பொதுவாக, இரண்டு பொருள்களுக்கு இடையே மின்புலமோ அல்லது காந்தப்புலமோ இருந்தால் மட்டுமே, அவை ஒன்றையொன்று ஈர்க்கும். அப்படி இருக்க, எந்த ஒரு மின்புலமோ அல்லது காந்தப்புலமோ இல்லாத நாம், எப்படி பூமியின் மீது ஒட்டிக்கொண்டுள்ளோம்?
இந்தக் கேள்வி, பலருக்குத் தோன்றியிருக்க வாய்ப்புண்டு. இதற்குக் காரணம், ஈர்ப்புவிசை ஆகும். ஆனால் ஈர்ப்புவிசை என்பது ஒரு விசை அல்ல.
ஈர்ப்புவிசை பற்றிப் பல நாடுகளில், பல அறிஞர்கள், பல விளக்கங்களைத் தந்தனர். ஆனால் அவை எதுவும் ஏற்றுக்கொள்ளும்படியாக இல்லை.
பிறகு நியூட்டன் அவர்களே, ஈர்ப்பு விசை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதற்கான தெளிவான விளக்கத்தைக் கொடுத்தார். அவர் தலையில், ஆப்பிள் விழுந்ததனால் ஈர்ப்பு விசையை கண்டுபிடித்தார் என்பதெல்லாம் உண்மையல்ல. ஆப்பிள் கீழே விழுவதை அவர் கவனித்தார். அவரின் சிந்தனை வேறு விதமாக இருந்தது.
மரத்திலிருந்து பிரிந்த ஆப்பிள் பூமியினால் ஈர்க்கப்படும் போது, வானத்தில் இருக்கும் நிலவு ஏன் பூமியினால் ஈர்க்கப்படவில்லை? என்று அவர் யோசித்தார்.
இப்படி யோசிக்கத் தொடங்கி, வருடக்கணக்கில் வேலை செய்து, ஈர்ப்பு விசைக்கான ஒரு தெளிவான விளக்கத்தைத் தந்தார்.
ஈர்ப்புவிசை - விளக்கம்:
நியூட்டனின் கூற்றுப்படி, குறிப்பிட்ட நிறையை உடைய இரண்டு பொருள்கள் அருகருகே இருக்கும்போது, நிறை அதிகமாக உள்ள பொருள், நிறை குறைவாக உள்ள பொருளை ஈர்க்கும்.
ஆனால், அவற்றிற்கு இடையே உள்ள தொலைவு அதிகரிக்கும் போது, அங்கு ஈர்ப்பு விசை, குறையத்தொடங்கும்.
பூமிக்கும் ஆப்பிளுக்கும் இடையேயான தொலைவு மிகவும் குறைவு. எனவே அது பூமியினால் ஈர்க்கப்படுகிறது. ஆனால் பூமிக்கும் நிலவுக்கும் உள்ள தொலைவானது மிக அதிகம். எனவே நிலவானது பூமியினால் இழுக்கப்படவில்லை. ஆனால் பூமியின் ஈர்ப்புவிசை, நிலவின் மீது, கண்டிப்பாக செயல்பட்டுக்கொண்டுதான் இருக்கிறது.
இந்த ஈர்ப்பு விசையை, சமன்பாடு வடிவில் கீழுள்ளவாறு எழுதலாம்.
ஆனால், இந்த ஈர்ப்பு விசை எப்படி உருவாகிறது என்பதற்கான விளக்கத்தை நியூட்டனால் கொடுக்கமுடியவில்லை.
இப்படி இருக்க, ஈர்ப்பு விசை என்பதே ஒரு பொய், என்றார் ஐன்ஸ்டீன்.
"ஈர்ப்புவிசை" எனும் பொய்:
பொதுவாக, நாம் தரையில் படுத்திருக்கும்போதோ, அல்லது அமர்ந்திருக்கும்போதோ, நம் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட விசை செயல்படுத்தப்படுவதை உணரலாம். அதுதான் நமது எடை.
இப்போது உங்கள் வீட்டு மாடியிலிருந்து நீங்கள் கீழே விழுவதாக நினைத்துக் கொள்ளுங்கள். அப்படி விழுந்துகொண்டிருக்கும் போது, உங்களால் உங்கள் எடையை உணர முடியாது. மேலும், உங்களுடன் சேர்ந்து விழுந்த மற்றொரு பொருளானது, உங்கள் பார்வையில், உங்களுடன் சேர்ந்து மிதப்பது போலவே இருக்கும். நீங்கள் தரையை அடையும் போது மட்டுமே, உங்களால் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையை உணர முடியும்.
இதே நிகழ்வுதான் விண்வெளியிலும் நிகழ்கிறது. அங்கேயும் உங்களால் உங்கள் எடையை உணர முடியாது. மேலும் இங்கு இருப்பது போலவே, அங்கேயும் உங்களைச் சுற்றியுள்ள பொருள்கள் மிதக்கும். இந்த இரண்டு இடங்களிலும், உங்களால் ஈர்ப்பு விசையை உணர முடியாது.
இப்போது, ஒரு மின்தூக்கியில் (Lift) நீங்கள் வேகமாக மேலே செல்வதாக நினைத்துக்கொள்ளுங்கள். அப்படி வேகமாக மேலே செல்லும்போது, நீங்கள் அந்த மின்தூக்கியின் தரையுடன் சேர்த்து அழுத்தப்படுவதை உணரலாம். இதுபோலத் தான் ஈர்ப்பு விசையும் செயல்படுகிறது.
பூமி, ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொண்டு, வேகமாகச் சென்று கொண்டிருப்பதால், நாம் பூமியின் மீது ஒட்டிக் கொண்டுள்ளோம். ஒரு பந்தைக் காற்றில் தூக்கி எறியும்போது காற்றில் உள்ள சிறு துகள்கள், அந்தப் பந்தின் மீது ஒட்டிக் கொள்வதைப் போலவே, நாமும் பூமியின் மீது ஒட்டிக் கொண்டுள்ளோம். இது, பூமியின் நகர்வினால் ஏற்படும் ஒரு எதிர் விசை. இதைத்தான் ஈர்ப்பு விசை என்கிறோம்.
இந்த ஈர்ப்பு விசை உங்கள் மீது செயல்படும் போது மட்டும் தான், உங்களால் உங்கள் எடையை உணர முடியும். ஈர்ப்பு விசை இல்லாத, விண்வெளியில் இருக்கும்போது, உங்களால் எடையை உணர முடியாது.
மேலும், ஐன்ஸ்டீன் இதனை, spacetime fabric எனும் வெளி நேரப்போர்வையுடன் தொடர்புபடுத்தினார். அதாவது, ஒரு பொருள் எந்த அளவு வெளி நேரப் போர்வையை வளைக்கிறதோ, அந்த அளவு அதன் ஈர்ப்புவிசை அதிகரிக்கிறது.
(வெளி நேரப்போர்வையைப் பற்றி தெரிந்துகொள்ள, கீழே உள்ள link ஐ பயன்படுத்தவும்)
"நேரம்" -ஒரு அறிவியல் பார்வையில்
நிறை அதிகமாக உள்ள பொருள், நிறை குறைவாக உள்ள பொருளை ஈர்க்கும் என்று நியூட்டன் கூறியது சரிதான். அதற்காக, விண்வெளியில், இரண்டு வெவ்வேறு நிறை உடைய இரும்பு குண்டுகளை, அருகருகில் வைப்பதானால் அவை ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்கப்போவதில்லை. அப்படி ஈர்க்க வேண்டுமென்றால், நிறை அதிகமாக உள்ள பொருள், வெளி நேரப்போர்வையை வளைத்திருக்க வேண்டும். சிறிய நிறை உள்ள பொருளால், இந்த நேரப்போர்வையை வளைக்க முடியாது. பூமி போன்ற, அதிக நிறை உள்ள பொருள்களால் மட்டுமே இது சாத்தியம்.
இவ்வாறாக, ஈர்ப்பு விசை என்பது ஒரு உண்மையான விசை அல்ல. அது எந்த ஒரு மின்புலத்தாலோ அல்லது காந்தப்புலத்தாலோ, உருவாக்கப்படுவதில்லை என்று, ஐன்ஸ்டீன் விளக்கினார். ஒரு கிரகத்தின் நிறை மற்றும், சுழற்சி வேகம் அதிகரிக்கும்போது, அதன் ஈர்ப்பு விசையும் அதிகரிக்கிறது.
ஒரு கிரகத்தின் ஈர்ப்பு விசையைக் கண்டுபிடிக்க, கீழுள்ள சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம்.
இங்கு "g" என்பது ஒரு கிரகத்தின், ஈர்ப்புவிசையின் அளவைக் குறிக்கும். "V" என்பது அந்த கிரகத்தின், விடுபடு திசைவேகம் (escape velocity) ஆகும். அதாவது, அந்த கிரகத்தின் ஈர்ப்புவிசையில் இருந்து விடுபட்டு வெளியேறுவதற்குத் தேவையான திசைவேகம் ஆகும். R என்பது அந்த கிரகத்தின் ஆரம் ஆகும்.
Read also: ஒளியின் பாதை
){kind=link}