අඳුරු පදාර්ථයේ සිට කාලයෙහි ආරම්භය දක්වා, නූතන විද්යාවට තවමත් සම්පූර්ණයෙන් පැහැදිලි කළ නොහැකි විශ්වයේ ඇති පුදුම සහගත රහස් 10ක් පිළිබඳව සරල සිංහලෙන්
1. අඳුරු පදාර්ථය සහ අඳුරු ශක්තිය (Dark Matter & Dark Energy)
අප රාත්රී අහසේ දකින තරු, ග්රහලෝක සහ මන්දාකිණි මුළු විශ්වයෙන්ම සමන්විත වන්නේ 5% කටත් වඩා අඩු ප්රමාණයකිනි. ඉතිරි 95% ම විද්යාවට තවමත් හඳුනාගත නොහැකි 'අඳුරු පදාර්ථය' සහ 'අඳුරු ශක්තිය' මගින් පිරී පවතී. අඳුරු පදාර්ථය යනු ආලෝකය නිකුත් නොකරන, උරා නොගන්නා නමුත් ප්රබල ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයක් සහිත දෙයකි. මන්දාකිණි විසිරී නොගොස් එකට බැඳී පවතින්නේ මෙම අදෘශ්යමාන පදාර්ථයේ බලපෑම නිසා බව විද්යාඥයෝ විශ්වාස කරති.
අනෙක් පසින්, 'අඳුරු ශක්තිය' යනු විශ්වය වේගයෙන් ප්රසාරණය වීමට බලපාන අභිරහස් බලවේගයයි. සාමාන්යයෙන් ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා වස්තූන් එකිනෙකට ආකර්ෂණය විය යුතු වුවත්, අඳුරු ශක්තිය මගින් මන්දාකිණි එකිනෙකින් ඈතට තල්ලු කරයි. මෙය හරියට පන්දුවක් උඩ දැමූ විට එය පෘථිවියට වැටෙනවා වෙනුවට වේගයෙන් අභ්යවකාශයට ඇදී යනවා වැනි පුදුම සහගත ක්රියාවලියකි. මෙම අඳුරු බලවේගයන් කුමන ද්රව්යයකින් සෑදී ඇත්දැයි සෘජුව නිරීක්ෂණය කිරීමට කිසිදු උපකරණයකට මෙතෙක් හැකි වී නැත. අපට පෙනෙන ලෝකය යනු මහා සාගරයක මතුපිට පෙනෙන දිය බුබුළක් වැනි කුඩා කොටසක් පමණක් බව මෙයින් පැහැදිලි වේ.
2. මහා පිපිරුමට පෙර සිදුවූයේ කුමක්ද?
විශ්වයේ ආරම්භය මීට වසර බිලියන 13.8 කට පෙර 'මහා පිපිරුම' (Big Bang) මගින් සිදු වූ බව විද්යාත්මකව පිළිගැනේ. එහෙත් මෙහි ඇති ලොකුම ගැටලුව වන්නේ, එම පිපිරුම සිදු වීමට මොහොතකට පෙර තිබුණේ කුමක්ද යන්නයි. විද්යාඥයන් පවසන පරිදි, මහා පිපිරුමත් සමඟම 'අවකාශය' සහ 'කාලය' නිර්මාණය විය. එසේ නම්, කාලය ආරම්භ වීමට පෙර 'කලින්' යනුවෙන් අවස්ථාවක් පැවතිය හැකිද යන්න තර්කානුකූලව ගැටලු සහගතය.
ඇතැම් මතවාදයන්ට අනුව, අපගේ විශ්වය ඇති වීමට පෙර තවත් විශ්වයක් පැවති අතර එය හැකිලී විනාශ වී නැවත පිපිරීමෙන් අපේ විශ්වය බිහි විය. තවත් පිරිසක් පවසන්නේ මෙය කිසිදු ආරම්භයක් නැති, අනන්ත වූ ක්රියාවලියක එක් අවස්ථාවක් පමණක් බවයි. නමුත් භෞතික විද්යා නියමයන්ට අනුව, මහා පිපිරුම සිදු වූ ලක්ෂ්යයේදී (Singularity) ඝනත්වය සහ උෂ්ණත්වය අනන්ත වේ. එවැනි තත්ත්වයකදී අප දන්නා කිසිදු ගණිතමය හෝ භෞතික නියමයක් ක්රියාත්මක නොවේ. මේ නිසාම, විශ්වය බිහි වීමට පෙර පැවති නිශ්චිත තත්ත්වය සහ එම පිපිරුම ඇති වීමට බලපෑ හේතුව මිනිස් බුද්ධියට තවමත් විසඳිය නොහැකි අඳුරු රහසක්ව පවතී.
3. කළු කුහර ඇතුළත රහස (Black Hole Singularity)
කළු කුහරයක් යනු විශ්වයේ ඇති අතිශය ප්රබල ගුරුත්වාකර්ෂණයක් සහිත ස්ථානයකි. එහි ඇද ගැනීම කෙතරම් දරුණුද යත්, විශ්වයේ වේගවත්ම දෙය වන ආලෝකයට පවා ඉන් මිදී යා නොහැක. කළු කුහරයක මතුපිට හෙවත් 'සිදුවීම් ක්ෂිතිජය' (Event Horizon) පසු කළ පසු ඕනෑම වස්තුවක් එහි මධ්යය වෙත ඇදී යයි. මෙම මධ්ය ලක්ෂ්යය 'සිංගියුලාරිටිය' ලෙස හඳුන්වයි. විද්යාවට අනුව මෙහිදී පදාර්ථය අතිශය කුඩා ඉඩක තෙරපී පවතින අතර, එහි ගුරුත්වාකර්ෂණය අනන්ත වේ.
ප්රධාන ගැටලුව වන්නේ කළු කුහරයක් තුළට වැටෙන තොරතුරු වලට සිදුවන්නේ කුමක්ද යන්නයි. ස්ටීවන් හෝකින් වැනි විද්යාඥයන් මේ ගැන විවිධ මත ඉදිරිපත් කළහ. ඇතැම් අය පවසන්නේ කළු කුහරයක් යනු තවත් විශ්වයකට විවෘත වන දොරටුවක් (Wormhole) විය හැකි බවයි. තවත් මතයකට අනුව, කළු කුහරයකට වැටෙන සෑම දෙයක්ම සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ වී විශ්වයෙන් මැකී යයි. නමුත් මෙය භෞතික විද්යාවේ 'තොරතුරු සුරැකීමේ නියමයට' පටහැනි වේ. අප දන්නා භෞතික විද්යාව බිඳ වැටෙන මෙම අඳුරු කුහර තුළ සැබවින්ම සිදුවන්නේ කුමක්ද යන්න මිනිසාට කිසිදාක සෘජුව දැකගත නොහැකි වනු ඇත.4. පදාර්ථය සහ ප්රති-පදාර්ථය (Matter vs Antimatter)
විශ්වයේ ඇති සෑම අංශුවකටම ඊට සමාන නමුත් ප්රතිවිරුද්ධ ආරෝපණයක් සහිත 'ප්රති-අංශුවක්' පවතී. උදාහරණයක් ලෙස ඉලෙක්ට්රෝනයට ප්රතිවිරුද්ධව පොසිට්රෝනය පවතී. මහා පිපිරුම සිදු වූ අවස්ථාවේදී පදාර්ථය සහ ප්රති-පදාර්ථය සමාන ප්රමාණවලින් නිර්මාණය විය යුතු බව භෞතික විද්යා නියමයන් පවසයි. එසේ වූයේ නම්, මෙම වර්ග දෙක එකිනෙක ගැටී විනාශ වී විශ්වය තුළ ඉතිරි විය යුත්තේ ආලෝකය හෙවත් ශක්තිය පමණි.
නමුත් අද අප දකින විශ්වය පුරා ඇත්තේ පදාර්ථය පමණි. තරු, ග්රහලෝක සහ අප පවා නිර්මාණය වී ඇත්තේ පදාර්ථයෙනි. ප්රති-පදාර්ථයට සිදු වූයේ කුමක්ද? එය විශ්වයේ කොහේ හෝ සැඟවී පවතීද, නැතහොත් ආරම්භයේදීම පදාර්ථය ඉතා සුළු ප්රමාණයකින් වැඩිපුර නිර්මාණය වූවාද? මෙම ප්රශ්නයට පිළිතුරු සෙවීමට විද්යාඥයන් ස්විට්සර්ලන්තයේ CERN වැනි පර්යේෂණාගාරවල විශාල පරීක්ෂණ පවත්වති. පදාර්ථය සහ ප්රති-පදාර්ථය අතර ඇති මෙම අසමතුලිතතාවය විසඳීමට හැකි වුවහොත්, විශ්වයේ පැවැත්ම පිළිබඳ මූලිකම රහසක් හෙළි කර ගැනීමට අපට හැකි වනු ඇත. තවමත් මෙය සොභාවධර්මයේ ඇති විශාලතම අභිරහසකි.5. ජීවයේ ආරම්භය (Abiogenesis)
පෘථිවිය මත ජීවය පරිණාමය වූ ආකාරය ගැන විද්යාවට පැහැදිලි අවබෝධයක් ඇතත්, අජීවී රසායනික ද්රව්යවලින් මුල්ම ජීවී සෛලය බිහි වූයේ කෙසේද යන්න තවමත් රහසකි. ජීවය සඳහා අවශ්ය ඇමයිනෝ අම්ල සහ ප්රෝටීන වැනි මූලික කොටස් ස්වභාවිකව නිර්මාණය විය හැකි බව පර්යේෂණවලින් තහවුරු වී ඇත. එහෙත් එම අජීවී රසායනික ද්රව්යයන් එක්වී, තමන්ටම ආවේණික වූ ජානමය තොරතුරු පිටපත් කරමින්, ස්වයංව ක්රියාත්මක වන "ජීවී" පද්ධතියක් බවට පත් වූයේ කෙසේද යන්න ගැටලුවකි.
සමහර විද්යාඥයන් පවසන්නේ සාගර පතුලේ ඇති ගිනිකඳු සිදුරු අසල මෙසේ ජීවය ආරම්භ වූ බවයි. තවත් පිරිසකගේ මතය වන්නේ උල්කාපාත මගින් වෙනත් ග්රහලෝකයක සිට ජීවයේ බීජ පෘථිවියට පැමිණි බවයි (Panspermia). කෙසේ වෙතත්, රසායනික ද්රව්ය සමූහයක් 'ජීවය' නමැති හුස්ම ලබා ගත් නිශ්චිත මොහොත සහ ක්රියාවලිය විද්යාගාරයක් තුළ නැවත නිර්මාණය කිරීමට මෙතෙක් කිසිවෙකු සමත් වී නැත. අප සැමගේ ආරම්භය පිළිබඳ මෙම මූලික ප්රශ්නයට විද්යාව තවමත් නිශ්චිත පිළිතුරක් සොයමින් සිටී. මෙය විශ්වයේ ඇති සංකීර්ණතම රසායනික අභිරහසයි.6. බහු-විශ්වයන් පවතීද? (The Multiverse)
අප ජීවත් වන විශ්වය එකම එක විශ්වයද, නැතහොත් මෙවැනි විශ්වයන් බිලියන ගණනක් පවතීද? මෙය විද්යා ප්රබන්ධයක මෙන් පෙනුනද, 'බහු-විශ්ව' (Multiverse) සංකල්පය නූතන භෞතික විද්යාවේ දැඩි අවධානයට ලක්වූවකි. ක්වොන්ටම් යාන්ත්ර විද්යාවට අනුව, සෑම අවස්ථාවකදීම සිදුවිය හැකි සෑම විකල්පයක්ම වෙනත් විශ්වයක සිදුවීමට ඉඩ ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ මෙහි මෙම ලිපිය කියවන අතරතුර, වෙනත් විශ්වයක ඔබ වෙනත් රැකියාවක නිරත වෙමින් සිටිය හැක.
සමහර විද්යාඥයන් පවසන්නේ අපේ විශ්වය යනු සබන් බුබුළු සමූහයක් අතර ඇති එක් බුබුළක් වැනි දෙයක් බවයි. එක් එක් විශ්වය තුළ භෞතික විද්යා නියමයන් එකිනෙකට වෙනස් විය හැකිය. සමහර විට ජීවය පැවතිය හැක්කේ අපේ විශ්වයේ වැනි ඉතා සීමිත පරිසරයක පමණක් විය හැක. මෙම බහු-විශ්ව සංකල්පය ගණිතමය වශයෙන් සනාථ කිරීමට උත්සාහ කළත්, වෙනත් විශ්වයක පැවැත්ම තහවුරු කිරීමට අවශ්ය කිසිදු භෞතික සාක්ෂියක් අප සතුව නැත. අපේ විශ්වයේ සීමාවෙන් ඔබ්බට ඇති දේ නිරීක්ෂණය කිරීමට තාක්ෂණයට නොහැකි වීම නිසා මෙය සැමදා රහසක්ව පැවතිය හැක.7. පර්මි පරස්පර විරෝධය (The Fermi Paradox)
විශ්වය කෙතරම් විශාලද යත්, එහි ඇති තරු සහ ග්රහලෝක සංඛ්යාව ගණනය කළ නොහැකි තරම්ය. සංඛ්යානමය වශයෙන් බලන කල, අපේ මන්දාකිණිය තුළ පමණක් ජීවය පවතින ග්රහලෝක මිලියන ගණනක් තිබිය යුතුය. එසේ නම්, අපට තවමත් පිටසක්වල ජීවීන් ගැන කිසිදු සලකුණක් ලැබී නැත්තේ ඇයි? මෙය 'පර්මි පරස්පර විරෝධය' ලෙස හඳුන්වයි. බුද්ධිමත් ජීවීන් සිටී නම්, ඔවුන්ගේ ගුවන් විදුලි පණිවිඩ හෝ අභ්යවකාශ යානා අපට හමු විය යුතුව තිබුණි.
මේ සඳහා විවිධ හේතු ඉදිරිපත් වේ. සමහර විට දියුණු ශිෂ්ටාචාරයන් අප හා සම්බන්ධ වීමට පෙර ස්වයංව විනාශ වී යනවා විය හැක. නැතහොත් ඔවුන් අපට හසු නොවන ඉතා දියුණු තාක්ෂණයක් භාවිතා කරනවා විය හැක. තවත් පිරිසක් පවසන්නේ අප සිටින්නේ 'විශ්වීය සත්වෝද්යානයක' (Zoo Hypothesis) වන අතර පිටසක්වල ජීවීන් අප දෙස බලා සිටියත් මැදිහත් නොවන බවයි. තවත් බියකරු මතයක් වන්නේ මුළු විශ්වයටම සිටින එකම බුද්ධිමත් ජීවීන් කොටස අප පමණක් විය හැකි බවයි. අප මේ විශාල විශ්වයේ සැබවින්ම තනි වී ඇත්ද, නැතහොත් අසල්වැසියන් සිටීද යන්න මිනිසා සතු විශාලතම කුතුහලයයි.
8. කාලය යනු කුමක්ද?
කාලය යනු අප සැමට පොදු, තත්පරයෙන් තත්පරය ගෙවී යන දෙයකි. එහෙත් භෞතික විද්යාත්මකව කාලය යනු කුමක්දැයි අර්ථ දැක්වීම ඉතා අපහසුය. ඇල්බට් අයින්ස්ටයින්ට අනුව, කාලය යනු අවකාශය සමඟ බැඳී පවතින හතරවන මානයයි (Time-Space). ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ වේගය අනුව කාලය ගෙවී යන වේගය වෙනස් විය හැක. උදාහරණයක් ලෙස, කළු කුහරයක් අසල සිටින කෙනෙකුට කාලය ඉතා සෙමින් ගෙවී යයි.
මෙහි ඇති ලොකුම අභිරහස වන්නේ කාලය සැමවිටම 'අතීතයේ සිට අනාගතයට' පමණක් ගලා යන්නේ ඇයිද යන්නයි (Arrow of Time). භෞතික විද්යාවේ මූලික නියමයන් බොහොමයක් කාලය ආපසු හැරවූවත් නොවෙනස්ව පවතී. නමුත් ප්රායෝගිකව අපට අතීතයට යා නොහැක. මෙය විශ්වයේ ඇති 'එන්ට්රොපිය' හෙවත් අවුල් සහගත බව වැඩි වීම සමඟ සම්බන්ධ බව විද්යාඥයන් පවසයි. කාලය යනු සැබෑවක්ද, නැතහොත් අපගේ මොළය විසින් සිදුවීම් පෙළගස්වා ගැනීමට සාදාගත් මනඃකල්පිතයක්ද යන්න තවමත් විවාදයට බඳුන් වේ. කාලය පිළිබඳ රහස විසඳීම යනු විශ්වයේ ක්රියාකාරිත්වයේ යතුර සොයා ගැනීම වැනිය.9. මහා බලවේගයන්ගේ එක්සත් භාවය (Theory of Everything)
භෞතික විද්යාව ප්රධාන කුළුණු දෙකක් මත පදනම් වේ. එකක් නම් ග්රහලෝක සහ මන්දාකිණි වැනි විශාල වස්තූන් ගැන විස්තර කරන 'සාපේක්ෂතාවාදය' යි. අනෙක නම් පරමාණු සහ ඉලෙක්ට්රෝන වැනි ඉතා කුඩා අංශු ගැන විස්තර කරන 'ක්වොන්ටම් යාන්ත්ර විද්යාව' යි. ගැටලුව වන්නේ මෙම නියමයන් දෙක එකිනෙකට පරස්පර වීමයි. ක්වොන්ටම් ලෝකයේ සිදුවන දේවල් සාපේක්ෂතාවාදයෙන් පැහැදිලි කළ නොහැකි අතර, සාපේක්ෂතාවාදය ක්වොන්ටම් ලෝකයට අදාළ නොවේ.
විද්යාඥයන් දශක ගණනාවක සිට මෙම නියමයන් දෙකම එකට එකතු කරන 'සර්ව සම්පූර්ණ න්යායක්' (Theory of Everything) සෙවීමට උත්සාහ කරති. විශ්වයේ ඇති මූලික බලවේග හතරම (ගුරුත්වාකර්ෂණය, විද්යුත් චුම්භකත්වය, සහ න්යෂ්ටික බල දෙක) එකම මූලධර්මයකින් ක්රියා කරන බව පෙන්වීම මෙහි අරමුණයි. ස්ට්රින්ග් තියරි (String Theory) වැනි මතවාද මේ සඳහා ඉදිරිපත් වී ඇතත්, ඒවා තවමත් පර්යේෂණාත්මකව තහවුරු කර නොමැත. විශ්වය ක්රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ මෙම මූලික සූත්රය සොයා ගැනීම විද්යාවේ අවසාන ජයග්රහණය වනු ඇත. එතෙක් විශ්වයේ සැබෑ ස්වරූපය අපට අසම්පූර්ණ සිතියමකි.10. විශ්වයේ අවසානය
සෑම ආරම්භයකටම අවසානයක් ඇති බව සොභාවධර්මය පවසයි. එසේ නම් විශ්වයේ අවසානය කෙසේ සිදුවේද? මේ සම්බන්ධයෙන් ප්රධාන මත කිහිපයක් පවතී. 'Big Freeze' මතයට අනුව, විශ්වය දිගින් දිගටම ප්රසාරණය වීම නිසා තරු නිවී ගොස්, මුළු විශ්වයම දැඩි ශීතල සහ අඳුරු තැනක් බවට පත් වේ. එහිදී කිසිදු ශක්තියක් ඉතිරි නොවන බැවින් සියල්ල නිසල වනු ඇත.
තවත් මතයක් වන්නේ 'Big Crunch' යන්නයි. මෙහිදී ගුරුත්වාකර්ෂණය ජයගෙන විශ්වය නැවත හැකිලී, අවසානයේදී මහා පිපිරුම ආරම්භ වූ ලක්ෂ්යයටම පැමිණ විනාශ වේ. 'Big Rip' නමැති බිහිසුණු මතයට අනුව, අඳුරු ශක්තිය කෙතරම් ප්රබල වේද යත්, එය මන්දාකිණි, තරු පමණක් නොව පරමාණු පවා ඉරා දමමින් විශ්වය විනාශ කරනු ඇත. විශ්වය සදාකාලිකව පවතිනු ඇත්ද, නැතහොත් යම් දිනක නැවත ශුන්යත්වයට පත්වනු ඇත්ද යන්න තවමත් කිසිවෙකු නොදනී. අප ජීවත් වන්නේ විශ්වයේ ස්වර්ණමය යුගයක විය හැකි අතර, එහි අවසානය මිනිස් පරිකල්පනයට පවා හසු නොවන තරම් මහා පරිමාණ විපර්යාසයක් වනු නිසැකය.
