டைசன் கோளம் – விண்வெளியில் ஒரு மெகா கட்டுமானம்

எழுதியது: சிறி சரவணா

அறிவியல் ரீதியாக மனிதன் வளர வளர, அவனது கைக்கு எட்டக்கூடிய சாத்தியக்கூறுகள் அதிகரித்துக்கொண்டே செல்கிறது. நாம் முன்பு ஒருமுறை, வேற்றுக்கிரக நாகரீகங்கள் என்ற பகுதியில் ஒரு நாகரீகமானது எவ்வாறு வளர்சியடைத்து செல்லலாம் என்று பார்த்தோம். அந்தக் கட்டுரைகளை கீழுள்ள இணைப்பின் மூலம் வாசித்துக் கொள்ளுங்கள்.

வேற்றுக்கிரக நாகரீகங்கள் – கட்டுரைத்தொகுப்பு

நாம் அதிலே, ஒரு நாகரீகம் அதனது வளர்ச்சிக்கு ஏற்ப்ப முதலாம் வகை, இரண்டாம் வகை அதன் பின்னர் மூன்றாம் வகை என்று வளர்ந்துகொண்டு செல்லும் எனப் பார்த்தோம். நாம், அதாவது மனித நாகரீகம் இப்போது இருப்பது “பூஜ்ஜிய” வகையில் என்பதும் ஒரு விடயம்! மேலே நான் கொடுத்திருக்கும் கட்டுரைகளை வாசித்தால் உங்களுக்கு தெரியவரும் ஒரு விடயம், இரண்டாம் வகை நாகரீகம், தனது உடுவில் (star) இருந்து வெளிவரும் அனைத்து சக்தியையும் பயன்படுத்தவல்லது என்று.

பூமியைப் பொறுத்தவரை, சூரியனில் இருந்து நாம் பெறும் சக்தியின் அளவு என்பது மிக மிகக் குறைவே, அதாவது சூரியனில் இருந்து எல்லாத்திசைகளிலும் செல்லும் சக்தியில் ஒரு துளியளவே பூமியின் மேற்பரப்பில் விழுகிறது, அதையே நாம் பயன்படுத்துகிறோம். அதுவும் பூரணமாக இல்லை. நாம் பெரும்பாலும் சக்தித் தேவைக்கு பயன்படுத்துவது கனிம எரிபொருளையே. ஆனால் இரண்டாம் வகை நாகரீகத்திற்கு இந்த கனிம எண்ணெய்களின் சக்தி போதுமானதாக இருக்காது, ஏன், அவர்களது கோளில் விழும் ஒளியும் அவர்களுக்கு போதுமானதாக இருக்காது. ஆக அவர்கள், அவர்களது தாய் உடுவில் இருந்து வெளிவரும் முழுச்சக்தியையும் அறுவடை செய்யவேண்டி இருக்கும். இதற்கு அவர்கள் பயன்படுத்தக்கூடிய கட்டமைப்பே டைசன் கோளம்.

டைசன் கோளம் என்றால் என்ன?

டைசன் கோளம் என்பது ஒரு  இயற்பியலால் அனுமானிக்கப்பட்ட ஒரு பாரிய கட்டுமானமாகும். ப்ரீமான் டைசன் என்னும் இயற்பியலாலரால் முதன் முதலில் வெளிப்படுத்தப்பட்ட இந்தக்கட்டமைப்பு, ஒரு உடுவில் இருந்து மொத்த சக்தியையும் பெற்றுக்கொள்ளும் ஒரு அமைப்பாகும்.

டைசனின் கருத்துப் படி, ஒரு நாகரீகம் வளர வளர, அவர்களுக்கான சக்தித் தேவையும் அதிகரிக்கும், ஒரு கட்டத்தில் அவர்கள் தங்களது கோளில் இருந்து பெறக்கூடிய உச்சக்கட்ட சக்தியின் அளவை அடைந்தபின்னர் அவர்களது சக்த்தேவையை பூரணப்படுத்த அவர்கள் செல்லக்கூடிய ஒரே இடம் அவர்களது தாய் உடுவே.

இப்படி அவர்களது உடுவில் இருந்துவரும் மொத்த சக்தியையும் பெற, அவர்கள், அந்த உடுவைச் சுற்றி பாரிய செயற்கையான கட்டமைப்பை உருவாக்கவேண்டி இருக்கும். அதாவது அந்த உடுவைச் சுற்றி ஒரு பந்து போன்ற அமைப்பு.

ஆனால் முழுதாக குறித்த உடுவை மூடி இருக்கவேண்டும் என்று அவசியமில்லை, குறித்த நாகரீகத்தின் அறிவியல் வளர்ச்சிக்கு ஏற்ப, பல்வேறு வகைகளில் இவை உருவாக்கப்படலாம்.

1. டைசன் வளையம்

இது மிக மிக எளிதான அமைப்பு. அதாவது ஒரு உடுவைச் சுற்றி ஒரு வளைய அமைப்பில் சுற்றிவரும் பல செய்மதிகளை அடுக்குவது. இந்த செய்மதிகள், பாரிய சூரியப்படலங்களைக் கொண்டு குறித்த உடுவில் இருந்து வரும் ஒளியை சேமித்து, பின்னர் கம்பியற்ற சக்திக்காவுகை மூலம் குறித்த கோளுக்கு அந்த சக்தி அனுப்பப்படும்.

டைசன் வளையம் – நடுவில் இருக்கும் உடுவைச் சுற்றி வளையமாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும் செய்மதிகள்

இந்த செய்மதி வளையம், குறித்த உடுவில் இருந்து 150 மில்லியன் கிலோமீற்றர்கள் (சூரியனில் இருந்து பூமிக்குள்ள தூரம்) ஆரையைக்கொண்ட வளையமாக இருக்கும்.

ஒரே வளையம் மட்டுமே உருவாக்கப்படவேண்டும் என்று ஒரு அவசியமில்லை, பல வளையங்கள் உருவாக்கப்பட்டு, பெறப்படும் சக்தியின் அளவு அதிகரிக்கப்படலாம்.

2. டைசன் குமிழி

இதுவும் டைசன் வளையம் போலத்தான், ஆனால் இது பல்வேறுபட்ட தனிப்பட்ட கட்டமைப்புக்கள், ஒரு குமிழியின் அமைப்பில் குறித்த உடுவைச் சுற்றி அடுக்கப்பட்டிருக்கும். இவை டைசன் வளையத்தில் இருக்கும் செய்மதிகளைப் போல குறித்த உடுவைச் சுற்றிவராமல், சூரியப் பாய்மரங்கள் (solar sails) மூலம் குறித்த இடத்தில் நிறுத்திவைக்கப்படும். எப்படி பாய்மரக்கப்பல்கள், காற்றில் செல்லுமோ, அதே போல, உடுவில் இருந்து வரும் கதிர்வீச்சு அழுத்தத்தின் மூலம், குறித்த உடுவின் ஈர்ப்புவிசை சமன்செய்துகொள்ளும்.

டைசன் குமிழி – கோளவடிவில் அடுக்கப்பட்டிருக்கும் தனித்தனிக் கட்டமைப்புக்கள்

இங்கு இருக்கும் மிகப்பெரிய பிரச்சினையே, இந்த மெகா கட்டமைப்பை உருவாக்கத்தேவயான பொருட்களின் அளவு. இப்போதிருக்கும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி எம்மால் இப்படியாக ஒரு கட்டமைப்பைக் கட்ட முடியாது என்பதைவிட, கட்டுவதைப் பற்றி கனவுகானவும் முடியாது என்பதே நிதர்சனம்.

3. டைசன் கோது

இது ஒரு உடுவில் இருந்து அதிகளவான சக்தியைப் பெறக்கூடிய அமைப்பாகும். இந்த மெகா கட்டமைப்பு, முழு உடுவையும் மூடி உருவாகப்படும். இப்படி முழுதாகக் கட்டப்படும் கட்டமைப்பு, அதில் வாழ்வதற்கும் ஏற்றவாறாக அமையும்.

டைசன் கோது – முழுமையாக உடுவை மறைத்து உருவாக்கப்பட்டுள்ள கட்டமைப்பு

உதாரணமாக, நமது சூரியனைச் சுற்றி 1AU (அதாவது பூமி இருக்கும் இடத்தில்) தூரத்தில் சூரியனைச் சுற்றி அமைக்கப்படும் டைசன் கோது, பூமியின் மேற்பரப்பைப்போல 550 மில்லியன் மடங்கு இருக்கும். இது சூரியனின் முழுச் சக்தி வெளியீடான 386.4 யோட்டாவாட் (yottawatts) அல்லது 3.864 x 10^26 வாட் சக்தியையும் அப்படியே பெற்றுக்கொள்ளக் கூடியதாக இருக்கும். இந்த சக்தி எவ்வளவு என்பதனை கணக்குப் போட்டுப் பார்க்க – நாம் 2000 ஆண்டில் பயன்படுத்திய மொத்த சக்தியின் அளவு 12 terawatts, இந்த டைசன் கோதினால் பெறப்படும் சக்தியின் அளவு இதப் போல 33 ட்ரில்லியன் மடங்கு!!!

இவற்றைவிடவும் வேறு சிலவகையான டைசன் கோளங்களை அறிவியலாளர்கள் கருதுகின்றனர். இருந்தும் எந்தவகையான டைசன் கோளத்தையும் உருவாகும் சக்தியோ, தொழில்நுட்பமோ எம்மிடம் இப்போது இல்லை. பல நூறு வருடங்களில் இருந்து ஆயிரக்கணக்காக வருடங்கள் கூட ஆகலாம்.

வெற்றுக்கிரகவசிகளின் தேடலில் டைசன் கோளம்

விண்வெளியில் இருக்கும் வேற்றுக்கிரக வாசிகளைக் கண்டறிவதில் இந்த டைசன் கோளம் பெருமளவு பங்கு வகிக்கும். அதாவது, இப்படி சக்தியைச் சேகரிக்கும் பாரிய அமைப்பானது, வெப்பஇயக்கவியலின் இரண்டாம் விதிப்படி, நிச்சயம் கழிவுச் சக்தியை வெளியிடவேண்டும் அல்லது கசியவிடேண்டும். இங்கு இருக்கும் மிக முக்கிய அம்சம், இந்தக் கட்டுமானம் நிச்சயம் உடுவில் இருக்கும் வாயு மூலக்கூறுகளைக் கொண்டு அமைக்கப்பட்டிருக்க முடியாது, மாறாக உலோகங்கள் போன்றவையே பயன்படுத்தப்படிருக்கலாம்.

ஆகவே ஒரு உடுவின் ஒளியை அவதானிக்கும் போது அது எந்த மூலகத்தில் இருந்து வெளியிடப்பட்டது என்பதனை எம்மால் கண்டறியமுடியும். ஆகவே ஒரு உடுவை அவதானிக்கும் போது, அதில் இருந்து வரும் ஒளியில், பெரும்பகுதி, உலோக மூலகங்களில் இருந்து வருவதாக இருந்தால், அந்த உடுவைச் சுற்றி டைசன் கோளம் இருக்கிறது என எம்மால் கூற முடியும். இது அங்கே நுண்ணறிவு கொண்ட நாகரீகம் இருப்பதற்கான சான்றாகும்.

நாம் இதுவரை டைசன் கோளம் இருப்பதற்கான எந்தவொரு சான்றையும் கண்டறியவில்லை. நமது தொலைக்காட்டிகளின் துல்லியத் தன்மையும், பயன்படுத்தும் தொழில்நுட்பத்தின் தன்மையும் அதிகரிக்கும் போது இப்படியான டைசன் கோளங்களை எம்மால் அவதானிக்கக்கூடியதாக இருக்கும் என ஆய்வாளர்கள் கருதுகின்றனர்.

பொறுத்திருந்து பார்ப்போம்.