Advertisement

Monday, June 15, 2020

GRAVITY AND TIME -4

Gravity and Time 
part -4 




ദ്രവ്യത്തിന് സ്പേസ് -നെ വളയ്ക്കാന്‍ കഴിയുന്നതുപോലെ സമയത്തെ വളയ്ക്കാന്‍ കഴിയില്ലെ ?
                                    ഈ ചോദ്യത്തില്‍ ആണ് നമ്മള്‍ അവസാനം എത്തിനിന്നത് . 
തീര്‍ച്ചയായും സാധിയ്ക്കും . ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ - നെ സംബന്ധിച്ചെടുത്തോളം ദ്രവ്യം മാറ്റം വരുത്തുന്നത് ,മൂന്ന് dimensions ഉള്ള സ്പേസ് -ല്‍ അല്ല മറിച്ച് നാലു 
dimensions ഉള്ള space - time ല്‍ ആണ് . മറ്റൊരു രീതിയില്‍ പറഞ്ഞാല്‍  ദ്രവ്യത്തിന്  സമയ ദൈര്‍ഘ്യത്തില്‍ ഏറ്റകുറച്ചിലുകള്‍ ഉണ്ടാക്കാന്‍ കഴിയും . ഇതിനെ  gravitational time dilation എന്നു വിളിക്കും . ഒരുപക്ഷേ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ എന്ന പ്രതിഭയുടെ ഏറ്റവും മികച്ച ഒരു കണ്ടെത്തല്‍ ആയിരുന്നു അത് .  
    ഞാന്‍ ഒരുപോലയുള്ള രണ്ടു ക്ലോക്ക് എടുക്കുന്നു എന്നു കരുതുക , ഒന്നു ഞാന്‍ തറയിലും മറ്റൊന്നു ഒരു ടേബിള്‍ -ന്‍റെ പുറത്തും വെയ്ക്കുകയാണ് അങ്ങനെ ആണെങ്കില്‍ തറയില്‍ 
ഇരിക്കുന്ന ക്ലോക്കിനെ അപേക്ഷിച്ച് ടേബിള്‍ ന്‍റെ പുറത്തിരിക്കുന്ന ക്ലോക്ക് വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കും. മറ്റൊരു രീതിയില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ gravitational potential നുണ്ടായ മാറ്റം സമയത്തെ സ്വാധീനിച്ചു . 

അപ്പോള്‍ ചോദിക്കും അതെങ്ങന ശരി ആകും ? 
                               ഞാന്‍ എന്‍റെ ഒരു സുഹൃത്തിനെ പരിചയപ്പെടുത്താം . ഒരുപോലയുള്ള രണ്ടു ക്ലോക്കുകള്‍ ഞാന്‍ വാങ്ങി ഒന്നു  എന്‍റെ സുഹൃത്തിനെ ഏല്‍പ്പിച്ചിട്ടു അവനോടു  mount Everest-ന്‍റെ മുകളില്‍ താമസിക്കാന്‍ ആവശ്യപ്പെട്ടു  എന്‍റെ പാവം സുഹൃത്തു അതനുസരിച്ചു ,
 33000 വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്ക് ശേഷം ഞങ്ങള്‍ കണ്ടുമുട്ടി എന്നു കരുതുക(😄😄) എന്‍റെ കയ്യിലുള്ള ക്ലോക്ക് സുഹൃത്തിന്‍റെ കയ്യിലുള്ള ക്ലോക്കിനെക്കാള്‍ ഒരു സെക്കന്‍ഡ് പിറകില്‍ ആയിരിക്കും മറ്റൊരു രീതിയില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ എനിക്കു എന്‍റെ സുഹൃത്തിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഒരു സെക്കന്‍ഡ് പ്രായം കുറവായിരിക്കും .




ആദ്യത്തെ ഉദാഹരണത്തില്‍ ക്ലോക്ക് ലെ സമയങ്ങള്‍ക്കു മാറ്റം ഉണ്ടായെങ്കിലും അത് കണക്കിലെടുക്കാന്‍ സാധിക്കാഞ്ഞതിനു കാരണം ഇപ്പോള്‍ മനസിലായിട്ടുണ്ടാകും എന്നു കരുതുന്നു .
ഈ കണക്കുകള്‍ time travel ഇഷ്ടപ്പെടുന്നവര്‍ക്ക് പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്നതാണ്,അത് മറ്റൊരു സന്ദര്‍ഭത്തില്‍ പറയാം . 

ഗ്രാവിറ്റി യ്ക്കു മാത്രമാണോ സമയത്തെ മാറ്റാന്‍ സാധിക്കുക?................................................. 

തുടരും .............. 



Friday, May 22, 2020

GRAVITY AND TIME -3

Gravity and time 

part - 3


  എന്തു കൊണ്ട് ഭൂമി സൂര്യനുമായ് കൂട്ടി  മുട്ടുന്നില്ല ?. ഈ ചോദ്യത്തില്‍ ആണ് നമ്മള്‍ അവസാനം എത്തിനിന്നത് . ഒരു പക്ഷേ എനിക്കു ഈ ചോദ്യത്തെ  തന്നെ ഇല്ലാതാക്കാന്‍ സാധിച്ചേക്കും . എങ്ങനെ എന്നല്ലേ ? .
ഈ ചോദ്യം ഉയര്‍ന്നു വന്നത്  ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ - ന്‍റെ ഗ്രാവിറ്റി യെ വിവരിക്കാന്‍ ഉപയോഗിച്ച ഉദാഹരണത്തില്‍ നിന്നാണ് .റബര്‍ ഷീറ്റിലൂടെ വലിയ പന്തിന് ചുറ്റും  സഞ്ചരിക്കുന്ന ചെറിയ പന്ത് കുറച്ചു സമയത്തിന് ശേഷം വലിയ പന്തുമായ് കൂട്ടി മുട്ടുന്നു . കാരണം എന്തായിരിക്കാം ?
ചെറിയ പന്തിന്‍റെ വേഗത കുറഞ്ഞത് മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിച്ചത് ,അതിനു കാരണം റബര്‍ ഷീറ്റ് ചെറിയ പന്തിലുണ്ടാക്കിയ ഘര്‍ഷണ ബലമാണ് .
ഈ ഘര്‍ഷണ ബലമോ മറ്റൊരുതരത്തില്‍ ഉള്ള ബലമോ ആ ചെറിയ പന്തില്‍ അനുഭവ പ്പെട്ടില്ല എന്നു കരുതുക എന്തായിരിക്കും സംഭവിക്കുക ? ഇപ്പോള്‍ ആദ്യത്തെ ചോദ്യത്തിന് പ്രസക്തി ഇല്ല .
ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ - ന്‍റെ ഗ്രാവിറ്റിയ്ക്കു ഒരുപാട് വഴികള്‍ തുറന്നു തരാന്‍ കഴിഞ്ഞു. ദ്രവ്യത്തിന് സ്പേസ് ല്‍ കുഴികള്‍ ഉണ്ടാക്കാന്‍ സാധിയ്ക്കും എന്നു പറഞ്ഞു.
എങ്കില്‍ ഇനി അത്തരത്തില്‍ ഉള്ള ഒരു കുഴിയെ പറ്റി പറയാം .ഇതിന് ഒരു സവിശേഷത ഉണ്ട് ഏതൊരു വസ്തുവും ഇതിലേക്ക് വീഴുകയാണെങ്കില്‍ അത് എന്നന്നേക്കുമായ് നഷ്ടപെടും .അത് ഇനി പ്രകാശമാണെങ്കില്‍ പോലും! അതെ , ഇതിനെ black hole എന്നു വിളിക്കാം .
ആദ്യമൊക്കെ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ - ന്‍റെ കണക്കുകള്‍ പ്രവചിച്ച വസ്തുതയായിരുന്നു
എങ്കില്‍ ഇപ്പോള്‍ ഇതിന്‍റെ സാന്നിധ്യം തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് . എന്തിന് ഏറെ പറയണം ഇതിന്‍റെ ചിത്രങള്‍ എടുക്കുവാന്‍ പോലും സാധിച്ചിട്ടുണ്ട് ( അതിനു ചൂറ്റുമുള്ള ഭാഗം എന്നു പറയുന്നതാകും കുറച്ചുകൂടി ശരി ...മറ്റൊരു സന്ദര്‍ഭത്തില്‍ പറയാം ).
black hole നെ പറ്റി കൂടുതല്‍ പറയുന്നതിന് മുന്‍പ് അത് എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നു എന്നു നോക്കാം .
ഒരു black hole ഉണ്ടാകണം എങ്കില്‍ വളരെ വലിയ അളവില്‍ സ്പേസ് നെ വളയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട് .ഇത് എങ്ങനെ സാധ്യമാകും? അത് അറിയണമെങ്കില്‍  നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്ക് പോകേണ്ടതുണ്ട് .
 സൂര്യന്‍ ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഊര്‍ജത്തെ പുറത്തുവിടുന്നത് അണുസംയോജനം (nuclear fusion ) വഴിയാണ് . കുറച്ചു കൂടി വ്യക്തമായ് പറഞ്ഞാല്‍ ഹൈഡ്രജന്‍ ന്യൂക്ലിയസുകള്‍ കൂടി ചേര്‍ന്ന് ഒരു ഹീലിയം ന്യൂക്ലിയസ് ആകുന്ന പ്രവര്‍ത്തനം. ഇതിന്‍റെ ഫലമായ് വളരെ അധികം ഊര്‍ജം പുറത്തു വരുന്നു . നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഒരു സന്തുലനാവസ്ഥയിലാണ് നില നില്‍ക്കുന്നത് .അതായത്    അണുസംയോജനത്തിന്‍റെ ഫലമായ് ഉണ്ടാകുന്ന മര്‍ദ്ദം (pressure) പുറത്തേക്ക് പോകുവാന്‍ ശ്രമിക്കുമ്പോള്‍ ഗ്രാവിറ്റി മൂലമുള്ള  മര്‍ദ്ദം അതിനെ ഉള്ളിലേക്ക് വലിക്കുന്നു .ഇത്തരത്തില്‍ ഒരുപാട് കാലം  നക്ഷത്രങ്ങള്‍ നിലനില്ക്കും . ഒടുവില്‍ ഈ ഹൈഡ്രജന്‍മുഴുവന്‍ ഹീലിയമായ് മാറിയാലോ ?
അപ്പോള്‍ ഈ നക്ഷത്രം പുതിയ ഒരു അവസ്ഥയില്‍ എത്തും അതിനെ ചുവന്ന ഭീമന്‍ ( red giant) എന്നു വിളിക്കാം . ഈ സമയത്ത് നക്ഷത്രത്തിന്‍റെ
ആദ്യം പറഞ്ഞ സന്തുലനാവസ്ഥ ഇല്ലാതാകുന്നു .അതായത് പുറത്തേക്ക് ഉള്ള മര്‍ദ്ദം ഇല്ലാതാവുകയും എന്നാല്‍ ഗ്രാവിറ്റി മൂലം അകത്തെ അധികമായി മര്‍ദ്ദം ഉണ്ടാകുകയും ചെയുന്നു .ഈ മര്‍ദ്ദത്തിന്‍റെ ഫലമായി ഉള്ളിലുള്ള ദ്രവ്യം വീണ്ടും ചൂടാകുന്നു.  ഈ മര്‍ദ്ദത്തിന്‍റെയും താപത്തിന്‍റെയും ഫലമായ് ഉള്ളിലുള്ള ഹീലിയം സാന്ദ്രത കൂടിയ മറ്റു മൂലകങ്ങള്‍ ആയ് മാറുന്നു. ഇത് ഒടുവില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും മനോഹരമായ  സംഭവത്തിന് കാരണമാകുന്നു " supernova" (type 2)   .ഈ സ്ഫോടനത്തിന്‍റെ ഒടുവില്‍ അവശേഷിക്കുന്നത് ചിന്തിക്കാന്‍ കഴിയുന്നതിനും അപ്പുറം സാന്ദ്രത ഉള്ള  നക്ഷത്രത്തിന്‍റെ ഉള്‍ഭാഗം മാത്രമാണ് . അത് ചുറ്റുമ്മുള്ള അവശേഷിക്കുന്ന ദ്രവ്യത്തെ വിഴുങ്ങുവാന്‍ തുടങ്ങുന്നു .ഇങ്ങന ഒരു black hole ജന്‍മ്മം എടുക്കുന്നു .


ഐന്‍സ്റ്റീനെ സംബന്ധിച്ചെടുത്തോളം space ഉം time ഉം വെവ്വേറ കാര്യങ്ങള്‍ അല്ല മറിച്ച്   space-time എന്ന ഒറ്റ  വസ്തുതയാണ് . അപ്പോള്‍ ചോദിക്കാം "ദ്രവ്യത്തിന് സ്പേസ് നെ വളയ്ക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നത് പോലെ സമയത്തെ  വളയ്ക്കാന്‍  സാധിക്കില്ലേ ?"
   തുടരും  ..............................

Sunday, May 17, 2020

GRAVITY AND TIME -2

Gravity  and time 

part -2


         ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ - ന്‍റെ  ഗ്രാവിറ്റി എന്ന കാഴ്കപ്പാട് മറ്റുള്ളവയില്‍ നിന്നും തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു. ഐന്‍സ്റ്റീന്‍-നെ സംബന്ധിച്ചെടുത്തോളം ഗ്രാവിറ്റി എന്നത്ബലമല്ല മറിച്ച് നാലു dimension ഉള്ള space-time ല്‍  ദ്രവ്യത്താലോ (matter),ഊര്‍ജത്താലോ (energy) ഉണ്ടാകുന്ന ആകൃതി വ്യത്യാസം ആണ് .
കുറച്ചുകൂടി ലഘൂകരിക്കാം ,ആദ്യം തന്നെ സ്പേസ് എന്താണ് എന്നു പറയാം . അതിനു വേണ്ടി നിങ്ങള്‍ക്കു ചുറ്റുമുള്ള എല്ലാ വസ്തുക്കളെയും
എടുത്തു മാറ്റുന്നു എന്നു കരുതുക .അതായത് നിങ്ങള്‍ നിലയുറപ്പിച്ചു നില്‍ക്കുന്ന ഭൂമിയേയും അതിനു ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രഹങ്ങളെയും  സൂര്യന്‍ ഉള്‍പ്പെടുന്ന നക്ഷത്ര സമൂഹത്തെയും നഗ്ന്ന നേത്രങ്ങള്‍ കൊണ്ട് കാണാന്‍ സാധിക്കാത്ത അവസാന കണിക (atom)യും മാറ്റുന്നു എന്നു കരുതുക .എന്തായിരിക്കും അവശേഷിക്കുക ?
"ശൂന്യത " മറ്റൊരു രീതിയില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ empty space. നാം ഉള്‍പ്പെടുന്ന പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ  ദ്രവ്യത്തെയും ഊര്‍ജത്തെയും ഉല്‍കൊള്ളുന്ന എന്നാല്‍ മനുഷ്യന്‍റെ  അന്വേഷണനങ്ങള്‍ക്ക് ഇതുവരെയും പിടി നല്‍കാത്ത ഒരുപാട് സവിശേഷതകള്‍ ഒളുപ്പിച്ചു വെച്ചിട്ടുള്ള ഒന്നാണ് സ്പേസ് .
                സ്പേസ് എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്, ഒരുപക്ഷേ ഏറ്റവും ചെറിയ ആറ്റത്തിന്‍റെ ഭൂരിഭാഗവും സ്പേസ് ആണ് .നമ്മള്‍ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള സ്പേസ് നെ ഒരു മല്‍സ്യത്തിന്  ചുറ്റുമുള്ള ജലവും ആയ് തരതമ്യം ചെയ്യാം . മല്‍സ്യം അതിനു ചുറ്റുമുള്ള ജലത്തെ പറ്റി അധികം ചിന്തിക്കാതെ അതിന്‍റെ  ജീവിതം മുന്നോട്ട് കൊണ്ട് പോകുന്നു ഇത്തരത്തില്‍ തന്നെ ആണ് നമ്മളെ സംബന്ധിച്ചെടുത്തോളം സ്പേസ് ഉം .

                    ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ന്‍റെ  കാഴ്കപ്പാടില്‍ സ്പേസ്എന്നത് ദ്രവ്യത്തെയും ഊര്‍ജത്തെയും  ഉള്‍കൊള്ളുന്ന ഒരു വസ്തുത മാത്രമല്ല . മറിച്ച് അതിനു അതിന്‍റെതായ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളും ഉണ്ട് ,  ദ്രവ്യത്തി ന്‍റെ  സാന്നിധ്യത്തില്‍ അതിനു മാറ്റം സംഭവിക്കാറുണ്ട് .
അതെങ്ങനെ സംഭവിക്കും ?
  ഇത് മനസിലാക്കാനായ് സ്പേസ് എന്ന 3 dimension ഉള്ള വസ്തുതയെ
2 dimension ഉള്ള ഒന്നായി കരുതാം .അതായത്  സ്പേസ്  തല്‍കാലം ഒരു റബര്‍
ഷീറ്റ് ആണെന്ന് കരുതുക .ഈ റബര്‍ ഷീറ്റിനെ നിവര്‍ത്തി വെച്ച് അതിനു മുകളിലൂടെ ഒരു പന്ത് ഉരുട്ടി വിടുന്നു എന്നു കരുതുക .ആ പന്ത് നേര്‍ രേഖയില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നതായ് കാണാം


ഇതേ ഷീറ്റിന്‍റെ  മധ്യ ഭാഗത്ത് കുറച്ചു ഭാരം കൂടിയ ഒരു പന്ത് വെയ്ക്കുന്നു അതിനു ശേഷം ആദ്യം ഉപയോഗിച്ച അതേ പന്ത് വീണ്ടും ഉരുട്ടി വിടുന്നു എന്നു കരുതുക .ഇപ്പോള്‍ ആ പന്ത് നേര്‍ രേഖയില്‍ സഞ്ചരിക്കുമോ ?

ഇല്ല ,കാരണം ഭരമുള്ള പന്ത് റബര്‍ ഷീറ്റില്‍ അതിനു ചുറ്റും ഒരു  താഴ്ച ഉണ്ടാക്കും ഇതിന്‍റെ ഫലമായ് ചെറിയ പന്തിന് വലിയ പന്തിന് ചുറ്റും ഉള്ള ചരിഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കേണ്ടതായ് വരും .


   ഇനി ഞാന്‍ ഈ റബര്‍ ഷീറ്റിന് ഒരു സവിശേഷത കൂടി നല്കാം .ഈ റബര്‍ ഷീറ്റ് നെ നിങ്ങള്‍ക്കു കാണാന്‍ സാധിക്കില്ല എന്നു കരുതുക . അതായത് ഇപ്പോള്‍ നിങ്ങള്‍ക്കു ആ രണ്ടു പന്തുകള്‍ മാത്രമേ കാണാന്‍ സാധിക്കുകയുള്ളൂ .
ചുരുക്കത്തില്‍ ആ വലിയ പന്തിന് ചുറ്റും ചെറിയ പന്ത് ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നതായ് കാണാന്‍ സാധിയ്ക്കും .ഇതരത്തില്‍ ആണ്  ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ -ന്‍റെ കാഴ്കപ്പാടില്‍ ഗ്രാവിറ്റി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.
അപ്പോള്‍ നിങ്ങളുട മനസില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ഒരു ചോദ്യമാണ് ഇത്തരത്തില്‍ ആണ് ഗ്രാവിറ്റി എങ്കില്‍ ചെറിയ പന്ത് കുറച്ചു സമയം  ഭ്രമണം ചെയ്ത ശേഷം വലിയ പന്തുമായ് കൂട്ടി മുട്ടിയത്  പോലെ സൂര്യനുമായ് ഭൂമി കൂട്ടി മുട്ടാത്തത് എന്തു കൊണ്ട് ?.............
                                           തുടരും ....................
     

Wednesday, May 6, 2020

GRAVITY AND TIME -1

gravity and time 

part-1

നിങ്ങള്‍ക്കു    വ്യായാമം ചെയ്യാതെ ഭാരം കുറയ്ക്കണം എന്നുണ്ടോ ? നിങ്ങളുടെ സുഹൃത്തിനെകാള്‍  പ്രായം കുറയണം എന്നുണ്ടോ ? ചിലപ്പോള്‍ ഫിസിക്സ്നു ഒരുപക്ഷേ നിങ്ങളെ സഹായിക്കാന്‍ സാധിച്ചേക്കും.
                            ആദ്യം തന്നെ ഗ്രാവിറ്റിയെ കുറിച്ചു പറയാം . പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ വസ്തുക്കളെയും ആകര്‍ഷിക്കുന്ന നിഗൂഡമായ ഒരു ബലം , നാം ഉള്‍പ്പെടുന്ന ജീവജാലങ്ങളുടെ നിലനില്‍പ്പിന് അടിസ്ഥാനമായ ബലം , എന്തോക്കയായാലും അവസാനം ഒരു ചോദ്യത്തില്‍ ഒതുക്കാം " ഞാന്‍ ഒരു വസ്തു താഴേക്കു ഇട്ടാല്‍ എന്തു സംഭവിക്കും ?"
ഈ ഒരു പ്രവര്‍ത്തിയില്‍ ഗ്രാവിറ്റിയുട എല്ലാ നിഗൂഡതകളും ഒളിഞ്ഞിരുപ്പുണ്ട്.എന്തു കൊണ്ടാണ് ഒരു വസ്തു താഴേയ്ക്ക് പതിക്കുന്നത് ?
ഒരു തൂവലും നാണയവും ഒരേ സമയം താഴേക്കു ഇട്ടാല്‍ ആദ്യം താഴെ എത്തുന്നത് നാണയം ആണ് അപ്പോള്‍ നിങ്ങള്‍ ചിന്തിക്കും നാണയത്തിന് ഭാരം  കൂടുതല്‍ ആയതിനാല്‍ ആയിരിയ്ക്കും അത് ആദ്യം താഴെ എത്തിയത് എന്ന് . എന്നാല്‍ അങ്ങന ആണോ?.
മറ്റൊരു സന്ദര്‍ഭം പരിഗണിക്കാം ഒരേ ഭരമുള്ള രണ്ടു കുടകള്‍
ഒന്നു നിവര്‍ത്തിയതും മറ്റൊന്നു നിവര്‍ത്താത്തതും അവ ഒരേ സമയം താഴേക്കു ഇട്ടാല്‍ ആദ്യം താഴെ എത്തുന്നത് നിവാര്‍ത്താത്ത കുട ആണ് .അപ്പോള്‍ ആദ്യത്തെ നിഗമനം തെറ്റാണ് . രണ്ടു സന്ദര്‍ഭങ്ങളിലെയും വേഗ വ്യത്യാസത്തിന് കാരണക്കാരന്‍ വായുവിന്‍റെ ഘര്‍ഷണ ബലമാണ് (air resistance). അപ്പോള്‍ ഭാരമല്ല മറിച്ച് ആകൃതി ആണ് രണ്ടു സന്ദര്‍ഭങ്ങളിലും വേഗതയെ സ്വാധീനിച്ചത് . അതായത് നിങ്ങള്‍ ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനെ നീക്കം ചെയ്താല്‍  എല്ലാ വസ്തുക്കളും ഒരേ സമയം താഴേക്കു പതിക്കും. ഇത്തരത്തില്‍ ഭൂമിഎല്ലാവസ്തുക്കളെയുംആഘര്‍ഷിക്കുന്നു .ഇതു തന്നയാണ് പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ വസ്തുക്കളും ചെയ്യുന്നത് .ഇതിനെ ഗ്രാവിറ്റി എന്നു വിളിക്കുന്നു.ന്യൂടന്‍-നു തന്‍റെ ഈ കാഴ്ചപ്പാട് കൊണ്ട് പ്രപഞ്ച രഹസ്യങ്ങളുടെ ചുരുളുകള്‍ ഒരു പരിധി വരെ അഴിക്കാന്‍ സാധിച്ചു .  നൂറ്റാണ്ടുകള്‍ക്ക്
മുന്പ് നിലവില്‍ വന്ന അദ്ദേഹത്തിന്റെ നിയമങ്ങളും ചലന സമവാക്യങ്ങളും പല മേഖലകളില്‍  ഇപ്പൊഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണു യാഥാര്‍ത്ഥ്യം  .
  എന്തൊക്കയായാലും ഗ്രാവിറ്റി എന്താണു എന്നുള്ള വ്യക്തമായ ഉത്തരം ന്യൂടന്‍ നും നല്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.  അദ്ദേഹത്തിന്റെ നിയമങ്ങള്‍ എങ്ങനെ വസ്തുകള്‍ ഗ്രാവിറ്റി യുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്നു വിവരിച്ചു .പക്ഷേ എന്തുകൊണ്ട് ഗ്രാവിറ്റി ഉണ്ടാകുന്നു എന്നോ അത് ശെരിക്കും എങ്ങനെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്നോ അദ്ദേഹത്തിന് വിവരിക്കാന്‍ സാധിച്ചില്ല ഇവയുടെ എല്ലാം ഉത്തരങ്ങള്‍ക്കു  250 വര്‍ഷത്തോളം കാത്തിരിക്കേണ്ടതായീ വന്നു .
                        1900- ന്റ്റെ തുടക്കത്തില്‍ എയിന്‍സ്റ്റിന്‍ 250 വര്ഷം പഴക്കമുള്ള സമസ്യ യ്ക്കു ഉത്തരം കണ്ടെത്തി " പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഏറ്റവും വേഗതയില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നത് പ്രകാശമാണ് ".അപ്പോള്‍ ചോദിക്കും ഈ കണ്ടെത്തല്‍ ഗ്രാവിറ്റി എന്താണെന്ന് ഉള്ള ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരമാകുന്നത് എങ്ങനെ?. അതിനു വേണ്ടി നമ്മള്‍ക്ക് ഒരു സന്ദര്‍ഭം പരിഗണിക്കാം . ഒരു ദിവസം സൂര്യന്‍ പെട്ടന്നു ഇല്ലാതാകുന്നു എന്നു കരുതുക . നമ്മുട ഭൂമി ഉള്‍പ്പെടുന്ന ഗ്രഹങ്ങള്‍ക്ക് എന്തു സംഭവിക്കും ?. ന്യൂടന്‍ ന്റ്റെ നിയമങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ സൂര്യന്‍ ഇല്ലാതാവുകയാണ് എങ്കില്‍ അപ്പോള്‍
തന്നെ ഗ്രഹങ്ങള്‍ അവയുടെ ഭ്രമണ പാതയില്‍ (orbit) നിന്നും ദൂരേക്ക് തെറിച്ചു പോകും (tangential direction). മറ്റൊരു രീതിയില്‍ പറയുക ആണ് എങ്കില്‍ ന്യൂടന്‍ നെ സംബദ്ധിച്ചെടുത്തോളം ഗ്രാവിറ്റി എന്നത് തല്‍ഷണം (instantaneous) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒന്നാണ് .അതായത് സൂര്യന്‍ ഇല്ലാതാവുകയാണ് എങ്കില്‍ ആ നിമിഷം തന്നെ നമ്മള്‍ക്ക് അത് അറിയുവാന്‍ സാധിയ്ക്കും .
എന്നാല്‍ എയിന്‍സ്റ്റിന്‍ നെ സംബദ്ധിച്ചെടുത്തോളം ഇതില്‍ വലിയ ഒരു പ്രശ്നം ഉയര്‍ന്നു വന്നു .പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഒന്നും തന്നെ പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കില്ല മാത്രമല്ല പ്രകാശത്തിന്  സഞ്ചരിക്കാന്‍
സമയം ആവശ്യമാണ് ( പ്രകാശം എന്നത് തല്‍ഷണം സംഭവിക്കുന്ന ഒന്നല്ല ). സൂര്യനില്‍ നിന്നും ഭൂമിയിലേക്ക് പ്രകാശം എത്താന്‍ ഏകദേശം 8 മിനുറ്റ് ഓളം വേണം . പക്ഷേ പ്രകാശത്തെ കാള്‍ വേഗത്തില്‍
ഒന്നിന്നും സഞ്ചരിക്കാന്‍ കഴിയില്ല ,അത് ഇനി ഗ്രാവിറ്റി ആണെങ്കില്‍ പോലും . അങ്ങനെ എങ്കില്‍ സൂര്യന്‍ ഇല്ലാതായാല്‍ 8 മിനിറ്റ് കഴിയാതെ നമ്മള്‍ക്ക് അത് അറിയാന്‍ കഴിയില്ല അപ്പോള്‍ എങ്ങനെ തല്‍ഷണം
ഗ്രഹങ്ങള്‍ക്കു  ഭ്രമണ പാതയില്‍ വ്യതിയാനം   സംഭവിക്കും ?. അങ്ങനെ എങ്കില്‍ എയിന്‍സ്റ്റിന്‍ നെ സംബദ്ധിച്ചെടുത്തോളം 250 വര്ഷം പഴക്കമുള്ള ന്യൂടന്‍ ന്റ്റെ ഗ്രാവിറ്റി യെ പറ്റിയുള്ള കാഴ്ചപ്പാട് തെറ്റാണ് . 
               ഗ്രാവിറ്റി യെ പറ്റിയുള്ള ഒരു പുതിയ വിവരണം കൊണ്ടുവരേണ്ടതായുണ്ട് അതില്‍ ഗ്രാവിറ്റി ഒരിയ്ക്കലും പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കാനും പാടില്ല .നീണ്ട 10 വര്‍ഷത്തെ ചിന്തകള്‍ക്കു
ഒടുവില്‍ എയിന്‍സ്റ്റിന്‍ ഗ്രാവിറ്റി യെ മെച്ചപ്പെട്ട രീതിയില്‍ വിവരിക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ചു .                                   
                                                                                                   തുടരും ......................  

Friday, May 1, 2020

what is time

what is time ?

എന്താണു സമയംഎന്നത് ശാസ്ത്ര വിഷയങ്ങളിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഒരു ചോദ്യം ആണ് . ഇത് പലപ്പോഴും തത്ത്വ ചിന്തകരുടെ വിഷയമായി ആണ് പരിഗണിക്കാറുള്ളത് .എന്തൊക്ക ആയാലും ഫിസിക്സില്‍    സമയത്തിന് വളരെയ ഏറെ പ്രധാന്യം ഉണ്ട് .
ഫിസിക്സില്‍ സമയം എന്നത് സമവാക്ക്യങ്ങളുട സഹായത്തോടെ തൊട്ടടുത്ത നിമിഷം എന്തു സംഭവിക്കും എന്നു പ്രവചിക്കനുള്ള ഒരു ഉപാധി ആണ് . അത് തന്നെയാണ്  ന്യൂടന്‍  നും എയിന്‍സ്റ്റി നും ചെയ്തത്  .
ഇതുവര ഉള്ള നിഗമനങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ സമയം എന്നത്  ഒരു ദിശയില്‍ സുഗമമായീ ഒഴുകുന്ന ഒന്നാണ് .
 ഒരു സന്ദര്‍ഭം പരിഗണിക്കാം ,നിങ്ങള്‍ ഒരാളോട് പറയുകയാണ് "നമ്മള്‍ക്  ഈ സ്ഥലത്തു വെച്ചു ഇത്ര മണിക്ക് കണ്ടു മുട്ടാം ".
 നിങ്ങള്‍ ഇവിട നാലു കാര്യങ്ങള്‍ക് പ്രധാന്യം നല്കുന്നു  ഒന്നു സ്ഥലം  മറ്റൊന്നു സമയം . അപ്പോള്‍ ചോദിക്കും  ഇവിട എവിടയാണ് നാലു  കാര്യങ്ങള്‍? .അതായത് നിങ്ങള്‍ക്കു  പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഒരു സ്ഥലത്തെ സൂചിപ്പിക്കാന്‍ മൂന്നു അളവുകള്‍ ആവശ്യമാണ് നീളം ,വീതി ,ഉയരം( three coordinates x,y,z)
നാലാമതായ് നിങ്ങള്‍ക്കു സമയത്തെയും ഉള്‍പ്പെടുത്തേണ്ടതായ് വന്നു . ഒരു സംഭവത്തെ (event) വിവരിക്കണം എങ്കില്‍ സമയം എന്ന ഡൈമെന്‍ഷന്‍ ഒഴിച്ചു കൂടാന്‍ ആകാത്ത ഒന്നാണ്.
പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഒരാളെ കാണണം എങ്കില്‍ നാലുഅളവുകള്‍പരിഗണിക്കണം  . ഇത്തരത്തില്‍ നല് അളവുകള്‍ ചേര്‍ത്ത് four dimensional space time  എന്നു വിളിക്കാം .
ഇതിനെ പറ്റി മറ്റൊരു സന്ദര്‍ഭത്തില്‍ വിശദമായ് പറയാം.
                                                ഞാന്‍ ഇവിടെ രണ്ടു കഴ്ച്പാടുകളെ പറ്റി പറയാം ഒന്നു "വര്‍ത്തമാനകാലവാദം" ( presentism),മറ്റൊന്നു "ശാശ്വതവാദം   ( eternalism).
വര്‍ത്തമാനകാലവാദത്തില്‍  ഇപ്പോള്‍ നടക്കുന്നതു യാഥാര്‍ഥ്യവും ,കഴിഞ്ഞു പോയത് ഓര്‍മകളും, വരാനുള്ളത് പ്രവചിക്കാന്‍ കഴിയാത്തതും ആണ് . ഈ ചിന്താഗതി സാധാരണ ചിന്താഗതിയുമായീ യോചിക്കുന്ന ഒന്നാണ് .
എന്നാല്‍ ഫിസിക്സ് നു ഈ കാഴ്ചപ്പാടിനോട് യോചിക്കുന്നതില്‍ ബുദ്ധിമുട്ട് ഉണ്ട്. എന്തെന്നാല്‍ ഇപ്പോള്‍ എന്തു നടക്കുന്നു എന്നു നിരീക്ഷിച്ച് ഭാവിയില്‍ എന്തു നടക്കുമെന്നു പ്രവചിക്കനും, കഴിഞ്ഞു പോയ കാര്യങ്ങള്‍
പുനര്‍സൃഷ്ടിക്കാനും, ഫിസിക്സ് ലെ സമവാക്യങ്ങല്‍ക് സാധിയ്ക്കും. അതിനാല്‍ തന്നെ ഫിസിക്സ് കാഴ്ചപ്പാടുകള്‍ "ശാശ്വതവാദവുമായ് യോചിക്കുന്നു ."ശാശ്വതവാദത്തില്‍ ഭൂതകാലവും ഭാവികലവും വര്‍ത്തമാന കാലവും യദാര്‍ഥ്യം ആണ് .ഇത്തരത്തില്‍ മൂന്നു കാലങ്ങളും ഒരേ സമയം നിലനില്‍കുന്നവയാണ് .
                                             നമ്മള്‍ ജീവിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചം ഒരു ബോക്സിനുള്ളില്‍ ആണെന്ന് കരുതുക അതിനുള്ളിലെ സ്ഥലത്തെ മൂന്നു തട്ടുകള്‍ ആയീ തിരിക്കാം താഴത്തെ തട്ടില്‍ കഴിഞ്ഞു പോയ കാലം ( past)തൊട്ട് മുകളില്‍  വര്‍ത്തമാനകാലം (present) ഏറ്റവും മുകളില്‍ വരാനുള്ള കാലവും(future) ആണെന്ന് സങ്കല്‍പ്പിക്കുക .  നമ്മള്‍ ജീവികുന്നത് മദ്ധ്യഭാഗത്താണ്.
ഈ ബോക്സിന് പുറത്തു നില്‍കുന്ന ആളുടെ കാഴ്ചപ്പാടില്‍ (മറ്റൊരു പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഉള്ള ) മൂന്നു കാലങ്ങളും ഒരേ സമയം നിലനില്‍കുന്നു . അയ്യാള്‍ക് ഒരുപക്ഷേ ഈ ബോക്സിലേക്ക് പ്രേവേശിക്കുമ്പോള്‍ ഏത് കാലഘട്ടം വേണമെങ്കിലും തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള അവസരം ലഭിക്കുന്നു .ഇതെല്ലാം സമയത്തെ കുറിച്ചുള്ള കാഴ്ച്ചപ്പാടുകള്‍ ആണ് .
                               കടന്നു പോകുന്ന സമയത്തെ അളക്കാന്‍ നമ്മള്‍ക് ക്ലോക്ക്കള്‍ ഉപയോകിക്കാം .ഒരുപക്ഷേ നമ്മള്‍ ജീവികുന്നത് ഒട്ടനവധി ക്ലോക്കുകള്‍ ഉള്ള ഒരു പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ആണ് . ഉദാഹരണത്തിനു ഭൂമിയുട ചലനം പോലും
സമയത്തെ അളക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കാം . മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളുട ചലനവും ഒരുപക്ഷേ നക്ഷത്രങ്ങളെ പോലും സമയത്തെ അളക്കാനുള്ള മാര്‍ഗങ്ങള്‍  ആകാം . ഇത്തരത്തില്‍ അല്ലാത്ത ഒരു പ്രപഞ്ചത്തെ പറ്റി ചിന്തിച്ച് നോക്കൂ ?
                                                   നിങ്ങല്‍ക് ഒരു അമാനുഷിക കഴുവു ലഭിച്ചു എന്നു കരുതുക,  നിങ്ങള്‍ക്കു ചുറ്റുമുള്ള സമയത്തെ നിച്ചലമാക്കാന്‍ കഴിയും . നിങ്ങള്‍ അത് ചെയ്യുകയാണ് എങ്കില്‍ എന്താണ് സംഭവിക്കുക ?. നിങ്ങള്‍ക്കു ഒന്നും തന്നെ കാണാന്‍ സാധിക്കില്ല പ്രകാശത്തിന് നിങ്ങളുടെ കണ്ണി ലേക്ക് എത്തുവാന്‍ കഴിയില്ല അതുപോല തന്നെ നിങ്ങള്ക്ക് ചലിക്കാന്‍ സാധിക്കില്ല കാരണം നിങ്ങള്‍ക്ക് ചുറ്റും ഉള്ള വായു തന്‍മാത്രകള്‍  നിച്ചലമാകും അതുകൊണ്ടു തന്നെ അവയെ തള്ളി മാറ്റി നീങ്ങുക എന്നത് പ്രയാസകരമായ ഒരു കാര്യം ആയിരിയ്ക്കും .
                                                   എയിന്‍സ്റ്റിന്‍ തന്‍റെ ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തില്‍ (theory of relativity ) ഗ്രാവിറ്റി എങ്ങനെ സമയത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു എന്നു പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട് അത് മറ്റൊരു സന്ദര്‍ഭത്തില്‍ വിശദീകരിക്കാം .


English translation:

what is time?

What is time is one of the biggest questions in science.  This is often the case with philosophers. However, time is of the essence in physics.
 In physics, time is a tool for predicting what will happen the next moment with the help of equations.  That is what Newton and Einstein did.
 Based on the conclusions drawn so far, time is something that flows smoothly in one direction.
 Consider a case in point, when you say to someone, "We can meet at this place at this time."
 You focus on four things here: one place and another time.  Then you can ask, where are the four things here?  That is, you need three dimensions to represent a place in the universe: length, width, and height (three coordinates x, y, z).
 Fourth, you have to include time.  The dimension of time is indispensable if an event is to be described.
 If you want to see someone in the universe, you have to consider four dimensions.  Adding such good measurements can be called four dimensional space time.
 This will be explained in detail in another context.
 I'm going to talk about two perspectives here, one is "presentism" and the other is "eternalism".
 What is happening now in presentism  is reality, the past is memories, and the future is unpredictable.  This mindset is one that is thought of with common sense.
 But physics has a hard time coming to terms with this perspective.  Because with the help of  equations in physics we can observe what is happening now and predict what will happen in the future, things that have happened in the past. Therefore, physic's point of view the past, the future, and the present are realities.
 Suppose the universe in which we live is inside a box. The space inside it can be divided into three layers.  We live in the middle.
 From the point of view of the person outside this box (in another universe) all three periods exist at the same time.  He probably gets a chance to choose any time period when he enters this box .All these are views about time.
 We can use clocks to measure the time that passes. Perhaps we live in a universe with many clocks. For example  Even the movement of the earth can be used to measure time.  The motion of other planets could possibly be a means of measuring time, even the stars.  Think of a universe that is not like this?
 Suppose you got a superpower  that can stagnate the time around you.  What happens if you do that ?.  You can not see anything, light cannot reach your eye, and you can not move because the air molecules around you are still, so it can be difficult to push them away.
 Einstein, in his theory of relativity, explained how gravity affects time, which can be explained in another context.



 

GRAVITY AND TIME -4

Gravity and Time  part -4  ദ്രവ്യത്തിന് സ്പേസ് -നെ വളയ്ക്കാന്‍ കഴിയുന്നതുപോലെ സമയത്തെ വളയ്ക്കാന്‍ കഴിയില്ലെ ?             ...