Category Archives: Zeno Effects

எ.ச. ஜார்ஜ் சுதர்சன்

Posted on by
Reply

எ. ச. ஜார்ஜ் சுதர்சன் சகக்காலத்தில் வாழ்ந்த மிகமுக்கியமான இந்திய இயற்பியலர். என்னை மிகவும் ஆழ்ந்துபாதித்த இயற்பியலர்களுள் இவரும் முக்கியமானவர். இன்று அவர் இறைத்திருவடிகளுடன் கலந்துவிட்டார்.

அவருடைய ஆய்வுப் பரம்பரையில் நேரடியாக வந்தவனாக என்னைக் கொள்ளவியலாது, ஆயினும் நான் சிறிதுகாலம் இணைந்து வேலைசெய்த இந்திய வானியற்பியற்கழகத்தின் பேராசிரியர் சிவராம் அவர்களின் ஆசிரியர் சுதர்சன் அவர்கள்.

(நோபல் பரிசு வழங்கப்பெற்ற) வலுவிலா இடைவினை/weak interaction, குவாண்டம் சீனோ விளைவு/Zeno effect, நோபல் பரிசு வழங்கப்பெற்ற சுதர்சன்-க்ளௌபர்/Sudarshan-Glauber representation குவாண்ட ஒளியியல் வழிமுறை, டாக்கியான்/tachyon எனப்படும் ஒளியினும் அதிதிசைவேகத்துகள், குவாண்ட நேரியல், ஆற்றல் தேய்வியல்/decoherence, dissipation போன்ற புலங்களில் ஆய்வை மேற்கொண்டும், மேற்குறிப்பிட்டப் பலமுறைகளையும் புதிதாக இயற்பியலில் கண்டறிந்தும் தந்தவர்.

இவரின் கண்டுபிடிப்புகளுக்காக ஒன்பதுமுறை நோபல் பரிசுக்காகப் பரிந்துரைக்கப்பெற்றவர் எனக்கூறப்படுகிறது. ஆயினும் ஒருமுறைகூட வழங்கப்படவில்லை. கடைசியாக 2005ஆம் வருடம்- சுதர்சன் -க்ளௌபர் வழிமுறைக்காக, க்ளௌபருக்கு நோபல் பரிசு வழங்கிவிட்டு, இவரை விட்டதையடுத்து, இவரே நோபல் குழுமத்துக்கு மடலெழுதி தன் கவலையை வெளிப்படுத்தியிருந்தார்.

வேத, வேதாந்தங்கள் போன்ற இந்தியத் தத்துவங்களில் மிகவும் ஆழ்ந்து இயற்பியலை/உண்மையைத்தேடியவர். உலகளாவிய ஆய்வில் புகழ்மிக்கவராய்த் திகழ்ந்த அதேநேரம், இந்திய இயற்பியல் ஆய்விலும், தத்துவார்த்தத் தேடலுக்கும் மிகுந்தப் பங்கினை ஆற்றியவர்.

#நூலகத்தொடர் – 1: கோடல் எஷர் பாஹ்

Posted on by
Reply

மணி மணிவண்ணன் அண்ணன் நூலகத்தொடருக்கு என்னையும் நம்பி இணைத்துள்ளார்.

சிறுவயதில், ஒரு சயிண்டிஸ்ட்டான எனக்கு வாசிப்பனுபவம் என்பது மிக/வெகு/– எனப் பெயரடைக்கேப் பெயரடைத்தந்து– தீவிரமாகமட்டுமே இருக்கவேண்டுமென்று, வெற்று ஆய்வறிக்கையையேப் புரிகிறதோ இல்லையோ மாங்குமாங்கென்றுப் படித்தேன் ஒரு காலத்தில்! அப்பொழுது எல்லாம் பாப்புலர் சைன்ஸ் நூல்களே ஒத்துக்கொள்ளாது!! ஃபெயின்மேன் மட்டுமே அக்காலத்தில் விதிவிலக்கு! இம்மாதிரியான தேவையற்றக் கருத்தால், ஸ்டீபன் ஹாகிங்கெல்லாம் கிடப்பில் கிடக்கிறார். 😛

அப்படியெல்லாம் இருந்த நான், இந்திரா சௌந்தரராஜன், என்.கணேசன் போன்றோரின் ஆன்மீகக்கதைகளையும், நளவெண்பாவையும் தவிர்த்து, பெரிதாக ஏதும் சமீபத்தில் படிக்கவில்லை.

ஆனால் எனக்கு மிகவும் பிடித்த, கதைக்குள் கதையென வித்தினுள்வித்தையே fractal காண்பது போல் அமைந்த நூல். பலமொழிகளில் பெயர்த்திருந்தாலும் தமிழில் உள்ளதாவெனத் தெரியவில்லை!

Gödel, Escher, Bach — An Eternal Golden Braid
எழுதியவர் கணிதவியலாளரான பேராசிரியர் Douglas Hofstadter.

குர்த் கோடல் (Kurt Gödel) – கணித-தத்துவவியலாளர் ;எஷர் (M C Escher) – ஓவியர்;யோஹான் பாஹ் (Joachann Bach) – இசையறிஞர்

இப்படி (மேலோட்டமாக) புல அளவில் சம்பந்தமேயில்லாத மூன்றுபேரின் மூளையும் எப்படிவேலைசெய்திருக்கும் என்று யோசிப்பதுபோல யோசித்தெழுதினால் இவ்வாறு தான் இருக்கும். மொழியியல், கணிதவியல், ஓவியம், இசை, சேதிமறைவியல்(Cryptography/Steganography),சமூகவியல், ஆட்டக்கோட்பாடு என அனைத்துவகையிலும் நமது மூளை இம்மனிதச்சமூகத்தை உருவாக்கிய விதம் எவ்வாறு அமைந்தது என அனைத்தையும் பின்னி மினுமினுக்க வைத்து புலிட்சர் வாங்கிய சனரஞ்சக நூல்.

ஹோப்ட்ஸ்டட்டர் அவர்களிடம் இந்நூலிலுள்ள சில விசயங்களைப் பற்றிப் பேசியிருக்கிறேன். இந்நூலுக்காக உழைக்கும்போது, தமிழ்க்கற்றுக்கொண்டதாகவும் இன்னும் அந்தக்கால விகடன் இன்னும் அக்காலத்தில் வெளிவந்த இதழ்களை எல்லாம் பத்திரமாகவைத்திருப்பதாகவும், தமிழ் மிகவும் அழகான மொழியெனவும், தமிழெழுத்துகள் வடிவியற்கணக்கில் மிகவும் அவரை ஈர்த்தததாகவும் கூறியிருந்தார்!

நூலும் இதேபோல் தான், விளையாட்டாக ஒன்றுக்குள் ஒன்றாக ஊடாடிவிளையாடும். நம்மூர் விடுகதைகள் போல், அதேநேரம் நவீன கணித தத்துவ அறிதற்பின்புலத்தில் உள்ள செயல்பாடுகளைப் படம்பிடிப்பதாய் இருக்கும்.

இந்நூலின் அடிநாதத்திலிருந்தே அமைந்தது, ஹோப்ச்டட்டரின் விளையாட்டுத்தனமான விதி, இது சிக்கலமைவில்/complexity குறிக்கப்படுகிறது. விதிசொல்வது யாதெனில்,

“எப்பொழுதும் நாம் நினைப்பதைவிட காலமெடுக்கும், ஹோப்ஸ்டட்டரின் விதியினைக் கருத்தில் கொண்டாலும்!”

ஆயினும் இவ்விதியின் பகுவல்/fractal தன்மை ஒரு முகம்பார்ர்க்கும் கண்ணாடிக்குள் இன்னொருக் கண்ணாடியைக் காண்பிப்பது போன்றது! இரண்டே கண்ணாடியானாலும், ஒன்றில் எதிரொளிக்கப்பட்டவை, மற்றொன்றில் விழுந்து, அது திரும்பவும் விழுந்து என முடிவிலாத் தொடர்பினை/கண்ணாடிகளைக் காணலாம்.

இது கிட்டத்தட்ட ஐன்ஸ்டைனின் ஒளியின் திசைவேகத்தில் செல்லும் ஒருவருக்கு, இன்னொரு ஒளியன்/photon அவருடைய திசைவேகத்தில் செல்லாமல், அவருக்கும் அவ்வொளியன் ஒளியின் திசைவேகத்திலேயே செல்லும் என்பதையும் போன்றது!

தத்துவக்கூடை: இருப்பு/existence, அறியொணாமை/agnosticism, வெறுமை/emptiness and a physicist! :-p

Posted on by
Reply

நேற்று இராமசாமி செல்வராஜ் மற்றும் சுந்தர் இலட்சுமணன் அண்ணன்களின் மிக அழகான  ஆழமானத் தத்துவார்த்தப் பேச்சின் கருவைக் காணநேர்ந்தது.

“”வணக்கம் வணக்கம். எப்படி இருக்கீங்க?” என்று ஆரம்பித்து ஒரு சுழற்காற்றில் ஏறியமர்ந்துகொண்டால், அப்படியே சென்று வாழ்வியல் மெய்யியல் சமூகவியல் தத்துவவியல் உடலியல் உள்ளத்தியல் தமிழியல் மொழியியல் இலக்கணவியல் என்று ஒரு பெருஞ்சுற்றே வந்துவிடலாம். இன்னும்கூட இருக்கலாம். நம் வடிகட்டியில் சிக்கியது இவ்வளவுதான்.”

“ஏன் இங்கு இருக்கிறோம் சுந்தர்? இதற்கான விடை இல்லையே”, என்றேன்.
“இன்னும் ஒருபடி மேலே போங்க. இங்கு நாம் மெய்யாகவே இருக்கிறோமா?”, என்கிறார்.
ஆகா.
தின்ற உணவு செரிக்கக் குடித்த இஞ்சியெலுமிச்சைச் சாறும், மசாலாத் தேநீரும் கூட நமது இருப்புக்குச் சான்று தானே.” —

அதில் கலக்கமுடியவில்லையே என்ற நினைப்புடனேயே என்கருத்துக்களையிட்டிருந்தேன், பின்பு அவர்களின் கருத்தைத்தொடர்ந்து என்கருத்தை நாலேநாலு வரியில் எழுத ஆசைப்பட்டேன் ஆனால், “இம்புட்டுப் பெரிசையெல்லாம் போடமுடியாது போவென”, ஃபேஸ்புக்கே உமிழும் அளவுக்கு மிகப் பெரிதாக வளர்ந்துவிட்டது.  எனக்கும் வலைப்பூவில் எழுதினால் டைரிக்கு வசதிதான்!

சிசிறிது நேரத்திற்கு முன்பு, என்னுடையப்பதிவில் தங்களின் கருத்துக்கு கருத்திடும்போது, தற்செயலாக என்ற வார்த்தையை, எழுதும் போது, பல விசயங்கள் தோன்றியது. என்னுடைய அனைத்துப்பதிவுகளுக்கும் காரணங்களான, ஏனிந்தப்பதிவு என்றுக்கேட்பதற்கு எப்பொழுதும் ஒரு “தற்செயலான” காரணமிருக்கும்.   அதைப் பெரும்பாலும் என்னுடையக் கட்டுரைகளில் ஏனெழுதினேன் என குறிப்பிடவும்செய்வேன், தங்களுக்கு குறிப்பிட்டதுபோல்–நேரம், குவாண்டம் சீனோவிளைவு, வெப்பியக்கவிதிகள்! அவையனைத்தும் ஏதோவொரு கோணத்தில் இருப்பைக்கேள்விப்படுத்துவதைச்சார்ந்தே இருக்கும், ஆனால் ஏனிந்த இருப்பு, என்பதன் ஆழம் கொஞ்சம் அதிகமானாலும் பிடித்துவிடலாம் என்பது நம்பிக்கை, ஒருவேளை ஏனிந்த இருப்பு என்பது உப்புசப்பில்லா விசயமாகக்கூட இருக்கலாம்!

ஒரு நிலையில் நின்றுகொண்டு காரணந்தேடின் அந்நிலைக்கு பதில்கிடைத்தாலும் கிடைக்காவிட்டாலும், அதை தற்செயல் விளைவாகக்கொள்ளலாம், ஆனால், நாம் நிற்குமிடம் எல்லாவற்றுக்கும் மேலேயென்றிருந்தால் அனைத்து நிகழ்வுகளும் காரணகாரியத்தைச்சார்ந்தவையாகிவிடும் அல்லது அப்படியாகத்தோன்றக்கூடச் செய்யலாம், அல்லது ஒற்றையடிப்பாதையில் நான் மிதிக்கும் அந்த புல்லுக்கு காலையில் நீர்கிடைத்திருக்குமா என்பதிலிருந்து என் துன்பம் தொடங்கிவிடும் .

ஆழமான பக்தியோகத்திலும் கடவுளையும் கடந்துபோகவே வழிப்படுத்துகிறார்கள். கேள்விகள் கேட்காமல் ஞானயோகம் துவங்காதென்பதிலிருந்தே நாத்திகத்தின் ஆணிவேர் அங்கிருந்து உடனேக் கிளைக்கும். ஆக, ஏதோவொரு நம்பிக்கைபோல் தெரிந்திருக்கும் விசயங்களே மற்றொருஏதோவொரு நம்பிக்கையினின்று அகலச்செய்வனவாகவாகத்தானிருக்கிறது. அப்படியானால், நம்பிக்கையென்பது அன்றைக்கானத் துன்பத்தினின்று மேலேறுவதற்காக போலத்தான் தெரிகிறது.

கவித்துவம், அறிவு எல்லாம் அவ்வகையைச்சார்ந்தவைபோலத்தான் தோன்றுகிறது. அதாவது, என்னுடைய வலிக்கானக் காரணம், மூளையின் உணர்வுவாய்க்காலில் உண்டாகும் மின்னழுத்தவேறுபாடோ அல்லது வேதிவினையோதான் என்பதுத் தெரிந்தப்பின்னரும் எனக்கு வலித்துக்கொண்டேயிருக்கிறது. ஆனால் முதன்முதலில் நான் அதை அறியும்போது, வலியில் மாற்றம் இல்லாது இல்லை, அதே விசயம், நன்கு பரிட்சயம் ஆனப்பின்னர், அதன் அறிவு எனக்கு துணைபுரிவதில்லை. ஆக, துன்பமானத்தருணத்தில் நம்பிக்கைசார் அந்த அறிவால் நாம் நம்மை சற்று ஏமாற்றிக்கொள்வதுபோல் இருக்கிறது, அதற்கான ஆணிவேரின் ஞானம் கேட்பதோடு நிற்கவில்லையெனினும், இருப்பில் இருந்து / சாதாரண வாழ்க்கைமுறையிலிருந்தே பெறுவதைப்போலத்தான் ஆதிசங்கரர், நாகார்ச்சுனர், தர்மகீர்த்திப் போன்றோரும் கூறுகிறார்கள்.

== “உங்கள் பின்னூட்டத்தின் கருத்துச் செறிவு அடர்த்தியாகவும் ஆழமாகவும் இருக்கிறது. ஒருமுறைக்குப் பலமுறை படித்துச் சிந்தித்தால் தான் முறையாக என்னால் உள்வாங்க முடியும் போலிருக்கிறது 🙂
ஆழத்தை அறிந்துகொள்ள முடிந்தால், ‘அன்றைக்கான துன்பம்’ என்னும் ஒன்று இல்லாமல் போய்விடும் அல்லவா?“

ஆம் ஆம் அதேதான்! அறிவானது வலிக்கு மாத்திரை செய்கிறது; மருத்துவம் பார்க்கிறது; அது சைபோர்க்/cyborg மாதிரியோ குருத்தணுக்கள்/stem cells dynamics மாதிரியோ எனவளர்ந்துகொண்டே சென்றாலும், அன்றைக்கானத்துன்பத்தைத்தீர்க்கும் அளவிலேயே நிற்கவேண்டியிருக்கிறது, ஆய்வாளர்கட்கு இதை ஒத்துக்கொள்ளவொப்பாது என்பது ஒரு விசயமானாலும், அவர்களின் தீர்க்கதரிசன- நீண்டகால ஆய்வுத்திட்டங்களுங்கூட, அன்றன்றைக்கான அல்லது பின்னாளில் ஒருநாளுக்கான விசயத்தின் தீர்வாகவேயிருக்கிறது. ஆனால், நாம் நினைப்பதும் வேலைசெய்வதும் நம்பிக்கையுடன் இருப்பதும், ஒரே நொடியில் என் துன்பங்களை அகற்றமுடியுமா என்பதை எட்டுவதற்காகத்தான், ஆனால் இந்த ஆசையை இரகசியமாகவே வைத்துக்கொள்கிறோமெனத் தோன்றுகிறது.   ஏனெனில் ஒருநொடியில் வலிநிவாரணியென்பது எல்லாநேரத்திலும் சாத்தியப்படுவதில்லை, இந்தமாதிரியானமருத்துவப் புள்ளியியல் இடர்களால், உடனடிநிவாரணம் உண்டு என்றுகூறுவதற்கு அஞ்சவேண்டிவருகிறது.  ஆக நம் புள்ளியியல் அறிவு இதை ஒத்துக்கொள்வதுமில்லை மனமொப்புவதுமில்லை, பெரும்பாலும்!  ஆனால், இது பொதுவான அறிவு, நமக்குநாமே நாம் அவ்வளவு நம்பிக்கையுடன் (பகுத்தறிவுடனும்) இருக்கிறோமா?

ஒரு எடுத்துக்காட்டு, நமக்காக ஒருவர் எல்லாவேலையையும் செய்கிறார் எனவைத்துக்கொள்வோம், நமக்கு எதையுமே செய்யவேண்டிய அவசியமேயில்லையென்ற நிலையில் இருந்தால், நாம் அந்நிலையை ஒத்துக்கொள்வோமா?! கேட்கும்போது இனிமையாகத்தோன்றினாலும், நாம் கர்த்தத்துவம் என்றவொன்றுக்காகவே ஏங்கிக்கொண்டிருக்கிறோம்!  இதில் இன்னொரு சிக்கலென்னனவென்றால், நமக்கு அந்த கர்த்தத்துவம் என்பது, சாதாரணமாய் கிடைத்தாலும் ஒத்துக்கொள்ளமாட்டேன் என்கிறோம், ஒரு துன்பம் வந்து, அது நம்மை துவைத்துக்காயப்பட்டப் பின்னர், மீண்டெழுந்து அதைக் கைப்பற்றவேண்டும் என்ற மனனிலையேப் பெரும்பாலும் இருப்பதுபோலும் தெரிகிறது.

மிக எளிமையான “வெற்றிக்கான முதற்படிதோல்வி” என்பதாகட்டும், ஆழ்ந்த புத்தரின் ஞானத்தையறிவதாகட்டும், இம்மனனிலையிலேயேதான் நாம் இருப்பதுபோலும் தெரிகிறது, இம்மனனிலை மிகவும் ஆச்சரியமானவொன்றல்லவா?!  நமக்குவேண்டியதொன்று, ஆனால், நாம் விருப்பப்படுவது முற்றிலும் எதிரானவொன்றைப்பெற்று அதில் சாதித்து நமக்குவேண்டியதை அடைவதுபோன்ற மனனிலை.

பெரும்பாலும், ஆழ்ந்த அறிவையெட்டிப்பிடிக்க முயலும்போது, சொந்தபந்தங்கள் காலைப்பிடித்து இழுப்பதை மனம் உடனே ஒத்துக்கொள்ளும் என்றால், நம்முடைய சொந்த அறிவும் அதைத்தடுத்து, எட்டவிடுவதில்லையென்பது நகைமுரண்,, அதை எந்த அளவு புரிந்துவைத்திருக்கிறோம் என்றும் அறிந்துகொண்டால் சிறப்பாயிருக்கும்.

இன்னொரு எடுத்துக்காட்டாக, ஒருவேளை, எதோவொரு விசயத்தில் அதிசயத்தை எதிர்பார்க்கிறோமெனில், அதிசயம் நடந்தபின்னரும், நிசமாவா என்று புத்தி தீவிரமாகத் தெரிந்துகொள்ளமுயலும். ஒருவேளை என்னால் அதிசயத்தைக் கண்டுகொண்டே, அதிசயத்தின் காரணத்துக்கான (நாமறியாத ஒரு) பரிமாணத்தைப் புரிந்துகொள்ளமுடிவதற்கு என்னுடைய மூளையை அனுமதித்தால் மட்டுமே அதையெட்டமுடியும், அதற்கு நாம் கற்றவற்றை சற்று மறக்கவேண்டியிருக்கிறது, உதாரணத்துக்கு மந்திரத்தில் மாங்காய் விளையாது, காரணகாரியமில்லாத (அது உண்மையில் நாம் அறியமுடியாத) தற்செயல்விளைவுகள் என்பதுபோன்றவை.

ஆக அன்றையத்துன்பத்தைத்தாண்டி நாம் யோசிக்கிறோம் என்பதும், ஒரு நம்பிக்கை போலத்தானேயிருக்கும்,  ஏனெனில் நம்முடைய சொந்த அறிவே நம்மைத்தடுக்கிறது எனப் பார்த்தோம், மேலும் நமக்கு சுதந்திரமானப் பார்வையுண்டு என்று நம்புவதும் சற்றுயோசிக்கவேண்டியிருக்கிறது,  சமீபத்தைய ஆய்வொன்றில் பூனையினங்கள் தான்தோன்றித்தனமாய் இருப்பதற்கு காரணம் குறிப்பிட்ட வைரஸ்கள் எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது,  மேலும் சில உளவியல் ஆய்வுகள் (மருத்துவப்புள்ளியியலையும் இதில் கணக்கில் கொள்ளவேண்டும்!) பூனையை வளர்ப்பவர்கள் சமூகவிலங்காக இல்லாமல் இருப்பதற்கான வாய்ப்புகள் உண்டு எனக் கூறுகிறது.  பூனையைப் போலவேப் பூனைப்பிரியர்களூம் இருப்பதற்கு காரணம், அதே வைரஸாக இருக்கலாம் என யூகிக்கப்படுகிறது.   இதில் நான் என்பது உண்மையில் அவரா, அல்லது அந்த வைரஸின் பின்னூட்டமா?!

சராசரி மனிதரின் நிலையிலேயே  மறந்தும் நினைத்தும் சிந்தித்தும் சிந்திக்காமலும் இருந்தால் எப்படியிருக்கும்?! பார்க்க கொஞ்சம் கிறுக்கு சாமியார் போலத் தெரியுமென நினைக்கிறேன். அதனாலேயே, இப்படிக்குறிப்பிட்டேன், அடியாழம் எட்டியபின்னர் இருப்பு என்பதே உப்புசப்பில்லா விசயமாகக்கூட இருக்கலாம்.

நாகார்ச்சுனர் அவருடைய மூலமத்யமககாரிகாவில் இப்படி வினவுகிறார், வெறுமையைப்/emptiness பற்றிப்பேசும்போது, ஒன்றுமில்லாததிலிருந்து எப்படி ஒரு பொருள் தோன்றியிருக்கும், அப்படியானால், பொருட்களுங்கூட ஒன்றுமில்லாதவையா?! இதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு எனக்கு இயற்பியல் ஞானம் உதவியதென்றாலும், இதையெழுதுவதற்கு பொருட்களை ஒன்றுமில்லாதவகையாக யோசிப்பதற்கு, பொருள் அல்லது பொருளின் தன்மையென்றால் இன்னதுதான் என்ற அடிப்படைஞானத்தை நான் மறந்தால் மட்டுமே இப்படியோசித்திருக்க முடியும்.

மன்னிக்கவும் அண்ணன், நான்குவரிகளில் முடித்துவிடவேண்டும் என்றுதான் ஆரம்பித்தேன், மீண்டும் பெரிதாகிவிட்டது. ஆனால், தங்களுடைய இருவரின் அறிவார்ந்த உரையாடலையும் அங்கில்லாமல் தவறவிட்டுவிட்டேனேயென்று நேற்று இப்பதிவைப்பார்த்ததும் யோசித்தேன், அப்படி நினைத்ததிலேயே பேச்சு வளர்ந்துவிட்டது என நினைக்கிறேன். தங்களிருவரின்/மற்ற தத்துவவியலாளர்கள் கருத்துக்களையும் அறிய விழைகிறேன்!

நேரமும் இரண்டாம் வெப்பியக்கவிதியும்!

Posted on by
Reply

வெப்பவியக்கவியல் என்பது அடிப்படையான அறிவியலில் மிகமுக்கியமானப் பிரிவு. இவ்வண்டத்தில் சில வரையறைகளை மாறாததாக நாமறிந்த அளவிலான அறிவியலின் பிரகாரம் நாம் வைத்திருக்கிறோம், அம்மாதிரியான இயற்கைவிதிமுறைகளை அடிப்படையான விதிகளாகக்கொண்டது வெப்பவியக்கவியல்.

வெப்பியக்கவிதிகளின் மூலம், மேலேக்குறிப்பிட்டமாதிரியான, இயற்கையின் எல்லைகள் வரையறுக்கப்படும்போது, அவை இப்பிரிவுக்கு நேரடித்தொடர்பில்லாத மற்றப்புலங்களின் இயற்கையெல்லைகளாகக் கருதப்படுவனவற்றையும் இவை வரையறுக்கின்றது என்பது மிகவும் ஆச்சரியமானது.

அவ்வாறானவொன்று, நேரம் என்பது முன்னோக்கிமட்டுமே ஓடும் என்பது! நேரத்தின் திசையை திருப்பவியலாது. இதன் அர்த்தம் என்ன?! ஒரு இயக்கம் நடைபெறும்போது, அதுசார்ந்த காரணிகளின் மாற்றங்களினால் இயக்கம் நடைபெறுகிறது எனக் கொள்வோம். காட்டாக, நீரையூற்றி செடிவளர்க்கிறோம் எனக்கொள்வோம், செடிவளர்ந்து மரமாவது மரத்தின் வளர்ச்சிவழியான இயக்கம்.

இவ்வியக்கத்தை, நாம் தலைகீழாக ஆக்கினால், நேரத்தைத் திருப்பமுடியுமா? குறைந்தபட்சம் மரத்தின் வளர்ச்சியை தலைகீழாக்கி செடியாக்கமுடியுமா?
ஒருசமயம், நாம் அம்மரத்திலிருந்து நீரை உறிஞ்சுவதாகக் கொள்வோம், மரமானது மீண்டும் செடியாகுமா?! கட்டாயம் இவ்வாறு செய்யவியலாது என்பதை நமது காரண அறிவு நமக்கு உணர்த்தும். ஆனால் அது உண்மைதானா ஒரு மரம் நீரில்லாமல் இருக்கும் காலத்தில் இலைகளையுதிர்க்கிறதேயன்றி,  தன்னிலுள்ள நீரைவெளியேற்றி செடியாகவா ஆகிறது?

நேரம் என்பது பெரும்பாலும் ஒருபொருளின் தன்மை மாறும் அடிப்படையிலிருந்தே நாம் வரையறுக்கிறோம் என்பதை முதற்கட்டுரையில் கண்டோம். எவ்வகைக் கடிகாரமானாலும், கடிகாரத்தின் உள்ளிருக்கும் பொருள்(மணல், நீர், அணு, மின்காந்தமாற்றம்) மாறுவதால் நம்மால் நேரமாற்றத்தை உணரமுடிகிறது. “பாட்டும்நானே பாவமும்நானே” என்றப்பாடலில் நேரம் நிற்கும் எனும்பொருளில் அசைவனவெல்லாம் அசையாது காண்பித்தவர் உண்மையில் மிகப்பெரிய படைப்பாளிதான். அவ்வாறு அசையாது மொத்த அண்டமும் மோனநிலையில் ஆழ்நிலைதியானத்தில் இருப்பின், அப்பொழுது நேரமானது மாறாதிருக்கும்.

சும்மாப்பேசுங்கால்/handwaving argument, மரத்தின் வளர்ச்சியானது, அடிப்படையில் வெப்பவியக்கவியல் மாற்றங்களால் விளைவனவே எனலாம். அதாவது, ஒளிச்சேர்க்கையென்பது மேலோட்டமாகக் காணும்போதே — கரியமிலவாயு, ஒளி, பச்சையம், அதனால் விளையும் வேதிசுழற்சிகள், எல்லாம் வெப்பவியக்கவியல் சார்ந்தவையென நமது பள்ளிக்கூட அறிவைக்கொண்டே அறியலாம். நீரழுத்தவேறுபாடும் அடிப்படையில் வெப்பவியக்கவிசயமே. சரி! அப்படியே விசயங்களை லீகோ செங்கற்கள் போல் சேர்த்தமைப்போம்!

வளர்ச்சியென்பது நேரத்தைக் குறிக்கிறது. உலகில் ஏதுமில்லையெனக்கொள்வோம், சூரியசந்திரர்கூட இல்லை. நீங்கள் மட்டுமிருக்கிறீர்கள்,உங்களிடம் ஒரேயொருமரம் இருக்கிறதெனில், உங்களின் நேரத்தைக் கணக்கிட அம்மரமே கடிகாரமாகிப்போகும் என்பதுதானே உண்மை! ஒருவேளை இதைப்புரிந்துகொள்ள கடினமாக இருக்கலாம்! Who am I எனும் சாக்கிச்சான் படத்தில், சாக்கிச்சான் விபத்தில் சிக்கிவிட, ஒரு ஆப்பிரிக்கப் பழங்குடியினர் அவரைக்காற்றியிருப்பர். கதைப்பிரகாரம், முற்றிலும் தான்யாரென்பதையே  மறந்திருப்பார், அதனால் மயக்கத்திலிருந்து விழிக்கும்போது, ஒன்றும் புரியாமல் who am i? எனக்கேட்க, அவரை அப்பழங்குடியினர் அவர்பெயர் “who am I” எனக்கூறுகிறாரெனப் புரிந்துகொண்டு அவ்வாறே அழைப்பார்கள்! இதேமாதிரி தான் நாம் அறிவியல் செய்கிறோம் என்பது ஒருபுறமானாலும், விசயம் அதுவல்ல!

சான் சீனம்பேச, அவர்கள் சுவாஹிலிபோல் ஏதோவொன்றுப்பேச என சைகையிலேயே வாழ்க்கைப் போகும்போது ஒருநாள். அங்கிருக்கும் அவருடைய நண்பனான சிறுவனிடம் சென்று, சூரியனைக்குறிப்பிட்டு கிழக்குதிசையைக்காட்டி, பின்னர் மேற்கைக்காண்பித்து, ஒரு கல்லையெடுத்துவைப்பார், அதாவது ஒருநாள் கணக்கு. பின்னர் திரும்பவும் அதையேசெய்து மற்றொரு கல்லைவைப்பார். இவ்வாறுக் குறிப்பிட்டுவிட்டு தூரத்தில் இருக்கும் மலையைக்காண்பித்து, அங்குபோவதற்கு இதுபோல் எத்தனைக்கற்கள் எனக்கேட்பார்! சிறுவன் கற்களையெல்லாம் தள்ளிவிட்டுவிட்டு, சிரித்துக்கொண்டே கைநிறைய மண்ணையெடுத்து வைப்பான், அதாவது எண்ணிலடங்காநாட்களாகும் எனும் அர்த்தத்தில்!! இது அளவையியலின் அடிப்படை விசயம்!

திரும்பவும், நம் மரத்துக்கேத் தாவுவோம்! ஆக நேரம் மாறுவதை, மரத்திலேற்படும் இலை வளர்ச்சி, உயரம் கொண்டு அளக்கலாம் என்றால்;  அதேபோல, நாம் முன்னர் கண்டதுபோல, மரத்தின் வளர்ச்சி வெப்பவியக்கவியல் வளர்ச்சி என்றால்; நேரம் வெப்பவியக்கவியல் இரண்டையும் கலக்கலாமா! வெப்பவியக்கவியலின் அடாவடி அடிப்படைவிதியானது இரண்டாம் வெப்பவியக்கவியல் விதியாகும்! இதில் பலவடிவங்கள் பலகாலகட்டங்களில் உருவாக்கப்பட்டது. இதைவைத்து நடக்காத சண்டையே கிடையாது எனலாம்!

போகிறபோக்கில் இன்னொருகதை! பேராசிரியர் வி. பாலகிருஷ்ணன் (வி.பால்கி-IITM) இந்தியாவில் அவரின் இயற்பியல் உரைகளுக்காய் பெரும்பாலானோரால் அறியப்பட்டவர், ஒருமுறை அவரிடம் பேசும்போது அவர் இக்கதையைக்குறிப்பிட்டார், அவருடைய அமெரிக்க ஆய்வுக்காலத்தில் நடந்ததாகக்கூறியது.

ஒருமுறை பிரபல நோபல் இயற்பியலாளர் ஜூலியான் ஷவிங்கர் (Julian Schwinger) தன்னுடைய வகுப்பில், இரண்டாம் வெப்பவியக்கவியல் விதி என்ன எனக்கேட்க, ஒருவர் அவ்விதியினை உரைக்க, இன்னொருவர், இல்லை அது தவறென்று மறுதலித்து அவரொன்றை உரைக்க. வகுப்பே படுபயங்கரமான விவாதத்தில் ஈடுபட்டதாம்! பார்த்துக்கொண்டே இருந்த சுவிங்கர், எழுதுபலகைக்குச் சென்று, முதலாமவர் கூறியதை எழுதினாராம், சற்றுத்தள்ளி இரண்டாமவர் கூறியதை எழுதினாராம், வகுப்பில் யார்யார் எதை ஆதரிக்கிறார்கள் எனக்கேட்டாராம். வகுப்பை அப்படியே இரண்டாகப்பிரித்து, கயிறிழுக்கும் போட்டியொன்றை வைப்போம், யார் வெற்றிபெறுகிறார்களோ அவர்கள் கூறுவதையே ஏற்போம் என நகைச்சுவையாக உரைத்திருக்கிறார், அதாவது அவ்விருவர் கூறியதும் ஒரே விசயத்தைத்தான் என்பதே!  இப்படி பலவிதமான விதிகளுண்டு என்றாலும் இன்றும் இரண்டாம் விதியை வெவ்வேறுமுறைகளில் புரிந்துக்கொள்கிறார்கள், வரையறுக்கிறார்கள்.

இப்படியான இரண்டாம் வெப்பியக்கவியல்விதியானது என்னவென்பதை அவ்வாறேக் காண்பதைக்காட்டிலும் அதன் தன்மையை, என்றோபி மாறுபாட்டைக் குறிப்பதென்று நம் பள்ளியறிவு உரைக்கும். என்றோபி என்பதன் சொல்மூலம் en-உள், trope – மாறுபாடு => உள்மாறுபாடு. அதாவது ஒரு வெப்பியக்க அமைவின்/எந்திரத்தினமேல் நாம் கொடுக்கும் ஆற்றலும் அதனால் அவ்வியந்திரம் நமக்கு செய்யும் வேலையின் ஆற்றலாக மாறும்வகை!

அப்படி மாறும்போது எவ்வகையில் மாறுகிறது என்பதைக் குறிப்பதற்கான சொல்லே என்றோபி, இதை சிதறம் என்று மொழியாக்கியுள்ளார்கள். சிதறம் என்பது நாம் கொடுத்த ஆற்றல், மற்றொருவகையில் மாறும் போது ஏற்படும் சிதறலைக் குறிப்பதாக எடுக்கலாம், காட்டாக, கல்லெண்ணெய்/petrol ஊற்றி வண்டியைச் செலுத்துகிறோம், எண்ணெய் எரிந்து உருவாகும் ஆற்றலால், வண்டியதன் எடையையும், நம்மையும் தூக்கிச் செல்கிறது.

நாம் ஊற்றிய கல்லெண்ணெய்க்கான வேலையை அப்படியே செய்கிறதா?? இல்லை, வண்டிக்கும்/அதாவது சக்கரத்துக்கும் சாலைக்குமான உராய்வையும் தாண்டிச்செல்லும் ஆற்றலுக்காய் கொஞ்சம்,  வண்டியில் இருக்கும் அசையும் கருவிகளின் உராய்வுக்கும் அவ்வாற்றல் கொஞ்சம் செல்கிறது. இது தவிர்த்து, இயந்திரம் சூடாவதில் கொஞ்சம் செல்கிறது, இப்படி நாம் ஊற்றும் எண்ணெய்க்குத் தக்கன வேலைநடவாமல், இஷ்டத்துக்கும் இயற்கை நம் எண்ணெயை/எண்ணெய் எரிந்து உருவாகும் ஆற்றலை உறிஞ்சியது போக மிச்ச எண்ணெயில் வேலைநடக்கிறது.

எனினும், சிதறம் என்பதை சரியான மொழிமாற்றமாக/ கொள்ளமுடியாது. — அறிவியற்றமிழ் ஆர்வலரும் விஞ்ஞானியுமான கதிர் கிருஷ்ணமூர்த்தி அண்ணன் அவ்வப்போது குறிப்பதுபோல், என்றோபியென்றே கூட குறிக்கலாமெனத் தோன்றுகிறது! சரி நிரம்ப தள்ளிவந்துவிட்டோம்.

திரும்பவும் மரத்துக்கேத் தாவிவிடுவோம். ஆக வெப்பியக்கவிதிகளின் படியாக வளரும் மரம், நேரத்தைக்குறிப்பிடுவதற்கும் பயன்படுகிறது எனக்கண்டோம்.   ஒரு மூடிய அமைவில் (அனைத்து உறுப்புகளிலும் எப்படி ஆற்றல் பரவியுள்ளது என்றுத் தெரிந்திருப்பது) என்றோபிமாற்றமானது மாறாது (dS = 0), அதேநேரம் திறந்த அமைவில் (மொத்த உறுப்புகளிலும் ஆற்றட்பங்கீடு எவ்வாறு என்றறியா அமைவில்) என்றோபிமாற்றமானது பெரிதாகிக்கொண்டேசெல்லும்(dS > 0), ஏனெனில் ஆற்றல்வெவ்வேறுவடிவங்களில் வெளிச்சென்றுக்கொண்டேயிருக்கும்.

dS \geq \frac{dQ}{T}

இதில் dS என்பது என்றோபிமாறுபாடு, dQ என்பது மொத்தஆற்றலில் வேறுபாடு, T என்பது நாமெடுத்துக்கொள்ளும் அமைவின் வெப்பநிலை.

S \geq \int_\mathcal{P} \frac{dQ}{T}

இது இரண்டாம் வெப்பியக்கவிதியின் ஒரு பரிமாணம்.  மேலும் இவ்விதி நமது அண்டமுழுமைக்கும் மாறாது அமையுமுண்மை. அப்படியிருக்குங்கால், என்றோபி வளரும்பொழுது, நேரமும் அதிகரித்துச்செல்லும், அதேபோல் நேரம் ஆக ஆக, என்றோபிமாற்றமும் அதிகரிக்கும். ஆக, என்றோபிமாற்றம் என்பது குறையவாய்ப்பேயில்லை, ஆயின் அதிகரிக்கும் என்பதே இயற்கையில் நாம் காணும் உண்மை.  உலகில் மரத்தையும் உங்களையும் தவிர்த்து யாருமில்லையெனினும், நேரம் திரும்பமுடியாது போலத் தான் தெரிகிறது!  ஆக மரமானது கரியாகவாய்ப்புள்ளதே தவிர்த்து செடியாகவாய்ப்பில்லை!

அதன் மற்றோரர்த்தம், நேரத்தில் பின்னோக்கிசெல்லமுடியாது, அப்படியானால், அதற்கான வாய்ப்பேயில்லையா?!

இப்படி ஒரேநிலையில் பலவிதமானத்தொடர்புகளையெல்லாம் குறிப்பிடமுடியாமல் ஒரேபொருளில்பேசுவதென்ற என்னுடைய தற்போதையநிலை, என் கையைக் கட்டிக்கொண்டு எழுதுவதுபோலவே உள்ளது, என் தலையில் உதிக்கும் அனைத்தையும் எழுதினால், புரிவதில் சிக்கலாகவேறு உள்ளதென்று நண்பர்கள் கூறுகிறார்கள்!!  சரி என்னுடைய இந்நிலையிலும்  இரண்டாம் வெப்பியக்கவிதியின் தாக்கத்தைக் காணலாம்.  அப்படியென்றால், நான் எழுதுவதற்கு எத்தனித்து எழுதாத அந்த மனவுளைச்சல் என்னவாகும்?  என் மூளையும் அதுசார்ந்த செயல்பாடுகளும் கொஞ்சம் அண்டத்திற்குள் என்றோபியை அதிகப்படுத்தும்!

மனித/விலங்கு மூளைமட்டுந்தானா, கணினிக்கு மூளைபோல் செயல்படும் கணினிவட்டுகள், நினைவகங்கள்?!    கணினி, கைபேசிகளில் சேர்த்துவைத்திருக்கும் படங்கள் அல்லது எவ்வெவ்வகையானக் கோப்புகளையும் அழித்தால் என்னவாகும்?!  அதுவும் அண்டத்தின் என்றோபியோடு சேருமா?! ஆம்!  எல்லாம் கொஞ்சம் கொஞ்சமாயக் காண்போம்.  எப்படிக் கணக்கிடுவது என்பதையும் சேர்க்கலாமென்றிருக்கிறேன், அது கொஞ்சம் சிக்கல்மிகுந்த கணிதத்தொடு வளராலாம், ஆயினும் இறங்கி விளங்கிக்கொள்வோம்.

 

கதிரியக்கத்தனிமத்தின் சிதைவுச்சமன்பாடு!

Posted on by
Reply

அறிவியலைப் பொறுத்தவரை, பார்ப்பவை, அளப்பவை அனைத்தையும் எண்களுக்குள் அடக்குவதற்கு முயல்கிறோம். எதையெல்லாம் பார்க்கிறோமோ, எவையெல்லாம் மாறுகிறதோ, அவையெல்லாம், பொதுவாகவே எல்லோர்மனதுக்கும் பிடித்தமாகிறது!!

வண்ணக்குழைவுடனிருக்கும் வானமாகட்டும், நம் கண்முன்னர் வளரும் குழந்தைகளின் வளர்ச்சியாகட்டும், இசையில் உண்டாகும் இனிமையாகட்டும் எல்லாமே மாற்றத்தின் விளைவால் நடப்பவை!
இசையில் 7 சுரங்களில் (~7 அதிர்வெண்) ஏற்படும் மாற்றமும் , சுரங்களுக்கிடையேயான மாற்றங்களுக்குக் காரணமான அமைதியான இடைவெளியுமே (தாளம்/ரிதம்)இனிமைக்குக் காரணமாகிறது.

மாற்றம் எல்லாம் சரி, அம்மாற்றங்கள் எவ்வளவு வேகமாக நடக்கிறதென்பதை அறிந்துகொள்ள விழைகிறோம். சராசரி மனிதனின் உடல் உயரவளர்ச்சியென்பது, பிறப்பிலிருந்து மனிதனின் சராசரிஉயரத்தையெட்டும்வரை, நேர்கோட்டுவளர்ச்சியாகக் கொள்ளலாம். அம்மனிதர் அவ்வுயரத்தையெட்டியபின் இறப்புவரை, அதே உயரத்தைக் கொண்டிப்பார் எனலாம். இதை சமன்பாடாக இவ்வாறு எழுதலாம்.

குழந்தையாக இருக்கும்போதுள்ள உயரத்தை “c” எனலாம்.

c-ல் இருந்து வளர்கிறார்.

1 வயதில் உயரம் = c + 1 வருடத்துக்கான வளர்ச்சி (h1)
2 வயதில் உயரம் = c + முதல்வருட வளர்ச்சி(h1) + இரண்டாம் வருடவளர்ச்சி
(h2)
3 வயதிலுயரம் = c + முதல்வருட வளர்ச்சி + இரண்டாம் வருடவளர்ச்சி+மூன்றாம் வருடவளர்ச்சி
.
.
.
20 வயதிலுயரம் = c + முதல்வருட வளர்ச்சி + இரண்டாம் வருடவளர்ச்சி+மூன்றாம் வருடவளர்ச்சி + ….+ 20வது வருடவளர்ச்சி

 

இதைக் குறியீட்டுவடிவத்தில் இப்படி எழுதிக்கொள்ளலாம்; எல்லாவருடமும் ஒரே அளவிலான வளர்ச்சியென்று வைத்துக்கொள்வோம். அதாவது h1=h2=h3=…=h25= h

1 வயது உயரம் H_1= c+ h
2 வயது யரம் H_2= c+ h+h = c+ 2 h
3 வயது யரம் H_3= c+ h+h+h = c+ 3 h
.
.
.
t வயதில் உயரம் H_t = c + t * h

H_t = c+ t * h

IMG_20171206_220317.jpg

H_t = c+h t

ஒருவேளை, எல்லாவருடமும் ஒரே அளவிலான வளர்ச்சியென்று வைத்துக்கொள்வோம், என்றச்சொற்றொடரை நுண்கணித மொழியில் எழுத! \frac{dH_t}{dt}=h;

\frac{d}{dx} புலி!:

இதில் \frac{d}{dx}-ஐ பசிகொண்டலையும் புலி போல் கொள்வோம்; அப்புலி மாறாத எண் தனித்து நின்றால் முட்டையாக்க்விடும். மாறும் மாறியென்றால் கடித்துக்குதறி அதன் தன்மையை மாற்றிவிடும்!

இதில் d() அல்லது \frac{d}{dx} – பசிகொண்டலையும் புலி போல் கொள்வோம்!
d/dx என்பதால் அதன் ஊன் x ஆகும்! தின்பதற்கொன்றும் கிடைக்காத போது புல் தின்னும் புலியிது! ஒரு எண் தனித்துநின்றால் ஒன்றும் அற்றதாகிவிடும் (d(constant) =0)! ஆயினும், மாறா எண்ணோடு ஒரு மாறும் மாறி(இங்கே x)நின்றால், கனியிருக்கக் காய்கவரலாகுமா?! ஆக மாறியை அப்படியேவிட்டுவிட்டு , மாறியானப் புலாலை உண்ணும்! \frac{d}{dx}[c. x^n] = c. n x^{(n-1)}$

எப்படி ?

\frac{d H_t}{dt} = \frac{d}{dt} (c+ t*h) = \frac{d}{dt} (c ) + \frac{d}{dt} (t*h)

c= பிறக்கும் போது உள்ள உயரம். அது வெறும் எண்

\frac{d H_t}{dt} = 0+ h. \frac{dt}{dt}= h.1 = h

“எல்லாவருடமும் ஒரே அளவிலான வளர்ச்சியென்று வைத்துக்கொள்வோம்” என்றச்சொற்றொடரை நுண்கணித மொழியில் எழுதிவிட்டோம்! \frac{d H_t}{dt} = h;

இது வளர்ச்சி சம்பந்தப்பட்டது! அதனால் \frac{d H_t}{dt} = + h

ஒரு வேளை வயதாக ஆக குள்ளமாவோம் என்று இருந்தால் , \frac{d H_t}{dt} = - h என்று சொல்லுவோம். இதெல்லாம் ஒரு வசதிக்கானது. மாறுகிறது, ஆனால் எப்படி மாறுகிறது என்று ஓரளவு இந்த சமன்பாடுகள் கூறுகிறது.

ஓரளவு உண்மையையொட்டி…

நாம் இதுவரை, ஒரு சராசரி மனிதரை எடுத்துக்கொண்டிருக்கிறோம்! ஆனால், ஒவ்வொரு மனிதரும் ஒவ்வொரு மாதிரி வளருகிறோம், அதற்கு பற்பலக் காரணிகள் இருந்தாலும், ஒரே ஒரு காரணியாக உணவின் அளவை மட்டும் எடுத்துக்கொள்வோம்!

எடுத்துக்காட்டுக்கு, ஒரு மனிதன் சாப்பிடும் அளவையும்(k என்க) கணக்கில் சேர்த்தால், வருடத்தைப் பொருத்த வளர்ச்சி மாறும் வீதத்தை

\frac{d \mathcal{H}(t)}{dt} = +k \mathcal{H}(t)

(\frac{d H_t}{dt} = +k h என்றெழுதியதை, என்னுடைய நண்பன் குமரன், நுண்கணிதந்தெரியாதவர்கள்தவறாகப் புரிந்துகொள்ள வாய்ப்புள்ளது என்றுக்கூறியிருந்ததைக் கருத்தில் கொண்டு \frac{d \mathcal{H}(t)}{dt} = +k \mathcal{H}(t) என மாற்றியிருக்கிறேன்.)

என மாறும்! k-க்குத் தக்கன, வளர்சிதைமாறும்வீதம் மாறும்.  \mathcal{H}(t) என்பது t எனும் நேரத்தில், நாம் எடுத்துக்கொண்ட மனிதரின் உயரமாகக்கொள்க.

இதே விசயத்தை,குவிந்துகிடக்கும் ஒருபொருளை, கொஞ்சங்கொஞ்சமாக அள்ளும் போது, எப்பொழுது குறையும் என்பதைக் கணக்கிட முடியும் , எப்படிக்குறையும் என்பதையும் ஊகிக்கமுடியும்!

இதையே, கதிரியக்கத்தனிமங்களின் தன்மை தொடர்ந்து கதிர்களை உமிழ்வதென்பது, கதிர்களின் வெளிப்பாடு எனில் சக்தியின் வெளிப்பாடு, சக்தியின் அளவும் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறையில் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையைப் பொருத்தே இருக்கும். அதனுள் இருக்கும் துகள்கள் கதிர்களாக வெளியேறுவதால் வருவது. ஆரம்பத்தில் N அணுக்கள் இருந்திருந்தால், நேரம் ஆக ஆக எண்ணிக்கையில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் குறிக்க \frac{d N}{dt} எனலாம், இப்பொழுது எவ்வளவு இருக்கிறது என்பதை N-இன் மடங்கிலேயே கூறலாம் அல்லவா, அதாவது கால்வாசி (N/4) அரைவாசி (N/2) என்பதுபோல், எந்தவகையான தனிமம் என்பதைப் பொருத்து இம்மடங்கு மாறும் என்பதால், பொதுவாக \lambda என்றக் குறியீட்டால் குறிக்கலாம், அதே போல் இது தனிமமானது குறைந்துகொண்டேயிருக்கும், ஆக, அந்த மைனஸ்/ கழித்தல் குறியீடு. இதுவரை சொன்னதைச் சுருக்கி ஒரு சமன்பாட்டுமொழியில் எழுதிவிடலாம்.

\frac{d N}{dt} = - \lambda N

இது வகைக்கெழு சமன்பாட்டில் ஒரு வகை.

இவ்வகைக்கெழு சமன்பாட்டைத் தீர்க்கும் வகையைப் பார்ப்போம்.

  1.  N வகையை எல்லாம் ஒருப்பக்கம் சேர்ப்போம், = குறியீட்டுக்கு அப்பக்கம் உள்ளதை, இப்பக்கம் கொண்டுவருவோம்.  \frac{d N}{N \, dt} = -\lambda
  2. dt ஐ =க்கு அப்பக்கம் கொண்டுசெல்ல \frac{d N}{Nt} = -\lambda \, dt
  3.  இருப்பக்கமும் தொகைப்படுத்த  \int dx எனும் இயக்கியைப் போடுக.

    \implies \frac{df(x)}{d x} என்பது f(x)-ஐப் பகுக்கும் புலி என்றால். \int f(x) dx என்பது தொகுத்துக்கொடுக்கும் வள்ளல்! (இவையெல்லாம் விளையாட்டுவிதிகள் போலத்தான்.)  

    \implies மாறிலிமுன் /எண்முன் \int dx வரின், அதுசார்ந்த மாறி(x+C)வந்து பல்கும்! பெருகும்!! (C என்பது ஒரு மாறிலி,  நாம் f(x) ல் எப்பகுதியைத்  தொகைப்படுத்துகிறோம் என்பதைப் பொருத்து இந்த C-இன் மதிப்பு வரும்)

    \implies அதுசார்ந்த மாறிவரின், உதாரணத்துக்கு x^n என்றால் x^{n+1} ஆக அதிகரித்துத்தரும் \int x^n dx =\frac{x^{n+1}}{n+1}+C    இதில் C- மாறிலி!

    \implies ஒரு வேளை x^nஎன்பதை, x_1 எனும் இடத்திலிருந்து  x_2 எனும் இடம் வரை தொகைப்படுத்தினால்.

    \int_{x_1}^{x_2} x^n dx =\frac{x^{n+1}}{n+1}\big|_{x_1}^{x_2} என வரும். 
    பின்னர் இதன் எல்லைகளை உள்ளீடு செய்ய,
    \int_{x_1}^{x_2} x^n dx = \frac{x_{2}^{n+1}}{n+1} - \frac{x_{1}^{n+1}}{n+1}  என ஆகும்

    f(x)=1/x என்பது சார்பு எனில், \int\frac{ dx}{x} = \log_e{(x)}+C

    இன்னும் சுருக்கமாக,
    \int x^n dx =\begin{cases} \frac{x^{n+1}}{n+1}+C  &\mbox{for  }n\neq -1 \\ \log_e{(x)}+C&\mbox{ for } n =-1 \end{cases}

    \int_{N_0}^N(t)  \frac{d N}{N} = -\lambda \int \, dt   இதில்  N_0 ஆரம்பநிலையில் நம்மிடம் இருந்த தனிமத்தின் அணுக்களின் எண்ணிக்கை என்றால், N(t) என்பது t எனும் நேரத்தில் அணுக்களின் எண்ணிக்கை.

  4. கடந்தக்குறிப்பில் கொடுக்கப்பட்ட தொகைநுண்கணிதத்தின் பண்புகளைக் கொண்டு.  கடைசி சமன்பாட்டைத் தொகுக்க,\log_e{N} \big|_{N_0}^{N(t)} = -\lambda t\big|_{t_0}^{t}\log_e{N(t)} - \log_e{N_0}  = -\lambda \times (t-t_0)

    \implies \log_e இன் பண்புகள்:  மடக்கையின் தன்மையே, பெரிய எண்களை பெருக்கவும் வகுக்கவும் ஆவதற்கான வேலைகளையும் நேரத்தையும் “மடக்கிச்சுருக்குதலேயாகும்”,

    \implies log_e-இன் அடிமானம் e-ஆகும், e என்பதை இயற்கை மாறிலி என்போம், அதுவொரு விகிதமுறா எண்!  

    \implies மடக்கிய வேலையை, தலைகீழாக்க, \log_e a = b என்பதை, log இல்லாமல், e^b=a   என எழுதலாம். log_e(e) = 1

    \implies அதாவது, இரு எண்களின் பெருக்கல், மடக்கையில் கூட்டலாகும்  \log_e(a) \log_e(b) = \log_e(a)+\log_e(b)

    \implies இரு எண்களின் வகுத்தல் மடக்கையில் கழித்தலாகும்!  \frac{\log_e(a)}{\log_e(b)} = \log_e(a)-\log_e(b)

    இப்பண்புகளை நம் சமன்பாட்டிலிட,
    \log_e(\frac{N(t)}{N_0}) = -\lambda \times (t-t_0)
    \implies \frac{N(t)}{N_0} = \exp( -\lambda \times (t-t_0))
    \implies N(t) = N_0 \exp( -\lambda \times (t-t_0)
    ஆக, நம்மிடம் இருக்கும் அணுக்களின் எண்ணிக்கையை,

    N(t) = N_0 \exp( -\lambda \times (t-t_0)

    என்ற சூத்திரத்தின் மூலம், எந்நேரத்திலும் கணக்கிட்டுக்கொள்ளலாம்!

நேரம் என்பது என்ன?!

Posted on by
Reply

நேரம் எனும் கோட்பாடு, நம்மைச்சுற்றியுள்ள எதோவொன்று மாறுவதில் இருந்தே உதிக்கிறது.  ஒருவேளை ஒருவரை வெளியில் நடக்கும் விசயமெதுவும் தெரியாதவாறு பூட்டிவைத்திருக்கிறோமெனக்கொள்வோம்.  மேலும்,அவர் நேரம் மாறுவதைக் கணக்கிட முயல்வதாகக் கொள்வோம், அவரின் சிர்க்காடியன் ரிதம்/உடற்கடிகாரம் மூலம் உறக்க-விழிப்பு சுழற்சி அதுவாகவே நடக்கும்!  ஆனால், நாட்கள் போகப்போக அவருடைய உறக்க-விழிப்பு சுழற்சி மொத்தமாக மாறிவிடும்!  அவரின் ஒரு நாள் என்பது நம்முடைய ஒரு நாளவைவிட மாறியிருக்கும்.

நமது ஒருநாள் என்பதை சூரியோதயம் அஸ்தமனத்தை வைத்தே வரையறுத்திருந்தோம் அல்லவா!  ஆனால் விண்வெளியில் பயணிக்கும் ஒரு விண்வெளிவீரர் விண்வெளியில் “நம்முடைய ஒரு நாள்கணக்கில்” பலமுறை உதயத்தையும் அஸ்தமனத்தையும் காண்கிறார்!  அப்படியானால் நம்முடைய-ஒரு-நாள் என்பது அவருக்கு பற்பலநாட்கள்!

சாதாரணமாக, மணல் கடிகாரத்தில் மணல் விழுந்து மணலின் மட்டம் மாறுவதை வைத்து நேரம் அறிவோம். ஒருவேளை என்னுடைய மணற்கடிகாரத்தில் உள்ள மணலை அல்லது துகளின் அளவை மாற்றினால்?…  மணற்துகள் சல்லிக்கல் போல் பெரிதாக இருப்பின், அந்த மணல் கடிகாரத்தில் மணல் கீழேவிழும் அளவுக்குறையும், சிறியக்குருணையானால் கீழேவிழும் அளவு அதிகமாகும் ஆக நேர அளவீடுகள் வெவ்வேறுமாதிரியிருக்கும்.

பூமியில் இருந்துகொண்டு நேரத்தை வரையறுக்க, இயற்கையின் வரங்களான சந்திரப்பிறையையோ, சூரியோதய அஸ்தமனத்தையோ வைத்து நேரத்தைக் கணக்கிடலாம், இவற்றை வைத்து நேரத்தைக் கணக்கிடுவதில் பிரச்சினையில்லையென்றாலும், தற்காலத்தில் நாம் உபயோகப்படுத்தும் செயற்கைக்கோள் கட்டுப்பாடு, அதனால் விளையும் தொடர்பாடல்கள், இணையம் என நம் அறிவியல் வளர்ச்சியில் முன்னேறிப்போகும் போது, பழங்கால சோதிடத்தையொட்டிய காலக்கணக்கீடுகள் போதாது, மேலும் அவற்றில் பிழைகள்வர வாய்ப்பதிகம் உள்ளது. மேலும் அணு அறிவியல் வளர்ந்தப்பின்னர் அளவையியலிலும் நிறைய மாற்றம் வந்துவிட்டது!.

நவீன அறிவியலில் சீசியம்(133) அணுவின் கீழ்மட்ட அணுசக்திநிலையின் ஆற்றல்பிரிநிலை/hyperfine splitting-க்கிடையிலான சக்திவேறுபாட்டை(\Delta E) வைத்து ஒருநொடியைத் தீர்மானிக்கிறோம்.\Delta E-க்குசமமான ஒரு ஆற்றலை, நுண்ணதிர்வுக்கறறை/மைக்ரோவேவ் மூலம் நாம் அளித்தால், அந்த ஆற்றலின் அதிர்வெண்ணானது (\Delta \nu) 91,92,631,770 Hz ~ கிட்டத்தட்ட ,92 கோடிமுறை ஒருநொடிக்கு அதிர்வுறும், அதாவது, அணுவின் ஆற்றல், அதுவும் கீழ்மட்டப்படிநிலையென்பது இயற்கைக்கட்டமைத்த எல்லையைப் போன்றது, ஆக அதைப் பயன்படுத்தினால், இவ்வண்டத்தில் எங்கிருந்தாலும் ஒரு நொடியென்பதை நாம் வரையறுத்துக்கொள்ளலாம். சீசியம் போன்ற அணுக்களைக் கையில் கொஞ்சம் வைத்துக்கொண்டு, ஒரு கடிகாரத்தை உருவாக்கி ஒரு நொடியை அதில் அமைத்துக்கொள்ளமுடியும்.

“நேரகாலம் இல்லாமல் பொழுதென்றைக்கும் பேசிக்கிட்டேயிருக்க” என பெற்றப்பிள்ளைகளையோ, அல்லது வீட்டில் கட்டியவர்களிடம் கூறக்கேட்டிருப்போம். இந்த “நேரகாலம் இல்லாமல்” எனும் சொற்றொடர் மிகுந்த அறிவைத் தன்னுள்ளடக்கியது என்று தான் கூறவேண்டும்.

ஒருவேளை நிசமாகவே “நேரகாலம் இல்லாதது” என்பது எதைக் குறிக்கும்? பேசிக்கொண்டேயிருப்பது ஒரு செயல் என்றால், அதுவும் அது ஒரேயடியாக பேசிக்கொண்டேயொருவர் இருந்தார் என்றால், அவருக்கு நேரகாலம் என்பது மாறாமல் இருக்கிறது எனப் பொருள்படுமாறு வருவது அல்லவா?! புரிகிறது தானே. ஒரு விசயம் மாறாது இருந்தால், அவர்களுக்கு நேரத்தின் அளவு மாறுபடுகிறது. நமக்குப் பிடித்த வேலையைச் செய்யும்போது, பல மணிநேரம் ஆனாலும் நமக்கு நேரம் செல்லாதது போலவே, அதாவது மாறாதது போலவேயிருக்கும். ஆனால் ஒரு சின்ன பிடிக்காத வேலையை நாம் செய்யும் பொழுது, சில நிமிடம் ஆனாலும், பல மணிநேரம் செய்தது போன்றதொரு எண்ணம் வருகின்றது.

இது உளவியலோட்டத்தைப் பொறுத்தது எனினும். ஒரு வேளை நமக்குப் பிடித்ததை மட்டும் நாம் செய்துகொண்டேயிருக்கிறோம் என வைத்துக்கொள்வோம், அவ்வாறெனில், இன்றிலிருந்து நமக்கு நேரமென்பது மாறாதது போலவேயிருக்கும், ஆக நமக்கு வயதே ஏறாது!  😛

காலத்தில் நிலைத்திருப்பது ஒருமாதிரி என்றால், காலத்தில் பின்னோக்கிப் போவதென்பது எப்படி?!  ஹெ. ஜி. வெல்ஸ் கதைகள், back to the future, time machine போன்றவை உண்மையில் நடக்குமா?!   கதைகளுக்கு கால்கள் முளைக்குமென்றால் எவ்வாறு, நடக்காது என்றால் அது ஏன் என்பதையும் மெதுவாகக் காண்போம்.