பிரபஞ்சத்தின் தீவிர நிகழ்வுகளை புரிந்துகொள்ளும் புதிய யுகம்: கருந்துளை-நியூட்ரான் நட்சத்திர மோதல்களை விளக்கும் மேம்பட்ட மாதிரி

அறிவியல் முன்னேற்றத்தில் ஒரு மைல்கல்: தீவிர வானியற்பியல் நிகழ்வுகளுக்கான புதிய அளவுகோல்

நேச்சர் ஜர்னலில் சமீபத்தில் வெளியான ஓர் ஆழமான ஆய்வு, பிரபஞ்சத்தின் மிக மிக தீவிரமான நிகழ்வுகளை விளக்கும் வகையில் ஒரு புதிய அளவுகோலையும் கணித மாதிரியையும் உலகறிந்துள்ளது. இதில், கருந்துளைகள் மற்றும் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மோதும் போது உருவாகும் ஈர்ப்பு அலைகளை மிகவும் துல்லியமாக கணக்கீடு செய்யும் நவீன நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர்.

பெர்லின் ஹம்போல்ட் பல்கலைக்கழக பேராசிரியர் ஜான் பிளெஃப்கா மற்றும் ராணி மேரி பல்கலைக்கழகம், லண்டனில் உள்ள டாக்டர் குஸ்டாவ் மொகலின் தலைமையில் இந்த ஆராய்ச்சி நடத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த முயற்சியில், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் இன்ஸ்டிடியூட் மற்றும் பல சர்வதேச விஞ்ஞானிகள் இணைந்து பங்களித்துள்ளனர்.

குவாண்டம் ஃபீல்ட் கோட்பாட்டின் புது அடையாளம்: கலாபி-யாவ் வடிவவியலின் பங்கு

இந்த புதிய மாதிரி, குவாண்டம் ஃபீல்ட் தியரியின் ஐந்தாவது வரிசையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இதில், சிதறல் கோணங்கள், கதிர்வீச்சு ஆற்றல் மற்றும் பின்னடைவு ஆகியவை கணக்கீடுகளுக்கு முக்கியமான அம்சங்களாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

சரம் கோட்பாடு மற்றும் வடிவவியல் மாறிலிகள் அடிப்படையாகக் கொண்டு உருவாக்கப்பட்ட கலாபி-யாவ் (Calabi-Yau) வடிவவியல் அமைப்புகள், இயற்கணிதத்திலிருந்து இயற்பியல் வரை சாத்தியமான பரிமாற்றங்களை உருவாக்குகின்றன. இவை, தற்போது வானியற்பியலில் உண்மையான நிகழ்வுகளை விளக்கக்கூடிய புள்ளிகளை நன்கு பிரதிபலிக்கின்றன.

இயற்கையின் துல்லிய தரவை புரிந்துகொள்ள ஒரு முக்கிய முன்னேற்றம்

லிகோ (LIGO), லிசா (LISA), ஹாரிசன் (Horizon) போன்ற ஈர்ப்பு அலை ஆய்வகங்களின் திறன்கள் அதிகரிக்கின்ற சூழலில், இந்த மாதிரி மிகவும் துல்லியமான கணிப்புகளை வழங்குகின்றது. இது, இவ்வகை அலைகளால் ஏற்படும் சிறிய வேறுபாடுகளை கூட விளக்கக் கூடிய உயர்நிலை மாதிரிகளை உருவாக்குவதற்கான தேவை அதிகரித்திருப்பதை நிரூபிக்கிறது.

அறிவியல் சார்ந்த புரிதலை விரிவுபடுத்தும் கலாபி-யாவ் வடிவவியல்

இந்த மாதிரியின் வடிவவியல் அமைப்புகள், கணிதம் மற்றும் இயற்பியல் ஆகிய இரண்டிற்கும் இடையிலான பாலமாக திகழ்கின்றன. பேர்லின் ஹம்போல்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் பி.எச்.டி. மாணவர் பெஞ்சமின் சாவர் கூறியதுபோல, “கலாபி-யாவ் வடிவவியலின் தோற்றம் நம் புரிதலை ஆழமாக்குகிறது. இது, எதிர்கால ஈர்ப்பு அலைக் கணிப்புகளை விரிவாக்கும் முக்கிய கருவியாக அமையும்.”

அதிநவீன கணிப்பொறி மூலோபாயம்: 3 லட்சம் மணிநேர கணக்கீடு

இந்த மாதிரி உருவாக்கத்திற்கு 300,000 மணிநேரங்களுக்கும் அதிகமான உயர் செயல்திறன் கணினி சக்தி தேவைப்பட்டது. இதன் மூலம், நவீன அறிவியலில் கணிப்பொறி இயற்பியலின் இன்றியமையாத பங்கு தெளிவாகிறது. பிஎச்.டி மாணவர் மத்தியாஸ் ட்ரைஸ், இந்த கணினி முயற்சிகளுக்கு தலைமை வகித்து, அதனுடைய விரைவான கிடைக்கும் தன்மையே வெற்றியின் களமாக இருந்தது என கூறுகிறார்.

சர்வதேச ஒத்துழைப்பு: அறிவியலின் எல்லைகளை தாண்டும் முயற்சி

இந்த முயற்சி பல முன்னணி விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பல்கலைக்கழகங்களின் ஒத்துழைப்பால் சாத்தியமானது. ஹம்போல்ட் பல்கலைக்கழகத்திலிருந்து டாக்டர் ஜோஹான் உசோவிட்ச், டாக்டர் கிறிஸ்டோஃப் நெகா, பேராசிரியர் அல்ப்ரெக்ட் க்ளெம் ஆகியோர் முக்கிய பங்கு வகித்துள்ளனர்.

மேலும், கிரா மென்பொருளின் மூலம் வலுவான கணித மற்றும் இயற்பியல் சூழ்நிலைகளை சோதிக்க முடிந்தது. இது, மோதல் இயற்பியல் மற்றும் பிற துறைகளிலும் பயன்பாடுகளை காண்கிறது.

வானியல் மற்றும் கணிதம்: இரண்டையும் இணைக்கும் நவீன தொலைநோக்கு

கருந்துளை-நியூட்ரான் நட்சத்திர மோதல்களின் போது ஏற்படும் ஈர்ப்பு அலைகளை முறையாக மாதிரியாக்குவது, பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் மற்றும் வளர்ச்சியைப் பற்றிய நம் புரிதலை மேம்படுத்தும். இவற்றின் “கிக்” அல்லது பின்னடைவு இயக்கங்கள், கேலக்ஸி அமைப்புகளின் பரிணாம வளர்ச்சியில் நீண்டகால தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடியவை.

மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட்டின் டாக்டர் உஹ்ரே ஜாகோப்சன் கூறுவதுபோல, “இந்த மாதிரி இயற்கையின் உண்மையான நிகழ்வுகளை விளக்கும் வகையில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இது இயற்பியலாளர்கள் இயற்கையை எப்படி அணுகுகிறார்கள் என்பதையே மாற்றக்கூடியது.”

நிதியுதவி மற்றும் எதிர்கால பயணங்கள்

இந்த திட்டத்திற்கு முக்கிய நிதியுதவிகள் பல்வேறு நிறுவனங்களால் வழங்கப்பட்டன. இதில் E.R.C. கிராண்ட்கள், Royal Society Fellowship, Deutsche Forschungsgemeinschaft ஆகியவை குறிப்பிடத்தக்கவை. மேலும், குவாண்டம் ஃபீல்டு தியரியின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்காக திட்டமிடப்பட்டுள்ளது.

முடிவுரை: வானியல் கணிப்பில் புதிய பரிமாணம்

இந்த ஆய்வின் மூலம், பிரபஞ்சத்தின் மிகத் தீவிரமான நிகழ்வுகளை மாதிரியாக்கும் ஒரு புதிய பாதை உருவாகியுள்ளது. இது, கணித மற்றும் இயற்பியல் இரண்டையும் இணைக்கும் ஒரு கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது. மேலும், இந்த மாதிரி எதிர்காலத்தில் இன்னும் தெளிவான மற்றும் துல்லியமான ஈர்ப்பு அலைக் கணிப்புகளை உருவாக்க உதவக்கூடியது.

பிரபஞ்சத்தின் மறைவான பகுதிகளை வெளிச்சத்திற்கு கொண்டு வருவதில் இந்த முயற்சி ஒரு முக்கியமான முன்னேற்றமாக பார்க்கப்படுகிறது.