කළු කුහර යනු ඝනත්වයෙන් අධික ඉතා විශාල අභ්‍යාවකාශ වස්තූන් වෙයි. කළු කුහර වල පවතින අති විශාල ගුරුත්වාකර්‍ෂණය නිසා ඒවායේ වියෝග ප්‍රවේගය ආලෝකයේ වේගයට වඩා විශාල වෙයි. එනම් ආලෝකය පවා මෙම ගුරුත්වයට හසු වන අතර ආලෝකය ඉන් මිදී පිටතට නොපමිණෙන නිසා අපට මෙම කළු කුහර දෘශ්‍යමාන නොවේ. ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින්ගේ පොදු සාපේක්‍ෂතාවාදයට අනුව දැඩි ලෙස ඝන වූ වස්තුවක ගුරුත්වාකර්‍ෂණ මඟින් ආලෝක කිරණයක් තමන් වෙතින් මිදී යාමට නොහැකි ලෙස ඇද ගත හැක.
එක් යුගයක දී කළු කුහර යන්න සිද්ධාන්තයක් පමණක් විය. එම සිද්ධාන්තයේ ආරඹ්හය වූයේ Rev. John Michell විසින් නිව්ටන්ගේ ගුරුත්වාකර්‍ෂණ නියමය භාවිතා කර කෘෂ්ණ ග්‍රහයින් පැවතීම පිළිබඳ අනාවැකි පළකිරීමයි. ඉන්පසු 1915 දී අයින්ස්ටයින්ගේ සාපේක්‍ෂතාවාදය “Schwartzschild singularities” හෙවත් භ්‍රමණය නොවන කළු කුහර පිළිබඳ අනාවැකි පළකර සිටියා. 1963 දී “Kerr” හෙවත් භ්‍රමණය වන කළු කුහර පිලිබඳ විසදුම සොයා ගනු ලැබූ අතර බොහෝ තාරකා භ්‍රමණය වන නිසාත් එම තාරකා බිඳ වැටුණු පසු ඒවායේ භ්‍රමණ වේගයේ වැඩි වීමක් අපේක්‍ෂා කරන නිසාත් මෙම සොයා ගැනීම ඉතා වැදගත් වුණා. 1967 දී මෙම බිඳ වැටෙන තාරකා කළු කුහර ලෙස නම් කරන ලදී.
වර්තමානයේ දී මෙම කළු කුහර වල පැවත්ම තහවුරු වී ඇති අතර දැනට සොයාගෙන ඇති කළු කුහර ප්‍රමාණය 33 කි. අපට ආසන්නයෙන්ම පිහිටා ඇත්තේ ඇන්ඩ්‍රොමීඩා මන්දාකිණිය මධ්‍යයේ පිහිටා ඇති කළු කුහරයයි. විශාලතම කළු කුහරය පිහිටා ඇත්තේ M106 මන්දාකිණිය මධ්‍යයේය. කළු කුහර වල පැවත්ම සහ පිහිටීම සොයා ගැනීමට ඒවායින් අවට ග්‍රහ වස්තු වලට ඇති ගුරුත්වාකර්ශන බලපාම සහ ඒවයින් නිකුත් වෙන X කිරණ උපයෝගී කර ගනී.
කළු කුහර හට ගන්නේ ඉතා විශාල තාරකා (හිරුගේ ස්කන්ධය මෙන් 30 ගුණයකට වැඩි වූ) මිය යාමෙන් හෝ එම තාරකා වල හයිඩ්‍රජන් අවසන් වීමෙන් ඒවා බිඳ වටීම හෝ තම ස්කන්ධය තුළම පුපුරා යාම හේතුවෙනි. මෙසේ බිඳ වැටෙන තරුව “singularity” නමින් හඳුන්වන අපරිමිත ඝනත්වයක් සහිත වූ ලක්‍ෂයක් දක්වා හැකිලී යයි. තාරකාවේ ස්කන්ධය මෙම ලක්‍ෂයට මධ්‍යගත වෙයි. මෙම ලක්‍ෂයේ දී තවදුරටත් සාම්ප්‍රදායික ගණිත ශාස්ත්‍රය භාවිතා කළ නොහැකි වේ. “Singularity” නම් මෙම ලක්‍ෂය වටා “event horizon” නමින් හඳුන්වන චක්‍රාකාර වූ මුදුවක් පවතී. මෙය කළු කුහරයේ ගුරුත්වය බල පැවත්වෙන සීමාවයි. මෙම සීමාව තුළ කිසිඳු වස්තුවකට, ආලෝකයට පවා ගුරුත්වයෙන් මිදී යා නොහැක. මෙම සීමාව අභිබවා ගිය කල්හි නැවත පැමිණීමක් නොමැත.
ගුරුත්වාකර්‍ෂණයට ආලෝකය ඇද ගැනීමට පමණක් නොව, කාලය සහ අවකාශය විකෘති කිරීමට ද හැකියාවක් පවතින බව අයින්ස්ටයින් විසින් සනාථ කර ඇත. “Event horizon” සීමාව තුළ කාලය සහ අවකාශය යන සංකල්පය සම්පූර්ණයෙන් බිඳ වැටෙයි.
තමා අවට පවතින දේ තමන් වෙත ඇද ගැනීමේ හැකියාවක් කළු කුහර වලට ඇත. වාසනාවකට මෙන් අප දන්නා කළු කුහර වලින් පෘථිවියට තර්ජනයක් නොමැත. අපට ආසන්නම කළු කුහරය වන V404 Cygni පිහිටා ඇත්තේ ආලෝක වර්‍ෂ 15 ක් පමණ ඈතින් වන අතර විශාලතම කළු කුහරය ඉතා දුරින් පිහිටි මඳාකිණි වලට මායිම්ව පිහිටා ඇත. කළු කුහරයකට අවට වස්තූන් තමා වෙත ඇද ගත හැක්කේ අවට ස්කන්ධය තමාගේ ස්කන්ධයට සම වන තෙක් පමණි.
කළු කුහර හා සම්බන්ධ තවත් බොහෝ සංසිද්ධීන් පවතී. අයින්ස්ටයින්ගේ සමීකරණයට අනුව සෛද්ධාන්තික වශයෙන් කළු කුහර හරහා සමාන්තර ලෝක වලට සම්බන්ධ විය හැක. තවද අප ජීවත් වන විශ්වයට තරමක් වෙනස් වූ තවත් විශ්වයන් පැවතිය හැක. කළු කුහර භාවිතයෙන් කාලය හරහා අතීතයට හා අනාගතයට ගමන් කිරීමේ හැකියාවක් පවතින අතර කළු කුහර දෙකක් යා කෙරෙන “Wormhole” නම් වූ මාර්ග ඔස්සේ ක්‍ෂණයකින් ඉතා දුර ගමන් කිරීමට ද හැක.. මෙම සියල්ල සිද්ධාන්තමය වශයෙන් ඔප්පු කර ඇත.
ඔබ කළු කුහරයක “Event horizon” හි කෙළවර සිට අඩියක් කුහරය තුළට පිවිසුනේ යයි සිතන්න. ඔබගේ හිසෙහි හා කකුල් වල ගුරුත්ව වෙනස කෙතරම් වේද යත් ඔබ ක්‍ෂණයකින් රබර් පටියක් මෙන් දෙපසට ඇදී යනු ඇත. ඔබ කුහරය තුළට වැටෙන මොහොතේ හැරී බැලුවහොත් ඔබට අනාගත විශ්වය තම ඇස් ඉදිරිපිට විද්‍යාමාන වනු ඇත. නමුත් ඔබ දුටු කිසිවක් කුහරයෙන් පිටත සිටින්නන්ට පැවසීමට ඔබට නොහැකි වනු ඇත. මන්ද යත් දැන් ඔබ කළු කුහරය තුළට පිවිස ඇති අතර ඉන් පිටවීමක් නොමැති බැවිනි. ඔබ කළු කුහරයේ මධ්‍යය “Singularity” වෙත පිවිසෙත්ම තමා පරමාණුවෙන් පරමාණුව ඉරී යන බව ඔබට දැනෙණු ඇත. කාලය සහ අවකාශය මෙම මොහොතේ දී ඉතා විරූප ආකාරයකට දැනෙනු ඇත. අප මෙතෙක් විශ්වය ගැන දැන සිටි සියළු දේ බිඳී යනු ඇත. සමහරු පවසන ආකාරයට මෙම ස්ථානයේ දී පදාර්ථයේ මූලික අවස්ථා හතර පමණක් පවතිනු ඇත.
කළු කුහරයකින් මුළු ශිෂ්ටාචාරයකම පැවත්ම සඳහා අවශ්‍ය ශක්තිය සපයා ගත හැකි බව ඔක්ස්ෆර්ඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ ගණිතඥ “Roger Penrose” පවසයි. Penrose ගේ අදහස වන්නේ ප්‍රථමයෙන් කළු කුහරයක් වටා ශක්ති ප්‍රවාහයක් සැපයිය හැකි උපකරණයක් සවිකිරීමයි. ඉන්පසු ඉන් නිකුත් වන ශක්ති ප්‍රවාහය කුහරයේ “Event horizon” අසළදී කොටස් දෙකකට විඛණ්ඩණය කිරීමයි. එවිට එම එක් කොටසක් කුහරය තුළට අදී යන විට එහි ඉතිරි කොටස ශුද්ධ ශක්ති ධාරාවක් සම්ප්‍රේෂණය කරනු ඇත. එම නිකුත් වන ශක්තිය කළුකුහරය වටා සවි කරන ලද අවශෝෂක උපකරණයකින් එකතු කර ගත හැක.
නමුත් මෙම ක්‍රියාදාමය හේතුවෙන් කළු කුහරයේ භ්‍රමණ වේගය අඩු වන බවත් එම නිසා මෙමඟින් ලබා ගත හකි ශක්තිය සීමා සහිත බවත් ප්‍රින්ස්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්‍යේෂක “Demetrios Christodoulou” පෙන්වා දෙයි. මෙසේ කුහරය භ්‍රමණය වීම නවතින මොහොතක් උදාවනු ඇති අතර එවිට එහි පවතින ශක්තිය සැපයීමේ හැකියාව නැති වී යනු ඇත.
කළු කුහරයක් අවට ක්‍රියා කරන්නා වූ අසීමිත ශක්තිය දරා ගත හැකි උපකරණයක් නිපදවිය හැකි නම් ඒ අවට ජීවත් වන ඔබට අතීතය, වර්තමානය සහ අනාගතය හරහා විශ්වය පුරා සැරිසැරීමට ද අවස්ථාව උදා වනු ඇත.
අද්භූත විශ්වයේ අද්විතීය කළු කුහර (The Black Hole)
කළු කුහර යනු ඝනත්වයෙන් අධික ඉතා විශාල අභ්‍යාවකාශ වස්තූන් වෙයි. කළු කුහර වල පවතින අති විශාල ගුරුත්වාකර්‍ෂණය නිසා ඒවායේ වියෝග ප්‍රවේගය ආලෝකයේ වේගයට වඩා විශාල වෙයි. එනම් ආලෝකය පවා මෙම ගුරුත්වයට හසු වන අතර ආලෝකය ඉන් මිදී පිටතට නොපමිණෙන නිසා අපට මෙම කළු කුහර දෘශ්‍යමාන නොවේ. ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින්ගේ පොදු සාපේක්‍ෂතාවාදයට අනුව දැඩි ලෙස ඝන වූ වස්තුවක ගුරුත්වාකර්‍ෂණ මඟින් ආලෝක කිරණයක් තමන් වෙතින් මිදී යාමට නොහැකි ලෙස ඇද ගත හැක.
එක් යුගයක දී කළු කුහර යන්න සිද්ධාන්තයක් පමණක් විය. එම සිද්ධාන්තයේ ආරඹ්හය වූයේ Rev. John Michell විසින් නිව්ටන්ගේ ගුරුත්වාකර්‍ෂණ නියමය භාවිතා කර කෘෂ්ණ ග්‍රහයින් පැවතීම පිළිබඳ අනාවැකි පළකිරීමයි. ඉන්පසු 1915 දී අයින්ස්ටයින්ගේ සාපේක්‍ෂතාවාදය “Schwartzschild singularities” හෙවත් භ්‍රමණය නොවන කළු කුහර පිළිබඳ අනාවැකි පළකර සිටියා. 1963 දී “Kerr” හෙවත් භ්‍රමණය වන කළු කුහර පිලිබඳ විසදුම සොයා ගනු ලැබූ අතර බොහෝ තාරකා භ්‍රමණය වන නිසාත් එම තාරකා බිඳ වැටුණු පසු ඒවායේ භ්‍රමණ වේගයේ වැඩි වීමක් අපේක්‍ෂා කරන නිසාත් මෙම සොයා ගැනීම ඉතා වැදගත් වුණා. 1967 දී මෙම බිඳ වැටෙන තාරකා කළු කුහර ලෙස නම් කරන ලදී.
වර්තමානයේ දී මෙම කළු කුහර වල පැවත්ම තහවුරු වී ඇති අතර දැනට සොයාගෙන ඇති කළු කුහර ප්‍රමාණය 33 කි. අපට ආසන්නයෙන්ම පිහිටා ඇත්තේ ඇන්ඩ්‍රොමීඩා මන්දාකිණිය මධ්‍යයේ පිහිටා ඇති කළු කුහරයයි. විශාලතම කළු කුහරය පිහිටා ඇත්තේ M106 මන්දාකිණිය මධ්‍යයේය. කළු කුහර වල පැවත්ම සහ පිහිටීම සොයා ගැනීමට ඒවායින් අවට ග්‍රහ වස්තු වලට ඇති ගුරුත්වාකර්ශන බලපාම සහ ඒවයින් නිකුත් වෙන X කිරණ උපයෝගී කර ගනී.
කළු කුහර හට ගන්නේ ඉතා විශාල තාරකා (හිරුගේ ස්කන්ධය මෙන් 30 ගුණයකට වැඩි වූ) මිය යාමෙන් හෝ එම තාරකා වල හයිඩ්‍රජන් අවසන් වීමෙන් ඒවා බිඳ වටීම හෝ තම ස්කන්ධය තුළම පුපුරා යාම හේතුවෙනි. මෙසේ බිඳ වැටෙන තරුව “singularity” නමින් හඳුන්වන අපරිමිත ඝනත්වයක් සහිත වූ ලක්‍ෂයක් දක්වා හැකිලී යයි. තාරකාවේ ස්කන්ධය මෙම ලක්‍ෂයට මධ්‍යගත වෙයි. මෙම ලක්‍ෂයේ දී තවදුරටත් සාම්ප්‍රදායික ගණිත ශාස්ත්‍රය භාවිතා කළ නොහැකි වේ. “Singularity” නම් මෙම ලක්‍ෂය වටා “event horizon” නමින් හඳුන්වන චක්‍රාකාර වූ මුදුවක් පවතී. මෙය කළු කුහරයේ ගුරුත්වය බල පැවත්වෙන සීමාවයි. මෙම සීමාව තුළ කිසිඳු වස්තුවකට, ආලෝකයට පවා ගුරුත්වයෙන් මිදී යා නොහැක. මෙම සීමාව අභිබවා ගිය කල්හි නැවත පැමිණීමක් නොමැත.
ගුරුත්වාකර්‍ෂණයට ආලෝකය ඇද ගැනීමට පමණක් නොව, කාලය සහ අවකාශය විකෘති කිරීමට ද හැකියාවක් පවතින බව අයින්ස්ටයින් විසින් සනාථ කර ඇත. “Event horizon” සීමාව තුළ කාලය සහ අවකාශය යන සංකල්පය සම්පූර්ණයෙන් බිඳ වැටෙයි.
තමා අවට පවතින දේ තමන් වෙත ඇද ගැනීමේ හැකියාවක් කළු කුහර වලට ඇත. වාසනාවකට මෙන් අප දන්නා කළු කුහර වලින් පෘථිවියට තර්ජනයක් නොමැත. අපට ආසන්නම කළු කුහරය වන V404 Cygni පිහිටා ඇත්තේ ආලෝක වර්‍ෂ 15 ක් පමණ ඈතින් වන අතර විශාලතම කළු කුහරය ඉතා දුරින් පිහිටි මඳාකිණි වලට මායිම්ව පිහිටා ඇත. කළු කුහරයකට අවට වස්තූන් තමා වෙත ඇද ගත හැක්කේ අවට ස්කන්ධය තමාගේ ස්කන්ධයට සම වන තෙක් පමණි.
කළු කුහර හා සම්බන්ධ තවත් බොහෝ සංසිද්ධීන් පවතී. අයින්ස්ටයින්ගේ සමීකරණයට අනුව සෛද්ධාන්තික වශයෙන් කළු කුහර හරහා සමාන්තර ලෝක වලට සම්බන්ධ විය හැක. තවද අප ජීවත් වන විශ්වයට තරමක් වෙනස් වූ තවත් විශ්වයන් පැවතිය හැක. කළු කුහර භාවිතයෙන් කාලය හරහා අතීතයට හා අනාගතයට ගමන් කිරීමේ හැකියාවක් පවතින අතර කළු කුහර දෙකක් යා කෙරෙන “Wormhole” නම් වූ මාර්ග ඔස්සේ ක්‍ෂණයකින් ඉතා දුර ගමන් කිරීමට ද හැක.. මෙම සියල්ල සිද්ධාන්තමය වශයෙන් ඔප්පු කර ඇත.
ඔබ කළු කුහරයක “Event horizon” හි කෙළවර සිට අඩියක් කුහරය තුළට පිවිසුනේ යයි සිතන්න. ඔබගේ හිසෙහි හා කකුල් වල ගුරුත්ව වෙනස කෙතරම් වේද යත් ඔබ ක්‍ෂණයකින් රබර් පටියක් මෙන් දෙපසට ඇදී යනු ඇත. ඔබ කුහරය තුළට වැටෙන මොහොතේ හැරී බැලුවහොත් ඔබට අනාගත විශ්වය තම ඇස් ඉදිරිපිට විද්‍යාමාන වනු ඇත. නමුත් ඔබ දුටු කිසිවක් කුහරයෙන් පිටත සිටින්නන්ට පැවසීමට ඔබට නොහැකි වනු ඇත. මන්ද යත් දැන් ඔබ කළු කුහරය තුළට පිවිස ඇති අතර ඉන් පිටවීමක් නොමැති බැවිනි. ඔබ කළු කුහරයේ මධ්‍යය “Singularity” වෙත පිවිසෙත්ම තමා පරමාණුවෙන් පරමාණුව ඉරී යන බව ඔබට දැනෙණු ඇත. කාලය සහ අවකාශය මෙම මොහොතේ දී ඉතා විරූප ආකාරයකට දැනෙනු ඇත. අප මෙතෙක් විශ්වය ගැන දැන සිටි සියළු දේ බිඳී යනු ඇත. සමහරු පවසන ආකාරයට මෙම ස්ථානයේ දී පදාර්ථයේ මූලික අවස්ථා හතර පමණක් පවතිනු ඇත.
කළු කුහරයකින් මුළු ශිෂ්ටාචාරයකම පැවත්ම සඳහා අවශ්‍ය ශක්තිය සපයා ගත හැකි බව ඔක්ස්ෆර්ඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ ගණිතඥ “Roger Penrose” පවසයි. Penrose ගේ අදහස වන්නේ ප්‍රථමයෙන් කළු කුහරයක් වටා ශක්ති ප්‍රවාහයක් සැපයිය හැකි උපකරණයක් සවිකිරීමයි. ඉන්පසු ඉන් නිකුත් වන ශක්ති ප්‍රවාහය කුහරයේ “Event horizon” අසළදී කොටස් දෙකකට විඛණ්ඩණය කිරීමයි. එවිට එම එක් කොටසක් කුහරය තුළට අදී යන විට එහි ඉතිරි කොටස ශුද්ධ ශක්ති ධාරාවක් සම්ප්‍රේෂණය කරනු ඇත. එම නිකුත් වන ශක්තිය කළුකුහරය වටා සවි කරන ලද අවශෝෂක උපකරණයකින් එකතු කර ගත හැක.
නමුත් මෙම ක්‍රියාදාමය හේතුවෙන් කළු කුහරයේ භ්‍රමණ වේගය අඩු වන බවත් එම නිසා මෙමඟින් ලබා ගත හකි ශක්තිය සීමා සහිත බවත් ප්‍රින්ස්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්‍යේෂක “Demetrios Christodoulou” පෙන්වා දෙයි. මෙසේ කුහරය භ්‍රමණය වීම නවතින මොහොතක් උදාවනු ඇති අතර එවිට එහි පවතින ශක්තිය සැපයීමේ හැකියාව නැති වී යනු ඇත.
කළු කුහරයක් අවට ක්‍රියා කරන්නා වූ අසීමිත ශක්තිය දරා ගත හැකි උපකරණයක් නිපදවිය හැකි නම් ඒ අවට ජීවත් වන ඔබට අතීතය, වර්තමානය සහ අනාගතය හරහා විශ්වය පුරා සැරිසැරීමට ද අවස්ථාව උදා වනු ඇත.
0 Comments