உலக இயற்பியல் ஆண்டு 2005

2005 ஆம் ஆண்டை உலக இயற்பியல் ஆண்டு (World year of Physics 2005) என ஐக்கிய நாடுகள் அவை அறிவித்தது. 1905 ஆம் ஆண்டில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் நான்கு ஆய்வு கட்டுரைகளை வெளியிட்டதன் நூற்றாண்டு நிறைவைக் குறிக்கும் வகையில் உலக இயற்பியல் ஆண்டு கொண்டாடப்பட்டது. சார்பியல் கொள்கை, பிரவுனியன் இயக்கம், ஒளி மின் விளைவு, ஒளிக் குவையமாக்கம் ஆகிய நான்கு ஆய்வுகளும் இயற்பியலில் மாபெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தின.

இயற்பியல் ஐன்ஸ்டீனின் கண்டுபிடிப்புகள் உருவாக்கிய பெரும் மாற்றங்கள் குறித்து இவ்வாண்டில் பன்னாட்டு அளவில் விவாதிக்கப்பட்டது. மேலும் 21 ஆம் நூற்றாண்டில் இயற்பியல் சந்திக்கவிருக்கும் அறைகூவல்கள் குறித்தும் நடப்பாண்டில் கருத்துப் பரிமாற்றம் பன்னாட்டு அளவில் பரவலாக மேற் கொள்ளப்பட்டன. பல்வேறு அறிவியல் துறைகளில் இயற்பியல் நிகழ்த்திவரும் மாற்றங்கள் பற்றியும் உலகமுழுவதும் அறிவியல் அறிஞர்கள் விவாதித்தார்கள்.

வரலாறு
இயற்பியல் இயற்கையையும் புறநிலை உலகையும் முழுமையாகப்  புரிந்து கொள்ள உதவு அடிப்படையான அறிவியலாகும். இன்றைய தொழினுட்பத்தின் பெரும்பகுதி இயற்பியலின் பயன்பாடுகளால் உருவாகியதே ஆகும். உலகளாவிய நிலையில் இயற்பியல் சார்ந்த விழிப்புணர்வை உயர்த்தல், அப்புலத்தின் பெருவளர்ச்சிகளைக் கொண்டாடுதல் எனும் இரு நோக்கங்களுக்காக பன்னாட்டு தூய, பயன்முறை இயற்பியல் ஒன்றியம் 2005ஆம் ஆண்டை உலக இயற்பியல் ஆண்டாகக் கொண்டாடுவதென தீர்மானம் நிறைவேற்றியது. பிறகு இத்தீர்மானம் ஐக்கிய நாடுகள் அவையாலும், ஐக்கிய அமெரிக்கப் பேராயத்தாலும் ஏற்கப் பட்டு வழிமொழியப்பட்டது.

ஆன்னசு மிராபிலிசு 
கடந்த நூறு ஆண்டுகளாக இயற்பியலின் மெய்யியலில் ஏற்பட்டுள்ள மாற்றங்களுக்கான 2005 ஆண்டு குறிப்பிடத்தக்க ஆண்டாக அமைகிறது. இம்மாற்றங்கள் 1905ஆம் ஆண்டில் ஐன்சுட்டீன் வெளியிட்ட பின்வரும் நான்கு ஆய்வுக் கட்டுரைகளுடன்  தொடங்கின. இவை பிரவுனிய இயக்கம், சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடு , ஒளிமின் விளைவு, ஒளியாற்றல் குவையமாக்கம் ஆகிய நான்குக் கருத்துப் படிமங்களை அறிமுகப்படுத்தின. இந்நிகழ்வு குவைய இயக்கவியலை உருவாக்கி வளர்க்கப் பேருந்துதல் தந்தது.  E = mc2 என்ற பொருள்-ஆற்றல் சமன்பாட்டைப் பெற்றெடுத்த்து. இவை "Annus Mirabilis கட்டுரைகள்" என வழங்கப்படுபவை. ஏனெனில் இவை 1905ஆம் ஆண்டை இயற்பியலின் விந்தையாண்டாக மாற்றியவையாகும்.

பெரும்பாலான இயற்பியலார் முதல் மூன்றை நோபல் பரிசு பெறுமளவுக்குச் சிறப்பானவையாகக் கருதிட, நான்காவதான ஒளிமின் விளைவே நோபெல் பரிசை வென்றது. இந்தக் கட்டுரைகளின் சிறப்பே என்னவென்றால், கோட்பாட்டு இயற்பியலில் இருந்தே ஏரணமுறைப்படி செய்முறை முடிவுகளைத் தெளிவாக  விளக்கியமைதான் எனலாம். இது பிறகு பல பத்தாண்டுகளாக இயற்பியல் அறிஞகளை வியப்பிலாழ்த்தியது.

ஒளிமின் விளைவு
முதல் ஆய்வுக் கட்டுரை ஆற்றல் குவையம் எனும் கருத்துப் படிமத்தை முன்மொழிந்தது. அதைப் பயன்படுத்தி ஒளிமின் விளைவு நிகழ்வை எப்படி விளக்கமுடியும் எனக் காட்டியது. ஆற்றல் குவையம் பற்றிய எண்ணக்கரு, மாக்சு பிளாங்கின் கரும்பொருள் கதிர்வீச்சு விதியைக் கொணர, பின்னவர் பயன்படுத்திய ஒளிர்வு ஆற்றல் ”குவையம்” எனும் இடைவிட்டு அமையும் சிறுசிறு அளவுகளிலேயே உறிஞ்சவோ உமிழவோ முடியும் என்ற கற்பிதத்தில் இருந்து பெற்றதாகும். ஐன்சுட்டீன் ஒளியை இடைவிட்டுஅமையும்  ஆற்றல் குவைகளாகக் கொள்ளும்போது எப்படி புதிராக இருந்த ஒளிமின் விளைவை எளிதாக விளக்கமுடியும் எனக் காட்டினார்.

ஒளிக்குவைய எண்ணக்கரு ஒளியின் அலைக்கோட்பாட்டுடன் முரண்பட்டது. ஒளிசார்ந்த அலைக்கோட்பாடு, ஜேம்சு மாக்சுவெல்லின் மின்காந்தவியல் சமன்பாடுகள் தரும் நடத்தையை விளக்கும் ஆற்றலின் ஈறிலாத பிரிதிறக் கற்பிதத்தைச் சார்ந்து உருவாகியதாகும். செய்முறைகள் ஐன்சுட்டீனின் ஒளிமின் விளைவுச் சமன்பாடுகள் துல்லியமானவை என நிறுவிய பிறகும் அவருடைய விளக்கம் எல்லோராலும் பொதுவாக ஏற்கப்படவில்லை. என்றாலும், 1921ஆம் ஆண்டளவில் இவருக்கு நோபெல் பரிசளிக்கும் மேற்கோளில் அவரது ஒளிமின் விளைவு ஆய்வுக்காகத் தரப்படுவதாக வெளியிட்ட பிறகே,  பெரும்பாலான அறிவியலார் ஒளிக்குவையம் இருக்கமுடியும் என்பதை ஒப்புக் கொண்டனர். குவைய இயக்கவியல் வளர்ந்து முதிர்வுற்ற பிறகே ஒளிமின் விளைவின் முழுக்காட்சியையும் பெறமுடிந்தது.

பிரவுனிய இயக்கம்

அந்த ஆண்டின் அவரது இரண்டாம் ஆய்வுக் கட்டுரை பிரவினிய இயக்கத்தில் துகள்களின் இடப்பெயர்ச்சி நெறியம், (Vector) நிரல் சதுர வேர் மதிப்புக்  கோவை உருவாக்கும்  நிகழ்தகவுப் படிமத்தைச் சார்ந்துள்ளதை முன்மொழிந்தது.  அப்போது எதிர்க்கப்பட்ட பாய்ம இயக்க்க் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, அதுவரை கண்டுபிடிக்கப்பட்டு பல பத்தாண்டுகளாகியும் விளக்கப்படாமல் இருந்த இந்த நிகழ்வை நிறைவாக விளக்கி, அணுக்களின் நிலவலுக்கான செய்முறைச் சான்றையும் காட்டினார். இது அப்போது எதிர்ப்பில் இருந்த புள்ளியியல் இயக்கவியலுக்குப் பெரும் மதிப்பூட்டியது.

இதற்கு முன்பு அணுக்கள் பயன்மிக்க கருத்துப்படிமங்களாகவே கருதப்பட்டன. ஆனால் இயற்பியலாரும் வேதியியலாரும் அணுக்கள் உண்மையாக நிலவும் உருப்படிகளா எனச் சூடான விவாதத்தில் இறங்கி  இருந்தனர். ஐன்சுட்டீனின் அணுநடத்தை பற்றிய புள்ளியியல் விளக்கம் செய்முறை வல்லுநர்களுக்கு அவற்றை நுண்ணோக்கியால் எண்ணிட ஒரு வழிமுறையை உருவாக்கித் தந்தது. அணுவெதிர்ப்புச் சிந்தனைப் பள்ளியின் தலைவர்களில் ஒருவரான வில்கெல்ம் ஆசுட்வால்டு,  ஆர்னால்டு சோமர்ஃபீல்டு அவர்களிடம் தான்   ஐன்சுட்டீனின் பிரவுனிய இயக்க விளக்கத்தால் அணுநம்பும் கூட்டத்தில் சேர்ந்துவிட்டதாகக் கூறினாராம்.

சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடு

அந்த ஆண்டின் ஐன்சுட்டீனின் மூன்றாம் ஆய்வுக் கட்டுரை ஓர் உயர்திறத்  தன்னுள்ளடக்கமான ஆய்வாகும். இதை உருவாக்க வேறு மேற்கோள்கள் என எவற்றையும் அவர் பயன்படுத்தவில்லை. இந்த ஆய்வில் ஐன்சுட்டீன் காலம், தொலைவு, பொருண்மை, ஆற்றல் ஆகிவற்றின் உறவுசார்ந்த கோட்பாட்டை மின்காந்தவியலோடு பொருந்துமாறு உருவாக்கினார். ஆனால்  இதில் இவர் ஈர்ப்புவிசையைக் கருதவில்லை.

ஐன்சுட்டீனின் விளக்கம் இரு எடுகோள்களில் இருந்து உருவாகிறது: முதல் எடுகோள் கலிலியோவின் ஒருவருக்கொருவர் நிலையான சார்பு விரைவுகளில் செல்லும் அனைத்து நோக்கர்களுக்கும் இயற்பியல் விதிகள் ஒன்றுபோலவே அமையும் என்ற எண்ணக்கருவாகும். இரண்டாம் எடுகோள்  எந்தவொரு நோக்கருக்கும் ஒளியின் விரைவு ஒன்றுபோலவே அமையும் என்பதாகும்.

இந்த இரண்டாம் எடுகோள் மைக்கேல்சன்-மோர்லி செய்முறை அறிவியலில் உருவாக்கிய சிக்கலைத் தவிர்த்தது.

தனித்த காலமும் தனித்த வெளியும் ஒளியின் தனித்த நிலையான விரைவுடன் பொருந்திவராததால் குறிப்பிடத்தக்க பல தொடர்ச்சியான விளைவுகளைக் கொண்டதாகும்.. எனவே இந்தக் கோட்பாடு ஏராளமான முரண்புதிர்களை எழுப்பியது. அதனால் கோட்பாட்டைப் பொருளற்றதாகியது. மேலும் இது ஐன்சுட்டீனையும் கேலிப்பொருளாக்கியது. என்றாலும் அவர் இந்தத் தோற்றநிலை  முரண்பாடுகளையெல்லாம் பின்னர் கவனமாகக் கருதிப்பார்த்து அந்தச் சிக்கல்களை எல்லாம் தீர்த்துவைத்தார்.

தொடர்விளைவுகள்

ஐன்சுட்டீனின் சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடு புதுவகை இயற்பியலை முன்வைத்தது. இது ஐசக் நியூட்டனின் நுண்கலனக் கணிதம் உருவாக்கிய செவ்வியல் இயக்கவியலில் இருந்து பேரளவில் வேறுபட்டது. ஒளிமின் விளைவு ஆய்வு குவைய இயக்கவியலைக் கிளர்ந்தெழச் செய்தாலும்  உறுதியின்மை நெறிமுறை கருதுப்படிமத்தை இயற்பியல் உலகில் அறிமுகப்படுத்திய குவைய இயக்கவியலை முழுமையற்றதாகக் கருதினார்.  அவரது தீர்வியல்புக் கண்ணோட்டத்தை " அவர் (கடவுள்) தாயம் ஆடமாட்டார் என நான் நம்புகிறேன்]." என்ற பெயர்பெற்ற மேற்கோளில் இருந்து அறியலாம். அவர் குவைய இயக்கவியலை, குவையப் புலக் கோட்பாடு, பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு, மின்காந்தவியல் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணக்க முயலும் ஒன்றிய புலக் கோட்பாட்டிற்கு வைக்கும் வெடியாகக் கருதினார்.என்றாலும், குவைய இயக்கவியல் வெற்றிகரமாக இயற்பியல் நிகழ்வை முன்கணிப்பதை அவர்மறுத்ததில்லை.

அவரது ஒன்றிய புலக் கோட்பாட்டுக்கான ஆர்வம் இன்றும் மங்காமல்  குவைய இயக்கவியல், சரக் கோட்பாடு,  மீக்கடத்துமை ஆகிய புலங்களில் தொடர்கிறது. இயற்கை மெய்யியலில், ஐன்சுட்டீனின் 1905ஆம் ஆண்டு ஆய்வுகளால், ஏற்பட்டுள்ள தனிநிலைக் கோட்பாட்டில் இருந்து உறுதியின்மை மற்றும் சாபுடைமைக் கோட்பாட்டுக்கான அடிப்படைப் பெயர்ச்சியை அல்லது கோட்பாட்டுச் சட்டக மாற்றத்தை இந்த ஆண்டு குறிக்கிறது.

சிறப்பு விழாக்கள்

 அமெரிக்காவில் மேரிலாந்துப் பல்கலைக்கழகக் கல்லூரி சிமித்சோனியன் நிறுவனத்துடனும் நாசாவின் கோடார்டு விண்பறத்தல் மையத்துடனும் இணைந்து விரிவுரைகளும் இருப்பிடத் திட்டங்களும் உட்பட்ட பல்வேறு செயல்பாடுகளை நிறைவேற்றியது.
 பெர்லின் நகரில் பெயர்பெற்ற அண்டர் டென் இலிண்டன் பொலிவார்டின் ஒரு பகுதியில் பதினாறு மாபெரும் செந்நிற E'கள் நிறுவப்பட்டன. "ஐன்ஸ்டைன் மைல்" எனப்பட்ட இந்த E's, 2005 ஏப்பிரல் முதல் செப்டம்பர் வரை ஆல்பெர்ட் ஐன்சுட்டீனின் கோட்பாடுகள், வாழ்க்கை நிகழ்ச்சிகள் சார்ந்த தகவல்களுடன் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது.
 எகிப்தில் அலெக்சாந்திரியா நூலகம், ஐன்சுட்டீன் கருத்தரங்கை ஏற்பாடு செய்து ஒருங்கிணைத்தது.
 சான் மரீனோ ஒரு €2 கொண்டாட்ட நாணயத்தை வெளியிட்டது.
 செக் குடியரசு, கடானில் உள்ள கிர்விட்சர் நாள் 2005 ஐன்சுட்டீன் கோட்பாடுகளுக்காகக் காணிக்கையாக்கப்பட்டது.
 கனடா, வாட்டர்லூவில் உள்ள கோட்பாட்டு இயற்பியல் சுற்றளவு நிறுவனம் செப்டம்பர் 30இல் இருந்து அக்டோபர் 23வரை ஐன்சுட்டீன் திருவிழாவை விருந்தோம்பியது.
 ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனம் 2005 டிசம்பர் 1ஆம் நாளன்று ஐன்சுட்டீனுக்கு அப்பால் வைய விரிவு வலைப்பரப்புதல் எனும் நிகழ்வை ஒருங்கிணைத்தது.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள் 
 உலக இயற்பியல் ஆண்டு 2005 அதிகாரப்பூர்வ இணையத்தளம் 
 இயற்பியல்.ஓர்க்
 

இயற்பியல்
ஐக்கிய நாடுகள் கடைப்பிடிப்புக்கள்
2005 நிகழ்வுகள்
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்