அவதானிக்கத் தக்க பிரபஞ்ச வெளியின் அண்டங்கள்
நமது பிரபஞ்சத்தில் எண்ணிலடங்காது ஒளி வீசிக் காணப்படும் நட்சத்திரங்கள், சூப்பர்நோவாக்கள், மற்றும் குவாசர்கள் என்பவற்றை தவிர்த்து விட்டுப் பார்த்தால் பிரபஞ்சம் முழுவதும் இருளாகவே காணப்படும்.
இதற்குக் காரணம் பிரபஞ்சத்தில் மிகப் பெரியளவு இடத்தை கரும்சக்தியும் (74%) கரும்பொருளும் (22%) தக்க வைத்திருப்பதே ஆகும். ஏனைய பொருட்களைப் பார்த்தால் அண்டங்களுக்கு இடையேயுள்ள வாயுப் படலம் 3.6% வீதத்தையும் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒளி வீசிடும் பொருட்களும் நட்சத்திரங்களும் 0.4% வீதத்தையும் மட்டுமே கொண்டுள்ளன.
பிரபஞ்சத்தை அடைக்கும் கூறுகளின் சதவீதம்
கரும் சக்தி என்பது பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் மிக முக்கியமான விசையான ஈர்ப்பு விசைக்கு (Gravity) எதிரான விலக்கு விசையாகும் (Anti-Gravity). இது முக்கியமாக அண்டங்களின் (Galaxies) நகர்ச்சியைக் கட்டுப் படுத்துகின்றது. மேலும் அண்டங்களின் வெவ்வேறான வடிவங்களுக்குக் காரணமாக விளங்குவதுடன் அவை தமக்கிடையே மோதிக் கொள்ளாமல் இருக்க வைக்கவும், ஒன்றிலிருந்து இன்னொன்றை அதிகரித்து வரும் வேகத்தில் விலகிச் செல்லவும் வைக்கின்றது. இதன் மூலம் பிரபஞ்சத்தின் விரிவு துரிதப்படுகின்றது என பிரிட்டனின் நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகத்தின் பேருரையாளரும், வானியலாளருமான கிறிஸ்டோபர் கன்ஸிலிஸ் கூறுகிறார்.
அண்டங்களின் நகர்வு
நமது பூமி மற்றும் நட்சத்திரங்களில் Entropy எனப்படும் பிரபஞ்ச வெப்பத் தேய்வு தீவிரமாகிக் கொண்டு வருகின்றது. இதற்குக் காரணம் கரும்சக்தியாகும். அதாவது நட்சத்திரங்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்து போய் அவை கருந்துளைகளாகியோ அல்லது வேறு விதத்திலோ முற்றாக அழிந்து விடும். இதன் பின்னர் ஒரு காலத்தில் அனைத்து நட்சத்திரங்களுக்கும் இந்நிலை ஏற்பட்டு பிரபஞ்சம் இருண்ட வெளியாகி விடக் கூடும் என சில விஞ்ஞானிகளால் எதிர்வு கூறப்படுகின்றது.
1998 ஆம் ஆண்டுக்கு முன் கருமைச் சக்தி எனும் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப் பட்டதில்லை. இக் காலப்பகுதியில் அகிலவியல் மேதைகளான பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஃபிரெட் ஹாயில் மற்றும் அவரின் மாணவர் ஜெயந்த் நர்லிகர் இருவரும் பிரபஞ்சத் தோற்றத்தை விளக்கும் நிரந்தர நிலை அமைப்புப் பிரபஞ்சத்தைப் (Steady State Theory of the Universe) பிரகடனம் செய்திருந்தனர். ஆனால் இக்கொள்கை ஐன்ஸ்டீனின் பொதுச் சார்புக் கொள்கையைப் (General Theroy of Relativity) பூர்த்தி செய்த போதும் மக்களால் நம்பப் படவில்லை. இதற்குக் காரணம் பெரு வெடிப்பு நியதியை நம்பி வானாராய்ச்சி செய்து வருபவர்கள் புதிதாகக் கண்டு பிடித்த கரும் பொருள் மற்றும் கரும் சக்தி ஆகிய கோட்பாடுகளை இந்நியதியின் நிழலாகப் பின் தொடர்ந்தமையே ஆகும்.
பிரபஞ்சக் கட்டமைப்பின் வெவ்வேறு மாதிரிகள்
பிரபஞ்சத்திலுள்ள ஒளிச்சக்தி, ஒலிச்சக்தி, மின்சக்தி, காந்தசக்தி, அணுச்சக்தி, மற்றும் ஈர்ப்புச்சக்தி போல அங்கு புதிராக மறைந்திருக்கும் ஒரு விசையே கரும் சக்தி என்றால் அது மிகையாகாது. இக் கரும்சக்தி இரு வகைகளாகப் பிரித்து ஆய்வு செய்யப் படுகின்றது.
அவை
1. பிரபஞ்ச மாறிலி (cosmological constant)
2 ஸ்காலார் ஃபீல்டு (scalar field) எனப்படும் சக்தியின் அடர்த்தி. இது காலம் மற்றும் வெளியில் வேறுபடுகிறது.
இவற்றில் பிரபஞ்ச மாறிலி பௌதிகவியலில் வெற்றிட சக்திக்கு (Vacum energy) சமனாகக் கருதப் படுகின்றது. ஸ்காலார் ஃபீல்ட் வெற்றிடத்தில் வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்திய போதும் இவ்வித்தியாசம் வெற்றிட சக்தியிலிருந்து வேறுபடுத்தி அறிய முடியாத அளக்கு மிகக் குறைவாகும்.
பிரபஞ்சம் விரிவடைந்து வருவதை உறுதிப் படுத்துவதற்கும் அளவிடுவதற்கும் பொதுச் சார்புக் கொள்கையும் கரும் சக்திக் கொள்கையும் பயன்படுத்தப் படுகின்றன. இதன் மூலம் பிரபஞ்சத்தின் வெப்பம், அமுக்கம், சடப்பொருள் வீதம்,சக்தி, குறித்த வெளியிலுள்ள வெற்றிடச் சக்தி அடர்த்தி ஆகியவற்றுக்கான தொடர்பை கண்டறிவதே இன்றைய அவதானிக்கத் தக்க விண்வெளியில் உள்ள மிகப் பெரிய சவால் ஆகும்.CMB எனப்படும் விண்வெளியில் உள்ள புற ஊதாக் கதிர்களின் பின்புல வரைபடம் WMAP எனும் செய்மதி மூலம் அனுமானிக்கப் பட்டு பிரபஞ்சத்தின் தட்டையான வரைபடம் பெறப்பட்டது. இதில் கடந்த 5 வருடங்களுக்கும் மேலாக இச் செய்மதியால் சேகரிக்கப் பட்ட விபரங்களைக் கொண்டு பிரபஞ்ச வெளியை அடைக்கும் பொருட்களின் சதவீதம் அறியப்பட்டது.
WMAP செய்மதி
இன்று கேத்திர கணித (Geometry) ரீதியில் பிரபஞ்சத்தின் முப்பரிமாணக் கட்டமைப்பை வடிவமைக்க உதவும் கருது கோளான கரும் சக்தி ஆரம்பத்தில் கண்டு பிடிக்கப் பட்டது அப்படி ஒரு பொருள் உள்ளது என்ற ஊகத்திலேயே ஆகும். அதாவது பிரபஞ்சத்தில் மிதந்து கொண்டிருக்கும் எண்ணற்ற அண்டங்கள் (Galaxies) ஆற்றல் மிக்க வானியல் தொலைக் காட்டிகளால் நோக்கப் படும் போது தொலைதூரத்தில் ஒன்றை விட்டு ஒன்று அதிகரிக்கும் வேகத்தில் விலகிச் செல்வதைக் கண்டனர். நியூட்டன் ஈர்ப்பு விதிகளின் படி தனிப்பட்ட ஒரு விசையின்றி இவ்வேகங்கள் அதிகரிப்பது சாத்தியமில்லை. இந்தக் காரண காரிய யூகத்தில் தான் கருமைச் சக்தி எனும் ஒரு விசை பிரபஞ்சம் முழுவதையும் ஆக்கிரமித்துள்ளது எனும் கோட்பாடு பிறந்தது.
விரிவடையும் பிரபஞ்சம்
அண்டங்கள் யாவும் தமக்கிடையே ஈர்ப்பு சக்தியைக் கொண்டுள்ள போதும் இவ் ஈர்ப்பு விசை கரும் சக்தியினால் ஏற்படும் விரிவைத் தடுப்பத்தில்லை. கரும்சக்திக்கு முக்கியமான 3 அம்சங்கள் உள்ளது. அவையாவன :
1.கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் பிரபஞ்ச முழுவதும் ஓர் அசுர விலக்கு விசையாகவும் (Anti-Gravity Force) அகில விரைவாக்கியாகவும் (Cosmic Accelerator) செயற்படுதல்
2.அண்டங்களின் வடிவம் மற்றும் வளர்ச்சியை நெறிப் படுத்துதல்
3.பிக்பாங் நிகழ்ந்ததிலிருந்து இன்றைய நிலை வரை அணுக் கருத்தாக்கங்களை நிகழ்த்தி பூமி முதலான கிரகங்களில் மூலகங்கள் மற்றும் பஞ்ச பூதங்கள் என்பன உருவாக வழிவகுத்து வருகின்றமை.
அணுத்தொடர் இயக்கம் புரிந்து
அணுசக்தி படைத்தது போல்,
உயிரியல் விஞ்ஞானத்தில்
முதன்முதலாய் டியென்ஏ
உருவாக்கியது போல்
அகிலநாட்டு விஞ்ஞானிகள் இயக்கும்
செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம்
பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பைச் சிறிதாய்
அரங்கேற்றி உருவாக்கும் !
கடவுள் துகள்
தடத்தைக் கண்டதாய்
அறிவிக்கும்.
ஒளிவேகத் துக்கு ஒட்டிய விரைவில்
எதிர் எதிரே
புரட்டான்களை மோத விட்டு
எழும்சக்தி துகளாய் மாறும் விந்தை !
கனமான நுண் துகளே
பரமாணுக்கு நிறை அளிக்கும்
கடவுள் துகள் !
மூவான் நுண்துகள் மோதலில்
தோன்றும் !
அணுவுக்குள் நிலையற்ற
கனத் துகள் பிரபஞ்ச மூலக்
கண்காட்சி நடத்தும் !
பராமணு வயிற்றில்
வெடித்துப் பொரிக்கும்
குஞ்சுகள் !
குளுவான்கள் ! குவார்க்குகள் !
லிப்டான்கள் !
ஃபெர்மி யான்கள் !
ஹிக்ஸ் போஸான்கள் !
+++++++
1969 இல் சந்திரனுக்குக் குறிப் பயணம் செய்த மகத்தான மனித முயற்சி போல் ஹிக்ஸ் போஸான் துகளைத் தேடிச் சென்றதும் உலக மாந்தர் கவனத்தைக் கவர்ந்தது. நாற்பது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அப்பொல்லோ விண்வெளிக் குறிப் பணிகள் பொதுமக்களை விஞ்ஞானத் தேடல் கண்டுபிடிப்புகளில் ஈர்த்தன. அடுத்த பிறவி விஞ்ஞானிகளுக்கும் புத்துணர்ச்சி ஊட்டி ஆர்வத்தைத் தூண்ட இந்தக் கடவுள் துகள் கண்டுபிடிப்பு நீடித்துச் செல்லும்.
பேராசிரியர் பீட்டர் நைட் (Professor Peter Knight, President of Institute of Physics, UK. )
ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் கண்டுபிடிப்பு உயிரியல் விஞ்ஞானத்தில் “டி யென் ஏ” (DNA) மூலவி கண்டுபிடிப்புக்கு ஒப்பாகும். இது டியென்ஏ கண்டுபிடிப்பின் ஒரு பௌதிக வடிவம். நமது பிரபஞ்ச அமைப்புப் பின்னல் நாரைப் (Fabric of the Universe) புரிந்து கொள்ளும் முயற்சியின் போக்கில் புது தீரச் செயலுக்கு ஒரு பாதை உண்டாக்கும்.
பேராசிரியர் பீட்டர் நைட்.
கடவுள் துகள் கண்டுபிடிப்பு ஒரு மகத்தான சாதனை. 15 ஆண்டுகள் அகில நாடுகளின் கூட்டுறவில் மாபெரும் பரமாணு உடைப்பியைக் (Large Hadron Collider) கட்டி அமைத்ததின் பயனைப் பெற முடிந்தது. இந்த அறிவிப்பானது “துகள் பௌதிகத்தின்” நிலைத்துவ மாடல் (Standard Model of Particle Physics.) ஏற்பு உடையது என்பதை உறுதிப் படுத்தி உள்ளது.
பேராசிரியர் பீட்டர் நைட்.
“உலகப் பரமாணு உடைப்பியில், புரோட்டான் கணைகளை எதிர் எதிரே பேரளவு திரட்சியில் விஞ்ஞானிகள் மோத விட்டுப் பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை வெளிப்படுத்தும் சோதனைகளில் முன்னேறிப் புதுப்புது வரலாற்றுப் பதிவுகளை படைத்து வருகிறார்.”
ஜேம்ஸ் கில்லிஸ் (James Gillies, CERN Scientist) (March 30, 2010)
“செர்ன் பரமாணு உடைப்பி ஒரு கால யந்திரம் (Time Machine) ! இது நுண்துகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு பூர்வீகப் பூங்கா (Jurassic Park for Particle Physicists). இப்போது அவர் உண்டாக்கியுள்ள அல்லது உண்டாக்கப் போகும் சில நுண்துகள்கள் 14 பில்லியன் ஆண்டுகளாகக் காணப் படாதவை !”
ஃபிலிப் சூவே (Philip Schewe, Science Writer, American Institute of Physics)
“இம்மாதிரி (நுண்துகள்) பௌதிகத்தில் புதிய நிகழ்ச்சிகளை நோக்க முதலில் புள்ளி விவரச் சேமிப்பே முக்கியமானது. அவற்றில் நாம் முதலில் எவ்விதம் படைக்கப் பட்டோம் என்பதை அறியும் தடக்குறி கிடைக்கும். மேலும் பிரபஞ்சத்தில் மொத்தம் 96% உள்ள புலப்படாத கரும் பிண்டம் (Invisible Dark Matter) பற்றி அறியும் குறிக்கோளும் அதன் மூலம் கருஞ்சக்தி வி¨சையைப் (Dark Energy -Antigravity Force) புரிந்து கொள்வதும் திட்டமிடப் பட்டுள்ளன.
டெஸ்பியோனா ஹாட்ஷிஃபோடியாடு (Despiona Hatzifotiadu, CERN Scientist)
“பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு நிகழ்ந்து பில்லியன்த் தசம விநாடியில் (Billionth of a Second after the Big Bang) தோன்றிய திரைக் காட்சியைக் கண்டு விட்டோம். இந்தப் புதிய கட்டம் “முதல் பௌதிகம்” என்று பெயர் அளிக்கப் படுகிறது ! இவற்றைப் போல் இன்னும் ஈராண்டுகள் செய்யப் போகும் பல பில்லியன் புரோட்டான் மோதல்களின் துவக்கக் கட்டம் இது.”
ஜேம்ஸ் கில்லிஸ் (James Gillies, CERN Scientist)
“இது உலகத் தோற்றத்தைக் கூறும் முதற்பிரிவு (Genesis Chapter -1) விளக்கம் நோக்கி மனிதர் வைக்கும் மாபெரும் கால்தடம் ! செர்ன் உடைப்பி பிரபஞ்சத் தோற்றப் படைப்பு யந்திரம் (Genesis Machine) ! பிரபஞ்ச வரலற்றின் மாபெரும் மகத்தான காட்சியை மீண்டும் திரையிட்டுக் காட்ட செர்ன் உதவுகிறது ! புதிரான இந்த நுண்துகள்களின் கண்டுபிடிப்பு பிரபஞ்சத்தில் நாம் யாரென்னும் கருத்தை மாற்றி விடலாம் !”
மிஸியோ காக்கு, பௌதிக மேதை (Michio Kaku, New York)
“மேற்கட்ட செர்ன் சோதனையில் விரைந்து பாயப் போகும் எதிர் எதிர் ஒளிக்கற்றைகள் நேரிணைப்பு (Alignment of Beams) செய்யப் படவேண்டும். அது நிபுணருக்குப் பெரும் சவாலானது. அட்லாண்டிக் கடலின் அகண்ட இருபுறக் கரைகளி லிருந்து இரண்டு எதிர், எதிர் ஊசிகளை அனுப்பிக் கடல் நடுமையத்தில் அவற்றை மோத வைக்கும் சவாலைப் போலாகும்,”
ஸ்டீவ் மையர்ஸ் (Steve Myers, Director of CERN Accelerators & Technology)
“இந்தப் புதிய ஹிக்ஸ் போஸான் தேடல் விளைவுகள் டெவடிரான் விரைவாக்கியில் கிடைத்த ஏராளமான தகவல் இலக்கத்தாலும் (Tevatron Collision Data) அநேகப் பட்டப் படிப்பு நிபுணர் வடித்த கூரியக் கணித விதிகளாலும் (Smart Search Algorithms) கிடைத்தவை.”
ராபர்ட் ரோஸர் (Fermilab Co-Spokeperson, CDF & DZero Analysis Groups)
“ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் டெவடிரான் உடைப்பியின் (Tevatron Collider) உற்பத்தியைத் தூண்டி உன்னத நிலைக்கு ஆய்வுகள் உயர்ந்துள்ளன. டெவடிரான் உடைப்பியின் சிறந்த சோதனை விளைவுகளுக்கு நாங்கள் நன்றி செலுத்து கிறோம். உலக நாடுகளின் CDF & DZero சோதனை ஆய்வுக் கூட்டாள விஞ்ஞானிகள் சாதித்த விளைவுகள் துடிப்புணர்ச்சி உண்டாக்குபவை. அவை ஹிக்கிஸ் போஸான் தேடல் ஆராய்ச்சியில் மகத்தான முன்னேற்றைக் காட்டியுள்ளன.”
டெனிஸ் கோவர், (Dept of Energy Associate Director of Science for High Energy Physics)
“உலகப் பரமாணு உடைப்பியில், புரோட்டான் கணைகளை எதிர் எதிரே பேரளவு திரட்சியில் விஞ்ஞானிகள் மோத விட்டுப் பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை வெளிப்படுத்தும் சோதனைகளில் முன்னேறிப் புதுப்புது வரலாற்றுப் பதிவுகளை படைத்து வருகிறார்.”
ஜேம்ஸ் கில்லிஸ் (James Gillies, CERN Scientist) (March 30, 2010)
“செர்ன் பரமாணு உடைப்பி ஒரு கால யந்திரம் (Time Machine) ! இது நுண்துகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு பூர்வீகப் பூங்கா (Jurassic Park for Particle Physicists). இப்போது அவர் உண்டாக்கியுள்ள அல்லது உண்டாக்கப் போகும் சில நுண்துகள்கள் 14 பில்லியன் ஆண்டுகளாகக் காணப் படாதவை !”
ஃபிலிப் சூவே (Philip Schewe, Science Writer, American Institute of Physics)
“இம்மாதிரி (நுண்துகள்) பௌதிகத்தில் புதிய நிகழ்ச்சிகளை நோக்க முதலில் புள்ளி விவரச் சேமிப்பே முக்கியமானது. அவற்றில் நாம் முதலில் எவ்விதம் படைக்கப் பட்டோம் என்பதை அறியும் தடக்குறி கிடைக்கும். மேலும் பிரபஞ்சத்தில் மொத்தம் 96% உள்ள புலப்படாத கரும் பிண்டம் (Invisible Dark Matter) பற்றி அறியும் குறிக்கோளும் அதன் மூலம் கருஞ்சக்தி விசையைப் (Dark Energy -Antigravity Force) புரிந்து கொள்வதும் திட்டமிடப் பட்டுள்ளன.
டெஸ்பியோனா ஹாட்ஷிஃபோடியாடு (Despiona Hatzifotiadu, CERN Scientist)
செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம் உண்டாக்கிய புரட்சிகரமான மூலத்துகள் ஹிக்ஸ் போஸான்
சுமார் பதினாங்கு பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்பு நேர்ந்ததாகக் கணிக்கும் பிரபஞ்சப் பெருவெடித் தோற்றத்தில் முதன்முதல் உதித்ததாக யூகிக்கபட்ட “ஹிக்ஸ் போஸானைப்” போன்ற ஒரு துகளைச் செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரத்தில் புரோட்டான்களை மோத விட்டுக் கண்டுபிடித்திருப்பதாக பிரிட்டிஷ் துகள் பௌதிக விஞ்ஞானிகள் 2012 ஜூலை 5 ஆம் தேதி அறிவிப்பு செய்து ஒரு பரபரப்பை உண்டுபண்ணினார். அந்தத் துகளின் பெயர் : ஹிக்ஸ் போஸான் (Higgs Boson). அந்த அற்புதத் துகளை வடிவாக்கிய விரைவாக்கி யந்திரம் செர்ன் அல்லது “பரமாணு பெரு உடைப்பு யந்திரம்” (CERN or Large Hadron Collider) என்பது. கண்டுபிடித்த புதிய துகள், ஹிக்ஸ் போஸானின் பண்பாடுகள் கொண்டதற்கு மெய்யான சான்றுகள் கிடைத்துள்ளதாயினும் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஆரம்ப நிலை செர்ன் ஆய்வு விளைவுகளை வைத்தே இப்போது அறிவிப்பு செய்யப் பட்டிருக்கிறது. கடவுள் துகளின் உறுதிப்பாடு பூரணமாக இன்னும் ஏராளமான விளைவுப் பதிவுகள் ஆராயப்பட நீண்ட காலம் ஆகலாம். புதுத் துகள் எந்த விதமான வடிவம் எடுத்தாலும் சரி, இந்தக் கண்டுபிடிப்புக்குப் பிறகு அணுப் பிண்டத்தின் அடிப்படை அமைப்பு (Fundamental Structure of Matter) பற்றிய நமது பழைய அறிவு பேரளவில் உயர்ந்து முன்னேறப் போகிறது.
2012 ஜூலை ஆரம்பத்தில் ஆஸ்திரேலியா மெல்போர்னில் நடந்த செர்ன் விரைவாக்கி ஆய்வு நிபுணர் நடத்திய “துகள் பௌதிகப் பேரவையில்” (Major Particle Physics Conference) பிரிட்டிஷ் துகள் விஞ்ஞானிகள் இந்த அரிய கண்டுபிடிப்பை முதன்முதல் வெளியிட்டனர். நீண்ட காலம் எதிர்பார்த்த ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் உண்டாக்கிய செர்ன் அட்லாஸ், சி யெம் எஸ் சோதனைக் கருவி விளைவுகளை (ATLAS, CMS Experiments) அறிவித்தார். இரண்டு சோதனைக் கருவிகளின் விளவுகளும் 125 –126 GeV (Gega Electron Volt Energy) கெகா எலக்டிரான் ஓல்ட் சக்தியுள்ள துகளை உருவாக்கின. இந்த அறிவிப்பு முன்னோடி விளைவுகளை (Preliminary Results) வைத்துச் செய்யப் பட்டது. ஆனால் பூரண உறுதி அளிப்பதற்கு இன்னும் ஆராயப் பட வேண்டிய சோதனை விளைவுகள் ஏராளமாய் உள்ளன. விஞ்ஞானிகள் ஆயினும் ஹிக்ஸ் போஸான் பண்பாடு உள்ள ஓர் புதுத் துகளை நிச்சயம் செர்ன் விரைவாக்கி உண்டாக்கிய விட்டதாக உறுதியாக அறிவித்தார்கள். 2012 ஜூலை மாதக் கடைசியில் அனைத்து விளைவுகளும் ஆய்வு செய்யப் பட்டு முடிவான அறிவிப்பு செய்யப்படும் என்பது தெரிகிறது.
ஹிக்ஸ் போஸான் மூலத்துகள் கண்டுபிடித்ததின் முக்கியத்துவம் என்ன ?
இரண்டாம் உலகப் போரின் போது 1945 இல் நூற்றுக்கணக்கான அமெரிக்க, ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகள் லாஸ் அலமாஸ் சோதனைத் தளத்தில் அணுவைப் பிளந்து தொடரியக்கத்தைக் கட்டுப் படுத்தி அணுசக்தியின் பேராற்றலை முதன்முதல் வெளிப்படுத்திய நிகழ்ச்சி, நூற்றுக் கணக்கான உலக விஞ்ஞானிகள் ஐரோப்பிய செர்ன் விரைவாக்கியில் கடந்த 10 ஆண்டுகளாக ஆராய்ச்சி செய்து பிரபஞ்ச தோற்றத்தின் கடவுள் துகளை உருவாக்கிக் கண்டுபிடித்ததற்கு நிகராகும். இப்போது செர்ன் விஞ்ஞானிகளின் குறிக்கோள் என்ன ? கண்டுபிடித்த ஹிக்ஸ் போஸான் துகளின் துல்லிய இயற்கைப் பண்புகளை ஆழ்ந்து அறிவது, அதனால் இந்தப் பிரபஞ்சத் தோற்றத்தைப் பற்றி விளக்கமாக அறிவது போன்ற புதிய விபரங்களே. அவ்விதம் பெற்ற துகளின் பண்பாடுகள் துகள் பௌதிகத்தில் இறுதியாக நிலைத்துவ மாடலில் நிரப்பப் பட வேண்டிய உட்கூறா (Missing Ingredient in the Standard Model of Particle Physics) என்பது தெளிவாக்கப் படும். அல்லது ஹிக்ஸ் போஸான் துகள் புரட்சி உண்டாக்கப் போகும் ஒரு புது அதிசயமா என்பது அறியப் படும்.
துகள் பௌதிகத்தின் நிலைத்துவ மாடல் என்ன சொல்கிறது ? நாம் தோன்றக் காரணமான மூலாதார துகள்கள், பிரபஞ்சத்தில் காணப்படும் அண்ட பிண்டங்கள் உண்டாக உதவிய அடைப்படைத் துகள்கள், அவற்றுடன் பின்னிப் பிணைந்து இயக்கி வரும் அகில விசைகள் (Forces of the Universe) ஆகியவற்றைப் பற்றிக் கூறுகிறது. பிரபஞ்சத்தில் அண்ட பிண்டங்களின் இருப்பு மொத்தத்தில் 4% மட்டுமே. தற்போது கண்டுபிடிக்கப் பட்ட கடவுள் துகள் 96% மர்மாக இருக்கும் பிரபஞ்ச மீதிப் புதிரை விடுவிக்க ஒரு பாலமாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் பற்றிய ஆணித்தரமான விளக்கம் வெளிவர இன்னும் செர்ன் சோதனை விளைவுகளை ஆராய நீண்ட காலம் ஆகும் என்று அறியப் படுகிறது.
ஹிக்ஸ் போஸானை முன்மொழிந்த பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞானி பீட்டர் ஹிக்ஸ்
கடவுள் துகள் எனப்படும் ஹிக்ஸ் போஸான் அதை ஊகித்து விளக்கிய பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞானி பீட்டர் ஹிக்ஸ் பெயரைக் கொண்டது. 1964 இல் அவர் ராபர்ட் பிரௌட், பிரான்காய் எங்லெர்ட், டாம் கிப்பிள், ஹேகன், ஜெரால்டு குரல்னிக் ஆகியோரின் கருத்துக்களுடன் மூன்று வெளியீடுகள் வெளியிட்டார். அந்தக் கோட்பாடு ஹிக்ஸ் தளம், போஸான் சார்ந்த ஹிக்ஸ் யந்தரவியல் (Higgs Mechanism Related to Higgs Field & Boson) என்று அழைக்கப் பட்டது. ஹிக்ஸ் போஸான் ஒரு கனமான துகள் ஆனதால், அது செர்ன் விரைவாக்கியில் உருவானதும் உடனே சிதைந்து வேறு சிறு பரமாணுக்களாய் மாறுகிறது (It decays almost immediately into two jets of hadrons and two electrons, visible as lines.) ஹிக்ஸ் போஸான் தேடல் செர்ன் விரைவாக்கியில் 2010 ஆண்டின் ஆரம்ப காலத்தில் துவங்கி, அமெரிக்காவின் ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் டெவடிரான் விரைவாக்கியில் 2011 ஆம் ஆண்டில் அது மூடுவது வரை ஆய்வு செய்யப் பட்டது.
பரமாணுகளுக்கு நிறை தருவது (Mass) இந்த ஹிக்ஸ் போஸான். ஹிக்ஸ் தளத்தின் ஈடுபாடே (Higgs Field Interaction) அடிப்படைத் துகள்களுக்கு நிறை கொடுக்க ஏதுவாகிறது. ஓர் அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசையே அதன் மீதுள்ள பொருளுக்கு எடை கொடுப்பது போல் அதைக் கருதலாம். ஈர்ப்பு விசை பூஜியமானால் பொருளுக்கும் எடை இல்லாது போகும். ஹிக்ஸ் துகள் ஒரு போஸான் துகள். அடிப்படைத் துகள் சில இந்திய விஞ்ஞானி சத்தியேந்தர நாத் போஸ் பெயரைத் தாங்கி உள்ளன. அவர் ஐன்ஸ்டைன் காலத்தில் அவருடன் விஞ்ஞானப் பணி செய்தவர். போஸன் துகள் ஒரு தனிப் பண்பு கொண்டது. அது அதைப் போன்று ஒத்திருக்கும் பற்பல துகள்களை ஒரே இடத்தில், ஒரே குவாண்டம் நிலையில் (Quantum State) வைத்திருக்க அனுமதிக்கும். மேலும் நிலைத்துவ மாடல் விதிப்படி ஹிக்ஸ் போஸானுக்கு சுழற்சி இல்லை, நேர், எதிர் மின்னேற்றங்கள் கிடையா. நிற ஏற்றமும் இல்லை. (No Intrinic Spin, No Electrical Charge, No Color Charge)
பூர்வீக மூலத் துகள் தேடலில் நெருங்கிச் சென்ற முதல் விரைவாக்கி யந்திரம்
வெகு விரைவில் உலகப் பெரும் விரைவாக்கி புதிய அடிப்படைத் துகளைக் கண்டுபிடிக்கத் துவங்கும் நிலைக்கு வந்து விட்டதென்று ஒரு பெரும் செர்ன் விஞ்ஞானி அறிவித்தார். செர்ன் யந்திரத்தின் சமீபத்திய இயக்க முன்னேற்றம் தொடர்ந்தால், விஞ்ஞானிகள் இவ்வாண்டு வேனிற் கால முடிவுக்குள் துகள் பௌதிகத்தில் (Particle Physics) புதியதோர் திருப்பத்தை உண்டாக்குவார் என்று தெரிந்தது. அவற்றுள் முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட இருப்பவை ஏற்கனவே உள்ளதாக ஊகிக்கபட்ட இரண்டு போஸான் துகள்கள் (Boson Particles). பத்து பில்லியன் டாலர் செலவில் தயாரிக்கப் பட்டு ஆரம்பத்தில் ஹீலியம் கசிந்து பழுதுகள் நீக்கப் பட்டு முதன்முதல் 2009 நவம்பரில் செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம் செம்மையாக இயங்க ஆரம்பித்து பல பில்லியன் மோதல்களை உண்டாக்கி விட்டது. பிரென்ச்-சுவிஸ் எல்லையில் ஜெனிவாவுக்கு அருகில் 27 கி.மீ. விட்டமுள்ள வட்ட அடித்தளத்தில் இயங்கி வருகிறது செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம். அந்த உலகப் பெரும் விரைவாக்கி அணுவின் அடிப்படைத் துகள் “ஹிக்ஸ் போஸான்” என்பதை 1000 GeV (Gega-electron Volt) மின்னாற்றலில் காணலாம் என்று விஞ்ஞானிகளால் ஊகிக்கப் பட்டது.
புரோட்டான் நிறையைப் போல் ஆயிரம் மடங்கு பெரிதானது ‘ஹிக்ஸ் போஸான்’ (Higgs Boson) என்னும் ஊகிப்பு அடிப்படைத் துகள். இந்த நிறை அளவீட்டில் முதலில் உதிக்கும் புதிய துகள்கள் ‘பிரதம W போஸான்கள்’ & ‘பிரதம Z போஸான்கள்’ (W Prime Bosons & Z Prime Bosons). இவை இரண்டும் கனமான போஸான்கள்.. மெலிந்த போஸான்கள் எனப்படும் ‘W போஸான்கள்’ & ‘Z போஸான்கள்’ (W Bosons & Z Bosons) நலிந்த இயக்கப்பாடுகளுக்குப் (Weak Interactions OR Weaker Nuclear Force) பொறுப்பானவை. நான்கு அடிப்படை இயக்கப்பாடுகள் : ஈர்ப்பியல் சக்தி, மின்காந்த சக்தி, வலுத்த அணுக்கருச் சக்தி, நலிந்த அணுக்கருச் சக்தி. (Four Fundamental Interactions of Nature: Gravitation, Electromagnetism, Strong Nuclear Force & Weaker Nuclear Force).
1980 இல் W போஸான் & Z போஸான் ஆகிய இரண்டும் 100 GeV (Gega-Electron Volt) சக்தியில் பழைய செர்ன் விரைவாக்கியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. நிறை மிகையான துகள்களைப் பதிவு செய்ய அதிக சக்தி வாய்ந்த தற்போதுள்ள விரைவாக்கி யந்திரம் செர்ன் போல அமைக்க வேண்டியதாயிற்று. ஒரு சில மாதங்களில் செர்னில் 1000 GeV மின்னாற்றல் உண்டாக்க முடியும் என்று ஆக்ஸ்·போர்டு பல்கலைக் கழகத்தின் துகள் பௌதிகவாதி டாக்டர் டோனி வைட்பர்க் கூறுகிறார். செர்ன் விரைவாக்கியில் இவ்வாண்டும், அடுத்த ஆண்டும் 3.5 TeV (Tetra- Electron Volt) மின்னாற்றலில் கணை மோதல்கள் நடத்தப் படும். செர்ன் பொறியியல் நிபுணர் படிப்படியாக மின்னாற்றலை மிகையாக்கி வருவார். 18 முதல் 24 மாதங்கள் நீடிக்கப் போகும் பில்லியன் கணக்கான செர்ன் விரைவாக்க மோதல்களின் விளைவுகளை ஆராய்வதற்குச் சில ஆண்டுகள் கூட ஆகலாம் ! கடந்த மூன்று மாதங்களுக்கு முன்பு மோதல்களின் எண்ணிக்கை (10^27) (10 to the power 27). இப்போது எண்ணிக்கை (10^29). இந்த வாரத் திட்டம் (ஜூன்–ஜூலை) மோதல்கள் எண்ணிக்கை : (10^30). செர்ன் விஞ்ஞானிகளின் குறிக்கோள் திட்ட எண்ணிக்கை : (10^34) மோதல்கள். இதுவரைப் புரோட்டான் வேகத்தை ஒளி வேகத்துக்கு ஒட்டி (99.99% ஒளிவேகம்) சக்தி ஆற்றலை 7 TeV அளவு உயர்த்தி உள்ளார். முடிவான குறிக்கோள் திட்ட ஆற்றல் : 14 TeV. செர்ன் விரைவாக்கியின் முழுத் தகுதிச் சக்தியில் விநாடிக்கு 600 மில்லியன் மோதல்கள் நிகழும். அப்போது டிரில்லியன் கணக்கில் புரோட்டான்கள் விரைவாக்கி வட்டக் குழலில் விநாடிக்கு 11245 தடவை சுற்றிவரும் !
விரைவாக்கியில் பெரு வெடிப்பு இயக்கம் நுண்துகள் உளவும் கருவிகள்
ஆறு முக்கிய கருவிகளின் பெயர்கள் இவை: (CMS, Atlas, Alice, LHCb, Totem & LHCf) அவை புரியும் பணிகள் என்ன ?
1. அட்லாஸ் உளவி (ATLAS Detector – A Toroidal LHC Apparatus) : 150 அடி (46 மீடர்) நீளமுள்ள இந்தக் கருவி எல்லாவற்றிலும் பெரியது. இரண்டு கருவிகள் உள்ளன. அவை பிண்ட ஆரம்பத்தைக் காணும். புதிய பௌதிகம், பிறப் பரிமாணம் (Extra Dimension) காணும்.
2. CMS Detectors (Compact Muon Solenoid) : இதுதான் ஹிக்கிஸ் போஸான்களைத் தேடிக் கண்டுபிடிக்கும் கருவி. கரும்பிண்டத்தின் இயற்கைப் பண்பாடையும் உளவும். இது பன்முக உளவுக்குக் கருவி (Multi-Purpose Detector)
3. ALICE (A Large Ion Collider Experiment) : இது திரவப் பிண்டத்தைக் கண்டுபிடிக்கும்.
(Liquid form of Matter called Quark-Gluon Plasma that existed shortly after the Big Bang)
4. LHCb (Large Hadron Collider Beauty) : பெரு வெடிப்பில் தோன்றிச் சரிபாதி இருக்கும் பிண்டம், எதிர்ப்பிண்டம் (Matter & Anti-Matter) ஆகியவற்றைக் கண்டுபிடிப்பது. இழந்து போன எதிர்ப்பிண்டத்துக்கு என்னவாயிற்று என்று உளவு செய்யும்.
5. LHCf (Large Hadron Collider Forward) விண்வெளியில் இயற்கையாக உண்டாகும் மின்னேற்றத் துகள்கள், அகிலக் கதிர்கள் (Charged Particles & Cosmic Rays) போலி இருப்பை ஏற்படுத்தும்.
6. Totem இது புரோட்டான்கள் எவ்விதம் சிதறும் என்று கண்டு அவற்றின் நிறையை அளக்கும்.
செர்ன் விரைவாக்கி என்ன முடிவுகளைக் கண்டுள்ளது ?
செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரம் பிரபஞ்சத்தின் புதிர்களை விடுவிக்கும் நிலைக்கு நெருங்கி விட்டது என்று ஆங்கு பணி செய்யும் விஞ்ஞானிகள் கூறுகிறார். நுண்துகளுக்கு நிறை எதனால் ஏற்படுகிறது ? கடவுளின் துகள் எனப்படும் ‘ஹிக்ஸ் போஸான்’ நுண்துகளுக்கு நிறை அளிப்பது என்று முன்பே யூகிக்க பட்டதுதான். இப்போது செர்ன் விநாடிக்கு 10,000 மோதல்களை உண்டாக்குகிறது என்று பௌதிக விஞ்ஞானி ஆன்ரி கொலூட்வின் (Anderi Golutvin) குறிப்பிடுகிறார். விநாடிக்கு எத்தனை அளவு மோதல்கள் மிகையாகுமோ அத்தனை அளவு நெருக்கத்தில் “உச்ச சீரமைப்பு”, “பிண்டம்”, “ஹிக்ஸ் போஸான்” (Supersymmetry, Dark Matter, Higgs Boson) ஆகியவற்றை அடைகிறோம் என்று பேராசிரியர் ஜான் எல்லிஸ் கூறுகிறார். “செர்ன் விரைவாக்கியின் கருவி (LHCb) எதிர்ப் பிண்டத்தின் (Anti-Matter) இயற்கைப் பண்பாட்டை நுட்பமாய் நோக்கும். அதே கருவி சமீபத்தில் முதன்முதலாக “நளினி” “விபரீத அழகி” என்னும் இரண்டு பரமாணுக் களைக் (Sub-atomic Particles, Called : Charm & Strange Beauty) கண்டு பிடித்துள்ளது. “விபரீத அழகி” நுண்துகளை முதன்முதல் கண்டுபிடித்த எனது குழுவினர் பேருவகை அடைந்தனர்.
இயல் பிண்டத்தைப் (Normal Matter) போலின்றி மாறாக இயங்கும் எதிர்ப் பிண்டத்தை (Anti-Matter) அறிய நாங்கள் இந்த நுண்துகளை பயன்படுத்துவோம். ‘விபரீத அழகி’ நுண்துகளைப் பற்றி வேறு யாரும் அறியார். அதுவே செர்ன் விரைவாக்கி யந்திரத்தின் தனித்துவத்தைக் காட்டுகிறது.” என்று லிவர்பூல் பல்கலைக் கழக ஆய்வாளர், டாக்டர் தாரா ஸியர்ஸ் கூறினார். செர்ன் விரைவாக்கியின் சக்தியும், இயக்கமும் தயாராகி “ஹிக்ஸ் போஸான்” நுண்துகளைக் கண்டுபிடிக்க 2011 ஆண்டு ஆரம்ப மாதங்கள் வரை ஆகும் என்று டாக்டர் வைட்பர்க் கூறுகிறார்.
அணுகருவுக்குள் இருக்கும் புரோட்டான் மிகவும் சிக்கலான துகள். அதனுள் குவார்க்குகள், குளுவான் உள்ளன. இந்த வார முடிவில் விஞ்ஞானிகள் முதன்முதல் எதிர் எதிர் வரும் முத்திரட்சி உள்ள இரு புரோட்டான் கற்றைகளை (Two Beams Consisting Three Bunches of Protons) செர்ன் விரைவாக்கியில் மோத விட்டார். முதல் முறையாக செர்ன் படைப்புத் திறனில் இயங்கி இயல் அடர்த்தியில் (Normal Intensity) இம்மூன்று திரட்சிகளும் இருந்தன. ஆதாவது ஒவ்வொரு திரட்சியிலும் 100 பில்லியன் புரோட்டான்கள் உச்ச அளவில் ஏவப்பட்டன.
இப்போது பாதி அளவுத் தீவிரத் திறனில்தான் (7 TeV) செர்ன் இயங்கியுள்ளது. ஒவ்வொரு கற்றையும் முழுத் திறமையில் (14 TeV) இயங்க 2013 ஆண்டில்தான் முடிவான சோதனையாக இருக்கும். முடிவான குறிக்கோள் திட்டம் 2808 திரட்சிகளை ஒரு கற்றைக்குள் உண்டாக்குவது. அது 2016 ஆண்டில்தான் நிகழும் என்று நம்பப் படுகிறது. புரோட்டான்கள் ஓடிச் சென்று மோதிக் கொள்ளும் வட்ட வளைக் குழலில் நான்கு பெரிய சோதனை நிகழ்த்திப் பிரபஞ்ச மர்மத்தின் புதிய பௌதிகப் படிக்க நான்கு கருவிகள் [Compact Muon Solenoid (CMS), (Atlas, Alice, LHCb] அமைக்கப் பட்டுள்ளன. இந்தக் கருவிகளின் விளைவுகளை ஆராயும் தலைமைத் திட்ட விஞ்ஞானி : டாக்டர் கொலூட்வின். கற்றையில் திரட்சிகள் கூடும் போது விஞ்ஞானிகள் ஒரு சிறு கருந்துளை (Mini Black Hole) தோன்றுவதை எதிர்பார்க்க லாம் ! “செர்ன் விரைவாக்கியில் கருந்துளைகளை நாங்கள் படைக்க முடிந்தால் அது பேருவகை அளிக்கும் எங்களுக்கு”, என்று பௌதிகப் பேராசிரியர் ஜான் எல்லிஸ் கூறுகிறார்.
இத்தாலிய விஞ்ஞானி வெளியிட்ட ‘கடவுள் துகள்’ கண்டுபிடிப்பு வதந்தி
2010 ஜூலை 12 இல் இத்தாலியின் படோவா பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த பௌதிக விஞ்ஞானி தாமஸோ தோரிகோ (Tommaso Dorigo, University of Padova) இரண்டு மூலாதாரத் தகவல் வழியாக தன் காதில் விழுந்த வதந்திச் செய்தியைத் தன் வலை இதழில் குறிப்பிட்டு எழுதினார். அதாவது சிகாகோவில் இருக்கும் ·பெர்மி ஆய்வகத்தின் டெவடிரான் உடைப்பியில் (Fermilab’s Tevatron Collider) செய்த சோதனையில் முதன்முதலாக உற்பத்தியான ஓர் “எளிய ஹிக்ஸ் போஸான்” துகளுக்குச் (Light Higgs Boson) சான்று உள்ளதை வெளியிடப் போவதாக அறிந்தாராம். இதை வெறும் வதந்தி என்று ஒதுக்கியவர் சிலர். அடுத்துக் ‘கடவுள் துகள்’ கண்டுபிடிப்பைப் பற்றி ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் நிபுணரோ, செர்ன் விரைவாக்கி (CERN Accelerator) விஞ்ஞானிகளோ வெளியிடப் போவதைப் பலர் எதிர்பார்த்திருக்கிறார். ஆனால் எவ்வித ஆதாரமின்றி, நிரூபணம் இல்லாமல் இப்படி ஒரு விஞ்ஞான வதந்தி ஒரு பெரும் இத்தாலிய பௌதிக நிபுணர் மூலம் வெளியானதில் சிறிதளவு மெய்ப்பாடும் இருக்கிறது.
பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ந்து ஒரு சில விநாடிகளில் தோன்றிய கனநிறைத் துகள்களில் “ஹிக்ஸ் போஸான்” என்பது ஒன்று என்னும் அழுத்தமான யூகம் விஞ்ஞானிகளிடையே நிலவி யுள்ளது. அதனால் அது “கடவுள் துகள்” என்றும் பலரால் மதிக்கப் படுகிறது.
ஐரோப்பாவில் உலகப் பெரும் செர்ன் விரைவாக்கியிலும் புரோட்டான் கணைகளை ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய வேகத்தில் மோத விட்டு விஞ்ஞானிகள் இதே “ஹிக்ஸ் போஸானைக்” காணத்தான் துடித்துக் கொண்டிருக்கிறார். ஃபெர்மி ஆய்வக விஞ்ஞானிகள் “எளிய நிறை ஹிக்ஸ் போஸானை” முதன்முதலில் கண்டு விட்டார் என்னும் செய்தி செர்ன் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஓர் அதிர்ச்சியைக் கொடுத்திருக்க வேண்டும் !
ஆனால் ஃபெர்மி ஆய்வகம் தனது புதுக் கண்டுபிடிப்புப் பற்றி வெளிப்படையாக எந்த அறிவிப்பும் இதுவரைச் செய்ய வில்லை. எளிய நிறை ஹிக்ஸ் போஸானை ஃபெர்மி விஞ்ஞானிகள் டெவடிரான் விரைவாக்கிச் சோதனையில் உற்பத்தி செய்ததை மட்டும் மறுக்கவில்லை. ஆனால் ஹிக்ஸ் போஸான் உற்பத்திச் சோதனையில் தாமொரு முன்னேற்றைப் புரிந்துள்ளதாக அறிவித்தார். அதாவது 50-50 வாய்ப்பு முறையில் இந்த ஆண்டு (2010) முடிவுக்குள் அல்லது 2011 ஆண்டு துவக்கத்துக்குள் ஹிக்ஸ் போஸான் இருப்பை அழுத்தமாக வெளியிடத் தகுந்த அளவு தகவல் சான்றுகளோடு வருவோம் என்று அறிவித்தனர்.
ஃபெர்மி ஆய்வக டெவடிரான் உடைப்பியின் மகத்தான சாதனைகள்
1983 இல் சிகாகோ அருகில் (Batavia, Illinois, USA) 120 மில்லியன் டாலர் செலவில் கட்டி முடிக்கப் பட்ட டெவடிரான் விரைவாக்கி (1994-1999) இல் 290 மில்லியன் டாலர் நிதிச் செலவில் அடுத்தடுத்து மேம்படுத்தப் பட்டது. 1995 இல் அதன் நிபுணர்கள் (CDF & DZero Experiment Collaborators) முதன்முதல் “மேல் குவார்க்” (Top Quark) அடிப்படைத் துகளை உற்பத்தி செய்து கண்டுபிடித்தார் ! அடுத்து 2007 இல் மேல் குவார்க்கின் நிறையை 1% துல்லிமத்தில் அளந்தார். 2006 ஆம் ஆண்டில் இருவித “சிக்மா பரியானைக்” (Two Types of Sigma Baryon) கண்டுபிடித்தார். 2007 ஆம் ஆண்டில் செய்த சோதனையில் (DZero Experiment) புதுவித பரியான் (Xi Baryon) ஒன்றைக் கண்டுபிடித்தார். 2008 இல் அதே சோதனையில் மீண்டும் வேறு வித பாரியானைக் (Double Strange Omega Baryon) கண்டுபிடித்தார்.
அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையகத்தைச் சேர்ந்த ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானிகள் (US Dept of Energy, Fermilab Scientists) செய்த இரண்டு புரோட்டான் உடைப்புச் சோதனைகளில் (CDF & DZero Collider Experiments) கீழ்க்காணும் விளைவுகள் நிகழ்ந்தன. இந்தச் சோதனைகள் 158 முதல் 175 GeV/C2 வரை நிறையுள்ள ஹிக்ஸ் போஸான் துகள்களைத் தவிர்த்து விட்டன. துகள் பௌதிக நிலவர மாதிரிப்படி (Standard Model of Particle Physics) ஹிக்ஸ் போஸானின் நிறை 114 முதல் 185 GeV/C2 முடிய இடைப்பட்டு இருக்க வேண்டும். (ஒப்பீடாகச் சொல்லப் போனால் நிறை 100 GeV/C2 அளவு என்பது 107 மடங்கு புரோட்டான் நிறைக்குச் சமமாகும்). இந்த விஞ்ஞான விளைவுகள் யாவும் ஜூலை 22-28, 2010 தேதிகளில் பாரிசில் நடந்த அகில நாட்டு உயர் சக்திப் பௌதிகப் பேரவையில் (International Conference on High Energy Physics (ICHEP-2010) விவாதிக்கப் பட்டன. அப்போது இத்தாலிய விஞ்ஞானி எழுதிய ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்பு வதந்தி பொய்யானது என்று கூறப்பட்டது !
வியக்கத் தக்க முறையில் பூமியில் ஏற்படும் பூகம்பங்களை உளவி எச்சரிக்கை செய்துள்ளது டெவடிரான் விரைவாக்கி ! அதனுடைய அடித்தளக் காந்தங்கள் மிக்கக் கூர்மையானவை. ஆயிரக் கணக்கான மைல் தூரத்தில் மிகச் சிறிய நிலநடுக்கம் ஏற்பட்டாலும் அதை உணர்ந்தறியும் வல்லமை படைத்தவை டெவடிரான் மின் காந்தங்கள் ! 2004 இல் இந்து மாக்கடலில் எழுந்த அசுரப் பூகம்பத்தையும், சுனாமியையும் உளவி அறிந்தது. மறுபடியும் சுமாத்ராவில் 2005 இல் நேர்ந்த கடல் பூகம்பம், 2007 இல் நியூ ஸீலாந்தில் கிஸ்போர்ன் நிலநடுக்கம் (Gisborne Earthquake), 2010 ஹெய்தி பூகம்பம், 2010 சில்லியின் நிலநடுக்கம் ஆகியவற்றை டெவடிரான் கண்டுபிடித்து அறிவித்தது.
ஃபெர்மி ஆய்வகத்தின் ‘கடவுள் துகள்’ கண்டுபிடிப்பு
இத்தாலிய விஞ்ஞானி பேராசிரியர் தாமஸோ தோரிகோ சொல்லிய தகவலை நம்பினால் அது “முச்சிக்மா முத்திரையாக” (Three Sigma Signature) எடுத்துக் கொள்ளப்படலாம். அதன் அர்த்தம் என்ன வென்றால் புள்ளி விபரப்படி 99.7% அந்தக் கூற்று மெய்யானது என்பதே. உலகக் கண்கள் ஐரோப்பாவின் செர்ன் பரமாணு உடைப்பி மீது விழுவதால், அதுதான் ஹிக்ஸ் போஸானை முதலில் கண்டுபிடிக்கும் என்னும் கருத்து இப்போது மாறி விட்டது. கடந்த 27 ஆண்டு களாக (1983-2010) அடுத்தடுத்து சிகாகோ டெவடிரான் செம்மையாக்கப் பட்டு மேன்மைப் படுத்தப் பட்டுள்ளது. ஃபெர்மி ஆய்வகம் டெவடிரான் விரைவாக்கி மூலம் ஒரு குவார்க்கையும், நான்கு வித பாரியான்களை இதுவரை உற்பத்தி செய்து நிரூபித்துள்ளது. எளிய ஹிக்ஸ் போஸான் ஒன்றை முதன் முதலில் உற்பத்தி செய்து காட்டி, ஃபெர்மி ஆய்வகம் அற்புதக் “கடவுள் துகளைக்” காணும் காலம் நெருங்கியது என்பதே இந்த இத்தாலிய விஞ்ஞானியின் தகவலுக்கு உறுதி அளிக்கிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் துகளே கடைசித் துகளாக துகள் பௌதிகத்தின் நிலவர மாடலாகக் (The Standard Model of Particle Physics) கருதப் படுகிறது. கடவுள் துகள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டதால், நிலவர மாடல் உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளது. அப்படி இல்லாவிட்டால் பழைய துகள் நியதிகள் மீளாய்வு செய்யப் படவேண்டும். 2012 ஜுலை 6 ஆம் தேதி செர்ன் விரைவாக்கி துகள் விஞ்ஞானிகள் ஹிக்ஸ் போஸான் போன்ற ஒரு கனத்துகளைக் கண்டுபிடித்து விட்டதாக அறிவித்து இருக்கிறார். இது ஆரம்ப நிலை விளைவின் முடிவு மட்டுமே. இன்னும் ஏராளமான செர்ன் விரைவாக்கியின் சோதனை விளைவுகள் ஆராயப் பட வேண்டும். கண்டுபிடித்த துவக்க நிலை கடவுள் துகளின் தடத்தை வைத்து, அது ஹிக்ஸ் போஸானாகத் தான் இருக்க வேண்டும் என்று துகள் விஞ்ஞானிகள் அழுத்தமாக நம்புகிறார்.
“டாலமி [Ptolemy] ஒரு பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கினார்! அது ஈராயிரம் ஆண்டுகள் நீடித்தன! நியூட்டன் ஒரு பிரபஞ்சத்தைக் கண்டுபிடித்தார்! அது இரு நூறாண்டுகள் நீடித்தன! இப்போது டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன் ஒரு புதிய பிரபஞ்சத்தைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்! அது எத்தனை ஆண்டுகளுக்கு நீடிக்கும் என்று யாருக்கும் தெரியாது!”
ஜார்ஜ் பெர்னாட் ஷா (1856-1950)
“ஒப்பற்ற உன்னத விஞ்ஞானி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் விஞ்ஞானம் செழித்து மேம்பட்ட நூற்றாண்டில் வாழ்ந்தவர்! அணுகுண்டு ஆக்கம், பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு, ஒளித்துகள் பௌதிகம், [Quantum Physics] மின்னியல் துறை [Electronics] ஆகியவற்றில் அவர் கைத்தடம் படாத பகுதியே யில்லை!”
ஃபெரடரிக் கோல்டன் [Frederic Golden]
“கற்கால மனிதன் முதலில் தீயைக் கண்டு பிடித்த பிறகு, அணுசக்தி பூமியிலே படைக்கப் பட்ட ஒரு புரட்சிகரமான பூத சக்தி என்று சொல்கிறேன்”
“மூன்றாம் உலகப் போர் மூண்டால் எந்த விதமான ஆயுதங்கள் பயன்படுத்தப்படும் என்பதை நானறியேன்! ஆனால் நான்காம் உலகப் போரில் கற்களும், கைத்தடிகளும் மட்டுமே உபயோகப்படும் என்று தெரிகிறது, எனக்கு!”
“கற்பனா சக்தி கற்ற அறிவை விட முக்கியமானது! ஏனெனில் கற்றது வரையறைக்கு உட்பட்டது! ஆனால் கற்பனை ஆற்றல் பூகோளத்தையே சுற்றும் தன்மை யுடையது!”
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)
“நாம் கண்ட கனவு ஒன்று நிஜமாகிப் போனதாகத் தெரிகிறது, எனக்கு. மெய்யாக நாம் அண்டக் கோள்களுக்குப் பயணம் செய்யப் போகிறோம்.”
கார்ல் சேகன் (1934-1996)
“சக்தி எல்லை அற்றது! முடிவற்றது!
சக்தி வெள்ளத்திலே ஞாயிறு ஒரு குமிழி!
சக்தி கூட்டுவது! பிணைப்பது, கலப்பது, வீசுவது,
ஓட்டுவது, சுழற்றவது, சிதறடிப்பது, நிறுத்துவது.
ஒன்றாக்குவது, பலவாக்குவது, குளிர் தருவது.
அனல் தருவது, கொதிப்புத் தருவது,
ஆற்றுவது, எழுச்சி தருவது.
சக்தியே முதற் பொருள்!
வடிவம் மாறினும்,
சக்தி மாறுவ தில்லை
தோற்றம் பல, சக்தி ஒன்றே !
பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞான மேதை ஐஸக் நியூட்டனுக்குப் பிறகு, பிரபஞ்சத்தைப் பற்றியும், அண்டங்களின் ஈர்ப்பியல் பற்றியும், பிண்ட-சக்தி பிணைப்பு பற்றியும், காலம்-வெளிச் சார்பு பற்றியும் கணித வடிவத்தில் தெளிவாகப் படைத்துக் காட்டி உலக விஞ்ஞானிகளின் உன்னத விஞ்ஞானியாய்ப் போற்றப்படுபவர், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன். நியூட்டன் விளக்கிய மட்டநிலை ஈர்ப்பியலை, வட்டக்குழி வளைவாக்கிச் செம்மைப் படுத்தினார்! பிண்டம், சக்தி [Matter & Energy] ஆகியவற்றுக்கும், ஒளியின் வேகத்துக்கும் உள்ள எளிய ஆனால் புரட்சிகரமான உடன்பாட்டை [E=mc^2] முதன்முதல் எடுத்துக் காட்டினார். 1905 இல் ஐன்ஸ்டைன் ஒளியானது அலை வடிவத்தில் மட்டுமே உலவுகிறது என்னும் கோட்பாடைப் புறக்கணித்து, துகள், துகளாய் [Quanta (ஒளித்துகள்)] பயணிக்கிறது என்னும் புதியதோர் கொள்கையைத் தெரிவித்தார்! அதுவே, “ஒளித்துகள் யந்திரவியல்” [Quantum Mechanics] வளர்ச்சிக்கு வழி அமைத்து, ஐன்ஸ்டைனுக்கு நோபெல் பரிசையும் அளிக்க வழிவகுத்தது!
1905 ஆம் ஆண்டில் நியூட்டனின் கூற்றான தனித்துவக் காலத்தைக் [Absolute Time] தகர்த்துத் தள்ளி, ஒரு ராக்கெட்டில் விரைவாகப் போகும் கடிகாரத்தின் வினாடித் துடிப்புகள் மெதுவாக அடிப்பவை என்று எடுத்துக் காட்டினார். அதுவே அவரது சிறப்பு ஒப்பியல் நியதியின் [Special Theory of Relativity] ஒரு சாரமாயிற்று. அதே கோட்பாட்டில் பளு என்பது சக்தியின் உறைவிடம் [Mass is frozen Energy] என்னும் அற்புதமான பளு-சக்தி சமன்பாட்டை ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கி உலக விஞ்ஞானிகளை விந்தையில் மூழ்க்கினார்! அவ்விதியே இரண்டாம் உலகப் போரில் அணு ஆயுத உற்பத்திக்கு விதையிட்டு, உலக நாடுகளில் அணு மின்சக்தி நிலையங்கள் கட்டவும் அடித்தளமிட்டது! நூறாண்டுகள் கடந்த பிறகும், ஐன்ஸ்டைன் விஞ்ஞானப் படைப்புகள் புறக்கணிக்கப் பட்டுத் துருப்பிடித்துப் போகாமல், ஒளிமயமாக மெருகேற்றப்பட்டு 21 ஆம் நூற்றாண்டிலும் பன்மடங்காய்ப் பெருகிக் கொண்டிருக்கிறது!
ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி
2004 ஏப்ரல் 20 ஆம் தேதி நாசா 700 மில்லியன் டாலர் [Gravity Probe-B] விண்ணுளவியை போயிங் டெல்டா-2 ராக்கெட் மூலமாகப் பூமியை 400 மைல் உயரத்தில் சுற்றிவர அனுப்பியது. அந்த விண்ணுளவி ஓராண்டுகள் பூமியைச் சுற்றி ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க ஆய்வுகள் புரியும். உளவி-B ஐன்ஸ்டைன் புதிய விளக்கம் தந்த வெளி, காலம் [Space, Time] ஆகியவற்றைச் சோதிப்பதுடன், அவற்றைப் புவியீர்ப்பு ஆற்றல் எவ்விதம் திரிபு செய்கிறது என்றும் உளவு செய்யும். ஐன்ஸ்டைன் கோட்பாடுகளின் இரண்டு பரிமாணங்களை உறுதிப்பாடு செய்ய நான்கு உருண்டைகள் கொண்டு சுற்றும் ஓர் ஆழி மிதப்பி [Gyroscope] விண்ணுளவியில் இயங்கி வருகிறது! உளவி யானது ஒரு வழிகாட்டி விண்மீனை [Guide Star IM Pegasi] நோக்கித் தன்னை நேர்ப்படுத்திக் கொண்டு, காலம் வெளித் திரிபுகளைப் பதிவு செய்யும். ஓராண்டுகளாக ஆழிக் குண்டுகளின் சுற்றச்சுகள் [Spin Axes] எவ்விதம் நகர்ச்சி ஆகியுள்ளன வென்று பதிவு செய்யப்படும்.
ஈர்ப்பியல் பி-உளவி [Gravity Probe-B] என்பது என்ன? அமெரிக்காவின் ஸ்டான்ஃபோர்டு பல்கலைக் கழகத்தின் [Stanford University] பௌதிக விஞ்ஞானிகளும், பொறிநுணுக்காளரும் சேர்ந்து பூமியைச் சுற்றிவரும் ஒரு விண்ணுளவி மூலமாக நுணுக்க முறையில், ஐன்ஸ்டைன் வெளியிட்ட கால, வெளிப் பரிமாணத்தைச் சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்பியல் தத்துவத்தை நிரூபிக்க சுமார் ஈராண்டுகளாகப் பெரு முயற்சி செய்து வருகிறார்கள். அதைச் செய்து கொண்டிருக்கும் அண்டவெளிக் கருவிதான், ஈர்ப்பியல் விண்ணுளவி-பி. அக்கருவி 2004 ஆண்டு முதல் பூமியைச் சுற்றிவந்து அப்பணியைச் செய்து வருகிறது! விண்ணுளவி-பி என்பது ஈர்ப்பியல் பண்பின் பரிமாணங்களான காலம், வெளி ஆகியவற்றைப் பதிவு செய்யும் சார்பு நிலை சுற்றாழி மிதப்பி [Relativity Gyroscope]. அக்கருவியின் உபகரணங்களைப் படைத்தவர் நாசா, ஸ்டான்ஃபோர்டு நிபுணர்கள்.
பூகோளத்தை 400 மைல் உயரத்தில், துருவங்களுக்கு நேர் மேலே வட்டவீதியில் சுற்றிவரும் ஒரு விண்சிமிழில் அமைக்கப் பட்டுள்ள நான்கு கோள மிதப்பிகளின் மிக நுண்ணிய கோணத் திரிபுகளை உளவித் துல்லியமாகப் பதிவு செய்ய வேண்டும். நான்கு கோளங்கள் ஆடும் அந்த மிதப்பி எந்த விதத் தடையும் இன்றி இயங்குவதால், ஏறக்குறைய பரிபூரணமாக கால வெளி மாறுதல்களை நுகர்ந்து அளந்து விடும் தகுதி பெற்றது. உருளும் அந்த நான்கு கோளங்கள் எவ்விதம் காலமும் வெளியும் பூமியின் இருக்கையால் வளைவு படுகின்றன என்பதைத் துல்லியமாக அளக்கும். மேலும் பூமியின் சுழற்சியால் அதன் அருகே காலமும், வெளியும் எப்படி அழுத்தமாகப் பாதிக்கப் படுகின்றன வென்றும் அவை கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்யும். பூமியின் ஈர்ப்பியலால் ஏற்படும் இந்த கால, வெளி மாறுபாடுகள் மிகவும் சிறிதானாலும், அவற்றின் பாதிப்புகள் பிரபஞ்ச அமைப்பிலும், பிண்டத்தின் இருக்கையிலும் பெருத்த மாற்றங்களை உண்டாக்க வல்லவை. நாசா எடுத்துக் கொண்ட ஆய்வுத் திட்டங்களில் விண்ணுளவி-பி ஆராய்ச்சியே மிக்க ஆழமாக உளவும், ஒரு நுணுக்கமான விஞ்ஞானத் தேடலாகக் கருதப் படுகிறது!
நூறாண்டுகளில் சோதிக்கப் படாத ஐன்ஸ்டைன் நியதிகள்
ஐன்ஸ்டைன் நாம் இதுவரை காலம், வெளி, பிரபஞ்சம் மீது தீர்மானமாகக் கொண்டிருந்த கோட்பாடுகளை மாற்றி விட்டிருந்தார்! அவருடைய அடிப்படைக் கொள்கைகள் அநேகம், மற்ற நவீனப் பௌதிகக் கோட்பாடுகளுக்கு முரணாக இன்னும் நிரூபிக்கப் படாமலே உலவி வருகின்றன. எண்பது ஆண்டுகள் கடந்து போயினும், ஏன் ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி சோதிக்கப் படவேண்டும் என்ற கேள்வி எழுந்து விட்டது! மனிதரின் அரிய மூளை காலம், வெளி, ஈர்ப்பியல், ஒளி ஆகியவை ஒப்பற்ற முறையில் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கங்களில் பின்னி யிருப்பதை யாரும் இதுவரைச் சோதித்து நிலைநாட்ட வில்லை! பிரபஞ்சத்தில் புதிரான, விந்தையான “ஈர்ப்புக் கிணறுகள்” எனப்படும் கருங்குழிகள் [Black Holes] உள்ளதை யாரும் சோதித்து அறியவில்லை! பிரபஞ்சம் சுருங்கிச் சிறுக்காமல் ஈர்ப்பியல் விதிக்கு மாறாகக் காற்றுப் பலூன் போல் உப்பி விரிந்து கொண்டே போவதை யாரும் இதுவரை நிரூபிக்க வில்லை! மேலும் ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி மற்ற பௌதிக விதிகளோடு ஒத்துப் போகவில்லை! அது தனது விதிச் சட்டத்திலும் முரண்பாடுகளை உண்டாக்கி விட்டுள்ளது! விஞ்ஞான மேதையான ஐன்ஸ்டைனும் தான் கணித்த நியதியின் அமைப்பில் திருப்தி அடையாமல் திண்டாடினார்! ஐன்ஸ்டைன் வாழ்வின் அந்திமக் காலத்தில் அநேக ஆண்டுகள், அவரது நியதியை நீடிப்பு செய்து மின்காந்தவியல் [Electromagnetism] போன்ற மற்ற பௌதிகக் கிளைகளோடு பின்னிக் கொள்ளும் மகத்தான ஓர் ஐக்கிய புலக் கோட்பாடை [Unified Field Theory] உருவாக்க முயன்று வெற்றி அடையாமல் மனமுடைந்து போனார்!
நிரூபிக்கப்பட்ட ஒப்பற்ற பிண்ட-சக்தி சமன்பாடு
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் 1905 ஆம் ஆண்டிலேயே, பிண்டத்தைச் [Matter] சக்தியாக மாற்றலாம் என்று முதன் முதல் கணித மூலமாகவே ஒரு மாபெரும் மெய்ப்பாட்டைக் கணித்துக் காட்டினார்! ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய “பளு-சக்தி சமன்பாட்டை” [Mass Energy Equation] நாற்பது ஆண்டுகள் கழித்து அமெரிக்காவில் நியூ மெக்ஸிகோ, லாஸ் அலமாஸில் அணு ஆயுத விஞ்ஞானிகள், ராபர்ட் ஓப்பன்ஹைமர் தலைமையில் 1945 இல் முதன்முதலாகச் செயற்கை முறையில் செய்து நிரூபித்தார்கள்! ஆனால் அவரது ஒப்பற்ற நியதியைப் பரிதியும், அண்ட வெளியில் எண்ணற்ற சுயஒளி விண்மீன்களும் கோடான கோடி ஆண்டுகளாய் மெய்ப்பித்து வருகின்றன! அணுகுண்டு 1945 ஆண்டில் வெடித்த போது, “கற்கால மனிதன் முதலில் தீயைக் கண்டு பிடித்த பிறகு, பூமியிலே படைக்கப் பட்ட ஒரு புரட்சிகரமான பூத சக்தி” என்று அணுசக்தியைப் பற்றி ஐன்ஸ்டைன் கூறினார். பொருளும் சக்தியும் ஒன்று. பொருளிலிருந்து சக்தியையும், சக்தியினால் பொருளையும் ஆக்கலாம் என்பதை, அவர் தன் 26 ஆம் வயதில் ஆக்கிய “சிறப்பு ஒப்பியல் நியதி” [Special Theory of Relativity] கூறுகிறது. ஒப்பியல் நியதி பளு [Mass] சார்புநிலை கொண்டுள்ள தென்று கூறுகிறது. அதாவது ஓர் அண்டத்தின் வேகம் அதிகரிக்கும் போது, அதன் பளுவும் மிகையாகிறது. அதுபோல், அண்டத்தின் சக்தி மாறுபட்டால், அதன் பளுவும் அதற்கேற்பக் கூடிக் குறைகிறது!
பாரிஸில் ஆராய்ச்சி செய்து வந்த நோபெல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானத் தம்பதிகள், மேரி கியூரி [Marie Curie] (1867-1934), பியரி கியூரி [Pierre Curie] (1959-1906) ஆகியோர் கண்டுபிடித்த ரேடியம் [Radium], பொலோனியம் [Polonium] உலோகங்கள் இரண்டும் வீரிய கதிரியக்கம் [Radioactivity] உடையவை. அந்த கன மூலகங்களின் [Heavy Elements] அணுக்கரு [Nucleus] இயற்கையில் தானாகவே பிளவுபட்டுச் சிதைந்து [Spontaneous Disintegration], அவற்றிலிருந்து ஆல்ஃபா, பீட்டாவுடன் வீரியமும் வெப்பமும் மிக்க காமாக் கதிர்கள் [Alpha, Beta, Gamma Rays], தொடர்ந்து வெளியேறிக் கொண்டேஇருக்கின்றன. ஐன்ஸ்டைன் பளு சக்தி சமன்பாடு மூலம் ரேடியம் பொலோனியம் அணுக்கருவிலிருந்து வெளியாகும் வெப்ப சக்தியைத் துள்ளியமாகக் கணக்கிட்டு விடலாம். யுரேனியம் [Uranium235], புளுட்டோனியம் [Plutonium239] போன்ற கனமான உலோகங்களின் அணுக்கருவை நியூட்ரான் கணைகள் தாக்கிப் பிளக்கும் போது எழுவது, “பிளவு சக்தி”. அவ்விதம் வெளியாகும் வெப்பசக்தி அளவையும் ஐன்ஸ்டைன் பளு-சக்தி சமன்பாடு மூலம் கணக்கிட்டு விடலாம்!
ஹைடிரஜன், டியூட்டிரியம், டிரிடியம், லிதியம் போன்ற எளிய மூலகங்களின் [Light Elements] அணுக்கருவைப் பேரளவு உஷ்ணத்தில் பிழம்பாக்கிப் பிணைத்தால் வெளிவருவது, “பிணைவு சக்தி”. பரிதியில் பில்லியன் ஆண்டுகளாக ஹைடிரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து பேரளவு பிணைவு சக்தி உண்டாகி வருகிறது. அணுக்கருப் பிளவு இயக்கத்தில் [Nuclear Fission] கனப் பிண்டம் [Matter] உடைக்கப் பட்டு, முடிவில் சிறிய அணுக்கரு விளைவுப் பண்டங்கள் [Fission Products] பிறக்கின்றன. அணுக்கரு பிணைவு இயக்கத்தில் [Nuclear Fusion] எளிய பிண்டங்கள் இணைந்து முடிவில் பெரிய அணுக்கருப் பண்டம் உருவாகிறது. இரண்டு அணுக்கரு இயக்கச் சமன்பாடுகளிலும் இறுதியாக மொத்தத்தில் “பளு இழப்பு” [Mass Defect] நேர்ந்து, அதற்குச் சமமான சக்தி வெளியாகிறது. இதுதான் “இணைப்பு சக்தி” [Binding Energy] என்று அணுக்கரு பௌதிகத்தில் கூறப் படுகிறது. பளுயிழப்பு நிறையை ஒளி வேகத்தோடு இரண்டு முறை அடுத்து அடுத்துப் பெருக்கினால் சக்தியின் அளவைக் கணக்கிட்டு விடலாம். அந்தச் சமன்பாட்டின்படி ஒரு பவுண்டு யுரேனியம்235 அணுக்கரு பிளவு பட்டால், சுமார் 11,000 MW வெப்ப சக்தி ஒரு மணி நேரத்தில் வெளியாகும்!
ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய பொது ஒப்பியல் நியதி
பொது ஒப்பியல் நியதி பிரபஞ்சத்தின் அமைப்பு எத்தகையது என்று ஆய்வு செய்கிறது. ஐன்ஸ்டைன் தனித்துவ, நிலைமாறாத [Absolute] அகிலத்தையோ, காலத்தையோ ஒப்புக் கொள்ளாமல் சில விஞ்ஞானிகள் ஒதுக்கித் தள்ளினார்! நோக்காளன் [Observer] அளக்கும் காலமும், வெளியும் அவன் நகர்ச்சியை [Motion] ஒட்டிய ஒப்பியல்பு உடையவை! ஆகவே நீளமும், காலமும் தனித்துவம் இஇழந்து விட்டன! அவை இரண்டும் அண்டத்தின் அசைவு அல்லது நோக்குபவன் நகர்ச்சியைச் சார்ந்த ஒப்பியல் பரிமாணங்களாய் ஆகிவிட்டன. வேகம் மிகுந்தால் ஒன்றின் நீளம் குன்றுகிறது; காலக் கடிகாரம் மெதுவாகச் செல்கிறது! விண்வெளியின் வடிவம் சதுரப் பட்டகமா [Cubical]? அல்லது நீண்ட கோளமா? ஒரு வேளை அது கோளக் கூண்டா? அல்லது அது ஓர் எல்லையற்ற தொடர்ச்சியா [Unbounded Infinity]?
விண்வெளியை ஒரு மாளிகை வடிவாகவோ, கோள உருவாகவோ முப்புற அங்களவுகளால் [Three Dimensional] கற்பனை செய்ய முடியாது. ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி அது நாற்புற அங்களவு [Four Dimensional] கொண்டது. அண்ட வெளியின் நான்காம் அங்களவு [Fourth Dimension], காலம் [Time]. கோடான கோடி அண்ட கோளங்களையும், ஒளிமயப் பரிதிகளையும் [Galaxies] பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ளதால், விண்வெளி வளைந்து வளைந்து, கோணிப் போய் [Curved & Distorted] விரிந்து கொண்டே போகிறது! விண்வெளியில் நகரும் அண்டக் கோள்களின் ஈர்ப்பியலால் ஒளியின் பாதை பாதிக்கப் படுகிறது. நீண்ட தூரத்தில் பயணம் செய்யும் ஒளி, அண்டத்தின் அருகே அதன் ஈர்ப்பு மண்டலத்தில் நுழையும் போது, நேர் கோட்டில் செல்லாது வளைந்தே செல்கிறது. தொலைவிலிருந்து வரும் விண்மீனின் ஒளி சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தின் அருகே சென்றால், அது உட்புறமாக சூரிய மையத்தை நோக்கி, நேர்வளைவு அல்லது குவிவளைவில் [Positive Curve] வளைகிறது. ஒளியானது சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தை நெருங்கும் போது, மையத்திற்கு எதிராக வெளிப் புறத்தை நோக்கி, எதிர்வளைவு அல்லது விரிவளைவில் [Negative Curve] திரிபாவ தில்லை!
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்
“எனது ஒப்பியல் நியதி மெய்யென்று நிரூபிக்கப் பட்டால், ஜெர்மெனி என்னை ஜெர்மானியன் என்று பாராட்டும். பிரான்ஸ் என்னை உலகப் பிரமுகன் என்று போற்றி முழக்கும். நியதி பிழையானது என்று நிரூபண மானால், பிரான்ஸ் என்னை ஜெர்மானியன் என்று ஏசும்! ஜெர்மெனி என்னை யூதன் என்று எள்ளி நகையாடும்! “
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)
“நமது வலுவற்ற நெஞ்சம் உணரும்படி, மெய்ப்பொருள் ஞானத்தைத் தெளிவு படுத்தும், ஓர் உன்னத தெய்வீகத்தைப் பணிவுடன் மதிப்பதுதான் என் மதம். அறிவினால் அளந்தறிய முடியாத பிரம்மாண்டமான பிரபஞ்சத்தை உண்டாக்கிய ஓர் உயர்ந்த சக்தி எங்கும் நுட்ப விளக்கங்களில் பரவி யிருப்பதை ஆழ்ந்துணரும் உறுதிதான், என் கடவுள் சிந்தனையை உருவாக்குகிறது. ‘
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்
“ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி தற்கால மானிட ஞானத்தில் உதயமான ஒரு மாபெரும் சித்தாந்தச் சாதனை. “
பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல் (1872-1970)
‘விண்டுரைக்க அறிய அரியதாய்,
விரிந்த வானவெளி யென நின்றனை!
அண்ட கோடிகள் வானில் அமைத்தனை!
அவற்றில் எண்ணற்ற வேகம் சமைத்தனை!
மண்டலத்தை அணுவணு வாக்கினால் வருவது எத்தனை,
அத்தனை யோசனை தூரம் அவற்றிடை வைத்தனை!
பரிதி என்னும் பொருளிடை ஏய்ந்தனை!
பரவும் வெய்ய கதிரெனக் காய்ந்தனை!
வாயு வாகி வெளியை அளந்தனை!
விண்ணை அளக்கும் விரிவே சக்தி! ‘
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த ‘ஒப்பியல் நியதி ‘ [Theory of Relativity] அகில வெளி, காலம், பிண்டம், சக்தி [Space, Time, Matter, Energy] ஆகிய எளிய மெய்ப்பாடுகளை அடிப்படையாக் கொண்டு எழுதப் பட்டது! புது பெளதிகத் தத்துவமான அவரது நியதியைப் பலர் முதலில் ஒப்புக் கொள்ள வில்லை! ஆரம்பத்தில் பலருக்குப் புரிய வில்லை! ஆதலால் பலர் நியதியை எதிர்த்து வாதாடினர்! மானிடச் சிந்தனை யூகித்த மாபெரும் எழிற் படைப்பு, அவ்வரிய ‘ஒப்பியல் நியதி ‘ என்று கூறினார் ஆங்கிலக் கணித மேதை பெர்ட்ராண்டு ரஸ்ஸல். பல நூற்றாண்டுகளாய்ப் பரந்த விஞ்ஞான மாளிகையை எழுப்பிய, உலகின் உன்னத மேதைகளான, ஆர்க்கிமெடிஸ் [Archimedes], காபர்னிகஸ் [Copernicus], காலிலியோ [Galileo], கெப்ளர் [Kepler], நியூட்டன் [Newton], ஃபாரடே [Faraday], மாக்ஸ்வெல் [Maxwell] ஆகியோரின் தோள்கள் மீது நின்று கொண்டுதான், ஐன்ஸ்டைன் தனது ஒப்பற்ற அகில நியதியை ஆக்கம் செய்தார். ஐன்ஸ்டைன் படைத்து முடித்த பிறகு, இருபதாம் நூற்றாண்டிலும் விஞ்ஞான வல்லுநர்களான ஹென்ரி பாயின்கரே [Henri Poincare], லோரன்ஸ் [Lorentz], மின்கோவஸ்கி [Minkowski] ஆகியோர், ஒப்பியல் நியதியை எடுத்தாண்டு, மேலும் செம்மையாகச் செழிக்கச் செய்தனர். ஆதி அந்தம் அற்ற, அளவிட முடியாத மாயப் பிரபஞ்ச வெளியில் தாவி, ஈர்ப்பியல், மின்காந்தம் [Gravitation, Magnetism] ஆகியஇவற்றின் இரகசியங்களை அறிந்து, அணுக்கரு உள்ளே உறங்கும் அளவற்ற சக்தியைக் கணக்கிட்டு வெளியிட்டது, ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி!
இரண்டாம் உலக மகா யுத்தத்தை விரைவில் நிறுத்த அணு ஆயுதத்தை உருவாக்குமாறு 1939 ஆம் ஆண்டு செப்டம்பர் மாதம் அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஃபிராங்கலின் ரூஸவெல்ட்டுக்கு ஆலோசனைக் கடிதம் எழுதியவர், ஐன்ஸ்டைன்! அக்கடிதத்தை ஆங்கிலத்தில் எழுதிய மூவர், ஐரோப்பிய யுத்தத்தின் போது அமெரிக்காவுக்கு ஓடி வந்த ஹங்கேரிய விஞ்ஞான மேதைகள்: லியோ ஸிலார்டு [Leo Szilard], எட்வர்ட் டெல்லர் [Edward Teller], யுஜின் வைக்னர் [Eugene Wignar]. ஹிட்லர் அணுகுண்டைத் தயாரிக்கும் முன்பே, அமெரிக்கா முதலில் உண்டாக்க வேண்டு மென்று, ஐன்ஸ்டைனை ஒப்பவைத்துக் கையெழுத்திட வைத்தவர்கள். அணுசக்தி யுகத்தை துவக்கி உலக சரித்திரத்தில் ஒப்பிலாப் பெயர் பெற்ற ஐன்ஸ்டைன், அணுகுண்டு பெருக்கத்தையும், சோதனைகளால் எழும் கதிரியக்கப் பொழிவுகள் தரும் அபாயத்தையும், தடுக்க முடியாமல் கடைசிக் காலத்தில் மனப் போராட்டத்தில் தவித்தார்!
ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதி
ஒப்பியல் நியதி பொது, சிறப்பு என்று இரண்டு பிரிவுகளில் எழுதப் பட்டுள்ளது. சிறப்பு நியதியின் வாசகங்களில் ஒன்று: அகில வெளியில் எந்த முடத்துவக் கூண்டு நோக்கியிலும் [Inertial Frame of Reference] ஒளியின் வேகம் நிலையானது [Constancy of the Velocity of Light]. ஓர் இயங்கும் அண்டத்தின் [Moving Body] வளர்வேகம், சீர்வேகம் அல்லது தளர்வேகம் [Acceleration, Uniform motion, or Deceleration] எதுவும், அண்டம் வெளியாக்கும் ஒளியின் வேகத்தை பாதிக்காது! ஒளியைத் தூரத்தில் இருந்து எதிர்கொள்ளும் வேறு ஓர் அண்டத்தாலும் ஒளிவேகம் பாதிக்கப் படாது! உதாரணமாக 60mph வேகத்தில் ஓடும் ரயில் வண்டியிலிருந்து, ஒரு பந்தை 5mph வேகத்தில் வீசி எறிந்தால், அதைத் தரையில் நிற்கும் ஒரு மனிதன் கையில் பற்றும் போது, பந்து 55mph ஒப்பு வேகத்தில் [50+5=55mph Relative Velocity] அவனைத் தாக்குகிறது! ஆனால் வண்டி எஞ்சின் மின் விளக்கிலிருந்து 186,000 mps வேகத்தில் கிளம்பும் ஒளி தரை மனிதன் கண்களில் படும் போது, ஒளியின் வேகம் அதே 186,000 mps. இரயிலின் வேகம் பந்தின் ஒப்பு வேகத்தை மாற்றியது போல், ஒளியின் வேகத்தைப் பாதிப்பது கிடையாது. அதாவது ஒளிவேகம் ‘தனித்துவம் ‘ அல்லது ‘முதற்துவம் ‘ [Absolute] உடையது என்று கூறினார் ஐன்ஸ்டைன்! ஓளி வீசும் ஓர் அண்டத்தின் வேகம், அதிலிருந்து வெளியாகும் ஒளியின் வேகத்தை மாற்ற முடியாது!
அடுத்த வாசகம்: அண்ட வெளியில் ஒளிவேகத்தை மிஞ்சிய வேகம் வேறு எதுவும் கிடையாது! அதாவது வெவ்வேறு கூண்டு நோக்கிகளில் நிற்கும் நபர்களுக்கு இடையே உள்ள ஒப்புவேகம், ஒளிவேகத்தை மிஞ்ச முடியாது! அகில வெளியில் ஒளி பயணம் செய்ய நேரம் எடுக்கிறது. ஒளியின் வேகம் வினாடிக்கு 186,000 மைல். ‘ஓளியாண்டு ‘ [Light year] என்பது தூர அளவு. அதாவது ஒளிவேகத்தில் ஓராண்டு காலம் செல்லும் தூரம். கோடான கோடி விண்மீன்களின் தூரத்தை ஒளியாண்டு அளவியலில் தான் நிர்ணயம் செய்கிறார்கள். சூரிய ஒளி பூமியை வந்தடைய சுமார் 8 நிமிடம் ஆகிறது. அதாவது, பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையில் உள்ள தூரம் 91 மில்லியன் மைல் [186,000 x 8 x 60]. ஆகவே தூரத்தில் உள்ள ஓர் அண்டத்திலிருந்து எழும் ஒளி, பூமியில் நிற்கும் ஒரு நபரின் கண்களைத் தொடும் போது, அது பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பே ஆரம்பமான ஒரு நிகழ்ச்சி!
விரிந்து கொண்டே போகும் விண்வெளி வளைவு!
பொது ஒப்பியல் நியதி பிரபஞ்சத்தின் அமைப்பு எத்தகையது என்று ஆய்வு செய்கிறது. ஐன்ஸ்டைன் தனித்துவ, நிலைமாறாத [Absolute] அகிலத்தையோ, காலத்தையோ ஒப்புக் கொள்ளாமல் சில விஞ்ஞானிகள் ஒதுக்கித் தள்ளினார்! நோக்காளன் [Observer] அளக்கும் காலமும், வெளியும் அவன் நகர்ச்சியை [Motion] ஒட்டிய ஒப்பியல்பு உடையவை! ஆகவே நீளமும், காலமும் தனித்துவம் இழந்து விட்டன! அவை இரண்டும் அண்டத்தின் அசைவு அல்லது நோக்குபவன் நகர்ச்சியைச் சார்ந்த ஒப்பியல் பரிமாணங்களாய் ஆகிவிட்டன. வேகம் மிகுந்தால் ஒன்றின் நீளம் குன்றுகிறது; காலக் கடிகாரம் மெதுவாகச் செல்கிறது! விண்வெளியின் வடிவம் சதுரப் பட்டகமா [Cubical] ? அல்லது நீண்ட கோளமா ? ஒரு வேளை அது கோளக் கூண்டா ? அல்லது அது ஓர் எல்லையற்ற தொடர்ச்சியா [Unbounded Infinity] ?
அகில வெளியின் எல்லையைக் கணிக்க இருப்பவை இரண்டு கருவிகள்: பல மில்லியன் மைல் தொலைவிலிருந்து பூமியின் மீது, சுடரொளி வீசும் கோடான கோடிப் ‘பால் மயப் பரிதிகள் ‘ [Milky Way Galaxies] எழுப்பும் ஒளி, மற்றொன்று அவை அனுப்பும் வானலைகள் [Radio Waves]. ஒளி எல்லாத் திக்குகளிலிருந்தும் பூமியைத் தொடுவதைப் பார்த்தால், ஒன்று அது ஒழுங்கமைப்பு [Symmetrical Shape] உடையது, அல்லது முடிவற்ற தொடர்ச்சி கொண்டது போல் நமக்குத் தோன்றலாம். உண்மையில் அவை இரண்டும் அல்ல! ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி பிரபஞ்சத்தை எந்த ‘முப்புற வடிவியல் ‘ [Three Dimensional Geometry] அமைப்பாலும் உருவகிக்க முடியாது. ஏனெனில் ஒளி நேர்கோட்டில் பயணம் செய்யாது தகவல் ஏதும் அனுப்பாததால், அண்ட வெளியின் எல்லை வடிவு நமக்குத் தெரிவதில்லை! ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்பியல் நியதி கூறுகிறது: ஓர் அண்டத்தின் பளு [Mass] விண்வெளி மீது, நடு நோக்கிய வளைவை [Curvature of Space towards the Centre] உண்டு பண்ணுகிறது. தனியாக வீழ்ச்சி [Free Fall] பெறும் ஓர் அண்டம், வேறோர் அண்டத்தின் வெளி வளைவுக்கு அருகே நெருங்கும் போது, முதல் அண்டம் அடுத்த அண்டத்தை நீள்வட்ட வீதியில் [Elliptical Orbits] சுற்றுகிறது. அண்ட கோளங்களின் ஈர்ப்பியல்புக்கு [Gravitation], ஐன்ஸ்டைன் வைத்த இன்னுமொரு பெயர் ‘வெளி வளைவு ‘ [Curvature]. ஐஸக் நியூட்டன் ஈர்ப்பியல்பைத் தன் பூர்வீக யந்திரவியலில் [Classical Mechanics] ஓர் உந்தல் [Force] என்று விளக்கினார்.
விண்வெளியை ஒரு மாளிகை வடிவாகவோ, கோள உருவாகவோ முப்புற அங்களவுகளால் [Three Dimensional] கற்பனை செய்ய இயலாது. ஐன்ஸ்டைன் கூற்றுப்படி அது நாற்புற அங்களவு [Four Dimensional] கொண்டது. அண்ட வெளியின் நான்காம் அங்களவு [Fourth Dimension], காலம் [Time]. கோடான கோடி அண்ட கோளங்களையும், ஒளிமயப் பரிதிகளையும் [Galaxies] பிரம்மாண் டமான பிரபஞ்சம் தன் வயிற்றுக்குள்ளே வைத்துள்ளதால், விண்வெளி வளைந்து வளைந்து, கோணிப் போய் [Curved & Distorted] விரிந்து கொண்டே போகிறது! அண்ட வெளியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஒளியின் பாதை பாதிக்கப் படுகிறது நீண்ட தூரத்தில் பயணம் செய்யும் ஒளி, அண்டத்தின் அருகே நேர் கோட்டில் செல்லாது வளைந்தே போகிறது. தொலைவிலிருந்து வரும் விண்மீனின் ஒளி சூரிய ஈர்ப்பு மண்டலத்தின் அருகே சென்றால், அது உட்புறமாக சூரிய மையத்தை நோக்கி, நேர்வளைவு அல்லது குவிவளைவில் [Positive Curve] வளைகிறது. ஒளி சூரிய மண்டலத்தை நெருங்கும் போது, மையத்திற்கு எதிராக வெளிப்புறத்தை நோக்கி, எதிர்வளைவு அல்லது குழிவளைவில் [Negative Curve] வளைவதில்லை! 1919 ஆம் ஆண்டு சூரிய கிரகணத்தின் போது, இரண்டு பிரிட்டாஷ் குழுவினர், விண்மீன் பிம்பங்களின் வக்கிர போக்கைப் படமெடுத்து, ஐன்ஸ்டைன் கணித்ததுபோல் ஒளியின் நேர்வளைவு நிகழ்ச்சியை எடுத்துக் காட்டினர். ஐன்ஸ்டைன் ஒப்பியல் நியதியின்படி, சுமார் 25,000 மைல் சுற்றளவுள்ள பூமியில் ஓரிடத்திலிருந்து கிளம்பும் ஒளி, புவி ஈர்ப்பால் வளைக்கப் பட்டு, முழு வட்டமிட்டு புறப்பட்ட இடத்தையே திரும்பவும் வந்து சேர்கிறது.
ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்பு ஆயும் விண்ணுளவி ஏவல்
2004 ஏப்ரல் 20 ஆம் தேதி நாசா 700 மில்லியன் டாலர் [Gravity Probe-B] விண்ணுளவியை போயிங் டெல்டா-2 ராக்கெட் மூலமாகப் பூமியை 400 மைல் உயரத்தில் சுற்றிவர அனுப்பியது. அந்த விண்ணுளவி ஓராண்டுகள் பூமையைச் சுற்றி ஐன்ஸ்டைன் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க ஆய்வுகள் புரியும். உளவி-B ஐன்ஸ்டைன் புதிய விளக்கம் தந்த வெளி, காலம் [Space, Time] ஆகியவற்றைச் சோதிப்பதுடன், அவற்றைப் புவியீர்ப்பு ஆற்றல் எவ்விதம் திரிபு செய்கிறது என்றும் உளவு செய்யும். ஐன்ஸ்டைனின் கோட்பாடுகளின் இரண்டு பரிமாணங்களை உறுதிப்பாடு செய்ய நான்கு கோள உருண்டைகள் கொண்டு சுற்றும் ஓர் ஆழி மிதப்பிக் கருவி [Gyroscope] விண்ணுளவியில் இயங்கி வருகிறது! உளவி யானது ஒரு வழிகாட்டி விண்மீனை [Guide Star IM Pegasi] நோக்கித் தன்னை நேர்ப்ப்டுத்திக் கொள்ளும். ஓராண்டுகளாக ஆழிக் குண்டுகளின் சுற்றச்சுகள் [Spin Axes] எவ்விதம் நகர்ச்சி ஆகியுள்ளன வென்று பதிவு செய்யப்படும்.
[தொடரும்]
