அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

பா.மொர்தெகாய்

பிரிவு: தொழில்நுட்பம்

வெளியிடப்பட்டது: 30 ஏப்ரல் 2013

• அமெரிக்க ஏகாதிபத்தியம்

ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி மையத்திலும் (CERN)) மெல்போர்னில் நடக்கும் சர்வதேச உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் கருத்ததரங்கத்திலும் 2012-ஆம் ஆண்டு ஜூலை மாதம் 4-ம் தேதி ஒரு முக்கியமான அறிவியல் கண்டுபிடிப்புப் பற்றிய தகவல் வெளியிடப்படும் என்றும் அதில் பிரபல பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி பீட்டர் ஹிக்சும் கலந்துகொள்ள அழைப்பு  விடப்பட்டிருப்பதாகவும்  CERN இணையதளத்தில் பார்த்தவுடன் பலருக்கு இது கடவுள் துகள் பற்றியதே என்று புரிந்துவிட்டது.

படம் - 1 (CMS – Detector)

ஏனெனில் 1964-ல் இதை பீட்டர் ஹிக்ஸ் உட்பட மொத்தம் 6  பேர் இப்படிப்பட்ட ஒரு துகள் இருக்க வேண்டும் என்று கணித்த நாள் முதல் அதற்கான தேடுதல் வேட்டையும் அறிவியலாளர்களால் ஆரம்பிக்கப்பட்டது. இதைக் கண்டுபிடிக்க  அதிகமாக செலவு பண்ண வேண்டியிருந்ததால் அமெரிக்காவில் ஃபெர்மிராய்ச்சி நிறுவனமும் (Fermilab) ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தில் CERN -ம் மட்டும் இந்தத் தேடுதல் வேட்டையில்  இறங்கின. ஒரு கட்டத்தில் அமெரிக்க அரசு இந்த ஆராய்ச்சிக்கு நிதி உதவி செய்ய முடியாது என்றவுடன் CERN–ல் முழுமூச்சாக வேலை நடந்தது. இதில் கிட்டத்தட்ட 100 நாடுகளைச்  சேர்ந்த 6,000-க்கும் அதிகமான ஆராய்ச்சியாளர்கள் நேரடியாகவோ மறைமுகமாகவோ ஈடுபட்டிருந்தனர்.

பிரான்சுக்கும் சுவிட்ஸர்லாந்துக்கும் இடையில் 27 கி.மீ. சுற்றளவில் அமைக்கப்பட்டுள்ள இந்த பெரிய ஹாட்ரான் மோதுவி (Large Hadron Collider;LHC) என்ற ஒற்றை பூமிக்குள்ளே 100 மீட்டர் ஆழத்தில் அமைத்திருக்கின்றனர். (அணுக்கருவினுள் உள்ள  புரோட்டானும் நியூட்ரானும்; ஹாட்ரான்கள். இவற்றைப் பற்றிப் பின்பு விளக்கமாக பார்ப்போம்.) எப்படி காற்றில் இருக்கும்; அணுக்கள் நம் கண்களுக்குப் புலப்படாதோ அதுபோல  இந்தத் துகளும் புலப்படா. அதை கண்டறிய இரு கருவிகளையும் (ATLAS மற்றும் CMS, படம்-1) அருகருகே அமைத்தனர். இவை முறையே 7000 மற்றும் 12500 டன்கள் எடை  கொண்டவை. இதுவரைக்கும் கிட்டத்தட்ட இருபதாயிரம் கோடி ரூபாய்களை (அலைக்கற்றை மற்றும் நிலக்கரி ஊழல்களை விடச் சிறிய தொகைதான்!) செலவழித்த பின்பு தான் இந்தத்  துகளைக் கிட்டத்தட்டக் கண்டுபிடித்துவிட்டோம்| என்று அப்போது கூறினர்.

ஆம் கடந்த வருடம் உறுதிப்படுத்தப்படாமல், அது கடவுள் துகள்தான் என்பதற்கு  அறிவியலாளர்களிடையே சந்தேகம் 0.000001 அளவில் இருந்தது (இது 1-ஆக இருந்தால் அது கடவுள் துகளே அல்ல என்று நிச்சயமாக சொல்லலாம்). கடந்த மார்ச் மாதம் 14-ஆம் (2013)தேதி கடந்த வருடம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது கடவுள் துகள்தான் என்று முறைப்படி அறிவித்திருக்கின்றனர். இது கடந்த ஆண்டிலேயே உறுதிப்படுத்தப்பட்டிருந்தால் இந்தக் கண்டுபிடிப்பின் அடிப்படையிலேயே கடந்த ஆண்டு நோபல் பரிசும் கொடுக்கப்பட்டிருக்கும் என்பது பலரது   யூகம்.

முதலில் இது கடவுள் துகள் என்பதே சரியானது அல்ல. ஏனெனில் 1993-ல் நோபல் பரிசு பெற்றலியோன் லெடர்மேன் ஒரு புத்தகம் எழுதினார். அதில் இவ்வளவு நாட்களாக கோடி கோடியாக செலவழித்தும் இன்னும் அகப்படமாட்டேங்கிறதே, கடவுளே அந்தத் துகளை நாசமாக்கும் என்ற அர்த்தத்தில கடவுள் நாசமாக்கும் துகள் (goddamn particle) என்ற தலைப்பையும் அதற்கு இட்டார்.

படம் - 2  (Peter Higgs and his collaborators)

இந்த நாசமாக்கும் என்ற வார்த்தை அபசகுனமானது என்று பதிப்பகத்தார் கருதி நாசமாக்கும் என்ற பதத்தை எடுத்துவிட்டனர். அதன் பிறகு அது கடவுள் துகள் என்றே அழைக்கப்படுகிறது. அதற்கு அறிவியல் பெயர் ஹிக்ஸ் போசான்  என்பதாகும். பீட்டர் ஹிக்ஸின் பெயராலேயே அதை அழைக்கத் தொடங்கினர். போசான் என்பது ஒரு வகையான துகள், மேலும் இந்தத் துகள்களின்  இயக்கத்தையும்   குணங்களையும் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் புள்ளியலின்படி (Bose- Einstein Statistics) கணிக்கலாம். இந்த போஸ் என்பவர் மேற்கு  வங்காளத்தைச்  சார்ந்த நம் நாட்டுக் கணித மேதை என்பதை அறிந்திருக்கலாம்.

இந்த கடவுள் துகள் அல்லது ஹிக்ஸ் போசான் என்பதைப் பற்றி சரியாக புரிந்துகொள்ள நாம் குவாண்ட்டம் இயற்பியல் (Quantum Physics), திட்டவட்டத் துகள் கோட்பாடு (standard model of  particle physics) மற்றும் அனைத்து விசைகளையும் ஒன்றுபடுத்தும் கோட்பாடு என்பனவற்றை  கொஞ்சம் தெரிந்திருத்தல் அவசியமெனக் கருதுகிறேன். இவைகளைக் கீழே சுருக்கமாக விளக்குகிறேன்.

பொருள் - அலை:

மேலே எறியப்பட்ட ஒரு பொருள்  கீழே வருவது என்பது நியூட்டனின் புவிஈர்ப்பு விசையின்படி செயல்படுகிறது. நியூட்டனின் விதிப்படி பொருண்மை (mass) உள்ள இரு பொருள்கள் ஒன்றையொன்று ஈர்த்துக் கொள்ளும். ஆனால் பொருள்களின் அளவு சிறியதாகிக் கொண்டே செல்லும் பொழுது  நியூட்டனின் விதிகள் அவற்றிற்கிடையே ஏற்படும் விளைவுகளைச் சரியாக விளக்குவதில்லை, அதில் சில மாற்றங்களைச் செய்தால் மட்டுமே அது பொருந்தும். அந்த மாற்றங்களைச் செய்ய குவாண்ட்டம் கொள்கைகள் அவசியமாகின்றன. பொதுவாக நாம் அறிந்திருக்கிறபடி நம் கையில் இருக்கும் அலைபேசியை பொருளென்றும், நாம் அலைபேசியில் பேசிக்கொள்ள உதுவும் அந்த மின்காந்த அலைகளை அலைகளென்றும் புரிந்திருக்கிறோம். ஆனால் குவாண்ட்டம் கொள்கைபடி அலையைப் பொருளாகவும் பொருளை அலையாகவும் சொல்லலாம், சித்தரிக்கலாம். பொருள்களின் அளவு சிறியதாகும் பொழுது அதற்கு அலைத்தன்மை அதிகமாகின்றது, அளவு பெரியதாகும் பொழுது அலைத்தன்மை குறைகின்றது.

 புலம் - விசை – துகிள் :  

சாலையோரத்தில் நிறுத்தி வைக்கப்பட்டிருந்த மிதிவண்டியில் சரக்குந்து மோதியதால் மிதிவண்டி உடைந்தது என்பது இரண்டும் தொட்டுக் கொண்டதால் வந்த விளைவு. ஆனால் விளைவு ஏற்பட இரு பொருள்கள் தொட்டுக் கொண்டு இருக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லை. அந்த இரு பொருள்களுக்கு இடையிலே ஏற்படும் விசையினாலும், தூரத்தில் இருக்கும்பொழுதே, விளைவு ஏற்படும். இதை நாம் சிறுபிள்ளைகளாக இருக்கும்போது காந்தங்களைக் கொண்டு  விளையாடும் போது உணர்ந்திருப்போம். துருவங்கள் தொட வேண்டியதில்லை, ஆனால் விளைவு ஏற்படும். அவ்வாறு தொடாமலே விளைவு ஏற்படும்போது  அந்தப் பொருள்கள் ஒரு புலத்தினுள் இருக்கின்றன என்று பொருள். குறிப்பாக காந்த விசை செயல்படும் பொழுது அது காந்தப்புலம் என்றழைக்கப்படுகின்றது. புலம் பெயர்ந்து விட்டால் பொருள்களுக்கிடையே விசை இருக்காது. ஆக புலத்தினுள் இருக்கும் பொருள்களிடையே எவ்வாறு விசை ஏற்படுகின்றது என்று பார்த்தால் ஏதோ ஒரு துகள் அந்தப் பொருள்களினூடாக பரிமாற்றம் செய்யப்படுகின்றது என்பது குவாண்ட்டம் கொள்கை சொல்லும் செய்தி. எடுத்துக்காட்டாக நாம் ஒருவரையொருவர் பார்க்கும் போது நம்மிடையே நம்மையறியாமலேயே ஒளியன்கள் ((photons)என்ற துகள்கள் பரிமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன.

 திடட் வட்ட த்  துகள் கோட்பாட்டின்படி அண்டத்தின் வரலாறு:

திட்டவட்டத் துகள் கோட்பாட்டின் உதவியோடு உலகம் அதாவது அனைத்தையும் உள்ளடக்கிய  அண்டம் தோன்றிய விதம் குறித்து ஒரு கொள்கை இருக்கிறது. இது இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை என்றாலும் அநேக ஆராய்ச்சிகளின் முடிவுகள் அதற்குச்  சாதகமாயிருக்கின்றன. அந்தக் கொள்கையின்படி, அண்டம் ஒரு சிறு புள்ளியளவில் பொதிந்திருந்ததான பெரிய (அனைத்து) ஆற்றல் வெடித்துச் சிதறியதன்  விளைவாகவே உருவாகியிருக்க வேண்டும். அந்தச் சிறிய அளவிலான அதி உச்ச ஆற்றல் எங்கிருந்து வந்தது?என்ற கேள்விகளுக்கெல்லாம் அறிவியலில்  இப்போதைக்குப் பதில் இல்லை.

ஏனெனில் அது கணிதத்திற்கு பொருந்தாத அருநிலை கொண்ட ஒரு ஒற்றைப்புள்ளி  (singularity). அந்தப்  பெருவெடிப்பில் இருந்தே நாம் காணும் (காணக்கூடியது, 4 விழுக்காடு மற்றும் காணக்கூடாதது, 96 விழுக்காடு) அனைத்தும், காலம் (time) மற்றும் இடம்  (வெளி; space ) உட்பட, உருவாகியிருக்கின்றன. ஐன்ஸ்டீனின் பிரபலமான கோட்பாட்டின்படி (E=mc²) ஆற்றல்தான் பொருள் (m),பொருள்தான் ஆற்றல்  (E) என்பதை நாம் அறிந்துகொளள் வேண்டும்.(நாம் ஏற்கெனவே பொருளை அலையாகவும் அலையைப் பொருளாகவும் கொளள் முடியும் என்றது  நினைவிருக்கலாம்.)

அதன்படி ஆரம்பத்தில் இருந்த பெரிய ஆற்றல் சிறு சிறு துகள்களாக மாறிவிட்டது. அப்படி உண்டானவைதான் ஆறு வகையான  க்வார்க்குகள், ஆறு வகையான லெப்டான்கள் மற்றும் புலம் மாறா போசான்கள் (படம்-3). இவை உருவான பொழுதிலேயே அநேகம் துகள்கள் மறுதலைத்  துகள்களுடன் (anti-particle) சேர்ந்து ஒளியாக மாறிவிட்டன (annihilation). இப்பொழுது பெருவெடிப்பு நடந்து கண்சிமிட்டும் நேரத்தில் நூறில் ஒரு பங்காக (10^-2s) இந்த அண்டத்தின் வயது இருந்தது.

அப்பொழுது அண்டத்தின் வெப்பம் கொதிக்கும தண்ணீரைப் போன்று பத்தாயிரம் கோடி மடங்கு (100  பில்லியன் degreeC) அதிகம். நேரம் ஆக ஆக அண்டத்தின் வெப்பம் குறைந்துகொண்டே வருகிறது, மட்டும் அல்லாமல் அண்டத்தின் அளவும் விரிந்துகொண்டே  வருகிறது. இந்த நேரத்தில் அப்போதைக்கு மீதமிருந்த துகள்களில் குவார்க்குகள் பல தினுசாக சேர்ந்து புரோட்டான்களாகவும் நியூட்ரான்களாகவும்  மாறிவிட்டன. ஆறு வகையான குவார்க்குகள் இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருக்கின்றன. அதில் மேல்நோக்கி மற்றும் கீழ்நோக்கி குவார்க்குகள் என்று இரண்டு  வகை இருக்கின்றன. ஒரு புரோட்டானில் 2 மேல்நோக்கி குவார்க்குகளும் 1 கீழ்நோக்கி குவார்க்கும்   சோந்திருக்கும். அதேபோல நியூட்ரானில்2 கீழ்நோக்கி குவார்க்குகளும்1 மேல்நோக்கி குவார்க்கும் சேர்ந்திருக்கும். இப்பொழுது அண்டம் முழுதும்  புரோட்டான்களாலும் நியூட்ரான்களாலும் எலெக்ட்ரான்களாலும்  நியூட்ரினோக்களாலும் (இந்த கடைசி இரண்டும் லெப்டான்கள் எனப்படும்) ஒளியாலும் நிறைந்திருந்தன; தனியாக ஒரு குவார்க்கும் அதன்பிறகு கிடையாது. நாம் ஏற்கெனவே ஒளியின் துகள் ஒளியன் (photon) என்று பார்த்தோம்.

இப்போதைக்கு அண்டத்தின் வெப்பம் நூறு கோடி செல்சியஸ் (1பில்லியன் degreeC),  மேலும் அதன் வயது 3 நிமிடங்கள். இந்த வெப்பத்தில் புரோட்டான்களும் நியூட்ரான்களும் பிணைந்து சிறிய அணுக்கருக்கள் (nuclei of deutrium, helium, lithium, etc.) உருவாக ஆரம்பித்தன. அண்டத்தின் வயது 300 ஆயிரம்  ஆனதற்குப் பின்பே அண்டத்தில் உருவாகியிருந்த  அணுக்கருக்களுடன் லெப்டான்களின் ஒரு வகையான எலெக்ட்ரான் சேர்ந்து அணுக்கள் உருவாயின; அப்போது அண்டத்தின் வெப்பம் கிட்டத்தட்ட ஆயிரம்  செல்சியஸ்.

படம் - 3 (அடிப்படைத் துகள்கள்)

அணுக்கள் மூலக்கூறுகளாகவும், வாயுவாகவும்,  நீராகவும், திடப்பொருள்களாகவும் மாறி  அதில் ஒரு சிறு பங்கில் மனிதன் வாழ்வதற்கேற்ற பூமியாகவும் ஆகியிருக்கிறது. அணுவே மிகச்சிறிய துகள்,ஆக அதுவே அண்டத்தின் அடிப்படைத் துகள்  என்ற காலங்கள் மலையேறி அணுவிற்குள்ளும் பல  சிறிய துகள்கள் இருக்கின்றன என்று தற்போதைய அறிவியல் காட்டிநிற்கிறது. இப்போதைக்கு  அண்டத்தின் வயது 1375 கோடி வருடங்கள்;  வெப்பம் மைனஸ்  270.3 செல்சியஸ் (2.7 கெல்வின்). இந்த வெப்பத்தில் ஒளியன்களும் நியூட்ரினோக்களும்  சுதந்திரமாக நம்மைச் சுற்றி யாருக்கும் ட்டுப்படாமல் வலம்  வந்து கொண்டிருக்கின்றன. இந்த நியூட்ரினோக்களைப் பற்றி ஆராய்ச்சி செய்வதற்காக தேனி  மாவட்டத்தில் மலைகளுக்குக் கீழே ஆராய்ச்சிக் கூடங்களை  அமைக்க முயற்சி நடைபெற்று கொண்டிருப்பது தெரிந்திருக்கலாம்.

படம்-4 (விசைகளனைத்தையும் ஒன்றிணைப்பதை விளக்கு வதற்கான படம்)

விசைகளை ஒன்றிணைக்கும் கொள்கை :  

அணுக்கருவினுள் இரண்டு விதமான விசைகள் செயல்படுகின்றன. ஒன்று வல்விசை (strong force) மற்றது  மெல்விசை (weak force). இந்த விசைகள் மின்காந்த விசையைப் பொறுத்தே வலிமையானதா அல்லது மெலிதானதா என்று கணக்கிடப்படுகிறது. புவிஈர்ப்பு  விசையைப் பற்றிதான் நம்மில் பலர் கேள்விபட்டிருப்போம், ஆனால் மின்காந்த விசையென்றால் என்னவென்று சரியாக தெரியாது. ஒளியே மின்காந்த அலையின் ஒரு பகுதிதான். நாம் உபயோகிக்கும் அலைபேசியில் பயன்படுவதும் மின்காந்த அலைதான். ஒரு  எலெக்ட்ரான் முடுக்கப்பட்டால் மின்காந்த அலை உருவாகிறது.

எலெக்ட்ரானுக்கு இருப்பது எதிர் மின்மம் (negativecharge). மின்காந்த விசை என்பது ஒத்த மின்மப் பொருள்களை விலக்கும்; எதிரெதிர் மின்மப்பொருள்களை ஈர்க்கும், காந்தத் துருவங்களைப் போல. எந்தவொரு துகளையும் அதற்கென்று இருக்கின்ற நிறை (mass), மின்மம் (charge) மற்றும் தற்சுழற்சியின் (spin) அடிப்படையில் நாம்  வேறு படுத்தலாம். இனி அணுக்கருவுக்குள் வருவோம்: அணுக்கருவினுள்  புரோட்டானும் நியூட்ரானும் இருக்கின்றன. இதில் புரோட்டானின் மின்மம் நேர் மின்மம்; நியூட்ரானுக்கு மின்மம் கிடையாது, அது நியூட்ரல் (நடுநிலை). மின்காந்த விசைப்படி (CoulombForce) நேர்மின்மம் கொண்ட புரோட்டான்கள் ஒன்றையொன்று விலக்கி அணுக்கரு உடைந்து போயிருக்க வேண்டுமல்லவா?

அப்படி உடைந்து போகவுமில்லை; உடைக்கவும் எளிதில் நம்மாலும் முடியாது.

ஒரு யுரேனியம் அணுக்கருவை கூடங்குளத்தில் உடைக்க கிட்டத்தட்ட 1,400 கோடி ரூபாய் செலவு செய்து வைத்திருக்கிறோமென்றால் அது எவ்வளவு கடினம் என்பது புரியும். அப்படியென்றால் மின்காந்த விசையையும் விட வலிமையான ஒருவிசை அணுக்கருவினுள் செயல்படுகிறது. அதுவே வல்விசை எனப்படுகிறது; இது மின்காந்த விசையைவிட 137 மடங்கு வலிமையானது.

மெல்விசையென்பது ஒரு அணுக்கரு நிலை தடுமாறியிருக்கும் போது செயல்படுவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, காற்றில் உளள் ¹⁴N வேகம் குறைந்த நியூட்ரான்களால் தாக்கப்பட்டு   ¹⁴C என்ற ஒரு நிலைதடுமாறிய கார்பன் அணு உருவாகிறது (isotope). நிலைதடுமாறியதால் சரியான நிலைக்கு வர தன்னால் ஆன அனைத்தையும் இது செய்யும். அப்போது,  ¹⁴C  ஒரு எலெக்ட்ரானை உமிழ்ந்து  ¹⁴N -ஆக மாறும்போது (beta-decay) செயல்படுவதுதான் மெல்விசை. இது மின்காந்த விசையைவிட 10இலட்சம் மடங்கு வலிமை குறைந்தது. இதில் ¹²C நிலைத்தன்மை அதிகமானது, ¹⁴C நிலைத்தன்மை குறைந்தது, நிலைத்தன்மை குறைந்த அணுக்கருவில்தான் மெல்விசை செயல்படும். இப்பொழுதுதான் நம்முடைய ஹிக்ஸ் போசானுக்குப் பக்கத்திலேயே வருகிறோம்.

இந்த beta-decay நடக்கும் போது இரண்டு வகை துகள்கள் வந்து போகின்றன அதாவது பரிமாறப்படுகின்றன. அவை W  மற்றும் Z போசான்கள். இதே போல வல்விசையின் போது பரிமாறப்படக்கூடிய துகள் குலூவான்களும் (gluons;g) மின்காந்த விசையின்போது ஒளியன்களும் (photon;g) புவிஈர்ப்பு விசையின் போது ஈர்ப்பியான்களுமாம் (graviton;G). இதில் குறிப்பிடப்பட வேண்டிய ஒன்று என்னவென்றால் இந்த W மற்றும் Z போசான்களைத் தவிர்த்து மற்றத் துகள்களுக்கு நிறை கிடையாது. இவை முறையே 89 மற்றும் 97 மடங்கு புரோட்டான்களின் (938 MeV) நிறையைவிட அதிகமானது. இந்த இரண்டு போசான்களுக்கும் எப்படி நிறை வந்திருக்க வேண்டும் என்று பீட்டர் ஹிக்ஸ் மற்றும் பலர் ஆராயும்போது அவர்கள் மனதில் தோன்றியதுதான் இந்த ஹிக்ஸ் போசான். இந்த ஹிக்ஸ் போசான்தான் இந்த 2 போசான்களுக்கும் நிறையைக் கொடுத்திருக்க வேண்டும் என்று கணித்தனர். மேலும் இந்த ஹிக்ஸ் போசானுடைய நிறை எவ்வளவு இருக்க வேண்டும் என்பதையும் அவர்கள் கணித்திருந்தனர்.

அதுதான் இப்பொழுது கண்டுபிடிக்கப்பட்டு உறுதிபடுத்தப்பட்டிருக்கிறது. இதை இவ்வாறு கணிப்பதற்கு ஏதுவாக இருந்தது என்னவென்றால் சமச்சீர்மை முறிவு என்ற ஒரு கோட்பாடு. முதலில் சமச்சீர்மை என்றால் எங்கும் சீராக இருக்கும் தன்மை என்பது (symmetry). எந்த ஒரு பொருளையும் திடீரென்று குளிர்வித்துவிட்டால் தன்னுடைய நிலையை மாற்றும்போது (phasetransition) சமச்சீர்மை குறைந்துவிடும். எடுத்துக்காட்டாக, தண்ணீரை எடுத்துக்கொண்டால் தண்ணீருக்குள் இருக்கும் ஒரு துளி நீரின் வழியாக எந்தத் திசையில் பார்த்தாலும் ஒரே மாதிரிதான் இருக்கும் ; இது சமச்சீர்மை. இப்பொழுது அந்தத் தண்ணீரை குளிர்வித்தால் அது இறுகி கட்டியாகிவிடும். கட்டியானால் சில இடங்களில் பிளவுகள் ஏற்பட்டிருக்கும்.

அதே தண்ணீரை உடனடியாகக் குளிர்வித்தால் நிறைய பிளவுகள் ஏற்பட்டிருக்கும். பிளவுகள் ஏற்பட்டுவிட்டாலே சமச்சீர்மை முறிந்துவிடும். இந்த விதி தண்ணீருக்கு எப்படி பொருந்துகிறதோ அதேபோல பெருவெடிப்பில் இருந்தே குளிர்ந்து கொண்டிருக்கும் அண்டத்திற்கும் பொருந்தும். அண்டத்தின் ஆற்றல் 1000  GeV- யிலிருந்து (வெப்பம் ஒரு வகையான ஆற்றல்) குறையும் போது சமச்சீர்மை முறிவு ஏற்படுகிறது. இவ்வாறு திடீரென ஏற்பட்ட சமச்சீர்மை முறிவினால் ஒரு புலம் அங்கு தோன்றுகிறது. இந்தப் புலத்திற்கு ஹிக்ஸ் புலம் என்று பெயர். இந்தப்புலத்தினுள் 4 புலமாறா போசான்களான W-,W+, Z0 மற்றும் ஒளியனாகிய இவைகள் அலைந்துத் திரிகின்றன. ஒளியனைத் தவிர்த்த மற்ற மூன்றின் மீதும் அந்தப் புலத்தினுள் அலையும் போது ஒரு இழுவிசை உணரப்படுகின்றது. அந்த இழுவிசைதான் இவை நிறைகளைப் பெற்றுக்கொள்ளக் காரணமாகின்றன.

ஏற்கெனவே பார்த்ததுபோல ஒளியனும் நியூட்ரினோக்களும் அதிகமாக யாரிடமும் ஒட்டு வைத்துக்கொள்வது கிடையாது, ஆகவே அவை இழுவிசையை உணர்வதில்லை, ஆகவே அவற்றிற்கு நிறை கிடையாது. ஆனால் மற்ற புலமாறா போசான்கள் நெருக்கமாக உறவாடக்கூடியவர்கள்; அதனால் உணரப்படும் இழுவிசை அதிகம்; ஆகவே நிறையும் அதிகம். இந்த இழுவிசைக்குக் காரணமான துகளே கடவுள் துகள்களென்று தவறாக அழைக்கப்படுகின்ற ஹிக்ஸ் போசான்கள். இதன் நிறை 125 GeV  (படம்-5).

படம் - 5 ((Analysis of data observed in CMS detector)

ஹிக்ஸ் போசானைக் கண்டுபிடித்து விட்டது நிரூபணமாகியிருப்பதனால், விசைகளை ஒன்றிணைக்கும் முயற்சியில் பெரும் முன்னேற்றம் இருக்கும். அப்பொழுது மின்காந்த விசை, மெல்விசை மற்றும் வல்விசை ஆகியவற்றை இணைத்து பிரமாண்ட ஒன்றிணைவு கொள்கை உறுதிப்படும். ஆனால் அதற்குத் தேவையான ஆற்றலை எப்படி எடுக்கப் போகிறோம் என்பதுதான் பெரிய கேள்வி.

ஏனெனில் இப்பொழுது நாம் அடைந்திருக்கிற 7-TeV ஆற்றலை எடுக்கவே அமெரிக்கா போன்ற நாடுகளால் இயலவில்லை. இந்த ஹிக்ஸ் போசானைக் கண்டுபிடிக்கச் செய்த செலவையே மக்கள் பொருளாதார நெருக்கடியில் அகப்பட்டுக்கொண்டிருக்கும் இவ்வேளையில் இது தேவையா? என்று கேட்பவர்கள் நிறையபேர். ஆகவே இன்னும் ஆயிரம் மடங்கு அதிகமான ஆற்றல் கிடைப்பது அரிதுதான். அல்லது அடுத்த அண்டம் உருவாக்கப்பட வேண்டும், அப்பொழுது நம் விஞ்ஞானிகள் இந்தக் கருவிகளோடு அங்கு இருக்க வேண்டும்!

விவரங்கள்

முனைவர் க.மணி

பிரிவு: தொழில்நுட்பம்

வெளியிடப்பட்டது: 29 ஏப்ரல் 2013

மூளையின் நரம்பு செல்கள் கட்டமைப்புகள் எப்படி அமைந்துள்ளன என்பதை கம்ப்யூட்டரில் மாடல் செய்வதற்காக அமெரிக்க ஜனாதிபதி ஒபாமா ஒரு பில்லியன் டாலர் நிதி ஒதுக்கியிருக்கிறார். ஐரோப்பாவிலும் அரைபில்−யன் பௌண்டுகளை இதேமாதிரியான மூளைக் கட்டமைப்பு சித்தரிப்புக்காக நிதி ஒதுக்கியிருக்கிறது. பிரபல கம்ப்யூட்டர் கம்பெனி ஐபிஎம் புளூ ஜீன் என்றொரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரை இதற்கெனவே தயாரித்துக்கொண்டிருக்கிறது.

பேச்சு, கேள்வி, பார்வை, வாசனை, ருசி, தொடுஉணர்ச்சி, நீச்சல், பாட்டு, டேன்ஸ்... ஒவ்வொன்றுக்கும் மூளையில் தனித்தனியாக சாப்ட்வேர்கள் உள்ளன. அதை நியூரல் நெட் ஒர்க் என்பாரகள். நரம்புக் கட்டமைப்புகளில்பிரச்சனை ஏற்படுவதால்தான் மனநோய்கள், பார்வை, கேள்விக் கோளாறுகள் ஏற்படுகின்றன. ஆயிரக்கணக்கான தீர்க்கப்படாத நோய்களுக்கு தீர்வு மூளையில்தான் இருக்கிறது. ஆனால் மூளையைப் பற்றி தெரிந்து வைத்திருப்பது சொற்பமே. அதனால்தான் இத்தனை செலவு செய்து மூளையைச் சித்தரிக்கும் ஆய்வு ஊக்கப் படுத்தப்படுகிறது. சிந்தித்து செயலாற்றும் ரோபாட்டுகளை உருவாக்க மூளை புரோஜெக்ட் வெற்றிபெறவேண்டும்.

- முழுமை அறிவியல் மணி