நம் அண்டம் பலப் பருப்பொருட்களின் தொகுப்பை உள்ளடக்கிய பல வளிமண்டலங்களைக் கொண்டது. பெருவெடிப்புக் கோட்பாடு என்பது இந்த அண்ட உருவாக்கத்தை விளக்க முற்பட்ட ஒரு முயற்சி. அதன்படி இயன்வழுப் புள்ளியிலிருந்து (சிங்குலாரிட்டி) சுமார் 13.7 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்பு அண்டம் உருவாகியிருக்க வேண்டும்.
இந்த இயன்வழுப் புள்ளி ‘கருந்துளைகள்’ மையத்தில் அமைந்திருக்கும். கருந்துளை என்பது அதீத ஈர்ப்பின் அழுத்தத்தில் உருவாகும் ஒன்று. நம் அண்டம் என்பது மிகச் சிறியதான, சூடான, ஈடற்ற அடர்த்தியில் உள்ள இயன்வழுப் புள்ளியில்தான் ஆரம்பித்தது. அது தன் தோற்றத்திற்குப் பின்பு விரிவடைந்து, குளிர்ந்து, தற்போதைய நிலையில் உள்ளதாகக் கருதப்படுகிறது.
இது தொடர்ந்து விரிவடைந்து, குளிர்ந்து கொண்டிருக்கும் நிலையில் அதனுள்ளே நாமும் நாம் சார்ந்த அனைத்தும் இருப்பதாகக் கூறலாம். இதுதான் பெருவெடிப்பு எனப்படுகிறது.
பெருவெடிப்பு என்று கூறினாலும் உண்மையில் அங்கு விரிவாக்கம் மட்டுமே நடக்கிறது. வெடிப்பு நிகழவில்லை. அது ஒரு சிறிய பலூன், காற்று ஏற, ஏற விரிவடைவது போன்றதாகும். இயன்வழுப் புள்ளி என்பது அண்டவெளியில் அமைந்த ஒரு நெருப்புப் பந்தல்ல. ஏனெனில் பெருவெடிப்பிற்கு முன்பு இடம் என்ற ஒன்று இல்லை. பெருவெடிப்பிற்குப் பிறகுதான் காலமும் இடமும் தோன்றியதாக வல்லுனர்கள் கூறுகின்றனர்.
இந்தப் பெருவெடிப்புக் கோட்பாடு எடுத்துரைக்கும் நம் வளிமண்டலங்கள், அவற்றுக்கு இடைப்பட்ட தூரத்திற்கு நேரிடையாக விலகிச் செல்கின்றன என்றும் அண்டம் என்பது ஓர் ஆரம்பத்தைக் கொண்டுள்ளது என்றும் அண்டத்தின் தோற்றம் மிக மிக வெப்பமானதாய் உருவானது என்றும் கூறுவதற்கு உரிய சான்றுகள் 1965இல் அர்னோ பென்சியால் மற்றும் ராபர்ட்வில்சன் ஆகியோரின் கண்டுபிடிப்பில் கிடைத்தன.
நாம் பார்க்கும் அண்டத்தில் ஊடுருவிய காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் கதிர்வீச்சு 2.7250 கெல்வின் அளவிற்கு இருந்ததாக இவர்கள் கண்டறிந்தனர். இந்தக் கதிர்வீச்சுதான் அக்கால வெப்பத்திற்கு ஒரு சான்று. ஆக இது தவறில்லாத கோட்பாடா? என்று நாம் கேட்கலாம். இதுவரை தவறில்லை. ஆனால் இனிவரும் அறிவியல் இக்கேள்விக்கான பதிலை வேறுவிதமாகக்கூடச் சொல்லாம். பெருவெடிப்பு என்னும் சொற்சொடர் 1950 பிபிசி வானொலியில்தான் (Sir Fyed Hoyle என்பவரால்) அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.
இந்த வளிமண்டலங்களில் ஒன்றுதான் நம் பூமியை உள்ளடக்கிய பால் வெளிமண்டலம் ஆகும். இவ்வளிமண்டலம் இன்று 10 கோடிக்கும் மேலான நட்சத்திரங்களைக் கொண்டுள்ளது. சில வானியல் ஆய்வாளர்கள், அண்ட வெளியில் ஒரு நட்சத்திர அமைப்பிற்குப் பிறப்பு, வளர்ச்சி மற்றும் அழிவு உண்டு என்றும் அதைப் பார்க்க முடியும் என்றும் உறுதி கூறுவதோடு, அவற்றைப் பதிவும் செய்து வருகிறார்கள். இதனால் அண்டவெளியானது எப்போதும் தோற்றம் மற்றும் அழிவுகளை உள்ளடக்கிய ஓர் இயக்க நிலையிலேயே காணப்படுகிறது என்று கூறலாம். புதிய நட்சத்திரங்கள், அழிந்த பழைய நட்சத்திரக் கழிவுகளில் இருந்து உருவாகின்றன.
சூரியக் குடும்பத் தோற்றம்
சூரியக் குடும்பம் நம் பால்வெளி மண்டலத்தின் ஓர் ஓரத்தில் இருக்கிறது. பல பில்லியன் நட்சத்திரங்களில் ஒன்றான சூரியன் தனக்கென்ற கோள்களின் தொகுதியைக் கொண்டு காணப்படுகிறது. வானவியல் அறிஞர்கள், நட்சத்திரம் அதன் சுழற்சியில் உருவாகும் விசையில் பல பருப்பொருட்கள் மையத்தில் இருந்து விலகிச் செல்கின்றன எனவும், ஹைட்ரஜன் இணைவு ஆரம்பிக்கும் முன்பே முதல் நிலை நட்சத்திரத்தைச சுற்றிப் பெரிய பருப்பொருள் வளையங்கள் உருவாகின்றன எனவும் கூறுகிறார்கள். அந்நிலையிலேயே ஈர்ப்பு விசை பல மையங்களைக் கொண்ட சுய சுருக்கங்களை உருவாக்குகிறது.
விண்வெளிக் கற்கள் போன்றவை ஈர்ப்பு விசையால் மேற்சொன்ன மையங்களுடன் இணைந்து வருகின்றன. இதனால் மையங்கள் அளவில் பெரிதாகின்றன. இந்நிகழ்வுகள், இருளிலும் குறைவான வெப்பநிலையிலும் நடைபெறுவதாகக் கூறப்படுகிறது. இக்கோள்கள் அவை சார்ந்துள்ள நட்சத்திரங்களுக்கு ஒத்துதான் அமையும்.
நட்சத்திரங்கள் தொலைவில் உள்ள மற்ற நட்சத்திரங்களின் அமைப்பை மிகக் குறைந்த அளவே ஒத்ததாய் அமையும். சூரிய நட்சத்திரம் மேலும் சுருங்க அங்கே இணைவு நிகழ்வு அதிகரிக்கிறது. ஒளி, வெப்பம், அணுக்கதிர்வீச்சு ஆகியவற்றில் பால்வெளி மண்டலம் பல நூறு மில்லியன் வருடங்களுக்குத் தகிக்கிறது. அதன்மூலம் சூரியனுக்கு அருகே மிகு எடைகொண்ட தனிமங்கள் விலக விலக அதற்குத் தகுந்தாற்போன்ற குறைந்த எடைகள் கொண்ட தனிமங்கள் உருவாகின்றன.
குறிப்பிட்ட இந்நிகழ்வு பல தனிமங்களைக் கொண்டிருக்கும் பூமிக்கும் பொருந்தும். சுழற்சியால் தனிமங்கள் தங்களைத் தாங்களே பாகுபடுத்திக்கொள்கின்றன. இதன் விளைவு கன தனிமங்கள் பூமியின் ஒரு பகுதியில் குவிந்து புவியீர்ப்பு விசையைத் தகர்க்க அதனால் அதிக அளவு சக்தி உருவாகிறது. அச்சக்தியே அத்தனிமங்களை அவற்றிற்குரிய இடங்களில் நிலை நிறுத்துகிறது.
இப்படியாகத்தான் இரும்பு மற்றும் நிக்கல் குழம்பு பூமியின் மையத்தில் வெகுகாலத்திற்கு முன்னே உருவாகியிருக்க வேண்டும் என்ற கருத்து இருக்கிறது. ஆனால் இத்தகைய நிகழ்வு மெதுவாக நிகழ்ந்து உருவாகும் வாய்ப்பு ஏதும் இல்லை என்ற மற்றொரு கருத்தும் இருக்கிறது. யுரேனியம், காப்பர் போன்றவற்றின் கதிரியக்க வெப்பம் பூமியில் இருக்கிறது. ஆனால் பெரும்பாலான கதிரியக்க பொருள்கள் முன்பே சிதைந்துவிட்டதால் அவற்றின் கதிரியக்க விகிதம் குறைவாகத்தான் உள்ளது.
உருகிய நிலையில் உள்ள இரும்பு புவியின் மையத்தில் குவிய லேசான தனிமங்கள் மேல் புறமாகப் பரவ ஆரம்பித்தன. இவை சுமார் 3.8 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்பாகத் தோன்றி இருக்க வேண்டும் எனப் பாறைகளின் வயதைக் கணக்கிடுதல் மூலம் அறிகிறோம். ஆனால் சந்திரனில் எடுத்த பொருள்களின் மூலமும் சில விண்வெளிக் கற்களின் காலத்தைக் கணக்கிடுதலின் மூலமும் சூரியக் குடும்பம் ஏன் பூமியும்கூட 4 அல்லது 4.6 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்பே தோன்றியதாக அறியப்படுகிறது.
எவ்வாறு இருப்பினும் அறிவியலால் எல்லோரையும் எல்லா விதத்திலும் முழுமையாகத் திருப்திப்படுத்த முடிவதில்லை. அதில் சூரியக் குடும்பம் பற்றிய கோட்பாடும் ஒன்று. இருப்பினும் பெரும்பாலான கோள்களின் தோற்றம் சூரியனின் தோற்றத்திற்கு இணையானதாய் இருக்க வேண்டும் என்றும் பூமியின் பிறப்பானது குளிர்ந்த தன்மையுள்ள பொருட்களின் ஈர்ப்பு விசையால் உருவாகியதாகவும் பிறகு அது வெப்பநிலையினை அடைந்ததாயும் நம்பப்படுகிறது.
பூமியின் மேற்பரப்புத் தோற்றம்
பூமியின் மேற்பரப்பு மிகவும் சிறியது. இம்மேற்பரப்பில் கண்டப்பரப்பு 35 விழுக்காடும் கடற்பரப்பு 65 விழுக்காடும் இருக்கின்றன. பூமியின் மேற்பரப்பில் தோன்றிய நீராவியானது ஒரு கட்டத்தில் மழையாகப் பூமியில் இறங்கி நீராக உருவானது. நீர் பூமியின் மையத்திலிருந்து உருவாகியிருக்க வேண்டும். ஆக்ஸிஜனும் ஹைட்ரஜனும் தாதுக்களில் இருந்த நேரத்தில் உருகும் நிகழ்ச்சி தோன்ற ஆரம்பித்தது. நீராவி லேசாக இருப்பதால் அது பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு வந்து, பூமியிலிருந்து விலகி வளிமண்டலத்தில் கலந்தது.
வாயு வெளியேற்றம் பற்றிய அறிவு எரிமலை பற்றிய ஆய்வுகள் மூலம் கிடைத்துள்ளது. மூன்று பில்லியன் வருடத்திற்கு முன் தோன்றிய கடல், முதலில் சிறியதாக இருந்து காலப்போக்கில் பெருகியுள்ளது. கடல் நீரின் மிக முக்கிய உப்புகளான குளோரினும் சோடியமும் கடல் தோன்றிய காலத்திலிருந்து இருக்கின்றன. குளோரின் வாயு, வெளியேற்ற விளைவால் குளோரின் தோன்றியது. சோடியம், பாறைகளின் சிதைவில் இருந்து தோன்றியது. பாறைகளில் ஹீலியம் சிதைவு, நீரும் பாறையும் சேர்ந்த பொழுது உருவானது.
வாயுமண்டலத் தோற்றம்
பூமியின் வாயுமண்டலத்தில் 78% நைட்ரஜனும் 21% ஆக்ஸிஜனும் உள்ளன. சூரியக் குடும்பத்தில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் போன்றவை அதிகமாகவே உள்ளன. வாயுமண்டலம் தோன்றும்போது நீராவியுடன், நைட்ரஜன், மீத்தேன், கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு இருந்தன. ஆனால் அதன் சரியான விழுக்காட்டு அளவு கணக்கிட முடியாததாக உள்ளது. இருந்தாலும் இப்போது இருக்கும் தனி ஆக்ஸிஜன் அளவு முதலில் இல்லை என்பதை ஒத்துக்கொள்ள வேண்டும்.
தனி ஆக்ஸிஜன் என்பது நீராவியானது புறஊதா கதிர்வீச்சிற்கு உட்படும்போது தனியே பிரிந்து உருவாகியிருக்கலாம் என்று கருதப்படுகிறது. ஆனால் இன்று புறஊதாக் கதிர்வீச்சிலிருந்து பூமியின் மேற்பரப்பு ஓசோனால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. அந்தளவிற்கு இது மாறுதலுக்கு உட்பட்டுள்ளது. பூமியின் புறப்பாறைகளில் அக்காலத்தில் காணப்படாத தாதுக்களான இரும்பு மற்றும் பிற கனிமங்கள் தொடக்கத்தில் தனித்தே இருந்தன. இதைவிட மேலான கருத்து, யாதெனில் தனியான ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் எந்த ஓர் இணைக்கூட்டுப் பொருளையும் சிதைக்கும் வல்லமை கொண்டுள்ளதால் அப்போது எந்த ஓர் உயிரும் தோன்றியிருக்க வாய்ப்பில்லை என்பதாகும்.
ஆனால், ஆக்ஸிஜன் உயிர்க்கு இன்றியமையாதது. ஆகவே ஏதோ ஓர் ஒளி இந்த நிகழ்வை நிலைநிறுத்திக் கூட்டுப் பொருள்களைக் கொண்டு உயிர்களைத் தோற்றுவித்திருக்கலாம்.
உயிர்த் தோற்றம்
1953இல் எஸ்.எல். மில்லர் என்னும் மாணவர் ஒரு வித்தியாசமான ஆய்வினை மேற்கொண்டார். அவர் தனது ஆய்வகத்திலேயே பூமியின் பழைய நிலையைப் போன்ற ஒன்றை உருவாக்கி அத்துடன் சுற்றும் ஒரு வாயுமண்டலத்தையும் உருவாக்கினார். நீர், ஹைட்ரஜன், மீத்தேன் மற்றும் அம்மோனியா மட்டுமே இருப்பதாய்க் கொண்டு வெப்பநிலையை நீரின் கொதி நிலைக்குக் கீழே இருக்குமாறு செய்து அந்நிலையைப் பூமியின் ஆரம்ப நிலைக்கு ஈடாக மாற்றினார்.
இப்போது மின்னல் போன்று மின்சார அலையைச் செலுத்தி 140 மணிநேர ஆய்வினைத் தொடர்ந்தார். இவ்வாய்வின் இறுதியில் நீர், H2, CH4, NH3இன் கூட்டு மாற்றப்பட்டு புதிதாய் CO, CO2 மற்றும் நைட்ரஜன் ஆகியன தோன்ற ஆரம்பித்தன. அதில் உருவான அமினோ அமிலம்தான் இன்றைய உயிர்களின் ஆதாரமாகும். இந்த ஆய்வின் வெற்றியானது இதைப்போன்ற பல்வேறு ஆய்வுகள் நிகழ்த்தவும் பல்வேறு அமிலங்களை உருவாக்கவும் காரணமாகியது. இப்படியாக மிக முக்கியமான 16 அமினோ அமிலங்களும் தொகுப்பிக்கப்பட்டன.
உச்சகட்டமாய் அடினோசின் டிரை பாஸ்பேட் எனப்படும் ATP கூட தயாரிக்கப்பட்டது. இவ்வாறு செய்யப்பட்ட அனைத்து ஆய்வுகளிலும் ஓர் உண்மை பொதுவானதாக இருந்தது. அது யாதெனில் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில் கரிமப் பொருட்கள் கரிமம் அல்லாத பொருட்களிடமிருந்து உருவாவது கண்டறியப்பட்டது.
ஆக்ஸிஜன் இல்லாத வாயுமண்டலம் இருந்த முற்காலத்தில் கரிம மூலக்கூறுகள் தோன்றுவதற்குத் தேவையான உயிர் மூலங்கள் கடலிலிருந்து தோன்றின. கடல், சில மூலக்கூறுகள் பிரிவதைத் தூண்டுவதுடன் சில மூலக்கூறுகள் இணைவதையும் தூண்டியது. அப்புதிய மூலக்கூறுகள் தங்களின் சுற்றுப்புறத்தில் இருந்து வேறுபட்டு நிற்பது மட்டுமின்றி தங்களுடைய கட்டமைப்பாலும் வேறுபடுகின்றன.
இவை தங்களைச் சுற்றி ஒரு வெளி உறையை ஏற்படுத்திக் கொண்டு, தங்களுக்குத் தேவையானவற்றைச் சுற்றுப்புறத்திலிருந்து உள்ளே வருவதற்கும் சிலவற்றை வெளியே செல்வதற்கும் அனுமதிக்கின்றன. இவற்றில் சில போட்டியின் காரணமாய் மற்றவற்றின் அழிவைக்கொண்டு வளர ஆரம்பிக்கும். இதுவே டார்வினின் ‘வாழ்வியல் போராட்டம்‘ என்ற கருத்து உருவாவதற்கான ஒரு நிகழ்வின் ஆரம்பம் எனலாம்.
ஒரு தெளிவான உயிர் தோன்றுவதற்கு முன்னமே இது நிகழ்ந்துவிட்டது. அந்நிகழ்வே பாக்டீரியா, வைரஸ் போன்ற உயிர்களின் தோற்றத்திற்கு அடிப்படையாக இருந்தது. இப்படி உயிரின் தோற்றமும், ஆக்ஸிஜன் அதிகம் கொண்ட வாயு மண்டல உருவாக்கமும் பின்னாளில் பூமியில் தவிர்க்க முடியாத நிகழ்வுகளாகிவிட்டன.
இந்நிலையில் பூமி போன்ற பல கோள்கள் கொண்ட அண்டவெளியில் பூமி மட்டும் உயிரினங்களைக் கொண்டுள்ளது என்று கூறுவதைவிட பிற கோள்களைப்பற்றி அறியும் தன்மையில் நாம் பின்தங்கி உள்ளோம் என்று கூறுவது பொருந்தும். மேலும் நாம் அறிந்த சில கோள்கள் மட்டுமே அண்டவெளி அல்ல என்பதையும் அறிந்துகொள்ள வேண்டும்.
உயிர்களின் தோற்றத்தைத் தொடர்ந்து ஆராய்வோம்.
(தொடரும்)
மிக முக்கியமான தொடர். ஆனால், புரிந்துகொள்வது சிரமமாக இருக்கிறது. ஏனெனில், பல இடங்களில் தமிழ்ப்படுத்தப்பட்ட துறைசார் கலைச்சொற்கள் அப்படியே எடுத்தாளப்பட்டுள்ளன. உள்ளடக்கத்தை சொற்கள் சார்ந்து எளிமைப்படுத்தினால், என்னைப் போன்ற பல சாமானியர்களும் புதிய புரிதல்களைப் பெறுவார்கள். வாழ்த்துகள்.