కాలం అవగాహన - 4
డా. కొడవటిగంటి రోహిణీప్రసాద్‌



నిత్యజీవితంలో కాలవ్యవధిని గురించి అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదుగాని స్థలం, కాలం మొదలైనవన్నీ ఒక్క భూమికే పరిమితం కావనేది గుర్తుంచుకోవాలి. "మూడు" లోకాల గురించి సూక్తులు చెప్పేవారికి తమ కాళ్ళ కింది భూగ్రహం గురించి కూడా సరిగ్గా తెలియకపోవచ్చు. విశ్వాన్ని మొత్తంగా అర్థం చేసుకోవటానికి ప్రయత్నించేది ఒక్క శాస్త్రవిజ్ఞానమే. ఆ స్థాయిలో కాలానికి అర్థమూ, సందర్భమూ మారిపోతాయి.
సాపేక్ష సిద్ధాంతం లెక్కన కాలం నిరపేక్షమైనది (ఆబ్‌సొల్యూట్‌) కాదు. కాలాన్ని గణిస్తున్న వ్యవస్థకూ, దాన్ని గమనిస్తున్నవారి వ్యవస్థకూ మధ్య ఎటువంటి కదలికలున్నాయో పరిగణనలోకి వస్తుంది. వాటినిబట్టి కాలవేగాన్ని కొలిచినప్పుడు గడియారాల నడకలో మార్పులు కనిపిస్తాయి. ఐన్‌స్టయిన్‌ ప్రతిపాదించిన జనరల్‌ థియరీ ఆఫ్‌ రిలెటివిటీలో గురుత్వాకర్షణ కారణంగా ద్రవ్యరాశి ఎక్కువగా ఉన్న సూర్యుడివంటి నక్షత్రాల పరిసరాల్లోని స్థలం వికృతి చెందుతుంది. ఆ ప్రాంతంగుండా ప్రయాణించే వస్తువులూ, కాంతికిరణాలూకూడా వంకర మార్గాల్లో కదలక తప్పదు. గురుత్వాకర్షణ, లేదా దానికి కారణమైన ద్రవ్యరాశి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే ఈ మార్పులు అంత తీవ్రంగా జరుగుతాయి. దీని ఫలితంగా అక్కడ కాలగమనంకూడా స్వల్పంగా మందగిస్తుంది. ఉదాహరణకు భూమికన్నా చాలా రెట్లు బరువున్న సూర్యుడి ఉపరితలం మీద కాలగమనం భూమితో పోలిస్తే అయిదు లక్షల్లో ఒకవంతు నెమ్మదిగా ఉంటుంది. రేడార్‌ సంకేతాలు సూర్యుడికి సమీపంగా ప్రసారమౌతున్నప్పుడు కూడా ఇటువంటిది జరుగుతోందని పరిశోధనల్లో తేలింది. కాలగమనంలో ఏర్పడే ఇలాంటి స్వల్ప వ్యత్యాసాలను పసికట్టడానికి అన్నిటికన్నా ఎక్కువ వేగంతో ప్రసారమైన కాంతీ, రేడియో తరంగాల వంటివాటిమీదా, అంతరిక్షంలో అవి ప్రయాణించే బ్రహ్మాండమైన దూరాలమీదా శాస్త్రవేత్తలు ఆధార పడతారు. పై విషయాలతోబాటు గురుత్వాకర్షణ కూడా బలంగా పనిచేసే సందర్భాలుంటే మరీ మంచిది.


ఎంతో దూరాలనుంచి దృశ్యాలుగా మనను చేరే కాంతి సందేశాలు దారి మధ్యలో పెద్ద గేలక్సీల వల్ల ఏర్పడిన బలమైన గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాలగుండా ప్రయాణిస్తే ఆ క్షేత్రాలు కటకం, లేదా లెన్స్‌లాగా పనిచేస్తాయి. అందుచేత వాటికి అవతల ఉన్నవాటికి రెండేసి బింబాలు ఉన్నట్టుగా మనకు అనిపిస్తుంది. కాంతి గాజువంటి పదార్థాలగుండా ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు వక్రీభవనం చెందినట్టే గురుత్వాకర్షణ విషయంలోకూడా జరుగుతుంది. కాంతివేగం మందగించడంవల్ల వీలున్నంత తక్కువ వ్యవధిలో కాంతి ప్రసరణం జరుగుతుంది. వేగం తగ్గిన ప్రాంతంలో కాంతిరేఖలు "అడ్డదారి" చూసు కుంటాయి. వక్రీభవనం జరిగేది అందువల్లనే.

గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాల కటకం
మనకు తెలిసినంతవరకూ విశ్వంలో అన్నిటికన్నా సాంద్రమైన పదార్థరాశీ, అంతులేని గురుత్వాకర్షణ శక్తీ కలిగినవి బ్లాక్‌హోల్‌ అనబడే కృష్ణబిలాలు. ఏదైనా పెద్ద సైజు నక్షత్రంలోని ద్రవ్యరాశి అంతా ఖర్చయిపోయి, అది "కుప్పకూలినప్పుడు" ఇటువంటిది తయారవుతుంది. నక్షత్రాలన్నిటిలోనూ సామాన్యంగా ఉండే హైడ్రొజన్‌ వాయువు గురుత్వాకర్షణ ఫలితంగా కేంద్రంకేసి విపరీతమైన ఒత్తిడికి గురవుతుంది. ఆ కారణంగా ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణోగ్రతలో వాటి అణుకేంద్రాలమధ్య ఫ్యూజన్‌, లేక సంయోగ ప్రక్రియలు మొదలవుతాయి. ఇవి ఒక్కొక్కటీ హైడ్రొజన్‌ బాంబు పద్ధతిలో పేలి, మరింతగా ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో కాలక్రమాన ఉన్న హైడ్రొజన్‌ అంతా హీలియంగానూ ఆ తరవాతి దశల్లో వరసగా ఒకదాన్నుంచి ఒకటిగా కార్బన్‌, ఆక్సిజన్‌, నియాన్‌, సిలికాన్‌, గంధకం, ఇనుము పదార్థాలు గానూ మారిపోతుంది. ఈ ఆవర్తనాల క్రమంలో ఉష్ణోగ్రత అంతకంతకూ పెరగడం, ఒకదానికన్నా ఒకటి ఎక్కువ శక్తితో విస్ఫోటనం చెందడం, మిగిలిన పదార్థం చిక్కబడి సాంద్రత విపరీతంగా ఎక్కువవడం జరుగుతాయి.

మొదట్లో నక్షత్రపదార్థమంతా కేంద్ర బిందువుకేసి కుంచించుకుపోకుండా ఉష్ణంవల్ల కలిగే వ్యాకోచం నిరోధిస్తూ ఉంటుంది. ఈ మార్పులన్నీ జరుగుతున్న క్రమంలో చివరకు ఇనుమువంటి సాంద్రమైన పదార్థం మాత్రమే మిగలడంతో ఉష్ణోగ్రతను పెంచే అణుప్రక్రియలు ఆగిపోతాయి. ఇక గురుత్వాకర్షణకు అడ్డు ఆపూ లేకుండా పోవడంతో నక్షత్రం కుప్పకూలుతుతుంది. ఆ వెంటనే కొన్ని సందర్భాల్లో నక్షత్రం పెద్దపెట్టున పేలిపోతుంది. ఇంత "సీన్‌" లేనటువంటి చిన్న నక్షత్రాలు కొద్ది దశల తరవాత పేలి, కాంతివంతంగా తయారవుతాయి. అకస్మాత్తుగా ఇలా ప్రజ్వలించే నక్షత్రాన్ని నోవా అంటారు. బాగా పెద్ద నక్షత్రాల అంతం మహోత్పాతంలాగా కనబడుతుంది. "మరణించిన" భారీ నక్షత్రాలకు ఆనవాళ్ళుగా ఇటువంటి సూపర్నోవాలు పగటికాంతిలో కూడా ఆకాశాన వెలుగుతూ కనిపిస్తాయి. గత వెయ్యి సంవత్సరాల్లో అయిదుసార్లు మాత్రమే ఇటువంటిది మనుషులకు కనబడింది. మన సూర్యుడికన్నా పదింతలు పెద్దదైన నక్షత్రం ఇలా పేలిపోయాక దాని స్థానంలో అతి చిన్న కేంద్రం మిగులుతుంది. కేవలం న్యూట్రాన్లతోనే కూడుకున్న దాని పదార్థమంతా ఊహించరానంత సాంద్రంగా తయారవుతుంది. గిరగిరా తిరుగుతూ, శక్తివంతమైన రేడియో తరంగాలను వెలువరిస్తూ ఈ న్యూట్రాన్‌ తారలు పల్సార్ల రూపంలో మనకు దర్శనమిస్తాయి.

సూర్యుడికన్నా పదింతలకు పైబడిన నక్షత్రం మాత్రం చివరి ఘడియల్లో న్యూట్రాన్‌ తార దశను దాటి, ఒక పట్టణం పరిమాణానికి తగ్గిపోవచ్చు. దీన్నే బ్లాక్‌హోల్‌ అంటారు. ఈ పరిస్థితిలో అంతులేకుండా పెరిగిపోయిన దాని గురుత్వాకర్షణను తప్పించుకుని బయటకు వెళ్ళాలంటే ఏ వస్తువుకైనా పలాయనవేగం కాంతి వేగాన్ని మించిపోవాలి. (ఉదాహరణగా భూమ్యాకర్షణను అధిగమించటానికి సెకండుకు 11.2 కి.మీ.ల పలాయన వేగం అవసరమౌతుంది) కాంతివేగాన్ని మించడం అసాధ్యం కనక ఇందులోంచి కాంతికిరణాలు కూడా బైటికి రాలేవు. పైగా ఇది తన సమీపంలో ఉన్న ఇతర నక్షత్రాల ద్రవ్యరాశిని గుంజుకుని కబళించేస్తూ ఉంటుంది. అసలు ఈ కృష్ణబిలం ఆచూకీ ఇటువంటి పరోక్షమైన ఆధారాలవల్లే తెలుస్తుంది.


కృష్ణబిలం ఊహాచిత్రం
మన పాలపుంతవంటి గేలక్సీలన్నీ వందల కోట్ల నక్షత్రాల సముదాయాలు. వీటిలో ప్రతిదాని కేంద్రంలోనూ ఒక బ్రహ్మాండమైన బ్లాక్‌హోల్‌ ఉన్నట్టుగా తెలుస్తోంది. వీటి పరిమాణం గురుత్వాకర్షణ పరంగా సూర్యుడికి 300 కోట్ల రెట్లుంటుంది. ఇటువంటివాటిని బైటినుంచి సమీపిస్తున్న కొద్దీ పెరుగుతున్న గురుత్వాకర్షణ కారణంగా కాలం నడక నెమ్మదవుతుంది. అక్కడ క్షణమొక యుగం లాగా అనిపించవచ్చు. దాని "క్షితిజాన్ని" చేరుకోగానే కాలగమనం పూర్తిగా నిలిచిపోతుంది. తక్కిన ప్రాంతాలకు భిన్నంగా ఇవన్నీ అంతరిక్షంలోని ఇతర భౌతిక సూత్రాలకు లోబడని ప్రత్యేక బిందువులుగా అనిపిస్తాయి. ఇందులో పడినవన్నీ అడుగు లేని అగాథంలో పడి అదృశ్యమైపోయినట్టే. వాటికి నామరూపాలు లేకుండా పోతాయి.

బ్లాక్‌హోల్‌ అనేది గురుత్వాకర్షణవల్ల స్థలంలో, లేదా అంతరిక్షంలో ఏర్పడే వికృతికి పరాకాష్ఠ అనుకోవచ్చు. ఎవరైనా ఇటువంటి కృష్ణబిలంలో పడిపోతే ఏమౌతుంది? శరీరం విపరీతమైన గురుత్వాకర్షణకు లోనయి నలిగిపోతుంది. అలా జరిగే లోపుగా మనం "అవతలి వైపుకు" చేరుకోగలిగితే ఏమౌతుందో శాస్త్రవేత్తలు ఊహిస్తున్నారు. మనకు తెలిసిన విశ్వాంతరాళంలో ద్రవ్యరాశిని అంతులేకుండా పీల్చుకునే బ్లాక్‌హోల్‌ బిందువులన్నీ"మరొక" అంతరిక్షంలో ద్రవ్యరాశినీ, శక్తినీ స్వేచ్ఛగా విడుదల చేసే వైట్‌హోల్‌ కేంద్రాలు కావచ్చు. "ఇవతల" మునిగి "అవతల" తేలడానికి ఇవన్నీ మన లోకాన్ని తొలుచుకుపోయే బొరియలు, లేదా వర్మ్‌హోల్‌ వ్యవస్థలుగా పనిచెయ్యగలవు. వీటిగుండా ప్రయాణించినవాళ్ళు మరేదో స్థలకాల కొలతలు కలిగిన విశ్వాంతరాళం లోకి వెళిపోతారు. టైమ్‌మెషీన్‌ పద్ధతిలో వివిధ యుగాల మధ్య "అడ్డదారిలో" ప్రయాణించడానికి ఇవి షార్ట్‌కట్‌లుగా తోడ్పడవచ్చు. ఇటువంటివి ఉన్నాయో లేదో ఎవరికీ తెలియదు. ఉంటే గింటే అవే మనకు కాలయంత్రాలవుతాయి.

మన టెక్నాలజీ ఇంకా అంతగా పెరగలేదు కాని బ్రహ్మాండమైన ఈ విశ్వంలో ఇతర గ్రహాల మీద బుద్ధిజీవులుండి, వారు మనకన్నా అభివృద్ధి చెందినవారై ఉండవచ్చు. వారు కాలప్రయాణాలు చేసే దశకు చేరుకుని ఉండవచ్చుగదా అనే ఊహకు కొందరు అభ్యంతరాలు చెపుతున్నారు. మన నాగరికత పెరిగిన నాటినుంచీ గతంనుంచో, భవిష్యత్తు నుంచో వచ్చిన అటువంటి ప్రయాణీకులెవరూ తారసపడిన దాఖలాలు చరిత్రలో లేవు. ఇలా వాదించడం తప్పనీ, ఇతర బుద్ధిజీవులు ఉండే ఉంటారని నమ్మగలిగినప్పుడు ఇటువంటి అపనమ్మకం ఉండరాదనీ మరికొందరంటారు. కాలయానాలు సాధ్యమవాలేగాని వీలుంటే "వెనక్కెళ్ళి" గతంలో జరిగిన హత్యలూ, ఇతర అవాంఛనీయ చారిత్రాత్మక సంఘటనలూ జరగకుండా చూద్దామని మనలో చాలామందికి అనిపించవచ్చు.