ஈர்ப்பு அலை

இயற்பியலில் ஈர்ப்பு அலை (Gravitational wave) என்பது வெளிநேர வளைவில் ஏற்படும் குற்றலைகள் ஆகும். இவை உற்பத்தியில் இருந்து வெளிநோக்கி அலை போல் பரவிச்செல்லும். இக்கோட்பாடு 1915 ஆம் ஆண்டில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனினால் அவருடைய பொதுச் சார்புக் கோட்பாடு மூலம் முன்கணிக்கப்பட்டது. இவரது கோட்பாட்டின்படி ஈர்ப்பு அலை ஈர்ப்புக் கதிர்வீசலாக ஆற்றலைக் காவிச்செல்லும். பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் லாரன்ஸ் மாற்றமுறாமையின்படி பொருளிடை வினைகள் எல்லை வேகத்தைக் கொண்டிருப்பதால் இக்கோட்பாட்டில் ஈர்ப்பு அலை இருப்பது ஒரு சாத்தியமான விளைவாகும். இதே வேளையில், நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கோட்பாடு பொருளிடை வினைகள் எல்லையற்ற வேகத்தில் பரவுவதாகக் கொள்வதால், இக்கோட்பாட்டில் ஈர்ப்பு அலைகள் இருப்பதற்கு சாத்தியமில்லை.

வலுவான ஈர்ப்பு அலைகளை உருவாக்கக்கூடிய ஆதாரங்களாக வெண் குறுவிண்மீன்கள், நொதுமி விண்மீன்கள், அல்லது கருந்துளைகளைக் கொண்ட இரும விண்மீன் தொகுதிகளை குறிப்பிடலாம்.

ஈர்ப்பு அலைகள் நேரடியாக அவதானிக்கப்படாமல் இருந்து வந்தபோதும், ஆதற்கான மறைமுக சான்றுகள் கண்டறியப்பட்டன. உதாரணமாக ஊல்சே-டைலர் இரும விண்மீன்களின் சுற்றுக்காலத்தில் அவதானிக்கப்பட்ட நீட்சி ஈர்ப்பு அலை கோட்பாட்டின் கணிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது. இதை அவதானித்து உறுதி செய்ததற்காக 1993ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

தற்போது ஈர்ப்பு அலைகளை கண்டறியக்கூடிய பல கருவிகள் உருவாககப்பட்டு வருகின்றன. உதாரணமாக 2015ஆம் ஆண்டு அட்வான்ஸ்ட் லைகோ (Advanced LIGO) ஈர்ப்பு அலைகளை அவதானிக்க ஆரம்பித்தது. இவ்வமைப்பு இரட்டைக் கருந்துளைகளின் ஒன்றிணைவை அவதானித்து ஈர்ப்பு அலைகளை நேரடியாகக் கண்டுபிடித்ததாக  2016 பெப்ரவரி 11 ஆம் நாள் திட்டவட்டமாக அறிவித்தது.

அறிமுகம்
ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச் சார்புக்கோட்பாட்டின்படி ஈர்ப்பானது வெளிநேரத்தில் ஏற்படும் வளைவின் விளைவாக கருதப்படுகிறது. வெளிநேரத்தில் வளைவை ஏற்படுத்துவது திணிவாகும். ஒரு குறித்த கனவளவின் எல்லையில் உள்ள வெளிநேரத்தின் வளைவினளவானது அக்கனவளவில் எவ்வளவு திணிவு இருக்கிறதோ அதற்கேற்றளவில் இருக்கும், அதிக திணிவு அதிக வளைவை ஏற்படுத்தும். திணிவுள்ள ஒரு பொருள் வெளிநேரத்தில் அசையும்போது வெளிநேர வளைவும் அத்திணிவின் அசைவிற்கமைய மாறும். சில சூழ்நிலைகளில் ஆர்முடுகும் பெருள்கள் வெளிநேர வளைவில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தும், அம்மாற்றம் வெளிநோக்கி ஒளியின் வேகத்தில் அலைபேல் பரவிச்செல்லும். இவ்வாறு பரவிச்செல்லும் நிகழ்வே ஈர்ப்பு அலை எனப்படுகிறது.

ஈர்ப்பு அலைகள் தொலைவிலுள்ள ஒரு அவதானியை கடந்து செல்கையில் அவ் அவதானிக்கு வெளிநேரம் திரிபின் காரணமாக சிதைந்ததாக தோன்றும். இரு சுயாதீன பொருள்களுக்கிடையான தூரம் சீராக அலையின் அதிர்வெண்ணுக்கமைய கூடி குறையும். இது அப்பொருளின்மீது எவ்வித சமநிலையற்ற விசைகளின் தாக்கம் இல்லாமலே நிகழும். இவ்விளைவின் அளவு ஈர்ப்பு விசை உற்பத்தி தானத்திலிருந்தான தூரத்துடன் நேர்மாறு விகிதமாக குறையும். தன்னைத்தானே சுழலும் இரும நொதுமி விண்மீன்கள் ஈர்ப்பு அலைகளை உருவாக்கும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த முதல்களாக கணிக்கப்படுகிறது. அவற்றின் திணிவும் அவை மிக அருகில் சுழல்வதால் உருவாகும் மிக அதிக ஆர்முடுக்கமும் இதற்கு காரணமாகும். ஈர்ப்பு அலை மூலங்களுக்கிடைப்பட்ட தூரங்கள் மிக மிக அதிகமென்பதால் பூமியில் அவற்றின் விளைவு மிக மிக சிறிது, 1020 இல் 1 பங்கு திரிபு.

விஞ்ஞானிகள் இவ்வலைகள் இருப்பதை மிகவும் உணர்திறன்மிக்க கருவிகள் கொண்ண்டு காட்டியுள்ளனர். மிகவும் உணர்திறன் வேண்டிய அளவைமேற்கொண்ட கருவி 5 x 1022 இல் ஒரு பங்கு (2012) உணர்திரனுடையது, இது லைகோ (LIGO) மற்றும் VIRGO அவதானிப்பு நிலையங்களுடையவை. தற்போது ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனம் விண்வெளியில் செயற்படக்கூடிய ஈர்ப்பு அலை அவதானிப்பு நிலையத்தை (பரிணாமித்த விண் சீரொளி குறுக்கீட்டுமான உணரி) தயாரித்து வருகிறது.

ஈர்ப்பு அலைகள் மின்காந்த அலைகள் செல்ல முடியாத இடங்களைகூட ஊடறுத்து செல்லக்கூடியது.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள்

Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory. கலிபோர்னியா தொழில்நுட்பக் கழகம், மாசாச்சூசெட்சு தொழில்நுட்பக் கழகம் ஆகியவற்றின் லைகோ ஆய்வகம்
Caltech Relativity Tutorial – A basic introduction to gravitational waves
ஈர்ப்பு சக்தி அலைகள் ஏன் முக்கியமானவை?- ஐந்து காரணங்கள், பிபிசி தமிழ், பெப்ரவரி 12, 2016

இயற்பியல் இயல்புகள்
இரும விண்மீன்கள்
கருந்துளைகள்
பொதுச் சார்புக் கோட்பாடு