අපි කලින් පරිච්ඡේදයෙන් වර්තමාන විද්යාත්මක යුගයට ලෝකය පැමිණීමේ ඉතිහාසය එහි වැදගත් සිදුවීම් ඔස්සේ සරලව සලකා බැලීමු.
මේ පරිච්ඡේදයෙන් මා බලාපොරොත්තු වන්නේ සියලු විද්යාත්මක ක්ෂේත්රයන් සදහා පදනම් වූ භෞතික විද්යාවේ පසුගිය සියවසේ සිදු වූ දැවැන්ත ප්රගමනය හා මෙම සියවස තුළ එහි දිසාව පිළිබඳව අදහසක් ලබා දීමටත් ඒ සමගම ඉතා වැදගත් කරුණු රැසක් කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමත් ය.
විසි වැනි සියවස ආරම්භක යුගය වන විට සියවස් තුනකට ආසන්න කාලයක් සම්භාව්ය භෞතික විද්යාවේ පියා ලෙස සැලකුනු අයිසැක් නිව්ටන් ගේ නිගමන අභියෝගයට ලක් කළ හැකි කිසිදු සිදුවීමක් විද්යාත්මක ක්ෂේත්රය තුළ වාර්තා නොවුනි.
අවකාශය හා කාලය සම්බන්ධයෙන් තිබූ අදහස නම් මේ සංකල්ප දෙකම නිරපේක්ෂක බවයි.
එනම් අවකාශය හා කාලය යනු සමස්ථ විශ්වයටම පොදු එකම රාශීන් බවයි.
අවකාශය යනු දිගක්, පළලක්, උසක් යන ත්රිමාන ගැඹුරක් ලෙස සැලකේ නම් එසේ වූ විශ්වීය අවකාශයේ පහළ වූ කුමනාකාරයේ වුවද පදාර්ථ ඇති විට එයින් අවකාශයේ ඉඩ අත් කර ගන්නා බැවින් පදාර්ථයට සාපේක්ෂව අවකාශය හා අවකාශයට සාපේක්ෂව පදාර්ථයත් පවතින බැවින් අවකාශය නම් සංකල්පයක් ලෙස සැබවින්ම නිරපේක්ෂක නොවේ යැයි ඇතැම් විද්යාඥයන් කල්පනා කළහ.
එසේම කාලය සැලකූවිට එය අවකාශයේ යම් සිද්ධියක් සිදුවීම පිළිබඳව කියවීමක් නිසා සිද්ධිය විශ්වයේ සෑම තැනම එකම අයුරින් සිදුවීම සිදු නොවීමට වුවත් හැකි බැවින් ඒ අනුව කාලය නම් සංකල්පය ද සාපේක්ෂක විය හැකි යැයි ද ඔවුන් ඇතැම්විට කල්පනා කළහ.
ලෝකයේ විද්යාව හා තාක්ෂණය දියුණු වෙද්දී මේ රාශීන් පිළිබඳව වඩ වඩා ගැඹුරින් සෙවීමේ අවශ්යතාවය ඇති විය.
මේ අවස්ථාවේ දී, එනම් විසිවන සියවස ආරම්භයේදී ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින් විසින් ඉදිරිපත් කළ සාපේක්ෂතාවාදය ( Theory of Relativity ) තුළින් ඔහු ඉතා ක්රමානුකූලව හා නිවැරදිව අවකාශය හා කාලය සාපේක්ෂක බව ඔප්පු කර පෙන්වීය.
( රූපය 1 )
මේ සොයාගැනීම් තුළින් භෞතික විද්යාව මූලික කොටගෙන සමස්ථ විද්යාත්මක ක්ෂේත්රයම අලුත් මාවතකට පැමිණුනි.
මේ සොයාගැනීම් පිළිබඳව සාරාංශය දැක්වුව හොත්,
යම් සිදුවීම් සමූහයක් සිදුවන විශ්වීය ප්රදේශය ඒ සිදුවීම් සදහා වූ සීමාවකි. එය එක් රාමුවකි. එසේම වෙනත් සිදුවීම් සමූහයක් සිදුවන විශ්වයේ අන් කොටසක් ඒ සිදුවීම් සිදුවන පෙදෙසයි. එය තවත් රාමුවකි. මෙසේ වෙනස් වෙනස් රාමු ලෙස පැවතීම අවස්තිථි නැත්නම් සමුද්දේශ රාමු ලෙස හැදින්වේ. ( Inertial Frames )
පෘථිවිය සමස්තයක් ලෙස එක් රාමුවකි. එම පෘථිවියේ සිට රොකට්ටුවක් අජටාකාශයට විදී නම් එය දැන් තවදුරටත් ඒ රාමුවට අයත් නොවේ. එය වෙනම රාමුවකි.
මෙසේ රාමු ශ්රේණියක් ලෙස ගත් විට විශ්වයේ සිදුවීම් සිදුවීම අනුව ඒවා අතීතයෙන් පැවතී වර්තමානයේ සිදුවෙමින් අනාගතයට යොමුවේ. මේ අනුව කාලය යනු ඒ ඒ රාමු තුළ ඉදිරියට ගමන් කරන තවත් සංකල්පයකි/මානයකි. මෙසේ කාලයට නියත දිශාවක් ඇතැයි ද එය අතීතයේ සිට වර්තමානය හරහා අනාගතයට දිශාගතව ගලා යයි ද සැලකේ. මේ සිදුවීම එන්ට්රෝපිය ( Entropy ) නම් වේ. ( රූපය 3 )
සියලුම රාමු සදහා විශ්වයේ පැවතිය හැකි ඉහළම වේගය ආලෝකයේ වේගය ( 2,99,792 km / s හෙවත් ආසන්න වශයෙන් තත්පරයට කිලෝ මීටර් තුන් ලක්ෂයක් ) බව පරීක්ෂණාත්මකව සනාථ වී ඇත.
සාපේක්ෂතාවාදය මූලික වශයෙන් කොටස් දෙකකි.
විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය ( Special Relativity ) හා සාමාන්යය සාපේක්ෂතාවාදය ( General Relativity ) ලෙසය.
සෛන්ධාන්තිකව සලකා ආලෝකයේ ප්රවේගය රික්තයක් තුළ එහි උපරිම වේගයෙන් ගමන් ගන්නා අවස්ථාව පදනම් කොට සිදුවීම් පහදාදීම සදහා ඉදිරිපත් කළ විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය තුළින් සාමාන්යය විශ්ව තත්ව යටතේ පවත්නා රාමුවකින් මිදී අන් රාමුවක් ලෙස අනුගත වී ආලෝකයේ ප්රවේගයට ආසන්න තරමේ වේගයෙන් ගමන් ගන්නා පුද්ගලයන් / වස්තු සම්බන්ධයෙන් ඔවුන්ගේ රාමුවේ කාලය ගත වන්නේ පළමු රාමුවට සාපේක්ෂව අඩුවෙන් බව ඉන් හෙළි කරන ලදී.
එනම් පෘථිවියේ සිට ආලෝකයේ ප්රවේගයට ආසන්න වේගයෙන් ගමන් ගන්නා අජටාකාශ යානාවක් පොළොවෙන් මිදී අජටාකාශයේ යම් කාලයක් එකී වේගයෙන් සැරිසරා ආපසු පොළොවට පැමිණි විට ඔවුන්ට වඩා පොළොවේ ජීවත් වන්නන් ගේ කාලය වැඩියෙන් ගෙවී ගොස් තිබෙනු ඇත.
නමුත් සිද්ධීන් සිදුවන්නේ ඒකාකාරී තත්ව යටතේ නොවන බැවින් වේගයේ දිශාව හා අගය වෙනස් වීම ආදිය සිදු වන බැවින් ප්රායෝගිකව සිද්ධීන් සිදුවන අයුරු සලකා බැලීම සදහා පසුව ඉදිරිපත් කළ සාමාන්යය සාපේක්ෂතාවාදය තුළින් ආලෝකයේ ප්රවේගය පමණක් නොව ගුරුත්වයද කාලය වෙනස් කිරීමට බලපාන බව හෙළි කරන ලදී.
එනම් යම් අභ්යාවකාශ යානයක් පෘථිවියේ සිට ගමන් කොට අධික ගුරුත්වයක් සහිත කලු කුහරයක් ( ස්කන්ධය ඉතා අධික තරු අතරින් දැවැන්ත තරු ආයුෂ අවසන් වී විනාශ වෙද්දී ඒවායේ අධික ස්කන්ධය නිසා ඒවා සම්පූර්ණයෙන් අවසානයේදී ඉතා අධික ගුරුත්වයක් සහිත කලු කුහර බවට පත් වෙතැයි අනාවරණය වී තිබේ. කලු කුහරයකින් ආලෝක තරංග වලට පවා ගැලවී ආ නොහැකි බැවින් ඒවා පිළිබඳව වැඩි දුරටත් අධ්යයනය කිරීම විද්යාඥයන් හට අභියෝගයක් වී තිබේ ) වැනි ස්කන්ධයක් ආසන්නයේ හෝ යම් තාරකාවක් අසල හෝ ඒ හා සමීප ග්රහලොවක හෝ යම් කාලයක් ගත කොට ආපසු පෘථිවියට පැමිණි විට අභ්යාවකාශ යානයේ අය ගේ කාලයට වඩා පෘථිවියේ කාලය ගත වී ඇති බව පෙනෙනු ඇත.
මෙසේ අධික වේගය හෝ අධික ගුරුත්වය අනුව කාලය ගතවීම රාමුවෙන් රාමුවට වෙනස් වීම කාල විස්තාරනය ( Time Dilation ) නම් වේ.
මෙසේ වීම අනුව සිදුකළ නොයෙක් පරීක්ෂණ හා ගණනය කිරීම් වලින් පසුව විශ්වයට මාන සතරක පැහැදිලි කිරීමක් එක් කරන ලදී. ඒ අනුව විශ්වයේ දිග, පළල හා උසින් යුතු ත්රිමාන ගැඹුරට අමතරව කාලය නම් සිව් වැනි මානයක් ද ඇති බවය. මෙය චතුර්මාන කාල අවකාශය ( Four Dimension Universe ) ලෙස අර්ථ දක්වන ලදී. ( රූපය 2 )
මේ අනුව යම් රාමුවක සිදුවීමක් විස්තර කිරීමේ දී එහි දිග පිළිබඳව මාන සමග කාලය පිළිබඳව මාන ද ඉදිරිපත් කළ යුතු බව දැන ගන්නා ලදී.
උදාහරණයක් ලෙස මුහුදේ පාවෙන නැවක් පිළිබඳව විස්තර කරන්නේ නම් ඒ නැව විශ්වීය රාමුව තුළ ( පෘථිවියේ සාගරයේ ) පවතින දේශාංශක හා අක්ෂාංශක හා මුහුදු මට්ටම සමග ඒ අයුරින්ම සම්මත කාලය ද එනම් අසවල් වර්ෂයේ අසවල් මාසයේ අසවල් දිනයේ අසවල් වේලාව තුළින් පරිදි දැක්විය යුතුය. එසේ නොමැතිව ඒ නැව විශ්වයේ ඇති ස්ථානය සොයාගත නොහැකි වේ.
මෙසේ රාමු සහිත විශ්වයේ ආකෘතික කඩක් රූපය 4 න් දැක්වේ.
දැන් ඔබ චතුර්මාන කාල අවකාශය වටහා ගැනීමට දැක්වූ රූපය හොදින් විමසා බැලුවොත් එහි කාල මානය තුළින් සිදුවීමේ සත්ය අවස්ථාව හෙවත් සිදුවන අවස්ථාව හෙවත් වර්තමානය සියලු මාන පිළිබඳව මධ්ය ලක්ෂයෙන් දැක්වේ. මෙන්න මේ අවස්ථාවේ පමණක් සැබවින්ම සිදුවීම පවතී. ඉන් පෙර අවස්ථාව අවසන් වී ගොස් ඇත. ඊළඟ අවස්ථාව එළඹෙමින් පවතී.
මේ අයුරින් කාලය ගලා යාම යනු සිදුවීමට අදාළ සියලු පදාර්ථයේ හා ශක්තියේ වෙනස් වීම මනසට සන්නිවේදනය වන ආකාරය බව සියුම්ව ගැඹුරට සිතා බැලීමේදී පැහැදිලි වේ. එසේ නම් එක් රාමුවකින් මිදී අන් රාමුවක ගත කිරීම යනු සිදුවීම් සිදුවන ස්වභාවයන් වෙනස් කිරීමයි.
මේ අනුව එක් රාමුවක සිට අන් රාමුවකට ගොස් පළමු රාමුවට යළි පැමිණ ඒ පළමු රාමුවේ ගෙවීගිය කාලයෙන් එළැඹි අනාගතයට පැමිණිය හැක.
එසේ භෞතික විද්යානුකූලව අනාගතයට යාම කළ හැකි කාර්යයක් බව පෙනී ගොස් තිබේ.
නමුත් අතීතයට නැවත ආපසු යාම කළ හැකි බැව් භෞතික විද්යානුකූලව තවමත් කළ නොහැකි කාර්යයක් ලෙස පවතී.
මන්ද චතුර්මාන කාල අවකාශයේ එය අවසන් වූ සිදුවීමක් බැවිනි.
තවද වර්තමානය තුළ සිදුවීමේ පදාර්ථය හා ශක්තිය හැසිරීම අනුව එය පරම්පරාගතව පැවත ඒම ඔස්සේ එහි අතීතය දෙස බැලීම හෝ ඒ වර්තමානයේ ඒවායේ හැසිරීම අනුව ඒ ඒ මොහොතට අනුව සැකසෙන අනාගතය දෙස බැලීම කළ හැකි යැයි ද විද්යාත්මක වශයෙන් කල්පනා කර තිබේ.
තවත් සොයාගැනීම් සිදුවිනි. මේ කාල අවකාශය යම් යම් හේතු නිසා වක්ර විය හැකි බවයි. එයට ප්රධානම හේතුවක් ලෙස අධික ස්කන්ධය නැත්නම් වෙනත් අයුරකින් කිවහොත් ගුරුත්වය අයින්ස්ටයින් විසින් දක්වන ලදී.
ඒ අයුරින් අවකාශය වක්ර වන විට ආලෝක කිරණ පවා ඒ අවකාශය අනුව වක්ර වී ගමන් ගන්නා බව අයින්ස්ටයින් පර්යේෂණාත්මක ලෙස ඔප්පු කරන ලදී. ( රූපය 5 )
ඒ අනුව කාල අවකාශය වනාහි කාලය හා අවකාශය එක් වී ගෙතූ වියමනක් බදු ස්වභාවයක් බවත් එහි අධික ස්කන්ධයක් සහිත තරුවක් වටා ග්රහලෝක රදවා ගන්නේ ඒ අවට කාල අවකාශය වක්ර වීම නිසා බවත් ඒ වක්රවීම ගුරුත්වය ලෙසත් අයින්ස්ටයින් ගුරුත්වය සදහා නවීන අර්ථ දැක්වීම ඉදිරිපත් කළේය. ( රූපය 6 හා 7 )
මේ අයුරින් ගොඩනැගුනු දැනුම කාලය හරහා ගමන් කිරීම නොහොත් කාල තරණය කිරීම නම් අදහස සම්බන්ධයෙන් ප්රායෝගික ක්රම කිහිපයක් ඉදිරිපත් කර තිබේ.
සාමාන්යය කාල තරණය
යම් විශ්වීය රාමුවක් තුළ ඒ රාමුවේ ගතවන අයුරින් පැවතීම සාමාන්යය කාල තරණයයි. අප පෘථිවියේ ජීවත් වෙමින් සිදු කරන්නේ පෘථිවිය තුළ සම්මත කාලයේ ගත කිරීම යි.
අනාගතයට කාල තරණය
- ආලෝකයේ ප්රවේගයට ආසන්න වේගයකින් විශ්වයේ වෙනත් දෙසකට ගොස් පළමු ස්ථානයට පැමිණීමෙන් ඒ ස්ථානයේ අනාගතයට පැමිණිය හැක.
- එසේම අධික ගුරුත්වයක් සහිත විශ්වයේ වෙනත් දෙසකට ගොස් පළමු ස්ථානයට පැමිණීමෙන් ඒ ස්ථානයේ අනාගතයට පැමිණිය හැක.
- ජීව විද්යාත්මක ලෙස ඇතැම් සතුන් ගේ සිසිර තරණය නම් කටයුත්ත අනුව වෛද්ය විද්යාව දියුණු කොට සිරුරට හානියක් නොවී පැවති ස්වභාවයේම පවතින ලෙස දීර්ඝ කාලයක් නිදි ගැන්වීමකට ලක් කළ හැකි විටක දී අනාගතයට යාමට හැක.
කලින් කී පරිදි යම් යම් හේතු මත කාල අවකාශය වක්ර වේ නම් අධික වක්ර වීමක දී ඇතැම්විට එහි ලක්ෂ දෙකක් එකිනෙකට සමීප වී කාල අවකාශ අතර සම්බන්ධයක් ඇතිවීම විය හැකි යැයිද එසේ වුවහොත් එම සම්බන්ධය හරහා අනාගතයට යා හැකි යැයිද දක්වා ඇත. මේ ආකාරය ඇතිවිය හැකි අවස්ථාවන් ලෙස විශ්වීය කොස්මික් ධාරා ( Cosmic Rays ) හෝ කාල අවකාශයේ උණුසුම් සිදුරු හෙවත් නේතන් පාලම් ( Warm Holes / Nethan Bridges ) ලෙස හැදින්වේ. ( රූප 8 සහ 9 )
අතීතයට යාමක් පිළිබඳව කල්පනා කිරීමේදී ඇතැම්හු මේ නේතන් සේතු හරහා අනාගතයට මෙන්ම අතීතයටත් ආපසු ආ හැකි බව කල්පනා කර ඇතත් ඊට විරුද්ධව ඉදිරිපත් කොට ඇති බිදිය නොහැකි තර්ක මගින් ඒ අදහස් නිශ්ප්රභා කර තිබේ. ( සුප්රසිද්ධ Grandfather Paradox තර්කය )
විද්යා ප්රබන්ධ වල කාල තරණය කළ හැකි කාල යන්ත්ර පිළිබඳව සාකච්ඡා කර ඇතත් ඒවා තවමත් ප්රබන්ධ පමණි.
නමුත් පදාර්ථය හා ශක්තිය පිළිබඳව අයින්ස්ටයින් ගේ සමීකරණය අනුව ඊළඟ විප්ලවය රසායන විද්යා ක්ෂේත්රයේ සිදුවිය.
ඉතා ඉක්මනින් අයින්ස්ටයින් ට පසු පරම්පරාවේ විද්යාඥයන් විසින් අංශු භෞතික විද්යාවේ බොහෝ කරුණු අනාවරණය කර ගන්නා ලදී.
මේ වෙනම විස්තර කළ යුතු විෂයක් බැවින් එය මේ ඇල්බමයේ මේ පරිච්ඡේදය යටතේම ඊළඟ ලිපියෙන් ඉදිරිපත් කරමි.
[ මේ දක්වන ලද නවීන විද්යාත්මක කරුණු සහ තථාගතයාණන් වහන්සේ විසින් දේශිත අභිධර්මය අතර පෙනීයන ආශ්චර්යජනක සම්බන්ධය ඒ පිළිබඳව පරිච්ඡේද කරා පැමිණි විට ඉදිරිපත් කරමි.
එබැවින්, දිගටම ලිපි මාලාව සමග රැදී සිටින්නට ආරාධනා ! ]
සැ.යු. :-
