கடவுள் துகளை கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானிகள்

40 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக விஞ்ஞானிகளிடம் சிக்காமல் கண்ணாமூச்சி ஆடிக்கொண்டிருந்த அடிப்படை நுண்துகளான ஹிக்ஸ் போசான் ஒருவழியாக விஞ்ஞானிகளின் சோதனைச் சாலையில் சிக்கிவிட்டது. ஹிக்ஸ் போசான் மூலத்துகளின் கண்டுபிடிப்பு கடந்த நூறாண்டுகளின் மிகச் சிறந்த அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றாக உலகமெங்கும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் கொண்டாடிக் கொண்டிருக்கின்றனர். பிரபஞ்ச ரகசியத்தை அறியும் பயணத்தில் இது மிகப்பெரிய மைல் கல் என அறிவியல் உலகம் மகிழ்ச்சியில் துள்ளுகிறது. அவ்வளவு பெரிய அப்பாட்டக்கரா அந்த ஹிக்ஸ் போசான் என்று கேள்வி எழுகிறதா? அதை விளக்கமாக பார்ப்பதற்கு முன்பு, போரடித்தாலும் சில அடிப்படை அறிவியல் தகவல்களை நாம் அறிந்துகொள்வது அவசியம்.

நாம் வாழும் இந்த பூமி, சூரியன், அதைச் சுற்றும் கோள்கள், நட்சத்திரங்கள் என அண்ட சராசரங்கள் அனைத்தையும் உள்ளடக்கிய பிரபஞ்சம் ஆதியாரம்பத்தில் ஒரு பெரிய வெடிப்பிலிருந்து தோன்றியதாக நவீன அறிவியல் கூறுகிறது. ஒன்றுமில்லாததிலிருந்து தோன்றிய அந்த பெருவெடிப்பில் இருந்துதான் பிரபஞ்சம் தோன்றி நட்சத்திரங்களாக, கோள்களாக, விண்பொருள்களாக உருவாகியதாகவும் அது தொடர்ந்து விரிவடைந்து வருவதாகவும் ஆய்வுகள் உணர்த்துகின்றன. நாம் அறிந்துகொள்ள வேண்டிய மற்றொரு விஷயம் அணுக்கள். உயிரினங்கள், மண், மலை, கடல், சந்திரன், சூரியன் என இப்பிரபஞ்சத்தில் இருக்கும் அனைத்துப் பொருள்களும் அணுக்களால் ஆனவை. ஒரு கட்டடத்துக்கு செங்கற்கள் எப்படி அடிப்படைக் கட்டுமானமாக இருக்கின்றனவோ, அதுமாதிரி அனைத்துப் பொருள்களுக்கும் அடிப்படையாக இருப்பவை அணுக்கள் தான். இந்த அணுக்களும் சில அடிப்படைத் துகள்களால் கட்டமைக்கப்பட்டவை தான். இந்த அணுக்கருத் துகள்களும் சிலவகை மூலத் துகள்களால் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த மூலத்துகள்கள் தான் பொருள்களின் இருப்புக்கு அடிப்படையாக விளங்குபவை. இப்பவே கண்ணைக் கட்டுகிறதா? இன்னும் கொஞ்சம் தான், பொறுத்துக்கொள்ளுங்கள். 

சத்யேந்திரநாத் போஸ்

நம்முடைய பிரபஞ்சம் எவற்றால் ஆனது, எவ்வாறு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது என்பதை நியம மாதிரி (ஸ்டாண்டர் மாடல்) கோட்பாடு என்னும் இயற்பியல் கோட்பாட்டின்படி விஞ்ஞானிகள் விளக்குகிறார்கள். பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகளால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ள இந்த நியமக் கோட்பாட்டின்படி, அடிப்படைத் துகள்கள் ஃபெர்மியான்கள் போசான்கள் என இரண்டு வகைப்படும். (குவாண்டம் இயற்பியல் எனப்படும் நவீன இயற்பியல் துறைக்கு தனது அற்புதமான கண்டுபிடிப்பால் வலுச் சேர்த்தவர் இந்திய விஞ்ஞானி சத்யேந்திரநாத் போஸ்(1894-1974). அவரது நினைவாகவே அறிவியல் உலகம் இத்துகளுக்கு போசான் என பெயரிட்டு பெருமைப்படுத்தியுள்ளது). இரண்டு வகையில் சேர்த்து மொத்தம் 17 வகையான துகள்கள் இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்திருந்தனர். இவற்றை அதற்கு மேல் உடைக்கவோ பகுக்கவோ முடியாது. அப்படிப்பட்ட துகள்களில் முதலாவது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது எலக்ட்ரான் எனப்படும் எதிர்மின் துகள் (1897ல்). 2000ம் ஆண்டுக்குள் மொத்தம் 16 வகையான துகள்களை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்து அவற்றின் இருப்பையும் உறுதிசெய்துவிட்டனர். இத்துகள்களில் போட்டான், குளூவான் ஆகிய துகள்களைத்தவிர மற்ற அனைத்துக்கும் நிறை (பொது வழக்கில் எடை என்று கூறலாம்) உண்டு. இந்த நிறையை அவை எப்படி பெற்றன என்பதே விஞ்ஞானிகளின் நெடுநாளைய குழப்பமாக இருந்து வந்த நிலையில் 1964ல் பீட்டர் ஹிக்ஸ் என்ற பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி, ஹிக்ஸ் இயங்கமைவு என்ற போட்பாட்டை முன்வைத்தார்.

ஹிக்ஸ்

அவரது கோட்பாட்டின்படி பிரபஞ்சம் முழுவதும் கண்ணுக்குத் தெரியாத ஒரு புலம்(புரிந்துகொள்ள வசதியாக ஆற்றல் அல்லது சக்தி என்று வைத்துக்கொள்ளலாம்) வியாபித்துள்ளது. அதற்கு ஹிக்ஸ் புலம் என்றே அறிவியல் உலகம் பெயர் சூட்டிவிட்டது. ஹிக்ஸ் புலமானது ஹிக்ஸ் போசான் என்ற நிறையுள்ள துகள்களால் நிறைந்தது. அதன் வழியே பயணிக்கும் போது அடிப்படைத் துகள்களுக்கு நிறை ஏற்படுகிறது. அதாவது, ஹிக்ஸ் புலத்தில் அடிப்படைத் துகள்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று வினையாற்றிக் கொண்டிருக்கின்றன. அதன் விளைவாக அவை நிறையைப் பெறுகின்றன என்று ஹிக்ஸ் ஒழுங்கமைவு கோட்பாடு விளக்கியது. கணித வடிவில், சித்தாந்த அளவில் இந்தக் கொள்கை பொருத்தமாக இருந்தாலும் ஹிக்ஸ் போசான் துகளை யாரும் பார்க்கவில்லை. சரி ஏட்டளவில் சரியாக இருந்தால் மட்டும் போதுமா? பரிசோதனை மூலம் நிரூபிக்கப்படாத ஆதாரமற்ற எதையுமே அறிவியல் ஏற்றுக்கொள்வதில்லை. ஆகவே அத்துகளைக் கண்டறியும் முயற்சிகள் உலகம் முழுவதும் அப்போதே தொடங்கிவிட்டன.

சுவிஸ்-ஃபிரான்ஸ் எல்லையில் தரைக்கடியில் அமைக்கப்பட்டுள்ள ஆய்வுக்கூடம்

தற்சுழற்சி, மின்னூட்டம், நிறம் போன்ற பண்புகளற்ற மிக நுண்ணிய எளிமையான துகளான ஹிக்ஸ் போசானை கண்டறிவது அவ்வளவு எளிமையான காரியமாக இருக்கவில்லை. அதற்கு பெரும் உழைப்பும் அதைவிடப் பெரிய முதலீடும் தேவைப்பட்டது. அதிகச் செலவு பிடித்தக் காரணத்தால் அமெரிக்கா போன்ற நாடுகள்கூட அந்த ஆராய்சியை கைவிட்ட நிலையில் சுவிட்சர்லாந்து நாட்டிலுள்ள ஜெனிவா நகரைத் தலைமையகமாகக் கொண்டு ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொண்டுவரும் 20 நாடுகள் இணைந்த ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனமான செர்ன் (CERN ) இதில் தீவிரமாக இறங்கியது. இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இந்த உயர் ஆராய்ச்சி மையத்தில் உலகின் மிகப்பெரிய துகள் முடுக்கி (Large Hadron Collider - LHC) அமைக்கப்பட்டது. இந்தத் துகள் முடுக்கி பூமிக்கு அடியில், பிரான்ஸ் சுவிட்சர்லாந்து நாடுகளின் எல்லைப்பகுதியில் 27 கி.மீ. நீளச் சுரங்கப்பாதையில் புதைக்கப்பட்டுள்ளது. இங்கு சிலவகையான பரிசோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன. அவற்றில் இரண்டு பரிசோதனைகளில் தாம் ஹிக்ஸ் போஸான் மூலத்துகள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருக்கின்றன‌.

துகள் முடுக்கி

இந்தத் துகள் முடுக்கியில் ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் கோடிக்கணக்கான அணுக்கருத்துகள்கள்(புரோட்டான் துகள்கள்) மோதவிடப்படுகின்றன. இந்த மோதல்களின் விளைவுகள் குறித்துகொள்ளப்பட்டு தகவல்கள் சேகரிக்கப்படுகின்றன. அவற்றை ஆராயும் விஞ்ஞானிகள் அவற்றில் போசான் துகள் இருக்கின்றனவா என்று தீர்மானிப்பார்கள். உலகம் முழுவதிலும் இத்தகவல்களை ஆராயும் பணியில் சுமார் 10,000 விஞ்ஞானிகள் ஈடுபட்டிருந்தனர். இத்தகைய ஆய்வை செர்ன் விஞ்ஞானிகள் 1.1 குவாட்ரில்லியன் முறைகள் செய்து அவற்றின் தாக்கங்களை பகுப்பாய்வு செய்தார்கள். தற்போது செர்ன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிதுள்ள முடிவுகள் ஹிக்ஸ் போசான் இருப்பை மிகத் துல்லியமாக உறுதி செய்துள்ளன.

தற்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ள துகளின் எடையானது கோட்பாட்டு ரீதியாக வருணிக்கப்படும் ஹிக்ஸ் போசான் துகளின் எடையுடன் மிக மிக நெருக்கமாக ஒத்திருக்கிறது. ஆகவே இதுதான் ஹிக்ஸ் போசானாக இருக்க முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் முடிவுக்கு வந்துவிட்டனர். அவர்களின் கண்டுபிடிப்பின் துல்லியம் ஐந்து சிக்மா, அதாவது 99.99998 சதவிகிதமாகும். இந்த ஆராய்ச்சிக்கு இதுவரை 50,000 கோடிக்கு மேல் செலவிடப்பட்டுள்ளது குறிப்பிடத்தக்கதாகும். 

இந்தப் பரிசோதனை தொடங்கப்பட்டு இரண்டு ஆண்டுகளிலேயே இந்தக் கண்டுபிடிப்பு நிகழும் என்று விஞ்ஞானிகள் – ஏன் பீட்டர் ஹிக்ஸ் கூட எதிர்பார்க்கவில்லை. ஒரு விஞ்ஞானி முன்வைக்கும் கருத்தாக்கமானது அவரது வாழ்நாளிலேயே சரி என்று ஆய்வுகளால் நிரூபிக்கப்படுவதைவிட வேறு என்ன பெருமை இருக்க முடியும். கண்களில் நீர் பணிக்க 83 வயதாகும் ஹிக்ஸ் கூறுகிறார், “என்னுடைய வாழ்நாளிலேயே என்னுடைய கண்டுபிடிப்பு மெய்ப்பிக்கப்படும் என்று நான் ஆரம்பத்தில் நினைக்கவே இல்லை.”

இந்த ஆராய்ச்சியில் இந்தியாவின் பங்கும் இல்லாமலில்லை. டாடா அடிப்படை அறிவியல் ஆய்வு மையம் உள்பட இந்தியாவின் ஆய்வு நிறுவனங்களிலிருந்தும் பல விஞ்ஞானிகள் இந்த ஆராய்ச்சியில் பங்கு கொண்டிருக்கிறார்கள். எல்லாவற்றுக்கும் மேலாக போசான் என்ற பெயரே நமது விஞ்ஞானியின் பெயராக இருக்கையில் நமக்கும் அந்த வெற்றியில் பெரும் பங்குண்டு என்று பெருமைப்பட்டுக் கொள்ளலாம்.

இந்த கண்டுபிடிப்பு, 1400 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பிரபஞ்சம் தோன்றியது முதல் பிரபஞ்சத்தின் இன்றைய நிலைவரை தெளிவாக அறிந்துகொள்ளும் சாத்தியத்தை உருவாக்கியுள்ளது. அறிவியல் என்றும் ஓய்வு எடுத்துக்கொள்வதில்லை. பிரபஞ்சத்தின் மர்மமங்களை கண்டறிவதற்கான பயணம் தொடர்ந்து நடைபெறும். புதிதாக கண்டறியப்பட்டுள்ள துகளின் மீது நடைபெறப்போகும் ஆய்வுகள் அதன் பண்புகளைப் பற்றி புதிய விளக்கங்கள் அளிக்கக்கூடும். பிரபஞ்சவியல் துறையில் இது ஒரு புதிய சகாப்தத்தையே தொடங்கிவைக்கக்கூடும். ஏனெனில் நாம் நாம் இப்போது ஓரளவு துல்லியத்துடன் அறிந்திருப்பது நம் கண்களுக்கு புலப்படும் பிரபஞ்சத்தின் 4 சதவிகித ஆற்றலைப் பற்றித்தான். போக வேண்டிய தூரம் மிக நீண்டது.

அதெல்லாம் சரி. கடவுள் துகளைப் பற்றி ஒன்றுமே கூறவில்லையே என்று நீங்கள் நினைப்பது புரிகிறது. நிறையில்லாத எந்தப் பொருளும் இருப்பது சாத்தியமில்லை. பொருள்களுக்கு நிறை உண்டானதற்கு காரணம் ‘ஹிக்ஸ் போசான்’ துகள்கள் தான். ஆகவே நாம் காணும் உலகின் இருப்புக்கே அடிப்படையா இருக்கும் இத்துகளை ஒரு விஞ்ஞானி ‘கடவுள் துகள்’ என்று பெயர் சூட்ட, பின்னர் அப்பெயரே அதற்கு பட்டப்பெயராக பிரபலமாகிவிட்டது. மற்றபடி கடவுளுக்கும் இத்துகளுக்கும் எந்தச் சம்பந்தமும் இல்லை. ஏனெனில் அறிவியலில் கடவுளின் ’தேவை’ இல்லை.