പ്രകാശവേഗമെന്നത് ഒരു പ്രാപഞ്ചിക സ്ഥിരാങ്കമല്ല എന്ന വാദവുമായി രണ്ട് ഗവേഷകര്‍ രംഗത്ത്. ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ രൂപംനല്‍കിയ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിലെല്ലായിടത്തും ശൂന്യതയില്‍ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗം സ്ഥിരമാണ്. ഈ നിഗമനത്തെയാണ് ഗവേഷകര്‍ ഇപ്പോള്‍ വെല്ലുവിളിക്കുന്നത്.

പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ പ്രകാശം ഇപ്പോഴത്തേതിലും വളരെ കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചിരുന്നു, ഇക്കാര്യം പരീക്ഷിച്ചറിയാം എന്നാണ് പുതിയൊരു പ്രബന്ധത്തില്‍ ഗവേഷകര്‍ അവകാശപ്പെടുന്നത്. ഇംഗ്ലണ്ടില്‍ ലണ്ടന്‍ ഇംപീരിയല്‍ കോളേജിലെ ജോവ മഗ്വിജോ, കാനഡയില്‍ വാട്ടര്‍ലൂ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ നിയയേഷ് അഫ്‌ഷോര്‍ദി എന്നിവരാണ് പ്രബന്ധത്തിന്റെ രചയിതാക്കള്‍.

മഹാവിസ്‌ഫോടനം വഴി രൂപപ്പെട്ട വേളയില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ താപനില പതിനായിരം ട്രില്യണ്‍ ട്രില്യണ്‍ സെല്‍ഷ്യസായിരുന്നു (ഒരു ട്രില്യണ്‍ = ഒരുലക്ഷം കോടി). അത്രയും ഭീമമായ താപനിലയില്‍ പ്രകാശവേഗം അനന്തമായിരുന്നിരിക്കാം എന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ വാദിക്കുന്നത്! 

ഭൗതികശാസ്ത്രരംഗത്ത് വലിയ വിവാദമുയര്‍ത്താന്‍ പോന്ന നിഗമനമാണിത്. 1990 കള്‍ മുതല്‍ മഗ്വിജോ ഈ സിദ്ധാന്തം വികസിപ്പിക്കുന്ന ജോലിയിലായിരുന്നു. കഴിഞ്ഞ ദിവസം അഫ്‌ഷോര്‍ദിയുമായി ചേര്‍ന്ന് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധത്തിലാണ്, എങ്ങനെ ഈ നിഗമനം പരീക്ഷിച്ചറിയാമെന്ന് വിവരിക്കുന്നത്.

മഹാവിസ്‌ഫോടനത്തിന്റെ അവശിഷ്ടമായി പ്രപഞ്ചമാകെ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന 'പ്രാപഞ്ചിക സൂക്ഷ്മതരംഗ പശ്ചാത്തലം' ( cosmic microwave background - CMB ) പരിശോധിച്ചാല്‍, തങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കൈമുദ്ര അതില്‍ കണ്ടെത്താമെന്നാണ് ഇരുവരുടെയും വാദം. ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ ശാസ്ത്രലോകം നിരീക്ഷിക്കുന്ന സംഗതിയാണ് പ്രാപഞ്ചിക പശ്ചാത്തലം.  

Cosmic Microwave Background
പ്രാപഞ്ചിക സൂക്ഷ്മതരംഗ പശ്ചാത്തലത്തില്‍, ആദിമപ്രപഞ്ചത്തില്‍ പ്രകാശം കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചിരുന്നു എന്നതിന് തെളിവ് കണ്ടെത്താമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ വാദിക്കുന്നു. ചിത്രം കടപ്പാട്: AFP/Getty Images

 

ഗ്രഹങ്ങളും നക്ഷത്രങ്ങളും ഗാലക്‌സികളും രൂപപ്പെടുന്നതിനുള്ള ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകള്‍ പ്രാപഞ്ചിക പശ്ചാത്തലത്തില്‍ കണ്ടെത്താന്‍ സാധിക്കും. അതുപോലെ തന്നെ തങ്ങളുടെ നിഗമനം തെളിയിക്കാനാവശ്യമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും ( fluctuations ) അതില്‍ കാണാനാകുമെന്ന് അഫ്‌ഷോര്‍ദി മാധ്യമങ്ങളോട് പറഞ്ഞു.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും മൗലികമായ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളിലൊന്നാണ് ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗം. ഇത് സെക്കന്‍ഡില്‍ ഏതാണ്ട് മൂന്നുലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ വരും. നൂറുവര്‍ഷം മുമ്പ് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ അവതരിപ്പിച്ച സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ ( general relativity  ) പറയുന്ന കാര്യം ഇതുവരെ മാറ്റമില്ലാതെ തുടര്‍ന്നു. ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നാഴികക്കല്ലുകളിലൊന്നായ ഈ സിദ്ധാന്തമാണ് ഇപ്പോള്‍ വെല്ലുവിളി നേരിടുന്നത്. 

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിശാലഘടനയും വികാസവും വിശദീകരിക്കാന്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തമാണ് പ്രയോജനപ്പെടുന്നതെങ്കിലും, ആദിമപ്രപഞ്ചത്തെ അതുപയോഗിച്ച് വിശദീകരിക്കാനാവില്ലെന്ന് ഇപ്പോള്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിനറിയാം. 

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിശാലഘടനയിലെ ഒരു പ്രഹേളികയാണ്, ഏത് ദിശയില്‍ ദൂരേക്ക് നോക്കിയാലും പ്രപഞ്ചം ഒരേപോലെയിരിക്കുന്നു ( uniform ) എന്നത്. ഇത്തരത്തില്‍ പ്രപഞ്ചം കാണപ്പെടണമെങ്കില്‍, പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ പ്രകാശകിരണങ്ങള്‍ എല്ലാകോണിലും എത്തിയിട്ടുണ്ടാകണം. അല്ലായിരുന്നെങ്കില്‍, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ചില കോണുകള്‍ തണുത്തും സാന്ദ്രതകൂടിയും കാണപ്പെടുമായിരുന്നു. 

പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ പ്രകാശം സഞ്ചരിച്ചത് സെക്കന്‍ഡില്‍ മൂന്നുലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന വേഗത്തിലായിരുന്നെങ്കില്‍, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ എല്ലാ കോണിലും ഒരേപോലെ എത്താന്‍ പ്രകാശത്തിന് കഴിയുമായിരുന്നില്ല - ഇതാണ് മഗ്വിജോയുടെയും അഫ്‌ഷോര്‍ദിയുടെയും വാദം. 

Albert Einstein
ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ നൂറുവര്‍ഷം മുമ്പ് അവതരിപ്പിച്ച ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്, ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശ വേഗം ഒരു പ്രാപഞ്ചിക സ്ഥിരാങ്കമാണ്. ചിത്രം കടപ്പാട്: Hulton Archive/Getty Imagse

 

ഈ പ്രഹേളിക മറികടക്കാന്‍ നിലവില്‍ പ്രാപഞ്ചികശാസ്ത്രത്തിലുള്ളത് 'അതിവികാസ' ( inflation ) സിദ്ധാന്തമാണ്. മഹാവിസ്‌ഫോടനം വഴിയുണ്ടായ ആദ്യനിമിഷങ്ങളില്‍ പ്രപഞ്ചം അസാധാരണമായ നിലയില്‍ ഒരു 'അതിവികാസ'ത്തിന് വിധേയമായി എന്നാണ് ഈ സിദ്ധാന്തം പറയുന്നത്. 1980 കളുടെ ആദ്യം അമേരിക്കന്‍ ഗവേഷകന്‍ അലന്‍ ഗുഥ് മുന്നോട്ടുവെച്ച ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന് കാര്യമായ സ്വീകാര്യത ഗവേഷകലോകത്തുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിശാലഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പല പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്കും തൃപ്തികരമായ വിശദീകരണം നല്‍കാന്‍ 'അതിവികാസ സിദ്ധാന്ത'ത്തിന് കഴിയുന്നു എന്നതുകൊണ്ടാണിത്. 

എന്നാല്‍, മഗ്വിജോയുടെയും അഫ്‌ഷോര്‍ദിയുടെയും സിദ്ധാന്തം 'അതിവികാസ'ത്തെ തള്ളിക്കളയുന്നു. അതിന് പകരം അവര്‍ അവതരിപ്പിക്കുന്ന നിഗമനമാണ്, പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ പ്രകാശം ഇപ്പോഴത്തേതിലും വളരെ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചിരുന്നു എന്നത്. പ്രകാശകണങ്ങളെയും മറ്റുള്ളവയെയും അനന്തമായ വേഗത്തില്‍ ചലിപ്പിക്കാന്‍ പോന്നത്ര ഭീമമായ ചൂടാണ് പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നതെന്ന് അവര്‍ വാദിക്കുന്നു. 

അത്രയും വലിയ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചതുകൊണ്ട്, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഓരോ മുക്കിലും മൂലയിലും പ്രകാശമെത്തി. അതുകൊണ്ടാണ് പ്രപഞ്ചത്തെ ഏത് ദിശയില്‍ നോക്കിയാലും ഒരേപോലെ കാണപ്പെടുന്നത്. 'നിങ്ങള്‍ പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലേക്ക് പോവുകയാണെങ്കില്‍, ഞങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് എല്ലാറ്റിനും വേഗം കൂടുതലാകാന്‍ പാകത്തില്‍ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയാകും ഉണ്ടാവുക. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗം അനന്തമായിരിക്കും, ഗുരുത്വബലത്തേക്കാള്‍ വേഗത്തിലാകും അത് സഞ്ചരിക്കുക' - അഫ്‌ഷോര്‍ദി പറയുന്നു. 

പ്രാപഞ്ചിക സൂക്ഷ്മതരംഗ പശ്ചാത്തലം നിരീക്ഷിക്കുക വഴി, ഈ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ പറയുന്ന കാര്യം -പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ ഗുരുത്വബലത്തിലും വേഗത്തില്‍ പ്രകാശം സഞ്ചരിച്ചിരുന്നു എന്നത് - പരിശോധിക്കാന്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് കഴിയും. 'സ്‌പെക്ട്രല്‍ ഇന്‍ഡെക്‌സ്' ( spectral index ) എന്ന ഫീച്ചര്‍ മൂലം, ആദിമപ്രപഞ്ചത്തില്‍ സാന്ദ്രതാവ്യതിയാനങ്ങളുടെ വ്യക്തമായ ഒരു പാറ്റേണ്‍ ഈ സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ട് വെയ്ക്കുന്നുണ്ട്. 'ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ജേര്‍ണലി'ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധത്തില്‍ സ്‌പെക്ട്രല്‍ ഇന്‍ഡെക്‌സ് 0.96478 ആണെന്നും ഗവേഷകര്‍ പ്രവചിക്കുന്നു. 

അടുത്ത അഞ്ചുവര്‍ഷക്കാലത്തെ നിരീക്ഷണത്തില്‍ സ്‌പെക്ട്രല്‍ ഇന്‍ഡെക്‌സ് തങ്ങള്‍ പ്രവചിച്ചതില്‍ നിന്ന് അകന്ന് പോവുകയാണെങ്കില്‍, തങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തം ശരിയല്ല എന്ന് കണക്കാക്കാമെന്ന് അഫ്‌ഷോര്‍ദി അറിയിക്കുന്നു. 'ഞങ്ങള്‍ ശരിയാണെങ്കില്‍ 'അതിവികാസ സിദ്ധാന്തം' തെറ്റായിരിക്കും', അദ്ദേഹം ഓര്‍മിപ്പിക്കുന്നു. 

എന്നാല്‍, ഇതിനകം ഒട്ടേറെ തെളിവുകള്‍ ലഭിച്ചുകഴിഞ്ഞ 'അതിവികാസ സിദ്ധാന്ത'ത്തെ തള്ളിപ്പറയാന്‍ മിക്ക ഗവേഷകരും തയ്യാറല്ല. പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഗാലക്‌സികള്‍ക്ക് എങ്ങനെ വിത്തുപാകി തുടങ്ങിയ സംഗതികള്‍ക്ക് ലളിതവും മനോഹരവുമായ വിശദീകരണം നല്‍കാന്‍ അതിവികാസ സിദ്ധാന്തത്തിന് കഴിയുന്ന കാര്യം, കേംബ്രിഡ്ജിലെ സെന്റര്‍ ഫോര്‍ തിയററ്റിക്കല്‍ കോസ്‌മോളജിയിലെ ഡേവിഡ് മാര്‍ഷ് ചൂണ്ടിക്കാട്ടുന്നു (കടപ്പാട്: The Guardian, Forbes).