രചന : വലിയശാല രാജു ✍️
മലമ്പ്രദേശങ്ങളിൽ ജീവിക്കുന്നവർക്ക് സമതലങ്ങളിൽ കഴിയുന്നവരേക്കാൾ ആയുസ്സും ആരോഗ്യവും കൂടുതലാണെന്ന് നമ്മൾ കേൾക്കാറുണ്ട്. ശുദ്ധമായ വായു, കഠിനമായ ശാരീരിക അധ്വാനം, പ്രകൃതിയോട് ഇണങ്ങിയ ഭക്ഷണരീതി എന്നിവയൊക്കെയാണ് ഇതിന് കാരണമായി നമ്മൾ പൊതുവെ പറയാറുള്ളത്. എന്നാൽ, ഈ ആയുസ്സിന്റെ കണക്കിനെ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും വിപ്ലവകരമായ ഒരു ഭൗതികശാസ്ത്ര തത്വവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചു നോക്കിയാലോ? മഹാനായ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റൈന്റെ ‘ജനറൽ തിയറി ഓഫ് റിലേറ്റിവിറ്റി’ (General Theory of Relativity) അനുസരിച്ച് പരിശോധിച്ചാൽ കൗതുകകരമായ മറ്റൊരു സത്യം വെളിപ്പെടും
മലമുകളിലുള്ളവർക്കല്ല, കടൽനിരപ്പിൽ ജീവിക്കുന്നവർക്കാണ് സമയം പതുക്കെ കടന്നുപോകുന്നത്, അഥവാ ‘ആയുസ്സ്’ കൂടുതൽ കിട്ടുന്നത്!
എന്താണ് ഇതിന് പിന്നിലെ ശാസ്ത്രം? ഗുരുത്വാകർഷണവും സമയവും തമ്മിലുള്ള അത്ഭുത ബന്ധo എന്താണ്.
സ്ഥല-കാലവും ഐൻസ്റ്റൈന്റെ പ്രപഞ്ചവും
ഐൻസ്റ്റൈൻ പറയുന്നതുവരെ നമ്മൾ കരുതിയിരുന്നത് സ്ഥലവും (Space) സമയവും (Time) വേറെവേറെ നിലനിൽക്കുന്ന രണ്ട് കാര്യങ്ങളാണെന്നാണ്. എന്നാൽ അവ പരസ്പരം പിണഞ്ഞു കിടക്കുന്ന ഒരൊറ്റ തുണി പോലെയാണെന്ന് (Space-Time Fabric) ഐൻസ്റ്റൈൻ തെളിയിച്ചു.
ഒരു റബ്ബർ ഷീറ്റ് നിവർത്തി കെട്ടിയിട്ട് അതിലേക്ക് ഭാരമുള്ള ഒരു ഇരുമ്പുബോൾ വെച്ചാൽ ആ ഭാഗം താഴേക്ക് കുഴിഞ്ഞു പോകുമല്ലോ. ഇതുപോലെ പ്രപഞ്ചത്തിലെ സ്ഥല-കാല ഷീറ്റിൽ ഭൂമിയെയോ സൂര്യനെയോ പോലുള്ള വലിയ പിണ്ഡമുള്ള (Mass) വസ്തുക്കൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന ‘കുഴി’ അഥവാ വളവിനെയാണ് നമ്മൾ ഭൂഗുരുത്വം (Gravity) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രത്തോട് അടുക്കുംതോറും ഈ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം കൂടുതലായിരിക്കും.
പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയും സമയത്തിന്റെ വലിഞ്ഞുനീളലും
ഭൂഗുരുത്വം കൂടുമ്പോൾ സമയം പതുക്കെയാകുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഒരു പ്രധാന നിയമം അറിയണം.പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എപ്പോഴും ഒരേപോലെയായിരിക്കും, അതിന് മാറ്റം വരില്ല.
ഗുരുത്വാകർഷണം കൂടിയ സ്ഥലങ്ങളിൽ സ്പേസ്-ടൈം ഷീറ്റ് കൂടുതൽ കുഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ പ്രകാശത്തിന് വളഞ്ഞ വഴിയിലൂടെ കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കേണ്ടി വരുന്നു. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത സ്ഥിരമായി നിൽക്കുകയും വേണം, എന്നാൽ സഞ്ചരിക്കേണ്ട ദൂരം കൂടുകയും ചെയ്യണം. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ മറികടക്കാൻ പ്രകൃതി കണ്ടെത്തിയ വഴി അവിടെ സമയത്തിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ്. ഇതിനെയാണ് ശാസ്ത്രത്തിൽ ‘ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ ടൈം ഡിലേഷൻ’ (Gravitational Time Dilation)എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. അതായത്, ഗുരുത്വാകർഷണം ശക്തമാകുമ്പോൾ സമയം പതുക്കെ ചലിക്കുന്നു!
മലമുകളിലാണോ സമതലത്തിലാണോ ഗുരുത്വം കൂടുതൽ?
ഭൂമി കൃത്യമായ ഗോളാകൃതിയിലല്ല. കടൽനിരപ്പിലോ സമതലങ്ങളിലോ ജീവിക്കുന്നവർ ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രത്തോട് കൂടുതൽ അടുത്താണ് നിൽക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ട് അവിടെ ഗുരുത്വാകർഷണം കൂടുതലായിരിക്കും. എന്നാൽ മലമുകളിലേക്ക് പോകുംതോറും നമ്മൾ ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് അകലുകയാണ്. ഉയരം കൂടുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണം നേരിയ തോതിൽ കുറയും.
ഐൻസ്റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തപ്രകാരം:
കടൽനിരപ്പിൽ (സമതലങ്ങളിൽ) ഭൂഗുരുത്വം കൂടുതൽ \rightarrow സമയം പതുക്കെ ഓടുന്നു.
മലമുകളിൽ ഭൂഗുരുത്വം കുറവ് \rightarrow സമയം വേഗത്തിൽ ഓടുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, മലമുകളിൽ ജീവിക്കുന്ന ഒരാളെ അപേക്ഷിച്ച് താഴെ സമതലത്തിൽ ജീവിക്കുന്ന ആളുടെ ക്ലോക്കിലെ സെക്കൻഡുകൾ കൂടുതൽ പതുക്കെയേ നീങ്ങൂ. അതായത് സമതലങ്ങളിലുള്ളവർക്ക് പ്രായം കൂടുന്നതിന്റെ വേഗത വളരെ നേരിയ തോതിൽ കുറവായിരിക്കും!
ഇത് പ്രായോഗികമായി അനുഭവപ്പെടുമോ?
ഭൂമിയിൽ വെച്ചുതന്നെ അതികൃത്യതയുള്ള അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകൾ (Atomic Clocks) ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ സമയവ്യത്യാസം അളന്നു തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു ക്ലോക്ക് തറയിലും മറ്റൊന്ന് ഏതാനും അടി ഉയരത്തിലും വെച്ചപ്പോൾ ഉയർന്ന സ്ഥലത്തിരുന്ന ക്ലോക്ക് കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ ഓടുന്നതായി കണ്ടെത്തി. നമ്മൾ നിത്യേ, ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫോണുകളിലെ GPS സംവിധാനം കൃത്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതും ഉപഗ്രഹങ്ങളിലെ ഈ സമയവ്യത്യാസം ഐൻസ്റ്റൈന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരിഹരിക്കുന്നത് കൊണ്ടാണ്.
എന്നാൽ, പ്രായോഗിക ജീവിതത്തിൽ ഈ വ്യത്യാസം അത്യന്തം സൂക്ഷ്മമാണ് (Nanoseconds). ഒരാൾ തന്റെ ജീവിതകാലം മുഴുവൻ എവറസ്റ്റ് കൊടുമുടിയിൽ കഴിഞ്ഞാൽ പോലും സമതലത്തിൽ ജീവിക്കുന്നയാളെ അപേക്ഷിച്ച് സെക്കൻഡിന്റെ കോടിക്കണക്കിന് അംശങ്ങളിൽ ഒന്ന് മാത്രമായിരിക്കും പ്രായക്കൂടുതൽ തോന്നിക്കുക.
മലയോര മേഖലകളിലെ ശുദ്ധവായുവും സജീവമായ ജീവിതശൈലിയും മനുഷ്യന് ദീർഘായുസ്സ് നൽകുന്നു എന്നത് ജൈവശാസ്ത്രപരമായ സത്യമാണ്. എന്നാൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ പരിശോധിച്ചാൽ, ഭൂമിയുടെ മടിത്തട്ടിൽ (സമതലങ്ങളിൽ) ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ കാവലിൽ കഴിയുന്നവർക്ക് പ്രകൃതി സമയത്തെ അല്പം പതുക്കെയാക്കി നൽകുന്നു എന്നതും മറ്റൊരു മനോഹരമായ യാഥാർത്ഥ്യമാണ്. പ്രകൃതിയുടെ ജൈവനിയമങ്ങളും പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭൗതികനിയമങ്ങളും പരസ്പരം കോർത്തിണക്കപ്പെടുന്ന ഇത്തരം കൗതുകങ്ങളാണ് ശാസ്ത്രത്തെ എക്കാലവും ആകർഷകമാക്കുന്നത്.
