அதென்ன காலப்பயணம்?

காலப்பயணம் என்பது நாம் வாழும் நிகழ்காலத்தில் இருந்து, இறந்த காலத்திற்கோ அல்லது எதிர்காலத்திற்கோ செல்வது!

இறந்த காலத்துக்கும் எதிர்காலத்துக்கும் செல்வதா? அதெப்படி சாத்தியம்?

அறிவியலின்படி அது சாத்தியம்தான். ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் அவர்களின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டில் (Special Relativity Theory) இதற்கான பதில் கிடைக்கிறது. டைம் ஃபிரேம், பாரடாக்ஸ், வார்ம் ஹோல், என்றெல்லாம் ஒருபுறமும், பாரலல் யுனிவர்ஸ் என்று மற்றொரு புறமும் இழுத்துக்கொண்டு போகிறது...! ஒவ்வொன்றாக எனக்கு தெரிந்தவரை விளக்குகிறேன்.

வாருங்கள் காலவெளியில் கலப்போம்...

ஐன்ஸ்டைனின் (Theory of Relativity) சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி, நேரம் என்பது நிரந்தரமானதோ, ­நிலையானதோ அல்ல. அது பார்ப்பவரை (observer) பொறுத்து மாறுபடுகிறது என்கிற மாபெரும் கருத்தை, சிலபல உதாரணங்களோடும், பக்கா கணக்குகளோடும் ஐன்ஸ்டைன் நிரூபித்தபோது அறிவியல் உலகம் திகைத்துப்போனது. அவர் காலத்துக்கு முன் சிலர் உருவாக்கி வைத்திருந்த சித்தாந்தங்கள் எல்லாம் சிதறிப்போனது.

ஆமாம்... ஐன்ஸ்டைன் தியரியின்படி ஒளிவேகத்திற்க்கு அருகாமையில் பயணிக்கும் ஒருவருக்கும், சாதாரண பூமியில் வசிக்கும் இன்னொருவருக்கும் வயது வித்தியாசம் அதிகமாகிக்கொண்டே போகும்! அதாவது பூமியில் உள்ளவருக்கு காலம் வேகமாக ஓடும்.. வயதும் அதிகரிக்கும்.  ஒளிவேகத்தில் பயணிப்பவரின் காலம் மெதுவாக ஓடும்,  அதெப்படி ? ஏன் ? என்பதை நிறைய உதாரணங்களோடு விரிவாகவே பார்ப்போம்...

ஐன்ஸ்டைனே துணை  

நாம் வாழும் இப்பிரபஞ்சத்தில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட உச்சகட்ட வேகம் என்பது ஒளிவேகம்தான் ! ஒளியின் வேகம் செகண்டுக்கு கிட்டதட்ட 3 இலட்சம் கிலோமீட்டர்கள். (299,792 KM/S) இந்த வேகத்தை வைத்துதான் அனைத்தும் கணக்கிடப்படுகிறது.  ஒளிவேகம் ஒரு நிமிடத்திற்கு எவ்வளவு? கணக்கிட்டுப்பாருங்களேன். இப்படியான வேகத்தில் ஒரு வருடத்திற்கு ஒளி கடக்கும் தூரம்தான் ஒரு ஒளி வருடம் எனப்படுகிறது! அந்த வேகத்திலோ அல்லது அதற்கு அருகாமை வேகத்திலோ நம்மால் பயணிக்க முடிந்தால், காலப்பயணம் என்பது சாத்தியமே !

ஒகே...! மேட்டருக்கு வருவோம். காலப்பயணம் என்பது நிகழ்காலத்தில் இருந்து எதிர்காலத்துக்கோ, அல்லது கடந்த காலத்துக்கோ செல்வது. எதிர்காலத்துக்கு செல்வது (Positive Time Frame) அறிவியல் சமன்பாடுகளின்படி சாத்தியமே. ஆனால், கடந்த காலத்திற்கு (Negative Time Frame)  செல்வதில் சில குழப்பங்கள் உள்ளது?

முதலில் எதிர்காலத்தை பார்ப்போம். 

எதிர்கால பயணம்! (Travelling to the future)

நாம் தற்போது கணக்கிட்டுக்கொண்டிருக்கும் ஒளி வேகத்துக்கு அருகாமை வேகத்தில் எதிர்காலப்பயணம் என்பது சாத்தியமே. ஆம். ஒரு உதாரணம் பார்ப்போமா ?

கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். உங்கள் வயது 30. ஒரு விநாடிக்கு 2,50,000 கிமி கடக்கும் ஒரு சூப்பர் ராக்கெட்டில் நீங்கள் பயணிக்கிறீர்கள் என வைத்துக்கொள்வோம். கிட்டதட்ட நான்கரை வருடங்கள் அந்த பயணம் நீள்கிறது. பயணத்தை முடித்துக்கொண்டு பூமிக்கு வந்தால். உங்களுடைய வயதில் அந்த நான்கரை வருடங்கள் மட்டுமே கூடியிருக்கும், உங்கள் கடிகாரம் காலண்டர் எல்லாவற்றிலுமே இதேதான் நடந்திருக்கும்.

ஆனால், பூமி கிட்டத்தட்ட 11.08 வருடங்கள் முன்னோக்கி சென்றிருக்கும்.. ஆமாம் நீங்கள் கிட்டதட்ட 7 வருடங்கள் முன்னோக்கி சென்றிருப்பீர்கள். ஆனால் உங்கள் வயது, உங்கள் கடிகாரம், உங்கள் காலண்டர் எல்லாம் அந்த 4.5 வருடங்கள்தான் காட்டும். 

அதே நேரம் பூமியில் உள்ள கடிகாரமும் காலண்டர்களும் பூமியின் நேரப்படி காலத்தை கடந்திருக்கும் (Earth Time) இதெல்லாம் ஏதோ மாயாஜால படங்களில் வரும் காட்சிகள் போல உள்ளது அல்லவா? ஆனால். இதெல்லாம் அறிவியலின்படி உண்மை !

இங்கு இன்னொரு கேள்வி வரலாம்! எனக்கு தற்போது 34.5 வயது, அப்படியென்றால் என் வயதொத்த என் சக நண்பனின் வயது என்னவாக இருக்கும்? நிச்சயம் அவர் உங்களைவிட 7 வருடம் மூத்தவராக இருப்பார். அவருக்கு வயது 42 ஆகியிருக்கும்! இதுதான் காலப்பயணத்தின் ஒரு சுவாரஸ்ய முரண்பாடு. இதை முழுவதும் அறிந்துக்கொள்ள ஐன்ஸ்டைனின் ரிலேட்டிவிட்டி தியரி முழுமையாக புரியவேண்டும்.

ஒளியின் வேகத்துக்கு அருகில் செல்லும்போது நாம் நம்முடைய எதிர்காலத்துக்கு செல்கிறோம். அதாவது பூமியில் ஒரு நாள் என்பது ஒளிவேகத்தில் பிரயாணிப்பவருக்கு 3 நாட்களாக இருக்கும். இதெப்படி? சுருக்கமாக சொல்ல முயற்சிக்கிறேன்.

உங்கள் கடிகாரம் சரியாகத்தான் ஓடும், வயதும் சரியாகத்தான் ஆகும். ஆனால் அதிவேகம் என்பது அனுக்கருக்களுக்குள் நிகழ்த்தும் ஆச்சர்யம் உங்களை பின்னோக்கி இழுக்கிறது. ஆம் ! வேகம் அதிகமாக அதிகமாக நம்முடைய எடை (Mass) கூடுகிறது.  எப்படி கூடுகிறது? பார்ப்போம்...

இயக்க ஆற்றல் என்றொன்று உண்டு, ஒரு பொருளை இயக்க ஆற்றல் வேண்டும், நாம் கொடுக்கும் அந்த ஆற்றல் என்னவாகிறது என்று யோசித்திருக்கிறோமா? அது (Kinetic Energy) பொருளின் எடையில் இணைந்துக்கொள்ளும். அதுதான் இயக்க ஆற்றல்! உதாரணத்துக்கு, 50 கிராம் எடைகூட இல்லாத துப்பாக்கி குண்டு நம் உடலை துளைத்து நம்மை கொல்வது எப்படி?

துப்பாக்கி குண்டுக்கு இயக்க விசையை துப்பாக்கியின் ஸ்ப்ரிங் கொடுக்கிறது, குண்டை அது அழுத்தித்தள்ளும்போது அந்த இயக்கவிசை (Kinetic Energy) ஆற்றலாக மாறி, அது அந்த குண்டின் (mass) நிறையை அதிகரிக்கிறது, நம் கையால் துப்பாக்கி குண்டை எறிந்து ஒருவரை கொல்ல முடியாது. கையால் கொடுக்கப்படும் இயக்க ஆற்றல் மனிதனின் தோலை ஊடுருவி எலும்பை சிதைக்கும் அளவுக்கு போகாது. புரிந்துக்கொள்ள இது ஒரு எளிதான உதாரணம்! ஒகே.. விஷயத்துக்கு வருவோம்.

இதே விளைவுகள்தானே ஒளி வேகத்தில் பயணிக்கும் பொருட்களுக்கும்...  

கைனெட்டிக் எனர்ஜி எப்படி நிறைய கூட்டுகிறது என்பதற்கான துப்பாக்கி குண்டு உதாரணம் ! 

ஆனால்! அணுத்துகள்களை தவிர வேறு எதுவும் ஒளி வேகத்தில் பயணிக்க முடியாது என்கிறார்கள்... ( கவனத்தில் கொள்ளுங்கள்.. இங்கு நாம் பார்க்கும் உதாரணங்கள் எல்லாமே ஒளிக்கு அருகாமை வேகம்தான்) அதற்கான காரணம் என்னவெனில்? ஒளி வேகத்தை நெருங்கும்போதே அந்த பொருளின் Mass அதாவது எடை அதீதமாக கூடும். ஒளி வேகத்தை தொட்டுவிட்டால்! அந்த பொருளுடைய எடை அளவிட முடியாத அளவுக்கு (Infinite) ஏறிவிடும்.. ஒவ்வொரு மைக்ரோ செகண்ட்களுக்கும் அதன் நிறை கூடிக்கொண்டே போகும் ! அதானால்தான் ஒளி வேகத்தில் பயணிப்பது சாத்தியமில்லை என்கிறார்கள்!

எடை கூடக்கூட நாம் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக சுருங்குகிறோம் என்று சொன்னேன் அல்லவா? அப்படி சுருங்கும்போது என்னவாகும்? நமக்கு வயதாவது தாமதமாகும், மெதுவாக மூச்சி விடுவோம், உடலுக்குள் உள்ள இயக்கங்கள் அனைத்தும் மெதுவாக நடக்கும். உதாரணத்துக்கு இப்படி வைத்துக்கொள்வோம். பெரியவனில் இருந்து சிரியவனாகிறோம்.

பயணத்தை முடித்துக்கொண்டு, படிப்படியாக வேகம் குறைத்து, பூமிக்கு வருகிறோம் என்றால். நாம் சுருங்கியது, எடை அதிகமானது எல்லாம் மீண்டும் பழைய நிலைக்கு திரும்பும் (Restore) அப்போது அந்த பயணத்தால் ஏற்பட்ட வயது வித்தியாசம் மட்டும் நம்முடன் இருக்கும். இளைமையாகவே பூமிக்கு வந்து சேர்வோம். பூமியில் நாம் விட்டுச்சென்ற நம்முடைய சகவயது நண்பர்களுக்கு நம்மைவிட அதிகமாக வயதாகியிருக்கும். இதை பூமியில் உள்ளவர்கள்தான் உணர முடியும், நம்முடன் பயணம் செய்தவர்களுக்கு எதுவும் புரியாது, அவர்களுக்கு இது சாதாரணமாகத்தான் தெரியும். இந்த எடை அதிகரித்தது சுருங்கியது எல்லாமே அவர்களுக்கு ஒரு மேட்டராக இருக்காது.

பார்ப்பவரை பொறுத்துதான் (Observer) நேரம் என்பது மாறுபடுகிறது என்பது ஆணித்தரமான உண்மை. இதற்கு ஐன்ஸ்டைன் சொல்லும் சிறு உதாரணத்தை பார்ப்போம்.

300 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் ஒரு ரயில் போகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். நாம் சாலையில் நின்று அந்த ரயிலை பார்க்கிறோம். ரயில் போகும் திசையில் ரயிலுக்குள் உள்ள ஒரு சிறுவன் ஒரு பந்தை எறிகிறான். அந்த பந்தின் வேகம் 60 கிமி என்று வைத்துக்கொள்வோம். நமக்கு அந்த பந்தின் வேகம் என்ன ? அந்த சிறுவனுக்கு அந்த பந்தின் வேகம் என்ன ?

நமக்கு ரயிலின் வேகம்  + பந்தின் வேகம் இரண்டும் சேர்த்து 300+60=360 கிலோமீட்டர்கள் ! 

வெளியில் இருந்து பார்க்கும் உங்களுக்கு ரயிலின் வேகம், அந்த பந்தின் வேகமும் சேர்ந்துதான் கணக்கிடப்படும். ஆனால் உள்ளே விளையாடிக்கொண்டிருக்கும் சிறுவனுக்கு அந்த பந்தின் வேகம் எவ்வளவு இருக்கும் ? ஜஸ்ட் 60 கிமிதானே ! இதுதான் (observer) பார்ப்பவர் கோணத்தில்தான் நேரம் என்பது மாறுபடுகிறது என்கிறார் ஐன்ஸ்டைன் !

ரயிலுக்குள் பயணிப்பவருக்கு அந்த பந்து 1 கிமி பயணிக்க ஆகும் நேரம் கிட்டத்தட்ட 1 நிமிடம். ஆனால் வெளியில் இருந்து பார்ப்பவருக்கு பந்தின் வேகம் 300 + 60 = 360 கிமி. புரிகிறதா ? இப்போது யோசித்துப்பாருங்களேன் Observer க்கு அந்த பந்தின் வேகமும் அது இலக்கை சென்றடைய எடுத்துக்கொள்ளும் நேரமும் என்னவென்று ?

கணக்கிட்டு பாருங்களேன், ரயிலுக்குள் பந்தை எறிபவருக்கு பந்து ஒரு கிமி தூரம் பயணிக்க ஒரு நிமிடம் ஆகும், அதே வெளியில் இருந்து பார்ப்பவருக்கு அந்த பந்து ஒரு கிமி பயணிக்க 6 விநாடிகள் மட்டுமே ஆகும். கொஞ்சம் மண்டையை குழப்பிக்கொண்டு யோசித்துப்பாருங்கள் புரியும், விடை கிடைக்கும். இதே விளைவுகள்தான் அதிவேகத்தில் விண்வெளிக்கு சென்று திரும்பும் ஆட்களுக்கும் ஏற்படுகிறது. Observer க்கு காலம் மிக வேகமாகவும், ரயிலுக்கும் பயணிப்பவருக்கு காலம் மெதுவாகவும் செல்வதை சொல்ல இந்த உதாரணத்தை சொல்லியிருக்கிறேன்.

“டைம் டிராவல், இறந்த காலம், எதிர்காலம் என்றெல்லாம் அடிச்சி விடுறீங்களே இதுக்கெல்லாம் ஆதாரம் இருக்கா?“ உங்களுக்குள் இப்படி கேள்வி எழலாம்! பதில், ஆதாரம் உண்டு என்பதுதான்.

ஐன்ஸ்டைன் சமன்பாடுகளை உபயோகித்து, துகள்களை அதிவேகத்துக்கு உட்படுத்தி இந்த சோதனைகளை செய்துப் பார்த்தார்கள். ஆம். அந்த துகள்களின் ஆயுள் அதிகரித்தது. அறிவியல் உலகம் நம்பமுடியாமல் மண்டையை பிய்த்துக்கொண்டது. இது ஒளிவேகத்துக்கு அருகாமை வேகத்தில் செய்யப்பட்ட ஆய்வு.

ரஷ்யாவை சேர்ந்த விண்வெளி வீரர் “செர்கெய் கரிக்கலாவ் ” Sergei Krikalev என்பவர் 1998 ல் "இண்டர்நேஷனல் ஸ்பேஸ் ஸ்டேஷன்" என்றழைக்கப்படும் சர்வதேச விண்வெளி ஆராய்ச்சி மையத்துக்கு சென்றார், ஆராய்ச்சிக்காக. அவர் அங்கு தங்கியிருந்தது. கிட்டதட்ட 803 நாட்கள், 9 மணி நேரம், 39 நிமிடங்கள். அத்தனை நாட்களும் அந்த சர்வதேச விண்வெளி ஆய்வு மையம் பூமியை சுற்றிக்கொண்டுதான் இருந்தது என்ன வேகம் தெரியுமா ? ஒரு விநாடிக்கு 7.71 கிலோமீட்டர்கள்!

ரஷ்ய விண்வெளி வீரர் Sergei Krikalev

இந்த வேகத்தில் அவர் இடைவிடாமல் கிட்டத்தட்ட 803 நாட்கள் சுற்றிவிட்டு பூமிக்கு வந்தார். வந்தபோது பூமியில் உள்ள நேரத்தைவிட அவர் 0.02 விநாடிகள் முன்னேறி இருந்தார். முதல் காலப்பயண ஆதாரம் இதுதான். டைம் டைலரேஷன்! இதுவரை விண்வெளியில் அதிக நாள் தங்கியவர் என்கிற பெருமையும், முதல் காலப்பயண சாட்சி என்கிற பெருமையும் Sergei Krikalev க்கு கிடைத்தது.

இந்த வேகத்திற்கு இந்த அளவு விளைவுதான் நேரும். பெரிய விளைவுகள் வேண்டும் எனில் ஐன்ஸ்டைன் சொல்வதை போல ஒளிக்கு அருகாமை வேகத்தில் பயணிக்க வேண்டும். அப்படி பயணித்தால் மட்டுமே நீங்கள் அந்த வித்தியாசத்தை உணர முடியும் !

இதைத்தாண்டி, வார்ம் ஹோல், ப்ளாக் ஹோல், பாரடாக்ஸ் என புரியாத சங்கதிகள் நிறைய உண்டு. அடுத்தடுத்த பாகங்களில் பார்ப்போம் 

நாம் தற்போது பார்த்தது பாசிட்டிவ் டைம் ஃபிரேம், அதாவது எதிர்காலத்துக்கு பயணிப்பது. இதிலேயே நெகட்டிவ் டைம் ஃபிரேம் என ஒன்று உண்டு. அதுதான் கடந்த காலத்திற்கு பயணிப்பது ! அதைப்பற்றி வருகிற பகுதிகளில் பார்ப்போம்.

டைம் டிராவல் என்பதை மையப்படுத்தி நிறைய ஹாலிவுட் படங்கள் உண்டு. நமக்கெல்லாம் நன்றாக தெரிந்த டெர்மினேட்டர் படம் கூட டைம் டிராவல் சம்மந்தப்பட்ட கதைதான். அதைப்பற்றி அடுத்த கட்டுரையில் பார்ப்போம் !