சனிப்பெயர்ச்சியும் சிகப்புப்பெயர்ச்சியும்

          உங்கள் வீட்டில் உள்ளவர்களோ, தொலைக்காட்சியிலோ, ஜோசியம் பற்றி பேசும் பொழுது, சனி பெயர்ச்சி, குரு பெயர்ச்சி என்றெல்லாம் நீங்கள் கேட்டிருக்கலாம். ஜோசியம் அறிவியலுக்கு புறம்பான ஒன்றானாலும், அறிவியலிலும் ஒரு வித பெயர்ச்சி உண்டு. அதுதான் ‘ Red Shift ‘ எனப்படும் சிவப்பு பெயர்ச்சி.

இந்த சிவப்பு பெயர்ச்சியை புரிந்து கொள்ள, முதலில் அதன் அடிப்படையில் உள்ள ஒப்புமை வேகத்தை ( Relative Velocity ) பற்றி அறிந்து கொள்ள வேண்டும். இதற்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டைக் காண்போம். நாம் இரயிலில் பயணம் மேற்கொள்ளும் போது அருகே உள்ள தண்டவாளத்தில் எதிர் திசையிலிருந்து மற்றொரு இரயில் வந்து கொண்டிருப்பதாக எண்ணிக்கொள்வோம். அப்பொழுது முதல் இரயிலில் அமர்ந்து கொண்டு முன்னே வரும் இரயிலை கவனித்தால், அதன் உண்மையான வேகத்தை விட அதிக வேகத்தில் வருவது போல் தோன்றும் இந்த அதீத வேகமே ஒப்புமை வேகம் என்பதாகும். இதே, தண்டவாளங்களின் அருகே ஓரிடத்தில் நின்று கொண்டிருப்பவருக்கு, இரண்டு இரயில்களுமே அதன் உண்மையான வேகத்தில் வருவது போல் தெரியும். இந்த ஒப்புமை வேகத்தினால் ஏற்படுவதே ‘டாப்ளர்’ விளைவு ( Doppler Effect ).

இரயில்கள் தண்டவாளதில் பயணம் செய்வது போல், மின்காந்த அலைகள் காற்றில் (அல்லது எதேனும் ஊடகத்தில்) பயணம் செய்யக்கூடியவை. எனவே, இவ்வலைகளும் டாப்ளர் விளைவை வெளிப்படுதக்கூடியவை ஆகும். இதற்கு எடுத்துக்காட்டாக இன்னொரு நிகழ்வை பார்க்கலாம். நாம் வண்டியில் சென்று கொண்டிருக்கும் பொழுது, ஓர் மருத்துவ ஊர்தி ( Ambulance ) நம் திசையை நோக்கி ஒலி எழுப்பிக்கொண்டே வருகிறது. சிறிது நேரத்திற்கு பின் அது நம்மை தாண்டி சென்று நம்மை விட்டு விலகி செல்கிறது. ஊர்தி நம்மை நோக்கி வரும் பொழுது எழுப்பிய ஒலிக்கும், நம்மை விலகி செல்லும் பொழுது எழுப்பிய ஒலிக்கும், வித்தியாசம் இருக்கும். அடுத்த முறை, நீங்கள் வெளியே இருக்கும் பொழுது, இத்தகைய வாய்ப்பு அமைந்தால் இந்த ஒலியை கூர்ந்து கவனியுங்கள். இந்த வித்தியாசத்தை நீங்களும் உணரலாம்.

Source: http://scifun.chem.wisc.edu/WOP/Doppler.html

இந்த நிகழ்வுக்கு பின்னே உள்ள அறிவியலை இன்னொரு நாள் தெளிவாக பார்க்கலாம். இப்பொழுது மேற்கண்ட உதாரணத்திகலிரிந்து புரிந்து கொள்ள வேண்டிய இரு முக்கிய விஷயங்களை மட்டும் பார்க்கலாம்.

1. டாப்ளர் விளைவு மூன்று பொருட்களைச் சார்ந்தது : (i) மூலப்பொருள் ( Source ). மேற்கண்ட உதாரணத்தில், ஒலி எழுப்பும் மருத்துவ ஊர்தியை மூலப்பொருளாக கொள்ளலாம். (ii) பார்வையாளர் ( Observer ). வண்டியில் அமர்ந்த்திருக்கும் நம்மை பார்வையாளராக வைத்துக்கொள்ளலாம். (iii) மேலும் ஒலி அலைகள் பயனம் செய்வதைப் பற்றி கற்கும் பொழுது, பயணம் செல்லும் ஊடகமும் ( Medium ) ஒரு பொருட்டாகும்.

2. மூலப்பொருள், பார்வையாளர், அலை :இவை மூன்றும் அசையும் வேகத்தை பொருத்து, டாப்ளர் வெவ்வேறு முடிவுகளை அளிக்கும்.. இதற்கு, முன்னே குறிப்பிட்டது போல், ஊர்தி நம்மை நோக்கி மற்றும் விலகி செல்லும் பொழுது விளையும் ஒலியின் வேறுபாடுகள் இதற்கு ஓர் உதாரணம்.

ஒலி ஒரு வித மின்காந்த அலை என்று நாம் முன் ஒரு கட்டுரையில் அறிந்தோம். ஒலி பயணம் செய்யும் போது ஏற்படும் டாப்ளர் விளைவு, மற்றய மின்காந்த அலைகளுக்கும் பொருந்தும். விண்வெளியில் மின்காந்த அலைகளுக்கு டாப்ளர் கோட்பாட்டினால் ஏற்படும் ஒரு விதமான மாறுபாட்டினையே ‘சிவப்பு பெயர்ச்சி’ என்று அளைக்கப்படுகிறது. சனிப்பெயர்ச்சி நம் தலையெழுத்தை  பாதிக்கின்றதா இல்லயா என்பதற்கு நாம் பதிலளிக்க முடியாது. ஆனால், சிவப்பு பெயர்ச்சி, நாம் பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பை விளக்க உருவாக்கிய அனைத்து கோட்பாடுகளையும் முற்றிலுமாகவும் நிரந்தறமாகவும் பாதித்தது. எவ்வாறு? தொடர்ந்து அறிவோம்