Thursday, October 21, 2021

නමසිය අනූවේ පැය තුනේ ගුවන් ගමන අද පැය හය වුණේ ඇයි?


වසරෙන් වසර විද්‍යාව හා තාක්ෂණය දියුණු වනවාත් සමඟ අප අවට ලෝකය වඩාත් සුවපහසු වඩාත් කාර්යක්ෂම පද්ධති වලින් යුත් එකක් වන බවට පෙනෙන්නට තිබේ. දශකයෙන් දශකය සමාජය පැවතුනු ස්වභාවය සැලකීමේ දී ඒ බව වඩාත් කැපී පෙනේ. උදාහරණයක් ලෙස අසූව අනූව දශක වල පැවති දුම්රිය වලට වඩා ලෝකයේ අද භාවිතා වන දුම්රිය අධිවේගයෙන් ගමන් කරයි. නමුත් සෑම කරුනක් සම්බන්ධයෙන් ම මෙවන් ප්‍රගතියක් නිරීක්ෂණය කළ හැකි ද? අසූව අනූව දශකයේ තිබූ ගුවන් යානා වලට සාපේක්ෂව අද දකින්නට ඇති ගුවන් යානා ගමන් කරන්නේ ඉතා මන්දගාමී ව බව සමහරවිට ඔබ අසා නැතුවා විය හැකියි. විශ්වාස කිරීමට අපහසු වුවත් සත්‍ය එය යි.

1996 වසරේ දී බ්‍රිටිෂ් එයාවේස් සමාගමට අයත් ගුවන් යානයක් ඇමරිකාවේ නිව් යෝර්ක් නගරයේ සිට එංගලන්තයේ ලන්ඩන් නගරය දක්වා යෑමට ගතකලේ පැය දෙකයි මිනිත්තු පනස් තුනක කාලයකි. වර්තමානයේ දී මෙම නගර දෙක අතර ගුවන් ගමනාගමන සඳහා පැය හයකට ආසන්න කාලයක් ගත වේ. එය 1996 දී ගත වූ කාලය මෙන් ආසන්න වශයෙන් දෙගුණයකි. තාක්ෂණය අතින් දිනෙන් දින දියුණු වන ලෝකයක සෑම දෙයක් ම ඉක්මනින් සිදු කිරීමට තාක්ෂණ සොයා ගන්නා කාලයක මෙසේ ගුවන් ගමනාගමනයට එකලට සාපේක්ෂව වැඩි කාලයක් ගත වන්නේ ඇයි? මේ සටහන ඒ ගැන සොයා බැලීමට යි.


උත්ස්වනික වේගය

යම්කිසි වස්තුවක් වාතය තුලින් ශබ්දයේ වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් ගමන් කලහොත් එම වේගයන්ට උත්ස්වනික වේග (Supersonic speeds) යැයි කියනු ලැබේ. වාතය තුලින් ශබ්දයේ වේගය ආසන්න වශයෙන් පැයට කිලෝමීටර් 1235ක් වැනි අගයක් ගනියි. 1970 අවධියේ දී මගී ප්‍රවාහනයට භාවිතා කල කොන්කෝර්ඩ් ගුවන් යානා වල වේගය ආසන්න වශයෙන් පැයට කිලෝමීටර් 2000ක අගයක් ගත් අතර එය ශබ්දයේ වේගයට වඩා පැයට කිලෝමීටර් 800කට ආසන්න ප්‍රමාණයකින් වැඩිය. එමනිසා එකල මගී ගුවන් යානා ගමන් කලේ උත්ස්වනික වේගයකිනි.

උත්ස්වනික වේගයෙන් ගමන් කල පැරණි මගී ප්‍රවාහන කොන්කෝඩ් යානයක්


උත්ස්වනික වේගයේ ගැටලුව

වේගයෙන් ගමන් කලහොත් ඉතා ඉක්මනින් ගමනාන්තයට ළඟා විය හැකි බව සැබෑය. නමුත් ශබ්දයේ වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් ගමන් කරන විට යානය අවට වායු පීඩයේ ක්ෂණික ඉහළ හා පහළ යාම් ඇති වේ. මේ නිසා එම පෘෂ්ඨයේ පීඩන තරංගයක් (shock wave) ඇතිවේ. මෙම පීඩන තරංගය නිසා අධික ගිගිරුමක් වැනි ශබ්දයක් ඇසෙන අතර එම ගිගිරුම වැනි ශබ්දය උත්ස්වනික ගිගිරුම් (sonic boom) ලෙසින් හැඳින්වේ.

ගුවන් යානයේ අධික වේගය නිසා ඇතිවන පීඩන වෙනස හේතුවෙන් වාතයේ ජල අංශු ඝනීභවනයට ලක්වේ. මේ නිසා යානයේ පිටුපස මීදුමක් වැනි සුදු පැහැති ජල වාෂ්ප වලාවක් සකස් වේ. පොළොව මත සිටින්නෙකුට එය පැහැදිලිව දැකගත හැකියි. නමුත් මගී ගුවන්යානයක මෙම වේගය නිසා ඇතිවන ගැටලුව එය නොවේ. ගැටලුව එමගින් ඇතිවන අධික ගිගිරුම් ශබ්දය යි. මෙය පොළොව මත සිටින කෙනෙකුට වුවද ශ්‍රවණය කල හැකියි. 

මෙවන් වේගයකින් ගුවන් යානයක් ගමන් කරන විට පොළොව මත ගුවන් යානයේ සිට කිලෝමීටර් 80ක පරිධියකින් පහල සිටින මිනිසුන්ට මෙම ගිගිරුම් ශබ්දය ඇසීම නිසා ඔවුන් මහා පරිමාණයෙන් මේ ගැන පැමිණිලි කරන්නට පටන් ගත්තා. මේ හේතුවෙන් මුල දී එයට විසඳුමක් ලෙස ගුවන් යානා ගොඩබිම මතින් යෑම අවම කර සාගරය මතින් යෑමට යෝජනා වී එය ක්‍රියාත්මක විය. නමුත් එය සාර්ථක විසඳුමක් වූයේ නැත. අත්ලාන්තික් සාගරය හරහා එක් ගමනක් සඳහා වර්තමාන මුදලින් ඩොලර් 10,000කට ආසන්න මුදලක් වැය වූ නිසා එවන් ගමනක් මිල අධික විය. එමනිසා ගුවන් ගමනේ මාර්ගය වෙනස් වෙනස් කිරීම අසාර්ථක විසඳුමක් බවට පත් විය.

උත්ස්වනික වේගය නිසා යානය පිටුපස ඇතිවන ජල වාෂ්ප වලාව


ගුවන් යානයේ වේගය සහ ඉන්ධන

තාක්ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ ගුවන්යානා වල එංජිමේ කාර්යක්ෂමතාවයත් ක්‍රමක්‍රමයෙන් වර්ධනය විය. මෙය තවත් ලෙසකින් කිවහොත් වසරින් වසර ඉන්ධන ලීටරයකින් ගමන් කල හැකි දුර ප්‍රමාණය වැඩි විය. නමුත් මෙම කාර්යක්ෂමතාව අත්කරගත හැක්කේ ගුවන්යානයේ වේගය පැයට කිලෝමීටර් 900ක වේගයක් අත්කරගන්නා තෙක් පමණි. ගුවන්යානය ඊට වඩා වේගයක් අත්කරගතහොත් වාතයෙන් එන ප්‍රථිරෝධය වැඩි වීම නිසා ඉන්ධන පරිභෝජනය ද වැඩි වේ. 

අත්ලාන්තික් සාගරය හරහා යන ගමනකට සාමාන්‍යයෙන් ඉන්ධන ලීටර් 150,000ක් පමණ වැය වේ. ඉන්ධන වල පිරිවැය සමස්ථ ගුවන් යානා ගමනක පිරිවැයෙන් 20%කටත් වැඩි අගයකි. පැයට කිලෝ මීටර් 900ක වේගය ඉක්මවා ගමන් කලහොත් ඉන්ධන වැඩිපුර වැය වේ. ඉන්ධන වැඩිපුර වැය වීම නිසා ගුවන් ගමනක පිරිවැය වැඩි වේ. නැවතත් ගුවන් ටිකට් පතක මිල වැඩිවේ. මේ නිසා පැයට කිලෝමීටර් 2000කට ආසන්න වේගයෙන් ගමන් කල කොන්කෝඩ් යානා වලට 2003 වසරේ දී මගී ප්‍රවාහනයෙන් විශ්‍රාම ගැනීමට සිදු විය. එතැන් පටන් ක්‍රියාත්මක වූයේ ඊට වඩා අඩු වේගයකින් ගමන් කල ගුවන් යානා ය.


ඉන්ධන වල කාර්යක්ෂමතාව නැංවීමට යෝජනාවක්

වැඩියෙන් ඉන්ධන වැය නොකර ගුවන් යානා වේගයෙන් ගමන් කරවීමට ගුවන් යානයේ හැඩය වෙනස් කිරීමෙන් හැකි දැයි මුල් කාලයේ විද්‍යාඥයෝ සොයා බැලුවා. ගුවන් යානයේ තට්ට ගුවන් යානයේ බඳත් සමඟ තිබෙන ආනතිය වැඩි කිරීමෙන් වැඩි ඉන්ධන පිරිවැයක් නොමැතිව යානයේ වේගය වැඩි කල හැකි බවට සොයාගනු ලැබුවා.

නමුත් එසේ කිරීමට නම් ගුවන් යානයේ තට්ටේ දිග පෙරදීට වඩා වැඩි කල යුතුයි. මෙසේ දිග වැඩි කිරීමේ දී ගුවන් යානය නිපදවීමට වැයවන අමුද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය වැඩි වේ. නැවතත් ගුවන් ගමනක පිරිවැය වැඩි වේ. මේ නිසා ගුවන් යානයක් නමසිය හැත්තෑව අසූව වැනි අවධි වල මෙන් අධික වේගයෙන් ගමන් කරවීම මූල්‍ය පිරිවැයත් සමඟ සසදන විට අසාර්ථක උත්සහයක් විය.


වර්තමානය

වර්තමානයේ දී ගුවන් හමුදා තුල අධික වේගයෙන් ගමන් කරන ගුවන් යානා භාවිතා වුව ද සාමාන්‍ය මගී ප්‍රවාහනයේ දී අධික වේගය, අධික වියදමක් හා අධික ශබ්දයක් ඇතිකරන නිසා එවන් වේගයකින් ගමන් කරන යානා භාවිතා වන්නේ නැහැ.

නමුත් මෑත කාලයේ දී සිදු කරන ලද පර්යේෂණ වලින් ශබ්දයේ වේගයට වඩා ගමන් කරන විට ඇතිවන ගිගිරුම් හඬ අවම කරගත හැකි බව සොයාගෙන තිබේ. ගුවන් යානයේ හැඩය වෙනස් කිරීමෙන් මෙය සිදු කල හැකියි. ගුවන් යානයේ මුහුණත උල් ස්වරූපයෙන් තැනීමෙන් වාතය කපාගෙන යා හැකි අතර එමගින් ඇතිවන උත්ස්වනික තරංග වල ප්‍රමාණය අඩු කරගත හැකියි. එවිට ශබ්දය අඩු වේ. එපමණක් නොව ගුවන් යානයකට තටු යුගලක් වෙනුවට යුගල් දෙකක් ම යොදා ගැනීමෙන් ඇතිවන උත්ස්වනික තරංග කපා හැරිය හැකි බව ද සොයාගෙන තිබේ.

කෙසේ නමුත් මෙම ක්‍රමයන්ගෙන් ගුවන් යානයේ හැඩය වෙනස් කරත් ඒත් සමඟම ගුවන් යානයේ අමුද්‍රව්‍ය සඳහා වන වියඳම වැඩි වන බැවින් ගුවන් ටිකට් පතක වියදම අවම කිරීමට එම නිර්දේශ සමත් නොවේ. මේ නිසා කල හැකි එකම සාර්ථක විසඳුම වන්නේ ගුවන් යානයේ වේගය අඩු කිරීම යි. ඒ නිසයි 1996 දී පැය තුනකින් ගිය ගුවන් ගමන යාමට අද පැය හයක් ගත වන්නේ.

[සැප්තැම්බර් මස 21 වන දින විදුසර සඟරාවට ලියූ ලිපියකි.]

අතිධ්වනි තරංග නිසා ඇතිවන ශබ්දය අවම කල හැකි ගුවන් යානා ආකෘති




Wednesday, October 6, 2021

විශ්වයේ ආරම්භය කියා දුන් පූජකයා

 මිනිස්සු දුරාතීතයේ සිටම ලෝකයේ ආරම්භය සිදු වුනේ කොහොමද කියලා හොයන්න වෙහෙසුනා. තමන් දකින නිරීක්ෂණ වලට පැහැදිලි හේතුවක් හොයාගන්න බැරි තැන ඔවුන් අලංකාර කතාවක් ගෙතුවා. ශිෂ්ටාචාරගත ජනයාත් ලෝකයේ ආරම්භය ගැන විවිධ කතා ගෙතුවා. වර්තමානයේ දී බොහෝ විද්‍යාඥයෝ ලෝකයේ ආරම්භය විදිහට පිළිගන්නේ පිපිරුමකින් ලෝකය ආරම්භ වුනා කියලා. ‘මහා පිපිරුම් වාදය’ කියන්නේ ඒකට. මහා පිපිරුම් වාදය ගැන ඔබ අහලා තිබුනත් මේ සංකල්පය ඉදිරිපත් කල විද්‍යාඥයා ගැන අහලා තියෙනව ද? ඔහු කතෝලික පූජකයෙක්. අද කතාව ඔහු ගැන.

ජෝර්ජ් හෙන්රි ලෙමෙත් නමින් වූ මේ බෙල්ජියම් පූජකයා ගැන බොහෝ දෙනෙක් අසා නැත්තේ සුදුස්සාට සුදුසු තැන නොලැබීමේ තවත් දිගුවක් විදිහටයි. කුඩා ලෙමෙත් ඉපදෙන්නේ කතෝලික පවුලකට. මේ දරුවාට වයස අවුරුදු නමය වෙද්දී ආශාවක් ඇති වෙනවා පූජකයෙක් වෙන්න. ඒ විතරක් නෙමේ විද්‍යාඥයෙක් වීමේ ආශාවකුත් ඔහුට ඒ කාලයේ දීම ඇතිවෙනවා. මේ නිසා පූජකයෙක් ලෙස කටයුතු කරමින් හිටපු අවධියේ දීම ලෙමෙත් විද්‍යාව ඉගෙනීමේ කටයුතු කරනවා. 


නමුත් දෙවන ලෝක යුද්ධ අවධියේ දී හිට්ලර් බෙල්ජියම ආක්‍රමණය කල නිසා ලෙමෙත්ට ඉගෙනීමේ කටයුතු අතරමග නතර කරන්න සිදු වෙනවා. මේ නිසා 1940 දී ලෙමෙත් බෙල්ජියම් හමුදාවට බැඳෙන්න සිදුවෙනවා. ඔහු හමුදාවෙන් ඉවත් වෙන්නේ යුධ වීර පදක්කමක් සහිතවයි. විශ්වය ආරම්භ වුනේ මොන විදිහකින් ද කියලා ලෙමෙත් හිතන්න ගන්නේ මේ කාලයේ දී. තමන් කතෝලික පූජකයෙක් වෙන නිසා තමන්ට උගන්වලා තියෙන ලෝකයේ ආරම්භ කතාව ගැන ජෝර්ජ් හිතන්න පටන් ගන්නවා. 


‘දෙවියන්වහන්සේ එළිය වේවයි කීසේක; එවිට එළිය විය’. 


බයිබලයේ උප්පත්ති පොතේ තමන් ඉගෙන ගත් මේ කතාවෙන් ලෙමෙත් සෑහීමකට පත් වුනේ නැහැ. තමන් රැකීමට බැඳුනු දෙයක අඩුවක් දකින්න පුලුවන් වෙන්නේ විරල මිනිස්සුන්ට විතරයි. මේ නිසා ලෙමෙත් දිගින් දිගටම ලෝකයේ ආරම්භය ගැන අධ්‍යනය කරන්න ගත්තා. මේ අතර එඩ්වින් හබල් නම් විද්‍යාඥයා තමන්ගේ දුරේක්ෂයෙන් හොයාගන්නවා අපි ඉන්න කිරි සයුර නම් මන්දාකිණියට අමතරව තවත් මන්දාකිණි විශාල ප්‍රමාණයක් තියෙනවා කියලා.


ඒ වගේම මේ මන්දාකිණි එක තැන ඉන්නේ නැතිව ගමන් කරනවා කියලත් හබල් කියනවා. තවත් විද්‍යාඥයෙක් වුනු වෙස්ටස් ස්ලයිෆර් හොයාගත්තා මේ මන්දාකිණි වලින් එකක් වන ඇන්ඩ්‍රොමීඩා චක්‍රාවාටය නිල් පැහැතියි කියලා. අනෙක් චක්‍රාවාට රතු පැහැතියි. ඒ වගේම ඔහු තවදුරටත් කිව්වා ඇන්ඩ්‍රොමීඩා චක්‍රාවාටය අපේ චක්‍රාවාටය දෙසට පැමිණෙනවා කියලා. ඔහු මේ නිගමනයට එලබුනේ හරි අපූරු ක්‍රමයකින්. යම් කිසි වස්තුවකින් ආලෝක තරංගයක් ළඟ ඉඳන් නම් එන්නේ ඒ ආලෝක තරංග ඇකිලිලා නිල් පැහැයක් ගන්නවා. දුර ඉඳන් නම් ආලෝක තරංගය එන්නේ ඒ තරංගය ඇදිලා රතු පැහැයක් ගන්නවා. ඇන්ඩ්‍රොමීඩා චක්‍රාවාටයේ පැහැය ක්‍රමක්‍රමයෙන් නිල් පැහැය ගන්න නිසා ඒ චක්‍රාවාටය එන්නේ අපේ දිහාවට කියලා ස්ලයිෆර් කිව්වා. අනෙක්වා රතු පැහැයක් ගන්නේ ඒ චක්‍රාවාට අපෙන් ඉවතට යන නිසා.


අපගේ කතා නායකයා වුනු ලෙමෙත් පූජකතුමා මේ නිරීක්ෂණ වලින් නිගමය කලේ වෙනත් දෙයක්. ඔහු කිව්වා චක්‍රාවාට ගමන් කරන්නේ නැහැ. නමුත් විශ්වය ප්‍රසාරණය වෙනවා කියලා. චක්‍රාවාට තියෙන තැන වෙනස් වෙනවා කියලා අපට හිතෙන්නේ විශ්වය ප්‍රසාරණය වෙන නිසා කියලයි ඔහු කිව්වේ. 


ලෙමෙත් මෙම සංකල්පය ඉදිරිපත් කරාම ඒ කාලයේ ගොඩක් විද්‍යාඥයින් මේක විශ්වාස කලේ නැහැ. ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින් පවා විශ්වය ප්‍රසාරණය වෙනවා කියලා විශ්වාස කලේ නැහැ. 1927 වසරේ දී ජෝර්ජ් ප්‍රංශ භාෂාවෙන් තමන්ගේ මෙම සොයාගැනීම් ගැන සඳහන් කරලා පර්යේෂණ පත්‍රිකාවක් එළිදැක්වුවා. නමුත් කවුරුත් ඒක ගණනකට ගත්තේ නැහැ. ප්‍රංශ භාෂාවෙන් ලිව්ව නිසා ගොඩ දෙනෙක් කියෙව්වෙත් නැහැ.


වසර දෙකකට පස්සේ එඩ්වින් හබල් පර්යේෂන පත්‍රිකාවක් නිකුත් කරනවා විශ්වයේ ප්‍රසාරණය සම්බන්ධව. මේ සොයාගැනීමට ලෝකයම කලබන්න හැකියාව ලැබෙනවා. අවසානයේ දී විශ්වයේ ප්‍රසාරණයට අදාල නියමය නම් කරන්නේ ‘හබල්ගේ නියමය’ කියලා.


හබල් තමන්ගේ පර්යේෂණ පත්‍රිකාව නිකුත් කරලා තවත් වසර දෙකකට පස්සේ ලෙමෙත් 1927 දී එළිදක්වපු තමන්ගේ පර්යේෂණ පත්‍රිකාව ඉංග්‍රීසියෙන් එළිදක්වනවා. විශ්වයේ ප්‍රසාරණ සංකල්පය තමන් මුලින් හොයාගත්තත් ඒකට ගෞරව හබල්ට ලැබුන එක ගැන ලෙමෙත් දුක් වුනේ නැහැ. නඩු දාන්න ගියෙත් නැහැ. තමන්ගේ සගයෙක්ට ලැබුනු ගෞරවය ගැන ඔහු අවංකව සතුටු වුනා.


ලෙමෙත් එතනින් නතර වෙන්නේ නැතුව තමන්ගේ පර්යේෂන කටයුතු දිගටම කරගෙන ගියා. විශ්වය ප්‍රසාරණය වෙනවා නම් විශ්වයට ආරම්භයක් තියෙන්න ඕන කියලා ලෙමෙත් කල්පනා කරා. විශ්වය පටන් ගත්තේ අංශුවක ගැබ් වී තිබුනු ශක්තියක් පුපුරා යාම නිසා කියලා ඔහු කිව්වා. ඔහු මේ සංකල්පය නම් කලේ ආදි කල්පික පරමාණුව නමින්. මේ සංකල්පයටයි පසු කාලයේ මහා පිපිරුම් වාදය කිව්වේ.


මේ ඉදිරිපත් කිරීමෙන් පස්සේ තමන්ගේ මේ සොයාගැනීම් ගැන බොහෝ තැන්වලදී ලෙමෙත් පූජකතුමා දේශනා කරන්න පටන් ගන්නවා. මේ දේශනා අහපු අයින්ස්ටයින් “විශ්වයේ මැවීම ගැන මම මෙතෙක් අහලා තියෙන ලස්සනම සහ වඩාත් සතුටුදායකම පැහැදිලි කිරීම මෙයයි” කියලා කිව්වා.


ලෙමෙත් 1954 වසරේ දී විශ්වයේ ප්‍රසාරණය සොයාගැනීම නිසාත් 1956 වසරේ දී විශ්වයේ ආරම්භ සංකල්පය ඉදිරිපත් කිරීම නිසාත් නොබෙල් ත්‍යාගයට නම් කරනු ලැබුවත් එය දෙවතාවෙම හිමි වුනේ නැහැ. ලෙමෙත් මියයන්නේ 1966 වසරේ වයස අවු. 71 දී ලියුකේමියා රෝගය වැලදීම නිසා.


හබල් නියමය 2018 වසරේ දී වෙනස් කරනවා හබල් - ලෙමෙත් නියමය කියලා. ලෙමෙත් සමඟ කරට කර වැඩ කල විද්‍යාඥයින්ගේ නම් තරම් ලෙමෙත්ගේ නම ඇහෙන්නේ නැති තරම්. ඔහු තමන්ගේ සොයාගැනීම් ගැන සෙව්වා මිස ප්‍රසිද්ධිය පස්සේ නොයෑම ඒකට හේතුවක් වෙන්න පුලුවන්.


ලෙමෙත් මහා පිපිරුම් වදය ඉදිරිපත් කරාම ඒ කාලයේ පාප්වහන්සේ ඒ සංකල්පය දෙවියන් හා සම්බන්ධ කරන්න උත්සහ ගත්තා. තමන් පූජකයෙක් වුනත් තමන්ගේ මේ විද්‍යාත්මක සොයාගැනීම් ආගමික සංකල්ප සමඟ පටලවන්න එපා කියලා ලෙමෙත් පූජක විද්‍යාඥයා පාප්වහන්සේට කිව්වා.


ලෙමෙත් පාප්වහන්සේට මහා පිපිරුම් වාදය විස්තර කරමින්