കറങ്ങുന്ന തമോദ്വാരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് ഒരു ദിവസം ഒരു ഗാലക്സി നാഗരികതയെ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ഭാവനയുടെയും അരികിൽ ഒരു നോബൽ സമ്മാന ജേതാവ് ഒരിക്കൽ ഉന്നയിച്ചതും ഇപ്പോൾ പുതിയ കണ്ണുകളോടെ വീണ്ടും പരിശോധിക്കപ്പെടുന്നതുമായ ഒരു ചോദ്യമുണ്ട്: തമോദ്വാരങ്ങളുടെ ഭ്രമണം ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് ഒരു ദിവസം ഒരു ഇന്റർസ്റ്റെല്ലാർ നാഗരികതയെ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമോ?

1969-ൽ, വികസിത നാഗരികതകൾ കറങ്ങുന്ന തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന അപാരമായ ഊർജ്ജം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുമെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ റോജർ പെൻറോസ് നിർദ്ദേശിച്ചു. അരനൂറ്റാണ്ടിലേറെ കഴിഞ്ഞ്, ചിലിയിലെ സാന്റിയാഗോയിലുള്ള മെട്രോപൊളിറ്റൻ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് എഡ്യൂക്കേഷണൽ സയൻസസിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ ജോർജ്ജ് പിനോഷെ പെൻറോസിന്റെ ആശയം പൊടിതട്ടിയെടുത്ത് അതിന് പുതിയ ജീവൻ നൽകി.

“തത്ത്വത്തിൽ, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ സാധ്യമാണ്,” പിനോഷെ Space.com ലെ സയൻസ് ജേണലിസ്റ്റ് റോബർട്ട് ലിയയോട് പറഞ്ഞു, “വിദൂര ഭാവിയിൽ ഒരു സമൂഹമെന്ന നിലയിൽ നാം അഭിമുഖീകരിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഊർജ്ജ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് ഇത് ശുദ്ധവും കാര്യക്ഷമവുമായ ഒരു പരിഹാരമാകാം.”

അദ്ദേഹത്തിന്റെ പുതിയ പ്രബന്ധം ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് ബ്ലൂപ്രിന്റിനെ വിവരിക്കുന്നില്ല. അത്തരം ഏതൊരു സാങ്കേതികവിദ്യയും നമ്മുടെ നിലവിലെ പരിധിക്കപ്പുറമാണ്. പകരം, നമ്മുടെ നിലവിലെ ലോകത്തിന്റെ പരിമിതികൾക്കപ്പുറം – തമോദ്വാരങ്ങൾ കോസ്മിക് ഡൈനാമോകളായി വർത്തിക്കുന്ന ഒരു വിദൂര ഭാവിയിലേക്ക് നോക്കാൻ അത് നമ്മോട് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. അതിരുകൾ കടക്കാൻ എപ്പോഴും ധൈര്യപ്പെടുക എന്നതാണ് ആദ്യപടി.

കോസ്മിക് സ്പിൻ സോണുകൾ

ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ, ഈ ആശയം അതിശയകരവും അസാധ്യവുമാണ്. തമോദ്വാരങ്ങൾ അവയുടെ അതിശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിനും അഭേദ്യമായ ഇവന്റ് ചക്രവാളങ്ങൾക്കും പേരുകേട്ടതാണ്. സോളാർ പാനലുകൾക്കോ പവർ ഗ്രിഡുകൾക്കോ അവ സ്വാഭാവിക പങ്കാളികളാണെന്ന് തോന്നുന്നില്ല. നിങ്ങൾക്ക് അതിൽ ഒരു ടർബൈൻ കെട്ടാൻ കഴിയില്ല.

എന്നാൽ കെർ തമോദ്വാരങ്ങൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന കറങ്ങുന്ന തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും അസാധാരണമായ എന്തെങ്കിലും സംഭവിക്കുന്നു, അത് അവയെ സ്റ്റാറ്റിക് വൈവിധ്യത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു.

“കെർ തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക് ഒരു ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശവേഗതയോട് അടുത്ത വേഗതയിൽ കറങ്ങാൻ കഴിയും,” പിനോഷെ വിശദീകരിച്ചു. “കേന്ദ്രബലങ്ങൾ അതിനെ കീറിമുറിക്കുന്നതിനാൽ പ്രപഞ്ചത്തിലെ മറ്റൊരു വസ്തുവിനും ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.”

ഈ തമോദ്വാരങ്ങൾ കറങ്ങുമ്പോൾ, അവ സ്ഥലകാലത്തെത്തന്നെ വലിച്ചിടുന്നു – ഫ്രെയിം ഡ്രാഗിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ലെൻസ്-തൈറിംഗ് ഇഫക്റ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണിത്. ഇത് എർഗോസ്ഫിയർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു കറങ്ങുന്ന മേഖല സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അവിടെ പ്രകാശം ഉൾപ്പെടെ എന്തും ഭ്രമണത്തിൽ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു.

ഈ വിചിത്രമായ മേഖലയിൽ, തമോദ്വാരം വലിക്കുന്ന സ്ഥലകാല തുണിയിൽ ഇരിക്കുന്നതിലൂടെ വസ്തുക്കൾ ഗതികോർജ്ജം നേടുന്നു. അതിനാൽ, ഈ മേഖലയെ ഊർജ്ജത്തിനായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ് ആശയം.

പ്രകൃതിയുടെ തമോദ്വാര ബാറ്ററികൾ

ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശത്ത്, ഈ ഊർജ്ജം ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ പ്രകൃതി ഇതിനകം ഒരു മാർഗം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ക്വാസറുകൾ – ഗാലക്സികളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രസരിക്കുന്ന വികിരണത്തിന്റെ തിളക്കമുള്ള ജെറ്റുകൾ – നോക്കേണ്ട. ഈ പ്രകാശമാനമായ ബീക്കണുകൾക്ക് ഊർജ്ജം നൽകുന്നത് അതിഭീമമായ തമോദ്വാരങ്ങളാണ്, അവയുടെ വാതകത്തിന്റെയും പൊടിയുടെയും ഡിസ്കുകൾ അകത്തേക്ക് സർപ്പിളമായി പോകുമ്പോൾ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു.

ആ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം വിഴുങ്ങുന്നു. എന്നാൽ ഒരു ഭാഗം തമോദ്വാരത്തിന്റെ ധ്രുവങ്ങളിലൂടെ ആപേക്ഷിക ജെറ്റുകളായി പുറത്തേക്ക് പറക്കുന്നു, ഇത് പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയോളം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. മൈക്രോക്വാസറുകളിലും ഇത് വളരെ ചെറിയ തോതിൽ സംഭവിക്കുന്നു, അവിടെ സൂര്യന്റെ 10 മുതൽ 100 മടങ്ങ് വരെ പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ചെറിയ തമോദ്വാരത്തെ വാതകത്തിന്റെയും പൊടിയുടെയും ഒരു അക്രീഷൻ ഡിസ്ക് ചുറ്റുന്നു.

ക്വാസറുകൾക്കും മൈക്രോക്വാസറുകൾക്കും പിന്നിലുള്ള ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് തമോദ്വാരത്തിന്റെ തന്നെ കറക്കമാണ്. അവ ക്രമേണ ഈ ഊർജ്ജം ഉപേക്ഷിക്കുമ്പോൾ, അവ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നു – ഒടുവിൽ സ്ഥിരമായി മാറുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഷ്വാർസ്ചൈൽഡ് തമോദ്വാരങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അവയുടെ പിണ്ഡത്താൽ മാത്രം നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.

60-കളിലെ ഒരു കണിക തന്ത്രം

പെൻറോസിന്റെ യഥാർത്ഥ ആശയം അക്രീഷൻ ഡിസ്കുകളെക്കുറിച്ചല്ല, മറിച്ച് എർഗോസ്ഫിയറിനെക്കുറിച്ചായിരുന്നു.

ഒരു മോട്ടോർ ഇല്ലാതെ കറങ്ങുന്ന ഒരു കറൗസൽ ജഡത്വത്തിൽ നിന്ന് മാത്രം കറങ്ങുന്നത് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഒരു കുട്ടി അതിലേക്ക് ഒരു പന്ത് എറിയുന്നു, പന്ത് വന്നതിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ തിരിച്ചുവരുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, കറൗസൽ അൽപ്പം വേഗത കുറയ്ക്കുന്നു – കറൗസലിന്റെ ഭ്രമണത്തിൽ നിന്ന് വരുന്നതായി കരുതപ്പെടുന്ന പന്തിലെ അധിക ഊർജ്ജം.

ഇപ്പോൾ കുട്ടിയെ വളരെ പുരോഗമിച്ച ഒരു നാഗരികത ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക. ഒരു പന്തിന് പകരം, അവർ ഒരു കണികയെ ഒരു കറങ്ങുന്ന തമോദ്വാരത്തിലേക്ക് വിക്ഷേപിക്കുന്നു. ആ കണികയുടെ ഒരു ഭാഗം രക്ഷപ്പെടുന്നു – അത് വന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം വഹിച്ചുകൊണ്ട്. തമോദ്വാരം മന്ദഗതിയിലാകുന്നു, എപ്പോഴും വളരെ ചെറുതായി.

“ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ ഭ്രമണ ദിശയ്‌ക്കെതിരെ ഒരു കണികയെ വിക്ഷേപിക്കുമെന്ന് പെൻറോസ് സങ്കൽപ്പിച്ചു,” Space.comന് നൽകിയ അഭിമുഖത്തിൽ പിനോഷെ പറഞ്ഞു, “ആദ്യം വിക്ഷേപിച്ച കണികയേക്കാൾ വലിയ ഊർജ്ജത്തോടെ ഈ കണികയുടെ ഒരു ഭാഗം നമ്മിലേക്ക് തിരികെ വരുന്നു.”

ഇതെല്ലാം യഥാർത്ഥ ഭൗതികശാസ്ത്രമാണ്. പക്ഷേ അത് അങ്ങേയറ്റം അപ്രായോഗികവുമാണ്.

അസാധ്യമായ എഞ്ചിനീയറിംഗ്

ഇന്ന്, ഊർജ്ജ ഉപയോഗത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ നാഗരികതകളെ റാങ്ക് ചെയ്യുന്ന കർദാഷെവ് സ്കെയിലിൽ നമ്മൾ ഒരു ടൈപ്പ് I നാഗരികത പോലുമല്ല. നമ്മുടെ സ്വന്തം ഗ്രഹത്തിന്റെ ഊർജ്ജം നമുക്ക് ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായി പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. പിനോഷെ നമ്മെ ഏകദേശം 0.7 ആയി നിർത്തുന്നു.

മൈക്രോക്വാസറുകളുടെ ശക്തി ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ, നമ്മൾ ടൈപ്പ് II ആയിരിക്കണം – നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തിന്റെ എല്ലാ ഊർജ്ജവും ചൂഷണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ക്വാസറുകളെ ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ, ഒരു മുഴുവൻ ഗാലക്സിയുടെയും ഊർജ്ജം ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ കഴിവുള്ള ടൈപ്പ് III ലേക്ക് നമ്മൾ കുതിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

“ഒരുപക്ഷേ ഏറ്റവും വലിയ ബുദ്ധിമുട്ട് എന്തെന്നാൽ, കറങ്ങുന്ന ഒരു തമോദ്വാരത്തിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ, നമുക്ക് ഈ വസ്തുക്കളിൽ ഒന്ന് നമ്മുടെ അടുത്ത് ഉണ്ടായിരിക്കണം എന്നതാണ്,” പിനോഷെ പറഞ്ഞു. “നമുക്കറിയാവുന്നിടത്തോളം, സൗരയൂഥത്തിലോ അതിന്റെ തൊട്ടടുത്തോ തമോദ്വാരങ്ങളില്ല.”

ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള നക്ഷത്ര-പിണ്ഡമുള്ള തമോദ്വാരമായ ഗയ BH1, 1,560 പ്രകാശവർഷം അകലെയാണ്. ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള സൂപ്പർമാസിവ് ആയ ധനു A*, നമ്മുടെ ഗാലക്സിയുടെ മധ്യഭാഗത്താണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് – ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 26,000 പ്രകാശവർഷം. നക്ഷത്രാന്തര യാത്രയ്ക്കുള്ള കഴിവ് നമ്മൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തില്ലെങ്കിൽ, തമോദ്വാര ഊർജ്ജം ഒരു സ്വപ്നമായി തുടരും.

അപ്പോൾ, എത്തിച്ചേരാനാകാത്ത എന്തെങ്കിലും പഠിക്കാൻ എന്തിനാണ് ബുദ്ധിമുട്ടുന്നത്?

“തമോദ്വാരങ്ങളെയും അനുബന്ധ വിഷയങ്ങളെയും കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ ചിന്തിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, കാരണം അത് അവരുടെ വിദ്യാഭ്യാസ പ്രക്രിയയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകുന്നു,” പിനോഷെ പറഞ്ഞു. “ഇത് അവരുടെ ബൗദ്ധിക വിശപ്പ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അവരെ മികച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞരാക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.”

അദ്ദേഹം തമോദ്വാരങ്ങളെ ഒരു സ്പ്രിംഗ്ബോർഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തമോദ്വാരങ്ങൾ താപം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്ന ഹോക്കിംഗ് വികിരണം പോലുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങളെക്കുറിച്ച് അദ്ദേഹത്തിന്റെ വരാനിരിക്കുന്ന പ്രബന്ധങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

“വ്യക്തിപരമായി, ഞാൻ തമോദ്വാരങ്ങളെയും പ്രപഞ്ചത്തെയും കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത് അത് എനിക്ക് നൽകുന്ന ബൗദ്ധിക ആനന്ദത്തിനായിട്ടാണ്, കൂടാതെ അത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മഹത്വത്തിന് മുന്നിൽ അഗാധമായ വിനയബോധം വളർത്തുന്നതിനാലുമാണ്,” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

അതായിരിക്കാം എല്ലാറ്റിലും വലിയ ഊർജ്ജം: ജിജ്ഞാസ.

ഉറവിടം: ZME സയൻസ് & ടെക്നോളജി / ഡിഗ്പു ന്യൂസ് ടെക്സ്