விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்த ’கடவுள் அல்லாத’ துகள்

அணுவைப் பற்றி எல்லோருக்கும் தெரியும். அணு என்பது எலக்ட்ரான், புரோட்டான், நியூட்ரான் என்ற துகள்களால் ஆனது என்று சுமார் 80 ஆண்டுகளுக்கு முன்னரே ரூதர்போர்ட் என்ற விஞ்ஞானி கண்டுபிடித்துக் கூறினார்

அதன் பிறகு விஞ்ஞானிகள் அணுவை மேலும் மேலும் ஆழ்ந்து ஆராயத் தொடங்கினர். இதன் பலனாக துகள் இயற்பியல் என்ற தனித் துறை உருவாகியது. அடிப்படையான துகள்கள் யாவை என்று தொடர்ந்து ஆராய் முற்பட்ட போது மொத்தம் 16 துகள்களே அடிப்படையான துகள்கள் என்று கண்டறியப்பட்டது. கல், மண்,பேனா, பென்சில், கார், விமான்ம், பூமி, சூரியன், நட்சத்திரங்கள், அண்டங்கள் இப்படியாக அனைத்துக்கும் அவற்றின் இயக்கத்துக்கும் இந்த 16 துகள்கள் தான் அடிப்படை.

16 அடிப்படைத் துகள்களின் பட்டியல்

இங்கு ஒன்றைக் குறிப்பிட வேண்டும். இயற்பியல் துறையில் இரு வகையான விஞ்ஞானிகள் உண்டு. ஒரு வகை விஞ்ஞானிகள் காகிதம் பென்சில் ஆகியவற்றை மட்டுமே பயனபடுத்தி தங்கள் சிந்தனை ஆற்றல் மூலம் இது இப்படிததான் இருக்க வேண்டும். இப்படியான துகள் இருந்தாக வேண்டும் என்று கூறுபவர்கள். இவர்களை கொள்கை விஞ்ஞானிகள் என்று வருணிக்கலாம்.

இவர்கள் கூறியவை சரிதானா என்று பரிசோதனைகள் மூலம் ஆராயும் விஞ்ஞானிகள் இன்னொரு வகை. ஐன்ஸ்டைன் முதல் வகையைச் சேர்ந்தவர். E=MC 2 என்பது முதல் அவர் கூறிய பல கொள்கைகள் சரியே என்று பின்னர் பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன.

அடிப்படைத் துகள்கள் 16 என்று சொல்லப்பட்டதைத் தொடர்ந்து இங்கிலாந்தில் எடின்பரோ பல்கலைக்கழத்தைச் சேர்ந்த பீட்டர் ஹிக்ஸ் என்ற விஞ்ஞானியும் அவர் போலவே மேலும் சில விஞ்ஞானிகளும் இன்னொரு முக்கியமான துகள் இருந்தாக வேண்டுமே என்று 1964 ஆம் ஆண்டு வாக்கில் கூறினர். விஞ்ஞானி ஹிக்ஸ் கூறிய துகள் போஸான் என்ற வகையைச் சேர்ந்தது.

பீட்டர் ஹிக்ஸ்

அது வரை அறியப்படாத அத் துகளுக்கு ஹிக்ஸ் போஸான் என்று பெயர் வைக்கப்பட்டது. அதாவது  ஹிக்ஸ் கூறிய வகையைச் சேர்ந்த போஸான் என்பது அதன் பொருள். இந்த போஸானை எங்கே தேடுவது? பொதுவில் போஸான் வகைத் துகள்கள் அல்பாயுசு கொண்டவை. தோன்றிய சில கணங்களில் வேறு வகைத் துகளாகி விடும்.

 ஹிக்ஸ் தாம் குறிப்பிட்ட போஸான் துகள் பற்றி ஒரு முக்கிய விஷயத்தை சொல்லி வைத்தார்.. அதாவது எல்லா அடிப்படைத் துகள்களும் வெவ்வேறு அளவில் நிறை (Mass) கொண்டவை. நிறை வேறு எடை என்பது வேறு என்றாலும் எளிதில் புரிந்து கொள்ள நிறை என்பதை எடை என்றும் சொல்லலாம். 16 அடிப்படைத் துகள்களுக்கும் நிறை இருப்பதற்கு ஹிக்ஸ் போஸான் தான் காரணம் என்று அவர் சொன்னார்.

ஆகவே ஹிக்ஸ் போஸானைக் கண்டுபிடிப்பது மிக அவசியமாகியது. தவிர, அணு முதல் அண்டம் வரையிலான அனைத்தையும் விளக்கும் வகையில் விஞ்ஞானிகள் கடந்த பல ஆண்டுகளில் பிரபஞ்ச இயக்கக் கோட்பாடு என்ற ஒட்டுமொத்தக் கொள்கையை உருவாக்கியுள்ளனர். ஆங்கிலத்தில் இதை Standard Model என்று கூறுவர். ஹிக்ஸ் போஸானைக் கண்டுபிடிக்காவிட்டால் இக் கொள்கையில் பெரிய ஓட்டை இருப்பதாகி விடும். ஆகவே தான் ஹிக்ஸ் போஸானைத் தேடுவது முக்கிய விஷயமாகியது.

ஹிக்ஸ் போஸானை எங்கே கண்டுபிடிப்பது? இங்கு ஐன்ஸ்டைன் உதவிக்கு வருகிறார். பொருளை ஆற்றலாக மாற்றலாம். அதே போல ஆற்றலையும் பொருளாக மாற்றலாம். ஐன்ஸ்டைனின் E= MC 2  என்ற கொள்கையின் அர்த்தமே அது தான். ஆகவே பெரும் ஆற்றலைத் தோற்றுவிக்கும் போது நுண்ணிய துகள் வடிவில் பொருள் தோன்றும். உதாரணமாக புரோட்டான்களை பயங்கர வேகத்தில் ஒன்றோடு ஒன்று மோத விட்டால் பெரும் ஆற்றல் தோன்றும். அப்போது தோன்றும் நுண்ணிய துகள்களை ஆராய்ந்தால் அவற்றில் ஹிக்ஸ் போஸான் தட்டுப்படலாம்.

அமெரிக்காவின் பெர்மிலாப்

துகள்களை இப்படி மோத விடும் ஆராய்ச்சியை விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாகவே செய்து வருகிறார்கள். ஆரம்ப காலத்தில் இது ஆட்டுக் கிடா சண்டை போல சிறிய அளவில் இருந்து பின்னர் டைனோசார்களை மோத விடுவதைப் போன்ற அளவுக்குப் பெரிதாக வளர்ந்தது. அமெரிக்காவில் இருந்து வந்த பெர்மிலாப் என்ற துகள் மோதல் ஆராய்ச்சிக் கூடம் ஒரு காலத்தில் பிரபலமாக இருந்தது. பின்னர் ஐரோப்பிய நாடுகள் ஒன்று சேர்ந்து ஜெனீவா நகருக்கு அருகே பாதாளத்தில் பிரும்மாண்டமான துகள் மோதல் ஆராய்ச்சிக்கூடத்தை நிறுவியதைத் தொடர்ந்து அமெரிக்காவின் பெர்மிலாப் அண்மையில் மூடப்பட்டது.

 ஜெனீவா அருகே அமைக்கப்பட்டுள்ள ஆராய்ச்சிக்கூடம் சுருக்கமாக செர்ன் (CERN)  என்று அழைக்கப்படுகிறது. இங்கு 100 மீட்டர் ஆழத்தில் புரோட்டான்களை மோத விடும் ஆராய்ச்சிக் கூடம் உள்ள்து. குதிரைப் பந்தய மைதானம் போல இது வட்ட வடிவில் உள்ளது. இங்கு வலுவான காந்தக் கட்டைகளைப் பயன்படுத்தி புரோட்டான்களை விரட்டோ விரட்டு என்று விரட்டுவார்கள்.

ஜெனீவா அருகே உள்ள செர்ன். வான் காட்சி

இரு புறங்களிலும் ஆட்கள் நின்று கொண்டு ஒரு குதிரையை மாறி மாறி சவுக்கால் அடித்தால் அது மேலும் மேலும் வேகமாக ஓடும். புரோட்டான்கள் அது போல விரட்டப்படுகின்றன. 27 கிலோ மீட்டர் சுரங்கப் பாதையில் விசேஷ சூழ் நிலைகளில் புரோட்டான்கள் கிட்டத்தட்ட ஒளி வேகத்தில் பாய்ந்து செல்லும் வகையில் விரட்டப்படும். அதே சமயத்தில் எதிர்ப்புறத்திலிருந்து இதே வேகத்தில் புரோட்டான்கள் பாய்ந்து வரும். எதிரும் புதிருமாக அதி வேகத்தில் வருகின்ற இந்த்ப் புரோட்டான்கள் ஒரு கட்டத்தில் ஒன்றோடு ஒன்று மோதும்படி செய்யப்படும். பல கோடி புரோட்டான்கள் இவ்விதம் ஒன்றோடு ஒன்று மோதும். 

அப்போது கம்பி மத்தாப்பிலிருந்து பொறிகள் வெளிப்படுவதைப் போல ஒளிக் கீற்றுகள் பறக்கும். பயங்கர மோதலின் விளைவாக பெரும் ஆற்றல் வெளிப்படும். ஆற்றல் துகள்களாக மாறலாம் என்ற கொள்கையின்படி பல துகள்கள் நாலா புறங்களிலும் பாயும். இவற்றில் பலவும் அல்பாயுசாக உடனே வேறு துகள்களாக மாறும்.

புரோட்டான்களின் மோதல்களின் போது பாய்ந்து செல்லும் துகள்கள்

இந்த மோதல்களின் போது தோன்றும் விளைவுகளை மிக நுட்பமான காமிராக்கள் படம் எடுக்கும். அப்படங்களை விஞ்ஞானிகள் நுணுக்கமாக ஆராய்வர். ஜெனீவா ஆராய்ச்சிக்கூடத்தில் கடந்த பல மாதங்களாக விஞ்ஞானிகள் ஹிக்ஸ் போஸான்கள் தொடர்பாக மிகத் தீவிரமாக பரிசோதனைகளை நடத்தி புதன்கிழமையன்று முடிவுகளை அறிவித்தனர். இதுவரை இல்லாத அளவுக்கு பெரும் ஆற்றலைத் தோற்றுவித்ததால் இப்போதைய பரிசோதனைகளில் ஹிக்ஸ் போஸான்கள் தட்டுப்பட்டதாகக் கருதப்படுகிறது.

ஹிக்ஸ் போஸான்கள் என்று சொல்லத் தக்க துகளைக் க்ண்டுபிடித்து விட்டோம் என்று தோன்றுகிறது என்று விஞ்ஞானிகள் குழுவினர் மிக ஜாக்கிரதையாக அறிவிப்பு வெளியிட்டனர். பரிசோதனைகளில் ஹிக்ஸ் போஸான் சில கணங்களில் வேறு துகளாக மாறினாலும் ஹிக்ஸ் போஸான் எவ்விதமான் துகள்களாக மாறும் என்பது விஞ்ஞானிகளுக்குத் தெரியும். உருமாறிய போஸான்கள் அவ்விதத் தன்மைகளைக் காட்டியதால்  அவர்கள் கண்டுபிடித்தது ஹிக்ஸ் போஸான்களே என்று கருதப்படுகிறது. இக்கண்டுபிடிப்பு மிக மகத்தானது என்றே சொல்ல வேண்டும்.

ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்பு பற்றிய செய்தி வெளியான உடனேயே மேற்கத்திய பத்திரிகைகளும் டிவி சேனல்களும் ’கடவுள் துகள்’  கண்டுபிடிக்கப்பட்டு விட்டது என்று பரபரப்பாக செய்தி வெளியிட்டன. இதில் கடவுள் எங்கே வந்தார்? 

 ஹிக்ஸ் போஸான் பற்றி ஒரு சமயம் பிரபல விஞ்ஞானி ஒரு நூலை வெளியிட்டார். இத்துகள் விஞ்ஞானிகளை அலைக்கழிப்பதை அவர் மனதில் கொண்டு எரிச்சலுடன் தம்து  நூலுக்கு Goddamn particle  என்று தலைப்பிட்டார். ’நாசமாய்ப் போன துகள்’ என்பது இதன் பொருள். வசவு வார்த்தை ஒரு நூலின் தலைப்பாக இருக்கக்கூடாது என்று கருதிய நூல் பதிப்பாளர் அதை God Particle  என்று மாற்றினார்.

 தவிர இத் தலைப்பு மக்களைக் கவருவதாக இருக்கும் என்றும் அவர் நினைத்தார் அவர் நினைத்தது சரியாகியது. அப்போதிலிருந்து ஹிக்ஸ் போஸான் துகளைப் பலரும் கடவுள் துகள் என்றே குறிப்பிட ஆரம்பித்தனர். மற்றபடி ஹிக்ஸ் போஸான் துகளுக்கும் கடவுளுக்கும் எவ்விதத் தொடர்பும் கிடையாது. ஹிக்ஸ் போஸானை கடவுள் துகள் என்று வருணிப்பது அபத்தம் என்று தெரிந்தும் பெரும்பாலான மேலை நாட்டு ஊடகங்கள்  ( இந்தியாவிலும் தான்) கவர்ச்சியான தலைப்புக்காக அச்சொல்லையே பயன்படுத்தின.இதை விட ஒரு படி மேலே போய் விஞ்ஞானிகள் கடவுளைக் கண்டனர் என்று வருணித்த ஊடங்கங்களும் உண்டு.

ஹிக்ஸ் போஸான்களில் மட்டும் கடவுள் இருப்பது போல எண்ணச் செய்வது அசட்டுத்தனமானது. கட்வுள் தூணிலும் இருக்கிறார் துரும்பிலும் இருக்கிறார் என்று சொல்வதானால் ஹிக்ஸ் போஸான் என்ன, அனைத்துத் துகள்களிலும் கடவுள் இருப்பதாக ஒப்புக் கொள்ள வேண்டும். ஹிக்ஸ் போஸானை மட்டும் கடவுள் துகள் என்று வருணிக்க முற்படலாகாது.

விஞ்ஞானிகளைப் பொருத்தமட்டில் அவர்கள் ஒருபோதும் ஹிக்ஸ் போஸானை கடவுள் துகள் என்று குறிப்பிட்டதில்லை. விஞ்ஞானிகள் தங்களது ஆராய்ச்சி விஷயங்களில் கடவுளை இழுப்பதே கிடையாது. 

ஹிக்ஸ் போஸானுக்கும் இந்தியாவுக்கும் சில தொடர்புகள் உண்டு. அடிப்படைத் துகள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு வந்த சமயத்தில் குறிப்பிட்ட வகைத் துகள்களுக்கு என்ன பெயர் வைப்பது என்ற பிரச்சினை எழுந்தது.

ச்த்யேந்திர நாத் போஸ்

 இந்திய விஞ்ஞானி சத்யேந்திர நாத் போஸின்  பெயரை வைக்க முடிவு செய்யப்பட்டது. போஸ் என்பதை போஸான் என்று மாற்றி அவ்வகைத் துகள்களை போஸான்கள் என்று அழைக்கலாயினர். சத்யேந்திர நாத் போஸும் ஐன்ஸ்டைனும் சம காலத்தவர். இருவரும் சேர்ந்து எழுதிய கட்டுரைகள் இயற்பியல் உலகில் முக்கியமானவை. சத்யேந்திர நாத் போஸுக்கு நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். ஆனால் அவர் புறக்கணிக்கப்பட்டார்.

ஐரோப்பிய செர்ன் ஆராய்ச்சிக்கூடத்துக்கும் இந்தியாவுக்கும் தொடர்பு உண்டு. இந்த ஆராய்ச்சிக்கூடத்துக்குத் தேவையான ராட்சத காந்தங்களையும் மற்றும் பல கருவிகளையும் இந்தியா தயாரித்தளித்தது. அங்கு சுமார் 100 இந்திய விஞ்ஞானிகள் பணியாற்றுகின்றனர்.

ஹிக்ஸ் போஸானைக் கண்டுபிடித்ததுடன் இயற்பியலில் ஆராய்ச்சிகள் முடிவடைந்து விடவில்லை. மேலும் ஆராய்ச்சிகளை நடத்தி ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்பை உறுதி செய்ய வேண்டியுள்ளது.

தவிர, பிரபஞ்சத்தில் கருப்புப் பொருள், கருப்பு ஆற்றல் என இன்னும் பிடிபடாத விஷயங்கள் உள்ளன. இவை பற்றி நிறைய ஆராய வேண்டியுள்ளது. தவிர, விஞ்ஞானிகள் ஆராய்ச்சி விஷயத்தில் எப்போதுமே இத்துடன் எல்லாம் முடிவடைந்து விட்டது என்று திருப்திப்படுவது கிடையாது.

( என்னுடைய இக் கட்டுரை தினமணி 6 ஆம் தேதி இதழில் வெளியாகியது. அது இப்போது எனது வலைப் பதிவில்  அளிக்கப்பட்டுள்ளது. நன்றி: தினமணி) படங்கள் புதிய சேர்ப்பு.

-----------------------------------------------