Heat Death of the Universe

විශ්වය පරිකල්පනය කිරීමට අපහසු තරම් විශාල සහ සංකීර්ණ වේ.  එය ආරම්භ වූයේ කෙසේද  අවසන් වන්නේ කෙසේද  යන්න ගැන ඔබ කෙදිනක හෝ සිතුවානම් ඔබ තනි වී නොමැත. එයට හේතුව නම් ඇල්බට් අයින්ස්ටයින්, ස්ටීවන් හෝකින් වැනි ශ්‍රේෂ්ඨ භෞතික  විද්‍යාඥයෝ ද මෙම ප්‍රශ්නය පිළිබඳව දශක ගනනක් තිස්සේ කල්පනා කර තිබීමයි. නමුත් ඒවාට ඇති පිළිතුරු නම්  සරල නොවේ.

මහා පිපුරුම් වාදය විශ්වයේ  ආරම්භය සඳහා  පිළිතුරු සපයනවා මෙන් විශ්වයේ අවසාන ඉරණම සඳහා ද  නොයෙකුත් වාද සහ තර්ක ඉදිරිපත් වී ඇත. Heat Death, Big Crunch, Big Bounce, Big RIP, Vacuum Decay යනු ඒවායෙන් එම වාදවලින් කිහිපයකි. මෙම ලිපිය තුලින් තුළින් සාකච්ඡා කිරීමට යන්නේ දැනට වඩාත්ම පිළිගත් වාදය වන Heat Death පිළිබඳවයි.

ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් විශ්වයේ  සැකැස්ම  පිළිබඳව හඳුනා ගැනීම සඳහා ඉදිරිපත් කරන සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදය දී, ඔහු සඳහන් කර ඇත්තේ විශ්වය නොඇදෙන නොවෙනස් වන සැකැස්මක් යන්නයි. නමුත් පසුකාලීනව ඔහුට තේරුම් ගියා විශ්වය එලෙස ඒකාකාරීව හෝ නියත ලෙස නොපවතින බව. Cosmological constant නමින් භාවිතා කළ නියතය ඔහු ජීවිතයේ දී ගනු ලැබූ ලැබූ වඩාත්ම අනුවණ තීරණය (biggest blunder) ලෙසද හඳුන්වා ඇත. ඒ සඳහා එඩ්වින් හබල් විසින් ඉදිරිපත් කළ නිරීක්ෂණ ද පාදක විය.

ඉන්පසු සිදු කරන ලද පරීක්ෂණ වලින් විද්‍යාඥයන් තෙරුම්ගනු ලැබුවා ලැබුවේ විශ්වය අපට හිතාගන්නවත් බැරි අධික වේගයකින් ඇදෙන බවයි. මෙලෙස විශ්වය ප්‍රසාරණය කරනු ලබන්නේ අඳුරු ශක්තිය(dark energy) මගින්ය. මෙම ශක්තිය නිසා ඉතා දුරින් පිහිටා ඇති මන්දාකිණි ආලෝකයේ ප්‍රවේගයටත් වඩා වැඩි වේගයකින් ඇදී යයි. දැනට අඳුරු ශක්තිය කුමක්ද යන්න පිළිබඳව නොදන්නා නමුත් එයින් ඇතිවන බලපෑම පිළිබඳව හඳුනාගෙන ඇත. මෙම අඳුරු ශක්තිය පිළිබඳව විද්‍යාඥයන් විසින් අධ්‍යයනය කිරීමට පෙර තිබූ මතය නම් විශ්ව ප්‍රසාරණය වී, යම් කාලයකදී  නැවතත්  සංකෝචනය වීමකට ලක්වෙන බවයි. එය හඳුන්වන ලද්දේ Big Crunch ලෙසයි. නමුත් දැනට පවතින මතය වන  Heat Death සිද්ධාන්තය තුළ විශ්වය දිගින් දිගටම ඇදීමට ලක්වන අතර අඳුරු පදාර්ථය ද ක්‍රමයෙන් වැඩි වේ. යම් කාලයක් ගත වීමේදී මන්දාකිණි තුල පවතින ග්‍රහ වස්තූන් ද වෙන් කළ හැකි ශක්තියක් අඳුරු ශක්තිය වෙත ලැබෙයි. එනම් ගුරුත්වයටත් වඩා වැඩි අගයකට අඳුරු ශක්තිය පත්වී ප්‍රබල ලෙස ප්‍රතිවිරුද්ධව ක්‍රියා කරයි.

තාපගතික විද්‍යාවේ ප්‍රධාන සිද්ධාන්තයක් වන එන්ට්‍රොපිය පිළිබඳව නිවැරදි අවබෝධයක් නොමැතිව විශ්වයේ අවසානය සඳහා වන වාදයක් වන Heat Death පිළිබඳව වටහාගත නොහැක. නමුත් එන්ට්‍රොපිය ගැනබොහෝ දෙනා තුළ ඇත්තේ වැරදි මතයකි. එම වැරදි වැටහීම නම් යම් පද්ධතියක් පිළිවෙල අවස්ථාවකින් අපිළිවෙළ අවස්ථාවකට පත්වීමයි. එනම් යම් පද්ධතියක අහඹුතාවය සහ අපිලිවෙල බවෙන්(disorder/randomness) එම පද්ධතියේ එන්ට්‍රොපිය මැනගත හැකි යන්නයි. නමුත් එන්ට්‍රොපිය යනු යම්කිසි තාපගතික පද්ධතියක් එම ආකාරයෙන්ම පවත්වා ගැනීම සඳහා එම පද්ධතිය සෑදී ඇති කුඩා අංශු සැකසිය යුතු ආකාරයයි.(number of possible configurations of atoms of a system also called possible microstates). සෑම විටම පද්ධතියක ඇති අපිලිවෙල ලෙස සැකසුණු කුඩා අංශු ප්‍රමාණය පිලිවෙලට  සැකසුණු  කුඩා අංශු ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි නිසා එම පද්ධතිය අපිළිවෙළ වින්‍යාසයකට (disorganized configuration) ගමන් කිරීමට වැඩි සම්භාවිතාවක් ඇත. නැවතත් මතක් කළ යුත්තේ එය අපිළිවෙළ භාවය(disorder) ගැන නොව කුඩා අංශු පිළිබඳව(microstates) ඇති තත්ත්වය යන්නයි. විශ්වය යනු සංවෘත පද්ධතියකි. එහි මුළු ශක්තිය නොවෙනස්ව(conserved) පවතී.  එනම් ශක්තිය පද්ධතියෙන් ඇතුළට හෝ පිටතට ගමන් නොකරයි. එහි එන්ට්‍රොපිය දිගින් දිගටම වැඩි වන අතර එය ආපසු හැරවිය නොහැක.

විශ්වය Heat Death අවස්ථාවට පත්වූ පසුව සියලුම ශක්තීන් සහ උෂ්ණත්වය ඒකීය අගයක් ගනියි. කිසිම ස්ථානයක භෞතික අන්තර්ක්‍රියා සිදු නොවේ. විශ්වයේ සෑම ස්ථානයක්ම ඉතා අඩු උෂ්ණත්වයක ට පත්වේ. එනම් නිරපේක්ෂ තාප ගතික සමතුලිත තත්වයකට පත්වෙයි. මෙහි එන්ට්‍රොපිය උපරිම අවස්ථාවට ළඟාවෙයි. කිසිම කාර්යයක් සඳහා මෙහි ඇති ශක්තිය යොදා ගත නොහැකිවේ. මෙලෙස කරුණු මෙම තත්ත්වයට පත්වුන විශ්වයක කාලයද ගමන් නොකරයි. මෙහි නිරීක්ෂණ නොපවතී. රසායනික ප්‍රතික්‍රියා, දහනය වීම්, පිපුරුම් මෙම මැරුණු විශ්වය තුළ තුල දක්නට නොලැබේ. විද්‍යාවෙන් මෙය සිදුවීම වළක්වා ගැනීම සඳහා පිළිතුරක් නොලැබුණොත් සියලුම බුද්ධිමත් ජීවීන් ගේ අවසානය ද මේ සමඟ සිදුවේ. Isaac Asimov විසින් රචනා කරන ලද The Last Question නම් කෘතියෙහි මිනිස්සු වසර බිලියන ගණනක් තිස්සේ අසන ලද ප්‍රශ්න සඳහන් කර ඇත. "Can entropy be decreased?"(එන්ට්‍රොපිය අඩු කළ හැකිද ?)  "Can we save the universe from dying?"(විශ්වයේ ඉරණම වෙනස් කළ හැකිද?)  තවමත මෙම ප්‍රශ්න සඳහා නිවැරදි පිළිතුරක් නැති වුණත් අනාගතයේ දී ඒ සඳහා පිළිතුරක් සොයාගත හැකි සිද්ධාන්තයක් ගොඩනැගෙනු ඇත.

 

©Devin de Silva.

🖼️Graphics by - Pavith Madhura

 

J'pura Astronomy Club

💫More beyond💫

🌕🌖🌗🌘🌑🌒🌓🌔🌕

#japuraAstro

#usjAstro_2021

#planetof_Education