在探索宇宙的深邃過程中，光速限制始終是一個令人著迷的話題。公認的科學事實是，在真空中，光速是一個常數，約為299,792,458米每秒。

இந்த வேகம் பிரபஞ்சத்தில் தகவல் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் வரம்பாகக் கருதப்படுகிறது. இருப்பினும், ஒளியின் வேகம் அனைத்து பொருட்களின் வேகத்தின் முழுமையான மேல் வரம்பு என்று இது அர்த்தப்படுத்துவதில்லை.

நியூட்டனிய இயக்கவியலின் கட்டமைப்பில், திசைவேகம் என்பது முழுமையான வெளியுடன் தொடர்புடையது, ஆனால் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டில், விண்வெளி மற்றும் நேரம் ஆகியவை சார்புடையவை, மேலும் வேகம் பற்றிய கருத்து அதற்கேற்ப மாறுகிறது. குறிப்பாக, சார்பியல் கோட்பாட்டில் குறிப்பிடப்படும் ஒளி வேகத்தின் வரம்பு உள்ளபடியே எந்த நிலைம நோக்காயத்திலும் தல வேகம் ஒளி வேகத்தை விஞ்ச முடியாது என்பதாகும். இதன் பொருள் என்னவெனில், பொருள்கள் ஒரு நோக்காயத்தில் ஒளி வேகத்துக்குக் குறைவான வேகங்களில் இயங்குவதாகத் தோன்றினாலும் அவை மற்றொன்றிலான ஒளி வேகத்தைக் காட்டிலும் வேகமாகச் செயல்படலாம்.

நன்கு அறியப்பட்ட உதாரணம் பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் நிகழ்வு.

அண்டவியலில், தொலைதூர விண்மீன் திரள்கள் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நம்மிடமிருந்து விலகிச் செல்கின்றன, ஆனால் அவை உண்மையில் விண்வெளியில் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகர்கின்றன என்று அர்த்தமல்ல. இந்த நிகழ்வு உண்மையில் பிரபஞ்சத்தில் விண்வெளியின் விரிவாக்கத்தால் ஏற்படுகிறது, அங்கு விண்மீன் திரள்களுக்கு இடையிலான தூரம் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் இந்த அதிகரிப்பு ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாக இருக்கும்.

ஆனால் சுழியை விடப் பெரிய நிறை கொண்ட பொருள்களைப் பொறுத்தவரை, நம் அன்றாட வாழ்வில் நாம் காணும் அனைத்துப் பொருள்களையும் போலவே, அவை உண்மையில் நிலைம நோக்காயத்தில் ஒளி வேகத்தை விஞ்ச முடியாது. இது ஒளியை விட வேகமான வரம்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது பிரபஞ்சத்தின் காரண சங்கிலியை சீர்குலைக்காமல் பாதுகாக்கிறது.

ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகரும் திறன் கொண்டதாக இருந்தால், அது கோட்பாட்டளவில் காலத்தில் பின்னோக்கிச் செல்லும் திறன் கொண்டது, இது காரணம் மற்றும் விளைவு பற்றிய குழப்பத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இவ்வாறு, ஒளியின் வேகம் ஒரு கடக்க முடியாத வரம்பாக மாறுகிறது, வேகத்தின் வரம்பு மட்டுமல்ல, பிரபஞ்சத்தின் ஒழுங்கைப் பாதுகாக்கும் ஒரு அடிப்படை விதியும் கூட.

ஒளி வரம்பின் வேகத்தின் சார்பியலைப் புரிந்துகொண்ட பிறகு, ஒளியை விட வேகமான வேகத்தின் விளைவுகளை உற்று நோக்கலாம். முதலாவதாக, திசைவேகத்தின் அளவீடு சார்புடையது, மேலும் இது பார்வையாளரின் குறிப்பாயத்தைப் பொறுத்தது. பொருள் ஒன்று ஒளியைப் போல் இரு மடங்கு வேகத்தில் இயங்குகிறது என்று நாம் சொல்லும் போது இந்தக் கூற்று ஒரு குறிப்பிட்ட நோக்காயத்தில் மட்டுமே பொருளுடையதாகிறது. ஆனால் ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகர்ந்தால், இது நேரம் மற்றும் இடத்தை அளவிடுவதில் ஆழமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

அணு கடிகாரங்கள் போன்ற அதிநவீன கருவிகள் மூலம் நேரத்தை அளவிட முடியும். அணு கடிகாரங்கள் அணுக்களின் அலைவு காலங்கள் மூலம் நேரத்தை அளவிடுகின்றன, மேலும் இந்த அலைவு காலங்கள் மிகவும் நிலையானவை. ஆனால் ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக இயங்கினால், அது அனுபவிக்கும் நேரம் ஒரு நிலையான நோக்கர் அனுபவிக்கும் நேரத்திலிருந்து வேறுபட்டதாக இருக்கும். குறிப்பாக, சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, ஒரு பொருளின் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் போது, அதன் நேரம் குறைகிறது, இது நேர விரிவாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு பொருளின் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், அதன் நேரம் தலைகீழாக பாய்கிறது, இது தர்க்கரீதியாக பொருள் காலத்தில் பின்னோக்கி செல்ல முடியும் என்பதாகும்.

இடத்தை அளவிடுவதற்கு, தூரத்தின் அலகு - மீட்டரை வரையறுக்க வழக்கமாக ஒளியின் வேகத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம். ஒரு வினாடியில் 299792458/0 இல் வெற்றிடத்தில் ஒளி பயணிக்கும் தூரம் ஒரு மீட்டர் என வரையறுக்கப்படுகிறது. எனவே, ஒளியின் வேகம் நேரடியாக இடத்தின் அளவீட்டுடன் தொடர்புடையது. ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகர்கிறது என்றால், விண்வெளியில் அதன் இயக்கமும் மிகவும் விசித்திரமானதாக மாறும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகரும் ஒரு பொருள் ஒரு வினாடிக்கும் குறைவான நேரத்தில் ஒரு ஒளி-வினாடி தூரத்தை பயணிக்க முடியும், இது வழக்கமான குறைந்த வேக மேக்ரோஸ்கோபிக் உலகில் நினைத்துப் பார்க்க முடியாதது.

இருப்பினும், ஒளியை விட வேகமான இயக்கத்தின் உண்மையான சிக்கல் என்னவென்றால், இது காரண சங்கிலியின் சரிவுக்கு வழிவகுக்கும். ஒரு பொருள் காலத்தில் பின்னோக்கிச் செல்ல முடிந்தால், அது கோட்பாட்டளவில் கடந்த கால நிகழ்வுகளை பாதிக்கலாம், இது தொடர்ச்சியான முரண்பாடுகள் மற்றும் காரண குழப்பங்களைக் கொண்டுவருகிறது.

உதாரணமாக, ஒளியை விட வேகமாக நான் காலத்தில் பின்னோக்கி பயணிக்க முடிந்தால், என் சொந்த பிறப்பை நான் தடுத்திருக்கலாம், எனவே நான் எப்படி இருந்தேன்? இந்த முரண்பாடு ஒளியை விட வேகமான பயணம் காரண சங்கிலியை சீர்குலைப்பதைத் தடுக்க பிரபஞ்சத்தில் சில பொறிமுறை இருக்க வேண்டும் என்றும், ஒளி-வேக வரம்பு துல்லியமாக அத்தகைய ஒரு பொறிமுறையாகும் என்றும் அறிவுறுத்துகிறது.

ஒளி வேகத்தின் மாறாக் கொள்கையை ஆழமாகப் புரிந்து கொள்வதற்கு நாம் சிறப்புச் சார்பியலில் சில அடிப்படைக் கருத்துருக்களைப் பரிசீலனை செய்ய வேண்டும். குறைந்த திசைவேக மேக்ரோஸ்கோபிக் உலகில், நாம் வழக்கமாகப் பயன்படுத்தும் திசைவேகத் தொகுப்புக்கான சூத்திரம் எளிமையானது: திசைவேகம் என்பது ஒரு அலகு நேரத்திற்கு பயணித்த தூரத்திற்கு சமம். ஆனால் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது இந்தச் சூத்திரம் தோல்வியடைகிறது. ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு திசைவேகம் தொகுப்புக்கான மிகவும் துல்லியமான சூத்திரத்தை வழங்குகிறது, இது திசைவேகத்திற்கும் நேரத்திற்கும் இடையிலான உறவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது.

சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி, இரு பொருள்கள் ஒளி வேகத்துக்கு நெருக்கமான வேகத்தில் ஒன்றையொன்று சார்ந்து இயங்கும் போது, அவற்றுக்கிடையேயான சார்புத் திசைவேகங்கள் வெறுமனே கூடுவதில்லை. உண்மையில், பொருள்களில் ஒன்று அதிவேகத்திலும் மற்றொன்று ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்திலும் இயங்கினாலும், அவற்றின் சார்பு வேகம் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாக இருக்காது. ஏனென்றால், வேகம் அதிகரிக்கும்போது, நேரம் குறைந்து இடம் மாறுகிறது. இந்த மாற்றம் குறைந்த வேகத்தில் மிகச் சிறியது, ஆனால் ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது.

ஒரு பொருளின் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது, அதன் நேரம் மிகவும் விரிவடைகிறது, இதனால் நேரம் கிட்டத்தட்ட நிறுத்தப்படுகிறது. இதனால்தான் ஒளியின் வேகத்தை அடையும் ஒரு பொருள் ஒருபோதும் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாக இருக்க முடியாது, ஏனென்றால் ஒளியின் வேகத்தை அடைய, அதன் நேரம் முடிவிலியை நெருங்க வேண்டும், இது உடல் ரீதியாக சாத்தியமற்றது. இதேபோல், ஓய்வு நிலையில் உள்ள எந்தவொரு பொருளும் முடிவிலா அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுவதால் ஒளியின் வேகத்தை அடையவோ அல்லது மீறவோ முடியாது.

எனவே, ஒளி வேகத்தின் மாறாமைக் கொள்கை ஒரு கணித முடிவு மட்டுமல்ல, அது காலம் மற்றும் வெளியின் இயற்பியல் பண்புகளையும் பிரதிபலிக்கிறது. ஒளி வேகத்தின் மாறாதன்மைக் கொள்கை ஒளி வேகம் அண்டத்தில் ஒரு அறுதி மாறிலி என்றும் எந்த நிலைம நோக்காயத்திலும் அளவிடப்பட்ட ஒளி வேகம் ஒன்றே என்றும் நமக்குச் சொல்கிறது. ஒளியின் வேகம் தகவல் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்கான வரம்பு என்பது மட்டுமல்லாமல், நமது பிரபஞ்சத்திற்கு பிரபஞ்சம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை வரையறுக்கும் உள்ளார்ந்த, அடிப்படை வேக வரம்பு உள்ளது என்பதும் இதன் பொருள்.

ஒளியின் வேகத்தை மீறுவதற்கான சாத்தியத்தை ஆராயும்போது, நாம் ஒரு அடிப்படை உடல் சங்கடத்தை எதிர்கொள்ள வேண்டும்: ஆற்றல் தேவை. சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி, ஒரு பொருளின் திசைவேகம் அதிகரிக்கும் போது அதன் நிறை அதிகரிக்கிறது, மேலும் திசைவேகம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது, நிறை முடிவிலியை நெருங்குகிறது. இதன் பொருள் ஒளியின் வேகத்திற்கு மேலாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பொருளை முடுக்குவதற்கு முடிவிலா ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. இது தெளிவாக கடக்க முடியாத தடையாகும்.

குறிப்பாக, ஒரு பொருள் ஒளியின் பாதி வேகத்தில் நகரும் போது, அதன் நிறை இரண்டு மடங்கு அதிகரிக்கிறது. வேகம் மேலும் அதிகரிக்கும் போது, நிறை அதிகரிப்பு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது. பொருளின் இயக்க ஆற்றலை வெகுஜனமாக மாற்றுவதால் இந்த நிறை அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது, இந்த செயல்முறையை E = mc ஸ்கொயர்டு என்ற பிரபலமான சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தலாம். இந்தச் சூத்திரத்தில், E என்பது ஆற்றலையும், m என்பது தரத்தையும், c என்பது ஒளியின் வேகத்தையும் குறிக்கிறது. இந்த சூத்திரத்திலிருந்து திசைவேகத்தில் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு கூட அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது என்பதை நாம் காணலாம்.

எனவே, ஒளியின் வேகத்தை அடைய அல்லது மீற தேவையான ஆற்றலின் அளவு மிகப் பெரியது, தற்போதைய இயற்பியல் அறிவின் கட்டமைப்பிற்குள் அடைய முடியாது.

எனவே, ஒளி வரம்பின் வேகம் ஒரு கோட்பாட்டு வரம்பு மட்டுமல்ல, அது ஒரு இயற்பியல் வரம்பும் கூட. நிறை கொண்ட எதுவும் ஒளியின் வேகத்தை மிஞ்ச முடியாத வகையில் நமது பிரபஞ்சம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வரம்பு காரண காரியங்களின் அண்டச் சங்கிலியைப் பாதுகாக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஒளியின் வேகத்தை உடைப்பதற்கான எந்தவொரு முயற்சியும் கடக்க முடியாத ஆற்றல் தடைகளை எதிர்கொள்ளும் என்பதையும் நமக்குச் சொல்கிறது.

இந்த கட்டுரையில் உள்ள விவாதத்தின் மூலம், ஒளி வரம்பின் வேகம் பிரபஞ்சத்தில் ஒரு முக்கியமான விதி என்பதை நாம் காணலாம். இது பிரபஞ்சத்தின் காரண சங்கிலியை அழிவிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, காலத்தின் ஒரு வழி ஓட்டம் மற்றும் இடத்தின் ஸ்திரத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது. ஒளியின் வேகத்தின் மாறாமைக் கொள்கை சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் கோர்களில் ஒன்றாகும், இது எந்தவொரு நிலைம சட்டகத்திலும், ஒளியின் வேகம் ஒரு மாறிலி என்றும் பார்வையாளரின் இயக்க நிலைக்கு ஏற்ப மாறாது என்றும் நமக்குச் சொல்கிறது. ஒளி வேகம் ஏன் அண்டத்தின் வேகத்தின் எல்லையாக இருக்கிறது என்பதை மட்டும் விளக்காமல், காலம், வெளி ஆகியவற்றின் இன்றியமையாத பண்புகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது. ஒளியின் வேகத்தின் வரம்பின் கீழ், பிரபஞ்சத்தின் ஒழுங்கை பராமரிக்க முடியும், மேலும் நமது உண்மையான உலகம் இருக்க முடியும் மற்றும் செயல்பட முடியும்.