சீனாவின் தியாங்கோங் நிலையத்தில் அணுக்கள் வீழ்ச்சி சோதனை: ஐன்ஸ்டீன் ஈர்ப்பு கோட்பாடு உறுதி

கலிலியோவை பிரபலப்படுத்திய ஒரு பரிசோதனை, இப்போது அணு அளவில் சுருக்கப்பட்டு விண்வெளிக்கு அனுப்பப்பட்டுள்ளது. 17ஆம் நூற்றாண்டைச் சேர்ந்த இத்தாலிய விஞ்ஞானி கலிலியோ, வெவ்வேறு நிறை கொண்ட பொருட்கள் ஒரே வேகத்தில் விழும் என்பதை நிரூபிக்க, பீசா நகர சாய்கோபுரத்தில் இருந்து எடைகளைக் கீழே போட்டதாகக் கூறப்படுகிறது. இதற்கு உறுதியான வரலாற்று ஆதாரம் இல்லை. இதே கருத்தை, சீனாவின் தியாங்கோங் விண்வெளி நிலையத்தில் அணுக்களைக் கொண்டு விஞ்ஞானிகள் மீண்டும் சோதித்துள்ளனர். ஆகஸ்ட் 28 அன்று சயின்ஸ் அட்வான்சஸ் இதழில் வெளியான ஆய்வில், இரு அணு மேகங்கள் கிட்டத்தட்ட ஒரே முடுக்கத்துடன் விழுந்ததாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்துள்ளனர்.

ஆய்வுக் குழு, குளிர்வித்த ரூபிடியம் அணுக்களின் இரு மேகங்களின் ஒப்பீட்டு முடுக்கங்களை அளந்தது. இந்த மேகங்களில் உள்ள அணுக்கள், அவற்றின் அணுக்கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை வேறுபட்டதால், வெவ்வேறு நிறை கொண்டிருந்தன. இருப்பினும், இரு மேகங்களின் முடுக்கங்களும் 0.05 ஆயிரத்தில் ஒரு சதவீதம் துல்லியத்துடன் ஒத்துப்போயின.

இந்த ஒத்த முடுக்கங்கள், நிறையை வரையறுக்கும் இரு வெவ்வேறு வழிமுறைகள் சமமானவை என்பதை உறுதிப்படுத்துகின்றன. ஈர்ப்பு நிறை என்பது ஒரு பொருள் புவியீர்ப்பு விசைக்கு எவ்வளவு பதிலளிக்கிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. சடத்துவ நிறை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட விசையால் தள்ளப்படும்போது அப்பொருள் எவ்வளவு முடுக்கம் பெறுகிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. இவை இரண்டும் சமமாக இருந்தால், சமன்பாடுகளில் நிறையின் தாக்கம் ரத்தாகி, வெவ்வேறு நிறை கொண்ட பொருட்கள் வெற்றிடத்தில் ஒரே வேகத்தில் விழும். இந்தக் கருத்து 'பலவீன சமான்மைக் கோட்பாடு' எனப்படுகிறது; இது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் அடிப்படையாகும். இந்தக் கோட்பாடு ஈர்ப்பு விசையை இடம்-காலத்தின் (spacetime) வளைவாக விவரிக்கிறது.

இதற்கு முன்பும் விஞ்ஞானிகள், அணுக்கள் உட்பட பல பொருட்களைப் பூமியில் விட்டு பலவீன சமான்மைக் கோட்பாட்டைச் சோதித்துள்ளனர். ஆனால் பூமியில் பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட தூரம் மட்டுமே விழ முடியும் என்பதால், சோதனையின் துல்லியம் வரம்பிற்குட்பட்டது. சுற்றுப்பாதையில் சுதந்திர வீழ்ச்சி தடையின்றி நீடிக்க முடியும். செயற்கைக்கோள் ஒன்றில் உலோகச் சிலிண்டர்களை வீழ்த்தி நடத்திய முந்தைய விண்வெளி சோதனைகளும் இந்தக் கோட்பாட்டை உறுதிசெய்துள்ளன.

பெரிய பொருட்களைப் போலல்லாமல், அணுக்கள் குவாண்டம் இயற்பியல் விதிகளுக்குட்பட்டவை; எனவே அவை பலவீன சமான்மைக் கோட்பாட்டின்படி வேறுவிதமாக நடந்துகொள்கின்றனவா என்பதைச் சரிபார்ப்பது முக்கியமானது.