“கடவுள் துகளா”? அல்லது “கடவுள் மறுப்பு துகளா”?

சமீப கால பத்திரிக்கை உலகமெல்லாம், “கடவுள் துகள்” கண்டுபிடிக்கப்பட்டதாக அறிவித்திருந்தது. கண்டுபிடிக்கப்பட்டது “கடவுள் துகளா”? அல்லது “கடவுள் மறுப்பு துகளா”? என்பது ஒருபுறம் இருக்கட்டும். நாம் வாழும் உலகைப் பற்றி நடந்த மிக முக்கியமான அறிவியல் ஆராய்ச்சி இது. இவ்வுலகம் தோன்றி மூலத்துகள்கள் (elementary particles), அணுக்கள் (atoms), மூலக்கூறுகள் (molecules), பொருள்கள் (matter) என ஒவ்வொன்றாக எவ்வாறெல்லாம் உருவாகின அது ஆற்றலையும் (energy) நிறையையும் (mass) எவ்வாறு பெற்றன என்பதற்கான அறிவியலின் அடிப்படை புரிதல் இந்த “கடவுள் துகள்” கண்டுபிடிப்பில்தான் தங்கியிருந்தது.

“கடவுள் துகள்” 2012 ஆம் ஆண்டுதான் செய்முறையின் (experiment) மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டிருந்தாலும் 1964 ஆம் ஆண்டே பீட்டர் ஹிக்ஸ் (Peter Higgs) என்பவர் இதற்கு கோட்பாட்டு முறையில் (Theoretical way) விளக்கம் அளித்திருந்தார். இத்துகளை இயற்பியல் உலகம் “ஹிக்ஸ் துகள்” அல்லது “ஹிக்ஸ்-போசான்” துகள் என்றுதான் அழைத்து வருகிறது. 1993 ஆம் ஆண்டு லீயோன் லேடெர்மன் (Leon Lederman) அவர்கள் இதுகுறித்து வெளியிட்ட நூல் ஒன்றிற்கு “கடவுள்-மறுப்பு துகள்” என்றே முதலில் பெயரிட்டுருந்தார். வியாபாரத்திற்காக ‘எதனையும்’ செய்யலாம் என்ற உலகமையமாக்கல் சிந்தாந்தம் கோலோச்சத் தொடங்கியிருந்த காலம் அது. அதன்படி, வியாபாரத்தந்திரமாகத்தான் அப்புத்தகத்தின் வெளியீட்டு நிறுவனம் “கடவுள் துகள்” என தலைப்பு மாற்றி வெளியிட்டு வெற்றி பெற்றது.

ஹிக்ஸ் துகள் பற்றி எளிய முறையில் புரிந்துகொள்வதற்கு அணு இயற்பியல் (Atomic Physics), வான்வெளி இயற்பியல் (Space Physics), குவாண்ட்டம் இயற்பியல் (Quantum Physics) ஆகிய முப்பிரிவிற்குள்ளும் உள்ள அடிப்படைகளையாவது நாம் புரிந்துகொள்வது அவசியமாகிறது.

இவ்வுலகில் நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனைத்தும் பொருள்கள் (Matter) எனலாம். இப்பொருள்கள் ஆனது அணுக்களால் ஆனவை. ஒருகாலக்கட்டத்தில் அணுவே இவ்வுலகில் இருக்கும் இறுதித்துகள் என நம்பப்பட்டது.  பின்னர், இயற்பியல் ஆய்வுகள் தொடரத் தொடர, அணுவும், எலக்ட்ரான் (electron), புரோட்டான் (proton), நியூட்ரான் (neutron) ஆகியவைகளால் ஆனவை எனக் கண்டறியப்பட்டது. இவைகளை அணுத் துகள்கள் (Atomic particles) எனக் கூறுவர். அறிவியல் வளர்ச்சியின்பால் அணுவினுள் பல்வேறு உட்துகள்கள் (Subatomic particles) இருப்பதாக கண்டறியப்பட்டது.

‘அணு’ (Atom) என்பதற்கான விளக்கம் (லத்தீன மொழியில்) ‘பிளக்க முடியாதது’ என்பதாகும். ஆனால், பல நூறு ஆண்டுகளுக்கு தமிழுலகில், தமிழிலக்கியத்தில் கண்ணுக்கு புலப்படாத சின்ன்ஞ்சிறு துகளுக்கு ‘அணு’ என்ற பெயர் இருந்து வந்துள்ளது. திருக்குறளைப் பற்றி ஒளவையாரின் பார்வையில், “’அணுவைத் துளைத்து ஏழ் கடலைப் புகட்டிக் குறுகத் தறித்த குறள்” என்று அணு எவ்வளவு சிறியது என்றும் எடுத்துரைத்துள்ளார், அதனை பிளக்க முடியும் என்பதனையும் உவமையில் எடுத்துக்காட்டியுள்ளார்.
அணு உட்துகள்களை மூலத்துகள் (எதனாலும் உருவாக்கப்படாதவை) மற்றும் கலவைத் துகள்கள் எனப் பிரித்தனர். எலக்ட்ரான் (electron) உள்ளிட்ட க்வார்க்குகள் (Quarks), லெப்டான்கள் (Leptons), போசான்கள் (Guage Bosons) மற்றும் ஹிக்ஸ் போசான் (Higgs Boson) ஆகியவைகள் மூலத்துகள் அல்லது அடிப்படைத் துகள்கள் என வரையறுக்கப்பட்டது. புரோட்டான் (proton), நியூட்ரான் (neutron) ஆகியவைகளை கலவைத் துகள்கள் (Composite particles) என பெயரிடப்பட்டது. காரணம், புரோட்டான்களும் நியூட்ரான்களும் பல்வேறு ஆற்றல் நிலைகளை கொண்ட க்வார்க்குகளால் ஆனவை, அதனால் கலவைத் துகள்கள். மேலும், புரோட்டானும் நியூட்ரானும் ஒன்று சேர்த்து இருக்கும் பகுதி அணுக்கரு (Nuclei) என சொல்கிறது அறிவியல்.

மேலே குறிப்பிட்ட அணு உட்த்துகள்களில் போசான்கள் அனைத்தும் (12 வகை) விசை ஏந்திகளாக (Force carriers) செயற்படுபவை.  விசை ஏந்திகளாக செயற்பட்ட அனைத்து போசான்கள் பற்றின செய்முறை மற்றும் கோட்பாட்டு விளக்கங்கள் அளிக்கப்பட்டிருந்தாலும், இவ்வருடம் வரை ஹிக்ஸ்-போசான் துகள் பற்றின செய்முறை கண்டுபிடிப்புகள் நிகழவில்லை.

சரி, அணு இயற்பியலின் இப்புரிதலோடு சற்று வான்வெளி அறிவியலையும் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பான ‘ஹிக்ஸ் போசான்’ துகள்கள் பற்றியும் பார்ப்போம்.

இன்றைக்கு ஏறத்தாழ 140 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் நடந்த வான்வெளியில் நடந்த பெருவெடிப்பே இப்போதுள்ள, சூரியன், விண்மீன்கள், புவிக்கோளம் உள்ளிட்ட இப்பேரண்டம் உருவாக காரணமாக இருந்தது என ‘பெருவெடிப்பு கோட்பாடு’ (Big Bang Theory) சொல்கிறது. பேரண்டத்தின் தோற்றம் குறித்து மிகப் பெரும்பாலானோர் ஏற்றுக் கொண்ட அறிவியல் கோட்பாடு இது.

இப்பேரண்டத்தில் உள்ள அனைத்து வான் பொருட்களும், இருக்கும் வெளி (Space) விரிவடைந்து கொண்டே வருகிறது என்பது முதலாவதாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அறிவியல் கோட்பாடு. அப்படியாயின் இவை அனைத்தும் ஒரு புள்ளியில் இணைந்திருந்த ஒரு கட்டம் இருந்திருக்கும் என்றும், அது ஓரு பெருவெடிப்பின் மூலம் (Big Bang) வெடித்துச் சிதறி ஒன்றிலிருந்து ஒன்று விலகி ஓடிக் கொண்டே இருக்கிறது என்றும் அறிவியலாளர்கள் கூறினர். பேரண்டம் இன்றைய நிலையினை எட்டுவதற்கு சிறு சிறு துகள்கள் ஒன்று சேர்ந்து கட்டமைப்பு உருவாகி வான்பொருட்கள் உருவானது.

வான்வெளி இயற்பியலின் இவ் அடிப்படை தெளிதலோடு, அடுத்த்தாக சிறு சிறு துகள்கள் ஒன்று சேர்ந்தது பற்றியும் ஹிக்ஸ் கோட்பாடு பற்றியும் பார்ப்போம்.

சராசரி பொருள் ஒன்றை அளவிற்கு அதிகமாக வெப்பமாக்கும்பொழுது அது எவ்வாறு வெடித்து சிதறி, சிறு சிறு துகள்களாக அல்லது அவைகள் ஓரிடத்தில் சந்திக்கும்பொழுது ஒன்றிணைந்த துகள்களாக எப்படி மாறுமோ அதுபோலத்தான் பெருவெடிப்பு நடந்த பிறகு ஒவ்வொன்றாக இணைந்தன.

பெருவெடிப்பின் பின்னர், புரோட்டானும் நியூட்ரானும் உடனே இணைந்து அணுக்கரு உருவாகிவிட்டபொழுதிலும் எலக்ட்ரான் அதனுடன் இணைந்து நிலையான அணு உருவாக 1000 ஆண்டுகளுக்கு மேலானது. அப்படி ஒரு புரோட்டான், ஒரு எலக்ட்ரான், ஒரு நியூட்ரான் இணைந்து உருவான முதலாவது தனிமம் (element) ஹைட்ரஜன். சம அளவிலான புரோட்டானும் எலக்ட்ரானும் இணைந்தால் மட்டுமே நிலையான மின்நடுநிலை கொண்ட ஒரு அணு உருவாகும் (Stable and Electrically neutral atom). பல கோடி அணுக்கள் இணைந்து மூலக்கூறுகளாகவும், பொருள்களாகவும் உருமாறின.

வீட்டில் நடக்கும் சம்பவங்களை இங்கு எழுதுவது பொருத்தமாக இருக்கும் என்று நினைக்கிறேன். இவை எளிய முறையில் புரிந்தகொள்வதற்கு வசதியாக மட்டும் எழுதுகிறேன்.

சுடச்சுட அம்மா பால் காய்ச்சி பாத்திரத்தில் எடுத்து வருகிறார். மறுபுறம் அப்பா சிறு சிறு இனிப்பு மிட்டாய் கொண்ட பெட்டகத்தை எடுத்து வருகிறார். வீட்டில் இருக்கும் குழந்தை வேகமாக வருகிறார். அம்மா கையில் இருக்கும் பாத்திரம் தட்டப்பட்டு அந்த அறை முழுவதும் வெப்பமான பால் அங்கும் இங்கும் பரவி விடுகிறது. அடுத்ததாக, அப்பா கையில் இருக்கும் மிட்டாய் பெட்டகமும் தட்டப்பட்டு சிதறி கீழ நிலமெங்கும் பரவி ஓடுகிறது. மிட்டாயின் வேகம் பாலில் பட்டத்தும் குறையும் அதேபோல அருகருகே இருக்கும் மிட்டாய்கள் ஒன்றோடு ஒன்று சேரவும் வாய்ப்பு இருக்கும் அல்லவா! இங்கே பொருளின் வேகத்தையும் நிறையையும் தீர்மானிக்கும் புலமாக (field) பால் கொண்ட தரை உள்ளது. இந்த தரையை ஹிக்ஸ் புலத்தோடு (Higgs Field) ஒப்பிட்டுக்கொள்ளுங்கள். அடுத்ததாக, அறிவியல் ரீதியாக ஹிக்ஸ் புலம் பற்றியும் ஹிக்ஸ் துகள் பற்றியும் பார்ப்போம்.

வான்வெளி முழுவதும் பரவி கிடக்கும் வான்பொருட்கள் இல்லை என்றாகி விட்டால், முழுமையான வெற்றிடம் (Vacuum) கிடைக்கும். அல்லது, கோள்களுக்கிடையில் இருக்கும் பல லட்சம் கிலோ மீட்டர் இடைவெளியை வெற்றிடம் எனலாம். ஹிக்ஸ் கோட்பாட்டின் படி அப்படி வெற்றிடம் ஏதுவும் இல்லை. அவ்வெளி முழுவதும் விசை (Force) பரவியிருப்பதாகவும் அவ்விசை நிறைந்த புலம், ஹிக்ஸ் புலம் என்றழைக்கப்படுகிறது.  ஹிக்ஸ் புலமும் எதிர் ஹிக்ஸ் புலமும் (Higgs field and Anti Higgs field) ஒன்று சேருமிடம் ஹிக்ஸ் வெற்றிடம் உருவாகிறது (Higgs Vacuum).

ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் எப்பொருளுக்கு நிறை இல்லை (Zero mass). அப்படி ஓடித்திரிந்த அடிப்படைத் துகள்களுக்கு ஹிக்ஸ் புலம்தான் அதன் வேகத்தை குறைத்து நிறையை அளித்து வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகள் கொண்ட (Energy States) துகள்களாக மாற்றுகிறது.

ஹிக்ஸ் கோட்பாடு உண்மையெனில், ஹிக்ஸ் புலத்தினுள் நடக்கும் கிளர்தலும் (Excitation) ஆற்றல் நிலையும் உருவாகும். அதுவே துகள். அத்துகள்களே “ஹிக்ஸ் துகள்”. “துகள்” என்பது ஒரு புலத்தில் நடக்கும் உள்ளிட்ட கிளர்தலே ஆகும் (Localized Excitation).

கோட்பாட்டு ரீதியில் அனைத்தும் உண்மையென அறிவியல் உலகம் நம்பினாலும் அதனை ஆய்வுமுறையில் உறுதிப்படுத்த முடியாமல் இருந்தது.

இதனை நிறுவ, பிரான்சு – சுவிட்சர்லாந்து எல்லையில் சுவிசில் ஜெனிவாவுக்கு அருகில் செர்னில் அமைந்துள்ள ஐரோப்பிய அணுவியல் ஆய்வுமையம் கடந்த சில ஆண்டுகளாக இந்த ஆய்வை மேற்கொண்டிருந்தது (Large Hadron Collider (LHC) at CERN in Geneva). LHC என்பது 27 கிலோ மீட்டர் நீளமுள்ள துகள் மோதல் கலம். இதுவே உலகில் இருக்கும் சக்திவாய்ந்த துகள் முடுக்கி (particle accelerator ) இரண்டு அணிகளாகப் பிரிந்து துகள் இயற்பியலாளர்கள் (Particle Physicist) ஏறத்தாழ 5000 பேர் இதில் ஈடு பட்டிருந்தனர். இரண்டு குழுக்களுக்கு இடையே, எந்த ஆய்வுத் தொடர்பும் இன்றித் தனித்தனியே இந்த ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.

இத்துகள் மோதல் கலத்தில், ஏறத்தாழ ஒளியின் வேகத்தில் (ஒளியின் வேகம் வினாடிக்கு 3 இலட்சம் கிலோ மீட்டர்) எதிரெதிர்த் திசையில், புரோட்டான் துகள்களை மோதவிட்டு, பெரும் ஆற்றல் வெளிப்படுத்தப்பட்டு, பல்வேறு நுண்ணிய கருவிகளைக் கொண்டு, ஆய்வுகள் செய்யப்பட்டன.

இந்த ஆய்வின் முடிவில், ஹிக்ஸ் போசான் கண்டறியப்பட்டதாக ஐரோப்பிய அறிவியல் ஆய்வு மையத்தின் இயக்குநர் ரால்ஃப் ஹயர் (Rolf Heuer) 04.07.2012 அன்று அறிவித்தார்.

இதுவரை இதனை ஆய்வுமுறை கண்டுபிடிக்க எது தடையாக இருந்தது தெரியுமா? அதன் ஆயுட்காலம்தான். லட்சம் லட்சம் கோடியில் நொடியில் ஒரு பங்குதான் அதன்  ஆயுட்காலம் (1 Zepto Second – 10−21 second). தோன்றிய இக்காலத்திற்குள் வேறு துகளாக மாறிவிடும்.

ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் எத்துகளின் நிறையையும் நாம் எளிதாக கணக்கிட முடியாது என்பதாலேயே என்ஸ்டீன், துகளின் ஆற்றலை வைத்து கணக்கிடும் முறையை வரையறுத்தார். (E=mc2).

அதன்படி, ஹிக்ஸ்-போசானின் ஆற்றல் நிலை 126 GeV என்று கணக்கிடப்பட்டிருந்தது.

துகள் மோதும் கலனில், மோதலின் பொழுது கிடைத்த அனைத்து துகள்களின் ஆற்றலையும் கணக்கிட்டு, ஹிக்ஸ் போசான் உருவாகி மறைந்ததை அறிவியலாளர்கள் கணக்கிட்டனர்.

கடவுள் துகளா? கடவுள் மறுப்பு துகளா?

கம்பராமாயணத்தில்

“சாணினு முளனோர் தன்மை
அணுவினைச் சத கூறிட்ட
கோணினு முளன். [கம்பராமாயணம் -253]

அணுவைப் பற்றி கம்பர் கூறுகிறார்.

அதாவது, ”இறைவன் எங்கு உள்ளான் ” என்று இரணியன், பிரகலாதனிடம் வினவினானாம். அதற்கு பிரகலாதன் ஓர் எளிய அணுவை நூறு பங்காகச் செய்தால் அந்தச் சிறு பகுப்பில் இறைவன் உள்ளான்” என விடை கூறுகிறானாம். இறை நம்பிக்கை உள்ளவர்களை பொறுத்தவரையில் பிரகலாதனின் கூற்றுப்படி அச்சிறு துகளே கடவுள்.

இயற்பியலாளர்களின் கருத்துப்படி, “கடவுளை எங்களால் உருவாக்கவும் முடியும் அதன் ஆற்றல் நிறை பங்குபணி என அனைத்தையும் கணக்கிடவும் முடியும்” என்றே சொல்லலாம்.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s