష్మాతిసూక్ష్మమైన దృష్టితో చూసినప్పుడు ఉపయోగిస్తుంది. ఈ రెండినీ సమన్వయ పరుస్తూ ఒక కొత్త సిద్ధాంతం వస్తే కాని విశ్వం ఆవిర్భవించినప్పుడు జరిగిన సంఘటనలు అర్ధం కావని శాస్త్రవేత్తల నమ్మకం. అటువంటి సమైక్య సిద్ధాంతం (unified theory) ఇంతవరకు ఎవ్వరూ ప్రతిపాదించలేకపోతున్నారు కాని దానికి ఒక పేరు మాత్రం పెట్టేసేరు: గుళిక గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం (Quantum Theory of Gravity). ఈ సిద్ధాంతం కొరకు ప్రయత్నాలు మాత్రం జరుగుతున్నాయి. <br /><br />శైశవ దశ: 10E-5 సెకండ్లు నుండి 380,000 సంవత్సరాల వరకు. ఈ కాల పరిమితిని చిన్న చిన్న భాగాలుగా విడగొట్టి ఏ భాగంలో ఏమి జరిగిందో చెబుతాను. <br /><br />కాలం 10E-5 సెకండు నుండి 0.01 సెకండ్ల వరకు. విశ్వం వయస్సు సెకండులో లక్షవ వంతు కి చేరుకునే సరికి అణువుల నిర్మాణానికి కావలసిన ముడి సరుకులు – అంటే ప్రోటానులు, నూట్రానులు, క్వార్కులు, అణుకేంద్రకాలు, అణువులు – తయారవటం మొదలయిందని చెప్పొచ్చు. ఈ కార్యక్రమం అంతా విశ్వం వయస్సు ఒక సెకండులో వందో వంతు (అంటే 10E-2) కాలం చేరుకునే సరికి జరిగిపోయింది ట. <br /><br />కాలం 0.01 సెకండ్ల నుండి 300 సెకండ్ల వరకు. ఈ దశలో ప్రోటానులు, నూట్రానులు అనే ముడి పదార్ధాల నుండి ఉదజని, రవిజని అణువుల కేంద్రకాలు తయారయేయి. <br /><br />కాలం 300 సెకండ్ల నుండి 380,000 సంవత్సరాల వరకు. ఇలా తయారయిన కేంద్రకాల చుట్టూ ఎలక్ట్రానులు చేరి అవి పరిపూర్ణమైన అణువులుగా మారి, ఒక రకం “ఓంకారనాదం” లేదా కాస్మిక్ మైక్రోవేవ్ బేక్‌గ్రౌండ్ రేడియేషన్ (cosmic microwave background radiation) ని విడుదల చేసే సరికి విశ్వం వయస్సు దరిదాపు నాలుగు లక్షల సంవత్సరాలు చేరుకుంది. ఈ దశకి చేరుకునే సరికి విశ్వం అంతా చిట్టచీకటిగా ఉండేదిట. <br /><br />బాల్య దశ: 380,000 సంవత్సరాల నుండి 300 మిలియను సంవత్సరాల వరకు. విశ్వం చరిత్రలో ఇదొక అంధకార యుగం (dark age). విశ్వం వయస్సు 380,000 సంవత్సరాల నుండి 300 మిలియను సంవత్సరాలు చేరుకునే వరకు, విశ్వంలో వెలుగు లేదు. అంతకు పూర్వం ఉన్న ఆదిశక్తి యొక్క “ధగ ధగ” ఈ సమయానికి క్రమేపీ నశించిపోయి, విశ్వం చిట్ట చీకటిగా (మన కళ్ళకి) ఉండి ఉంటుంది. ఈ కాలంలో గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం వల్ల ప్రాంతీయ సాంద్రతలలో ఉన్న విభేదాలు పుంజుకోవటం మొదలయి ఉండాలి.<br /><br />కాలం 300 మిలియను సంవత్సరాల పైబడి. ప్రాంతీయ సాంద్రతలలో ఉన్న విభేదాల వల్ల విశ్వంలో ఉన్న పదార్ధం లుమ్మలు చుట్టుకుని, ఉండకట్టి క్షీరసాగరాల రూపాలలోనూ, వాటి లోని నక్షత్రాల రూపంలోనూ తయారవటం మొదలయింది. ఈ నక్షత్రాలు రగులుకోగానే వాటిలో పుట్టిన కాంతి నక్షత్ర గర్భం నుండి బయటకి రాటానికి మరొక మిలియను సంవత్సరాలు పట్టి ఉండొచ్చు. నక్షత్రాలు ప్రకాశించటం మొదలవగానే విశ్వం మొదటిసారి వెలుగుని చూసింది. కనుక దేవుడు Let there be light అనేసరికి ఠకీమని వెలుగు పుట్టేయలేదన్నమాట!<br /><br />కాలం ఉరమరగా ఒక బిలియను సంవత్సరాలు. నక్షత్రాలు, క్షీరసాగరాలు పరిణతి చెందుతూనే ఉన్నాయి. ఆకాశంలో ఇప్పుడు మనం చూడగలిగే నభోమూర్తులలో అత్యధిక ఎరుపు మొగ్గు (red shift) చూపించేవి ఇవే. ఇప్పుడు మన దగ్గర ఉన్న అతి శక్తిమంతమైన పనిముట్లతో వీటిని మాత్రమే చూడగలుగుతున్నాం. వీటికంటె పాతవి మన కంటికి కనిపించటం లేదు. వాటిని చూడాలంటే ఇంకా శక్తిమంతమైన పరికరాలు కావాలి. ఎంత శక్తిమంతమైన పరికరాలు ఉన్నా ఆ ఎరుపు మొగ్గు మరీ ఎక్కువయితే వర్ణమాలలోని ఎరుపు హద్దు దాటి కంటికి కనబడని పరారుణ మండలంలోకి గాని, ఎరుపు మొగ్గు ఇంకా ఎక్కువ అయితే మైక్రోవేవ్ మండలం లోకి గాని వెళిపోవచ్చు. మైక్రోవేవ్ మండలం లోకి వెళ్ళిపోతే మనకి కనిపించేది 2.74 కెల్విన్ డిగ్రీల దగ్గర ఉన్న మైక్రోవేవ్ నేపధ్యపు రొద. కనుక ఇంత కంటె పాత రోజులు టెలిస్కోపులకి అందక పోవచ్చు.<br /><br />కాలం ఉరమరగా 3 బిలియను సంవత్సరాలు. క్షీరసాగరాలు ఒంటెత్తుగా ఉండకుండా గుంపులు గుంపులా తయారవటం మొదలయింది. నక్షత్రాల జనన వేగం పతాక స్థాయికి చేరుకుంది. <br /><br />కాలం ఉరమరగా 9 బిలియను సంవత్సరాలు. పాలపుంతలో మన సూర్యుడు జన్మించేడు. సూర్యుడు తనదంటూ ఒక గ్రహకూటమిని సంతరించుకోవటం జరిగింది.<br /><br />కాలం ఉరమరగా 10 బిలియను సంవత్సరాలు. విశ్వం కృష్ణ శక్తి ఆధిపత్యంలోకి రావటంతో విశ్వ వ్యాప్తి జోరు పెరిగింది. (ఇది ప్రస్తుతానికి సిద్ధాంతం మాత్రమే!)<br /><br />కాలం ఉరమరగా 13.7 బిలియను సంవత్సరాలు. ఈ నాడు.<br /><br />కాలం ఉరమరగా 20 బిలియను సంవత్సరాలు. (అంటే, ఇప్పటి నుండి 6.3 బిలియను సంవత్సరాల తరువాత.) మన పాలపుంత (Milkyway), ఇంద్రమద (Andromeda) క్షీరసాగరాలు ఒకదానితో మరొకటి ఢీకొంటాయి. దాని పర్యవసానం ఎలా ఉంటుందో ఉహించటానికి ఇక్కడ స్థలం చాలదు.<br /><br /><br /><b>3. మహా నిష్క్రమణం</b><br /><br />ఇటుపైన ఏమవుతుందో ఉహించాలంటే విశ్వం ఎలా పుట్టిందో పరిపూర్ణంగా అర్ధం కావాలి. ఇప్పుడు మనకి బొత్తిగా అర్ధం కాకుండా ఉండిపోయిన కృష్ణ పదార్ధం, కృష్ణ శక్తి ఏమిటో మనకి అవగాహన కావాలి. గురుత్వాకర్షణ ఏకచ్ఛత్రాధిపత్యంతో రాజ్యం ఏలినంత కాలం నక్షత్రాలు, క్షీరసాగరాలు, క్షీరసాగర సమూహాలు ఏర్పడుతూ ఉండేవి. గురుత్వాకర్షణకి వ్యతిరేకమైన కృష్ణ శక్తి ఆధిపత్యంలోకి వచ్చిందనే సిద్ధాంతమే నిజమయితే ఇహ కొత్త కొత్త క్షీరసాగరాల గుంపులు తయారవటానికి సావకాశాలు తక్కువ. కనుక భవిష్యత్తు అవగాహనకి కీలకం కృష్ణ శక్తిని అవగాహన చేసుకోవటం.<br /><br />ఇప్పుడు మనం చెయ్యగలిగేది అసంపూర్ణమైన మిడిమిడి జ్ఞానంతో ఊహాగానాలు చెయ్యటం. ఫ్రస్తుత పరిస్థితులే కొనసాగితే మరొక 30 బిలియను సంవత్సరాల పాటు మన విశ్వం ఇప్పటిలాగే వ్యాప్తి చెందుతూనే ఉంటుంది. ఈ వ్యాప్తి వల్ల పొరుగునున్న క్షీరసాగరాలు తప్ప దూరంగా ఉన్నవి మరీ దూరం వెళ్లిపోయి మన దుర్భిణిలో కూడ కంటికి కనబడవు. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే దూరంలో ఉన్న క్షీరసాగరాల ఎరుపు మొగ్గు బాగా పెరిగిపోయి వర్ణమాలలో మన కంటికి కనబడని ఎక్కువ తరంగ దైర్ఘ్యం ఉన్న మైక్రోవేవ్ మండలం లోకి వెళ్లిపోతుంది.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-3666501832751765159?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-36085249408789227442011-04-06T10:13:00.000-07:002011-04-06T10:13:30.235-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><b>9. ఈ విశ్వం యొక్క జీవిత చరిత్ర</b><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><b>1. ప్రాదుర్భావం</b><br /><br />ఈ విశ్వం వయస్సు “ఇంత” అని ఇదమిద్ధంగా ఎవ్వరూ తేలి చెప్పలేకపోతున్నారు. మొన్నీమధ్య వరకు 20 బిలియను సంవత్సరాలు ఉంటుందని ఒక అంచనా ఉండేది. . ఈ అంచనా 13.7 బిలియను సంవత్సరాల కంటె ఎక్కువ ఉండదని ఈ మధ్య కొత్త అంచనా వచ్చింది. “పుట్టటం” అంటే 13.7 బిలియను సంవత్సరాల క్రితం అకస్మాత్తుగా ఒక పేద్ద పేలుడు (పెను పేలుడు, లేదా Big Bang) జరిగింది ట. ఆ పెను పేలుడు లోంచే విశ్వం ఉద్భవించింది ట. ఉద్భవించి వ్యాప్తి చెందుతూ చల్లారటం మొదలు పెట్టింది ట. అవును! మొదట్లో ఊహకి అందనంత వేడిగా ఉన్న విశ్వం క్రమేపీ చల్లబడటం మొదలు పెట్టింది ట. చల్లబడి, ప్రస్తుతం విశ్వం యొక్క సగటు నేపధ్య తాపోగ్రత ఉరమరగా 3 కెల్విన్ డిగ్రీల దగ్గరకి వచ్చింది ట. (కెల్విన్ కొలమానంలో అత్యల్ప తాపోగ్రత 0 డిగ్రీలు అని గుర్తు పెట్టుకొండి.) విశ్వం వయస్సు కొద్ది వేల సంవత్సరాలు ఉన్నప్పటి పరిమాణంతో పోల్చి చూస్తే అప్పటి నుండి ఇప్పటికి వ్యాప్తిలో తొమ్మిదింతలు పెరిగింది ట. ఇంకా ప్రతి క్షణం పెరుగుతోంది ట! అదండీ టూకీగా ఈ విశ్వం కథ! ఇలా ఇంకా ఎన్నాళ్లు పెరుగుతుందో, ఈ పెరుగుదలకి అంతూ, దరీ ఉన్నాయో లేదో మనకి ఇంకా పూర్తిగా అవగాహనలోకి రాలేదు.<br /><b><br />2. పెను పేలుడు </b><br /><br />ఈ భూమి మీద మానవుడు (Homo Sapiens) నడవటం మొదలు పెట్టి దరిదాపు రెండు లక్షల (2,00,000) సంవత్సరాలు అయిందని అంటున్నారు. ఈ మానవుడు తన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచాన్ని చూసి, “నేను ఎవరు? నేను ఎక్కడ నుండి వచ్చేను?” మొదలైన ప్రశ్నలు వెయ్యటం మొదలు పెట్టినది ఏ 5,000 సంవత్సరాల క్రితమో జరిగి ఉంటుంది. మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచాన్ని శాస్త్రీయ పరికరాలతో శోధించి పరిశీలించటం 400 ఏళ్ల క్రితం గెలిలియో (1564 – 1642) దూరదర్శినితో మొదలయిందని చెప్పుకోవచ్చు. అటు తరువాత ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభ దశలో 100 అంగుళాల, 200 అంగుళాల హేల్ టెలిస్కోపుల వంటి కొత్త కొత్త దూరదర్శని పరికరాలు రావటం, అయిన్‌స్టయిన్ సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) ప్రవచించటం, మొదలైన సంఘటనలతో పాటు ఎడ్విన్ హబుల్ (Edwin Hubble) ప్రయోగాల ఫలితంగా మనం ఉన్న పాలపుంత క్షీరసాగరం (Milkyway galaxy) వంటి క్షీరసాగరాలు మరెన్నో ఉన్నాయనిన్నీ, అవన్నీ స్థిరంగా ఒక చోట ఉండకుండా – గాలి ఊదిన బుడగ వ్యాప్తి చెందిన విధంగా వ్యాప్తి చెందుతున్నాయనిన్నీ తెలుసుకున్నాం. ఇవి ఇలా ఒకదాని నుండి మరొకటి దూరంగా జరుగిపోతూ ఎంతో జోరుగా ప్రయాణం చేస్తున్నాయంటే ఒకానొకప్పుడు, ఈ క్షీరసాగరాలు అన్నీ ఒకే చోట ఉండి ఉండాలనే ఊహ రావటం సహజం. ఈ ఊహే పెను పేలుడు సిద్ధాంతానికి (Big Bang Theory) నాంది!<br /><br />ఇంతవరకు టూకీగా సమీక్షించిన కథనాన్ని మరొక కోణం నుండి చూపిస్తాను. ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభంలో ఈ విశ్వం యొక్క రూపం చాల వ్యస్తం (simple): ఈ విశ్వం అంతా కేవలం మనం ఉన్న పాలపుంత క్షీరసాగరానికి పరిమితం. ఈ క్షీరసాగరంలో కంటికి కనిపించే నక్షత్రాలు, మహా ఉంటే, కొన్ని మిలియన్లు ఉండుంటాయి. ఈ విశ్వం అభంగురం (eternal). ఈ విశ్వం కూటస్థం (unchanging). ఇప్పుడో? అప్పటి విశ్వరూపం కంటె ఇప్పటి విశ్వరూపం మరింత పరిపూర్ణం (more complete), మరింత సంక్లిష్టం (complex), మరింత సుసంపన్నం (richer). ఈ విశ్వం 13.7 బిలియను సంవత్సరాల క్రితం ఒక పెను పేలుడు లో పుట్టిందని ఈ నాడు సిద్ధాంతీకరిస్తున్నాం. ఈ సిద్ధాంతమే సరి అయినదని నమ్ముతున్నాం. ఈ పేలుడు జరిగిన తరువాత, అతి త్వరలో, అంటే బహు కొద్ది మైక్రో సెకండ్ల కాల వ్యవధిలో, (ఒక మైక్రో సెకండు అంటే సెకండులో పదిలక్షో వంతు) ఈ విశ్వం యొక్క రూపం సలసల మరుగుతూన్న, నిరాకారము, అమూర్తము అయిన ఒక రకం గంజి లాగో అంబలి మాదిరో (formless gruel) ఉండేదని ఊహిస్తున్నారు శాస్త్రవేత్తలు. ఈ గంజిలో ఉన్న మెతుకు ముక్కలనే మనం ఇప్పుడు ప్రాధమిక రేణువులు (elementary particles), క్వార్కులు (quarks), లెప్టానులు (leptons) అన్న పేర్లతో పిలుస్తున్నాం. ఇలా వేడిగా ఉన్న విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతూ, చల్లారుతూ ఉండగా దానికి కొన్ని నిర్దిష్టమైన రూపు రేఖలు రావటం మొదలయింది. (వేడి వేడి గంజి చల్లారినప్పుడు తెట్టు కట్టినట్లో, కరడు కట్టినట్లో ఊహించుకొండి.) ఈ రూపురేఖలనే మనం ఈ నాడు నూట్రానులు (neutrons), ప్రోటానులు (protons), అణుకేంద్రాలు (atomic nuclei) , అణువులు (atoms), నక్షత్రాలు (stars), క్షీరసాగరాలు (galaxies), క్షీరసాగర సమూహాలు (clusters of galaxies), క్షీరసాగర మహా సంఘాలు (super clusters of galaxies) వంటి రూపాల్లో చూస్తున్నాం. ఇప్పుడు మనకి ద్యోతకమయే విశ్వంలో సుమారుగా 100 బిలియను క్షీరసాగరాలు, ఒకొక్క క్షీరసాగరంలో సగటున 100 బిలియను నక్షత్రాలు, ఈ నక్షత్రాల చుట్టూ పరిభ్రమిస్తూ కనీసం 100 బిలియను గ్రహాలు ఉండొచ్చని పెద్దల అంచనా. అంటే మన సూర్య మండలం లోని నవగ్రహాలని పోలిన గ్రహాలు ఈ విశ్వంలో 1,000,000,000,000,000 (ఒక క్వాడ్రిలియను లేదా పది కోట్ల కోట్లు) వరకు ఉండొచ్చన్న మాట! ఆహా! ఈ విశ్వం ఎంత పెద్దదో ఇప్పుడు ఊహించుకొండి.)<br /><br />విశ్వం వ్యాప్తి చెందుతున్నాదని అనటానికి ఒక కారణం ఈ పెను పేలుడులో ఆది నుండీ ఉన్న ఒక “ఆదిశక్తి” అని అంటున్నాం కదా. ఇలా ఒక పక్క వ్యాప్తి చెందుతూన్నప్పటికీ ప్రతి క్షీరసాగరంలో బిలియనుల లెక్కలో ఉన్న నక్షత్రాలు అన్ని దిశలలోకీ చెదిరిపోకుండా ఉండటానికి మరొక బలవత్తరమైన శక్తి ఉంది. అదే గురుత్వాకర్షణ శక్తి (gravitational force). ఈ గురుత్వాకర్షణ శక్తి విశ్వం వ్యాప్తి చెందకుండా ఒక పక్క నుండి వెనక్కి లాగుతూ ఉంటే, పెను పేలుడులో ఉద్భవించిన కృష్ణ శక్తి (dark energy) అనే మరొక శక్తి విశ్వాన్ని వ్యాప్తి చెందమని ప్రోత్సహిస్తోంది. ఈ రెండు విశ్వశక్తుల పెనుగులాటలో ఏ శక్తి గెలుస్తుందో దానిని బట్టి ఈ విశ్వం భవిష్యత్తు ఆధారపడి ఉంటుంది. కృష్ణ శక్తికి దీటుగా గురుత్వాకర్షణ శక్తి నిలచి ఉత్తరోత్తర్యా విజయం సాధించగలిగితే విశ్వం వ్యాప్తి చెందటం మాని, ముకుళించుకోవటం మొదలు పెడుతుంది. ఈ కార్యక్రమం జరగటానికి మరొక 30 బిలియను సంవత్సరాలు పట్టొచ్చు. అప్పుడు విశ్వం ఏ బిందు ప్రమాణంలోకో ముకుళించుకుపోయి, మరొకసారి అకస్మాత్తుగా పేలిపోవచ్చు. హిందూ పురాణాలలో వర్ణించబడ్డ విశ్వం ఉరమరగా ఈ రకంగా ఉంటుందని నా అభిప్రాయం.<br /><br />లేదా, గురుత్వాకర్షణ శక్తి మీద కృష్ణ శక్తి విజయం సాధిస్తే విశ్వం నిరంతరంగా అలా వ్యాప్తి చెందుతూనే ఉంటుంది. ఇలా 30 బిలియను సంవత్సరాల పాటు వ్యాప్తి చెందేసరికి ఒక క్షీరసాగరంలో ఉన్న “జీవులకి” పొరుగు క్షీరసాగరాలు కనబడనే కనబడవు – అంత దూరం జరిగిపోతాయి. అటువంటప్పుడు గతంలో ఎప్పుడో, ఎక్కడో పెను పేలుడు జరిగిందనే వాదానికి ఆధారాలు కూడ కనబడవు. <br /><br />పైన చిత్రించిన “నాటకం” ఎప్పుడో 30 బిలియను సంవత్సరాల తరువాత జరగబోయేది. ఈ లోగా – అంటే ఇప్పటి నుండి మరొక 5 బిలియను సంవత్సరాలు అయేసరికి - మన సూర్యమండలమే నశించిపోతుంది. ఇప్పటి నుండి 20 బిలియను సంవత్సరాలు అయేసరికి మన పాలపుంత క్షీరసాగరం (Milkyway galaxy) వెళ్ళి పొరుగున ఉన్న ఇంద్రమద క్షీరసాగరాన్ని (Andromeda galaxy) ఢీకొంటుంది. ఆ “పెను ఢీకు” లేదా ఆ మహాభిఘాతం (great collision) లో ఏమేమి మార్పులు వస్తాయో ఎవరికి ఎరుక? <br /><br /><b>3. వ్యాప్తి చెందుతూన్న విశ్వం</b><br /><br />అమెరికాలోని కేలిఫోర్నియాలో మౌంట్ విల్సన్ అనే కొండ ఉంది. ఆ కొండ మీద ఒక వేధశాల (observatory) ఉంది. ఆ వేధశాలలో, 1924లో, అప్పటికి ప్రపంచంలో అతి పెద్దదయిన ఒక దూరదర్శిని (telescope) ఉండేది. దాని పేరు హుకర్ టెలిస్కోపు (Hooker telescope). ఈ టెలిస్కోపు ఉపయోగించి ఎడ్విన్ హబుల్ (Edwin Hubble) అనే వ్యక్తి ఆకాశంలో కనిపించే రెండు తేజోమేఘాలని (nebulae) అధ్యయనం చెయ్యటం మొదలు పెట్టేరు. కేవలం కంటితో చూసినా, కొంచెం నాసి రకం దుర్భిణితో చూసినా ఇవి కాంతివంతమైన మేఘపు తునకలులా కనిపిస్తాయి. కాని శక్తిమంతమైన హుకర్ టెలిస్కోపులో చూసేసరికి ఈ “తేజోమేఘాలు” మేఘాలు కావనీ, ఒకొక్కటి మన పాలపుంతలాంటి క్షీరసాగరం అనీ తేలింది. అంతవరకు మన పాలపుంతే విశ్వం అంతా అని అనుకుంటూన్న మనకి, అకస్మాత్తుగా విశ్వం పరిధి ఒకటికి మూడింతలు అయింది. విశ్వం అంటే మన పాలపుంత ఒక్కటే కాదు, విశ్వంలో మరో రెండు పాలపుంత లాంటి క్షీరసాగరాలు ఉన్నాయని తేలిపోయింది.<br /><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://3.bp.blogspot.com/-rWqsMJA68KA/TZyeurwKOzI/AAAAAAAAALA/ZqIiqp8y5v4/s1600/hubble" imageanchor="1" style="margin-left:1em; margin-right:1em"><img border="0" height="209" width="180" src="http://3.bp.blogspot.com/-rWqsMJA68KA/TZyeurwKOzI/AAAAAAAAALA/ZqIiqp8y5v4/s320/hubble" /></a></div><br /> <br />ఎడ్విన్ హబుల్<br /><br />ఇలా కొత్తగా మనుగడలోకి వచ్చిన పొరుగు క్షీరసాగరాలని మరికొంచెం నిశితంగా పరీక్షించగా మరొక ఆశ్చర్యకరమైన విషయం అవగాహనలోకి వచ్చింది. ఈ రెండు కొత్త క్షీరసాగరాలు నిలకడగా ఒక చోట ఉండకుండా వ్యతిరేక దిశలలో పరుగులు పెడుతూ కనిపించేయి. ఇదేదో వింతగా ఉందే అని ఆకాశంలో మన నగ్న నయనాలకి కనిపించనివి ఇంకా ఇటువంటి క్షీరసాగరాలు ఉన్నాయేమోనని వెతుకుతూన్నకొద్దీ కొత్త కొత్త క్షీరసాగరాలు దర్శనమివ్వటం జరిగింది. ఇవన్నీ కూడ ఒకదానినుండి మరొకటి దూరంగా పరిగెడుతూ కనబడ్డాయి. తమాషా ఏమిటంటే ఒక క్షీరసాగరం మనకి దూరం అవుతూన్న కొద్దీ అది పరిగెత్తే వేగం కూడా ఎక్కువగా ఉంటోంది. దీనినే హబుల్ సూత్రం (Hubble’s Law) అంటారు. టూకీగా ఈ సూత్రం చెప్పేది ఏమిటంటే విశ్వంలో మన క్షీరసాగరంతో పాటు ఇంకా ఎన్నో క్షీరసాగరాలు ఉన్నాయి. ఇవన్నీ ఒకదానినుండి మరొకటి దూరంగా జరుగుతూ ప్రయాణం చేస్తున్నాయి. మనకి దగ్గరగా ఉన్న క్షీరసాగరాలు నెమ్మదిగా పరిగెడుతూ ఉంటే దూరంగా ఉన్నవి జోరుగా పరిగెడుతున్నాయి. రబ్బరు బుడగ మీద రంగు చుక్కలు పెట్టి ఆ బుడగని ఊదితే ఆ చుక్కలు దూరంగా జరిగినట్లే విశ్వంలో ఉన్న క్షీరసాగరాలు ఒకదానినుండి మరొకటి దూరంగా జరుగుతున్నాయని ఉపమానం చెప్పుకోవచ్చు. ఇప్పుడు కాలాన్ని వెనక్కి నడిపిస్తే బుడగలోని గాలి బయటికి వచ్చేసి బుడగ ముకుళించుకుని పోయినట్లే క్షీరసాగరాలు వెనక్కి నడుస్తూన్నట్లు ఊహించుకోవచ్చు. ఇలా ఎన్నాళ్లు వెనక్కి నడిపించగలం? వాటి మధ్య దూరం పూర్తిగా నశించిపోయి ఆయా క్షీరసాగరాలలో ఉన్న నక్షత్రాలన్నీ పోగుపోసినట్లు ఒకే ఒక్క చోటికి చేరుకునే వరకు కాలాన్ని వెనక్కి నడిపించవచ్చు. అదన్నమాట పెను పేలుడు సంభవించిన సమయం! ఈ పద్ధతిలో లెక్క కడితే పెను పేలుడు 13.7 బిలియను సంవత్సరాల క్రితం జరిగిందని అంచనా తేలుతుంది.<br /><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://2.bp.blogspot.com/-PoLFRSVjdV8/TZye7O-HerI/AAAAAAAAALI/97_7O6ojqi4/s1600/expandingUniverse" imageanchor="1" style="margin-left:1em; margin-right:1em"><img border="0" height="214" width="320" src="http://2.bp.blogspot.com/-PoLFRSVjdV8/TZye7O-HerI/AAAAAAAAALI/97_7O6ojqi4/s320/expandingUniverse" /></a></div><br /> <br />కాకతాళీయంగా, అంటే, హబుల్ ఈ ప్రయోగాలు చేసిన కాలానికి కొద్ది కాలం ముందుగానే, అయిన్‌స్టయిన్ సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) లేవదీశారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం విశ్వం స్థలకాలం (spacetime) అనే ప్రదేశంలో నిర్మితమై ఉంది. ఈ ప్రదేశాన్ని కొలవటానికి పొడుగు, వెడల్పు, లోతు, కాలం అనే నాలుగు కొలతలు కావలసి ఉంటుంది. పైపెచ్చు ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం విశ్వం ఈ స్థలకాలం లో స్థిరంగా ఉండకుండా వ్యాప్తి చెందుతూ ఉండాలి. ఇలా వ్యాప్తి చెందుతూన్న స్థలకాలంలో ఉన్న క్షీరసాగరాలు కూడ స్థలకాలంతోపాటు వ్యాప్తి చెందుతూ ఉండాలి. కాంతి కిరణాలు కూడ ఈ స్థలకాలంలో గర్భితమై ఉన్నాయి కనుక అవి కూడ వ్యాప్తి చెందాలి. కాంతి కిరణం “వ్యాప్తి చెందటం” అంటే తరంగాల రూపంలో ఉన్న కిరణాలు సాగదియ్యబడతాయన్నమాట. తరంగాన్ని “సాగదియ్యటం” అంటే ఆ తరంగం యొక్క నిడివి (wavelength) ని పెంచటం అన్న మాట. కాంతి తరంగం నిడివి పెరిగిందంటే అది ఎర్రబడింది అని అర్ధం. (నీలి తరంగాలతో పోల్చితే ఎర్ర తరంగాల నిడివి ఎక్కువ.) ఆ కాంతిని మనం దూరదర్శినితో చూస్తే అనుకున్న దాని కంటె ఎర్రగా కనిపిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియనే ఇంగ్లీషులో red shift అనిన్నీ లేదా Doppler Effect అనిన్నీ అంటారు. మన పొరుగున ఉన్న తేజోమేఘాలనుండి వచ్చే కాంతి తను అనుకున్నట్టు కాకుండా ఇలా “ఎరుపు మొగ్గు” (red shift) చూపించేసరికి హబుల్ కి అసలు విషయం అవగాహన అయిపోయింది. కాంతి ఎరుపు మొగ్గు చూపించిందంటే ఆ కాంతిని విరజిమ్మే నభోమూర్తి మన నుండి దూరంగా జరుగుతోందని అర్ధం. (మన నుండి దూరంగా వెళ్ళే రైలు బండి కూత కూస్తే ఆ ధ్వని యొక్క స్థాయి (pitch లేదా కీచుతనం) మారినట్లే ఇక్కడ వెలుగు రంగు మారుతుంది అని ఉపమానం చెప్పుకోవచ్చు.) ఇలా క్షీరసాగరాలు పరిగెడుతున్నాయంటే శక్తి ఖర్చు అవుతుంది కదా. శక్తి ఖర్చు అవుతూన్నకొద్దీ విశ్వం వేడి తగ్గి చల్లారుతుంది. ఇలా వ్యాప్తి చెందగా, చెందగా ప్రస్తుతం విశ్వం చల్లారి, చల్లారి దరిదాపు 3 (నిక్కచ్చిగా చెప్పాలంటే 2.74) కెల్విన్ డిగ్రీల దగ్గరికి వచ్చింది. ఈ విషయాలని మనస్సులో పెట్టుకుని కాలాన్ని వెనక్కి నడిపిస్తే మొదట్లో విశ్వం ఎంతో వేడిగా ఉండేదని తర్కం చెప్పటం లేదూ? <br /><br />మన సిద్ధాంతాలలో పటుత్వం ఉంటే, మనం చూసేది అంతా నిజమే అయితే, ఈ విశ్వం 13.7 బిలియను సంవత్సరాల క్రిందట ఎంతో సాంద్రత కలిగి, ఎంతో వేడిగా ఉండి, ఎంతో తక్కువ స్థలం ఆక్రమించి ఉండేదని అనిపిస్తున్నాది కదా! <br /><br /><b>4. కాంతి జననం</b><br /><br />విశ్వాంతరాళంలోకి మనం టెలిస్కోపు పెట్టి చూసినప్పుడు మనం భూత కాలంలోకి చూస్తున్నామని గుర్తు పెట్టుకోవాలి. ఎందుకని? అతి దూరంగా ఉన్న క్షీరసాగరాలలోని నక్షత్రాల నుండి వచ్చే వెలుగు మనకి చేరటానికి కొన్ని మిలియను, ఆ మాటకొస్తే బిలియను, సంవత్సరాలు పట్టొచ్చు. బిలియను సంవత్సరాల క్రితం బయలుదేరిన కాంతి కిరణం మన కంటికి ఈ నాడు చేరిందంటే మనకి ఈ నాడు కనిపించేది ఇప్పటి నక్షత్రం కాదు; బిలియను సంవత్సరాల క్రిందటి నక్షత్రం! కనుక మనం ఎంత దూరం చూడగలిగితే అంత పురాతనమైన విశ్వరూపాన్ని చూస్తున్నామన్న మాటే కదా. అంతే కాదు. ఈ పురాతనకాలపు వెలుగు ఎంత ఎరుపు మొగ్గు చూపిస్తే ఈ విశ్వం అంత వ్యాప్తి చెందిందని మనం లెక్క వెయ్యవచ్చు. (హబుల్ సూత్రం ప్రకారం దూరంగా ఉన్న క్షీరసాగరాలు దగ్గర వాటికంటె ఎక్కువ జోరుగా పయనిస్తున్నాయన్న విషయం మరచిపోకండి.) ప్రస్తుతం మనకి అత్యధిక దూరంలో ఉన్న నక్షత్రం చూపించే ఎరుపు మొగ్గు 8 ఉంది ట. ఎరుపు మొగ్గు ఎనిమిది ఉందంటే ఆ కాంతి కిరణం అక్కడ నుండి ఇక్కడకి వచ్చే వ్యవధిలో ఈ విశ్వం తొమ్మిది రెట్లు వ్యాప్తి చెందినట్లు లెక్క కట్టి చెప్పొచ్చు.<br /><br />విశ్వ రూపాన్ని అధ్యయనం చెయ్యటానికి మన చేతిలో మూడు రకాల పనిముట్లు ఉన్నాయి. ఒకటి సిద్ధాంతాలు, వాటిని ఆకళింపు చేసుకోటానికి గణితం. రెండు ప్రయోగాలు. ఈ ప్రయోగాలకి ప్రధాన పరికరాలు టెలిస్కోపు, స్పెక్ట్రోస్కోపు. టెలిస్కోపు సహాయంతో ఎంతో దూరం చూడకలం. ఆ దూరాభారం నుండి వచ్చిన కాంతి కిరణాలని విశ్లేషించటానికి ఆ కాంతి యొక్క వర్ణమాల (spectrum) కావాలి. స్పెక్ట్రోస్కోపు అక్కడ ఉపయోగపడుతుంది. పోతే, మూడో పరికరం కంప్యూటరు. విశ్వం మొదట్లో ఎలా ఉండేదో రకరకాలుగా ప్రతిపాదనలు చేసి, ఆ ప్రతిపాదనల పర్యవసానం ఎలా ఉంటుందో కంప్యూటరు లెక్కగట్టి చెప్పగలదు. ఈ రకం ప్రయోగాలని ఇంగ్లీషులో simulation అంటారు. ఇలా కంప్యూటరు సహాయంతో లెక్కగట్టిన పర్యవసానాన్ని ప్రస్తుతం మనకి, మన పరికరాలకీ కనిపించే విశ్వంతో పోల్చి చూసి ఏ ఊహ సరి అయినదో తేల్చుకోవచ్చు. ఇలా చేసిన ప్రయోగాల వల్ల ఈ విశ్వం వయస్సు ఏ 100 మిలియను సంవత్సరాలో ఉన్నప్పుడు క్షీరసాగరాలు మొట్టమొదట పుట్టి ఉంటాయని ఊహాగానాలు చెయ్యటానికి వీలు అయింది. క్షీరసాగరాలు పుట్టక పూర్వం చాలా కాలం విశ్వం ఒక అంధకార యుగం (dark age) లో గడిపింది. అంటే పెను పేలుడు తరువాత, క్షీరసాగరాలలోని నక్షత్రాలు ప్రకాశమానం అయే వరకూ ఈ విశ్వంలో వెలుతురు లేదు. దేవుడు Let there be light అని ఆదేశించగానే and there was light అని బైబిలు మొదటి అధ్యాయంలో అంటుంది. కాని దేవుడి ఆదేశాన్ని అమలులో పెట్టటానికి, కాంతి కిరణం నక్షత్ర గర్భంలోంచి బయటకి రాడానికి కొన్ని మిలియను సంవత్సరాలు పట్టింది. <br /><br />ఇంతకీ చెప్పొచ్చేదేమిటంటే పెను పేలుడు జరిగిన తరువాత విశ్వం అంతా – చాల కాలం పాటు - ఒక చీకటి గుయ్యారం. ఈ గుయ్యారం అమూర్తమైన అంబలి లాంటి పదార్ధం తో నిండి ఉండేది. ఈ అమూర్తమైన అంబలిలో ఆరింట అయిదు పాళ్లు కృష్ణ పదార్ధం (dark matter), ఒక పాలు ఉదజని (hydrogen), రవిజని (Helium) ఉండేవని సిద్ధాంతం. ఈ అణు సమూహాల వల్లనో, మరెందువల్లనో, ఈ అమూర్తమైన అంబలి సాంద్రతలో కూటస్థత (uniformity) లోపించి ఉంటుంది. కూటస్థంలోని లోపమనే “గరుకు”తనాన్ని ఆసరాగా చేసుకుని గురుత్వాకర్షణ రంగంలోకి దూకి, విజృంభించి, సాంద్రత ఎక్కువగా ఉన్న భాగాలు జోరుగా వ్యాప్తి చెందకుండా అడ్డుకుని ఉంటుంది. అప్పుడు ఈ సాంద్రమైన ప్రదేశాలలో పదార్ధం గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం వల్ల గడ్డలు గడ్డలుగా పేరుకుని ఉంటుంది. ఈ గడ్డలే నక్షత్రాలకీ క్షీరసాగరాలకి విత్తులు. అంటే ఒక పక్క నుండి గురుత్వాకర్షణ నక్షత్రాలని, క్షీరసాగరాలని తయారు చేస్తూ ఉంటే పెను పేలుడుతో మొదలైన వ్యాప్తి (expansion) అవిరామంగా కొనసాగుతూనే ఉండి ఉంటుంది.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-3608524940878922744?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-25334482032971875452011-03-25T17:13:00.000-07:002011-03-25T17:13:37.132-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><b>8. కాంతి కిరణం జన్మ వృత్తాంతం</b><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />తెల్లారి లేచి బయటకి వెళ్లేసరికల్లా చుర్రుమని ఎండ కాస్తోంది.<br /><br />అయిదువందల సెకండ్ల క్రితం సూర్యుడి ఉపరితలాన్ని వదలిన కాంతి కిరణానికి - రోదసిలో ఎంతో దూరం, ఎంతో జోరుగా ప్రయాణం చేసిన కాంతి కిరణానికి - ఇంకా పొగరు తగ్గలేదు. నా చేతికి తగలగానే చుర్రుమంది.<br /><br />ఈ కాంతి కిరణం ఎప్పుడు, ఎక్కడ, ఎలా పుట్టిందో, దీనికి చుర్రుమనిపించే వేడి ఎక్కడనుండి వచ్చిందో విచారిద్దాం. <br /><br />సూర్యుడి ఉపరితలం నుండి భూమి ఉపరితలానికి చేరుకోడానికి దరిదాపు 500 సెకండ్లు కాలం మాత్రమే పట్టినప్పటికీ, సూర్యుడి గర్భంలో పడ్డ "కాంతి శిశువు" పెరిగి బయటకి రాడానికి, సగటున, ఉరమరగా ఒక మిలియను సంవత్సరాల కాలం పడుతుందని నేను చెబితే మీరు నమ్మగలరా? <br /><br />అదెలాగో చెబుతాను. సావధానంగా చదవండి.<br /><br />సూర్యుడి లోనూ, నక్షత్రాలలోనూ 'కాలే' ఇంధనం ఉదజని (హైడ్రొజన్). ఈ ఉదజని అణువులో ఒక కేంద్రకం (నూక్లియస్), దాని చుట్టూ ప్రదక్షిణం చేసే ఒకే ఒక ఎలక్‌ట్రాను ఉంటాయన్నది మనందరికీ తెలుసు. ఈ ఎలక్‌ట్రానుకి రుణావేశము (negative charge), కేంద్రకానికి, అదే పరిమాణంలో, ధనావేశము (positive charge) ఉండబట్టి ఉదజని అణువుకి ఎటువంటి విద్యుదావేశము ఉండదు. <br /><br />సూర్యుడి ఉపరితలపు ఉష్ణోగ్రత సుమారుగా 6000 కెల్విన్ డిగ్రీలు ఉంటుంది. సూర్యుడి గర్భంలో ఉష్ణోగ్రత సుమారుగా 15,000,000 (పదిహేను మిలియను) కెల్విన్ డిగ్రీలు ఉంటుంది. గర్భంలో ఉన్న ఇంత వేడిలో విపరీతమైన శక్తి (energy) ఉంది. ఈ శక్తి వల్ల (1) ఉదజని అణువులలోని ఎలక్‌ట్రానులు తమ తమ కేంద్రకాల యొక్క పట్టు నుండి తప్పించుకుని స్వతంత్రంగా తిరగటం మొదలు పెడతాయి, (2) ధనావేశంతో ఉన్న కేంద్రకాలు విపరీతమైన వేగంతో ప్రయాణం చేస్తూ, వాటి మధ్య సహజంగా ఉండే వికర్షణ బలాలని (repulsion forces) అధిగమించి, ఢీకొనటం మొదలు పెడతాయి. ఇలా నాలుగు ఉదజని కేంద్రకాలు ఢీకొన్నప్పుడు ఒక రవిజని (Helium) కేంద్రకం తయారవగా మిగిలిన గరిమ (mass) అయిన్‌స్టయిన్ సూత్రం E = mc^2 ప్రకారం శక్తిగా విడుల అవుతుంది.<br /> <br />టూకీగా ఈ విషయాన్ని ఈ దిగువ చూపిన విధంగా రాయొచ్చు.<br /><br />4H---> He + energy<br /><br />ఒక రవిజని కేంద్రకం తయారయినప్పుడల్లా ఇలా పుట్టిన శక్తి (energy) ఒక కాంతి కణంలా విడుదల అవుతుంది. ఈ కాంతి కణాన్నే ఫోటాన్ (photon) అంటారు. ఈ ఫోటాను సూర్యుడి గర్భం లోంచి ఎలా బయటపడుతుందో ఇప్పుడు చెబుతాను.<br /><br />ఇటు పైన ముందుకి సాగే లోపున కాంతి తత్త్వం కొంచెం పునశ్చరణ చేద్దాం. సూర్యుడి నుండి గోడ మీద పడే కిరణ వారం (beam of light) కి అడ్డుగా ఒక గాజు పట్టకం పెడితే గోడ మీద తెల్లటి కాంతికి బదులు సప్త వర్ణాలతో ఒక వర్ణమాల (spectrum) కనిపిస్తుంది. ఇలా కంటికి కనిపించే భాగాన్ని "కనిపించే కిరణాలు" (visible rays) అని గతంలో అన్నాం. ఈ కనిపించే భాగానికి ఇటూ, అటూ కనపడని భాగం ఇంకా చాలా పెద్దది ఉందని కూడ గతంలో చెప్పుకున్నాం. ఇలా కనిపించే దానినీ, కనపడని దానినీ కలిపి విద్యుదయస్కాంత వర్ణమాల (electromagnetic spectrum) అంటారు. ఈ కనిపించే భాగానికి ఒక చివర మహా శక్తిమంతమైన గామా కిరణాలు (gamma rays), మరొక చివర నీరసమయిన రేడియో కిరణాలు (radio rays) ఉంటాయి; మధ్యస్థంగా, x-కిరణాలు, సూక్ష్మ తరంగాలు (microwaves), అత్యూద కిరణాలు (ultraviolet rays), అతి కొద్ది మేర మాత్రం మన కంటికి కనిపించే కాంతి కిరణాలు (visible rays), తరువాత పరారుణ కిరణాలు (infrared rays), ఉన్నాయని ఒకసారి చెప్పుకున్నాం. ఖనుక ఇదంతా మనకి తెలుసున్న విషయమే!<br /><br />కనుక ఒక "ఫోటాను" ఎంత శక్తిమంతమైనదో చెప్పాలంటే ఉత్తనే "ఫోటాను" అంటే సరిపోదు, దానికి ముందు ఒక విశేషణం చేర్చాలి. ఇందాకా సూర్యుడి గర్భంలో పుట్టిన ఫోటానులు మహా శక్తిమంతమైనవి అని అనుకున్నాం కదా. అవి "గామా-కిరణ ఫోటానులు” (gamma-ray photons). మనకి తెలిసినంత వరకు ఇంతకు మించి శక్తిమంతమైన ఫోటానులు లేవు. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే కంటికి కనబడే ఫోటానుల కంటే ఈ కనబడని ఈ గామా-కిరణ ఫోటానులలో 200,000 రెట్లు శక్తి ప్రక్షిప్తమై ఉంది. ఈ గామా-కిరణ ఫోటానులు కాని మన శరీరాన్ని తాకితే శరీరం కాలిపోవటమే కాకుండా కాలని భాగాలలో కేన్సరు వచ్చే ప్రమాదం కూడా ఉంది. <br /><br />ఇంత శక్తిమంతమైన గామా-కిరణ ఫోటానులు (లేదా, టూకీగా గామా కిరణాలు) సెకండుకి 300,000,000 మీటర్లు జోరుతో బయటకి రాటానికి ప్రయాణం మొదలు పెడతాయి. ఏ అడ్డంకులు లేకుండా ఈ ప్రయాణం కొనసాగి ఉంటే సూర్యుడి గర్భం నుండి ఉపరితలానికి రాడానికి కేవలం 2.3 సెకండ్లు పట్టి ఉండేది; అప్పుడు మనం చెప్పుకోడానికి ఇక్కడ కథ ఉండేది కాదు. <br /><br />ఏ అడ్డూ లేకుండా ఒక ఫోటానుని దాని మానాన్న దానిని వదిలేస్తే అది తిన్నగా, ఒక సరళరేఖ వెంబడి, ప్రయాణం చేస్తుంది. దాని దారికి ఏదైనా అడ్డు వస్తే అది చెదురుతుంది (gets scattered), కాకపోతే బక్షింపబడి లేదా అవశోషణ చెంది (gets absorbed) మళ్ళా వెలిగక్కబడుతుంది (gets re-emitted). ఈ ప్రక్రియలలో ఏది జరిగినా దాని పర్యవసానం ఏమిటంటే ఫొటాను మరొక దిశలో మరొక శక్తితో ప్రయాణం చెయ్యటం. సూర్యుడి గర్భంలో ఉన్న అత్యధిక సాంద్రత వల్ల అడ్డంకులకి కొదువ లేదు. కనుక పుట్టిన ప్రతి ఫోటాను ఒక సెంటీమీటరు దూరం ప్రయాణం చేసేసరికల్లా మరొక కేంద్రకమో, అణువో, ఎలక్‌ట్రానో ఎదురవుతూ ఉంటుంది. ఇలా ఎదురయిన వాటితో సంకర్షణ జరిగినప్పుడల్లా కొత్త దిశలో, కొంచెం తగ్గిన కొత్త శక్తితో ప్రయాణం. ఈ కొత్త దిశ ఎటైనా - ముందుకి కాని, పక్కకి కాని, వెనక్కి కాని - కావచ్చు. ఇలా కల్లు తాగిన కోతిలా ఈ ఫోటాను గెంతులు వేస్తూ ఉంటే ఎప్పుడు గర్భంలోంచి బయట పడేది? బయట పడ్డప్పుడు ఏ శక్తితో బయటపడుతుంది? <br /><br />పైన సమర్పించిన మొదటి ప్రశ్నకి సమాధానం గణితంలో దొరుకుతుంది. ఈ గణన పద్ధతిని “కల్లు తాగిన కోతి నడక” అని కాని “యాధృఛ్చిక గమనం” (random walk) అని కాని అంటారు. ఉదాహరణకి ముంతెడు కల్లు ఒక కోతికి పట్టేసి దాన్ని ఒక దీపపు స్తంభం దగ్గర ఒదిలేసేమనుకొండి. (ఇక్కడ స్తంభానికి దీపం లేక పోయినా, అసలు స్తంభమే లేకపోయినా పరవాలేదు. సంప్రదాయం పాటించటం కోసం దీపమూ, స్తంభమూ అంటూ పాకులాడుతున్నానంతే. దీపమూ, స్తంభమూ లేక పోతే ఈ పద్ధతిని “చీకట్లో చిందులాట” అని కూడ అనొచ్చు). ఇప్పుడు ఈ కోతి ముందుకి ఒక అడుగేస్తే, పక్కకి ఒక అడుగు, వెనక్కి రెండడుగులు,.. అలా నడుస్తుంది కదా. తమాషా ఏమిటంటే, ఎంత తప్ప తాగుడు నడక నడచినా, ఈ కోతి మళ్లా బయలుదేరిన చోటకే తిరిగి రావటం సర్వ సాధారణంగా జరగదు. ఆ మాట కొస్తే, కాలం గడుస్తున్న కొద్దీ కోతి దీప స్తంభం నుండి కొద్దో, గొప్పో దూరం జరుగుతూనే ఉంటుంది. మరి కొంచెం సూత్రబద్ధంగా చెప్పాలంటే వెయ్యి కోతులని దీప స్తంభం దగ్గర వదలి పెట్టి, కొంత సేపు పోయిన తరువాత ఆ వెయ్యి కోతులు దీప స్తంభానికి ఎంతెంత దూరంలో ఉన్నాయో కొలిచి వాటి సగటు దూరం లెక్క కడితే ఆ సగటు దూరం క్రమేపీ పెరుగుతూనే ఉంటుంది. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే, 100 అడుగులు (steps) వేసిన తరువాత, కోతి సగటు దూరం 10 అడుగులు (feet) ఉంటుంది, 900 అడుగులు (steps) వేసిన తరువాత కోతి సగటు దూరం 30 అడుగులు (feet) ఉంటుంది. అంటే స్తభం నుండి వేసిన అడుగుల వర్గమూలం (square root) స్తభం నుండి ఎంత దూరం జరిగేమో చెబుతుంది. గణితంలో ప్రవేశం ఉన్నవాళ్లు ఈ లెక్క కట్టి చూసుకోవచ్చు.<br /><br />ఇదే పద్ధతిలో మన కాంతి కిరణం ప్రయాణం చేసిందనుకుందాం. ఒక సెంటీమీటరు దూరం ప్రయాణం చేసేసరికి అది దేనినో ఢీకొనగా ప్రయాణం చేసే దిశ మారుతుంది. సూర్యుడి గర్భం నుండి ఉపరితలానికి ఉన్న దూరం (లేదా సూర్యుడి వ్యాసార్ధం) సుమారుగా 7- బిలియను సెంటీమీటర్లు. ఒక సెంటీమీటరు ప్రాప్తికి ఒకొక్క అడుగు వేస్తూ ఇంత దూరం – వంకర టింకర మార్గంలో - ప్రయాణం చెయ్యాలంటే 5000 జ్యోతిర్వర్షాల (light years) దూరం ప్రయాణం చెయ్యాలి. (లెక్క కట్టి చూసుకొండి, పెద్ద కష్టం కాదు.) ఈ ప్రయాణానికి 5,000 సంవత్సరాలు కాలం పడుతుంది. ఇది చాలా ముతక పద్ధతిలో చేసిన లెక్క. కాని మనం అనుకున్నట్టు సూర్యుడి సాంద్రత అంతటా ఒకేలా ఉండదు; ఉపరితలం నుండి కేంద్రానికి వెళుతున్నకొద్దీ సాంద్రత పెరుగుతుంది. నిజానికి సూర్యుడి గరిమ (mass) లో నూరింట 90 పాళ్ళు కేంద్రం నుండి 3.5 బిలియను సెంటీమీటర్లు లోపునే కుదించబడి ఉంటుంది. అక్కడనుండి ఉపరితలం వరకు పలచగా ఉంటుంది. ఇవన్నీ లెక్క లోకి తీసుకుని మళ్లా గణనం చేస్తే పైన వేసిన లెక్కకి బదులు మిలియను సంవత్సరాలు – వస్తుంది. శాస్త్రం నేర్చుకునేటప్పుడు ఈ రకం ఉరమర లెక్కలు చెయ్యటం మంచిదే. ఎందుకంటే ఏదైనా లెక్క చేసేటప్పుడు కాని, ప్రయోగం చేసేటప్పుడు కాని రాబోయే ఫలితం ఎలా ఉంటుందో ముందే ఊహించుకుని ఉంచుకోవటంలో కొన్ని లాభాలు ఉన్నాయి. మనం ఊహించినట్లు ఫలితం రావాలని నిబంధన లేదు కాని, మన గమ్యం ఎలా ఉంటుందో ఊహ ఉండాలి కదా. <br /><br />మనిషి గర్భస్థ కాలం 266 రోజులు, ఏనుగు గర్భస్థ కాలం 645 రోజులు అయినట్లే, కాంతి గర్భస్థ కాలం మిలియను సంవత్సరాలు అని మనం అలంకారప్రాయంగా చెప్పుకోవచ్చు. కాని “ప్రసవం” జరిగిన తరువాత సూర్యుడి నుండి మన వరకు ప్రయాణం చేసి రాటానికి 500 సెకండ్లు మాత్రమే!<br /><br />ఇంతటితో కథ సగం పూర్తి అయింది. మిగిలిన కథ కావాలంటే పైన సమర్పించబడ్డ రెండవ ప్రశ్నకి సమాధానం వెతకాలి. అందుకని మళ్లా సూర్యుడి గర్భం లోకి వెళ్లాలి. అక్కడ ఉష్ణోగ్రత సుమారు 15,000,000 కెల్విన్ డిగ్రీలు ఉంటుందని అనుకున్నాం కదా. ఉపరితలం ఉష్ణోగ్రత ఇంచుమించు 6,000 కెల్విన్ డిగ్రీలు. అంటే, కేంద్రం లో నుండి బయటకు వస్తూన్నకొద్దీ చల్లబడుతోందన్నమాట. ఇలా చల్లబడుతూన్న వాతావరణం గామా కిరణాలకి ఇష్టం ఉండదు. అందుకని ఢీకొట్టుకున్నప్పుడల్లా జరిగే భక్షణము (absorption), వమనము (re-emission) అనే ప్రక్రియలలో అత్యధిక శక్తి గల గామా-కిరణ ఫోటానులు తమ అస్తిత్వాన్ని త్యాగం చేసి, వాటి స్థానంలో తక్కువ శక్తితో ఉండే రకరకాల ఫోటానుల పుట్టుకకి దోహద పడతాయి. అంటే మొదట్లో ఉన్న గామా కిరణాల స్థానంలో క్రమేపీ x-కిరణాలు, అటుపైన ఆ x-కిరణాల స్థానంలో అత్యూద కిరణాలు (ultraviolet rays), అటుపైన కంటికి కనబడే కాంతి కిరణాలు, అటుపైన కంటికి కనపడని పరారుణ కిరణాలు (infra red) పుట్టుకొస్తాయి. ఉదాహరణకి ఒక్క గామా-కిరణ ఫోటాను తన అస్తిత్వాన్ని ధారపోసి దరిదాపు వెయ్యి x-కిరణ ఫోటానుల జన్మకి దారి తీస్తుంది. ఇదే విధంగా ఒక్క x-కిరణ ఫోటాను వెయ్యి కాంతి, పరారుణ ఫోటానుల జన్మకి కారణం అవుతుంది. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే సూర్యుడి గర్భంలో పుట్టిన ఒకొక్క గామా-కిరణ ఫోటాను, సూర్యుడి ఉపరితలం చేరుకునే సరికి తన అస్తిత్వాన్ని పూర్తిగా కోల్పోయి, మిలియను కాంతి, పరారుణ ఫోటానుల సృష్టికి దోహదం చేస్తుంది. ఈ కాంతి ఫోటానులే సూర్యుడి ఉపరితలానికి వెలుగుని ఇస్తాయి. ఈ పరారుణ ఫోటానులే సూర్యుడి ఉపరితలానికి వేడినిస్తాయి. <br /><br />ఇలా పుట్టుకొచ్చిన ఫోటానులు ఒకటి కాదు, రెండు కాదు, తండోపతండాలుగా, బిలియన్ల పైబడి సూర్యుడి ఉపరితలం నుండి అన్ని దిశలలోకీ వెదజల్లబడుతున్నాయి. ఇలా పుట్టుకొచ్చిన ప్రతి బిలియను (1,000,000,000) ఫోటానులలోను రెండే రెండు ఫోటానులు మాత్రం మన భూగ్రహాన్ని చేరుతున్నాయి; చేరి మనకి వేడి, వెలుతురు ఇచ్చి, మన మనుగడకి కారకులవుతున్నాయి. ఎక్కడో సూర్యుడి గర్భంలో పుట్టిన ఈ ఫోటాను జీవితం భూలోకం చేరుకోగానే రకరకాలుగా అంతం అయిపోతుంది. మన శరీరాన్ని తాకి వేడిగా మారిపోవచ్చు. దూరదర్శినిలో ఉన్న అద్దాలకి తగిలి, పరావర్తనం చెంది, చివరికి కెమేరాలో ఉన్న సిలికాన్ చితుకు (silicon chip) కి తగిలి ఎలక్ట్రాన్‌గా మారి, విద్యుత్ వాకేతంగా (electrical signal) మారిపోవచ్చు.<br /><br />మిగిలిన, బిలియన్ల పైబడి, ఫోటానులన్నీ అడవిగాసిన వెన్నెలలా అంతరాళపు అగాధంలోకి ఇంకిపోతున్నాయి.<br /><br />టూకీగా అదండీ కాంతి కిరణం కథ!<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-2533448203297187545?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com3tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-91031787789336691692011-02-10T16:31:00.000-08:002011-02-10T16:31:35.905-08:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><b>7. కంటికి కనిపించని కాంతి కథ</b><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><b>1. విద్యుదయస్కాంత వర్ణమాల</b><br /><br />“కాంతి” లక్షణాలు అర్ధం అయినకొద్దీ దానిని ఒక ఆయుధంగా వాడి నక్షత్రాల రహస్యాలు తెలుసుకోవచ్చు. ఉదాహరణకి కంటికి కనబడని కాంతి (non visible light) గురించి కొంచెం తెలుసుకుందాం. సూర్య కిరణాలకి అడ్డుగా ఒక గాజు పట్టకం (prism) పెడితే ఆ సూర్యరస్మి ఏడు రంగులుగా విడిపోతుందని మనకి తెలుసు. కాని చాల మందికి తెలియని విషయం మరొకటుంది. ఈ సప్తవర్ణాల మాలకి ఇటూ, అటూ – మన కంటికి కనిపించకుండా – ఇంకా చాల పెద్ద వర్ణమాల ఉంది. కనిపించేది బెత్తెడు మేర అయితే కనిపించనిది యోజనం అని ఉపమానం చెప్పవచ్చు. <br /><br />ఇలా మన జ్ఞానేంద్రియాల స్పర్శకి అందనివి ఇంకా విశ్వంలో చాలా ఉన్నాయి. వాటికి ఉదాహరణ చెబుతాను. ఈ విశ్వం అపరిమితమైనదని మనం నిర్ణయించటానికి కారణభూతమైనవి మన కంటికి కానిపించేవి, చక్షుష దూరదర్శనులకి (optical telescopes) కనిపించేవి అతి కొద్ది: అవే తేజోమేఘాలు (nebulae), నక్షత్ర గోళాలు, వాటితో నిండిన క్షీరసాగరాలు, మొదలైనవి. ఇవే బిలియన్ల కొద్దీ ఉన్నాయి. కాని ఇదే విశ్వంలో మనకి “కనపడని” (కంటికి, ఇప్పటివరకు మనం నిర్మించిన పరికరాలకి కూడ “కనపడని”) కృష్ణ పదార్ధం (dark matter) అనేది ఒకటి, కృష్ణ శక్తి (dark energy) అనేది మరొకటి ఉన్నాయని కొత్త సిద్ధాంతం ఉంది. వర్ణమాలలో మనకి కనిపడని మేరతో పోల్చి చూసినప్పుడు కనిపించే మేర ఎంత తక్కువో అదే మాదిరి ఈ విశ్వంలో మనకి కనపడని పదార్ధం తోటీ, శక్తి తోటీ పోలిస్తే కనిపించేది బహు స్వల్పం అని అంటున్నారు. ఇదే విషయం మనకి కనపడని సూక్ష్మ ప్రపంచం (ఎలక్‌ట్రానులు, వగైరా, సూక్ష్మజీవులు, వైరసులు, వగైరా) యెడల కూడ నిజం. కనుక విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేసేటప్పుడు “అన్నీ మనకే తెలుసు, అన్నీ మనమే తెలుసుకోగలం” అనే దురహంకారంతో కాకుండా మన హద్దులని తెలుసుకుని ప్రవర్తించడం మనకే మంచిది.<br /><br />నిజానికి ఒక నభోమూర్తి ప్రకాశిస్తూన్నప్పుడు అది వెలార్చే శక్తి - ఒక్క వెలుగు రూపంలోనే కాకుండా - అనేక ఇతర రూపాలలో బహిర్గతం అవుతూ ఉంటుంది. వేడి రూపంలో ఉన్న శక్తి, వెలుగు రూపంలో ఉన్న శక్తి మనకి చిర పరిచితాలు. ఉదాహరణకి ఎండలో కూర్చుంటే వెలుగు (light), వేడి (heat) – రెండూ – తగులుతాయి కదా. ఈ రెండు కాకుండా ఇంకా అనేక అదృశ్య రూపాలలో శక్తి ఉంటుంది. మరొక ఉదాహరణ. సముద్రపుటొడ్డున ఎండలో ఎక్కువగా కాలం గడిపితే శ్వేతవర్ణుల శరీరాలు “కాలి” కమిలి పోతాయి. దీనికి కారణం సూర్యరస్మిలో ఉండేవి, మన కంటికి కనపడనివి అయిన అత్యూద కిరణాలు (ultraviolet rays). ఇంకొక ఉదాహరణ. ఈ రోజుల్లో మైక్రోవేవ్ అవెన్ (microwave oven) అనే పరికరం వంట ఇళ్లల్లోకి వచ్చింది కదా. మంట లేకుండా తిండి వస్తువులని వేడిచేసుకుందికి ఇది చాల అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఇందులో పని చేసే “సూక్ష్మ” తరంగాలే మైక్రోవేవ్‌లు అంటే; “మైక్రో” అంటే సూక్ష్మమైనవి, “వేవ్” అంటే తరంగం లేదా అల, “అవెన్” అంటే ఆవం. కనుక మైక్రోవేవ్ అవెన్ అంటే “చిరు అలల ఆవం”. ఈ సూక్ష్మ తరంగాలు కంటికి కనబడవు కాని ఇవి ప్రయాణం చేసే దారిలో చెమ్మ ఉన్న పదార్ధాలు ఉంటే వాటిని వేడి చేస్తాయి. ఇక్కడ ఉదహరించిన అత్యూద కిరణాలు, సూక్ష్మ కిరణాలు కంటికి కనపడని కాంతి యొక్క రూపాంతరాలు. ప్రతిసారి “కంటికి కనపడే కాంతి”, “కంటికి కనపడని కాంతి” అనే కంటే వీటన్నిటిని కలిపి “విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు” (electromagnetic waves) అందాం. <br /><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://4.bp.blogspot.com/-81n0weq7Urw/TVSDMYis0WI/AAAAAAAAAK4/RsggnZnluxs/s1600/675px-EM_Spectrum_Properties_edit.svg.png" imageanchor="1" style="margin-left:1em; margin-right:1em"><img border="0" height="190" width="320" src="http://4.bp.blogspot.com/-81n0weq7Urw/TVSDMYis0WI/AAAAAAAAAK4/RsggnZnluxs/s320/675px-EM_Spectrum_Properties_edit.svg.png" /></a></div><br /><br /> <br />బొమ్మ 1. విద్యుదయస్కాంత వర్ణమాల<br /><br />ఈ విద్యుదయస్కాంత తరంగాల గురించి ఎంత తెలుసుకుంటే మనకి అంత ప్రయోజనం. కనుక విద్యుదయస్కాంత వర్ణమాల (electromagnetic spectrum) గురించి కొంచెం ఓపిగ్గా తెలుసుకుందాం. ఈ బొమ్మలో వర్ణమాల ఒకటి చూపించేను. ఈ బొమ్మలో అయిదు వరసలు ఉన్నాయి. ముందస్తుగా రెండవ వరుస చూడండి. అక్కడ Radio, Microwave, Infrared, Visible, Ultraviolet, x-Ray, Gamma Ray అన్న ఏడు పేర్లు ఉన్నాయి కదా. అంటే, విద్యుదయస్కాంత వర్ణమాలని ఏడు పట్టాలుగా (bands) ఊహించుకోవచ్చు. బొమ్మ సౌలభ్యం కొరకు అన్ని పట్టాలని ఒకే వెడల్పుతో గీసేరు కాని, వీటిల్లో రేడియో పట్టా వెడల్పు చాల ఎక్కువ, కంటికి కనిపించే కాంతి పట్టా వెడల్పు చాల తక్కువ. కనుక ఈ బొమ్మ టూకించి గీయబడ్డ బొమ్మ అని గుర్తు పెట్టుకొండి.<br /><br />కంటికి కనిపించే కాంతి పట్టాలోనే ఇంద్ర ధనుస్సులోని సప్త వర్ణాలు (ఎడమ చివర ఎరుపు, కుడి చివర ఊదా) ఇమిడి ఉన్నాయి. ఎరుపుకి ఎడం పక్కన పరారుణ (infrared) వర్ణం ఉంది. ఈ “రంగు” మన కంటికి కనిపించదు కాని అక్కడ తాపమాపకం (thermometer) పెడితే అక్కడ ఎక్కువ వేడి నమోదు అవుతుంది; చెయ్యి పెడితే వెచ్చగా స్పర్శకి తగులుతుంది కూడ. ఈ పరారుణ వర్ణానికి ఎడం పక్కన “మైక్రోవేవ్ పట్టా (microwave band), దానికి ఎడం పక్క రేడియో పట్టా (radio band) ఉన్నాయి. అదే మాదిరి ఊదా (violet) కి కుడి పక్కన అత్యూద (ultraviolet) వర్ణం ఉంది. ఇదీ మన కంటికి కనిపించదు. అత్యూద వర్ణానికి కుడి పక్కని x-కిరణాల పట్టా (x-ray band) ఉంది. కాంతి కిరణాలతో ఛాయాచిత్రాలు తీసినట్లే ఈ x-కిరణాలతో ఫొటోలు తియ్యవచ్చు. కాలో, చెయ్యో విరిగితే వైద్యుడు ఇటువంటి ఫొటోలే తీస్తాడు. ఇంకా కుడి పక్కకి జరిగితే అతి శక్తిమంతమైన గామా కిరణ పట్టా (gamma ray band) ఉంది.<br /> <br />ఈ పట్టాలన్నిటిలో (లేదా, రంగులన్నిటిలో) ఒక్క కాంతి కిరణాల పట్టా తప్ప మిగిలినవేవీ మన కంటికి కనబడవు. ఈ పట్టాల వెడల్పు గురించిగాని, తదితర లక్షణాల గురించిగాని తెలుసుకోదలచిన వారికి ఈ వర్ణమాలని కుడి చివర నుండి ఎడమ చివరికి పేర్లు పెట్టి వర్ణిస్తూ చెబుతాను: బొమ్మలో చూపిన వర్ణమాలకి కుడి చివర ఉన్నవి గామా కిరణాలు (gamma rays). ఇవి అతి శక్తిమంతమైన కిరణాలు (లేదా, తరంగాలు). ఈ తరంగాలు సెకండుకి 10E19 చొప్పున (అంటే, 1 తరువాత 19 సున్నలు) కాని - ఇంకా ఎక్కువ జోరుగా కాని - పైకీ, కిందకీ ఊగిసలాడుతాయి. ఈ విషయాన్నే బొమ్మలో మూడవ బద్దీలో, ఊగిసలాడుతూ, మెలికలు తిరిగిన గీతలా గీసిన కెరటం (sinusoidal wave) రూపంలో చూపించేను.<br /><br />గామా కిరణాలకి ఎడమ పక్కన ఉన్నవాటిని x-కిరణాలు (x-rays) లేదా x-కెరటాలు అంటారు. ఈ x-తరంగాలు సెకండుకి 10E19 - 10E17 చొప్పున ఊగిసలాడుతాయి. అంటే ఇవి గామా కెరటాలంత జోరుగా కొట్టుకోవు. అటు తరువాత అత్యూద తరంగాలు సెకండుకి 10E16 - 10E15 చొప్పున, పరారుణ తరంగాలు 10E15 - 10E13 చొప్పున, రేడియో తరంగాలు సెకండుకి 10E12 - 10E6 చొప్పున పైకి, కిందికి ఊగిసలాడుతూ ఉంటాయి. <br /><br />ఇంత విస్త్రుతంగా ఉన్న వర్ణమాల మధ్యలో కేవలం సెకండుకి 460 ట్రిలియను (4.6x10E12) కెరటాల నుండి 710 ట్రిలియను (7.1x10E12) కెరటాల వరకు ఉన్న అతి చిన్న మేర మాత్రం మన కంటికి విద్యుదయస్కాంత కిరణాలు కనిపిస్తాయి. అందుకని దీనిని “కనిపించే మేర” (visible band) అని పిలవొచ్చు.<br /><br />ఈ బొమ్మలో చెప్పుకోదగ్గ విశేషాలు ఇంకా చాల ఉన్నాయి. ఆకాశంలో మన కళ్లకి సూర్యుడు కనిపిస్తున్నాడంటే దానికి కారణం సూర్యుడు ఎక్కువగా “కళ్లకి కనిపించే కాంతి కిరణాలు” విరజిమ్ముతాడు కనుక! ఆకాశంలో మరొక రకం నభోమూర్తులు కేవలం x-కిరణాలని విరజిమ్ముతాయి. అవి మన కళ్లకి కనబడవు; వాటిని చూడాలంటే మనకి x-రే కళ్లేనా ఉండాలి లేకపోతే x-రే టెలిస్కోపు అనే మరొక రకం దూరదర్శినిని అయినా వాడాలి. ఇదే విధంగా గామా కిరణ దుర్భిణి (gamma ray telescope) , రేడియో దుర్భిణి (radio telescope) అని రకరకాల దుర్భిణులు ఉన్నాయి. ఈ కొత్త రకం టెలిస్కోపులు ఈ మధ్య వరకు మనకి లభ్యం కాలేదు. అందుకనే కేవలం కంటితో చూసే టెలిస్కోపు ఉపయోగించినంత కాలం మనకి ఆకాశంలో కనిపించినది అత్యల్పం. దాని నుండి నేర్చుకున్నది కూడ అత్యల్పం. మనం మామూలు చక్షుస (optical) దూరదర్శినితో చూస్తే వెలుగుని విరజిమ్మే నభోమూర్తులని మాత్రమే అధ్యయనం చెయ్యగలం. రకరకాల కిరణాలని విరజిమ్మే నభోమూర్తులని అధ్యయనం చెయ్యాలంటే రకరకాల కొత్త తరం టెలిస్కోపులు నిర్మించాలి. ఈ కొత్త రకం టెలిస్కోపులు నిర్మించినా అవి అన్నీ భూమి ఉపరితలం నుండి చూడటానికి పనికిరావు. ఎందుకంటే….. చెబుతాను, ఇంకా చదవండి. ఇటు పైన సౌలభ్యం కొరకు “కాంతి” అంటే విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (electromagnetic radiation) అని అన్వయించుకుందాం. కంటికి కనబడే కాంతి కి “వెలుగు” అని పేరు పెడదాం.<br /> <br />పదార్ధాలన్నీ కాంతిని ఇంతో, కొంతో పీల్చుకుంటాయి. కొన్ని కొన్ని పదార్ధాలు గామా నుండి రేడియో వరకూ ఉన్న ఏడు రకాల కాంతులలో కొన్నింటిని ఎక్కువగా పీల్చుకుంటాయి. ఉదాహరణకి గామా కిరణాలని దరిదాపు అన్ని పదార్ధాలు పీల్చేసుకుంటాయి. వాతావరణంలో ఉన్న గాలి గుండా గామా కిరణాలు ప్రయాణం చేస్తే ఆ ప్రయాణం పూర్తి అయే లోగా గాలి ఆ కిరణాలని పీల్చేసుకుంటుంది. “గామా కిరణాల్ని మన వాతావరణం తనగుండా పోనివ్వదు” అని చెప్పటానికి బొమ్మలో, మొదటి వరుసలో “గామా కిరణాలు” పట్టీకి ఎగువన N అనే అక్షరం రాసేం. కనుక రోదసి లోతుల్లో ఎక్కడో పుట్టిన గామా కిరణాలు భూమిని అంటిపెట్టుకుని ఉన్న వాతావరణం గుండా ప్రయాణం చేసి – మన అదృష్టం బాగుండబట్టి - భూమట్టానికి చేరలేవు. అవే కనక చేరగలిగి ఉంటే మనం బతకగలిగి ఉండేవాళ్లం కాదు. కనుక మన పాలపుంత క్షీరసాగరం మధ్య నుండి వెలువడుతూన్న అత్యంత శక్తిమంతమైన గామా కిరణాలని అధ్యయనం చెయ్యాలంటే భూమట్టం దగ్గర ఉన్న గామా కిరణ టెలిస్కోపులు పనికిరావు; వాటిని భూమి వాతావరణానికి ఎగువగా - అంతరిక్షం లోకి - లేవనెత్తాలి. <br /><br />ఇదే విధంగా x-కిరణాల కథనం ఉంటుంది. ఇవి కూడ చాల శక్తి మంతమైనవే. ఇవి కూడ మన శరీరానికి ఎక్కువగా తగలటం మంచిది కాదు. అందుకని చీటికీ, మాటికీ x-రే ఫొటోలు తీయించుకోవటం ఆరోగ్యానికి మంచిది కాదు. వీటిని కూడ మన వాతావరణం పీల్చేసుకుంటుంది కనుక x-కిరణాలతో పనిచేసే టెలిస్కోపులని కూడ అంతరిక్షంలోకి లేవనెత్తాలి.<br /><br />ఈ కథ అంతా చెప్పిన తరువాత వెలుగు కిరణాలు మన వాతావరణాన్ని దూసుకుని, మన వరకు నిరాఘాటంగా చేరతాయని నేను ప్రత్యేకించి చెప్పక్కరలేదు. ఇది మనం రోజూ చూస్తూన్న దృగ్విషయమే. పరారుణ కిరణాలు (లేదా, వేడి కిరణాలు) కూడ చాల మట్టుకి మన వాతావరణం గుండా నిరాఘాటంగా ప్రయాణం చెయ్యగలవు; అందుకనే మన శరీరానికి సూర్యరస్మి వెచ్చగా సోకుతుంది. (బొమ్మని జాగ్రత్తగా పరిశీలిస్తే ఈ లక్షణాలు మరికొంచెం అర్ధం అవుతాయి.)<br /><br />మైక్రోవేవ్ కిరణాలు, రేడియో కిరణాలు కొన్ని వాతావరణం గుండా ప్రయాణం చెయ్య కలవు, కొన్ని చెయ్యలేవు. ఇలా వాతావరణం గుండా ప్రయాణం చెయ్యగలిగే వాటితోనే మనం రోదసి నౌకలతోటీ (space vehicles), ఉపగ్రహాలతోటీ సంభాషణలు జరపగలుతున్నాం. కనుక భూమి మీద – సముద్ర మట్టం దగ్గర - రేడియో టెలిస్కోపులు నిర్మించి వాటితో ఖగోళాన్ని పరిశీలించవచ్చు.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-9103178778933669169?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-6087717968092224022011-01-11T10:29:00.000-08:002011-01-11T13:21:30.193-08:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><span style="font-weight:bold;"><br />6. కంటికి కనిపించే కాంతి కథ</span><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />విశ్వస్వరూపాన్ని ఆకళింపు చేసుకోటానికి ప్రయత్నం చేసేముందు ఒక విషయాన్ని మనస్సులో పెట్టుకోవాలి. మన ‘ప్రయత్నం’ అనే బండిని లాగటానికి సిద్ధాంతాలు, ప్రయోగాలు జోడు గుర్రాలలాంటివి. ఒక నక్షత్రం గురించి కాని, ఒక క్షీరసాగరం గురించి కాని తెలుసుకోవాలంటే మనం ముందస్తుగా చెయ్యవలసినది, చెయ్యగలిగేది ఆ నభోమూర్తి నుండి వచ్చే వెలుగుని పరీక్షించటం. తరువాత్తరువాత భూమి మీద ప్రయోగశాలలో చెయ్య గలిగే ప్రయత్నాలు జరుగుతూన్నప్పటికీ, ఆకాశంలో మనకి కనిపించే నభోమూర్తులని అధ్యనం చెయ్యటానికి మూలాధారం అక్కడ నుండి వచ్చే “కాంతి” కిరణాలే. ఈ కాంతి కిరణాల తత్వాన్ని అధ్యయనం చేసే శాఖ భౌతిక శాస్త్రంలో ఒక ముఖ్య భాగం.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. సనాతన, అధునాతన భౌతిక శాస్త్రాలు</span><br /><br />భౌతిక శాస్త్రం అనేది పదార్ధం (matter), శక్తి (energy) అనే రెండింటి మధ్య ఉండే సంబంధ బాంధవ్యాలని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం అని ఇప్పుడు చాల మంది నిర్వచిస్తున్నారు.<br /><br />శక్తి యొక్క నిజ స్వరూపాన్ని అర్ధం చేసుకోవటమే భౌతిక శాస్త్రపు లక్ష్యం అన్నా తప్పు కాదేమో. <br /><br />ఈ శక్తి అనేక రూపాలలో అభివ్యక్తమవుతూ ఉంటుంది. ఇది చలన (motion) రూపంలోనూ, కాంతి (light) రూపంలోనూ, విద్యుత్తు (electricity) రూపంలోనూ, వికిరణ (radiation) రూపం లోనూ, గురుత్వాకర్షణ (gravitation) రూపంలోనూ, … ఇలా ఒకటేమిటి, అనేకమైన రూపాల్లో మనకి తారసపడుతూ ఉంటుంది.<br /><br />ఇదే విధంగా పదార్ధం కూడ తన అత్యధిక ప్రమాణ స్థాయిలో క్షీరసాగరాలు (galaxies) గానూ, అత్యల్ప ప్రమాణ స్థాయిలో పరమాణు రేణువులు (subatomic particles) గానూ, మధ్యస్థంగా అనేక ఇతర రూపాలలోనూ మనకి తారసపడుతూ ఉంటుంది.<br /><br />స్థూలంగా విచారిస్తే భౌతిక శాస్త్రాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు: సనాతన భౌతిక శాస్త్రం (classical physics), అధునాతన భౌతిక శాస్త్రం (modern physics). ఈ సనాతన అధునాతనాల మధ్య ఉన్న సరిహద్దు ఏది అని పీకులాట పెట్టుకుంటే మనం ముందుకి కదలలేము. కాని 17, 18, 19 శతాబ్దాలలో పరిపక్వం చెందిన భౌతిక శాస్త్రం సనాతనమనిన్నీ, సాధారణ శకం (సా. శ.) 1900 తరవాయి మన అవగాహనలోకి వచ్చిన విషయాలన్నీ అధునాతనమనిన్నీ విడదీయటంలో అంత ప్రమాదం లేదు. దీనికి కారణం చదువరులకి త్వరలోనే అర్ధం అవుతుంది.<br /><br />సా. శ. 1871 లో కేంబ్రిడ్జి విశ్వవిద్యాలయంలో ఉపన్యాసం ఇస్తూ, ఆనాటి నుండి నేటి వరకూ అజరామరంగా నిలచిపోయిన జేంస్ క్లర్క్ మేక్స్‌వెల్ (James Clerk Maxwell) ఇలా అంటారు:<br /><br />“మరికొద్ది సంవత్సరాలలో భౌతిక శాస్త్రపు అవధులని చేరుకుంటాం. సుదూర భవిష్యత్తులోనే భౌతిక స్థిరాంకాల (physical constants) విలువలన్నిటిని లెక్కగట్టెస్తాము. ఇహ భావి తరాలు చెయ్యగలిగిందల్లా ఈ స్థిరాంకాల విలువల ఖచ్చితత్వాన్ని (precision) మరొక దశాంశ స్థానానికి పెంచటమే….”<br /><br />భౌతిక శాస్త్రంలో పరిశోధన ఒక దరికి చేరుకుని అంతం అయిపోబోతున్నాదనే కదా ఈ గమనిక లోని తాత్పర్యం!<br /><br />మేక్స్‌వెల్ ఉపన్యాసం ముగించి, వేదిక దిగి కిందకి వచ్చి పట్టుమని పాతిక సంవత్సరాలు అయిందో లేదో, 1900 లో మేక్స్ ప్లేంక్ (Max Plank) గుళిక సిద్ధాంతానికి (Quantum Theory) విత్తులు నాటితే, అయిన్‌స్టయిన్ 1905 లో ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని (Special Theory of Relativity) ప్రవచించేరు. ఈ రెండు ఊహలూ ఆ నాటి భౌతిక శాస్త్రాన్ని కూకటి వేళ్లతో కుదిపేశాయి. విశ్వ రహశ్యాలన్నీ కరతలామలకంలా అవగాహన అయిపోయాయని అనుకున్న మన అహంకారానికి శృంగభంగం అయింది. అధునాతన భౌతిక శాస్త్రానికి సా. శ. 1900 సంవత్సరం మొదలు అనటానికి ఇదే కారణం.<br /><br />అయిన్‌స్టయిన్ ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం, సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) - రెండూ కూడ - 1900 తరువాతనే ప్రచురణ పొందినప్పటికీ, ఈ రెండూ సనాతన భౌతిక శాస్త్రపు పరిధిలోకే వస్తాయి. ఏది ఏమైనప్పటికీ 1900 లో శ్రీకారం చుట్టబడ్డ గుళికల సిద్ధాంతం అధునాతన భౌతిక సిద్ధాంతానికి ఆది పర్వం.<br /><br /><span style="font-weight:bold;"><br />2. కాంతి కెరటాల లక్షణాలు</span><br /><br />ఇప్పుడు సనాతన భౌతిక శాస్త్రంలో వచ్చిన పెను మళుపులకి కారణభూతమైన ప్రయోగాల గురించి కొంచెం విచారిద్దాం. ఈ ప్రయోగాలే మన సిద్ధాంత సౌధాలకి పునాదులు కనుక వీటి గురించి అవగాహన ఉంటే ఉపయోగపడుతుంది.<br /><br />మనలో చాలామంది ఆకాశంలో ఇంద్రధనుస్సు (rainbow) చూసే ఉంటారు. వాతావరణంలోని నీటి తుంపరల మీద సూర్యరశ్మి పడ్డప్పుడు, ఆ నీటి తుంపరలు స్పటికం (prism) వలె ప్రవర్తించి సూర్యకిరణాలలోని రంగులని విడగొట్టగా మనకి సప్తవర్ణాలతో ఇంద్రధనుస్సు కనబడుతుంది. ఈ ఇంద్రధనుస్సునే భౌతిక శాస్త్రజ్ఞులు వర్ణమాల (spectrum) అని పిలుస్తారు. ఈ వర్ణమాలలో కంటికి కనిపించే రంగులన్నీ, అవిచ్చిన్నంగా, ఒక రంగునుండి మరొక రంగులోకి మారుతూ కనిపిస్తాయి కనుక దీనిని “అవిచ్చిన్న వర్ణమాల (continuous spectrum) అంటారు. ఇటువంటి అవిచ్చిన్న వర్ణమాల ఎలా ఉంటుందో చూడాలనిపిస్తే ఒకసారి ఆకాశంలో ఇంద్రధనుస్సు కనిపించినప్పుడు చూడండి. లేకపోతే ఈ దిగువ బొమ్మ చూడండి.<br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGC26Y2UI/AAAAAAAAAJ4/fxAQBhyxIm0/s1600/continuousSpectrum.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 106px; height: 78px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGC26Y2UI/AAAAAAAAAJ4/fxAQBhyxIm0/s320/continuousSpectrum.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561037392298170690" /></a><br /> <br />బొమ్మ 1. అవిచ్చిన్న వర్ణమాల<br /><br />వీణ యొక్క తంతులని మీటి సప్తస్వరాలు పుట్టించినప్పుడు ప్రతి స్వరానికి వీణ తీగ కంపించే జోరుకీ సంబంధం ఉంటుందని మనందరికీ తెలుసు. తీగ కంపించినప్పుడు పుట్టే శబ్దానికి రెండు లక్షణాలు ఉంటాయి. ఒకటి, జోరు (frequency); తీగ పొడవు తీగ ప్రకంపించే జోరుని (అంటే, స్వరాన్ని) నిర్ణయిస్తుంది. రెండవది బిగ్గతనం (loudness); తీగని ఎక్కువగా పైకి లాగితే దాని డోలన పరిమితి (amplitude) పెరుగుతుంది; అప్పుడు మనకి శబ్దం బిగ్గరగా వినిపిస్తుంది.<br /> <br />శబ్ద తరంగాలకీ, విద్యుదయస్కాంత తరంగాలకీ మౌలికమైన తేడాలు ఉన్నప్పటికీ, అన్ని తరంగాలకీ డోలన పరిమితి, జోరు (లేదా, తరచుదనం) అనే రెండు లక్షణాలు ఉంటాయి. కెరటం ఎంత ఎత్తుగా లేస్తున్నాదో చెప్పేది డోలనం. కెరటాలు ఒకదాని వెంబడి మరొకటి ఎంత జోరుగా వస్తున్నాయో చెప్పేది జోరు. తరంగాలని వర్ణించేటప్పుడు అవి ఎంత జోరుగా కదులుతున్నాయో చెప్పటానికి ఒక సెకండు కాల వ్యవధిలో ఎన్ని కెరటాలు ఇముడుతాయో చెప్పవచ్చు లేదా ఒక కెరటం శిఖకీ, తరువాత వచ్చే కెరటం శిఖకీ మధ్యలో ఉన్న దూరం చెప్పవచ్చు. ఈ మధ్యదూరం ని పరిభాషలో తరంగదైర్ఘ్యం (wavelength) అంటారు. ఒక అల శిఖ (crest) నుండి పక్కనున్న శిఖకి కాని, గర్త (trough) నుండి పక్కనున్న గర్తకి కాని మధ్య ఉన్న దూరమే తరంగదైర్ఘ్యం. సంస్కృతపు మాట ఇష్టం లేకపోతే wavelength ని “మధ్యదూరం” అని కాని, “పొడుగు” అని కాని తెలుగులో అనుకోవచ్చు. <br /><br />అదే విధంగా frequency ని పౌనఃపున్యం అనటానికి బదులు “జోరు” అని కాని, “తరచుదనం” అని కాని అనొచ్చు. ఒక అల యొక్క తరచుదనం ఎక్కువగా ఉంటే ఆ అల పొడుగు తక్కువగా ఉందన్నమాట. పరిభాషలో చెప్పాలంటే తరచుదనంకీ, పొడుగుకీ మధ్య విలోమ సంబంధం ఉంటుంది. అంటే మరేమీ లేదు; ఒకే కాల పరిమితిలో ఎక్కువ కెరటాలని ఇరికిస్తే (అంటే, తరచుదనం పెంచితే) అప్పుడు కెరటానికీ, కెరటానికీ మధ్య ఉన్న దూరం తగ్గుతుంది. ఈ రెండూ ఒకదానితో మరొకటి ముడిపడి ఉన్న భావాలే. తరచుదనం, తరంగదైర్ఘ్యం ఒకదానికి మరొకటి విలోమ సంబంధంలో ఉంటాయన్న విషయం గణిత సమీకరణంలా చెప్పాలంటే, wavelength = k/frequency.<br /><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGTWFNyHI/AAAAAAAAAKA/DEc8_A7atXk/s1600/wavelength-frequency.png"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 300px; height: 197px;" src="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGTWFNyHI/AAAAAAAAAKA/DEc8_A7atXk/s320/wavelength-frequency.png" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561037675542988914" /></a><br /> <br />బొమ్మ 2. తరంగాల తరచుదనం, పొడుగు గురించి చెప్పే బొమ్మ<br /><br />కాంతి కిరణాలని తరంగాలుగా ఊహించుకుంటే ఆ తరంగాలకి ఉన్న జోరు (frequency) కాని, పొడుగు (wavelength) కాని ఆ కాంతి యొక్క రంగుని నిశ్చయిస్తుంది. కనుక ఒక వికిరణం (radiation) లోని కెరటాల పొడుగు చెప్పినా, జోరు చెప్పినా, ఆ వికిరణం రంగు చెప్పినా ఒక్కటే. కనుక ఒక పదార్ధం రంగు నల్లగా ఉందంటే దాని నుండి బయటకి ఏ రకమైన వికిరణమూ ప్రసారం కావటం లేదన్నమాట. పదార్ధం రంగు ఎర్రగా ఉందంటే దాని నుండి వెలువడే కాంతి తరంగాల దైర్ఘ్యం సుమారుగా 700 నేనోమీటర్లు ఉందని అర్ధం. రంగు నీలంగా ఉందంటే దాని నుండి వెలువడే కాంతి తరంగాల దైర్ఘ్యం సుమారుగా 500 నేనోమీటర్లు ఉందని అర్ధం. (నేనోమీటరు అంటే మీటరులో బిలియనవ వంతు.)<br /><br /><br />వస్తువులని వేడి చేసినప్పుడు అవి వెలుగుతో ప్రకాశిస్తాయి. కర్రలని ఎర్రగా కాల్చినప్పుడు వేడితోపాటు వెలుగుని కూడా ఇస్తాయి కదా. విద్యుత్ దీపంలో ఉన్న తంతువు (filament) దరిదాపు 2,000 డిగ్రీల వరకు వేడెక్కి, పసుపు డౌలు కాంతిని ఇస్తుంది. సినిమా ప్రొజెక్టరులో వాడే “ఆర్క్ లేంపు” తెల్లటి వెలుగుని ఇవ్వటానికి కారణం దాని ఉష్ణోగ్రత ఏ 3,000 – 4,000 డిగ్రీలో ఉండటమే. సూర్యుడి ఉపరితలం ఏ 6,000 డిగ్రీలో ఉంటుంది కనుక సూర్య కిరణాలలో నీలి రంగు పాలు ఎక్కువ. ఈ ఉపాఖ్యానం సారాంశం ఏమిటి? వస్తువులు వేడెక్కే కొద్దీ అవి విరజిమ్మే కాంతి రంగు ఎరుపు నుండి, పసుపు, తదుపరి నీలం లోకి మారుతుంది. ఇదే విషయాన్ని పరిభాషలో చెబుతాను: వస్తువులు వేడెక్కే కొద్దీ అవి విరజిమ్మే కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం తగ్గుతుంది. (ఎర్ర వికిరణపు తరంగాలు “పొడుగ్గా” ఉంటాయి, నీలం వికిరణపు తరంగాలు “పొట్టిగా” ఉంటాయి అని అందామా?)<br /><br />వేడి పెరుగుతూన్నకొద్దీ వేడెక్కే పదార్ధం రంగు కూడ మారుతుంది అని తెలుసుకున్నాం కదా. ఈ వెలుగు యొక్క లక్షణాలని ఇంకా లోతుగా అధ్యయనం చెయ్యటానికి వర్ణమాలాదర్శిని (spectroscope) అనే పరికరం వాడతారు. అన్ని వర్ణమాలలూ ఒకేలా ఉండవు. వేడిగా ఉన్న ఘనాలనుండి, ద్రవాల నుండీ వచ్చే వెలుగు యొక్క వర్ణమాల వేడిగా ఉన్న వాయువుల వర్ణమాలతో పోలిస్తే వాటిల్లో మౌలికమైన తేడాలు కనిపిస్తాయి. ఉదాహరణకి, రసాయన ప్రయోగశాలలో బన్సెన్ బర్నర్ (Bunsen burner) ని చూసే ఉంటారు. దాని నిర్మాణం వేడిని ఇవ్వటానికే కాని వెలుతురుని ఇవ్వటానికి కాదు. కనుక దానిని వెలిగించినప్పుడు లేత నీలిరంగుతో మండే మంట కంటికి అస్సలు కనిపించనే కనిపించదు. ఇప్పుడు ఈ మంటలోకి ఒక్క పిసరు సోడియం (Sodium) ని ప్రవేశపెడితే (శ్రావణంతో సోడియం ముక్కని ప్రవేశపెట్టడం కష్టం కనుక ఉప్పు బెడ్డని – నిజానికి సోడియం క్లోరైడ్ ని - ఆ మంటలో కాల్చవచ్చు). సోడియం క్లోరైడ్ (NaCl) లో ఉన్న సోడియం ఆ వేడికి వాయువై వెలుగుతుంది. ఈ వెలుగు యొక్క వర్ణమాలని చూస్తే దాంట్లో పసుపుపచ్చటి (yellow) గీత కనిపిస్తుంది. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే సోడియం ఉనికిని నిర్ధారించే “పాదముద్ర” కావాలంటే వర్ణమాలలో ఈ పసుపుపచ్చ గీత కనపడాలి. (నిజానికి ఇక్కడ రెండు గీతలు దగ్గర దగ్గరగా ఉంటాయి.) సోడియం కి బదులు పొటాసియం (Potassium) ని ఇదే విధంగా మండిస్తే ఎర్ర (red) గీత కనిపిస్తుంది. అంటే, ఎర్ర గీత పొటాసియం యొక్క పాదముద్ర. అలాగే ఇతర పదార్ధాలు ఇతర రంగులని ఇస్తాయి; కొన్ని పదార్ధాలు వేడి చేసినప్పుడు వాటి వర్ణమాలలో ఒకే గీత ఉండొచ్చు, మరొకొన్నిటిలో ఎన్నో గీతలు ఉండొచ్చు. <br /><br />ఇలా వస్తువులని వేడి చేసినప్పుడు అవి ఉద్గారించే వెలుగు ఇచ్చే వర్ణమాలని ఉద్గారిత వర్ణమాల (emission spectrum) అంటారు. మనుష్యులని గుర్తుపట్టటానికి వేలిముద్రలు ఎలాంటివో, రసాయన మూలకాలని గుర్తుపట్టటానికి ఈ ఉద్గారిత వర్ణమాలలు అలాంటివి. పోలీసుల దగ్గర అనుమానితుల వేలిముద్రల చిట్టాలు ఉన్నట్లే ప్రతి మూలకం యొక్క పాదముద్ర శాస్త్రజ్ఞుల దగ్గర ఉన్నాయి. ఒక నక్షత్రాన్ని చూసినప్పుడు మనకి కనపడే వర్ణమాలతో మన చిట్టాలో ఉన్న పాదముద్రలని సరిపోల్చి చూస్తే ఆ నక్షత్రంలో ఏయే మూలకాలు ఉన్నాయో తెలుస్తుంది.<br /><br />ఇదే విధంగా శోషణ వర్ణమాల (absorption spectrum) అని మరో రకం వర్ణమాల ఉంది. ఇందులో గీతలు రంగులతో కాకుండా నల్లగా ఉంటాయి. నల్లటి గీత ఉందంటే అక్కడ ఉండవలసిన రంగుగీత లేకుండా పోయిందని అర్ధం. సోడియం జ్వాల యొక్క ఉద్గారిత వర్ణమాలలో ఒక చోట, దగ్గర దగ్గరగా రెండు ఎర్ర గీతలు కనిపిస్తాయి. కనుక ఒక జ్వాలలో ఆ గీతలు కనిపిస్తే ఆ మంటలో సోడియం ఉందన్న మాట. టంగ్‌స్టన్ దీపం విరజిమ్మే కాంతి ఇచ్చే వర్ణమాల సిద్ధాంతం ప్రకారం అవిచ్చిన్నంగా ఉంటుంది. అలా కాకుండా ఆ వర్ణమాలలో ఇందాకా పసుపుపచ్చ గీతలు కనిపించిన చోట ఇప్పుడు రెండు నల్ల గీతలు కనిపించేయనుకుందాం. దీని అర్ధం ఏమిటన్న మాట? టంగ్‌స్టన్ దీపం దగ్గర బయలుదేరిన కాంతి ప్రయాణం చేసే దారిలో ఎక్కడో సోడియం కావిరి (Sodium vapor) ఉందని తాత్పర్యం. ఇలా వర్ణమాలని శల్య పరీక్ష చేసి ఎన్నెన్నో విషయాలు కనుక్కోవచ్చు. అవన్నీ చెబుతూ కూర్చుంటే ఇదొక ఉద్గ్రంధం అవుతుంది.<br /><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGmcF2aZI/AAAAAAAAAKI/4xqdUpVB7fw/s1600/emission_absorption_spectra.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 250px; height: 133px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzGmcF2aZI/AAAAAAAAAKI/4xqdUpVB7fw/s320/emission_absorption_spectra.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561038003573778834" /></a><br /> <br />బొమ్మ 3. అవిచ్ఛిన్న ఉద్గారిత, శోషణ వర్ణమాలలకి ఉదాహరణలు<br /><br />నక్షత్రాల నుండి ఒక్క వెలుగు కిరణం వస్తే చాలు, దానిని పట్టుకుని, వర్ణమాలాదర్శనిలో పెట్టి ఆ నక్షత్రానికి సంబంధించిన రహశ్యాలన్నిటిని బట్టబయలు చెయ్యవచ్చు. ఉదాహరణకి ఆ నక్షత్రంలో ఉన్న మూలకాలు ఏవేమిటి? ఆ నక్షత్రం నిర్మాణక్రమం ఏమిటి? దాని తాపోగ్రత ఎంత? అది చిన్నదా, పెద్దదా? ఆ నక్షత్రం యొక్క ఆత్మభ్రమణ వేగం ఎంత? దాని అయస్కాంత తత్వం ఏమిటి? ఆ నక్షత్రం చుట్టూ గ్రహాలు తిరుగుతున్నాయా? ఇలా ఎన్నో విషయాలు ఆ వర్ణమాలని శోధించి లాగవచ్చు. వర్ణమాలలో కనిపించే రంగులు, గీతలు, ఆ గీతలు ఉన్న స్థానాలు, ఆ గీతల తత్వం (ఖణిగానూ స్పుటంగానూ ఉన్నాయా, స్పుటత్వం లేకుండా చెరిపేసినట్లు ఉన్నాయా? ఇలా ఎన్నెనో లక్షణాలు) అధ్యయనం చెసి ఎన్నో విషయాలు సంగ్రహించవచ్చు.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">3. వర్ణమాలలో గీతలు ఎరుపు వైపు జరగటం</span><br />మన సూర్యుడి నుండి వచ్చే కాంతిని ఒక పట్టకం గుండా పోనిచ్చి, తద్వారా కనిపించే వర్ణమాలని చూస్తే ఈ కింది బొమ్మలో, దిగువున చూపినట్లు ఉంటుంది.. ఇక్కడ గమనించవలసినది ఏమిటంటే సప్తవర్ణాల వర్ణమాలలో చాల చోట్ల ఉన్న గీతలు. ఈ గీతలు నిర్దిష్టమయిన తరచుదనాల దగ్గర ఉంటాయి. <br /><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzIXpzjvRI/AAAAAAAAAKo/269UHU6q9MI/s1600/170px-Redshift.png"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 300px; height: 170px;" src="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzIXpzjvRI/AAAAAAAAAKo/269UHU6q9MI/s320/170px-Redshift.png" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561039948580371730" /></a><br /><br />బొమ్మ 4. ఎరుపు మొగ్గుని విశదీకరించే బొమ్మ. దిగువున సూర్య కాంతి ఇచ్చే వర్ణమాల, ఎగువున క్షీరసాగరపు వర్ణమాల.<br /><br />ఈ విశ్వంలో ఎన్నో క్షీరసాగరాలు ఉన్నాయని అనుకున్నాం కదా. వీటిల్లో కొన్ని మన వైపు వస్తూ ఉండొచ్చు, మరికొన్ని మన నుండి దూరంగా పోతూ ఉండొచ్చు. మన నుండి జోరుగా పరిగెత్తుకు పోతూన్న క్షీరసాగరం నుండి వచ్చే కాంతి యొక్క వర్ణమాలని చూస్తే అది పైన చూపిన బొమ్మలో ఎగువున చూపినట్లు ఉంటుంది. రంగులన్నీ ఒక్కటే; ఆ రంగుల మధ్య గీతలు కూడ సూర్యుడి వర్ణమాలలోలాగే ఉంటాయి. కాని, క్షీరసాగరం నుండి వచ్చే కాంతి యొక్క వర్ణమాలలోని గీతలు అవి నిర్దేశించబడిన రంగు ప్రదేశాలలో (అంటే, ఉండవలసిన చోట) ఉండకుండా ఎరుపు రంగు వైపు జరిగి కనిపిస్తాయి. ఉదాహరణకి, సూర్యుడి వర్ణమాలలో పసుపు దట్టి (yellow band) లో ఉన్న గీత పసుపు మండలానికి మధ్య భాగంలో ఉంది. కాని క్షీరసాగరం నుండి వచ్చిన కాంతి యొక్క వర్ణమాలలో అదే గీత దరిదాపు ఎరుపు దట్టిని తాకేంత వరకూ ఎగువకి జరిగింది. అంటే, వర్ణమాలలో ఉన్న గీతలన్నీ తాము ఉండవలసిన చోటు నుండి ఎరుపు రంగు వైపు జరిగేయి. ఇలా గీతలన్నీ ఎరుపు వైపు మొగ్గటాన్నే ఎరుపు మొగ్గు (red shift) అంటారు. <br /><br />ఒక నభోమూర్తి నుండి వచ్చే కాంతిలో ఇటువంటి ఎరుపు మొగ్గు కనిపించిందంటే ఆ నభోమూర్తి మననుండి దూరంగా జరుగుతున్నాదని మనం భాష్యం చెప్పుకోవాలి. ఈ గమనికని సమర్ధించటానికి మనందరికీ అనుభవంలో ఉన్న ఒక ప్రక్రియ ఉపమానంగా చెబుతాను. ఈ ఉపమానంలో కాంతి తరంగాలకి బదులు శబ్ద తరంగాలు వాడతాను. మీరు ఒక చిన్న రైలు స్టేషన్‌లో రైలు చపటా (platform) మీద నిలబడి ఉన్నారనుకుందాం. అక్కడ ఆగకుండా మన కుడి నుండి ఎడమకి ఒక రైలు బండి జోరుగా, ఈల వేసుకుంటూ, వెళ్లిందనుకుందాం. ఆ ఈల ధ్వని బండి మన వైపు వచ్చేటప్పుడు ఏఏఏఏఏఏఏఊఊఊఊఊఊఊఊ లా వినిపిస్తే, బండి మన నుండి దూరం అయేటప్పుడు ఊఊఊఊఊఊఈఇఈఈఈఈఈఈఈ అని వినిపిస్తుంది. బండి దూరంగా ఉన్నప్పుడు ఈల ధ్వనిలో ఉన్న స్థాయి, లేదా కీచుదనం (pitch) క్రమేపీ పెరిగి, బండి మన ఎదుటకి వచ్చేసరికి ఒక తార స్థాయి చేరుకుని, బండి దూరం వేళుతూన్న కొద్దీ ఆ కీచుదనం తగ్గి మంద్ర స్థాయిలో బొంగురుగా వినబడుతుంది. నిజానికి బండి కూసే కూత కీచుతనంలో మార్పు ఏమీ ఉండదు, కాని మన చెవులకి మాత్రం మార్పు వినిపిస్తుంది. ఇది భ్రాంతి కాదు, నిజమైన అనుభూతే. ఈ రకం అనుభూతినే డాప్లర్ అనుభూతి (Doppler effect) లేదా డాప్లర్ మొగ్గు (Doppler shift) అంటారు. ఈ విషయాన్ని ఈ దిగువ చూపిన బొమ్మ విశదీకరిస్తుంది. <br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzHOdtzsTI/AAAAAAAAAKY/1o7A6f6GpyM/s1600/470px-Doppler_effect_diagrammatic.png"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 320px; height: 89px;" src="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzHOdtzsTI/AAAAAAAAAKY/1o7A6f6GpyM/s320/470px-Doppler_effect_diagrammatic.png" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561038691204575538" /></a><br /><br /> <br />బొమ్మ 5. శబ్ద తరంగాలతో డాప్లర్ అనుభూతి<br /><br />ఈ బొమ్మలో బాణం గుర్తు ఉన్న చోట ఒక మనిషి నిలబడి ఉన్నాడనుకుందాం. గుండ్రటి చుక్క రైలు బండి అనుకుందాం. నీలం గీత శబ్ద తరంగాలు అనుకుందాం. బండి ఈల వేస్తూ జోరుగా మనిషి వైపు వస్తూ ఉంటే పుంఖానుపుంఖంగా వచ్చే శబ్ద తరంగాలు, జోరుగా ప్రయాణం చెయ్యలేక ఒకదానిమీద మరొకటి పడి నొక్కుకు పోతాయి. (టికెట్టు కిటికీ దగ్గర వరసలో నిలబడ్డ వ్యక్తులు కిటికీ తెరవగానే ఒక్క సారి ఎగబడి ఒకరిమీద మరొకరు పడ్డట్లు అనుకొండి.) దీన్నే పరిభాషలో చెప్పాలంటే “శబ్ద తరంగాల కంపన వేగం లేదా తరచుదనం (frequency) పెరిగింది” అంటాం. అప్పుడు మనకి ఆ శబ్దం కీచుగా (high pitched) వినిపిస్తుంది. ఇదే విధంగా బండి మనని దాటుకుని దూరంగా వెళిపోతున్నప్పుడు శబ్ద తరంగాల కీచుదనం తగ్గి బొంగురుగా (low pitched) వినిపిస్తుంది. సూక్ష్మంగా ఇదీ డాప్లర్ అనుభూతి అంటే.<br /><br />శబ్ద తరంగాలతో జరిగినట్లే, ఇదే రకం అనుభూతి కాంతి తరంగాలతో కూడ జరుగుతుంది. కాంతి తరంగాల “కీచుదనం” (కెరటాల తరచుదనం) పెరిగితే దానిని మనం “నీలి మొగ్గు” అనిన్నీ, “కీచుదనం” తరిగితే దానిని “ఎరుపు మొగ్గు” అనిన్నీ అంటాం. ఎందువల్లో తెలుసుకోవాలనుకునే వారికి ఈ దిగువ చూపిన రంగు బొమ్మలో ఈ ప్రక్రియని చిత్రించటానికి ప్రయత్నం చేసేను. రంగు బొమ్మ కాకుండా తెలుపు-నలుపు బొమ్మనే చూసేవారికి చిన్న వివరణ. పైన ఉన్న బొమ్మలో సూర్యుడు పరిశీలకుడి (observer) నుండి దూరంగా వెళుతున్నాడు కనుక ఆ కాంతిలో ఎరుపు డౌలు పెరుగుతుంది. కింది బొమ్మలో సూర్యుడు పరిశీలకుడి (observer) వైపు జరుగుతున్నాడు కనుక ఆ కాంతిలో నీలి డౌలు పెరుగుతుంది. ఈ పెరుగుదలని కొలిచి దూరంగా ఉన్న ఆ నభోమూర్తి ఎంత జోరుగా ప్రయాణం చేస్తున్నాడో లెక్క కట్టవచ్చు.<br /> <br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzHiG-icDI/AAAAAAAAAKg/r20Do0hog5k/s1600/220px-Redshift_blueshift.svg.png"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 220px; height: 138px;" src="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TSzHiG-icDI/AAAAAAAAAKg/r20Do0hog5k/s320/220px-Redshift_blueshift.svg.png" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5561039028698116146" /></a><br /><br />బొమ్మ 6. కాంతి తరంగాలలో ఎరుపు మొగ్గు, నీలి మొగ్గు<br /><br />ఈ డాప్లర్ అనుభూతిలో ఎన్నో రకాలు ఉన్నాయి. వాటిలో తెలుసుకోవలసిన మెళుకువలు చాల ఉన్నాయి. ఇక్కడ టూకీగా కథ చెప్పటం జరిగింది.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-608771796809222402?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-2444570486767698752010-12-24T12:56:00.000-08:002010-12-29T16:11:11.232-08:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><span style="font-weight:bold;">5. ప్రకృతిలో చతుర్విధ బలాల బలాబలాలు</span><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />ప్రకృతిలో నాలుగు ప్రాథమిక బలాలు (fundamental forces) ఉన్నాయని ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం చెబుతోంది. భగవంతుడు ఒక్కడే అయినప్పటికీ అతనికి సహస్ర నామాలు ఎలా ఉన్నాయో అలాగే విశ్వం ఆవిర్భవానికి మూలకారణమైన ఆదిశక్తి ఒక్కటే అయినప్పటికీ అది ఈ నాడు మనకి నాలుగు వివిధ బలాలుగా ద్యోతకమవుతున్నాదని విజ్ఞులు అభిప్రాయపడుతున్నారు. ఈ నాలుగూ పరస్పరమూ పొంతన లేకుండా విడివిడిగా ఉన్న నాలుగు విభిన్న బలాలా లేక ఒకే ఆదిశక్తి వివిధ రూపాలలో మనకి కనిపిస్తోందా అన్న సమస్య ఇరవై ఒకటవ శతాబ్దపు సమస్యగా మిగిలింది.<br /><br />ఈ నాలుగు ప్రాథమిక బలాల పేర్లూ ఇవి: గురుత్వాకర్షణ బలం, విద్యుదయస్కాంత బలం, బృహత్ సంకర్షక బలం (లేదా, త్రాణిక బలం), మరియు లఘు సంకర్షక బలం (లేదా నిస్‌త్రాణిక బలం). వీటి గురించి ఇప్పుడు కొంచెం సావధానంగా చెబుతాను. <br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. గురుత్వాకర్షణ బలం</span><br /><br />పదిహేడో శతాబ్దంలోనే నూటన్ గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని లేవదీశాడు. గురుత్వాకర్షణ బలం (gravitational force) విశ్వవ్యాప్తంగా ఉన్న బలం అని నూటన్ సూత్రీకరించేడు. ఈ గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతంలో మనం అర్ధం చేసుకోవలసిన అంశాలు రెండు. ఈ విశ్వంలో ప్రతీ వస్తువు ప్రతీ ఇతర వస్తువుని ఆకర్షిస్తోంది అన్నది మొదటి అంశం. రెండు వస్తువుల మధ్య ఉండే ఆకర్షణ బలం ఆ రెండు వస్తువుల గురుత్వం లేదా గరిమ (mass) మీదా, వాటి మధ్య ఉండే దూరం మీదా ఆధారపడి ఉంటుందన్నది రెండవ అంశం. వస్తువుల గరిమ ఎక్కువ అయిన కొద్దీ వాటి మధ్య ఆకర్షణ పెరుగుతుంది. వస్తువుల మధ్య దూరం పెరిగిన కొద్దీ వాటి మధ్య ఆకర్షణ తరుగుతుంది. నూటన్ ఈ గురుత్వాకర్షణ బలం యొక్క లక్షణాలని సూత్రబద్ధం చెయ్యటమే కాకుండా ఈ సూత్రాలు విశ్వవ్యాప్తంగా అమలులో ఉంటాయని ఉద్ఘాటించేడు.<br /><br />మన పరిసరాలలో ఉన్న ప్రాథమిక బలాలన్నిటికన్న ఈ గురుత్వాకర్షణ బలం వైనం మనకి ముందుగా అర్ధం అయింది. ఎందుకంటే దీని ప్రభావాన్ని మనం ప్రతిరోజూ అనుభవిస్తున్నాం కనుక. <br /><br />మన దైనందిన జీవితంలో గురుత్వాకర్షణ “బరువు” (weight) రూపంలో చవి చూసే ఉంటాం. బియ్యపు బస్తాని వీపు మీద వేసుకుని మోసే కూలివాడితో “గురుత్వాకర్షణ చాలా బలహీనమైనది” అంటే వాడు నవ్వి పోతాడు. బస్తా అంత బరువుగా ఉన్నట్లు మనకి ఎందుకు భ్రమ కలిగిస్తుందంటే బస్తాలో ఉన్న ప్రతీ గింజకి, భూమిలో ఉన్న ప్రతి అణువుకి మధ్య ఉండే ఆకర్షణని అతిక్రమించే బలం ఉపయోగిస్తే కాని బస్తా కదలదు. మరొక ఉపమానం చెబుతాను. రెండు ప్రాథమిక రేణువుల మధ్య కూడ గురుత్వాకర్షణ ఉంటుంది; కాని అది ఎంత అత్యల్పం అంటే నేటి వరకు ఆ ఆకర్షక బలాన్ని ఎవ్వరూ గుర్తించి కొలవలేకపోయారు. మరొక సారూప్యం. ఒక ఎలక్‌ట్రానుకి, ప్రోటానుకి మధ్య ఉండే విద్యుదయస్కాంత బలం కంటె వాటి మధ్య ఉండే గురుత్వాకర్షక బలం 2E39 రెట్లు తక్కువ.<br /><br />నూటన్ తర్వాత ఇరవైయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభంలో అయిన్‌స్టయిన్ నూటన్ గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని కొద్దిగా సవరించి మెరుగులు దిద్దేడు. నూటన్ విశ్వంలో ఉన్న ఏ రెండు వస్తువులైనా ఎంత బలంతో ఆకర్షించుకుంటాయో లెక్క కట్టటానికి ఒక సూత్రం ఇచ్చేడు తప్ప ఆ రెండు వస్తువులు ఎందుకు, ఎలా ఆకర్షించుకుంటాయో చెప్పలేదు. అదేదో దైవ దత్తమైన లక్షణంలా ఒదిలేసేడు. అయిన్‌స్టయిన్ వచ్చి ఈ వెలితిని పూరించేడు. ఒక స్థలకాల సమవాయంలో (spacetime continnum) గరిమ ఉన్న ఒక వస్తువుని ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, తలగడ మీద బుర్ర పెట్టినప్పుడు తలగడ లొత్త పడ్డట్లు ఆ స్థలకాల సమవాయం లొత్త పడుతుందనిన్నీ, ఆ లొత్త చుట్టుపట్ల ఉన్న చిన్న చిన్న వస్తువులు ఆ లొత్త లోకి దొర్లినప్పుడు పెద్ద గరిమ గల వస్తువు చిన్న గరిమ గల వస్తువుని ఆకర్షించినట్లు మనకి భ్రాంతి కలుగుతుందనిన్నీ అయిన్‌స్టయిన్ చెప్పేరు. ఇదే సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) చెప్పే ముఖ్యమయిన విషయం.<br /><br />ఈ రెండు సిద్ధాంతాల మధ్య ఉన్న తేడాని చిన్న ఉదాహరణ ద్వారా వివరిస్తాను. గురుత్వాకర్షణ సూత్రానికి బద్ధమై భూమి సూర్యుడి చుట్టూ తిరుగుతోంది కదా. ఇప్పుడు అకస్మాత్తుగా మంత్రం వేసినట్లు సూర్యుడు మాయం అయిపోయేడని అనుకుందాం. నూటన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం సూర్యుడు ఇక లేడు అన్న విషయం భూమికి తక్షణం “తెలుస్తుంది”; ఎందుకంటే ఆకర్షణ బలం ఒక చోటు నుండి మరొక చోటికి ప్రయాణం చెయ్యటానికి పట్టే కాలం “సున్న”. కనుక సూర్యుడు అంతర్ధానమైన వెంటనే భూమి తన గతి తప్పి విశ్వాంతరాళంలోకి ఎగిరిపోతుంది. ఇదే పరిస్థితిలో జరగబోయేదానిని అయిన్‌స్టయిన్ సిద్ధాంతం మరొక విధంగా చెబుతుంది. సూర్యుడు అంతర్ధానమైపోయాడన్న వార్త భూమి వరకు ఎలా వస్తుంది? గురుత్వాకర్షణ బలం సూర్యుడి నుండి మన వరకు ప్రసరించటం వలన కదా. ఈ బలం మన వరకు ప్రసరించి రాలేదంటే ఇహ అక్కడ సూర్యుడు లేడన్న మాటే కదా. ఈ గురుత్వ బలం కాంతి వేగంతో ప్రయాణం చేస్తుందని అయిన్‌స్టయిన్ నిరూపించేడు. సూర్యుడి దగ్గర బయలుదేరిన కాంతి మన భూమి వరకు రావటానికి ఉరమరగా ఎనిమిది నిమిషాలు పడుతుంది. కనుక సూర్యుడు అంతర్ధానమైపోయిన తరువాత మరొక ఎనిమిది నిమిషాల వరకు భూమికి ఆ విషయం తెలియదు. తెలిసిన తరువాతనే భూమి తన గతి తప్పి “ఎగిరి” పోతుంది. ఇక్కడ గుర్తు పెట్టుకోవలసిన విషయం ఏమిటంటే సూర్యుడి నుండి మన వరకు వార్త మోసుకొచ్చినది ఎవరా అంటే అది కాంతి వేగంతో ప్రయాణం చేసే గురుత్వ బలం.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">2. విద్యుదయస్కాంత బలం</span><br /><br />గురుత్వాకర్షణ బలం తరువాత మన అనుభవ పరిధిలో ఉన్న బలాలలో చెప్పుకో దగ్గది విద్యుదయస్కాంత బలం (electromagnetic force). పందొమ్మిదవ శతాబ్దం మధ్య వరకూ విద్యుత్ తత్వం వేరు, అయస్కాంత తత్వం వేరు అని అనుకునేవారు. ఈ రెండూ వేర్వేరు కాదని క్రమేపీ ఎలా అర్ధం అయిందో చెబుతాను.<br /><br />పూర్వం పడవలలో సముద్రయానం చేసే రోజులలో పడవ సముద్రంలో ఎక్కడ ఉందో తెలుసుకోటానికి దిక్సూచి అనే పరికరాన్ని వాడేవారు. ఈ దిక్సూచిలో అసిధార (knife edge) మీద విశృంఖలంగా తిరిగే సన్నని అయస్కాంతపు సూది ఒకటి ఉంటుంది. ఇది ఎల్లప్పుడూ ఉత్తర-దక్షిణ దిక్కులనే సూచిస్తూ ఉంటుంది. అయస్కాంతపు సూదికి ఈ లక్షణం ఎందుకు ఉందో మొదట్లో అర్ధం కాకపోయినా ఈ లక్షణం సముద్రంలో పడవ ఎక్కడ ఉందో తెలుసుకోటానికి ఉపయోగపడింది. కాలక్రమేణా, మన భూగ్రహం కూడ ఒక పెద్ద అయస్కాంతంలా పనిచేస్తుందనీ, దిక్సూచిలో ఉన్న అయస్కాంతపు సూది ఎల్లప్పుడూ భూమి యొక్క అయస్కాంతపు ధ్రువాలవైపే మొగ్గుతుందనీ కనుక్కున్నారు. ఇలా మొగ్గటానికి కారణం అయస్కాంత బలం (magnetic force) అని ఉటంకించేరు.<br /><br />ఈ అయస్కాంత బలం అయస్కాంతం చుట్టూ ఉన్న ప్రదేశమంతా ఆవహించి ఉంటుంది. ఇలా ప్రదేశం అంతటినీ ఏదైనా ఆవహించి ఉంటే దానిని శాస్త్రీయ పరిభాషలో క్షేత్రం (field) అంటారు. ఉదాహరణకి మడిలో వరి నారు నాటేమనుకుందాం. ఆ నారు మడి అంతటినీ ఆవరించి ఉండదు. నాగేటి చాలు వెంబడి, జానెడేసి దూరంలో ఒకొక్క మొక్క ఉంటుంది. కనుక ఆ నారుమడిని “క్షేత్రం” అనటానికి వీలు లేదు. కాని అదే మడిలో ఉన్న మట్టి మడి అంతటినీ ఆవరించి ఉంటుంది. మట్టి లేని స్థలం అంటూ ఉండదు. కనుక ఆ మడిలో "మట్టి క్షేత్రం" ఉంది, కాని "నారు క్షేత్రం" లేదు. ఒక అయస్కాంతం చుట్టూ ఉండే అయస్కాంతపు బలం ఇలాంటి క్షేత్రమే. కనుక దీనిని "బల క్షేత్రం" (force field), లేదా అయస్కాంత బల క్షేత్రం (magnetic force field), లేదా అయస్కాంత క్షేత్రం (magnetic field) అంటారు. <br /><br /><br />ప్రకృతిలో మరొక బలం ఉంది. మేఘావృతమైన ఆకాశంలో తళతళా మెరుపులు మెరిసినప్పుడు ఈ బలం మన కళ్లకి కనబడుతుంది. మన ఇళ్లల్లో దీపాలకీ, మరెన్నో నిత్యకృత్యాలకీ వాడుకునే విద్యుత్తు ఈ జాతిదే. విద్యుత్తుని అధ్యయనం చేసే మొదటి రోజులలోనే దీనికీ అయస్కాంత బలానికీ మధ్య ఏదో అవినాభావ సంబంధం ఉందని తెలిసిపోయింది. నిజానికి ఈ రెండూ విభిన్నమైన బలాలు కావనీ, ఒకే శక్తి యొక్క రెండు విభిన్న రూపాలనీ జేంస్ క్లార్క్ మేక్స్‌వెల్ సా. శ. 1880 దశకంలో ఉద్ఘాటించి ఈ రెండింటిని విద్యుదయస్కాంత బలం (electromagnetic force) అని పిలవాలని, ఇది కూడ ఒక క్షేత్రమే అనీ సూచించేడు. ఒక నాణేనికి బొమ్మ బొరుసు ఉన్నట్లే ఒకే బలం ఒక కోణం నుండి విద్యుత్ బలం లాగా మరొక కోణం నుండి అయస్కాంత బలం లాగా మనని భ్రమింపచేస్తుందని ఈ సిద్ధాంతం సారాంశం.<br /><br />విద్యుత్ బలం, అయస్కాంత బలం ఒకటే అని నిరూపించటానికి చిన్న ఉదాహరణ. ఒక రాగి తీగలో విద్యుత్తు ప్రవహిస్తూన్నప్పుడు ఆ తీగ చుట్టూ అయస్కాంతపు లక్షణాలు కనిపిస్తాయి. ఈ విషయాన్నే పరిభాషలో `తీగ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభవిస్తుంది’ అంటారు. ఇదే విధంగా రెండు అయస్కాంత ధ్రువాల మధ్య ఉన్న క్షేత్రంలో ఒక రాగి తీగని కదిపితే ఆ తీగలో విద్యుత్తు ప్రవహిస్తుంది. (విద్యుత్ కేంద్రాలలో విద్యుత్తు పుట్టించటానికి ఈ లక్షణమే ఉపయోగపడుతుంది.) ఈ రెండింటిలో ‘ఏది ముందు, ఏది తర్వాత?` అన్నది ‘గుడ్డు ముందా, పిల్ల ముందా?’ అన్న ప్రశ్న లాంటిదే. కనుక విద్యుత్ బలం, అయస్కాంత బలం అని విడివిడిగా అనటంలో అర్ధం లేదు. అందుకనే ఈ ఉమ్మడి బలాన్ని విద్యుదయస్కాంత బలం అనీ, ఈ బలం ప్రభవిల్లే ప్రదేశాన్ని విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం (electromagnetic field) అనీ అంటారు. ఇలా విద్యుత్ తత్వాన్నీ, అయస్కాంత తత్వాన్నీ సమాగమ పరచి ఒక తాటి మీదకి చేర్చిన ఘనత మేక్స్‌వెల్ కి దక్కింది. <br /><br />అందరికీ అర్ధం కాకపోయినా, మేక్స్‌వెల్ సాధించినది గణితపరంగా ఎంత క్లిష్టమైనదో చూపించటానికి మేక్స్‌వెల్ సిద్ధాంతీకరించిన నాలుగు సమీకరణాలనీ ఇక్కడ పొందుపరుస్తున్నాను. ఈ సమీకరణాలలో E విద్యుత్ తత్వాన్నీ, B అయస్కాంత తత్వాన్నీ సూచిస్తాయి. ఆఖరి సమీకరణంలో ఒక పక్క విద్యుత్ తత్వమూ, మరొక పక్క అయస్కాంత తత్వమూ ఉన్నాయి – చూడండి. ఈ రెండింటిని సంధానపరచే సందర్భంలో కాంతి వేగం c కూడ ఈ సమీకరణంలో కనిపిస్తుంది. ఈ సమీకరణాన్ని చూసే విద్యుదయస్కాంత బలం కాంతి వేగంతో ప్రయాణం చేస్తుందని మేక్స్‌వెల్ గ్రహించేడు.<br /><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMH6dITcI/AAAAAAAAAJU/Yfqk2L9viHo/s1600/maxw1.gif"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 142px; height: 61px;" src="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMH6dITcI/AAAAAAAAAJU/Yfqk2L9viHo/s320/maxw1.gif" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5554359045521427906" /></a><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMQ50dJ4I/AAAAAAAAAJc/gKjX1FFp2Y4/s1600/maxw2.gif"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 124px; height: 59px;" src="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMQ50dJ4I/AAAAAAAAAJc/gKjX1FFp2Y4/s320/maxw2.gif" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5554359199969650562" /></a><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMbm8Ea4I/AAAAAAAAAJk/-BNw-th7l_A/s1600/maxw3.gif"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 178px; height: 67px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMbm8Ea4I/AAAAAAAAAJk/-BNw-th7l_A/s320/maxw3.gif" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5554359383879871362" /></a><br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMi3bHrQI/AAAAAAAAAJs/fyBJPoMt_tM/s1600/maxw4.gif"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 297px; height: 72px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUMi3bHrQI/AAAAAAAAAJs/fyBJPoMt_tM/s320/maxw4.gif" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5554359508564159746" /></a><br /> <br />బొమ్మ: మేక్స్‌వెల్ సమీకరణాలు<br /><br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUL6fzVnOI/AAAAAAAAAJM/XU11A5QjWM8/s1600/225px-James_Clerk_Maxwell.png"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 225px; height: 271px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TRUL6fzVnOI/AAAAAAAAAJM/XU11A5QjWM8/s320/225px-James_Clerk_Maxwell.png" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5554358815028518114" /></a><br /><br />బొమ్మ: జేంస్ క్లర్క్ మేక్స్‌వెల్<br /><br />విద్యుదయస్కాంత బలం ఎంత శక్తిమంతమైనదో ఊహించుకోటానికి ఉదాహరణగా ఒక స్పురణ ప్రయోగం (thought experiment) చెబుతాను. ఇది ఊహా ప్రయోగం మాత్రమే. రెండు గుండ్రటి ఇనప బంతులని తీసుకుని, వాటిలో ఉన్న ఎలక్‌ట్రానులన్నిటిని బయటకి తీసేద్దాం. అప్పుడు ఆ రెండు గుళ్లు ధనావేశంతో ఉంటాయి కనుక అవి వికర్షణ పొందుతాయి; అంటే ఒకదాని నుండి మరొకటి దూరంగా జరుగుతాయి. ఈ వికర్షణ బలాన్ని కాని మనం కొలవగలిగితే అది 7E70 టన్నులు ఉంటుంది!<br />ఇప్పటికి గురుత్వాకర్షణ బలం గురించీ, విద్యుదయస్కాంత బలం గురించీ కొంత అవగాహన వచ్చిందనే అనుకుంటున్నాను. <br /><br />ఇప్పుడు ఈ రెండు బలాల మధ్య ఉన్న పోలికలనీ, తేడాలనీ కొంచెం పరిశీలిద్దాం. మెదటి పోలిక. ఈ రెండు బలాల ప్రభావం చాల దూరం ప్రసరిస్తుంది. ఎక్కడో లక్షల మైళ్ళ దూరంలో ఉన్న సూర్య చంద్రుల గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం వల్లనే కదా సూర్యుడి చుట్టూ భూమి, భూమి చుట్టూ చంద్రుడు ప్రదక్షిణాలు చేస్తున్నాయి. నిజానికి ఈ గురుత్వాకర్షణ బలం ప్రభావం విశ్వంలో దిగద్దంతాల వరకు ప్రసరిస్తూనే ఉంటుంది. ఇదే విధంగా ఎక్కడో వేల మైళ్ళ దూరంలో ఉన్న మన భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాల ప్రభావం పడవలోని దిక్సూచిలో ఉన్న అయస్కాంతపు సూది మీద పడుతోందని కూడ మనందరికీ తెలుసు. ఇంతటితో పోలిక అయిపోయింది.<br /><br />ఇక ఈ రెండు బలాల మధ్య ఉన్న తేడాలు. గురుత్వాకర్షణ బలం యొక్క ప్రభావం గురుత్వం ఉన్న ప్రతి వస్తువు మీదా పడుతుంది. ఉదాహరణకి భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ నా మీద, మీ మీద, చెట్టు మీద ఉన్న పండు మీద, ఆకాశంలో ఉన్న చంద్రుడి మీద, విశ్వాంతరాళంలో పరిభ్రమిస్తూన్న తోకచుక్కల మీద, ఇలా అన్నిటి మీదా పడుతూనే ఉంటుంది. అలా పడ్డ ఆకర్షణ బలానికి ఆయా వస్తువులు యథోచితంగా స్పందిస్తాయి. కాని విద్యుదయస్కాంత బలం ప్రభావం ధన, రుణ ధ్రువాలు ఉన్న అయస్కాంతాల మీదా, ధన, రుణ ఆవేశాలు ఉన్న ప్రోటాను, ఎలక్ట్రాను వంటి పరమాణువుల మీదా మాత్రమే ఉంటుంది. ఉదాహరణకి ఏ విద్యుదావేశం లేని నూట్రానుల మీద విద్యుదయస్కాంత బలం ప్రభావం సున్న. చెవిటి వాడి ముందు శంఖంలా ఏ విద్యుదావేశం లేని పదార్ధాల మీద విద్యుదయస్కాంత బలానికి ఎటువంటి ప్రభావమూ లేదు.<br /><br />మరొక తేడా. విద్యుదయస్కాంత బలం చాలా శక్తిమంతమైన బలం. గురుత్వాకర్షణ చాలా నీరసమైన బలం. ఈ తేడాని సోదాహరణంగా వివరిస్తాను. ఒక గుండు సూదిని చేతిలోంచి జార విడిస్తే భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ బలానికి అది భూమి మీద పడుతుంది. ఉరమరగా 25,000 మైళ్లు వ్యాసం ఉన్న ఒక ఇనుము-రాయి తో చేసిన బంతి తన గరిమ పుట్టించే బలాన్ని అంతటినీ కూడగట్టుకుని లాగితే సూది భూమి మీద పడింది. అదే సూదిని పైకి లేవనెత్తటానికి (అంటే గురుత్వాకర్షణ బలాన్ని అధిగమించటానికి) వేలెడంత పొడుగున్న చిన్న అయస్కాంతపు కడ్డీ చాలు. ఈ చిన్న ప్రయోగం తో గురుత్వాకర్షణ బలం కంటె విద్యుదయస్కాంత బలం ఎంత శక్తిమంతమైనదో అర్ధం అవుతుంది. గురుత్వాకర్షణ ఎంత నీరస మైనదో మరొక విధంగా కూడ చెబుతాను. విద్యుదయస్కాంత బలం గురుత్వాకర్షణ బలం కంటె మిలియన్ బిలియన్ బిలియన్ బిలియన్ బిలియన్ (10E42) రెట్లు బలమైనది. <br /><br />మరొక తేడా. మేక్స్‌వెల్ ప్రవచించిన నాలుగు విద్యుదయస్కాంత సూత్రాలని స్థూల ప్రపంచం లోనే కాకుండా అణుగర్భపు లోతుల్లో ఉన్న సూక్ష్మాతి సూక్ష్మ ప్రపంచానికి కూడ అనువర్తింపచెయ్య వచ్చు. ఇలా అణుగర్భంలో అనువర్తించే ఏ ప్రక్రియ పేరుకైనా సరే ‘క్వాంటం’ అనే విశేషణం వాడతారు కనుక ఇలా అణుగర్భానికి అనువర్తింపచేసిన విద్యుదయస్కాంత శాస్త్రాన్ని ఇంగ్లీషులో ‘క్వాంటం ఎలక్ట్రో డైనమిక్స్’ (Quantum Electro Dynamics or QED) అంటారు. ఈ QED ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం నిర్మించిన సిద్ధాంత సౌధాలన్నిటిలోకీ ఎంతో రమ్యమైనదీ, బాగా విజయవంతం అయినదీను. కాని, ఇదే విధంగా గురుత్వాకర్షణ సూత్రాలని కూడా అణుగర్భంలోని సూక్ష్మ ప్రపంచానికి ఎలా అనువర్తింప చెయ్యాలో (quantization of gravitational field) ఇంకా ఎవ్వరికీ బోధ పడ లేదు. అంటే అణుగర్భంలో గురుత్వాకర్షణ సూత్రాలు ఎలా పని చేస్తాయో ఇంకా ఎవ్వరికీ అంతు పట్ట లేదు. ఈ ఇబ్బందికి కొంతవరకు కారణం ఊహించవచ్చు. గురుత్వాకర్షణ స్వతహాగా చాల నీరసమైన బలం. పెద్ద పెద్ద వస్తువుల సమక్షంలో తప్ప ఈ బల ప్రదర్శన అనుభవం లోకి రాదు. అణుగర్భంలో ఉన్న పరమాణు రేణువుల సమక్షంలో ఉండే గురుత్వాకర్షణ అతి స్వల్పం; అందుచేత కొలవటం కూడ కష్టమే. టూకీగా చెప్పాలంటే విద్యుదయస్కాంత సూత్రాలనీ, గురుత్వాకర్షణ సూత్రాలనీ అనుసంధించి ఒకే ఉమ్మడి సూత్రంతో రెండింటిని వర్ణించటం ఇంకా సాధ్య పడ లేదు.<br /><br />పైన చెప్పిన ప్రాథమిక బలాలతో పాటు మరో రెండు ప్రాథమిక బలాలు ఉన్నాయని ఇరవైయవ శతాబ్దంలో అవగాహన అయింది. ఈ రెండు బలాలూ మన దైనందిన జీవితాలలో తారస పడవు కనుక ఈ అవగాహన ఇంత ఆలశ్యంగా అయింది.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">3. లఘు సంకర్షక బలం లేదా నిస్‌త్రాణిక బలం</span><br /><br />సా. శ. 1896 లో హెన్రీ బెక్విరల్ రేడియో ధార్మిక క్షీణత (radioactive decay) అనే ప్రకృతి లక్షణాన్ని గమనించేడు. కొన్ని పదార్ధాలలోని అణుకేంద్రాలు (nuclei) బయటి బలాల ప్రమేయం ఏమీ లేకుండా తమంత తామే శిధిలమై పోయి ప్రోటానులు, ఎలక్ట్రానులు, నూట్రానులు గా కేంద్రం నుండి బయటికి ఉద్గారించబడతాయని ఆయన గమనించేడు. <br />సా. శ. 1896 లో హెన్రీ బెక్విరల్ రేడియో ధార్మిక క్షీణత (radioactive decay) అనే ప్రకృతి లక్షణాన్ని గమనించేడు. కొన్ని పదార్ధాలలోని అణుకేంద్రాలలో ఉన్న కణికలు బయటి బలాల ప్రమేయం ఏమీ లేకుండా తమంత తామే శిధిలమై పోయి ప్రోటానులు, ఎలక్ట్రానులు, నూట్రానులు గా కేంద్రం నుండి బయటికి ఉద్గారించబడతాయని ఆయన గమనించేడు. మరొక బలం ప్రమేయం లేకుండా ఏదీ తనంత తాను మార్పు చెందదని నూటన్ ఎప్పుడో చెప్పేడు కదా. కనుక ఈ మార్పుకి ప్రేరణ కారణమైన బలం ఏదో అణుగర్భంలోనే దాగి ఉందని ఊహించి, దాని ఆచూకీ కనిపెట్టి, దానికి లఘు సంకర్షక బలం (weak interaction force or weak force or weak nuclear force) లేదా నిస్‌త్రాణిక బలం అని పేరు పెట్టేరు. ఇది ఉరమరగా విద్యుదయస్కాంత బలంలో వెయ్యో వంతు ఉంటుందని అంచనా.<br /><br />“బీటా క్షీణత” (Beta decay) రేడియోధార్మిక క్షీణతకి ఒక ఉదాహరణ. ఈ బీటా క్షీణత లో ఒక అణు కేంద్రకం ఎవ్వరి ప్రమేయం లేకుండా, దానంతట అదే విచ్ఛిన్నం అయిపోయి, ఆ సందర్భంలో ఒక ఎలక్‌ట్రానుని, ఒక ఏంటీనూట్రినో (anti-neutrino) ని విడుదల చేస్తుంది. ఎక్కడో అణుగర్భంలో జరిగే ఈ తతంగం “బియ్యపు బస్తా”లా మన జీవితాలని తాకకపోవచ్చు. కాని ఈ ప్రక్రియ సహాయం లేకుండా సూర్యుడిలో శక్తి ఉద్భవించే ప్రక్రియలు సాధ్యం కావు. ఒక్క నిస్త్రాణిక బలం తప్ప మరే ఇతర బలమూ ఈ నూట్రినోల మీద ప్రభావం చూపలేవు. అందుకని ఈ నిస్త్రాణిక సంకర్షణలని అధ్యయనం చెయ్యటం ముఖ్యాంశం అయి కూర్చుంది. మన దైనందిన జీవితంలో ఈ నిస్త్రాణిక సంకర్షణ తారస పడదు. ఎందుకంటే దీని ప్రభావం అణుగర్భం దాటి బయట కనిపించదు. <br /><span style="font-weight:bold;"><br />4. బృహత్ సంకర్షక బలం లేదా త్రాణిక బలం</span><br /><br />ఇదే సందర్భంలో అణు గర్భంలో దాగి ఉన్న మరొక బలం యొక్క ఉనికిని కూడ కనుక్కున్నారు. దీనిని బృహత్ సంకర్షక బలం (strong interaction force or strong force or strong nuclear force) లేదా త్రాణిక బలం అంటారు. అణుగర్భంలో ఒక కణిక (nucleus) ఉంటుంది. దీని ఆకారాన్ని మన బూందీ లడ్డులా ఊహించుకోవచ్చు. బూందీ లడ్డులో చిన్న చిన్న పూసలు ఉంటాయి కదా. వీటిలో కొన్ని పచ్చవి, కొన్ని నల్లవి అనుకుందాం. పచ్చ వాటిని ప్రోటానులు గానూ, నల్ల వాటిని నూట్రానులు గానూ ఊహించుకుందాం. ఈ ప్రోటానులకి ధన విద్యుదావేశం ఉంటుంది. కనుక వాటి మధ్య వికర్షణ (repulsion) వల్ల ఇవి ఒకదాని పక్క మరొకటి ఉండలేవు. ఈ వికర్షణ బలానికి అవి నిజంగా చెల్లా చెదిరి పోవాలి. కాని అవన్నీ ఉండ కట్టుకుని ఎలా ఉండగలిగేయి? లడ్డుండలో అయితే ఉండ చితికి పోకుండా పాకం వాటిని బంధించి అట్టేపెడుతుంది. అణుగర్భంలో ఉన్న ప్రోటానులు చెదిరి పోకుండా వాటి మధ్య కూడ మన పాకబంధ బలం లాంటి బలం ఒకటి ఉంది. అదే బృహత్ సంకర్షక బలం. (క్వార్కుల ప్రస్తావన తీసుకు రాకుండా ఇక్కడ సిద్ధాంతాన్ని కొంచెం టూకీ చేసేను.) ఈ బృహత్ బలం యొక్క ప్రభావం అణుగర్భపు పరిధి దాటి బయట కనిపించదు. కనుక దీని నైజం అర్ధం చేసుకోవాలంటే క్వాంటం సూత్రాలని ఉపయోగించాలి. ఇది ఉరమరగా విద్యుదయస్కాంత బలం కంటె వంద రెట్లు ఉంటుందని అంచనా.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">5. బాహిరంగా ఈ నాలుగు బలాల మధ్యా తేడాలు</span><br /><br />ఇంతటితో నాలుగు ప్రాథమిక బలాలనీ పరిచయం చెయ్యటం పూర్తి అయింది. ఈ నాలుగు బలాలూ ఒకే తల్లి అయిన ఆదిశక్తి నుండి ఉద్భవించేయని శాస్త్రవేత్తలు ఊహిస్తున్నారు, కాని స్థూల దృష్టికి ఆస్తులు పంచేసుకున్న అన్నదమ్ములలా ఈ నాలుగు ప్రకృతి బలాలు ఎవరి దారి వారిదే అన్నట్లు ప్రవర్తిస్తున్నాయి తప్ప ఒకే తల్లి పిల్లలలా ప్రవర్తించటం లేదు. <br />ఉదాహరణకి, గురుత్వాకర్షణ బలం తన ప్రభావాన్ని గురుత్వం ఉన్న పదార్ధాల మీదే చూపిస్తుంది. విద్యుదయస్కాంత బలం యొక్క ప్రభావం ఆవేశపూరితమైన (charged) పదార్ధాలమీదే. బృహత్ బలం ప్రభావం అంతా ఒక్క హాడ్రాన్ జాతి (ఉ. ప్రోటానులు, నూట్రానులు) కణాల మీదే కాని లెప్టాన్ జాతి (ఉ. ఎలక్ట్రానులు, నూట్రినోలు) మీద కాదు. లఘు బలం ప్రభావ పరిమితి ఇంకా బాగా పరిమితం (ఉ. బీటా విచ్ఛిన్న కార్యక్రమం సందర్భంలో).<br /><br />అంతే కాకుండా ఈయీ బలాల ప్రభావ పరిధి కూడ విభిన్నమే. గురుత్వాకర్షణ బలం, విద్యుదయస్కాంత బలాల ప్రభావం చాల దూరం ప్రసరిస్తుందని చెప్పేను కదా. దూరం వెళుతూన్న కొద్దీ వీటి ప్రభావం తగ్గుతుంది కాని, మరీ అంత జోరుగా తగ్గదు. లఘు బలం, బృహత్ బలాల ప్రభావం అణు కేంద్రానికి పరిమితం; బయటికి రాగానే వాటి ప్రభావం ఏష్యం అయిపోతుంది. ఉదాహరణకి రెండు ప్రోటానులని దగ్గర దగ్గరగా, ఒక మిల్లీమీటరు దూరంలో పెట్టినా వాటి మీద బృహత్ బలం ప్రభావం కనిపించదు; కాని విపరీతమైన పీడనంతో వాటిని దగ్గరికి తొయ్యగలిగితే అప్పుడు ఇవి ఈ బృహత్ బలం ప్రభావానికి గురి అయి అతుక్కుపోతాయి. అంతేగాని సాధారణ పరిస్థితులలో అవే ప్రోటానులు వికర్షణ బలాల ప్రభావం వల్ల దూరంగా జరిగి పోతాయి. అణు కేంద్రానికి బయట విద్యుదయస్కాంత బలం ఎంతో బలవంతమైనది అయితే అణు కేంద్రపు పరిధిలో బృహత్ బలం అత్యంత బలవత్తరమైనది; ఈ బలం ముందు విద్యుదయస్కాంత బలం వెలవెల పోతుంది.<br /><br />ఈ నాలుగు బలాల బలాబలాలు “తూకం” వేసి తూచేమనుకుందాం. అప్పుడు గురుత్వ బలం విలువ 1 (ఒకటి) అనుకుంటే, నిస్‌త్రాణిక బలం విలువ 10E25 ఉంటుంది. విద్యుదయస్కాంత బలం విలువ 10E36 ఉంటుంది. త్రాణిక బలం విలువ 10E38 ఉంటుంది.<br /><br />బాహ్య లక్షణాలలో ఈ నాలుగు బలాల మధ్యా ఇంతింత తేడాలు ఉన్నా ఈ నాలుగు బలాలు ఒకే తల్లి నుండి పుట్టుంటాయని శాస్త్రవేత్తల నమ్మకం. విశ్వం ఆవిర్భవించినప్పుడే ఆ తల్లికి (ఆదిశక్తి?) కి ఈ నాలుగు పిల్ల బలాలూ పుట్టి ఉంటాయనిన్నీ ఆ పుట్టుక సమయంలో జంట కవలలా ఈ నాలుగు బలాల రూపు రేఖలూ (అంటే అవి ప్రదర్శించే బలం, వాటి ప్రభావ పరిధి, వాటి సంకర్షక లక్షణాలు) ఒకేలా ఉండేవనీ, కాలక్రమేణా ఈ నాలుగు బలాలూ వేటి దారి అవి చూసుకోవటంతో మనకి అవి నాలుగు భిన్నమైన భంగిమలలో కనిపిస్తున్నాయనీ శాస్త్రవేత్తల నమ్మకం. ఈ నమ్మకాన్ని ఆధారం చేసుకుని అంచెలంచెలుగా ప్రగతి పథంలోకి పయనం ఎలా జరుగుతోందో చెబుతాను. <br /><span style="font-weight:bold;"><br />6. ఈ నాలుగు బలాలనీ సంఘటిత పరచటానికి ప్రయత్నం</span><br /><br />ఈ విషయాన్ని మరొక అధ్యాయంలో మరికొంచెం లోతుగా తరచి చూద్దాం. ప్రస్తుతానికి కథని టూకీగా చెబుతాను. ఇది చదువరులందరికీ అర్ధం అవకపోయినా మరేమీ పరవా లేదు. ఈ నాలుగు బలాలనీ సంఘటిత పరచటానికి జరిగిన ప్రయత్నాలు ఇటీవలనే (అంటే 1960 దశకం నుండి) కొంతవరకు ఫలించాయి. <br /><br />అయస్కాంత బలాన్నీ విద్యుత్ బలాన్నీ ఒక తాటి మీదకి తీసుకొచ్చి దానికి విద్యుదయస్కాంత బలం అన్న వాడు మేక్స్‌వెల్ అని చెప్పేను కదా. తర్వాత అంచె అయిన్‌స్టయిన్ ప్రవచించిన ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్దాంతం (Special Theory of Relativity) నీ, క్వాంటం సిద్ధాంతాన్నీ విద్యుదయస్కాంత శాస్త్రంతో అనుసంధించటం. ఈ కలయికతో వచ్చినది క్వాంటం ఎలక్ట్రో డైనమిక్స్ (Quantum Electro Dynamics or QED). దీనినే సాపేక్ష్వ క్వాంటం క్షేత్ర సిద్ధాంతం (relativistic quantum field theory) అని కూడ అంటారు. ఈ పద్ధతి బాగా పనిచెయ్యటంతో 1960 దశకంలో ఇదే పద్ధతి ఉపయోగించి విద్యుదయస్కాంత బలం, లఘు సంకర్షక బలం నిజానికి ఒకటే అని స్టీవెన్ వైన్‌బర్గ్, అబ్దుస్ సలాం విడివిడిగా రుజువు చేసేరు. విద్యుత్ బలం, అయస్కాంత బలం కలిసి విద్యుదయస్కాంత బలం అయినట్లే, విద్యుదయస్కాంత బలాన్నీ, లఘు సంకర్షక బలాన్నీ అనుసంధించగా వచ్చిన దానిని విద్యుత్ లఘు బలం (elctroweak force) అన్నారు వారు. ఇదే పద్ధతిలో విద్యుదయస్కాంత బలాన్నీ బృహత్ బలంతో అనుసంధించగా వచ్చిన బలానికి, న్యాయంగా విద్యుత్ బృహత్ బలం (elctrostrong force) అని పేరు పెట్టాలి; కాని అలా జరగ లేదు – దానికి అర్ధం పర్ధం లేకుండా క్వాంటం క్రోమో డైనమిక్స్ (Quantum Chromo Dynamics or QCD) అని పేరు పెట్టేరు. ఈ దిశలో ఆఖరి అంచెగా విద్యుదయస్కాంత బలాన్నీ, లఘు బలాన్నీ, బృహత్ బలాన్ని అనుసంధించి దానికి ప్రామాణిక నమూనా (Standard Model) అని పేరుపెట్టేరు. ఈ ప్రామాణిక నమూనా లో చిన్న చిన్న లొసుగులు ఉన్నా చాల ఆదరణ పొందింది. ఈ నమూనాలో ఎలక్ట్రానులు, మ్యువానులు (వీటినే పూర్వం మ్యు-మీసానులు అనేవారు), నూట్రినోలు, క్వార్కులు, మొదలైనవి పదార్ధం (matter) కి ముడి సరుకులు. వీటి మధ్య జరిగే సంకర్షణలు విద్యుదయస్కాంత, లఘు, బృహత్ బలాల మధ్యవర్తిత్వంలో జరుగుతాయి. ఇక్కడ ముఖ్యంగా గుర్తు పెట్టుకోవలసిన విషయం ఏమిటంటే ఈ Standard Model లో గురుత్వాకర్షణ కి పాత్ర లేదు.<br /><br />ఈ ప్రామాణిక నమూనాలో విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రానికి చెందిన ప్రాథమిక రేణువు పేరు ఫోటాను (photon). అంటే విద్యుదయస్కాంత బలాన్ని సూక్ష్మాతి సూక్ష్మమైన మోతాదులుగా విడగొట్టి పొట్లాలు కడితే ఒకొక్క పొట్లాన్ని ఒక ఫోటాను అంటారు. ఇదే విధంగా బృహత్ బలాన్ని చిన్న చిన్న పొట్లాలుగా విడగొట్టగా వచ్చిన పొట్లం పేరు గ్లువాన్ (gluon). ఇదే విధంగా లఘు బలాన్ని పొట్లాలుగా విడగొట్టినప్పుడు రెండు పొట్లాలు వస్తాయి. వాటిని వీక్ గేజ్ బోసానులు (weak gauge bosons అని కాని W and Z bosons అని కాని) అంటారు. గురుత్వాకర్షణని కూడ ఈ సిద్ధాంత హర్మ్యంలో ఇమడ్చ గలిగితే అప్పుడు గురుత్వాకర్షక క్షేత్రానికి చెందిన ప్రాథమిక రేణువు పేరు గ్రేవిటాను (graviton) అవుతుంది.<br /><br />నూటన్ రోజుల నుండీ వివరణ లేకుండా ఉండి పోయిన ఒక విషయాన్ని ప్రామాణిక నమూనా ఈ కిందివిధంగా వివరిస్తుంది. ఉదాహరణకి ఒక క్షేత్రంలో రెండు వస్తువులు A, B లు ఆకర్షించుకొంటున్నాయని అనుకుందాం. A కి ఆ ప్రాంతాలలో B ఉన్నాదన్న విషయం ఎలా తెలుస్తుంది? ఈ A, B ల మధ్య వాటి ఉనికిని తెలియచెయ్యటానికి వార్తాహరులు ఎవ్వరైనా ఉన్నారా? నూటన్ ఈ ప్రశ్నకి సమాధానం చెప్పకుండా తప్పించుకున్నాడు. ప్రామాణిక నమూనా ఈ జటిలమైన ప్రశ్నకి ఈ విధంగా సమాధానం చెబుతుంది. మన రెండు వస్తువులు, అనగా A, B లు, ఆ క్షేత్రానికి సంబంధించిన రేణువులతో, పెళ్ళిళ్ళలో వధూవరుల లా, బంతులాట ఆడుతున్నట్లు ఊహించుకోవాలి. ఈ బంతులాట విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంలో జరిగితే అక్కడ బంతి ఫోటాను అన్న మాట. అప్పుడు ఇక్కడ ఆ ఫోటాను ఒక వార్తాహరిగా పనిచేస్తుందన్నమాట. బంతులాట ఆడే మూర్తులలో ఒకరిది (వరుడు) ధన విద్యుదావేశం, మరొకరిది (వధువు) రుణ విద్యుదావేశం అయితే అప్పుడు ఆ బంతులు ఇద్దరిని దగ్గరగా జరగమని సందేశాన్ని ఇస్తాయన్నమాట. ఇద్దరిదీ ఒకే రకం ఆవేశం అయితే ఇద్దరిని దూరంగా జరగమని సందేశాన్ని ఇస్తాయి.<br /><br />ఈ ప్రామాణిక నమూనాకి బయట ఉండి పోయినది గురుత్వాకర్షణ బలం. ఈ గురుత్వాకర్షణని కూడా మిగిలిన మూడింటితో కలిపి దానిని ఆదిశక్తి అని అభివర్ణించగలిగితే బాగుంటుందని శాస్త్రవేత్తలు కలలు కంటున్నారు. ఆ కలలు ఎప్పుడు నిజం అవుతాయో? ఆ కోరిక ఎప్పుడు తీరుతుందో? సాటిలేని రీతిగా మదిలో ఎప్పుడు హాయిగా ఉంటుందో? ఈ విషయాలు మరొక వ్యాసంలో!<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-244457048676769875?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com4tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-65265945520040036442010-11-16T04:33:00.000-08:002010-11-16T05:17:25.438-08:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br />4. గురుత్వాకర్షణ కథ<br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. చెట్టు నుండి రాలిన పండు</span><br /><br />అది సాధారణ శకం, 1666 వ సంవత్సరం. ఇది కల్పితమో, నిజమో తెలియదు కాని, ఎంతో ప్రాచుర్యంలో ఉన్న కథ ఏమిటంటే, ఇంగ్లండులో ఊల్‌థోర్‌ప్స్ అనే ఊళ్లో 23 ఏళ్ల యువకుడు ఒకడు చెట్టు పక్క తీనె మీద కూర్చుని చంద్రుడి వైపు చూస్తూ ఉండగా చెట్టు మీద నుండి నేల మీదకి ఏపిల్ పండు ఒకటి పడిందిట. <br /><br />“చెట్టు నుండి భూమి మీదకి పండు పడ్డట్లే చంద్రుడు భూమి మీదకి ఎందుకు పడిపోవటం లేదు?” అనే చిన్న సందేహం ఆ యువకుడి మెదడులో మొలకెత్తింది. తత్సంబంధమైన విషయాలని అతడు ఎన్నాళ్ల బట్టి ఆలోచిస్తున్నాడో ఏమో కాని, పండుని భూమి మీదకి లాగే బలమూ, చంద్రుడిని భూమి చుట్టూ తిప్పే బలమూ – ఈ రెండింటికి మూల కారణం ఒక్కటే అని అతనికి స్పురించింది. కంటికి కనిపించని ఆ బలానికి గురుత్వాకర్షణ బలం (gravitational force) అని పేరు పెట్టేడు, ఆ యువకుడు. ఆతని పేరు – నూటన్. ఆ రోజులలో ఈ రకం ఆలోచన విప్లవాత్మకమైనదని ఒప్పుకుని తీరాలి. ఎందుచేతనంటే…..<br /> <br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ62sZw0tI/AAAAAAAAAIc/Zq57RH-NCVE/s1600/225px-GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 225px; height: 309px;" src="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ62sZw0tI/AAAAAAAAAIc/Zq57RH-NCVE/s320/225px-GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5540125571669873362" /></a><br /><br /><br />బొమ్మ 1. ఐజక్ నూటన్<br /><br />నూటన్ కి ముందు 2,000 సంవత్సరాల సంగతి. గ్రీసు దేశంలో ఉన్న తాత్వికులు కూడ చెట్ల నుండి పండ్లు నేల మీదకి రాలటం చూసే ఉంటారు. చూసి, “పండు భూమికి చెందినది. దాని స్వస్థానం భూమి. పండు చెట్టుని వీడగానే, భూమి దానిని ‘ఆకర్షించి’ దాని స్వస్థానానికి చేర్చింది,” అని సంజాయిషీ చెప్పేరు. ఈ రకం ఆలోచన 2,000 ఏళ్లపాటు, మార్పు లేకుండా, “ఏకచ్చత్రాధిపత్యంతో” రాజ్యం ఏలింది – నూటన్ వచ్చే వరకు. నూటన్ వచ్చి ఏమన్నాడంటే, “ఈ రకం ఆకర్షణ ఒక్క భూమి సొత్తే కాదు. భూమికీ, చంద్రుడుకీ మధ్య కూడ ఇదే రకం ఆకర్షణ ఉంది” అన్నాడు. నూటన్ చేసిన ఘనకార్యం ఏమిటంటే ఈ ఆకర్షణ సిద్ధాంతం ఒక్క భూమికే పరిమితం చెయ్యకుండా దానిని విశ్వవ్యాప్తం చేసేడు. విశ్వం (universe) లో గరిమ (mass) ఉన్న ఏ రెండు పదార్ధాల మధ్య అయినా సరే ఈ రకం ఆకర్షణ ఉంటుందనిన్నీ, పైపెచ్చు ఈ ఆకర్షణ పరస్పరం అనిన్నీ నూటన్ ఉద్ఘాటించేడు. ఈ ఆకర్షణ ఉనికిని చెప్పటమే కాకుండా అది ఎంత బలోపేతమైనదో లెక్క కట్టి చూపటానికి వీలుగా ఈ ఆకర్షణ బలాన్ని గణిత సమీకరణం (mathematical equation) రూపంలో సూత్రీకరించేడు. నూటన్ సూత్రీకరించిన ఈ సూత్రం 300 ఏళ్లపాటు నిరాఘాటంగా రాజ్యం ఏలిన తరువాత, ఆ సూత్రానికి చిన్న సవరింపు చేసి, కొన్ని మెరుగులు దిద్ది, అయిన్‌స్టయిన్ సా. శ. 1915 లో తన సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) ప్రవచించేడు.<br /><br />విశ్వం గురించి ప్రస్తుతం మనకి తెలిసిన విషయాలు ఇవి: సృష్ట్యాదిలో ఒక ప్రచండమైన మహా శక్తి (Primeval energy) నుండి నాలుగు ప్రాధమిక బలాలు (Fundamental Forces) పుట్టుకొచ్చేయి. వాటిల్లో గురుత్వాకర్షణ బలం (Gravitational force) ఒకటి. ఇది మనందరికీ పరిచయం అయినది, అనుభవంలో ఉన్నదీను. కనుకనే దీని ఉనికిని ఎప్పుడో 300 ఏళ్ల కిందటే నూటన్ కనుక్కోగలిగేడు. రెండవది విద్యుదయస్కాంత బలం (Electromagnetic force). అయస్కాంతం ఇనప ముక్కని ఆకర్షించగలుగుతోందంటే దానికి కారణం ఈ విద్యుదయస్కాంత బలమే. ఇది కూడ - కొద్దో, గొప్పో – మన అనుభవ పరిధిలో ఉన్నదే. అందుకనే దీని ఉనికి కూడ – ఫేరడే, మేక్స్‌వెల్ జంట ధర్మమా అని - తేలికగానే మన అనుభవ పరిధిలోకి వచ్చింది. మిగిలిన రెండింటిలో ఒకదాని పేరు త్రాణిక బలం (Strong force), రెండవదాని పేరు, నిస్త్రాణిక బలం (Weak force). ఈ రెండు బలాలు మన దైనందిన అనుభవాలకి అందుబాటులో లేవు; అణుగర్భంలో ఉన్న రేణువుల మీద మాత్రం ఈ బలాల ప్రభావం ఉంటుంది.<br /><br />ఆశ్చర్యం ఏమిటంటే ఈ నాలుగు బలాలలో గురుత్వాకర్షణ బలంతో మనకి పురాతనకాలం నుండీ పరిచయం ఉన్నా, ఈ నాలుగు బలాలలో గురుత్వాకర్షణ మొట్టమొదట సూత్రబద్ధం చెయ్యబడ్డా, ఈ బలం గురించి మన అవగాహనలోకి వచ్చినది అతి స్వల్పం. ఈ నాలుగు బలాలూ ఒకే సారి పుట్టుకొచ్చాయనే సిద్ధాంతం ఉన్నప్పటికీ, గురుత్వాకర్షణకీ, మిగిలిన మూడు బలాలకీ మధ్య ఉన్న సంబంధ బాంధవ్యాలు ఏమిటో మనకి అవగాహన అయిననాడు విశ్వస్వరూపం కూడ అర్ధం అయినట్లే అని అందరూ అంటున్నారు. సమస్తాన్నీ మన అవగాహనలోకి తీసుకు రాగలిగే ఒకే ఒక సిద్ధాంతం – సమస్త సిద్ధాంతం (Theory of Everything) – కొరకు అహరహం వేట కొనసాగుతూనే ఉంది. ఈ సమస్త సిద్ధాంతాన్నే Grand Unified Theory (GUT) అని ఇంగ్లీషులో కొందరు పిలుస్తున్నారు.<br /><br /><br /><span style="font-weight:bold;">2. గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతానికి ముందు రోజుల్లో</span><br /><br />ఇక్కడ నుండి ముందుకి వెళ్లాలంటే ఇక్కడికి ఎలా వచ్చేమో తెలియాలి కదా. కనుక సమస్త సిద్ధాంతం కొరకు వేట మొదలు పెట్టే ముందు గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతానికి ఏదారి వెంబడి వచ్చేమో ఒకసారి చూద్దాం.<br /><br />సాధారణ శకారంభానికి 384 సంవత్సరాల ముందు. అంటే, గౌతమ బుద్ధుడి తరువాత, ఉరమరగా అశోకుడి కాలంలో, గ్రీసు దేశంలో ప్రతిష్టాత్మకమైన ఒక తాత్వికుడు (philosopher) పుట్టేడు. ఆయన పేరు అరిస్టాటిల్ (Aristotle). గురుత్వ బలం ఒక ఆకర్షక బలం (Gravitational force is an attractive force) అనే భావన అరిస్టాటిల్ రోజులలో లేదు. అరిస్టాటిల్ దృష్టిలో ఈ విశ్వం నాలుగు మూలకాలతో నిర్మితమై ఉంది. ఈ నాలుగు మూలకాలలో అన్నిటికంటె బరువైన భూమి ఈ విశ్వానికి కేంద్రం. ఈ భూగోళాన్ని చుట్టుముట్టి జలగోళం (hydrosphere) ఉంది. ఆ జలగోళం చుట్టూ వాయుగోళం (atmosphere) ఉంది. ఆ వాయుగోళానికి అవతల అగ్నిగోళం ఉంది. <br /> <br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ7fzDtu5I/AAAAAAAAAIk/-D6d77dZU78/s1600/Trajectory.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 250px; height: 264px;" src="http://1.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ7fzDtu5I/AAAAAAAAAIk/-D6d77dZU78/s320/Trajectory.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5540126277831080850" /></a><br /><br />బొమ్మ 2. గాలి లోకి విసరిన రాయి గతిపథం (trajectory)<br /><br />“గాలి లోకి విసరిన రాయి భూమి మీద పడిందంటే ఆ రాయి తన స్వస్థానమైన భూగోళాన్ని చేరుకోటానికి చేసే ప్రయత్నమే. మంటలు మీదకి ఎగియటానికి కారణం మంట తన స్వస్థానమైన అగ్నిగోళాన్ని చేరుకోటానికి చేసే ప్రయత్నమే.” ఇదీ అరిస్టాటిల్ సిద్ధాంతం. ఈ నాడు ఇది మనకి హాస్యాస్పదంగా అనిపించవచ్చు. కాని ఇదే సరి అయిన సిద్ధాంతం అని దరిదాపు 2,000 సంవత్సరాల పాటు ప్రజలు నమ్మేరు. నిలదొక్కుకుపోయిన నమ్మకాలు ఒకంతట పోవు!<br /><br />సా. శ. 14 వ శతాబ్దం నుండి 17 వ శతాబ్దం వరకు ఉన్న కాలాన్ని యూరప్ ఖండంలో నవజాగృతి యుగం (Renaissance period) అని చెప్పుకోవచ్చు. తరతరాలబట్టి పాతుకుపోయి, బూజుపట్టిపోయిన అరిస్టాటిల్ సిద్ధాంతాల పట్టు క్రమేపీ సడలటం మొదలయింది ఈ సంధి యుగం లోనే. ఈ కాలంలో ప్రయోగాత్మకమైన పరిశోధనలకి, గణితపరమైన ఆలోచనలకి పెద్ద పీట పడింది. సూర్యుడు గ్రహాలపై ఒక రకమైన బలం (force) ప్రయోగిస్తున్నాడని జెర్మనీలో కెప్లర్ (Kepler) అనే ఆసామీ ఒక ప్రతిపాదన చేసేడు. ఈ బలం సూర్యుడికీ, గ్రహాలకీ మధ్య ఉన్న దూరం మీద ఆధారపడి ఉంటుందని కూడ ఆయన ఊహాగానం చేసేడు; కాని ఆ బలం యొక్క ప్రమాణం ఎంత ఉంటుందో నిక్కచ్చిగా చెప్పలేదు. ఆ బలం గురించి వివరాలు ఏమీ తెలియకపోయినా సూర్యుడి చుట్టూ గ్రహాలు తిరిగే పరిభ్రమణ వేగం ఎంతుండాలో ఈ బలమే నిర్ణయిస్తుందని ఆయన ప్రతిపాదించి, అక్కడితో ఊరుకోకుండా గ్రహాలు సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే లక్షణాలని మూడు గణిత సూత్రాలలో ఇమిడ్చి చెప్పేడు. వాటినే కెప్లర్ సూత్రాలు అనే పేరుతో ఈ నాటికీ వాడుతున్నాం.<br /> <br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ8CGCekfI/AAAAAAAAAIs/WVjhgyNAuW4/s1600/220px-Galilee.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 220px; height: 318px;" src="http://3.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ8CGCekfI/AAAAAAAAAIs/WVjhgyNAuW4/s320/220px-Galilee.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5540126867041718770" /></a><br /><br />బొమ్మ 3. గలిలియో గలెలీ<br /><br />సా. శ. 1600 తరువాత ఇటలీలో గలిలియో (Galileo) సూర్యుడి చుట్టూ గ్రహాలు తిరుగుతున్నాయనే దృగ్విషయానికి (phenomenon) దాఖలా చూపించేడు. చూపించి చర్చి ఆగ్రహానికి గురి అయ్యాడు. గురుత్వాకర్షణ అనే ఊహనం (concept) ఆ రోజుల్లో లేకపోయినా ఈ ఆకర్షణ లక్షణాలని ఆయన ప్రయోగాత్మకంగా అధ్యయనం చేసి అరిస్టాటిల్ రోజుల నుండీ పాతుకుపోయిన ఒక నమ్మకాన్ని వమ్ము చేసేడు. బరువైన వస్తువులు జోరుగాను, తేలిక వస్తువులు నెమ్మదిగాను పైనుండి కిందికి పడతాయనే అరిస్టాటిల్ నమ్మకానికి ఆ రోజుల్లో తిరుగు ఉండేది కాదు. ఆ నమ్మకంలో పస ఉందో లేదో ప్రయోగాత్మకంగా తేల్చి చూడవచ్చనే యావ 2,000 సంవత్సరాలలో ఏ ఒక్కరికీ కలగలేదు. బరువుతో నిమిత్తం లేకుండా అన్ని వస్తువులు ఒకే వేగంతో పై నుండి కిందికి పడతాయని గెలిలియో ప్రయోగం చేసి నిరూపించేడు. అంతే కాదు. పైనుండి కిందికి పడే వస్తువులు అన్నీ ఒకే పరిమాణంతో వేగవృద్ధి (acceleration) చెందుతాయనిన్నీ, భూమి మీద (అంటే, భుమ్యాకర్షక క్షేత్రంలో) ఆ వేగవృద్ధి (acceleration due to gravity) విలువ ప్రతి సెకండులో సెకండుకి 9.8 మీటర్లు చొప్పున (9.8 meters per second per second) అవుతుంది అనిన్నీ ఆయన కొలిచి చెప్పేరు. దీనినే మనం ఇంగ్లీషులో g అనే అక్షరంతో సూచిస్తాం. గెలిలియో తదనంతరం, మరొక 50 ఏళ్లు పోయేక, ఇదే g = 9.8 అనే విలువని నూటన్ తన రెండవ చలన సూత్రం (Second Law of Motion) లో వాడతాడు.<br /><br />ఇలా దిగ్గజాల భుజస్కందాల మీద నిలబడి నూటన్ అందరి కంటె ఎక్కువ దూరం చూడగలిగేడు. చూసి, మరొక 20 ఏళ్లు శ్రమించి ప్రిన్‌సిపియా (Principia) అనే ఉద్‌గ్రంధాన్ని ప్రచురించేడు. ఈ గ్రంధంలో గ్రేవిటీ (gravity) అనే మాటని కొత్త అర్ధంతో మొదటిసారి వాడేడు. ఈ గ్రంధంలోనే విశ్వజనీన గురుత్వాకర్షణ సూత్రం (Universal Law of Gravitation) ఉద్ఘాటించేడు. ఈ సూత్రం ప్రకారం విశ్వంలో ఏ రెండు వస్తువులని తీసుకున్నా సరే అవి పరస్పరం ఆకర్షించుకుంటూ ఉంటాయి. ఆ పరస్పర ఆకర్షక బలం ఆ రెండు వస్తువుల గరిమ యొక్క లబ్దానికి (product of the masses) సరళ అనుపాతం (direct proportion) లోనూ, ఆ రెండు వస్తువుల దూరం యొక్క వర్గుకి (square of the distance) విలోమ అనుపాతం (inversely proportion) లోనూ ఉంటాయని సూత్రబద్ధం చేసేడు. (ఇక్కడే కెప్లర్ పప్పులో కాలేసి, ఆ బలం ఆ రెండు వస్తువుల మధ్య ఉన్న దూరానికి సరళ అనుపాతంలో ఉంటుందనుకున్నాడు.)<br /><br /><br />నూటన్ ప్రచురించిన ప్రిన్సిపియా ఒక మహా గ్రంధం. అదొక రత్నాల ఖని. ఈ గ్రంధంలో ఒక్క గురుత్వాకర్షణ సూత్రమే కాకుండా జగద్విఖ్యాతి చెంది, ప్రతి ఉన్నత పాఠశాల విద్యార్ధి నేర్చుకునే మూడు నూటన్ చలన సూత్రాలు (Newton’s Laws of Motion) కూడ ఉన్నాయి. వీటిల్లో రెండవ చలన సూత్రం చాల ముఖ్యం. దీనినే టూకీగా F = ma అని రాస్తారు. ఇక్కడ F అంటే force లేదా బలం, m అంటే mass లేదా వస్తువు యొక్క గరిమ, a లేదా acceleration ఆ వస్తువు ఎంత త్వరణంతో చలిస్తున్నాదో చెబుతుంది. ఈ త్వరణం భూమి గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో జరిగితే (అంటే, భూమి మీద కాని, భూమి చుట్టుపట్ల ఉన్న వాతావరణంలో కాని) ఇదే సమీకరణాన్ని F = mg అని రాస్తారు. అప్పుడు ఈ g విలువ గెలిలియో లెక్క కట్టిన 9.8 meters/sec/sec.<br /><br />చూశారా!. నూటన్ కళ్లు, ముక్కు మూసుకుని, చెట్టు కింద కూర్చుని జపం చేస్తే ఆయన మస్తిష్కంలో ఇదంతా మెరవలేదు. కెప్లర్, గెలిలియో ప్రభృతులు కట్టిన పునాదుల మీద నూటన్ తన గురుత్వాకర్షణ భవంతిని కట్టేడు. కట్టి, తన సిద్ధాంతాలు ఒక్క భూమి మీదనే కాక విశ్వవ్యాప్తంగా వర్తిస్తాయని నమ్మేడు. <br /><br />నూటన్ సూత్రాలని అందరూ ఒక్కుమ్మడి ఎగబడి ఆమోదించలేదు. ఎక్కడో ఆకాశంలో ఉన్న చంద్రుడిని భూమి ఆకర్షించటం ఏమిటి? భూమికీ, చంద్రుడికీ మధ్య తాడు లాంటిది ఏదీ లేదే! కంటికి కనిపించని బలం ఉందని అంటే ఎలా నమ్మెస్తాం?<br /><br />నూటన్ సిద్ధాంతలని నమ్మని వాళ్లు నమ్మలేదు. నమ్మినవాళ్లు మాత్రం ఈ సిద్ధాంతాలని వివిధ కోణాలనుండి పరిశీలించి శల్య పరీక్ష చెయ్యటం మొదలుపెట్టేరు. శని గ్రహానికి అవతల యూరెనస్ (Uranus) అనే మరొక గ్రహం ఉనికి కనుక్కున కొత్త రోజులు అవి. ఈ యూరెనస్ గతిని నూటన్ సూత్రాల ప్రకారం లెక్క కట్టి చూస్తే ఆ లెక్కకి, ఆకాశంలో నిజంగా గ్రహం ప్రయాణం చేసే కక్ష్యకీ మధ్య పొంతన కుదరలేదు. నూటన్ సిద్ధాంతంలో లొసుగు ఉండనయినా ఉండాలి, లేదా టెలిస్కోపుతో చూసిన గ్రహం స్థానం తప్పుగా అయినా నమోదు అయి ఉండాలి. ప్రయోగాలలో లొసుగు లేదని నమ్మకం కుదిరిన తరువాత నూటన్ సిద్ధాంతం తప్పేమో అన్న అనుమానం వచ్చింది. కాని నూటన్ అంతటి వాడి సిద్ధాంతంలో తప్పా? అప్పుడు మరేదయినా కారణం కోసం వేట మొదలయింది. ఈ వేటలో ఒక అత్యద్భుతమైన ప్రతిపాదన జరిగింది. యూరెనస్ కక్ష్యకి ఇంకా అవతల మరొక గ్రహం ఉందేమో! అది యూరెనస్ ని తన ఆకర్షణ బలంతో కొంచెం వెనక్కి లాగుతోందేమో. ఈ అనుమానం రాగానే ఆ ఊహాత్మకమైన గ్రహం ఎక్కడ ఉంటే యూరెనస్ గ్రహగతిలో మనం చూస్తూన్న మార్పులు రావచ్చో లెక్కగట్టేరు. ఆకాశంలో ఆ ప్రదేశంలో వేట మొదలెట్టేరు. ఆహాఁ. అనుకున్నట్లు ఆకాశంలో మరొక చిన్న గ్రహం కనిపించింది. దానికి ప్లూటో (Pluto) అని పేరు పెట్టేరు. చరిత్రలో నూటన్ స్థానానికి ఇహ ఢోకా లేదని అందరు ఒక సారి గట్టిగా ఊపిరి పీల్చుకున్నారు.<br /><br />ఈ సంరంభం సద్దు మణగకుండానే నీలాకాశం నుండి పడ్డ అశనిపాతంలా మరొక వార్త వచ్చి పడింది. సా. శ. 1855 లో లివరియెర్ (Le Verrier) అనే ఫ్రాంసు దేశీయుడికి బుధ గ్రహం (Mercury) నడకలో లొసుగు కనిపించింది. భుధ గ్రహం ఒక కక్ష్యలో గతి తప్పకుండా నడవాలి – మిగిలిన గ్రహాలకి మల్లే. కాని ఆ దీర్ఘవృత్తాకారపు కక్ష్య (elliptical orbit) నిలకడగా ఉండకుండా ప్రతి ఏటా కొద్ది కొద్దిగా పక్కకి జరుగుతోంది. ఈ రకం చలనం చూడాలంటే గిర్రున తిరిగే బొంగరాన్ని చూడండి. దాని అక్షం (axis) అలా, అలా పక్కకి జరుగుతూ ఉంటుంది. ఈ రకం చలనాన్ని విషువచ్చలనం (precision) అంటారు. ఎంత ప్రయత్నించినా నూటన్ సమీకరణాలు బుధ గ్రహానికే ఎందుకు ఈ రకం చలనం అంకురించిందో చెప్పలేకపోయాయి. యూరెనస్ కి వెలుపల ప్లూటో దొరికినట్లే బుధగ్రహం కక్ష్యకి లోపల “వల్కన్” (Vulcan) అనే గ్రహం మరొకటి ఉందేమో అని వెతికి చూసేరు. కనబడలేదు. నూటన్ నిర్మించిన మహా సౌధానికి మొదటి బీట పడింది! నలభయి ఆరు ఏళ్ల తరువాత, 1915 లో, అయిన్‌స్టయిన్ వచ్చి నూటన్ సమీకరణాలలో చిన్న మార్పు చేసి చుక్కాని లేని నావలా ఉన్న భౌతిక శాస్త్రాన్ని ఒక దరికి చేర్చేడు. <br /><br />ఆయిన్‌స్టయిన్ చేసిన సవరణలో ముఖ్యాంశం ఏమిటంటే –“ గురుత్వాకర్షణ నూటన్ అనుకున్నట్లు ఒక ‘బలం” కాదు’ అన్నాడు. అని, “స్థలకాలం (spacetime) మీద ఎక్కువ గురుత్వం ఉన్న పదార్ధం (ఇక్కడ, భూమి అనుకొండి) ఉంచటం వల్ల స్థలకాలం మీద లొత్త పడుతుంది. ఆ లొత్త ప్రభావం వల్ల ఆ చుట్టుపట్ల గురుత్వం ఉన్న చిల్లర వస్తువులు (ఏపిల్ పండు, చంద్రుడు వగైరా అనుకొండి) ఆ లొత్తలోకి జారి పడతాయి. అంతేకాని ఎవ్వరూ ఎవ్వరినీ ఆకర్షించటం లేదు. సూర్యుడు ఎంతో భారం ఉన్న వస్తువు కనుక సూర్యుడి సమీపంలో స్థలకాలానికి లోతైన లొత్తే పడుతుంది. బుధ గ్రహం సూర్యుడికి అతి సమీపంలో ఉంది కనుక ఆ లొత్త ప్రభావం బుధుడి మీద ఎక్కువ. అందువల్లనే ఇతర గ్రహాల విషయంలో కనబడని “జరుగుడు” బుధగ్రహం కక్ష్య విషయంలో స్పుటంగా కనబడుతోంది.” ఈ విధమయిన వివరణతో అయిన్‌స్టయిన్ నూటన్ సిద్ధాంతాలని సవరించేడు. <br /> <br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ8kazWr2I/AAAAAAAAAI0/Q93J1NU9PEc/s1600/220px-Einstein_patentoffice.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 220px; height: 287px;" src="http://4.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOJ8kazWr2I/AAAAAAAAAI0/Q93J1NU9PEc/s320/220px-Einstein_patentoffice.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5540127456730984290" /></a><br /><br />బొమ్మ 4. అయిన్‌స్టయిన్ 1905 లో<br /><br />అలాగని నూటన్ చెప్పినది అంతా తప్పు కాదు. సర్వసాధారణంగా, మనకి భూమి మీద కాని, భూమి పరిసర ప్రాంతాలలో కాని, నభోమూర్తుల భారం (mass) మరీ అత్యధికం కానప్పుడు నూటన్ సిద్ధాంతాలకి ఢోకా లేదు. కాని భారీ నభోమూర్తులు (ఉదా. నక్షత్రాలు, క్షీరసాగరాలు) తారసపడ్డప్పుడు నూటన్ సిద్ధాంతాలకి బదులు అయిన్‌స్టయిన్ సిద్ధాంతాలు వాడాలి.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">3. కృష్ణ పదార్ధం</span><br /><br />అలాగని సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో లొసుగులు లేవనుకోకండి. “పీత కష్టాలు పీతవి” అన్నట్లు సాపేక్ష సిద్ధాంతం కూడ కష్టాలు పడుతోంది. <br /><br />ఆకాశంలో ఎన్నో క్షీరసాగరాలు (galaxies) ఉన్నాయి కదా. ఈ క్షీరసాగరాలు కూడ ఏకాకులులా కాకుండా గుంపులు (clusters) గా కనిపిస్తూ ఉంటాయి. ఈ గుంపులలో ఒక గుంపు పేరు “కోమా గుంపు” (Coma cluster). ఇది మనకి చాలా దూరంలో ఉన్నది. దీనిని ఆధారంగా చేసుకుని “హబుల్ స్తిరాంకం” (Hubble constant) విలువ 80 ఉంటుందని లెక్క గట్టేరు. ఈ విలువని ఆధారంగా చేసుకుని విశ్వం వయస్సు అంచనా వేస్తే అది 8 నుండి 12 బిలియను సంవత్సరాల కంటె ఎక్కువ ఉందని అంచనా తేలింది. ఈ అంకెనీ నమ్మలేము. ఎందుకంటే ఈ విశ్వంలో 8 బిలియను సంవత్సరాల కంటె ఎక్కువ వయస్సు ఉన్న క్షీరసాగరాలు ఉన్నాయి. తల్లి వయస్సు కంటె పిల్ల వయస్సు ఎక్కువ ఎలా వీలవుతుంది?<br /><br />అన్ని క్షీరసాగరాలలాగే ఈ కోమా గుంపు కూడ స్వప్రదక్షిణం చేసుకుంటూ, విష్ణుచక్రంలా గిర్రున తిరుగుతూ ఉంటుంది. ఈ క్షీరసాగరాలు ఊహకి అందని దూరంలో ఉన్నప్పటికీ, వీటి భారం (mass) ఎంతుంటుందో మనం మన ప్రయోగశాలలలో కూర్చుని అంచనా వెయ్యగలం. భారం ఉంటే దానికి గురుత్వాకర్షణ ఉండాలి. ఒప్పులగుప్పలో అమ్మాయిలు గిర్రున తిరుగుతూ ఉంటే అమ్మాయిల జడలు పైకి ఎగురుతూ ఉండవూ? అలాగే గిర్రున తిరుగుతూన్న క్షీరసాగరాలలోని నక్షత్రాలు పైకి ఎగిరిపోటానికి ప్రయత్నిస్తూ ఉంటాయి. అవి అలా ఎగిరిపోకుండా ఉండాలంటే ఆ అపకేంద్ర బలానికి (centrifugal force) విరుగుడుగా గుంపులో ఉన్న పదార్ధం యొక్క గురుత్వాకర్షణ పని చెయ్యాలి. కాని లెక్క వేసి చూస్తే ఆ గుంపులో ఉన్న పదార్ధం యొక్క గురుత్వాకర్షణ బలం ఆ అపకేంద్ర బలాన్ని ఆపటానికి సరిపోదని తేలింది. కనుక ఆ నక్షత్ర రాసులు సిద్ధాంతం ప్రకారం చెల్లాచెదరు అయిపోవాలి. కాని అవి అలా ప్రవర్తించటం లేదు. అంటే ఏమిటన్న మాట? మనకి తెలియని, అంటే మన కంటికి, మన పనిముట్లకి కనపడని పదార్ధం ఏదో ఆ క్షీరసాగరాల్లో ఎక్కడో దాగి ఉండాలని ఒక ప్రతిపాదన లేవదీశారు. అలా మన కంటికి, మన పరికరాలకి కనబడకుండా నక్కి ఉన్న పదార్ధాన్ని కృష్ణ పదార్ధం (dark matter) అంటున్నారు. <br /> <br /><a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOKDZMKpjtI/AAAAAAAAAI8/q2JM62ftIVY/s1600/375px-DarkMatterPie.jpg"><img style="display:block; margin:0px auto 10px; text-align:center;cursor:pointer; cursor:hand;width: 320px; height: 178px;" src="http://2.bp.blogspot.com/_V6m5QcL7CGA/TOKDZMKpjtI/AAAAAAAAAI8/q2JM62ftIVY/s320/375px-DarkMatterPie.jpg" border="0" alt=""id="BLOGGER_PHOTO_ID_5540134960404991698" /></a><br /><br />బొమ్మ 5. విశ్వంలో కంటికి కనిపించే పదార్ధం అత్యల్పం<br /><br />ఈ కృష్ణ పదార్ధం ఉందో లేదో నిక్కచ్చిగా తెలియదు. కంటికి కనబడని ప్లూటోని లెక్కగట్టి పట్టుకున్నట్లే కంటికి కనబడకపోయినా “కృష్ణ పదార్ధం” అనేది ఒకటి ఉండి గిర్రున తిరుగుతున్న గేలక్సీలలోని నక్షత్రాలు చెదిరిపోకుండా కాపాడుతోందని ఒక అనుమానం. ఈ అనుమానం నివృత్తి అయితే విశ్వస్వరూపం మరికొంచెం అర్ధం అయినట్లే.<br /><br />మూడడుగులు ముందుకేస్తే ఆరడుగులు వెనక్కి వేసే గుర్రం కథ లా ఉంది కదూ!<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-6526594552004003644?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com8tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-18225043428729286322010-10-14T14:16:00.000-07:002010-10-14T14:28:13.860-07:00<span style="font-weight:bold;">3. ఈ సృష్టికి ఎవ్వరు కారణం?</span><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. ప్రేరణ కారణం</span><br /><br />ఈ చరాచర జగత్తుని సృష్టించినది ఎవ్వరు? ఈ సృష్టి ఎప్పుడు మొదలయింది? ఎందుకు జరిగింది?<br /><br />సృష్టికర్త ఎవ్వరు? ఆ సృష్టికర్తనే “దేవుడు” అంటున్నామా? అలాగయితే ఎవ్వరా దేవుడు? ఎక్కడ ఉంటాడు? ఎలా ఉంటాడు? ఎవ్వరైనా చూశారా? <br /><br />అసలు “దేవుడు” అన్న భావానికి నిర్వచనం ఏమిటి? సృష్టించినవాడా? రక్షించేవాడా? లయ కారకుడా? అన్నీనా? <br /><br />ఈ రకం ప్రశ్నలు అనాది నుండీ మానవులు అడుగుతూనే ఉన్నారు. వివిధ కాలాలలో, వివిధ సంస్కృతులలో పెరిగిన విద్వాంసులు ఈ ప్రశ్నలని వివిధ దృక్పథాలతో కూలంకషంగా పరిశీలించి అనేకమైన సిద్ధాంతాలని ప్రతిపాదించేరు. వీటిలో ఎవరికి అనుకూలమైన మార్గాన్ని వారు అవలంబించి “బ్రహ్మసత్యం” కనుక్కున్న మహానుభావుల కథలు ఎన్నో మనం వింటూనే ఉంటాం. <br /><br />అమెరికా సంయుక్త రాష్ట్రాల సంస్థాపకులలో ఒకడు, తరువాత అద్యక్ష పదవి అలంకరించిన వాడైన థామస్ జెఫర్‌సన్ ని మహా మేధావులలో ఒకడుగా ప్రెసిడెంట్ కెన్నడీ ఒక సారి కొనియాడేడు. అటువంటి జెఫర్‌సన్, దేవుడు సృష్టికి కారకుడు తప్ప సృష్టి జరిగిన తరువాత ఈ విశ్వం యొక్క దైనందిన కార్యక్రమాల్లో దేవుని పాత్ర లేదనిన్నీ, సృష్టి జరిగిన తరువాత ప్రకృతి శక్తుల ప్రభావ పరిధిలో ఈ జగత్కార్యం జరుగుతోందనిన్నీ నమ్మేడు. “దేవుడి మీద మీకు నమ్మకం ఉందా?” అని అయిన్‌స్టయిన్ ని అడిగితే “తాత్వికుడు స్పినోజా చెప్పిన దేవుడి లాంటి దేవుడిని అయితే నమ్ముతాను” అని సమాధానం చెప్పేడు. టూకీగా స్పినోజా ఏమన్నాడంటే, “ప్రకృతే దేవుడు. ప్రకృతి అంటే ఏమిటి? మనం మన చుట్టూ చూసే ఈ చరాచర జగత్తే ప్రకృతి. ఈ జగత్తుకి “బయట” ఎక్కడో ఉండి దేవుడు ఈ జగన్నాటకాన్ని తోలుబొమ్మలాటలా ఆడించటం లేదు. ఈ నాటకంలో దేవుడు కూడ ఒక నటుడే.”<br /><br />ఇటీవలి కాలం వాడు, అస్తిత్వవాది అయిన విశ్వకవి రవీంద్రనాథ టాగూరుకి దేవుడంటే నమ్మకం ఉంది కాని అతని దేవుడు సగటు హైందవ దేవుడు కాడు. విశ్వకవికి దేవుడు ఒక చెలికాడు, మానవహితాన్ని కోరే ఒక తండ్రి. అదేకాలపు వాడైన మహాత్మ గాంధి సంశయవాది (agnostic); అంటే దేవుడున్నాడో, లేడో రుజువు చెయ్యలేకపోయినా దేవుడు ఉన్నాడని నమ్మే వ్యక్తి. గాంధి కి “దేవుడు సత్యం” (God is Truth) కాదు; అతనికి “సత్యమే దైవం” (Truth is God). సత్యం ఒక వాస్తవం. అది తిరుగు లేనిది. సత్యానికి దేవుడికి ఉన్న లక్షణాలు ఉన్నాయని జీవితాంతం నమ్మిన వ్యక్తి మహాత్ముడు.<br /><br />రామకృష్ణ పరమహంస తనకి “దేవుడిని చూపించేడు” అని స్వామీ వివేకానందుడే ఒక చోట చెప్పుకున్నాడు. కనుక మనందరి కండ్లకి కనిపించకపోయినా ఈ జగన్నాటకాన్ని ఆడించటానికి ఒక మహత్తర శక్తి ఏదో ఉండితీరాలని అనిపిస్తుంది.<br /><br />అనిపించటమేమిటి? “మయాద్యక్షేణ ప్రకృతిః సూయతేస చరాచరం, హేతునానేన కౌంతేయ జగద్విపరివర్తతే” అని అనుమానానికి ఆస్కారం లేని భాషలో అర్జునుడికి కృష్ణుడు చెబుతాడు. ఈ శ్లోకం అర్ధం ఏమిటయ్యా అంటే, “ఈ జగద్రచనావ్యాపారమునకు అద్యక్షుడను నేనే. నా మాయా శక్తి నా కార్యదర్శి. నన్ను నిమిత్తముగా ఉంచుకొని, ఆమెయే స్థావర జంగమాత్మకమగు ఈ విశ్వమును సృజించి, పోషించి, లయమొందించుచున్నది.” <br /><br />ఇలా సాక్షాత్తు పరమేశ్వరుడే స్వయంగా చెబుతూ ఉంటే ఇంకా ఈ అన్వేషణ ఏమిటని మీలో కొందరు అడగొచ్చు. ఈ అన్వేషణకి రెండు కారణాలు ఉన్నాయి. ఒకటి, విశ్వరూపం చూసే వరకు నారాయణుడి మాటలని నరుడు నమ్మలేదు. అలాంటిది ఏ రూపమూ చూడకుండా, పుస్తకాలలో ఉన్న శ్లోకాలని చదివి మానవమాత్రులమయిన మనం ఎలా నమ్మగలం? రెండు, సృష్టి, స్థితి, లయ, మొదలైన భావాలకి అతీతంగా, పాపం, పుణ్యం, మొదలైన కర్మకాండల ఫలితాలకి అతీతంగా, సృష్టిలో సౌందర్యమే దైవస్వరూపమని నమ్మేవారి దృష్టితో ఇవే ప్రశ్నలకి మరొక కోణం నుండి సమాధానాలు వెతకాలనే ఆకాంక్ష ఉంది కనుక ఈ అన్వేషణ ముఖ్యోద్దేశం మోక్ష సాధన కాదు. అపవర్గమనే బ్రహ్మీస్థితిని చేరుకోవటం అంతకంటె కాదు. “కారణాలన్నిటికి మూలకారణమయిన ఆదిశక్తిని నేనే!” అనగలిగే ఏకైక మహత్తర శక్తి ఏదయినా ఉంటే దాని ఉనికిని నిర్ణయించటమే ఇక్కడ ధ్యేయం. <br /><br /><span style="font-weight:bold;">2. ప్రత్యక్ష దైవం</span><br /><br />దేవుడిని సృష్టికారకుడిగా ఊహించుకుంటే మన తల్లిదండ్రులే మన ప్రత్యక్ష దైవాలు. కాని, ఈ ప్రతిపాదనలో కొన్ని చిక్కులు ఉన్నాయి. ఒకటి, తల్లిదండ్రులు సృష్టి, స్థితులకి కారకులు కాగలరు కాని లయకారకులు కాజాలరు. రెండు, పై నిర్వచనం ప్రకారం పిల్లలని కన్నవాళ్లు మాత్రమే దైవత్వానికి అర్హులు. మూడు, పైన చేసిన ప్రతిపాదన ప్రాణులకి మాత్రమే వర్తిస్తుంది. ప్రాణం లేని కొండలని, నదులని, సముద్రాలని ఎవ్వరు సృష్టించారు?<br /><br />మానవుడి ఉనికికి మూలాధారమైన మాతృమూర్తి ఈ భూదేవి. ఈ భూమే లేకపోతే మనకి కాలుని మోపే స్థావరమే లేదు. నవమాసాలు కాదు, ఈ భూమాత మనని బతికున్నన్నాళ్లూ మోస్తోంది. ఒక్క మోయడమేమిటి? పంటలు పండే అవకాశం కల్పించి పోషిస్తోంది. ఒక్క పోషించటమేమిటి? భూమ్యాకర్షణతో మనందరినీ తన గుండెకి హత్తుకుని, వాతావరణమనే వెచ్చటి పమిట చెంగుతో కప్పి, మనకి హాని కలిగించే కాస్మిక్ కిరణాల ధాటీ నుండి తప్పించి, రక్షించి, కంటికి రెప్పలా కాపాడుతోంది. ఈ భూదేవే లేకపోతే మన మనుగడకి ఆధారమే లేదు. కనుక ఈ భూలోకవాసులందరికీ ఈ భూమి ప్రత్యక్ష దైవం.<br /><br />భూమిని మాతృస్థానానికి లేవనెత్తాలంటే మన పితృదేవులెవ్వరో తెలియాలి. భూమి క్షేత్రాన్ని ప్రసాదిస్తున్నాది కాని, జీవానికి మూలకారణమైన బీజం సూర్యుడు ఇచ్చే వెలుగు. సూర్యుడు ఇచ్చే వేడి, వెలుగు లేకపోతే ఈ భూమి మీద మొక్కలు మొలవవు, పంటలు పండవు. సూర్యుడు లేకపోతే పోషణ అసంభవం. ఈ భూ, సూర్యుల జంటలో ఏ ఒక్కరు ఉన్నా సరిపోదు. ఇద్దరూ కావాలి. ఈ బాణీలో ఆలోచిస్తే భూమిని తల్లిగాను, సూర్యుడిని తండ్రిగానూ ఊహించుకుని, వీరిరువురిని ప్రత్యక్ష దైవాలుగా గౌరవించవచ్చు. <br /><br /><span style="font-weight:bold;">3. ఆదిమధ్యాంతరాహిత్యం</span><br /><br />భగవంతుడు ఆదిమధ్యాంతరహితుడు అంటారు. క్షేత్రమాపక (geometrical) దృష్టితో చూస్తే గోళాకారంలో ఉన్న భూ, సూర్యులిద్దరూ ఆదిమధ్యాంతరహితులే. కాని కాలమాపక (temporal) దృష్టితో చూస్తే మాత్రం ఈ గమనిక నిజం కాదు. ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రం ప్రకారం ఈ భూమితో పాటు సూర్య కుటుంబం ఉరమరగా 5 బిలియను సంవత్సరాల కిందటే పుట్టింది. మనందరికి మల్లే ఈ సౌర కుటుంబానికి కూడ బాల్య, కౌమార, వార్ధక్య దశలు, తదుపరి మరణము తథ్యం. జనన మరణాలు ఉన్న ఈ భూ, సూర్యులు దేవుళ్లు ఎలా అవుతారు?<br /><br />అంతే కాదు. ఈ భూ, సూర్యులిరువురికీ దైవత్వం అంటకట్టటానికి మరొక అడ్డంకి ఉంది. భూ, సూర్యులు ఈ భూ గ్రహం మీద ఉన్న వాళ్లకే మాతా పితలు. ఈ విశ్వంలో మన సూర్యుడి వంటి నక్షత్రాలు ఎన్నో ఉన్నాయి. ఇలా లెక్కకు అందని ప్రభాకరులలో కొన్నింటికయినా గ్రహకూటములు ఉండొచ్చు. వాటిలో కొన్నింటి మీదనైనా ప్రాణం వెల్లివిరిసి ఉండొచ్చు. ఆయా ప్రాణుల తల్లిదండ్రులు వేరు కదా.<br /><br />పోనీ భూమ్యేతర గ్రహాల మీద ప్రాణి లేదనుకుందాం. కనీసం ఆయా నక్షత్రాలని, వాటితోపాటు ఉండే గ్రహాలని ఎవ్వరో ఒకరు సృష్టించాలి కదా. ఈ సృష్టిని జరిపినది ఎవ్వరు? ఈ నభోమూర్తులన్నిటిని వాటి వాటి గతులు తప్పకుండా పరిభ్రమింపజేసేది ఎవ్వరు? విశ్వవ్యాప్తమూ, ఆదిమధ్యాంతరహితమూ అయిన ఈ అద్భుత శక్తి ఏమిటి? ఇలాంటి ప్రశ్నలు పుంఖానుపుంఖంగా పుట్టుకురాగా కాబోలు, మందార మకరందాలు చించిదిస్తూ, “ఎవ్వనిచే జనించు, జగమెవ్వని లోపల నుండు…” అనే పద్యం రాసి మనకిచ్చేరు, పోతనామాత్యులు. భాగవతపురాణంలో భక్తులకి భక్తి మార్గం ఉంది, వైజ్ఞానిక పరిశోధకులకి విశ్వసత్యం ఉంది.<br /><br />మన ఉపనిషత్తులలోను, పురాణాలలోను ఈ అన్వేషణకి సంబంధించిన సమాధానాలు ఉన్నాయి. ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఇవే ప్రశ్నలకి సమాధాలకొరకు మరొక కోణం నుండి ఎలా వెతుకుతున్నారో, గత శతాబ్దంలో వీరు కనుక్కున్న విశ్వసత్యాలు ఏమిటో, వాటికీ మన పురాణ వచనాలకీ పొందుపొత్తికలు ఉన్నాయో లేదో సమీక్షించి, క్రోడీకరించి ఈ దిగువ పొందు పరుస్తాను. రాబోయే అధ్యాయాలలో వీటినే మరింత లోతుగా గాలించి మళ్లా చూద్దాం. <br /><br /><span style="font-weight:bold;">4. గురుత్వాకర్షణ </span><br /><br />సూర్య, చంద్ర, గ్రహ, నక్షత్రాదుల పుట్టుకకి కారణభూతమైనదీ, ఈ నభోమూర్తులన్నిటిని గతులు తప్పకుండా వేటి పరిధులలో వాటిని ఉంచగలిగేది, వాటి వాటి కాలాలు తీరిన తరువాత వాటిని తనలో ఐక్యం చేసికొని, మళ్లా సరికొత్త నక్షత్రాదుల జన్మకి కారణభూతం కాగలిగినదీ అయిన శక్తి ఒకటి ఉంది. దానిని గురుత్వాకర్షణ అంటారు. ఈ గురుత్వాకర్షణ అదృశ్యమానం, విశ్వవ్యాప్తం, ఆదిమధ్యాంతరహితం.<br /><br />ఈ గురుత్వాకర్షణ లేకపోతే సూర్యుడు, అతని సంతానం జన్మించి ఉండేవేకాదు. ఈ గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం వల్ల కొన్ని కొన్ని సందర్భాలలో కొన్ని తారలు కాలరంద్రాలు (black holes) గా మారే సావకాశం కూడ ఉంది. అప్పుడు ఆ పరిసరప్రాంతాలలో ఉన్న పదార్ధం అంతా ఆ కాలరంద్రంలో పడిపోతుంది. అదే “లయ” ప్రక్రియ అని కొందరు సిద్ధాంతీకరిస్తున్నారు. <br /><br />అంటే సృష్టి, స్థితి, లయ కారకురాలయిన ఈ గురుత్వాకర్షణ (gravity) సర్వకాల సర్వావస్థలయందు ఈ విశ్వానికి రూపు రేఖలు దిద్దుతోంది. కనుక దైవత్వానికి ఇది అభ్యర్ధే. ఈ గురుత్వాకర్షణ కంటికి కనిపించదు. గణితం లేకుండా వర్ణించి చెప్పటం కొంచెం కష్టమే. అయినా దీని గురించి కొంచెమయినా తెలుసుకుంటే కాని విశ్వరహశ్యం బోధపడదు.<br /><br />ఈ విశ్వంలో ఏ రెండు వస్తువులని తీసుకున్నా వాటి మధ్య ఒక రకం ఆకర్షణ (attraction) ఉంటుందని నూటన్ ఉద్ఘాటించేడు. పండిన పండు చెట్టుని వదలి వినువీధిలోకి రివ్వున ఎగిరిపోకుండా భూమి మీద పడటానికి కారణం పండుకీ, భూమికీ మధ్య ఉన్న పరస్పరమైన ఆకర్షణే.<br /> <br />ఇదే విధమైన ఆకర్షణ భూమికి, చంద్రుడికి మధ్య ఉండటం వల్లనే చంద్రుడు భూమి చుట్టూ తిరుగుతున్నాడు. నిజానికి భూమికి, చంద్రుడికి మధ్యనున్న ఈ ఆకర్షణకి చంద్రుడు భూమి మీదో, భూమి చంద్రుడి మీదో వెళ్లి పడాలి. ఇది ఎందుకు ఇలా జరగటం లేదో గణిత సమీకరణాలు రాసి సులభంగా చూపవచ్చు. గణితం లేకుండా చెప్పాలంటే ఉపమానాలు ఉపయోగించొచ్చు. ఉదాహరణకి ఒక రాయిని జోరుగా ఎదటికి విసిరేమనుకుందాం. అది కొంత దూరం ఒంపు తిరిగిన మార్గంలో వెళ్లి, చివరికి భూమి ఆకర్షణ కారణంగా భూమి మీద పడుతుంది. ఆ రాయిని ఇంకా జోరుగా విసిరితే మరికొంచెం దూరం వెళ్లి కింద పడుతుంది. ఇంకా చాలా బలంతో రాయిని గిరవాటు వేస్తే – అంటే, ఆ రాయి ప్రయాణం చేసే ఒంపు గుండ్రంగా ఉన్న భూమి ఒంపుకి దీటుగా ఉండటానికి సరిపోయే అంత జోరుగా విసిరితే - ఇహ ఆ రాయి సతతం అలా “కింద” పడటానికి ప్రయత్నం చేస్తూనే ఉంటుంది, కాని పడ లేదు; అప్పుడు ఆ రాయి భూమి చుట్టు ప్రదక్షిణం చేస్తుంది. కృతిమ ఉపగ్రహాలని భూమి కక్ష్య లోనికి ఎక్కించటానికి రాకెట్లు చేసే పని ఇలాంటిదే. అదే విధంగా చంద్రుడు భూమి మీద పడలేక భూమి చుట్టూ తిరుగుతున్నాడు. ఇదే విధంగా భూమి వెళ్లి సూర్యుడి మీద పడటానికి ప్రయత్నం చేస్తోంది; కాని భూమి సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే పరిభ్రమణ వేగం వల్ల సూర్యుడి మీద పడలేక సూర్యుడి చుట్టూ తిరుగుతోంది.<br /><br />ఈ గురుత్వాకర్షణ విశ్వ వ్యాప్తం అని నూటన్ గమనించేడు కానీ, ఈ ఆకర్షణ ఎందుకు ఉందో కారణం చెప్పలేకపోయాడు. ఈ ప్రశ్నకి అయిన్‌స్టయిన్ సమాధానం చెప్పేడు. ఆయిన్‌స్టయిన్ ఉద్ఘాటించిన సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం (General Theory of Relativity) ఆధారం చేసుకుని ఈ గురుత్వాకర్షణకి కారణం ఒక ఉపమానం సహాయంతో వివరిస్తాను. ఈ ఉపమానానికి ఒక ఊహాలోకంలో మనం ఒక ప్రయోగాన్ని సృష్టించుకోవాలి. ఇటువంటి ఉహాలోకపు ప్రయోగాలని ఊహా ప్రయోగాలు లేదా స్పురణ ప్రయోగాలు (thought experiments) అందాం.<br /><br />ఈ ఉపమానానికి ఒక ప్రదేశం (space), ఆ ప్రదేశంలో పదార్ధం (matter) కావాలి. ప్రదేశానికి ఒక పెద్ద జంబుఖానాని ఊహించుకుందాం. ఊహే కనుక, ఈ జంబుఖానా రబ్బరు గుడ్డతో చేసినది అని అనుకుందాం. ఈ రబ్బరు జంబుఖానాని నాలుగు పక్కలా గట్టిగా లాగి పట్టుకుందాం. ఈ జంబుఖానా ఉన్న మేరని మనం “విశ్వం” అని అనుకుందాం. ప్రస్తుతానికి ఈ విశ్వం అంతా ప్రదేశం ఆక్రమించుకుని ఉంది. ఈ ప్రదేశం సాపుగా, చదునుగా, ముడతలు, ఒంపులు లేకుండా ఉంది కదా. <br /><br />ఇప్పుడు ఈ విశ్వం మీద చిన్న “నల్లపూస” అనే పదార్ధాన్ని వేసేమని అనుకుందాం. ఈ నల్లపూసలో పదార్ధం తక్కువగా ఉంది కనుక దీని వల్ల మన జంబుఖానా ఆకారం ఏమీ మారదు. ఎక్కడ వేసిన పూస అక్కడే ఉంటుంది కదా? ఇప్పుడు ఈ జంబుఖానా మీద పెద్ద కొబ్బరి బొండాం పెట్టేమనుకుందాం. కొబ్బరి బొండాం అనే పదార్ధం జంబుఖానా అనే ప్రదేశం మీద పెట్టగానే ఆ ప్రదేశం ఆకారమే మారిపోయింది. కొబ్బరి బొండాం ఉన్న చోట రబ్బరు జంబుఖానాలో ఒక లొత్త పడుతుంది. అంటే ఏమిటన్న మాట? ప్రదేశం ఆకారం ఆ ప్రదేశంలో ఉన్న పదార్ధం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.<br /><br />లొత్త పడగానే ఇందాకటి నల్లపూస జరజరా జారి ఆ లొత్తలో పడుతుంది. జంబుఖానా మన కళ్లకి కనబడుతోంది కనుక ఆ జంబుఖానా మీద ఆ పూస “జారు”తోన్నట్లు అనిపిస్తుంది. ఇప్పుడు ఈ జంబుఖానాని మన కంటికి కనబడని గుడ్డతో చేసేరనుకుందాం. అప్పుడు కూడ నల్లపూస జారి బొండాం దగ్గరకి వెళుతుంది. కాని జంబుఖానా కనబడటంలేదు కనుక కొబ్బరి బొండాం నల్లపూసని ఆకర్షిస్తూన్నట్లు భ్రమ పడతాం. ఈ భ్రమే గురుత్వాకర్షణ అంటారు అయిన్‌స్టయిన్. ఇది రజ్జు సర్ప భ్రాంతి లాంటి భ్రమ. ఈ ప్రయోగం జరిగే వరకు కొబ్బరి బొండాం నల్లపూసని ఆకర్షిస్తున్నాదనే అనుకున్నాం. ప్రయోగం అయిన తరువాత, అంతా అర్ధం అయిన తరువాత – ఆకర్షణా లేదు, గీకర్షణా లేదు, అంతా ప్రదేశంలో ఉన్న ఒంపు వల్ల మనకి అలా అనిపిస్తున్నాదని ఇప్పుడు అనుకుంటున్నాం. అయితే ఈ గురుత్వాకర్షణేనా కారణాలన్నిటికి కారణమైన ఆది శక్తి? <br /><br /><span style="font-weight:bold;">5. ఆది శక్తి</span><br /><br />ఆది శక్తి (primeval energy) అసలు స్వరూపం అర్ధం అవాలంటే అయిన్‌స్టయిన్ ప్రవచించిన మరొక సూత్రాన్ని అర్ధం చేసుకోవాలి. ఆయిన్‌స్టయిన్ చేసిన పనేమిటో చాల మందికి అర్ధం కాకపోయినా ఆయన పేరుతో చెలామణీ అయే ఒక గణిత సమీకరణం చాలమందికి తెలుసు. అదే E = mc2 అన్న సమీకరణం. ఈ సమీకరణం లో c అంటే వెలుగు వేగం. c2 అంటే వెలుగు వేగాన్ని వెలుగు వేగంతో గుణించగా వచ్చిన లబ్దం. ఈ సమీకరణం ప్రకారం విశ్వం అంతా పదార్ధం (m), శక్తి (E) అనే రెండింటి మయం. ఈ రెండింటికి తేడా లేదు. ఈ విశ్వాన్ని పదార్ధంగానైనా ఊహించుకోవచ్చు, శక్తిగానైనా ఊహించుకోవచ్చు. ఈ రెండూ ఒకదానికి మరొకటి రూపాంతరాలు. ఒకటి బొమ్మ అయితే, మరొకటి బొరుసు.<br /><br />ఉదాహరణకి ఒక అణువు (atom) ని తీసుకుందాం. ఈ అణువులో వడ్లగింజ మొనలో ఉన్నంత పదార్ధం ఉందని (“నీవారశూకవత్తన్వీ పీతాభాస్వత్వణూపమా”) వేదంలో ఉన్న మంత్రపుష్పం చెబుతోంది. అంత సూక్ష్మమైనంత పదార్ధంలో ఆత్మ ఉందో లేదో తెలియదు కాని, ఆ అణువులో ఉన్న శక్తి విడుదల చెయ్యగలిగితే మనకి “అణుబాంబు” వస్తుంది. అణుగర్భంలో అంత శక్తి ఇమిడి ఉందని పైన ఉదహరించిన E = mc2 అన్న సమీకరణం చెబుతోంది. <br /><br />ఈ స్థూల ప్రపంచం అంతా అణువుల సమూహం. ఈ విశ్వంలో ఎన్ని అణువులు ఉన్నాయి? ఒకటి తరువాత 80 సున్నలు చుడితే ఎంత సంఖ్య వస్తుందో (10E80) అన్ని అణువులు ఉన్నాయని ఒక అంచనా ఉంది. ఈ అణువులు అన్నీ స్థూల రూపంలో ఉన్న శక్తి. ఈ అణుగర్భాలలో ఉన్న శక్తి అంతా ఒకేసారి స్థూలరూపం వదలి నిజరూపం ధరిస్తే వచ్చే శక్తి ఎంతుంటుందో అయిన్‌స్టయిన్ సమీకరణం ఉపయోగించి లెక్క కట్టవచ్చు. కాంతి వేగం సెకండుకి ఉరమరగా 300,000,000 మీటర్లు అని వేసుకుని, ఒకొక్క అణువు గరిమ (mass) ఎంతుంటుందో చూసుకుని లెక్క వెయ్యవచ్చు. ఈ పని చదువరులకి వదలిపెడతాను. మీకు వచ్చిన సమాధానం ఆది శక్తిలో ఉన్న శక్తి!!<br /><br />ఏదో మాటవరసకి చదువరులకి లెక్క కట్టమని ఇచ్చేను కాని, ఈ సంఖ్య ఊహకి అందనంత పెద్దగా ఉంటుంది. అంత పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని ఊహించుకోవటం కష్టం. అందుకని కొంచెం సాయం చేస్తాను.<br /><br />మొట్టమొదట అణుబాంబుని జపాను మీద పేల్చే ముందు, అది అనుకున్నట్లు పేలుతుందో లేదో చూసుకోటానికి, అమెరికాలో, నూ మెక్సికోలో ఉన్న ఒక ఎడారిలో, ఒక బాంబుని ప్రయోగాత్మకంగా పేల్చేరు. ఆ ప్రయోగానికి పెద్ద ఆపెన్‌హైమర్ అనే ఆసామీ. ఈ బాంబులో ఉన్న యురేనియంలో కేవలం 600 మిల్లిగ్రాముల యురేనియం మాత్రం శక్తిగా మారింది. ఈ శక్తిని చూసి అది వర్ణనకి అందని దృశ్యం అనిన్నీ, కాదూ, కూడదు వర్ణించాలంటే ఒకే ఒక మార్గం ఉందని చెప్పి, భగవద్గీతలోని, “దివిసూర్యసహస్రస్య భవేద్యుగపదుద్ధితా, యది భాః సదృశీ సా స్యాద్ భాసస్ తస్య మహాత్మనః.” అన్న శ్లోకాన్ని చదివి అలా ఉందన్నారుట, ఆపెన్‌హైమర్!<br /><br />అంటే ఏమిటి? వెయ్యి సూర్యబింబాలు ఆకాశంలో ఒకే సారి ప్రకాశిస్తే ఎలా ఉంటుందో అలా ఉంది అని అర్ధం కదా. కేవలం 600 మిల్లిగ్రాముల పదార్ధం పేలితేనే ఆయనకి నోరెండిపోయి భగవద్గీతలోని శ్లోకం గుర్తుకి వచ్చెస్తే, విశ్వంలో ఉన్న అణువులలో ఉన్న శక్తి అంతా ఒకేసారి విడుదల అయితే దానిని వర్ణించటం మన తరమా? దానిని చూడగలమా? చూడగలిగినా గలగలేకపోయినా, ఊహించగలిగినా గలగలేకపోయినా అదే ఆది శక్తి అని అంటున్నారు భౌతిక శాస్త్రంలో ఉద్దండులైన పెద్దలు. <br /><br />“తస్యాశిఖాయ మధ్యే పరమాత్మా వ్యవస్థితః” (అంటే, ఆ అణువు మధ్య ఉన్నది పరమాత్మే) అని వేదం ఘోషిస్తున్నాది.<br /><br />టూకీగా చెప్పాలంటే సృష్ట్యాదిలో ఉన్నది ఈ ఆది శక్తే. “మయా తతం ఇదం సర్వం, జగదవ్యక్తమూర్తినా” అని అన్నాడు కనుక జగ్గత్తంతయు అవ్యక్తరూపుడగు ఆది శక్తిచే ఆక్రమించబడి ఉన్నది.<br /><br />“అహం సర్వస్య ప్రభవో మత్తః సర్వం ప్రవర్తతే” అన్నాడు కనుక విశ్వంలో సర్వసమస్థానికీ మూలకారణం ఈ తేజస్సే!<br /><br />“యచ్చాపి సర్వభూతానాం బీజం” అన్నాడు కనుక సమస్త జీవులకు బీజం ఈ తేజస్సే! <br /><br />“యద్ యద్ విభూతిమత్ సత్వం శ్రీమదూర్జితమేవవా, తత్తదేవావ గచ్చత్వం మమతేజోంశ సంభవం” అని కూడా అన్నాడు కనుక విశ్వంలోని శక్తులు కాని, పదార్ధములు కాని ఈ తేజస్సు యొక్క అంశలే.<br /><span style="font-weight:bold;"><br />6. ఆది శక్తికీ గురుత్వాకర్షణకీ సంబంధం ఏమిటి?</span><br /><br />సృష్ట్యాదిలో ఉన్నది ఆది శక్తి. దీనినే భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఆదిజ్వాల (primeval fireball) అని కూడ అంటారు. మనం బ్రహ్మాండం అని అంటాం. ఈ బ్రహ్మాండం ఎప్పుడు, ఎలా వచ్చిందో, ఎన్నాళ్లు అలా జ్వాలా (తేజో) రూపంలో ఉందో ఎవ్వరికీ తెలియదు. ఈ బ్రహ్మాండం ఎంత మేర స్థలం ఆక్రమించిందో కూడ ఎవ్వరికీ తెలియదు. “ఎంత మేర?, ఎన్నాళ్లు?” అనే ప్రశ్నలకి ఈ సందర్భంలో అర్ధం లేదని కొందరి వాదన. ఎందుకంటే ఆది శక్తి ఇలా తేజోరూపంలో ఉన్నప్పుడు స్థలం ఇంకా పుట్టలేదు, కాలం ఇంకా పుట్టలేదు.<br /><br />విపరీతమైన తేజస్సుతో, విపరీతమైన వేడితో వర్ధిల్లుతూన్న ఈ తేజో రూపం, ఈ బ్రహ్మాండం, ఒక శుభముహూర్తంలో, అకస్మాత్తుగా ఫెళ్లున పేలిపోయింది ట. ఇలా విచ్ఛిత్తి పొందిన బ్రహ్మాండం నుండి నాలుగు ప్రాధమిక బలాలు (four fundamental forces) పుట్టుకొచ్చేయి. ఇలా సృష్టి ఆరంభంలో పుట్టిన నాలుగు బలాలలో ఒకటి గురుత్వాకర్షణ బలం (gravitational force). మరొకటి విద్యుదయస్కాంత బలం (electromagnetic force). మూడవది త్రాణిక బలం (strong force). నాలుగవది నిస్త్రాణిక బలం (weak force). ఈ చతుర్విధ బలాల జననమే సృష్టికి మొదలని అనుకోవచ్చు.<br />ఈ పేలుడు లోనే స్థలం (space), కాలం (time) కూడ పుట్టేయి. పేలుడు ప్రదేశం లోకి వ్యాపించటం మొదలుపెట్టింది. ఇలా వ్యాప్తి చెందిన ప్రదేశం పదార్ధంతో (matter) నిండటం మొదలయింది. ఈ పదార్ధం ఎక్కడ నుండి వచ్చింది. శక్తి లోంచి. ప్రదేశంలోకి విశ్వం వ్యాపిస్తూ పదార్ధంతో నిండుతూ ఉంటే కాలం ముందుకు నడవటం మొదలు పెట్టింది. విశ్వం చల్లారటం మొదలు పెట్టింది. తరువాత నక్షత్రాలు, గ్రహాలు పుట్టేయి. ప్రాణి పుట్టింది. మనిషి పుట్టేడు. పుట్టి, “కస్త్వం, కోహం?” అని అడిగేడు.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-1822504342872928632?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com9tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-55448968876444981672010-09-25T12:58:00.000-07:002010-09-25T13:06:54.968-07:00విశ్వస్వరూపం (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br />2. లెక్కకు అందని సంఖ్యామానం<br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />అష్టావక్రుడి కథ, రోమహర్షుడి ఉదంతం చదివిన తరువాత సృష్టి, లయ ఎంతో పురాతనమైన సంఘటనలే అని అనిపించకమానదు. ఆధునిక శాస్త్రం దృష్ట్యా కూడ విశ్వం బహు పురాతనమైనది. నిజానికి విశ్వ స్వరూపాన్ని ఆకళింపు చేసుకోవాలంటే ఊహకి అందని దూరాలనీ, ఊహకి అందని కాలాలనీ, ఊహకి అందని సంఖ్యామానాలనీ ఊహించుకోవటానికి అలవాటు పడాలి. ఈ విశ్వం 13.7 బిలియను సంవత్సరాల క్రితం పుట్టిందని నేను చెపితే సామాన్యులలో ఎంతమందికి అర్ధం అవుతుంది? ఈ సూర్య మండలం పుట్టి 4.6 బిలియను సంవత్సరాలు అయిందంటే ఎంతమందికి అవగాహన అవుతుంది? ఈ భూమి పుట్టి 4 బిలియను సంవత్సరాలు అయిందంటే అందరూ ఆకళింపు చేసుకోగలరా? వేలకీ, లక్షలకీ, కోట్లకీ అలవాటు పడిపోయిన మన ప్రాణాలకి మిలియను, బిలియను ఊహించుకోవటం వీలవుతుందా? ఇంతకీ కోటి పెద్దదా? బిలియను పెద్దదా? అలాగే విశ్వం భ్రూణ దశలో 1E-35 సెకండ్ల కాలం గడిపిందని నేను అంటే, వివరణ లేకుండా, నా సహాధ్యాయులే అర్ధం చేసుకోలేరు.<br /><br />1. పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని లెక్క పెట్టటం<br /><br />పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని ఊహించటమే కాదు, వాటిని లెక్క పెట్టటం కూడ భారతీయులకి వెన్నతో పెట్టిన విద్య. ఉదాహరణకి పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని లెక్కపెట్టటంలో ఉన్న కష్టసుఖాలని ఒకసారి పరిశీలించి చూద్దాం.<br /><br />ఒకటి పక్కన సున్న వేస్తే అది పది. పదిని ఊహించుకోవడం పెద్ద కష్టం కాదు. మన చేతులకి పది వేళ్లు ఉన్నాయి కదా!<br /><br />ఒకటి పక్కన రెండు సున్నలు చుడితే అది వంద లేక నూరు. వందని ఊహించుకోవడం కూడ పెద్ద కష్టం కాదు. వంద రూపాయలు ఖర్చు పెడితే ఏమీ రాని ఈ రోజులలో వంద పెద్ద సంఖ్య కానే కాదు. నా చిన్నతనంలో పెళ్లికొడుక్కి నూటపదహార్లు కట్నం ఇచ్చేవారు!<br /><br />ఒకటి పక్కన మూడు సున్నలు చుడితే అది వెయ్యి. <br /><br />ఇంతవరకు ఒకొక్క సున్న చేర్చినప్పుడల్లా సంఖ్య విలువతో పాటు ఆ సంఖ్య పేరు కూడ మారింది: పది, వంద, వెయ్యి.<br /><br />ఒకటి పక్కన నాలుగు సున్నలు చుట్టటంతో మనం పేర్లు పెట్టే బాణీలో కొంచెం మార్పు వచ్చింది. మునపటిలా 10,000 కి మరో కొత్తపేరు పెట్టకుండా “పది” అనే పూర్వ ప్రత్యయం చేర్చి “పదివేలు” అనేసి ఊరుకున్నాం. ఎంతకని కొత్త పేర్లు పెట్టకలం?<br /><br />మనమే కాదు ఇంగ్లీషు వాడూ ఇదే పని చేసి, “టెన్, హండ్రెడ్, థౌజండ్” అయిన తర్వాత మనలాగే “టెన్ థౌజండ్” అన్నాడు. కాని ఇంగ్లీషు వాడు మన దేశం రాక పూర్వం దీనిని “మిరయడ్” అనే పేరుతో పిలచేవాడు. <br /><br />ఒకటి పక్కన ఐదు సున్నలు చుడితే అది లక్ష. దీన్ని హిందీలోనూ, ఇంగ్లీషులోనూ కూడ “లేక్” అంటారు. పూర్వం గొప్పవాళ్లు లక్షాధికారులు. “వాళ్లింట్లో లక్షలు మూలుగుతున్నాయి!” అనుకునే వాళ్లం. ఇప్పుడు లక్ష అంటే ఎవ్వరూ ఖాతరు చెయ్యటం లేదు.<br /><br />ఒకటి పక్కన ఆరు సున్నలు చుట్టగా వచ్చిన సంఖ్య పది లక్షలు లేదా మిలియను. అమెరికాలో మిలియను డాలర్లు ఆస్తి ఉంటే మధ్య తరగతిలో కొంచెం పైమెట్టు లో ఉన్నట్లు లెక్క వేసుకోవచ్చు. భారత దేశంలో లక్షాధికార్లకి పట్టిన గతే అమెరికాలో ఈ మిలియనీర్లకి కూడ పడుతోంది. బిలియనీర్లు వచ్చిన తరువాత మిలియనీర్ల ముఖాలు ఎవ్వరూ చూడటం లేదు.<br /><br />ఒకటి పక్కన ఏడు సున్నలు చుడితే అది కోటి. దీన్ని హిందీలో “కరోర్” అంటారు. ఇదే ఇంగ్లీషులో “క్రోర్”. ఈ రోజులలో గొప్పవాళ్లు కోటీశ్వరులు, లేదా కరోర్‌పతులు. “వాళ్లింట్లో డబ్బు కోటికి పడగలు ఎత్తింది!” అనుకునే వాళ్లం. అంత డబ్బుంటే ఆ డబ్బు పాములుగా మారిపోతుందనే కథ నా బాల్యంలో వినేవాడిని.<br /><br />కోటిని ఊహించుకోవడం కొంచెం కష్టం నా బోంట్లకి. ఉదాహరణకి భారతదేశం జనాభా ఉరమరగా 100 కోట్లు! ఈ వంద కోట్ల ప్రజలని ఒకేసారి చూడలేము కనుక ఈ విషయం ఊహించుకుందికి ఉపయోగపడదు. సాధారణ శకం (సా. శ.) 1992 లో ఆంధ్రప్రదేశ్‌లో పుగాకు, సారా వగైరాల అమ్మకం పన్ను ద్వారా వచ్చిన ఆదాయం 840 కోట్ల రూపాయలుట!<br /><br />ఒకటి పక్కన ఎనిమిది సున్నలు చుడితే వచ్చే సంఖ్యకి మంచిపేరు, నలుగురికీ పరిచయం అయిన పేరు ఏదీ లేదు. పదికోట్లు అనో, దశకోటి అనో, వంద మిలియన్లు అనో అనవచ్చు; కాని అవి కొత్త పేర్లు కావు. “వెంకట్రావ్, పెద వెంకట్రావ్” అన్నట్టు పాత పేర్లనే పునరావృతం చేసేం, అంతే.<br /><br />ఒకటి పక్కన తొమ్మిది సున్నలు చుడితే వచ్చే సంఖ్య వంద కోట్లు లేదా బిలియను. మిలియను ఊహించుకోవటం చేతనయిన వాళ్లకి కూడ బిలియను ఊహించుకోవటం కష్టం. ఈ భూలోకపు జనాభా 5 బిలియనుల పై చిల్లర అంటే ఉపయోగపడుతుందేమో ఆలోచించుకొండి.<br /><br />అసలు ఆధునిక శాస్త్రీయ యుగం మొదలయే వరకు పాశ్చాత్య దేశాలలో పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలతో పనే ఉండేది కాదు. బిలియనుతో సామాన్యులకి అవసరం ఏముంటుంది? కనుక మొన్న మొన్నటి వరకూ పాశ్చాత్య భాషలలో పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలకి పేర్లే లేవు. పని ఉంటే కదా పేర్ల అవసరం? కాని భారతదేశంలో ఏమి పని వచ్చిందో తెలియదు కాని “పెద్ద పెద్ద” సంఖ్యలకే కాదు, “పేద్ద పేద్ద” సంఖ్యలకి కూడ పేర్లు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకి ఒకటి తర్వాత 11 సున్నలు చుడితే అది అర్బుదం, 13 సున్నలకి ఖర్వం, 15 సున్నలకి పద్మం, 17 సున్నలకి క్షోణి, 19 సున్నలకి శంఖం, ఇలాగే తరువాయి బేసి సంఖ్యల సున్నలుంటే వాటిని క్రమంగా క్షితి, క్షోభం, నిధి, సరి సంఖ్యలైన సున్నలుంటే వాటి పేరుకి “మహా” తగిలించి మహాపద్మం, మహాఖర్వం, వగయిరా పేర్లు. ఒకటి తర్వాత 27 సున్నలుంటే పర్వతం, 28 పరార్థం, 29 అనంతం. ముప్పయ్ సున్నలుంటే సాగరం, 31 అవ్యయం, 32 అచింత్యం, 33 అమేయం, … భూరి, వృందం, అన్న పేర్లు ఉన్నాయి. ఈ లెక్కలో వృందం తర్వాత ఏమి పేర్లు వస్తాయో ఇదమిత్థంగా తెలియదు కానీ రావణాసురుడి సైన్యం ఎంత పెద్దదో వర్ణిస్తూ వాల్మీకి ఒకటి తర్వాత 55 సున్నలు చుడితే వచ్చే సంఖ్యంత అని చెప్పి దానికి మహౌఘం అని పేరు పెట్టేడు.<br /><br />ఈ పేర్లు భారత దేశంలో వాడుకలో లేవు కానీ వారి దగ్గర ఈ పేర్లు నేర్చుకున్న జపాను వాళ్లు ఇప్పటికీ వీటిని వాడుతున్నారు. మచ్చుకి ఒకటి తర్వాత 80 సున్నలు వేయగా వచ్చిన సంఖ్యని జపాను వాళ్ళు “పుకషీగీ” అంటారు. పుకషీగీ అంటే ఆలోచనకి అందనిది లేదా “అచింత్యం”. ఒకటి తర్వాత 56 సున్నలు వేయగా వచ్చిన సంఖ్యని “కుగాషా” అంటారు. కుగాషా అంటే “గంగా నది ఒడ్డున ఉన్న ఇసకంత” అని అర్థం ట!<br /><br />భారతీయులు పేర్లు పెట్టటం అంటూ పెట్టేరు కానీ, ఈ పేర్లలో ఒక బాణీ లేకపోతే జ్ఞాపకం పెట్టుకోవటం కష్టం. అప్పుడు ఒకదానికి మరొక పేరు వాడే ప్రమాదం ఉంది. భారతీయ ప్రాచీన గ్రంథాలలో, మచ్చుకి, ఒకటి తర్వాత 12 సున్నలు ఉన్న సంఖ్యని ఒక చోట మహార్బుదం అన్నారు, మరొక చోట న్యర్బుదం అన్నారు. ఇలాంటి ఇబ్బందుల నుండి తప్పించుకుందికి అధునాతనులు ఒక పద్ధతి ప్రవేశపెట్టేరు. ఈ పద్ధతిలో సంఖ్యల పేర్లలో బాణీ ఈ విధంగా ఉంటుంది: పది, వంద, వెయ్యి మామూలే. తరువాత కొత్త పేరు ఒకటి తర్వాత ఆరు సున్నలు చుట్టగా వచ్చిన మిలియను. తరువాత కొత్తపేరు ఒకటి తరువాత తొమ్మిది సున్నలు చుట్టగా వచ్చిన బిలియను. అలా మూడేసి సున్నలు అధికంగా చేర్చినప్పుడల్లా మరొక కొత్త పేరు. ఈ లెక్కని ఒకటి తర్వాత ఆరు సున్నలుంటే మిలియను, తొమ్మిది ఉంటే బిలియను, 12 అయితే ట్రిలియను, 15 సున్నలకి క్వాడ్రిలియను, తదుపరి క్వింటిలియను, అలా.<br /><br />బాగానే ఉందయ్యా! ఇవన్నీ “లియను” అనే శబ్దంతో అంతం అవుతున్నాయి. కాని ఈ “లియను” ముందుండే పూర్వప్రత్యయం జ్ఞాపకం పెట్టుకోవడం ఎలా? ఈ పూర్వ ప్రత్యయాలని విడిగా, వరసగా వాటి అర్థాలతో రాసి చూద్దాం. <br /><br />లేటిన్ భాషలో బి రెండు, ట్రి మూడు, క్వాడ్ నాలుగు, క్వింట్ అయిదు, సెక్స్‌ట్ ఆరు, సెప్ట్ ఏడు, ఆక్ట్ ఎనిమిది, నవ్ తొమ్మిది … అలా అలా వెళుతుందీ వరస. ఈ వరస అర్థం ఏమిటంటే మిలియనుని మూలంగా తీసుకుని ఆ మిలియనుని రెండు సార్లు వేసి హెచ్చవేస్తే వచ్చే సంఖ్య బిలియను, మూడు సార్లు గుణిస్తే వచ్చే సంఖ్య ట్రిలియను, నాలుగు సార్లు గుణకారం చెయ్యగా వచ్చింది క్వాడ్రిలియన్, ..<br /><br />ఆగాలి, కొంచెం ఆగాలి.. ఇక్కడ నేను తప్పేనా చెబుతూ ఉండుండాలి, మీరు తప్పేనా అర్థం చేసుకుని ఉండుండాలి. ఎందుకంటే మిలియనుని రెండు సార్లు వేసి గుణిస్తే ఒకటి తర్వాత 12 సున్నలు వస్తాయి కాని తొమ్మిది రావు. నిజానికి అది నిజమే. బ్రిటిష్ వాళ్ల హయాంలో ఈ ప్రపంచం ఉన్నప్పుడు వాళ్లు అన్నీ తార్కికంగా ఆలోచించి ఒక పద్ధతిలో పేర్లు పెట్టేరు. ఒకటి తర్వాత 12 సున్నలుంటే దానిని బిలియను అనీ, 18 సున్నలుంటే దానిని ట్రిలియను అనీ, అలా అనుకుంటూ వెళ్లమన్నారు. అలాగే వెళ్లేవాళ్లం. తరువాత ఈ అమెరికా వాళ్లు వచ్చేరు. ముందొచ్చిన చెవుల కంటే వెనకొచ్చిన కొమ్ములు వాడి, పైపెచ్చు ఈ అమెరికా వాడి దగ్గర డబ్బు మస్తుగా ఉంది. దాంతో జబ్బశక్తి, గోరోజనం పుంజుకున్నాయి. తన శక్తిని ప్రపంచానికి చాటడం ఎలా? ఇంగ్లీషువాడు ఎడం పక్కని నడిపితే తను కుడి పక్కన కారు నడుపుతానన్నాడు. ఇంగ్లీషు మాటలకు స్పెల్లింగులు మార్చేస్తానన్నాడు. కొన్నింటికి అర్థాలే మార్చీసేడు. అందుకనే ఈ రోజులలో బిలియను అంటే ఒకటి తర్వాత తొమ్మిది సున్నలే. ట్రిలియను అంటే ఒకటి తర్వాత 12 సున్నలూ, అలాగ వెళుతోంది ఈ బండి. ఈ మార్పు వల్ల వచ్చిన నష్టం ఏమిటంటే పూర్వప్రత్యయాన్ని చూసి ఆ సంఖ్యలో ఎన్ని సున్నలుంటాయో చెప్పడం కష్టం; బట్టీ పట్టేయాలి అంతే.<br /><br />ఈ పేర్లు ఇంకా ఎంత దూరం వెళతాయి? మిలియనుని వంద సార్లు వేసి హెచ్చవేస్తే వచ్చే సంఖ్యని “సెంటిలియన్” అనమన్నాడు బ్రిటిషువాడు. అప్పుడు సెంటిలియన్ అంటే ఒకటి తర్వాత 600 సున్నలు అని ఠకీమని చెప్పగలిగి ఉండేవాళ్ళం. కాని ఈ అమెరికా వాడి సొద వల్ల ఆ సౌలభ్యం పోయి ఒకటి తర్వాత 303 సున్నలు చుడితే అది సెంటిలియన్ అయింది.<br /><br />పాశ్చాత్యుల లెక్కింపు పద్ధతిలో మిలియను, పది మిలియనులు, వంద మిలియనులు, బిలియను, పది బిలియనులు, వంద బిలియనులు, ట్రిలియను, పది ట్రిలియనులు, వంద ట్రిలియనులు,… అంటూ లెక్కపెడతారే, మరి భారత దేశంలో వెయ్యి, పది వేలు, లక్ష, పది లక్షలు, కోటి, పది కోట్లు, అంటూ లెక్క పెట్టి అటుపైన నూరు కోట్లు, వెయ్యి కోట్లు, పదివేల కోట్లు, లక్ష కోట్లు, పది లక్షల కోట్లు.… అంటారెందుకు? పది లక్షల కోట్ల తరువాత ఏమిటి వస్తుంది? కోటి కోట్లా? కోటి కోట్ల తరువాత? ఇలా పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని లెక్కపెట్టటానికి ప్రస్తుతం తెలుగులో వాడుకలో ఉన్నవి, అందరికీ అర్ధం అయేవి, తర్కబద్ధం అయినవి అయిన మాటలే లేవు. ఉదాహరణకి మన లెక్కింపు పద్ధతి ప్రకారం 300,00,00,00,00,00,000 అనే సంఖ్యని ఏమని పిలవాలి? అర్బుదాలు, మహా పద్మాలు, శంఖాలు వాడకుండా చెప్పండి చూద్దాం. <br /><br />ఈ ఇబ్బందులని ఇక్కడ పరిష్కరించటానికి బదులు మనం పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని వాడవలసి వచ్చినప్పుడు ఒక మిలియను (1,000,000), పది మిలియనులు, వంద మిలియనులు, ఒక బిలియను (1,000,000,000), పది బిలియనులు, వంద బిలియనులు, ఒక ట్రిలియను (1,000,000,000,000), … అంటూ లెక్క పెడదాం. ఇది అంతర్జాతీయ పద్ధతి కనుక తెలుగులోంచి ఇంగ్లీషులోకి మారినప్పుడు ఇబ్బంది ఉండదు.<br /><br />2. కామాలు పెట్టే నియమం<br /><br />మీరు గమనించేరో లేదో! నేను పాశ్చాత్య పద్ధతిలో సంఖ్యలు రాసేటప్పుడు మూడేసి అంకెలని ఒక గుంపుగా గుప్పించి, వాటిని విడదీస్తూ కామాలు పెట్టేను. ఉదాహరణకి 46,520,000 అనే సంఖ్యని “నలభయ్ ఆరు మిలియన్ల ఐదువందల ఇరవై వేలు అని పాశ్చాత్య పద్ధతిలో అంటాము. ఇదే సంఖ్యని భారతీయ పద్ధతిలో రాసినప్పుడు 4,65,20,000 అంటూ కామాలతో విడదీసి రాస్తాము. ఈ సంఖ్య ఇప్పుడు నాలుగు కోట్ల 65 లక్షల ఇరవై వేలు అని చదువుతాం. కనుక రాసే పద్ధతికీ, చదివే పద్ధతికీ అన్వయం చూసుకోవాలి.<br /><br />3. చిన్న చిన్న సంఖ్యలని లెక్క పెట్టటం<br /><br />అలాగే చిన్న చిన్న సంఖ్యలని వాడవలసి వచ్చినప్పుడు మిల్లీ (వెయ్యవ వంతు), మైక్రో (మిలియనవ వంతు), పికో (బిలియనవ వంతు), అనే పూర్వ ప్రత్యయాలు వాడదాం. అలవాటు చేసుకుంటే అవే అలవాటు అయిపోతాయి. విశ్వశాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేసేటప్పుడు ఇంకా చిన్న సంఖ్యల అవసరం వస్తుంది. అప్పుడు మిల్లీ, మైక్రో, పికో, మొదలైనవి సరిపోకపోవచ్చు. <br /><br />4. పెద్ద సంఖ్యలని, చిన్న సంఖ్యలని రాసే పద్ధతి<br /><br />పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలని, చిన్న చిన్న సంఖ్యలనీ రాసి చూపించటానికి ఒక శాస్త్రీయ పద్ధతి ఉంది. ఈ పద్ధతిని ఘాతీయ పద్ధతి (exponential notation) అంటారు. ఈ పద్ధతితో సుఖం ఏమిటంటే సంఖ్యల పేర్ల ముందు వచ్చే పూర్వ ప్రత్యయాలని కంఠస్థం చేసి గుర్తు పెట్టుకోనవసరం లేదు. ఈ ఘాతీయ పద్ధతిని కూడ రకరకాలుగా రాయవచ్చు. ఇక్కడ మనకి అనుకూలమైన పద్ధతి కంప్యూటరు రంగం నుండి అరువు తెచ్చేను. ఉదాహరణకి, 10E1 అంటే 10 ని ఒకసారి వెయ్యటం. 10E2 అంటే 10 ని రెండు సార్లు వేసి గుణించగా వచ్చినది లేదా 100 అని అర్ధం. 10E2 లో ఉన్న 2 ఒకటి తరువాత రెండు సున్నలు ఉన్నాయని చెబుతోందన్నమాట. ఇదే సూత్రం ప్రకారం 10E3 = 1000, 10E6 = 1,000,000 = మిలియను. <br /><br />ఇదే ధోరణిలో చిన్న చిన్న సంఖ్యలని కూడ రాయవచ్చు. ఉదాహరణకి 10E-1 అంటే 1 ని 10 చేత భాగించగా వచ్చిన 0.1. అలాగే 1E-2 అంటే 1 ని 100 చేత భాగించగా వచ్చిన 0.01. ఇదే సూత్రం ప్రకారం 10E-3 = 0.001, 10E-6 = 0.000001. <br /><br />ఈ పద్ధతి ఉపయోగించి కొన్ని విషయాలు చెబుతాను. ఒక సంవత్సరంలో 31.7E6 సెకండ్లు ఉన్నాయి. కావలిస్తే లెక్క కట్టి చూసుకొండి. భూమి నుండి సూర్యుడి సగటు దూరం 150E6 కిలోమీటర్లు. ఈ భూమి వయస్సు ఉరమరగా 4.6E9 = 4.6 బిలియను సంవత్సరాలు. మన సూర్యుడి నుండి మనకి అత్యంత సమీపంగా ఉన్న ఆల్ఫా సెంటారీ నక్షత్రం దూరం 40E12 = 40 ట్రిలియను కిలోమీటర్లు. విశ్వంలో ఉరమరగా 10E22 నక్షత్రాలు ఉన్నాయి ట. విశ్వంలో 10E80 ప్రాధమిక రేణువులు ఉన్నాయని ఒక అంచనా!<br /><br />మరికొన్ని ఉదాహరణలు ఇస్తాను. మనం చూడటానికి వెలుగు (లేదా కాంతి) కావాలి కదా. బొమ్మ గీసినప్పుడు ఈ కాంతిని కిరణాల (లేదా గీతల) మాదిరి చూపించినా, నిజానికి కాంతి కెరటాల మాదిరి ఉంటుంది. ఇవి సెకండుకి 600 ట్రిలియను (లేదా 600E12 లేదా 6E14) కెరటాలు చొప్పున వచ్చి మన కంటిని చేరుకుంటాయి, తెలుసా? ఈ కాంతి సూర్యుడి నుండి మన కంటికి ఎంత జోరుగా ప్రయాణం చేసి వచ్చిందో తెలుసా? సెకండుకి 3E10 సెంటీమీటర్లు చొప్పున! ఈ కాంతి కెరటాల శిఖకి, శిఖకి మధ్య దూరం (దీనినే ఇంగ్లీషులో wavelength అంటారు) కావాలంటే కాంతి వేగం అయిన 3E10 ని కాంతి కెరటాల జోరు (frequency) అయిన 6E14 చేత భాగించటమే. అలా భాగిస్తే 0.5E-4 సెంటీమీటర్లు వస్తుంది. దీనిని 0.00005 సెంటీమీటర్లు అని రాయవచ్చు. ఇది సెంటీమీటరులో 20 లక్షో భాగం. ఇంత చిన్న పొడుగు మన కంటికి ఆనదు. అందుకనే కాంతి నిజంగా తరంగమే అయినా మన కంటికి కిరణం లా కనిపిస్తుంది.<br /><br />ఇలా లెక్కలు వేసి చూపిస్తూన్నా ఈ సంఖ్యలని నేనూ ఊహించలేను, నేనూ ఆకళింపు చేసుకోలేను. కాని ఈ పద్ధతి అలవాటు చేసుకుంటే, క్రమేపీ, మనకి అలవాటు అయిపోయి, మన నైజం గా మారిపోతుంది. <br /><br />ఈ వ్యాసం భౌతిక శాస్త్రంలో పాఠంలా అనిపించినా, ఈ రకం సంఖ్యలు, ఊహలు మనకి కొల్లలుగా ఎదురవుతాయి. ఎప్పుడో ఒకప్పుడు నేర్చుకోవాలి కనుక, అవసరం వచ్చే ముందే నేర్చేసుకుంటే సరిపోతుంది.<br /><br />EXPONENT XX MULTIPLICATION AA WORD NAME<br /><br />10E2 10 x 10 HUNDRED<br /><br />10E3 10 x 10 x 10 THOUSAND<br /><br />10E6 MULTIPLY 6 TENS MILLION<br /><br />10E12 MULTIPLY 12 TENS TRILLION<br /><br />10E15 MULTIPLY 15 TENS QUADRILLION<br /><br />10E18 MULTIPLY 18 TENS QUINTILLION<br /><br />10E21 MULTIPLY 21 TENS SEXTILLION<br /><br />10E24 MULTIPLY 24 TENS SEPTILLION<br /><br />10E27 MULTIPLY 27 TENS OCTILLION<br /><br />10E30 MULTIPLY 30 TENS NONILLION OR NOVENTILLION<br /><br />10E33 MULTIPLY 33 TENS DECILLION<br /><br />10E36 MULTIPLY 36 TENS UNDECILLION<br /><br />10E39 MULTIPLY 39 TENS DUODECILLION<br /><br />10E42 MULTIPLY 42 TENS TREDECILLION<br /><br />10E45 MULTIPLY 45 TENS QUATTUORDECILLION<br /><br />10E48 MULTIPLY 48 TENS QUINDECILLION<br /><br />10E51 MULTIPLY 51 TENS SEXDECILLION<br /><br />10E54 MULTIPLY 54 TENS SEPTENDECILLION<br /><br />10E57 MULTIPLY 57 TENS OCTODECILLION<br /><br />10E60 MULTIPLY 60 TENS NOVEMDECILLION<br /><br />10E63 MULTIPLY 63 TENS VIGINTILLION<br /><br />10E100 MULTIPLY 100 TENS GOOGOL<br /><br />10Egoogol MULTIPLY GOOGOL TENS! GOOGOLPLEX<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-5544896887644498167?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com4tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-75090131806673918532010-09-07T18:41:00.000-07:002010-09-07T18:42:54.897-07:00విశ్వస్వరూపం: <br /><br />1. లెక్కకు అందని కాలమానం - అనుబంధం<br /><br />హిందూ పురాణాలలో (ముఖ్యంగా, విష్ణుపురాణంలో) కాలమానం ఈ దిగువ చూపిన విధంగా వర్ణించబడింది. ఈ వర్ణన నేను సంప్రదించిన అన్ని గ్రంధాలలోనూ ఒకేలా లేదు. కాని, స్థూలంగా కథ ఈ దిగువ చూపిన విధంగా ఉంటుంది. ఈ దిగువ చూపిన కాలమానం నిజమా కాదా అన్న వివేచన ఇక్కడ అప్రస్తుతం; కాలగమనానికి ఇంత విస్తృతమైన నమూనా మన పూర్వులు నిర్మించేరంటే అది వారి ఊహాశక్తికి ఒక అపురూపమైన నిదర్శనం. <br /><br />ఈ కింది లెక్క చూస్తూ ఉంటే మరొక విషయం కొట్టొచ్చినట్లు కనబడుతుంది. యుగాల, మహాయుగాల, మన్వంతరాల, సంధ్యకాలాల పొడుగులు, బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం, మొదలైన సంఖ్యలు – అన్నీ - 432 అనే సంఖ్య చుట్టూ పరిభ్రమించే విధంగా కిట్టించినట్టు కనబడుతుంది. ఉదాహరణకి మన భూలోకంలో ఒక సంవత్సరం పొడుగు ఇదమిత్థంగా “ఇంత” అని చెప్పలేము; ఏదో ఉరమరగా 365.242199 రోజులు అని సర్దుకుపోతున్నాం. కాని ఈ దిగువ లెక్కలో సంవత్సరం పొడుగు 360 రోజులు అని సౌలభ్యం కొరకు వాడబడింది. ఈ 360 ఇక్కడ వాడకపోతే తరువాత ఆ 432 రాదు. అలాగే మానవుని ఆయుర్దాయం 100 మానవ సంవత్సరాలు అనీ, బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం 100 “బ్రహ్మ సంవత్సరాలు” అనీ అనటం లో శాస్త్రీయత లేదు. కనుక ఈ దిగువ చూపిన లెక్కలని ఓ గుటికెడు కషాయంతో సేవించండి.<br /><br />మచ్చుకి ఈ కింది లెక్క చూడండి.. మన భూలోకంలో - <br /><br />4,32,000 సంవత్సరములు = కలియుగం<br />8,64,000 సంవత్సరములు = ద్వాపర్యుగం<br />12,96,000 సంవత్సరములు = త్రేతాయుగం<br />17,28,000 సంవత్సరములు = కృతయుగం<br /><br />ఈ 432 ఎక్కడనుండి వచ్చిందని అడగకండి. అదొక పెడదారి పట్టిస్తుంది.<br /><br />ఈ నాలుగు యుగాల కాలాన్ని కూడితే 43,20,000 సంవత్సరాలు వస్తాయి. దీనిని ఒక మహాయుగం అంటారు. కనుక, <br /><br />1 మహాయుగం = 43,20,000 సంవత్సరములు = 4.32 మిలియను సంవత్సరములు <br /><br />1 మన్వంతరం = 71 మహాయుగాలు = 4.32 *71 = 306.72 మిలియను సంవత్సరాలు (ఇక్కడ నక్షత్రం గుర్తు గుణకారానికి వాడబడింది.) <br /><br />ఇలాంటి మన్వంతరాలు 14 ఉన్నాయిట. (ఈ 71 అనే సంఖ్య 14 అనే సంఖ్య ఎక్కడినుండి ఊడిపడ్డాయో తెలుసుకోవాలంటే ఈ దిగువ ఇచ్చిన లెక్కని జాగ్రత్తగా చూడాలి.)<br /><br />ప్రతి మన్వంతరం ప్రారంభంలోనూ, అంతంలోనూ కృతయుగపు ప్రమాణంలో ఒక సంధి కాలం (లేదా, సంధ్యా కాలం) ఉందని ఊహించుకుంటే ఒక కల్పం పొడుగు తెలుస్తుంది. <br /><br />1 కల్పం = 14 మన్వంతరాలు + 15 సంధి కాలాలు = బ్రహ్మకి ఒక పగలు<br /><br />1 బ్రహ్మ పగలు = 1 కల్పం = 306.72*14 + 1.728*15 = 4294.08 + 25.92 = 4,320 మిలియను సంవత్సరాలు = 4.32 బిలియను సంవత్సరాలు (ఇది బిలియను, మిలియను అని పొరబడకండి)<br /><br />చూశారా, ఈ 432 అనే సంఖ్య రావటం కోసం ఎంత తంటాలు పడ్డారో. ఈ 432 కి వేద కాలం నుండీ ఒక ప్రత్యేకత ఉంది. <br /><br />మరొక విషయం ఏమిటంటే, ఆధునిక శాస్త్రం ప్రకారం భూమి పుట్టి దరిదాపు 4 బిలియను సంవత్సరాలు పైబడి. ఇది కేవలం కాకతాళీయం అని మనం ఎంత అనుకున్నా, పురాణాలలో ఉన్న లెక్కకీ, మన ఆధునిక లెక్కకీ ఉన్న పోలిక కొట్టొచ్చినట్లు కనిపిస్తుంది. <br /><br />ఏది ఏమైతేనేమి – ఇటుపైన చెప్పే లెక్క అన్ని చోట్లా ఒకేలా కనిపించటం లేదు. చిన్న చిన్న తేడాలని విస్మరించి, లెక్కని స్థూలంగా చూద్దాం.<br /><br />1 బ్రహ్మ రాత్రి = 1 కల్పం = 306.72*14 + 1.728*15 = 4294.08 + 25.92 = 4,320 మిలియను సంవత్సరాలు = 4.32 బిలియను సంవత్సరాలు<br /><br />బ్రహ్మకి ఒక దినం = 1 పగలు + 1 రాత్రి = 8.640 బిలియను భూలోక సంవత్సరాలు<br /><br />బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం 100 బ్రహ్మ దినాలా, 100 బ్రహ్మ సంవత్సరాలా అన్నది ఒకొక్క చోట ఒక్కోలా ఉంది. మనం బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం 100 బ్రహ్మ సంవత్సరాలు అనుకుందాం.<br /><br />బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం = 100 సంవత్సరాలు = 100 * 360 * 8.640 బిలియను భూలోక సంవత్సరాలు = 31104 బిలియను సంవత్సరాలు = 31.104 ట్రిలియను భూలోక సంవత్సరాలు = 1 పర <br /><br />సృష్టి మొదలయిన దగ్గరనుండి ఇప్పటికి ఆరుగురు బ్రహ్మలు గతించేరు. గతించిన బ్రహ్మల పేర్లు: మానస, చాక్షుష, వాచిక, శ్రావణ, సత్య, అండజ.<br /><br />ఇప్పుడు ఏడవ బ్రహ్మ అయిన పద్మజుని కాలంలో ఉన్నాం. ఈయన వయస్సు 51 వ సంవత్సరాలు. ఇందులో ప్రథమ కల్పమైన శ్వేతవరాహ కల్పంలో ఉన్నాం. మన సంవత్సరాలకి ప్రభవ, విభవ, శుక్ల మొదలైనవి 60 పేర్లు ఉన్నట్లే, ఈ కల్పాలకి 30 పేర్లు ఉన్నాయిట. ఆవి ఇక్కడ ఏకరవు పెట్టవలసిన అవసరం లేదు. కుతూహలం ఉన్నవాళ్లకి ఈ పేర్లు పురాణాలలో దొరుకుతాయి. ఉదాహరణకి కప్పగంతుల సుబ్బరాయశర్మ, కాలచక్రం, చూడండి. http://www.samputi.com/app_data/magazines/samputi12.pdf<br /><br />ఇప్పుడు మనం ఈ శ్వేతవరాహ కల్పంలో వచ్చే 14 మన్వంతరాలలో ఏడవ మన్వంతరం అయిన వైవస్వత మన్వంతరంలో ఉన్నాం. సరదా ఉన్న వాళ్లకి ఈ 14 మన్వంతరాల పేర్లు ఇక్కడ ఇస్తున్నాను: స్వాయంభువ, స్వారోచిష, ఉత్తమ, తామస, రైవత, చాక్షుస, వైవశ్వత, సూర్యసావర్ణి, బ్రహ్మసావర్ణి, ధర్మసావర్ణి, రుద్రసావర్ణి, రౌచ్య, మరియు బౌచ్చ. (అల్లసాని పెద్దన రాసిన మనుచరిత్ర పై జాబితాలో రెండవ మనువైన స్వారోచిష మనువు గురించి అనుకుంటాను.)<br /><br />ఈ వైవస్వత మన్వంతరంలో 27 మహాయుగాలు గడిచి, ఇప్పుడు 28 వ మహాయుగంలో ఉన్నాం. ఈ 28 వ మహాయుగంలో కృత, త్రేత, ద్వాపర్ యుగాలు గడచిపోయేయి. కలియుగం ప్రవేశించి 5111 సంవత్సరాలు (ఇది రాసిన తేదీ సా. శ. 2010). <br /><br />ఇంతవరకు కాలనిర్ణయం గురించి మాట్లాడుకున్నాం. ఇప్పుడు స్థల నిర్ణయం ఎలా జరుగుతుందో చూద్దాం.<br /><br />పరిపాలనా సౌలభ్యం కొరకు మనువులు భూమిని 7 భాగాలుగా విభజించి పాలించేరు. ఆ ఏడు భాగాల పేర్లు ఇవి: జంబూద్వీపం, ప్లక్షద్వీపం, క్రౌంచద్వీపం, శాల్మిక ద్వీపం, పుష్కరద్వీపం, శాకద్వీపం. (ఈ ఏడు ద్వీపాలనీ ఏడు ఖండాలుగా మనం ఊహించుకోవచ్చు: ఆఫ్రికా, ఐరోపా, ఆస్ట్రేలియా, ఉత్తర అమెరికా, దక్షిణ అమెరికా, ఆసియా (ఇండియా ఉపఖండాన్ని మినహాయించి), మరియు ఇండియా ఉపఖండం.<br /><br />ఆధునిక భారత దేశం జంబూద్వీపంలో ఉంది. ఈ జంబూ ద్వీపానికి అధిపతి పేరు నాభి. ఈ నాభికి మేరూదేవి యందు ఋషభుడు కలిగేడు. ఈ ఋషభుడుకి 100 మంది సంతానం. వీరిలో పెద్దవాడు భరతుడు. ఈ భరతుడు పాలించిన ప్రాంతమే భరతవర్షం. సముద్రానికి ఉత్తరమున, హిమాలయాలకి దక్షిణమున ఉన్న ప్రాంతమే భరతవర్షం. ఆధునిక పరిభాషలో చెప్పుకోవాలంటే ఇండియన్ సబ్‌కాంటినెంట్. <br /><br />కనుక మనం పూజ చేసేటప్పుడు దేవుడికి మన చిరునామా నిర్ద్వందంగా చెబితే ఆయన మనం కోరిన కోరికలని మన చిరునామాకి పంపుతాడు. అందుకనే…”అద్యబ్రహ్మణః, ద్వితీయపరార్ధే, శ్వేతవరాహకల్పే, వైవశ్వత మన్వంతరే, కలియుగే, ప్రధమపాదే, జంబూద్వీపే, భరతవర్షే, భరతఖండే. అంటూ మనం ఉన్న కాలాన్ని, స్థలాన్ని చెప్పి అంతటితో ఊరుకోము. ఆ తరువాత మనం ఆ పూజ ఎప్పుడు చేస్తున్నామో కూడ “వేళ” చెప్పటానికి “అస్మిన్ వర్తమాన వ్యావహారిక చాంద్రమానేన (…సంవత్సరే, ….ఆయనే, ….ఋతౌ, ….మాసే,…..పక్షే, ….తిధౌ,…, అంటూ కాలనిర్ణయం చేస్తాం. <br /><br />ఇక్కడ గమనించవలసిన విషయం ఏమిటంటే మన ఉనికిని చెప్పటానికి ఒక్క స్థలనిర్ణయం చేస్తే సరిపోదు, కాలనిర్ణయం కూడా చెయ్యాలని వేదకాలం నుండీ మనవాళ్లు గమనించేరు. ఇదే విషయాన్ని ఇరవైయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభంలో అయిన్‌స్టయిన్ వచ్చి, సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని ప్రవచించి, స్థల-కాల సమవాయాం (space-time continuum) అనే భావన ప్రవేశపెట్టి, “ఈ విశ్వం చతుర్ మితీయం – అనగా, ఈ విశ్వం నాలుగు దిశలలో వ్యాపించి ఉంది” అని ఉటంకించేసరికి, “ఔర! ఇదంతా మా పురాణాల్లో ఉందిస్మీ!” అని ఇప్పుడు అనుకుంటున్నాం. <br /><br />మనవాళ్లు మరొక అడుగు ముందుకు వేసి, స్థలం, కాలం చెప్పినంత మాత్రాన్న సరిపోదు, మన ప్రవర కూడ చెప్పాలి అన్నారు. ఒక వంశవృక్షంలో ఉత్తమోత్తమమైన పూర్వుల పేర్లు చెప్పి, వారి వంశం వాడిని అని చెప్పటాన్ని “ప్రవర” చెప్పటం అంటారు. ఎవరికి తోచిన “పూర్వుల పేర్లు” వారు చెప్పకుండా ఒకే వంశంలో ఉన్నవారంతా ఒకే “పూర్వుల సమితిని” చెప్పటం ఆనవాయితీ. ఉదాహరణకి రామ శర్మ అనే వ్యక్తి ప్రవర చెబితే ఇలా ఉండొచ్చు:<br /> <br /> “చతుస్సాగర పర్యంతం గోబ్రాహ్మణెభ్యః శుభం భవతు<br /> ఆంగీరస భారద్వాజ గార్గ్య శైన్య త్రయాఋషయోః ప్రవరాన్విత <br /> గర్గ్య భారద్వాజ గోత్రః<br /> ఆపస్తంబ సూత్రః తైత్రీయ కృష్ణ యజుః శాఖాధాయీ<br /> శ్రీ రామ శర్మః అహం భో ఆభివాదయే”<br /><br />అభివాదం అంటే నమ్రతతో పూర్వులకి నమస్కరించటం. ఈ ప్రవర చెప్పేటప్పుడు ఒక్క గోత్రాన్నే కాకుండా, ఆ వ్యక్తి కుటుంబం యొక్క “సూత్రం” ఏమిటో, “వేదం” ఏమిటో, చెప్పి అప్పుడు పేరు చెబుతారు. అంటే మనం ఎవ్వరమో చెప్పాలంటే మనం ఉన్న స్థలం, కాలం, ప్రవర చెప్పాలన్నమాట. స్థలానికి అక్షాంశం, రేఖాంశం, ఎత్తు అనే మూడు అంశాలు, కాలానికి ఒక అంశం, ప్రవరకి గోత్రం, సూత్రం, వేదం, నామధేయం అనే నాలుగు అంశాలు, వెరసి ఎనిమిది చెప్పాలి. ఈ ఎనిమిదింటిని ఎనిమిది నిరూపకాలు (coordinates) ఉపయోగించి నివేదించినప్పుడు ఆ అష్టమితీయ స్థలంలో (8-dimensional space) లో మన ఉనికి ఒక బిందువు అవుతుంది. ఈ విషయాలన్నీ రాబోయే వ్యాసాలలో చూస్తారు.<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/2663432939971759881-7509013180667391853?l=lolakam.blogspot.com' alt='' /></div>రావు వేమూరిhttp://www.blogger.com/profile/06773447034279896994noreply@blogger.com2tag:blogger.com,1999:blog-2663432939971759881.post-67858569230267574882010-09-01T10:51:00.000-07:002010-09-01T16:25:57.587-07:00<span style="font-weight:bold;">విశ్వస్వరూపం</span> (గత సంచిక తరువాయి)<br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. లెక్కకు అందని కాలమానం</span><br /><br />వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు<br /><br />విశ్వం, సృష్టి ఎంతో పురాతనమైనవని పాశ్చాత్యులు మొన్నమొన్నటి వరకు ఒప్పుకోనే లేదు. బైబిలు ప్రకారం దేవుడు ఈ విశ్వాన్ని 5,000 ఏళ్ల క్రితం సృష్టించేడు. వారి దృష్టిలో దేవుడు మానవ స్వరూపుడు, మగ వాడు. <br /><br />విశ్వమూ, సృష్టీ ఆదిమధ్యాంతరహితం అని మనం అంటాం. ఆదిమధ్యాంతరహితుడయిన సృష్టికర్తని మానవ కాలమానం తోటీ, దైర్ఘ్య మానం తోటీ కొలవలేము. అయినా ఆ సృష్టి ప్రక్రియలని వర్ణించటానికి పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలు కావాలి. అందుకనే కాబోలు పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలంటే మనవాళ్లకి బొత్తిగా భయం లేదు. “పాశ్చాత్యులకి పెద్ద పెద్ద సంఖ్యలంటే భయమా?” అని మీరు నన్ను అడగొచ్చు. వాళ్లకి భయమో కాదో నాకు తెలియదు కాని, వాళ్ల పురాతన సంస్కృతిలో పెద పెద్ద సంఖ్యల ప్రస్తావనే లేదు; వాటి అవసరం వాళ్లకి వచ్చినట్లే లేదు. ఎందుకొస్తుంది? క్రైస్తవుల దృష్టిలో సృష్టికి ముందు ఏదీ లేదు. కనుక 5,000 ని మించిన పెద్ద సంఖ్య అవసరం వాళ్లకి తట్టి ఉండక పోవచ్చు - కనీసం కాలాన్ని కొలిచేటప్పుడు.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">1. రావణాసురుడి కథ</span><br />నా చిన్నతనంలో మా నాన్నగారు తమాషాకి ఒక కథ చెప్పే వారు. రావణాసురుడు కొన్ని వేల సంవత్సరాలు రాజ్యం ఏలేడని అంటారు కదా. రావణుడు పుట్టగానే ఎవ్వరో బ్రహ్మ దగ్గరకి ఈ వార్తని మోసుకెళ్ళి మనవడికి జాతకం రాయమని అడిగేరుట. బ్రహ్మ అప్పుడే కాలకృత్యాలు తీర్చుకుందుకని చెంబు చేత పుచ్చుకుని బైలుకి బయలుదేరుతున్నవాడు కావున, “ఈ పని అయిన తర్వాత ఆ పని చూద్దాం” అన్నాడుట. బ్రహ్మ పని ముగించుకుని తిరిగి వస్తూ ఉంటే, మరొకరెవ్వరో, “తాతా! నీ మనవడు చచ్చిపోయేడు” అని చావు వార్త చల్లగా అందించేరుట. మన కాలమానం ఎంత విస్తృతమైనదో ఊహించుకోటానికి ఈ కథ ఉపయోగపడుతుంది.<br /><br /><br /><span style="font-weight:bold;">2. హైందవ కాలమానం</span><br />మన కాలమానం ప్రకారం కలియుగం ఒక్కటే 432,000 సంవత్సరాలు నడుస్తుంది. కలియుగం కంటె ద్వాపరయుగం రెండింతలు, త్రేతాయుగం మూడింతలు, కృతయుగం నాలుగింతలు. ఈ నాలుగు యుగాలనీ కలిపి ఒక మహాయుగం అంటారు. అంటే ఒక మహాయుగం కలియుగం కంటే పదింతలు, లేదా 4,320,000 సంవత్సరాలు. ఆధునిక పరిభాషలో 4.32 మిలియను సంవత్సరాలు. మనందరికీ ఈ రోజుల్లో ఐన్‌స్టయిన్ సిద్ధాంతాలు కరతలామలకాలు అయిపోయాయి కనుక, పైన చెప్పిన ‘సంవత్సరాలు’ మన భూలోకం లెక్క ప్రకారం అని మరచిపోకండి. కనుక వీటిని ‘మానవ సంవత్సరాలు’ అందాం.<br /><br />కాని సృష్టి జరిపే బ్రహ్మ ఎక్కడో సత్యలోకంలో ఉంటాడు. అక్కడ సంవత్సరం పొడుగు వేరు. అక్కడ లెక్క ఇలా ఉంటుంది. సత్యలోకంలో పగటి పూటని ఒక కల్పం అనీ రాత్రి పూటని ఒక కల్పం అనీ అంటారు. ఒక పగలూ, ఒక రాత్రీ కలపగా వచ్చిన దినాన్ని విశేష కల్పం అంటారు.<br /><br />సత్యలోకంలో బ్రహ్మ కాలకృత్యాలు తీర్చుకుని “అక్కడి సూర్యోదయం” వేళకి సృష్టి మొదలు పెడతాడు. సాయంత్రం అయేసరికి సృష్టి లయమై పోతుంది. దీనినే ప్రళయం అంటారు. రాత్రి బ్రహ్మకి విశ్రాంతి సమయం. రాత్రి వేళప్పుడు మన మెదడు కలలు కంటూ ఎలా ‘విశ్రాంతి’ తీసుకుంటుందో అదే విధంగా బ్రహ్మ నిద్రపోతూన్నప్పుడు, మరునాటి సృష్టికి జరగవలసిన ప్రయత్నాలు జరుగుతాయన్నమాట. ఇటువంటి ప్రక్రియనే ఇంగ్లీషులో ‘రీ గ్రూపింగ్’ అంటారు.<br /><br />ఒక కల్పం పొడుగు 14 మన్వంతరాలు. ఒకొక్క మన్వంతరం 71 మహాయుగాల మీద కొంత చిల్లర. ఈ చిల్లర ఎక్కడనుండి వచ్చిందంటే – అదంతా ఒక సంక్లిష్టమైన లెక్క; ఇప్పుడు చెప్పటం మొదలు పెడితే అది పెడ దారి అవుతుంది, కాల యాపన అవుతుంది. ఏది ఏమైతే నేమి ఒక కల్పంలో 14*71 = 994 మహాయుగాలు. (ఇక్కడ నక్షత్రాన్ని గుణకారానికి గుర్తుగా వాడేను.) దీనికి పైన చెప్పిన చిల్లర కలిపితే 1 కల్పం = 1,000 మహాయుగాలు. చూశారా, దశాంశ పద్ధతిలో ఇమడ్చటానికి లెక్కని ఎలా కిట్టించేరో. ఒకొక్క మహాయుగం 4.32 మిలియను సంవత్సరాలు కనుక 1 కల్పం = 1,000 * 4.32 మిలియను = 4.32 బిలియను మానవ సంవత్సరాలు. (అమెరికాలో వాడే పద్ధతి ప్రకారం ఒక బిలియను అంటే 1 తర్వాత 9 సున్నలు. ఈ పద్ధతే ఇక్కడ వాడబోతున్నాను.)<br /><br />కనుక బ్రహ్మ పగలు 4.32 బిలియను, రాత్రి 4.32 బిలియను మానవ సంవత్సరాలు. లేదా సత్యలోకంలో ఒక దినం 8.64 బిలియను మానవ సంవత్సరాలు. ఇటువంటివి 360 దినాలు గడిస్తే అది ఒక సత్యలోకపు సంవత్సరం. (చూసారా, ఇక్కడ మన భూలోకంలో 360 రోజులు ఒక సంవత్సరం అవుతుంది కాని, మరే లోకం లోను అవాలని లేదు, సాధారణంగా కాదు. మానవ సంవత్సరాల పొడుగుని సత్యలోకపు సంవత్సరానికి అంటగట్టేం. దీనినే మానవ కేంద్ర దృక్పథం - anthropomorphic view - అంటారు. కాని ఇది మనకి ఇప్పుడు అనవసరం.) కనుక బ్రహ్మకి ఒక సంవత్సరం గడిచేసరికి ఈ భూలోకంలో 360 * 8.64 = 3.1104 ట్రిలియను సంవత్సరాలు. (అమెరికాలో వాడే పద్ధతి ప్రకారం ఒక ట్రిలియను అంటే 1 తర్వాత 12 సున్నలు.) <br /><br />బ్రహ్మ ఆయుర్దాయం 100 సత్య లోకపు సంవత్సరాలు, లేదా 311.04 ట్రిలియను సంవత్సరాలు. ఈ కాలాన్నే ‘పర’ అంటారు. ఇందులో సగం ‘పరార్ధం.’ మన బ్రహ్మకి ఏభై ఏళ్ళ వరకూ ఉన్న కాలం ప్రథమ పరార్ధం. మన ఇప్పటి బ్రహ్మ ఇప్పటి వయస్సు 51; కనుక మనం ఇప్పుడు ద్వితీయ పరార్ధంలో ఉన్నాం. ఈ 51 వ సంవత్సరాన్ని శ్వేత వరాహ కల్పం అంటారు. (మన భూలోకంలో ప్రభవ, విభవ, లాంటి పేర్లు ఉన్నట్లే, సత్యలోకంలో ప్రతి ‘ఏడు’ కి ఒక పేరు ఉందన్న మాట..) ఈ శ్వేత వరాహ కల్పంలో ప్రస్తుతం నడుస్తూన్న మన్వంతరం పేరు వైవశ్వత మన్వంతరం. ఈ వైవశ్వత మన్వంతరంలోని 28 వ మహాయుగంలోని కలియుగంలో, ప్రథమ పాదంలో ఉన్నాం. ఈ కలియుగం శ్రీకృష్ణ నిర్యాణంతో ఉరమరగా 5,000 ఏళ్ళ క్రితం మొదలైంది. ఈ ప్రథమ పాదంలోనే కలియుగం ఇలా మండిపోతోంది. ఇహ చతుర్ధ పాదంలో ఎలా ఉంటుందో మీ ఊహకి వదిలేస్తాను.<br /><br />పై పేరాలో ‘మన ఇప్పటి బ్రహ్మ ఇప్పటి వయస్సు’ అని వాడేను. చదువరులలో కుశాగ్రబుద్ధులు కొందరు, “మరొకప్పుడు మరొక బ్రహ్మ ఉండేవాడా?” అని అడగొచ్చు. అలా అడిగేవారికి పిట్టకథ ఒకటి చెబుతాను. సావధానంగా ఆలకించండి.<br /><br /><span style="font-weight:bold;">3. ఆష్టావక్రుడు, రోమహర్షుడు</span><br />ఒకనాడు స్వర్గలోకంలో ఇంద్రుడు చాల ఉషారుగా ఉన్నాడు. అప్పుడే రాక్షసుల మీద దండయాత్ర చేసి, వారిని హతమార్చి, విజయోత్సాహంతో ఉన్నాడేమో వ్యక్తి అఘమేఘాల్లోనే ఉన్నాడు. ఈ సందర్భాన్ని పురస్కరించుకుని ఒక విజయ స్థంబం – ఛ! స్థంబం ఏమిటి, మరీ భూలోకపు రాజుల్లా – ఒక పెద్ద భవనం నిర్మించటానికి సమకట్టేడు. (ధర్మరాజులవారు రాజసూయ యాగం చేసే ముందు మయ సభ నిర్మిచ లేదూ, అలాగన్న మాట.) వెంటనే విశ్వకర్మకి కబురు పెట్టేడు. విశ్వకర్మ ఇంద్రుడి ఆజ్ఞని శిరసావహించి రాజభవనానికి కావలసిన హంగులన్నీ కూర్చి ఒక దివ్యమైన కట్టడానికి రూపు రేఖలు దిద్దుతున్నాడు. కట్టబోయే భవనం నమూనాలు చూసినప్పుడల్లా ఇంద్రుడి మనస్సులో కొత్తకొత్తవి, పెద్దపెద్దవి అయిన ఊహలు మొలకెత్తటం మొదలెట్టేయి. తనంతటి వాడు తను. రాక్షసుల చేత మట్టి కరిపించిన తను. తన అంతస్తుకి తెస్సోడుతూన్న భవనమా? అందుకని భవనం చుట్టూ ఒక ఉద్యానవనం కావాలన్నాడు. విశ్వకర్మ ‘సరే’ అన్నాడు. తర్వాత వనంలో పాలరాతి లతాగృహం అన్నాడు. విశ్వకర్మ ‘సరే’ అన్నాడు. తర్వాత పాలరాతి గోడలమీద రత్నాలు తాపడం పెట్టాలన్నాడు. విశ్వకర్మ ‘సరే’ అన్నాడు. ఆ తర్వాత జలయంత్రాలు, అంబుస్పోటాలు కావాలన్నాడు ఇంద్రుడు. ఇలా అధికార మదాంధతతో రోజుకో కొత్త కోరిక వెలిబుచ్చటం మొదలు పెట్టేసరికి విశ్వకర్మకి విసుగు పుట్టుకొచ్చింది.<br /><br />విశ్వకర్మ రహశ్యంగా ఊర్ధ్వలోకమైన సత్యలోకానికి ప్రయాణమై వెళ్ళేడు. బ్రహ్మకి అసలు విషయం అవగాహన అయింది. పరిస్థితికి తగిన చర్య జరుగుతుందని నచ్చజెప్పి, విశ్వకర్మని దిగువకి పంపి తనేమో ఊర్ధ్వలోకమైన వైకుంఠానికి వెళ్ళేడు. అక్కడ విష్ణుమూర్తి కథ అంతా సావధానంగా విన్నాడు.<br /><br />మరునాడు ఇంద్రుడు సింహాసనారూఢుడై, అప్సరసల సాన్నిధ్యంలో ఆనంద డోలికలో ఊగిసలాడుతూ ఉన్న సమయంలో పట్టుమని పదేళ్లు కూడ నిండని ఒక బాలుడు ఒక చేతిలో దండం, మరొక చేత కమండలం, చంకలో కృష్ణాజినం, ముఖంలో దివ్యమైన తేజస్సుతో ఆస్థానంలో ప్రవేశించేడు. అతడు సకల విద్యా కోవిదుడని చెప్పకుండానే తెలుస్తోంది.<br /><br />ఇంద్రుడు ఆ బాలుడిని చూసి సింహాసనం దిగి ఎదురేగి స్వాగతం పలికేడు. అర్ఘ్యపాద్యాదులు ఇచ్చి యధోచితంగా అతిధిని సత్కరించి, “స్వామీ, తమరెవరో, తమ రాకకి కారణం ఏమిటో శలవియ్యండి” అంటూ వినయ విధేయతలతో అడిగేడు.<br /> <br />“ఓ, మహాబలీ! ప్రపంచంలో ఎక్కడా కనీ వినీ ఎరగని అత్యద్భుతమైన రాజప్రాసాదాన్ని నిర్మిస్తున్నావని నాలుగు నోట్లా విని విషయావలోకన చేసి పోదామని వచ్చేను. గతంలో ఏ ఇంద్రుడూ ఇటువంటి సౌధాన్ని నిర్మించలేదటగదా?”<br /><br />గర్వమదాంధతతో ఉన్న ఇంద్రుడు ఈ ముక్కుపచ్చలారని బాలుని ధిషణని పరాభవించటానికా అన్నట్లు, తూష్ణీంభావంతో, “వత్సా, ఎంతమంది ఇంద్రులని చూసేవేమిటి? అహ, ఎంతమంది ఇంద్రుల గురించి విన్నావేమిటి?” అని హేళనగా అడిగేడు.<br /><br />ఆ ప్రశ్నకి సమాధానంగా మందస్మిత వదనారవిందంతో ఆ బాలుడు ఇలా అన్నాడు.<br /><br />“దేవేంద్రా! కుమారా! సావధానంగా విను. నేను చాల మంది ఇంద్రులని చూసేను. నీ తండ్రి కశ్యపుడిని నాకు తెలుసు. బ్రహ్మకి కుమారుడు, నీకు తాత అయిన మరీచిని నాకు తెలుసు. ఆ బ్రహ్మ విష్ణుమూర్తి నాభి లోని కమలం నుండి ఉద్భవించటం నేను స్వయంగా ఎరుగుదును. ఆ మాటకొస్తే సాక్షాత్తూ ఆ విష్ణుమూర్తినే నేను ఎరుగుదును.<br /><br />“సృష్ట్యాది ప్రళయ పర్యంతం జరిగే కార్యక్రమాన్ని అంతా కళ్లారా చూసిన వ్యక్తిని నేను. ఒక సారి కాదు. పదే �