Tuesday, May 05, 2020

God particle

ദൈവകണം

പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ച് അറിഞ്ഞതില്‍ കൂടുതല്‍ ഇനിയും അറിയാതിരിക്കുന്നു എന്നാണ് ശാസ്ത്ര നിഗമനം.പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തുടക്കം എങ്ങനെയായിരുന്നെന്നും അതിന്റെ ഘടന എന്താണെന്നും വിശദീകരിക്കാനുള്ള ആധുനിക സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ സങ്കീര്‍ണ്ണ ഗണിത സമീകരണങ്ങളിലൂടെയും സങ്കല്പനങ്ങളിലൂടെയുമാണ് ആവിഷ്‌കരിച്ചിട്ടുള്ളത്. പ്രപഞ്ച വിജ്ഞാനത്തിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുന്ന വ്യത്യസ്ത സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ നിലവിലുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന വിശകലനം ചെയ്യാനുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും സ്വീകാര്യതയുള്ള സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡല്‍ എന്ന സൈദ്ധാന്തിക പാക്കേജും പ്രപഞ്ചോല്‍പത്തി വിശദീകരിക്കുന്ന മഹാവിസ്‌പോടന സിദ്ധാന്ത (Big- Bang – Theory)വുമാണ് അവയില്‍ പ്രധാനം. ഈ രണ്ടു സിദ്ധാന്തങ്ങളും പൂര്‍ണമാകണമെങ്കില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിന് പിണ്ഡം നല്‍കുന്ന മൗലിക കണത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം കൂടി സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ടായിരുന്നു. 1964- ല്‍ ബ്രീട്ടീഷ് ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ പീറ്റർഹിഗ്ഗ്‌സ് (Peter Higgs) ഇത്തരമൊരു കണത്തെ ക്കുറിച്ച് പ്രവചനം നടത്തി. തുടര്‍ന്ന് ഹിഗ്ഗ്‌സിന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷക സംഘം ഹിഗ്ഗ്‌സ് കണത്തിന്റെ സാധ്യതയെ കുറിച്ച് പഠനം നടത്തി സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചു. ഇന്ത്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസ് (Sathyendra Nath Bose) ആവിഷ്‌ക്കരിച്ച് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ പരിഷ്‌കരിച്ചെടുത്ത ബോസ്-ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ സാംഖികം (Bose-Einstein Statistics)എന്ന ഗണിത സമീകരണം അനുസരിക്കുന്ന ബോസോണ്‍ എന്ന ബലവാഹിനികളായ മൗലിക കണങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിലാണ് അതിന്റെ സ്ഥാനം എന്ന് മനസ്സിലാക്കി. ഹിഗ്ഗ്‌സിനോടും ബോസിനോടുമുള്ള ആദരസൂച കമായി ഈ ആദ്യകണത്തിന് ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ (Higgs boson) എന്ന പേരു നല്‍കി. സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡല്‍ പ്രകാരം വസ്തുക്കളുടെയും ഊര്‍ജ്ജ ത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാനമായി 18 കണങ്ങളാണ് ഉള്ളതെന്നാണ് അവകാശവാദം. അതില്‍ ആറുതരം ക്വാര്‍ക്കും ആറുതരം ലെപ്‌ടോണുകളും പെടുന്നു. പ്രാകാശത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന കണമായി കരുതപ്പെടുന്ന ഫോട്ടോണുകള്‍ക്ക് പിണ്ഡമില്ല. അതില്‍ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ക്കും ലെപ്‌ടോണുകള്‍ക്കും പിണ്ഡം ലഭിക്കുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് വിശദീക രിക്കാന്‍ ഈ മോഡലിന്

കഴിഞ്ഞില്ല. ഈ കുറവ് പരിഹരി ക്കാനാണ് പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്‌സും കൂട്ടരും ഹിഗ്ഗ്‌സ് ഫീല്‍ഡ് എന്ന സങ്കല്പം കൊണ്ടു വന്നത്. ഹിഗ്ഗ്‌സ് ഫീല്‍ഡിന് അടിസ്ഥാനമിടുന്ന കണങ്ങളാണ് ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണുകള്‍.

ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണിനെ കണ്ടെത്താനായി ആദികണങ്ങളൊ ന്നിനെക്കുറിച്ച് പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്‌സ് പഠിച്ച് കണക്കുകൂട്ടി. അരനൂറ്റാ ണ്ടോളം മഷിയിട്ട് തിരഞ്ഞു നോക്കി. ആദ്യം പുച്ഛിച്ചു തള്ളിയെ ങ്കിലും പിന്നീട് അവ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കണ്ണിലുണ്ണിയായി. സൈദ്ധാന്തിക തലത്തില്‍ നിര്‍ണ്ണായക പ്രാധാന്യമുള്ള ഈ കണിക പ്രായോഗിക തലത്തില്‍ കണ്ടെത്താന്‍ അരനൂറ്റാണ്ടുകാലത്തെ അന്വേഷണത്തിനൊടു വിലും ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് കഴിഞ്ഞില്ല. ഈ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ് ഗവേഷകര്‍ കണികാ പരീക്ഷണത്തിന് മുതിര്‍ന്നത്. ഏകദേശം 1400 കോടി വര്‍ഷം മുമ്പ് ഒരു വിസ്‌ഫോടന(Big Bang) ത്തിലൂടെ പ്രപഞ്ചം രൂപപ്പെട്ടു എന്നാണ് പ്രബലമായ വിശ്വാസം. അനന്ത സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു ആദിമ കണ(Primordial atom) മാണ് ഇതിനുപിന്നില്‍ ആ കണത്തിന് സ്‌പോടനം സംഭവിച്ചപ്പോഴാണ് പ്രപഞ്ചം പിറന്നതെന്നാണ് കരുതപ്പെടുന്നത്. അതിനു മുമ്പുവരെ സ്ഥലവും കാലവും പ്രപഞ്ചത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളോ ഊര്‍ജ്ജ രൂപങ്ങളോ ഇല്ലായിരുന്നു. മഹാവിസ്‌പോടനത്തിന് തൊട്ടടുത്ത നിമിഷം പ്രപഞ്ചോല്പത്തിക്ക് നിദാനമായെന്ന് കരുതുന്ന ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ് കണികാ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ലഷ്യമിട്ടത്. അത്യധികം ശ്രമകരമായ ഒരു സാഹസിക മുന്നേറ്റമാണിത്. ജനീവക്കടുത്ത് ഫ്രാന്‍സിന്റെയും സ്വിറ്റ്‌സര്‍ലണ്ടിന്റെയും അതിര്‍ത്തിയില്‍ ഭൂനിരപ്പില്‍ നിന്നും 175 മീറ്റര്‍ താഴ്ചയില്‍ 27 കി. മീറ്റര്‍ ചുറ്റളവില്‍ ദീര്‍ഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു തുരങ്കമാണ് പരീക്ഷണ ശാല. ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ (LHC) എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്ന ഈ കണികാത്വരിത്ര (Particle Accelerator)ത്തില്‍ നിരവധി ഉപകരണങ്ങള്‍ നിരത്തി പതിനായിരത്തോളം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ തപസിരിക്കുകയായിരുന്നു. സേണിലെ (CERN: European Centre for Nuclear Research) ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ നേതൃത്വത്തിലായിരുന്നു പരീക്ഷണം. ഈ ഭൂഗര്‍ഭതുരങ്കത്തിനുള്ളില്‍ അത്യന്ത ഊര്‍ജ്ജധാരികളായ പ്രോട്ടോണ്‍ കണങ്ങളെ എതിര്‍ ദിശയില്‍ പായിച്ച് ഓരോ സെക്കന്റിലും 14 ലക്ഷം കോടി വോള്‍ട്ടിന്‍ കോടിക്കണക്കിന് കൂട്ടിയിടികള്‍ സൃഷ്ടിച്ചാണ് പരീക്ഷണം നടത്തിയത്. ഇത്തരം കൂട്ടിയിടിയില്‍ പ്രോട്ടോണുകള്‍ തകരുകയും അവയിലെ സൂഷ്മതരങ്ങളായ കണികകള്‍ ചിതറി ത്തെറിക്കുകയും ചെയ്യും. കൂട്ടിയിടിയില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ഉന്നത താപനിലയും കൂടിയാകുമ്പോള്‍ മഹാവിസ്‌ഫോടനത്തിന് തൊട്ടുപിന്നാലെ യുള്ള പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അവസ്ഥയ്ക്ക് സമാനമായ സ്ഥിതി രൂപപ്പെടും. ആ സ്ഥിതി വിശേഷത്തില്‍ പദാര്‍ത്ഥത്തിന് പിണ്ഡം നല്‍കുന്ന ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണിനെ സ്വതന്ത്ര മായി കണ്ടെത്താനാകുമെന്നായിരുന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കണക്കുകൂട്ടല്‍. ശാസ്ത്രലോകത്തെ പ്രകമ്പനം കൊള്ളിച്ചുകൊണ്ടു മുന്നേറിയ പരീക്ഷണ വേളയിലാണ് ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം ഗവേഷകര്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. അവിസ്മരണീയമായ ഈ ശാസ്ത്രവിജയം ജൂലൈ 4 ന് ലോകത്തിന് മുമ്പില്‍ അവതരിച്ചു

അരനൂറ്റാണ്ടുകാലം ആര്‍ക്കും പിടികൊടുക്കാതെ കഴിഞ്ഞ ഹിഗ്ഗ്‌സ് കണങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കൈപ്പിടിയില്‍ ഒതുങ്ങിയതോടെ അവക്കു കൈവന്ന ദൈവകണം എന്ന പേരിലെ പൊരുത്തക്കേട് ഒരു വിവാദത്തിന് ഇടനല്‍കി. ശാസ്ത്രസിദ്ധാന്തങ്ങളില്‍ ഒരിടത്തും ദൈവത്തിന് സ്ഥാനമില്ല എന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. ദൈവകണം എന്ന അപരനാമം ഉപജ്ഞാതാവായ പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്‌സിന്റെയോ മറ്റു ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയോ സംഭാവനയല്ല. നൊബേല്‍ ജേതാവായ അമേരിക്കന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ലിയോണ്‍

ലെഡര്‍മാന്‍ (Leon Max Laderman) തന്റെ ഒരു ശാസ്ത്ര ഗ്രന്ഥത്തിന് തലക്കെട്ടായി നല്‍കിയത് നാശം പിടിച്ച കണങ്ങള്‍ എന്നര്‍ത്ഥത്തില്‍ Goddamn particle എന്നായിരുന്നു. കച്ചവടക്കണ്ണുള്ള പ്രസാധകന്‍ അത് God particle എന്നാക്കി. തലക്കെട്ടില്‍ വായനക്കാര്‍ക്ക് പ്രിയമേറിയതോടെ പുസ്തകം ധാരാളമായി വിറ്റഴിഞ്ഞു. സുഹൃത്തുക്കളായ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കാര്യം തിരക്കിയ പ്പോള്‍ പ്രസാധകന്റെ കള്ളക്കളി പുറത്തുവിട്ട് ലെഡര്‍മാന്‍ കൈമലര്‍ത്തി. യുക്തിവാദിയായ പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്‌സും ഈ പേരിനോട് യോജിച്ചില്ല. ദൈവകണം കണ്ടെ ത്തിയ വിവരം സേണിലെ ശാസ്ത്രസംഘം ഔദ്യോഗികമായി പ്രഖ്യാപിക്കുമ്പോള്‍ നിറഞ്ഞ കണ്ണുകളും വിടര്‍ന്ന പുഞ്ചിരിയുമായി ഹിഗ്ഗ്‌സ് അവിടെ സന്നിഹിതനായിരുന്നു. ഈ ചരിത്ര മുഹൂര്‍ത്തത്തിന് ദൃക്‌സാക്ഷിയാകാന്‍ ഭാഗ്യം ലഭിച്ച പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്‌സിനും അര്‍ഹിക്കുന്ന അംഗീകാരം കിട്ടാതെ ലോകത്തോട് വിടപറയേണ്ടി വന്ന സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസിനുമുള്ള ആദരം കൂടിയായിരുന്നു ആ പ്രഖ്യാപനം. ബോസിന്റെ സൃഷ്ടിയായ ബോസോണിന്റെ പ്രാധാന്യം 1920കളില്‍ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്‌സിന്റെ ആവിര്‍ഭാവ ത്തോടെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. മൗലിക കണങ്ങളെ മൊത്തത്തില്‍ ഫെര്‍മിയോണ്‍ എന്നും ബോസോണ്‍ എന്നും രണ്ടായി തരംതിരിക്കാം. ഈ രണ്ട് കണങ്ങള്‍ കൊണ്ടാണ് പ്രപഞ്ചത്തിലെ സമസ്തവും സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് എന്നാണ് ശാസ്ത്രമതം. അതിനാല്‍ ദൈവകണത്തിന്റെ അവതാരം പ്രപഞ്ചോല്പത്തി രഹസ്യങ്ങളിലേക്കുള്ള വാതായനം തുറക്കുമെന്നാണ് കരുതപ്പെടുന്നത്. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ രീതിയനുസരിച്ച് കണ്ടെത്തിയത് ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ ആണെന്ന് ഉറപ്പാക്കിയാലും അന്വേഷണങ്ങള്‍ തുടര്‍ന്നുകൊണ്ടേ യിരിക്കും.

എന്നാല്‍ പ്രപഞ്ചോല്പത്തി സംബന്ധിച്ച അവസാന വാക്കുകള്‍ കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍ നിന്നൊന്നും ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വരുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര്‍ കരുതുന്നില്ല.

ഹിഗ്സ് ബോസോൺ

One possible signature of a Higgs boson from a simulated proton–proton collision. It decays almost immediately into two jets of hadrons and two electrons, visible as lines.

ഘടകങ്ങൾ Elementary particle

സ്ഥിതിവിവരം Bosonic

സ്ഥിതി Tentatively confirmed - a particle "consistent with" the Higgs boson has been formally discovered, but as of July 2012, scientists are being cautious as to whether it is formally identified as being the Higgs boson.

പ്രതീകം H0

സാന്നിധ്യം പ്രവചിച്ചത് F. Englert, R. Brout, P. Higgs, G. S. Guralnik, C. R. Hagen, and T. W. B. Kibble (1964)

കണ്ടെത്തിയത് ATLAS and CMS (2012)

തരങ്ങൾ 1 in the Standard Model;

5 or more in supersymmetric models

പിണ്ഡം 125.3±0.6 GeV/c2[1]

ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് 0

സ്പിൻ 0

സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് ഒരു അടിസ്ഥാനകണം ആണ് ഹിഗ്സ് ബോസോൺ. ഹിഗ്‌സ് ബോസോണാണ് പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ മൗലികകണങ്ങൾക്കും പിണ്ഡം നൽകുന്നതെന്നാണ് കണികാസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം[2]. ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷക സംഘമാണ് ഇങ്ങനെയൊരു കണത്തിന്റെ സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് 1964-ൽ സിദ്ധാന്തമവതരിപ്പിച്ചത്. മൗലികകണങ്ങളെ അവയുടെ സ്പിൻ അനുസരിച്ച് രണ്ടു രീതിയിൽ തരം തിരിക്കാം. അർദ്ധ പൂർണ്ണസംഖ്യ സ്പിൻ ഉള്ളവയും പൂർണ്ണസംഖ്യ സ്പിൻ ഉള്ളവയും. അർദ്ധപൂർണ്ണ സ്പിൻ ഉള്ളവയെ അവയുടെ സാംഖികം തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ വലിയ സംഭാവനകൾ നൽകിയ എനറിക്കോ ഫെർമിയോടുള്ള ആദരസൂചകമായി ഫെർമിയോണുകളെന്നും, പൂർണ്ണസംഖ്യ സ്പിൻ ഉള്ളവയെ അവയുടെ സാംഖികം തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ വലിയ പങ്ക് വഹിച്ച വിഖ്യാത ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസിനോടുള്ള ആദരസൂചകമായി ബോസോണുകളെന്നും വിളിക്കുന്നു. ഹിഗ്ഗ്സ് കണം ഒരു ബോസോൺ കണികയാണ്. കഴിഞ്ഞ അഞ്ചുദശകത്തോളമായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഹിഗ്‌സ് ബോസോൺ കണ്ടെത്താനുള്ള അന്വേഷണത്തിലായിരുന്നു. 2012 വരെ നടന്ന പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഇതിനെ കണ്ടെത്താനായിരുന്നില്ല.

Refrence:- google
Face book 

No comments: