பிரபஞ்சத்தில் உயிரின் பரிணாமம்...

பிரபஞ்சத்தின் தொடக்கமும் பரிணாமமும்:


WMAP என்று அழைக்கப்படும் நாசா (NASA) வைச் சார்ந்த Wikinson Microwave Anisotropy Probe என்ற அமைப்பு இந்த பிரபஞ்சத்தின் வயது 13.6 பில்லியன் ஆண்டுகள் எனக் கண்டறிந்துள்ளது. அந்த நிறுவனம் மிக அரிதானதும், துல்லியமானதுமான அண்டவெளித் தகவல்களை உருவாக்கிய பெருமை மிக்கது.
இந்த பிரபஞ்சம் கற்பனைக்கு எட்டாத அபரிமிதமான அடர்வுடனும், வெப்பத்துடனும் தொடங்கியது. அளப்பரிய இந்தத் துவக்க சக்தியான தொட்டிலிலிருந்துதான் அனைத்து உயிர்களும் பரிணமித்தன. பிரபஞ்சம் உருவான முதல் கணத்தில் ஆரம்பத் துகள்கள் உருவாக்கப்பட்டு இறுதித் துகள் வேகத்தால் அழிக்கப்பட்டன.
அந்த சமயத்தில் matter மற்றும் antimatter இரண்டும் ஒன்றையொன்று சந்தித்து அழித்துக் கொண்டதால் ஒளி உருவானது. இந்த போராட்டத்தின் இறுதி கட்டத்தில் antimatter ஐ விடவும் சற்றே அதிகமான matter தப்பி பிழைத்ததால், இயற்கையின் பயணத்தில் கொஞ்சம் matter ம் அறவே இல்லாத antimatter ம், எக்கச்சக்கமான ஒளியும் பிரபஞ்சத்தில் தங்கிவிட்டன. தற்போது matter ஐ காட்டிலும் ஒரு பில்லியன் மடங்கு ஒளி (light) இருப்பதாக WMAP அளவிட்டிருக்கிறது.

நாம் செய்யப்பட்டது எதனால்? ஹைட்ரஜனாலா?

இப்பிரபஞ்சத்தின் 4.6% திண்மமும், சக்தியும் அணுக்களில் அமைந்திருப்பதாய் WMAP தீர்மானம் செய்துள்ளது. எல்லா உயிரினங்களும் இந்த 4.6% பங்கீட்டிலிருந்துதான் வந்தன.
பிரபஞ்சம் ஆரம்பமான காலகட்டத்தில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம், லிதியம் ஆகிய மூன்று வேதியல் மூலகங்கள் மட்டுமே உருவாகின. இவை மூன்றும்தான் periodic அட்டவனையில் ஆக குறைந்த எடையுள்ள அணுக்களாகும். லிதியத்தை விடவும் அதிக எடையுள்ள மூலகம் தோன்றாமல் இருந்திருக்கவும், உயிர் உருவாகாமல் இருந்திருக்கவும் வாய்ப்புள்ள ஒரு பிரபஞ்சத்தை கற்பனை செய்யும் சாத்தியம் இருக்கத்தான் செய்கிறது. ஆனால் நம் பிரபஞ்சத்தில் அப்படியொரு நிகழ்வு நடக்கவில்லை.
நாம் carbon ஐ அடித்தளமாகக் கொண்ட உயிரினம். நீரால் (H2O) ஆகியும் இருக்கிறோம், நீரை அருந்துகிறோம், Oxygen ஐ சுவாசிக்கிறோம்.

Carbon ஆகட்டும் அல்லது Oxygen ஆகட்டும் பெருவெடிப்பு சமயத்தில் உண்டாகவில்லை. மிகவும் பின்னால் அவை விண்மீன்களில்தாம் உருவாகின. நாம் விண்மீன்கள் என்றழைக்கும் Nuclear Fusion Reactors ல் தான் carbon மற்றும் oxygen ஆகியவைகள் உருவாகின. ஆரம்ப கால விண்மீன்கள் மிகவும் பிரமாண்ட அமைப்பு உள்ளதாய் இருந்தாலும், அவை குறுகிய காலமே வாழ்ந்தன. அவைகளின் hydrogen, helium, lithium களை அவைகளே உட்கொண்டு அவைகளை விடவும் கனமிக்க மூலகங்களை உண்டாக்கின. இந்த நட்சத்திரங்கள் 'படார்' என வெடித்து உயிரை விட்டபோது, உயிரின் மூலப் பொருட்களாகிய oxygen மற்றும் hydrogen இந்த பிரபஞ்சம் முழுதும் இரைந்து பரவின. கனமிக்க இந்த மூலகங்கள் அடர்ந்து, பதங்கமாகி புதிய நட்சத்திரங்களாகவும், கோள்களாகவும் உருவெடுத்தன. 'உயிர்' தொடங்க கால்கோள் இட்டது இந்த கட்டத்தில்தான். இந்த நிகழ்வுகள் எங்கே, எப்படி நிகழ்ந்தன என்பதை புரிந்து கொள்ளும்போது, இப்பிரபஞ்சத்தில் உயிரின் பயணத்தைக் காட்டும் இன்னொரு ஜன்னல் திறக்கும்.

பெருவெடிப்பு நிகழ்ந்து 400 மில்லியன் ஆண்டுகள் கழித்தே இப்பிரபஞ்சத்தின் முதல் நட்சத்திரங்கள் எழுந்தருளின என்ற முடிவிற்கு WMAP வந்தது. அப்படியெனில் இந்த நட்சத்திரங்களை எது செய்தது?

நட்சத்திரங்களையும், நட்சத்திர மண்டலங்களையும் (galaxy ) அமைத்த இயக்கம் முதலிலேயே வந்தாலும் அது நுட்பமான முறையில் தன்னை வெளிப்படுத்தாமல்தான் இருந்தது. பிரபஞ்சத்தின் முதல் கனத்தின் தொடக்கத்திலேயே sub-atomic scale activity மற்றும் tiny "quantum fluctuations" ஆகிய இவை இரண்டும் பிரபஞ்சத்தை விண்மீன் உருவாக்கம், அவற்றில் உயிர் தோற்றம் நோக்கி விரட்டத் தொடங்கின. ஒரு நொடியின் குறைவான நேரத்தில் கடுகளவு பிரபஞ்சம் random quantum fluctuations- ன் புண்ணியத்தால் துளி அளவு quantum உலகத்திலிருந்து பூதாகர பெரும் அண்டமாக ஊதி உப்பிவிட்டது என்கிறது inflation theory.

இதை நாம் எப்படி நம்பி ஒப்புக்கொள்ள முடியும்?


ஏனெனில் பெருவெடிப்பிற்குப் பிறகு ஏற்பட்ட (microwave afterglow light) ஒளி தகதகப்பு அசாதாரணமாக விண்ணெங்கும் ஒரே சீரான வெப்பத்துடன் பரவிக் கிடக்கிறது. ஒரு துளியூண்டு துண்டம் உப்பி மிகப் பிரமாண்டமாய் வெடித்துப் பரவினால் மட்டுமே இந்த பிரபஞ்சத்தின் பல்வேறு பாகங்களும் சமநிலைக்கு (Equilibrium) ஒரே கணத்தில் வந்திருக்க முடியும். இந்த சீர்மை (isotropy-uniformity) நிகழ்ந்திருக்க வேண்டுமானால் அதற்கு ஒரே வழி பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப கால வரலாற்றில் பல்வேறு பகுதிகளும் ஒன்றுக்கொன்று thermal equilibrium நிலையிலிருந்து வெகு வேகத்துடன் உப்பி விலகியிருக்க வேண்டும். மேலும் Inflation Theory ன் மற்ற ஊகங்களும் உண்மை என்று தெரிவதாகவும் WMAP உறுதி செய்கிறது.


பிரபஞ்சம் உப்பி பெரிதாகிய சமயத்தில் துளிதுளியான quantum fluctuations அனைத்தும் வளர்ந்து quantum variations களாக matter என்ற மாற்றங்களாக இடம் பெயர்ந்து உருவெடுத்தன. இந்த tiny amount உருவாக gravity எனும் ஈர்ப்பு விசை உறுதுணையாய் உள்ளது. ஈர்ப்பு விசை இயற்கையின் ஓர் அடிப்படையான விசை மட்டுமின்றி இந்த பிரபஞ்சத்தின் பிரமாண்ட அமைப்பு பரிணமிக்கக் கட்டுப்படுத்தும் விசையும் ஆகும். ஈர்ப்பு விசை மட்டுமில்லாதிருந்தால் விண்மீன்களுமில்லை, கோள்களுமில்லை. அதற்கு பதிலாக குளிர்ந்து போன தூசு துகள் மண்டலமே மிஞ்சியிருக்கும். Quantum fluctuation துவக்கி வைத்த variation எனும் மாற்றங்கள் நிகழாமல் இருந்திருந்தால் துளித்துளியாய் உள்ள matter கள் பெரும் அளவான matter களாக அடர்வு பெற ஈர்ப்பு விசையின் துவக்கம் நடந்திருக்காது. ஈர்ப்புவிசையின் இறுதியில் உருவானவைதான் விண்மீன் மண்டலங்கள் (galaxies) , விண்மீன்கள் மற்றும் கோள்கள். WMAP ன் தேடல் வரைவு செய்த விளக்கமான ஏற்ற இறக்கங்கள் (fluctuations) தாம் உயிரின் தொட்டிலும் ஆகும், தொழிற்சாலையும் ஆகும்.

உயிரை சமைக்க அண்டத்தின் சேர்வை விகிதம்:


அண்டத்தின் உறுப்புகளின் நுட்பமான சேர்வை விகிதமே உயிரின் பிறப்பாகும். ஆரம்ப நிலையில் பிரபஞ்சத் துகள்கள் ஒன்றுக்கொன்று மிகக் குறைந்த அளவே வேறுபட்டிருந்தன. எனவே மிகப் பெரிய அளவிலான மாற்றங்களுடன் உருமாற நீண்ட கால அவகாசம் தேவையாயிருந்தது. ஏன் இந்த பிரபஞ்சம் ஒரு வினாடியோ, ஒரு ஆண்டோ அல்லது ஒரு லட்சம் ஆண்டுகளோ மட்டுமே நிலை பெற்றிருக்கவில்லை?
matter, energy, time ஆகிய இவைகளை கட்டியாளும் அடிப்படை விதிகளே பிரபஞ்சத்தின் வயதை கட்டுப் படுத்துகிறது. நாம் பரிணாம வளர்ச்சி அடைந்து இவ்வுண்மையை உணர்ந்து கொள்ள ஏறக்குறைய 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள் தேவைப் பட்டிருக்கிறது.

இந்த பிரபஞ்சம் எவ்வளவு காலம் நீடிக்கிறது, மற்றும் எப்படியெல்லாம் பரிணாமம் பெறுகிறது என்பதெல்லாம் பிரபஞ்சத்தின் உள்ளடக்கமான energy, matter ஆகிய இவைகளைப் பொருத்தே தீர்மானமாகும். நமது பிரபஞ்சத்தைக் காட்டிலும் மிக அதிகமான matter உள்ள ஒரு பிரபஞ்சம் தனது ஈர்ப்பு விசையின் விளைவாக வெகு வேகமாக, உயிர்கள் தோன்றுவதற்கு முன்னரே, இடிந்து தொலைந்து போயிருக்கக் கூடும். நீண்ட காலம் உயிர் வாழ்ந்த பிரபஞ்சத்தில் விண்மீன்கள் தோன்ற தேவையான திண்மம் இல்லாமல் போயிருக்கக்கூடும். மேலும் WMAP இன்னொரு விஷயத்தையும் உறுதி செய்கிறது. Dark energy எனப்படும் கருஞ்சக்தியின் இருப்பும், அது ஒரு எதிர் ஈர்ப்பு விசையாக இயங்குவதும், இந்த பிரபஞ்சத்தின் விரிவை வேகப்படுத்துகிறது என்பதையும் உறுதிப் படுத்துகிறது. இந்த கருஞ்சக்தி முன்னமே தலைதூக்கி முதன்மை வகித்திருக்குமேயானால் இப்பிரபஞ்சம் இன்னும் துரிதகதியில் உப்பி, விரிவடைந்து உயிர் உருவாகும் சாத்தியத்தை அதிகப்படுத்தியிருக்கும். மிகக் குறைந்துமில்லாமல், மிக அதிகமும் இல்லாமல் கனக்கச்சிதமான mass ம் energy யும் கொண்ட நம் பிரபஞ்சத்தின் அழகுதான் உயிர் வளர சாதகமாயிற்று.

நம்மை விட புத்திசாலி இருப்பாரா?


இப்பிரபஞ்சத்தில் வேறு ஏதாவது இடத்தில் வேறு யாராவது புத்திஜீவிகள் இருக்க வாய்ப்பிருக்குமா? நமக்குத் தெரியவில்லை. ஆனால் இருக்க வாய்ப்பில்லை என சொல்ல காரணமும் ஏதுமில்லை. நாம் நன்கு வாழ்ந்து கொண்டிருப்பதே இப்பிரபஞ்சம் நல் வாழ்க்கைக்கு உகந்தது என்பதற்கான அத்தாட்சி. அறிவுமிக்க ஜீவன் பரிணமிக்க எத்தனை எத்தனை தடைகள்! அப்படித் தோன்றினாலும் அவை தொடர்ந்து நிலை கொள்ள எத்தனை அச்சுறுத்தல்கள்!! உயிரினங்கள் அழிந்து போகும் சாத்தியத்தை தொடர்ந்து எதிர்கொள்கின்றன. உயிர் நிலைக்க நீர் வேண்டும். சக்தி வேண்டும். carbon வேண்டும். நீரை கானல்நீராக்கும் சுற்றுப்புற பேரழிவு உயிருக்கு இறுதியாகிவிடும். மற்ற சுற்று சூழல் பேரழிவுகளோ மிகப் பெரிய அச்சுறுத்தல்கள். நம் பூமியில் பிரமாண்ட அளவிலான விண்மீன் எரிகற்கள் மோதியதால் உயிர்களின் பேரழிவு நிகழ்ந்திருக்கக்கூடும் என்று நம்பப் படுகிறது. அண்டவெளியின் கடுமையான கதிரியக்கம் பூமியின் வளிமண்டலம் மற்றும் காந்தபுலத்தால் தடுக்கப்படுகிறது. சூழ்நிலை நில்லாமை (environmental instabilities) பனிஊழி (ice age) ஏற்படக் காரணமாகிறது. ஒருநாள், இன்றிலிருந்து ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு நமது பகலவன் எரிந்து காணாமல் போய் விடும். மற்ற கனம் மிகுந்த விண்மீன்கள் அனனத்தும் supernovae எனப்படும் ஊழிவெடி யால் உயிரை விட்டுவிடும். பூமியில் உள்ள அனைத்து உயிர்களும் மிக அருகில் நிகழும் supernova ஊழிவெடியின் கதிரியக்கதால் அழிந்து போகக் கூடும்.
இந்த கருஞ்சக்தி நம் பிரபஞ்சத்தை ஒரு குளிர்ந்த பனிப் பாயைப் போல் விரித்து விடக்கூடும். கருஞ்சக்தி இன்னதென்று நமக்குத் தெரியாததால் இந்த கணிப்பு தவறானதாகவும் இருக்கலாம்.
பிரபஞ்சத்தில் வேறு உயிரினம் தேடும் பணியில் பலர் ஈடுபட்டு உள்ளனர். ஒன்று நாம் அதை கண்டுபிடிக்கலாம் அல்லது நம்மை அது கண்டுபிக்கலாம். வேற்று உலக அறிவுஜீவிகளை தேடும் பணி (Search for Extraterrestrial Intelligence SETI) தொடருகிறது. ஒருநாள் நமக்குத் தெரிய வரலாம், மனிதர்களாகிய நாம் இப்பிரபஞ்சத்தில் தனிமையில் இருக்கிறோமா அல்லது வேறு யாராவது இருக்கிறார்களா என்று. எங்கிருந்தோ சமிக்ஞை வரலாம். தேடல் தொடருகிறது.
WMAP ன் பெருவெளி தேடலில், அண்டவெளி நுண்ணலை பின்னணியில் (Cosmic Microwave Background) துவக்க கால பிரபஞ்சத்தின் density fluctuations எனும் அடர்வு ஏற்ற இறக்கத்தை ஆராய்ந்து அளந்து, அறிந்து கொள்கிறோம். உயிர் தோன்ற ஏதுவான மூலகங்களை புரிந்து கொள்கிறோம். இனி வருங்காலத்தில் புதுத் தேடலில் நம் முயற்சிகள் மேம்படலாம். நாசா வின் Einstein Inflation Probe போன்ற அமைப்பு இப்பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப உப்பலின் போது ஏற்பட்ட ஈர்ப்பு விசையின் குழப்பத்தை ஆய்ந்து அறியலாம். அடங்காத அறிவுத் தேடல் மனித குலத்தின் சிறப்பியல்புதானே!

http:-//map.gsfc.nasa.gov/universe