Thursday, September 18, 2008

പുതിയൊരു മൗലീകകണം ഫെര്‍മിലാബില്‍ നിന്ന്‌

ആറ്റത്തിനുള്ളിലെ അത്ഭുതങ്ങള്‍ അടങ്ങുന്നില്ല. വിചിത്രമായൊരു കണത്തെ പുതിയതായി കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു.

യൂറോപ്പിലെ ജനീവയില്‍ ആരംഭിച്ച കണികാപരീക്ഷണം ഉയര്‍ത്തിയ ആകാംക്ഷയിലാണ്‌ ലോകം. സ്വിസ്സ്‌-ഫ്രാന്‍സ്‌ അതിര്‍ത്തിയില്‍ ഭൂമിക്കടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലാര്‍ജ്‌ ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിലാണ്‌ ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ശാസ്‌ത്രപരീക്ഷണം സപ്‌തംബര്‍ പത്തിന്‌ തുടങ്ങിയത്‌. അതിനിടെ, അത്‌ലാന്റിക്കിനക്കരെ അമേരിക്കയില്‍ മറ്റൊരു കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍ പുതിയൊരു മൗലികകണം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. ഇല്ലിനോയിസില്‍ നാലുപതിറ്റാണ്ടിലേറെയായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഫെര്‍മി നാഷണല്‍ ആക്‌സലറേറ്റര്‍ ലബോറട്ടറി (ഫെര്‍മിലാബ്‌) യില്‍ നടക്കുന്ന കണികാകൂട്ടിയിടിയിലാണ്‌ പുതിയ കണം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്‌. പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ സുലഭമായിരുന്നതെന്ന്‌ കരുതപ്പെടുന്ന 'ഒമേഗ ബി ബാരിയോണ്‍' (Omega b baryon) ആണ്‌ ഫെര്‍മിലാബില്‍ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജനിലയില്‍ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടത്‌.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ മൗലികഘടകങ്ങളില്‍ പെട്ട ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ മൂന്നെണ്ണം വീതം ചേര്‍ന്നു സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന കണങ്ങള്‍ക്കാണ്‌ ബാരിയോണുകള്‍ എന്നു പറയുന്നത്‌. ഗ്രീക്കില്‍ 'ഭാരമേറിയത്‌' എന്നര്‍ഥം വരുന്ന പദത്തില്‍നിന്നാണ്‌ ബാരിയോണ്‍ എന്ന പേരിന്റെ ഉത്ഭവം. ഫെര്‍മി-ഡിറാക്‌ സമീകരണം അനുസരിക്കുന്ന ഫെര്‍മിയോണുകളുടെ കൂട്ടത്തിലാണ്‌ ബാരിയോണുകള്‍ ഉള്‍പ്പെടുന്നത്‌. പുതിയതായി കണ്ടെത്തിയ ഒമേഗ ബി ബാരിയോണ്‍ ഇപ്പോള്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ വിരളമാണ്‌. എന്നാല്‍, പ്രോട്ടോണുകളുടെ വിദൂരബന്ധുവായ ഈ കണം, 1370 കോടി വര്‍ഷം മുമ്പ്‌ മഹാവിസ്‌ഫോടനം വഴി പ്രപഞ്ചം രൂപപ്പെട്ട ആദ്യനിമിഷങ്ങളില്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ സുലഭമായിരുന്നുവെന്ന്‌ ഗവേഷകര്‍ അനുമാനിക്കുന്നു.
`പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ദ്രവ്യം രൂപപ്പെട്ടത്‌ എങ്ങനെ എന്ന്‌ മനസിലാക്കാന്‍ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം സഹായിക്കുന്നു. ദ്രവ്യത്തെ സംബന്ധിച്ച ക്വാര്‍ക്ക്‌ മാതൃകയുടെ നിര്‍ണായക വിജയവുമാണിത്‌. മാത്രവുമല്ല, ക്വാര്‍ക്കുകളെ വരിഞ്ഞുകെട്ടി പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളുമാക്കി മാറ്റുന്ന അതിബലത്തെ (strong force) സംബന്ധിച്ച്‌ പുതിയ ഉള്‍ക്കാഴ്‌ച നല്‍കുകയും ചെയ്യുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം`- പുതിയ കണത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്‌ നേതൃത്വം നല്‍കിയവരില്‍ ഒരാളായ പ്രൊഫ. ജിയാന്‍മിങ്‌ ക്വിയന്‍ അറിയിക്കുന്നു.

മിഷിഗണ്‍ സര്‍വകലാശാലയിലെ പ്രൊഫ. ക്വിയനെക്കൂടാതെ മിഷിഗണിലെ തന്നെ എഡ്വേര്‍ഡ്‌ ഡി ലാ ക്രൂസ്‌ ബുറെലോ, പ്രൊഫ. ഹോമര്‍ നീല്‍ എന്നിവര്‍ നടത്തിയ വിശകലനമാണ്‌ പുതിയ കണത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലിലേക്ക്‌ നയിച്ചതെന്ന്‌ ഫെര്‍മിലാബിന്റെ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പ്‌ അറിയിക്കുന്നു. ഫെര്‍മിലാബില്‍ നടക്കുന്ന 'ഡിസീറോ' (DZero) പരീക്ഷണത്തില്‍ 90 ഗവേഷണസ്ഥാപനങ്ങളില്‍നിന്നും സര്‍വകലാശാലകളില്‍നിന്നുമായി 600 ഗവേഷകര്‍ പങ്കാളികളാണ്‌. അതില്‍ ഉള്‍പ്പെട്ടവരാണ്‌ പ്രൊഫ. ക്വിയന്‍, ബുറെലോ, പ്രൊഫ. നീല്‍ എന്നിവര്‍. പുതിയ കണത്തിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ സംബന്ധിച്ച റിപ്പോര്‍ട്ട്‌ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിനായി 'ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ലെറ്റേഴ്‌സി'ന്‌ സമര്‍പ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.

പുതിയ വിവരങ്ങള്‍ക്കു കാക്കാതെ, ഡിസീറോ പരീക്ഷണത്തില്‍ മുമ്പ്‌ നടന്ന കണികാകൂട്ടിയിടികളുടെ ഡേറ്റ പുനര്‍വിശകലനം ചെയ്യാന്‍ മിഷിഗണ്‍ ഗവേഷകര്‍ തയ്യാറായതാണ്‌ ഫലമുണ്ടാക്കിയത്‌. ഇതേ പരീക്ഷണത്തില്‍ 'കാസ്‌കേഡ്‌ ബി ബാരിയോണ്‍' എന്നൊരു വിചിത്രകണത്തിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ കഴിഞ്ഞ വര്‍ഷമുണ്ടായതും ഈ മൂന്ന്‌ മിഷിഗണ്‍ ഗവേഷകരുടെ ശ്രമഫലമായിട്ടാണ്‌. ഇപ്പോള്‍, ഒമേഗ ബി ബാരിയോണിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്‌ നൂറുലക്ഷംകോടി (100 ട്രില്യണ്‍) കണികാകൂട്ടിയിടികളില്‍ നിന്ന്‌ ലഭിച്ച വിവരങ്ങള്‍ വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ടായിരുന്നു. (പ്രകാശവേഗത്തിനടുത്ത്‌ സഞ്ചരിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണ്‍ധാരകളെയും ആന്റിപ്രോട്ടോണ്‍ധാരകളെയും തമ്മില്‍ കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ചായിരുന്നു പരീക്ഷണം).

''ശരിക്കും വൈക്കോള്‍ക്കൂനയില്‍ സൂചി തിരയുന്ന ഏര്‍പ്പാട്‌`-പ്രൊഫ. ക്വിയന്‍ പറയുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക ആല്‍ഗരിതം തന്നെ പ്രൊഫ. ക്വയനും കൂട്ടര്‍ക്കും രൂപപ്പെടുത്തേണ്ടി വന്നു, നൂറ്‌ലക്ഷംകോടി കൂട്ടിയിടികളുടെ വിവരം വിശകലനം ചെയ്യാന്‍. ഒമേഗ ബി ബാരിയോണിന്‌ അപചയം സംഭവിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുമെന്നു പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന സവിശേഷതകള്‍, ഇത്രയും കൂട്ടിയിടികളില്‍ 18 തവണ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടതായി അവര്‍ മനസിലാക്കി. ഭാരമേറിയ ഈ കണങ്ങള്‍ അപചയം സംഭവിക്കുംമുമ്പ്‌ വെറും ഒരു മില്ലീമീറ്റര്‍ ദൂരമേ സഞ്ചരിക്കൂ.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദൃശ്യദ്രവ്യം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്‌ ബാരിയോണുകളാലാണ്‌. ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ബാരിയോണുകളാണ്‌ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും. മൂന്നു ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ വിവിധ തരത്തില്‍ സമ്മേളിച്ചാണ്‌ എല്ലാ ബാരിയോണുകളും രൂപപ്പെടുന്നത്‌. ഗുണങ്ങള്‍ (`flavor`) അനുസരിച്ച ആറിനം ക്വാര്‍ക്കുകളാണ്‌ ഉള്ളതെന്ന്‌, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മൗലീകഘടനയെ ഭാഗികമായി വിശദീകരിക്കുന്ന സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ്‌ മോഡല്‍ പറയുന്നു. അപ്‌, ഡൗണ്‍, ചാം, സ്‌ട്രേഞ്ച്‌, ടോപ്പ്‌, ബോട്ടം (up, down, charm, strange, top and bottom) എന്നിവയാണവ. അപ്‌, ഡൗണ്‍; ചാം, സ്‌ട്രേഞ്ച്‌; ടോപ്പ്‌, ബോട്ടം എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന്‌ കുടുംബങ്ങളിലായി ഇവയെ ഗവേഷകര്‍ തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇതില്‍ ആദ്യകുടുംബത്തില്‍ പെട്ട (അപ്‌, ഡൗണ്‍) ക്വാര്‍ക്കുകള്‍കൊണ്ടാണ്‌ ന്യൂട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌. എന്നാല്‍, രണ്ട്‌ സ്‌ട്രേഞ്ച്‌ ക്വാര്‍ക്കുകളും ഒരു ബോട്ടം ക്വാര്‍ക്കുമാണ്‌ ഒമേഗ ബി ബാരിയോണിലുള്ളത്‌. പൂര്‍ണമായും ആദ്യകുടുംബത്തില്‍ പെടാത്ത ക്വാര്‍ക്കുകളാല്‍ നിര്‍മിതമായ ഒരു കണം കണ്ടെത്തുന്നത്‌ ആദ്യമായാണ്‌. ഇതിന്‌ പ്രോട്ടോണിന്റെ ആറിരട്ടി പിണ്ഡമുണ്ട്‌. വളരെ അസ്ഥിരമായ കണമാണിത്‌. സെക്കന്‍ഡിന്റെ ലക്ഷംകോടിയിലൊരംശം സമയം മാത്രം നിലനില്‍ക്കുന്ന ഇതിന്‌, ഒരു മില്ലീമീറ്റര്‍ സഞ്ചരിക്കുമ്പോള്‍ തന്നെ അപചയം സംഭവിക്കുന്നു. ക്ഷീണബലം (weak force) ആണ്‌ ഇതിന്റെ അപചയത്തിന്‌ മാധ്യസ്ഥം വഹിക്കുന്നത്‌.

ദ്രവ്യത്തെ സംബന്ധിച്ച ക്വാര്‍ക്ക്‌ മാതൃക അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌ 1960-കളിലാണ്‌. മുറേ ജല്‍-മാന്‍, ജോര്‍ജ്‌ സ്വീഗ്‌ എന്നിവര്‍ വെവ്വേറെ കണ്ടെത്തിയ ആ മതൃക പ്രകാരം, അപ്‌, ഡൗണ്‍, സ്‌ട്രേഞ്ച്‌, ബോട്ടം എന്നീ നാലു ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ 20 വ്യത്യസ്‌ത ബാരിയോണുകളായി മാറാം. അതില്‍ 13 എണ്ണത്തെ ഗവേഷകര്‍ ഇതിനകം കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞു. ക്വാര്‍ക്ക്‌ മാതൃകയ്‌ക്കു ശക്തമായ പിന്തുണ കൊടുക്കുന്നതാണ്‌ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍. (അവലംബം: ഫെര്‍മിലാബിന്റെ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പ്‌, വിക്കിപീഡിയ).

2 comments:

JA said...

ജനീവയില്‍ ലാര്‍ജ്‌ ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിലാണ്‌ ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ശാസ്‌ത്രപരീക്ഷണം തുടങ്ങിയതിനിടെ, അത്‌ലാന്റിക്കിന്‌ മരുകരയില്‍ മറ്റൊരു കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍ പുതിയൊരു മൗലികകണം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകളുടെ വിദൂരബന്ധുവായ ഒമേഗ ബി ബാരിയോണ്‍ ആണ്‌ പുതിയ കണം. ദ്രവ്യത്തെ സംബന്ധിച്ച ക്വാര്‍ക്ക്‌ മാതൃകയുടെ നിര്‍ണായക വിജയമായി ഈ കണ്ടെത്തല്‍ വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.

സൂരജ് :: suraj said...

വെടിക്കെട്ട് തുടരട്ടെ ....ആഹ്ലാദത്തോടെ നമുക്ക് ഉറ്റു നോക്കാം മഹാത്ഭുതങ്ങളെ !