'விண்வெளி-கால படிகம்' கருந்துளையாக மாறுவதற்கான துல்லியமான சூத்திரம் கண்டறிந்த இயற்பியலாளர்கள்

ஃபிராங்க்பர்ட் கெதே பல்கலைக்கழகம் மற்றும் வியன்னா தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகம் (TU வியன்னா) ஆகியவற்றைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள் ஒரு புதிய கணக்கீட்டை வெளியிட்டுள்ளனர். விண்வெளி-காலம் மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் படிக வடிவ அமைப்பாக ஒழுங்கமைந்து, திடீரென ஒரு நுண் கருந்துளையாக சரிவதை இது முதன்முறையாக துல்லியமாக விவரிக்கிறது.

இந்த நிகழ்வை ஆய்வாளர்கள் "க்ரிட்டிகல் கொலாப்ஸ்" என அழைக்கின்றனர்; இதை அவர்கள் நீர் பனிக்கட்டியாக உறைவதற்கு ஒப்பிட்டனர். "சில நேரங்களில் ஒரு சிறிய, முக்கியமற்றதாகத் தோன்றும் காரணமே பெரும் மாற்றத்தைத் தூண்டப் போதுமானது" என TU வியன்னாவின் பேராசிரியர் டேனியல் க்ரூமில்லர் தெரிவித்தார். வெப்பநிலை சற்று குறையும்போது நீர் மூலக்கூறுகள் ஒழுங்கான பனிக்கட்டிப் படிகமாக மாறுவது போல, குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில் பொருள் விண்வெளி-காலத்தை ஒரு சீரான, மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் அமைப்பாக வளைக்க முடியும். இதை ஆய்வாளர்கள் "விண்வெளி-கால படிகம்" என்று அழைக்கின்றனர்.

இந்த நிலை நிலையற்றது: இது சாதாரண விண்வெளி-காலமாக மீண்டும் கரையலாம், அல்லது ஒரு சிறிய அளவு ஆற்றல் சேர்க்கப்பட்டால் கருந்துளையாக சரியலாம். பெருவெடிப்புக்குப் பின் பொருளும் ஆற்றலும் மிகவும் குழப்பமான சூழலில் அடர்ந்திருந்த காலகட்டத்தில், இதுபோன்ற சூழ்நிலைகள் இருந்திருக்கலாம்; இது "ஆதி கருந்துளைகள்" எனப்படும் பொருட்களை உருவாக்கியிருக்கக்கூடும்.

1993ஆம் ஆண்டு கணினி சிமுலேஷன்கள் இவ்வாறு கருந்துளைகள் உருவாகலாம் என முதன்முதலில் காட்டின. ஆனால் இயற்பியலாளர்களால் தசாப்தங்களாக அடிப்படைச் சமன்பாடுகளை பகுப்பாய்வு முறையில் வழிப்படுத்த முடியவில்லை. நமது பிரபஞ்சத்தின் நான்கு பரிமாணங்களை விட அதிக பரிமாணங்கள் கொண்ட ஒரு கற்பனை வெளியில் கணக்கீடுகளைச் செய்வதன் மூலம் பிராங்பேர்ட்-வியன்னா குழு இப்பிரச்சினையைத் தீர்த்தது; அங்கு கணிதம் எளிமையாகிறது. பின்னர் அந்தத் தீர்வை நான்கு பரிமாணங்களுக்குத் திரும்பக் கொண்டு வந்தனர்.

இந்த முறை "குறிப்பிடத்தக்க அளவு நிலைத்தன்மை" கொண்டது என TU வியன்னாவின் புளோரியன் எக்கர் தெரிவித்தார்; கூடுதல் தோராய முறைகள் மூலம் இதை மேலும் மேம்படுத்த முடியும். இந்த அணுகுமுறை, கணினி சிமுலேஷன்களை மட்டுமே சார்ந்திராமல் கருந்துளை உருவாக்கத்தையும் விண்வெளி-காலத்தின் பிற தீவிர நடத்தைகளையும் ஆய்வு செய்ய இயற்பியலாளர்களுக்கு ஒரு புதிய வழியை அளிக்கிறது.