வெற்றிடம்

வெற்றிடம் (vacuum) என்பது எந்த ஒரு பொருளும் இல்லாத இடம் ஆகும். பொதுவாக இயற்பியல் ஆய்வகங்களில் காற்றை நீக்குவதன் மூலம் வெற்றிடம் உருவாக்கப்படுகிறது. பிரபஞ்ச வெளி நாம் நினைப்பது போல வெற்றிடம் அன்று. ஏனெனில் அங்கேயும் சிறு சிறு பொருட்துகள்கள் உள்ளன. வெற்றிடத்தில் ஒளி பயணிக்கும், ஒலியோ பயணிக்க இயலாது. ஏனெனில் நெட்டலையான ஒலி பரவ திட, திரவ, வாயு ஊடகமொன்று அவசியம் தேவை.

இயற்கை வெற்றிடத்தை வெறுக்கும் என்பது இயற்பியலில் அனைவருமறிந்த ஒன்றாகும். வெற்றிடத்தின் அரண்கள் ஊடுருவக் கூடியதாய் இருப்பின் அது பொருள்களால் நிரப்பப்படும். இத் தத்துவமே உறிஞ்சி உபகரணங்கள் (suction apparatus), தூய்மையாக்கிகள் (vaccum cleaner) ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குத்துமதிப்பாக, வளிமண்டல அழுத்தத்தில் இருந்து மிகமிகக் குறைவான அழுத்தம் கொண்ட ஒரு பகுதியை வெற்றிடம் என்று சொல்லலாம்.^[1]. இயற்பியலாளர்கள் தங்களது உரைகளில் பல சமயங்களில் முற்றிலும் வெறுமையாய் இருக்கிற 'முழு' வெற்றிடம் பற்றிப் பேசுவார்கள். அதனையே பொதுவாக வெற்றிடம் என்பர். சோதனைக்கூடத்திலோ, விண்வெளியிலோ காணக்கூடிய அரைகுறை வெற்றிடத்தைப் 'பகுதி வெற்றிடம்' என்பார்கள். ஆனால், பொறியியலாளர்களும், பயன்பாட்டு இயற்பியலாளர்களும் வெற்றிடம் என்று குறிக்கும்போது, அது, வளிமண்டல அழுத்தத்தினும் குறைவான அழுத்தம் கொண்ட எந்தப் பகுதியையும் குறிக்கும்.^[2]

பண்டைய கிரேக்க காலங்களிலிருந்து தத்துவ விவாதத்தின் தொடர்ச்சியான தலைப்பாக வெற்றிடம் என்பது இருந்து வந்துள்ளது. ஆனால், வெற்றிடம் என்பதைப் பற்றி 17 ஆம் நூற்றாண்டு வரை அனுபவப்பூர்வமாக ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. எவாஞ்செலிசுடா டாரிசெல்லி என்பார் (Evangelista Torricelli) 1643 ஆம் ஆண்டில் முதன் முதலாக ஆய்வகத்தில் வெற்றிடத்தை ஏற்படுத்தினார். மேலும், வளிமண்டல அழுத்தம் தொடர்பான அவரது கோட்பாடுகள் விளைவாக பல சோதனை நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டன. ஒரு முனையில் பாதரசத்தால் நிரப்பப்பட்ட உயரமான கண்ணாடிக் கொள்கலன் பாதரசத்தைக் கொண்டுள்ள கண்ணாடி பாத்திரத்தில் கவிழ்க்கப்படும் போது உயரமான கண்ணாடிக் கொள்கலன் அல்லது குழாயில் பாதரசத்துக்கு மேலே ஏற்படுத்தப்படும் வெற்றிடமானது (டாரிசெல்லியின் வெற்றிடம்) உருவாக்கப்படுகிறது.^[3]

20 ஆம் நூற்றாண்டில் வெற்றிட ஒளி விளக்குகள் மற்றும் வெற்றிட குழாய்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட போது வெற்றிடமானது ஒரு மதிப்பு மிக்க தொழிற்துறை கருவியாக மாறியது. மேலும், வெற்றிடத்தை உருவாக்கும் தொழில்நுட்பங்களின் விரிவான வரிசையும் கிடைக்கத் தொடங்கின. மனித விண்வெளிப் பயணத்தின் சமீபத்திய வளர்ச்சி மனித ஆரோக்கியத்தின் மீது வெற்றிடத்தால் ஏற்படும் தாக்கம் மற்றும் பொதுவான வாழ்க்கை வடிவங்களில் ஆர்வத்தை அதிகரித்துள்ளது.

வரலாற்று ரீதியாக, ஒரு வெற்றிடத்தை போன்ற ஒரு விஷயம் இருக்க முடியுமா என்பது பற்றி நிறைய சர்ச்சைகள் நிலவுகின்றன. பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானிகள் ஒரு வெற்றிடத்தை அல்லது வெற்றிடத்தை விவாதத்திற்கு உட்படுத்தியிருந்தனர், அது இயற்பியலின் அடிப்படையான விளக்கமளிக்கும் கூறுகளாக வெற்றிடத்தையும் அணுவையும் உருவாக்கியது. பிளாட்டோவைத் தொடர்ந்து, அம்சமற்ற வெற்றிடத்தின் சுருக்க கருத்தாக்கம் கணிசமான சந்தேகத்தை எதிர்கொண்டது: அது உணர்வுகள் மூலம் உணரப்பட முடியாதது, வரையறையின்படி, எந்த இயற்பியல் கன அளவுடன் ஒப்பிடத்தக்க அளவுக்கு கூடுதல் விளக்கமளிக்கும் சக்தியை இது தானாகவே வழங்க முடியாத நிலையில் உள்ளது. மொழியியலின் வார்த்தைகளின் படி ஒன்றுமே இல்லாததாக ஒன்று ஈருக்கும் என்பது சரியானதாக இருக்க முடியாது. ஏனென்றால் சூழலில் காணப்படும் அடர்த்தியான பொருளொன்றின் தொடர்ச்சியானது தொடக்க நிலையில் உள்ள கிடைத்தற்கரிய தன்மை கொண்ட, வெற்றிடத்தை உருவாக்கும் வாய்ப்பினை உறுதியாகக் கொண்ட பொருள் தொடர்ச்சியை நிரப்பக்கூடும் என்பதால், அரிஸ்டாட்டில் எந்த வெற்றிடமும் இயற்கையாகவே ஏற்படாது என்று நம்பினார், அவருடைய இயற்பியல் புத்தகம் தொகுதி IV இல், அரிஸ்டாட்டில் void என்ற ஆங்கில வார்த்தைக்கெதிராக பல விவாதங்களை மேற்கொண்டுள்ளார். உதாரணமாக, ஒரு ஊடகத்தின் வழியான இயக்கத்தின் போது எந்த ஒரு தடையையும் தராத போது, முடிவற்ற வகையில் தொடரும் எனவும், ஒரு குறிப்பாக இயக்கத்தில் உள்ள பொருள் எங்காவது ஒரு இடத்தில் ஓய்வு நிலைக்கு வரும் என்று கூறவோ காரணமேதும் இல்லை என்றார்.கி.மு. முதல் நூற்றாண்டில் வெற்றிடம் இருப்பதைக் குறித்து லுக்ரிடியஸ் வாதிட்டிருந்தாலும், அலெக்சாண்டிரியாவின் நாயகன் முதன்முதலாக கி.மு. முதல் நூற்றாண்டில் ஒரு செயற்கை வெற்றிடம் உருவாக்க முயன்று தோல்வியுற்றார்.^[4] 13 ஆம் மற்றும் 14 ஆம் நூற்றாண்டுகளில் ஐரோப்பிய அறிஞர்கள் ரோஜர் பேகன், பார்மாவின் பிளேசியசு மற்றும் வால்டர் பர்லி போன்றோர் தங்கள் கவனத்தை இந்தப் பிரச்சனைகள் மீது தீவிரமாக செலுத்தினர். இந்த நிகழ்வில் நடுநிலையாளர்களின் இயற்பியலைப் பின்பற்றி, 14 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்திலிருந்தே அறிஞர்கள் பெருமளவில் பிரபஞ்சத்தின் எல்லைகளுக்கு அப்பால், இயற்கையை மீறிய வெற்றிடத்திற்கு ஆதரவாக இருந்த அரிஸ்டாட்டிய கண்ணோட்டத்தில் இருந்து பிரிந்தனர். 17 ஆம் நூற்றாண்டில் பரவலாக ஒப்புக் கொள்ளப்பட்ட ஒரு முடிவானது, இயற்கை மற்றும் இறையியல் சார்ந்த வரையறைகளிலிருந்து தனிமைப்படுவதற்கு வாய்ப்பாக இருந்தது.^[5] பிளாட்டோவிற்குப் பிறகு சுமார் இரண்டு ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பின்னர், ரெனே டெசுகார்டெசு வடிவியல் அடிப்படையிலான மாற்று அணுக்கோட்பாட்டை முன்வைத்தார். இந்தக் கோட்பாடு அணு மற்றும் வெற்றிடம் தொடர்பான இல்லாததும்-அனைத்தும் (nothing-everything) என்ற இருமை வாதம் இல்லாமலிருந்தது. வெற்றிடம் இயற்கையில் நிகழவில்லை என்ற சமகால நிலைப்பாட்டோடு டெசுகார்டெசு உடன்பட்டாலும், அவரது காட்டீசியன் ஆள்கூற்று முறைமையின் வெற்றி மற்றும் மேலும், அவரது நுண்பொருள் கோட்பாட்டியலின்படியான வெளி - உட்புற கூறு மறைபொருளாக உணர்த்துவதுமான வரையறையானது, வெற்றிடத்தை கன அளவு அல்லது பருமனளவின் அளவிடப்பட்ட நீட்சி என்கிறார். இதுவே, வெற்றிடத்தின் தத்துவார்த்தமான நவீன வரையறையாக உள்ளது. இருப்பினும், பழங்கால வரையறையால், திசைசார்ந்த தகவல் மற்றும் அளவு சார்ந்த வரையறைகள் கருத்து ரீதியாக வேறுபட்டவையாக உள்ளன. ஒரு குறிப்பிட்ட துாரத்தில் செயல்படும் நிலை மற்றும் நீளத்தில், விசைத் தலங்களால் அதன் தொடர்ச்சியான புறவயப்படுத்தல் மற்றும் முன்னேப்போதும் இருந்திராத அளவுக்கு அதிநவீன வடிவவியல்பு அமைப்பினைப் பெறும் தற்சார்பு உண்மை குறித்து கார்ட்டீசியனின் இயந்திரவியல் தத்துவம் மறுப்பேதும் சொல்லாத நிலையில் வெற்று அல்லது காலி வெளி குறித்த காலத்திற்கு ஒவ்வாத தன்மையானது கொதித்துக் குமுறி நோகும் நிலை ^[6] 20 ஆம் நூற்றாண்டின் குவாண்டம் செயற்பாட்டால் வெற்றிடத்தை மெய்நிகர்த்த முழுநிறைவாக விளக்கும் வரை விரிவடைந்து கொண்டே சென்றது.

இடைக்காலத்தில் கிளெப்சைட்ரா அல்லது தண்ணீரை ஆதாரமாகக் கொண்டு நேரம் அறியும் ஒரு கடிகாரம் அல்லது கட்டுமானத்திற்கான விளக்கம் ஒரு பிரபலமான தலைப்பு ஆகும். கொள்கை ரீதியாக, ஒரு எளிமையான மது வைக்கக்கூடிய தோல் பை பகுதியளவு வெற்றிடத்தை நிரூபிக்க போதுமானதாக இருந்த போதினும், ரோமன் பாம்பீயில் மேம்படுத்தப்பட்ட வெற்றிடத்தை உருவாக்கும் உறிஞ்சு குழாய்கள் உருவாக்கப்பட்டன.^[7]

இடைக்காலத்தில், மத்திய கிழக்கு நாடுகளில் இசுலாமிய இயற்பியலாளர், அல்-ஃபராபி (அல்பராபியசு, 872–950), வெற்றிடத்தின் இருப்பைக் குறித்த ஒரு சிறிய சோதனையை நடத்தினார். அவர் தனது சோதனையில் நீரில் அமிழ்த்தப்பட்ட திமியங்களைப் பரிசோதனைக்குட்படுத்தினார்.^[8] காற்றின் கன அளவானது கிடைக்கப்பெறும் இடம் முழுவதையும் நிரப்புவதற்கு முடியும் என்பதை முடிவு செய்தார், மேலும், அவர் முழுமையான வெற்றிடமானது முன்பின் தொடர்பில்லாத கருத்தாக இருப்பதாக அவர் கருத்து தெரிவித்தார்.^[9]

இருப்பினும், நாடெர் எல் பிஸ்ரி என்பவரின் கூற்றுப்படி, இயற்பியலாளர் இபின் அல்-ஆய்தம் (அல்அசன், 965-1039) மற்றும் முத்தலி தத்துவவாதி அரிஸ்டாட்டில் மற்றும் அல் ஃபராபி ஆகியோருடன் முரண்படுகிறார்கள். மேலும், அவர்கள் வெற்றிடம் எனும் கருத்தை ஆதரிக்கின்றனர். இப்ன் அல்-காய்தம் வடிவியலைப் பயன்படுத்தி அல்-மாக்கன் என்ற இடமானது உட்புற மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள கற்பனையான முப்பரிமாண வெற்றிடமாக உள்ளது என்று கணிதவியல் அடிப்படையில் செயல்விளக்கம் அளித்தார்.^[10] அகமத் டால்லின் கூற்றுப்படி, அபூ ராயான் அல்-பிருனி வெற்றிடத்தை சாத்தியமாக்குவதற்கான சாத்தியமான ஆதாரங்கள் இல்லை என்பவரும் கூறுகிறார்.^[11] பின்னர், 15 ஆம் நுாற்றாண்டில் ஐரோப்பாவில் உறிஞ்சு பம்பானது தோன்றியது.^[12][13][14]

இடைக்கால சிந்தனை சோதனைகள் இரண்டு தட்டையான தட்டுகள் தீவிரமான வேகத்துடன் பிரிக்கப்படும் போது ஒரு கண நேரத்திற்காவது வெற்றிடம் இருந்துள்ளதா, என்பதைப் பற்றிய வெற்றிடம் தொடர்பான கருத்தியலை பரிசீலித்துள்ளன.^[15] தட்டுக்கள் வேகமாக பிரிக்கப்படும் போது காற்று போதுமான அளவு விரைவாக நகர்வடைந்ததா? இல்லையெனில், வால்டெர் பர்லியின் கோட்பாட்டின்படி விண்வெளிக் காரணிகள் வெற்றிடம் உருவாவதைத் தடுக்கிறதா? என்பது குறித்து வாதப்பிரதிவாதங்கள் அதிகம் நிகழ்ந்தன. பொதுவாக நிலைநிறுத்தப்பட்ட பார்வையானது, இயற்கை பயமுறுத்தக்கூடிய வெற்று வெளியை இயற்கையே வெறுக்கிறது என்பதேயாகும். கடவுள் விரும்பினால் கூட வெற்றிடத்தை உருவாக்க முடியாது என்ற ஊகக்கருத்துக்கான வாசலானது மூடப்பட்டது.

1277 ஆம் ஆண்டில் எதியெனெ டெம்பையர் பேராயர் பாரிசு கண்டனத்தீர்மானங்களில், கடவுளின் சக்தியில் எந்த வித வரையறைகளும் இல்லை எனவும், கடவுள் விருப்பப்பட்டால் எந்த நிலையிலும் ஒரு வெற்றிடத்தை உருவாக்க முடியும் என்ற தீர்மானத்தை இயற்றினார்.^[16]