Grand Unified Theory (සියල්ල එක් කිරීමේ න්‍යාය)

1689 දී සර් අයිසැක් නිව්ටන් විසින් ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳව ඉදිරිපත් කළ න්‍යායන් නිසා ග්‍රහ ලෝකවල චලිතයන්ගේ සිට සරල අවලම්බයන්ගේ චලිතයන් දක්වා නව භෞතික විද්‍යාත්මක පදනමක් වැටුණි. එය නූතන භෞතික විද්‍යාවේ විප්ලවීය වෙනසක් සිදුකළ සංධිෂ්ඨානයකි. සියලුම භෞතික විද්‍යත්මක සංකල්ප එක් කොට, ඒ සියල්ල වෙනුවට එක් විද්‍යාත්මක නියමයක් සොයා ගැනීමට සියවස් ගනනාවක සිට විද්‍යාඥයින් තුළ නොසංසිඳෙන ආශාවක්, බලාපොරොත්තුවක් තිබුණි.  19වන සියවසේදී ජේම්ස් ක්ලාක් මැක්ස්වෙල් විසින් විද්‍යුතය හා චුම්භකත්වය අතර සම්බන්දතාවයක් සොයගන්නා ලදී. ඒවා සෑම විටම එකට පවතින බවට ඔහු ගනිතානූකූලව ඉදිරිපත් කරන ලදී. ලෝක ප්‍රකට මැක්ස්වෙල් සමීකරණ ඒ බව මනාව පැහදිලි කරයි. ඉන් අවුරුදු සියයකට පමණ පසුව පරමාණු න්‍යෂ්ටිය තුළ පවතින දුර්වල න්‍යෂ්ටික බලයත් විද්‍යුත් චුම්භක බලයත් පිලිබඳ මතයක් ගොඩනැගුණි. එනම් විද්යුත් දුර්වල බල පිළිබඳ සංකල්පයයි. එය කිසිදු විද්‍යාඥයෙකු බලාපොරොත්තු නොවුනු ආකාරයේ අලුත් සංකල්පයක් ලෙසට පරිවර්තනය විය. එතෙක් විදුලොව නොදුටු පැතිකඩක් ලෝකයට විවෘත විය. එය සියල්ල එක් කිරීමේ න්‍යාය ලෙස හඳින්වේ.

විශ්වය පිලිබඳව හැදෑරීමේදී දැනට විශ්වයේ පවතින සියලුම පදාර්ථ අදින් වසර බිලියන 13.7කට පෙර මහා පිපිරීම හේතුවෙන් හටගත් බව පිලිගත් මතයයි. මහා පිපිරුම් වාදය විශ්වය හටගත් ආකාරය විස්තර කරන සිද්ධාන්ත අතුරින් දැනට සාක්ෂි සහිතව ඉදිරිපත් කළ හැකි වඩාත් පිලිගත් සිද්ධාන්තයි. විශ්වය තුළ ඇති සියලුම ශක්තීන් සහ පදාර්ථයන් එකම ප්‍රාථමික අංශුවක් ලෙසින් තිබු අතර කිසියම් හේතුවක් නිසා එක්ව තිබූ ශක්තීන් සහ පදාර්ථ පුපුරා ගොස් ඇත. මෙසේ එක් වී තිබූ ශක්තීන් සහ පදාර්ථයන් වෙන්වූ ආකරය පිලිබඳව අදහසක් සියල්ල එක් කිරීමේ න්‍යාය මඟින් ලබා ගත හැක.

GUT යුගය
ආරම්භයේදී දැනට විශ්වයේ පවතින ප්‍රධාන බල සතරම එකම බලයක් ලෙස තිබී ඇත. එය සුපිරි බලය ලෙස හඳුන්වන අතර මහා පිපිරීමෙන් තත්පර 10^-43ක් ගතවන විට ගුරුත්වකර්ෂණ බලය වෙන් විය. එවිට විශවයේ ප්‍රධාන බල වර්ග දෙකක් තිබුණි. එනම් ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය හා GUT බලයයි. න්‍යායත්මකව කල ගනනය කිරීම් අනුව එවකට විශ්වය සතු ශක්ති ප්‍රමාණය 10^14 GeV ලෙස ගණනය කළ හැක.

ප්ලෑන්ක් සමීකරණයෙන්

වීන්ගේ සමීකරණයෙන්

මෙම අදික උෂ්ණත්වය නිසා විශ්වය තුළ පදාර්ථයන් ඇති නොවීය.

Electroweak (විද්‍යුත් දුර්වල) යුගය
විශ්වය සෑදී තත්පර 10^-35කට පමණ පසුව GUT බලය කොටස් දෙකකට බෙදුණි. එනම් න්‍යශ්ටික ප්‍රබල බලය හා විද්‍යුත් දුර්වල බලය යන ප්‍රභේද දෙකයි. මේ වන විට කලින් සෑදුනු ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයත් සමඟ විශ්වයේ මූලික බල තුනක් තිබුණි.මෙම අවදිය තුළදී පදාර්ථය සෑදීමේ මූලික පදනම වැටුණි. ඒ සඳහා පැහැදිලි හේතුවක් තවමත් සොයාගෙන නොමති අතර පරීක්ෂණාත්මක දත්ත පමණක් ඇත.

Inflation (උද්ධමනීය) යුගය

මෙම යුගය තුළදී විශ්වය පැවති ප්‍රමාණය මෙන් 10^50 ගුණයකින් පමණ විශාල වී ඇති බව අනුමානය කෙරේ. මෙය පරීක්ෂණාත්මක දත්ත මත සිදු කර ඇති ගණනය කිරීම් මඟින් සොයාගෙන ඇත. ඒ දත්ත අතරින් අන්තරීක්ෂ විකිරණ මඟින් ලබා ගත් දත්ත වැදගත් වේ. එසේ විශාල වූ විශ්වය කොපමණ අගයැක්දැයි යන පැනය විද්‍යාඥයින් තුළ හටගත් අතර එය නිරාකරණය කර ගැනීමට ක්වොන්ටම් මූලධර්ම භාවිතා කර ඇත.  කාලය , ශක්තිය , ස්කන්ධය යනාදිය මෙන්ම දුරද ක්වොන්ටමීකරණයට ලක් විය යුතුයි. ඒ අනුව මැනිය හැකි කුඩාම දුරක් තිබිය යුතු ය. එය ප්ලෑන්ක් දුර ලෙස හඳුන්වන අතර එහි අගය 1.6x10^-35mක් ලෙස දැක්විය හැක. එම නිසා ආරම්භයේ දී විශ්වයේ තිබුණු උපරිම ඝනත්වයක් සහිත කුඩාම මුලික අනුවට තිබිය හැකි අවම ප්‍රමාණය ප්ලෑන්ක් දුරයි.එම දුර 10^50ස් ගුණයකින් විශාල වූවානම් එහි අගය 1.6x10^15 m පමණ වේ. ආලෝක වර්ෂ එකක දුර 9.4x10^15 m පමණ වන අතර එබැවින් උද්ධමනීය යුගය තුළ ප්‍රසාරණය වූ විශ්වය ආලෝක වර්ෂයකින් 17%ක පමණ අගයක් වේ. මෙම අවස්ථාවෙ දී විශ්වය තුළ ස්කන්ධය බිහි වීම මෙම ප්‍රසාරණයට හේතුව ලෙස සැලකේ. නමුත් සෑදුනු ස්කන්ධය ස්ථීරව පැවතුනේ නැත. එය හයිසන් බර්ග්ගේ අවිනිශ්චතා මූලධරයෙන් පැහැදිලි කරගත හැක.

 හයිසන් බර්ග්ගේ අවිනිශ්චතා මූලධරය අනුව

 
to be continued......