பூமிக்கடியில் செல்லச் செல்ல மனிதனின் எடை அதிகரிக்குமா?
"பூமியைத் தோண்டி கீழே செல்லச் செல்ல மனிதனின் எடை அதிகரித்துக்கொண்டே சென்று இறுதியில் அவனது எடையை அவனே தாங்க இயலாமல் எலும்புகள் ஒடிந்து செத்து விடுவான்" என்கிறார் அறிஞர் பீஜே. இது உண்மையா என்று பார்ப்பதற்கு முன்னால் ஈர்ப்பு விசை என்றால் என்னவென்று தெரிந்துகொள்ள வேண்டும்.
எல்லா பொருட்களுமே மற்ற பொருட்களை ஈர்க்கும் ஆற்றல் உடையவை. பூமியின் ஈர்ப்பு விசை மிகைத்து விடுவதால் பூமியில் இருக்கும் நம்மால் மற்ற பொருட்களின் ஈர்ப்பு விசையை உணர முடியவில்லை. இதுவே நாம் எந்த ஈர்ப்பு விசையும் இல்லாத விண்வெளிப் பகுதியில் இருப்போமானால் நம்மில் பருமனான ஒருரை நோக்கி ஒல்லியாக இருப்பவர் ஈர்க்கப்படுவார்.
பூமிக்கும் ஈர்ப்பு விசை உண்டு நிலவுக்கும் ஈர்ப்பு விசை உண்டு. ஆனால் பூமி நிறை அதிமாக கொண்டிருப்பதால் நிலவின் ஈர்ப்பு விசையை விட பூமியின் ஈர்ப்பு விசை அதிகமாக இருக்கிறது.
1. நிறை அதிகமுள்ள பொருளுக்கு ஈர்ப்பு விசை அதிகமாக இருக்கும்.
2. ஒரு பொருளின் அருகே செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசை அதிகமாகும்.
இவை இரண்டும்தான் ஈர்ப்பு விசை குறித்து அறிந்துகொள்ள வேண்டிய இரு விதிகள் ஆகும். இவற்றை நினைவில் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்.
அடுத்ததாக எடை என்றால் என்னவென்றும் நாம் அறிந்துகொள்ள வேண்டும். ஒரு பொருளின் எடை பூமியில் இருப்பதை விட நிலவில் குறைவாக இருக்கும் என்று நாம் கேள்விப்பட்டிருப்போம். அதாவது ஒரு கிலோ எடையுள்ள பொருளை நிலவுக்கு எடுத்து சென்று நிறுத்தால் அது 165கிராம்தான் இருக்கும். அதன் மீதி எடை எங்கே போயிற்று?
மேலே கவனித்தீர்களா? நாம் நிறை என்றும் எடை என்றும் இருவித வார்த்தைகளை பயன்படுத்தியுள்ளோம். நிறை என்றால் ஒரு பொருளுக்கு இயல்பாக இருக்கும் எடை ஆகும். அந்த பொருளை மற்றொரு பொருள் ஈர்ப்பதால் ஏற்படும் விசையையும் சேர்த்து உணரப்படும் மொத்த விசையை நாம் எடை என்று அழைக்கிறோம். புரியவில்லையா?
விளங்கிக்கொள்வதற்காக... 100 கிராம் எடை கொண்ட ஒரு வெல்லக் கட்டியை எடை பார்க்கும் எந்திரத்தில் வையுங்கள். அது 100 கிராம் என்று காட்டும். இப்போது உங்கள் கையால் அந்த வெல்லத்தை அழுத்தினால் எடைக் கருவி காட்டும் அளவு அதிகரிக்கும். வெல்லத்தை மட்டுமே வைக்கும்போது காட்டிய 100 கிராம் என்பதை நிறை என்று வைத்துக்கொள்ளுங்கள். நாம் கையால் அழுத்தும்போது அதிகரிக்கும் எடைதான் ஈர்ப்பு விசையின் விளைவால் அதிகரித்த எடை என்று ஒப்பீட்டுக்காக புரிந்துகொள்ளுங்கள்.
பூமியில் இருக்கும் ஒவ்வொரு பொருளையும் பூமி தன்னை நோக்கி ஈர்த்தது வைத்துள்ளது. ஒரு பொருளின் இயல்பான நிறையும் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையும் சேர்த்துதான் எடை பார்க்கும் கருவி அளந்து காட்டுகிறது. அதே பொருளை நிலவுக்கு எடுத்து செல்லும்போது அங்கே ஈர்ப்பு விசை குறைவாக இருப்பதால் அதே எடை பார்க்கும் கருவி குறைவாக எடையை காட்டுகிறது. இதுதான் நிலவுக்கு செல்லும்போது எடை குறையக் காரணம். அதாவது ஒரு பொருளின் எடை என்பது அது இயல்பாக கொண்டிருக்கும் நிறை மற்றும் அதன் மீது பூமி செலுத்தும் ஈர்ப்பு விசை ஆகியவற்றின் மொத்த விளைவு ஆகும்.
இப்போது பூமியின் விசயத்திற்கு வருவோம். பூமியின் நிலப்பரப்பில் இருக்கும் ஈர்ப்பு விசையை விட மேலே செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசை குறையும். இதற்கு காரணம் நாம் இரண்டாவதாக சொன்ன விதியாகும். பூமியை விட்டு நாம் விலகுவதால் ஈர்ப்பு விசை குறைகிறது. இதனால் உயரே செல்லச் செல்ல ஒரு பொருளின் எடையும் குறைந்து கொண்டே வரும்.
பூமியின் மேற்பகுதியை விட உள்பகுதியில் நிறை அதிகமாக இருப்பதால் பூமிக்கு கீழே செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசை அதிகரிக்கும். எனவே பூமிக்கு கீழே செல்லும் பொருளின் எடையும் அதிகரிக்கும். "அப்ப PJ சொன்னது சரிதானே" என்று நீங்கள் கேட்கலாம். சற்று ஆழமாக கற்போம் வாங்க.
பூமியின் நிறை பூமி முழுவதும் ஒரே சீராக இருப்பதில்லை. பாறைகள் நிறைந்திருக்கும் பகுதி அடர்த்தியும் நிறையும் அதிகமுள்ளதாக இருக்கும். அதே போல பூமியின் மேலடுக்கு அடர்த்தி குறைவானது. கீழே செல்ல செல்ல அடர்த்தி அதிகரிக்கும் எனவே மேலே சொன்ன இரு விதிகளின்படி கீழே செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசையும் எடையும் அதிகரிக்கும். ஆனால் பூமிக்கு கீழே செல்லச் செல்ல நமது தலைக்கு மேலேயும் பூமி இருக்கும் என்பதை கவனிக்க வேண்டும்.
ஒருவர் ஒரு கிலோ மீட்டர் பூமிக்கு கீழே சென்றால் அவரது தலைக்கு மேலே ஒரு கிலோமீட்டர் தொலைவுக்கு பூமி இருக்கும். இப்போது ஒரு கிலோமீட்டர் உயரம் கொண்ட பூமிப் பகுதி இவரை மேல் நோக்கி இழுக்கும். இருப்பினும் எடை அதிகமுள்ள பகுதிக்கு நெருக்கமாக இவர் சென்றுள்ளதால் மேல் நோக்கிய ஈர்ப்பை விட கீழ் நோக்கிய ஈர்ப்பு அதிகமாக இருப்பதால் இவர் எடை அதிகரித்துதான் இருக்கும். இப்படியே அவர் கீழே செல்லச் செல்ல அவரது எடை அதிகரித்து 3500கிமீ ஆழத்திற்கு சென்றால் அதிகபட்ச எடையை உணர்வார். ஆனால் அதற்கு கீழே செல்லும்போது கீழ்நோக்கிய ஈர்ப்பு விசையை அவரது தலைக்கு மேலிருக்கும் பகுதியின் ஈர்ப்பு விசை மிகைக்க ஆரம்பிக்கும். இதனால் 3500 கிமீ-க்கு கீழே சென்றால் அவரது எடை குறைய ஆரம்பிக்கும். தொடர்ந்து கீழே சென்று அவர் பூமியின் மையப் பகுதியை அடைந்தால் அவரை சுற்றிலும் பூமி சம அளவில் இருக்கும். எல்லா திசையில் இருந்தும் சம அளவில் ஈர்ப்பு விசை செயல்படுவதால் அவர் முற்றிலுமாக எடையற்றவராக உணர்வார். அதாவது விண்வெளியில் மிதப்பதைப் போல பூமியின் மையத்தை அடைபவர் மிதப்பார். [பூமியின் மையத்திற்கெல்லாம் செல்ல முடியாது. அங்கே எரித்து விடும் வெப்பம் இருக்கும் என்பதை ஓரமாக வைத்து விட்டு ஈர்ப்பு விசையை பற்றியே நாம் அலசுகிறோம்]
ஆக பூமிக்கு கீழே செல்லச் செல்ல எடை அதிகரித்துக் கொண்டே செல்லும் என்பது உண்மையல்ல. ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழம் வரையில் எடை அதிகரிக்கும். அதன் பிறகு வெகுவாக குறைந்து எடையே இல்லாமல் ஆகிவிடும் என்பதே உண்மை.
"ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழம் வரையில் எடை அதிகரிக்கத்தானே செய்கிறது. அதன் பிறகுதானே குறைகிறது? எங்க அறிஞர் சொல்றது சரிதானே?" என்று கேட்கிறீர்களா?
3500 கிலோ மீட்டர் ஆழம் சென்றால் எந்த அளவுக்கு எடை அதிகரிக்கும் தெரியுமா? கணக்கு போட்டு பார்ப்போம்.
பூமியின் பரப்பில் புவி ஈர்ப்பு விசை 9.81 m/s² ஆகும். கீழே செல்லச் செல்ல இந்த விசை அதிகரித்து 3500கிமீ ஆழத்தில் 10.7 m/s² ஆக இருக்கும். https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gravity_of_Earth#/media/File%3AEarthGravityPREM.svg
இப்ப பூமியின் மேற்பரப்பில் 100கிலோ எடை கொண்ட பொருள் 3500 கிமீ ஆழத்தில் எவ்வளவு எடை இருக்கும் என்று பார்த்தால்.
100 ÷ 9.81 × 10.7 = 109 கிலோ.
100கிலோ பொருள் 3500கிமீ ஆழத்திற்கு சென்றால் வெறும் 9 கிலோதான் அதிகரிக்கும். அதாவது 9% எடை அதிகரிக்கும்
60 கிலோ எடை கொண்ட மனிதன் இதே ஆழத்திற்கு சென்றால் அவனது எடை ஐந்தரை கிலோ அதிகரித்து இருக்கும்.
80 கிலோ எடை கொண்ட மனிதனுக்கு வெறும் ஏழேகால் கிலோ எடை அதிகரித்து இருக்கும்
மனித எலும்புகள் 4 மடங்கு அதிக ஈர்ப்பு விசையை தாங்கிக்கொள்ளும் ஆற்றல்
உள்ளவை என்கிறது ஆய்வுகள். ஆக எவ்வளவுதான் ஆழத்திற்கு சென்றாலும் மனித எலும்புகளால் தாங்க இயலாத ஈர்ப்பு விசை இருக்கவே இருக்காது.
3500கிமீ ஆழத்திற்கு சென்றால்தான் ஐந்தரை கிலோ எடை அதிகரிப்பு. லோக்கல் சைன்டிஸ்டுகள் வாதிடுவதெல்லாம் வெறும் 10 கிலோ மீட்டர் ஆழத்தை பற்றிதான்.
3500கிமீ-க்கு 9% என்றால் 10கிமீ க்கு
9% × 10 ÷ 3500 = 0.025%
0.025% தான் அதிகரிக்கும்
0.025% × 60 = 0.015kg
அதாவது 60 கிலோ எடை கொண்ட மனிதன் 10 கிமீ ஆழத்திற்கு சென்றால் வெறும் 15 கிராம் எடை அதிகரிப்பையே உணர்வான்.
இதுக்குதான் அறிஞர் PJ இவ்ளோ அக்கப்போர் செய்கிறார்...
பார்க்க:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_of_Earth
https://www.discovermagazine.com/the-sciences/whats-the-maximum-gravity-we-could-survive