Friday, April 23, 2010

കണികാപരീക്ഷണം : പ്രപഞ്ചരഹസ്യങ്ങളിലേക്ക് ഒരു ചുവടുകൂടി


എല്‍.എച്ച്.സി.യില്‍ ആദ്യ ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കിനെ കണ്ടെത്തി. കണ്ടെത്തല്‍ പത്തുലക്ഷം കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ വിശകലനം ചെയ്ത്.

മഹാവിസ്‌ഫോടനം വഴി പ്രപഞ്ചം രൂപപ്പെട്ടപ്പോള്‍, ഇവിടെ ദ്രവ്യവും പ്രതിദ്രവ്യവും (antimatter) തുല്യ അളവിലായിരുന്നു, എന്നുവെച്ചാല്‍ കൃത്യമായ സമമിതിയില്‍ (സിമട്രിയില്‍). ദ്രവ്യകണങ്ങളും പ്രതിദ്രവ്യകണങ്ങളും പരസ്പരം നിഗ്രഹിച്ച് വെറുമൊരു ഊര്‍ജസങ്കേതമായി പ്രപഞ്ചം ഒടുങ്ങേണ്ടതായിരുന്നു, അല്‍പ്പവും ദ്രവ്യം അവശേഷിക്കാതെ. അങ്ങനെ സംഭവിച്ചിരുന്നെങ്കില്‍, ഗാലക്‌സികളോ നക്ഷത്രക്കൂടാരങ്ങളോ സൂര്യനോ സൗരയൂഥമോ ഭൂമിയോ നമ്മളോ ഒന്നും ഉണ്ടാവില്ലായിരുന്നു.

പക്ഷേ, എന്തോ ഭാഗ്യത്തിന് പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലെ ആ ആദിസമമിതിയില്‍ ചെറിയൊരു അന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിച്ചു. ദ്രവ്യത്തിന് അനുകൂലമായിരുന്നു അത്. ദ്രവ്യത്തിന്റെ അളവ് പ്രതിദ്രവ്യത്തെക്കാള്‍ അല്‍പ്പം കൂടി. ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇന്നും അറിയില്ല, ദ്രവ്യത്തിന് അനുകൂലമായി സമമിതി മാറ്റം എങ്ങനെ സംഭവിച്ചുവെന്ന്. പ്രപഞ്ചപഠനശാഖയില്‍ കണ്ടെത്താന്‍ അവശേഷിക്കുന്ന പ്രഹേളികകള്‍ക്കൊപ്പമാണ് ഈ പ്രശ്‌നത്തിന്റെയും സ്ഥാനം.

ജനീവയില്‍ സേണിന് സമീപം ഭൂമിക്കടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ (LHC) കണ്ടെത്തന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ഉത്തരങ്ങളിലൊന്ന് ഈ പ്രശ്‌നത്തിന്റേതാണ്. എല്‍.എച്ച്.സി.യില്‍ നടക്കുന്ന കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍, ഈ ഉത്തരം കണ്ടെത്താനുള്ള വഴി തുറന്നതായി സൂചന. പത്തുലക്ഷം കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ വിശകലനം ചെയ്തതില്‍ നിന്ന് 'ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്ക്' (beauty or bottom quark) കണ്ടെത്തിയതാണ് പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്നത്. എല്‍.എച്ച്.സി. കണ്ടെത്തുന്ന ആദ്യ ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കാണിതെന്ന് 'സേണ്‍' (CERN) അധികൃതര്‍
അറിയിച്ചു.

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ദ്രവ്യവും പ്രതിദ്രവ്യവും തമ്മിലുള്ള സമമിതിയില്‍ മാറ്റം ഉണ്ടായത് എന്തുകൊണ്ട് എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം തേടാന്‍ 'ബ്യൂട്ടി കോര്‍ക്ക്' അഥവാ 'ബി ക്വാര്‍ക്ക്' എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്ന കണികാവിഭാഗം സഹായിക്കുമെന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ കരുതുന്നത്. വളരെ വളരെ അസ്ഥിരമായ ഈ കണങ്ങളെ കണ്ടെത്താന്‍ പാകത്തിലാണ് എല്‍.എച്ച്.സിയില്‍ 'ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ ബ്യൂട്ടി' (LHCb) എന്ന ഡിറ്റക്ടര്‍ രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. എല്‍.എച്ച്.സി.യില്‍ നടക്കുന്ന ആറ് പരീക്ഷണങ്ങളിലൊന്നാണിത്.

എല്‍.എച്ച്.സി.ബി.യില്‍ കണങ്ങള്‍ കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന പോയന്റിന് ചുറ്റും 20 മീറ്റര്‍ അകലെ വരെ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന സബ്ഡിറ്റക്ടറുകളുടെ ഏകോപിച്ചുള്ള പ്രവര്‍ത്തനമാണ്, ബ്യൂട്ടിക്വാര്‍ക്കിനെ പിടിയിലൊതുക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്. 13 രാജ്യങ്ങളിലെ 48 സ്ഥാപനങ്ങളില്‍ നിന്നായി 650 ഗവേഷകര്‍ പങ്കാളികളാകുന്ന ഈ പരീക്ഷണത്തിലെ ആദ്യവിജയമാണ് ഇപ്പോഴുണ്ടായിരിക്കുന്നത്. പുതിയ കണങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തുന്നതിനും അതുവഴി പ്രപഞ്ചരഹസ്യങ്ങളിലേക്കെത്തുന്നതിലുമുള്ള ആദ്യചുവടാണ് ബ്യൂ്ട്ടി ക്വാര്‍ക്കിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ എന്നു വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.

കഴിഞ്ഞ ബുധനാഴ്ചയാണ് B+ എന്ന പേരിലുള്ള ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കിനെ കണ്ടെത്തിയത്. മഹാവിസ്‌ഫോടനത്തിന് തൊട്ടടുത്ത് സംഭവിച്ചതെന്താണെന്ന് മനസിലക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നതാണ് ഈ കണങ്ങള്‍. യഥാര്‍ഥത്തില്‍ ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്ക് ശാസ്ത്രത്തിന് പുതിയതല്ല. 1997-ല്‍ ആദ്യ ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കിനെ ശാസ്ത്രലോകം കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. പക്ഷേ, അവ മറ്റ് കണങ്ങളുമായി ഇടപഴകുന്നതെങ്ങനെയെന്ന് മനസിലാക്കിയാലേ കാര്യങ്ങള്‍ക്ക് വ്യക്തതയുണ്ടാവൂ. അതിനാണ്, ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കുകളുടെ സ്വഭാവം പഠിക്കാന്‍ മാത്രമായി എല്‍.എച്ച്.സിയില്‍ ഒരു പ്രത്യേക പരീക്ഷണം തന്നെ നടത്തുന്നത്.

എല്‍.എച്ച്.സിയിലെ അറ്റ്‌ലസ് പരീക്ഷണത്തില്‍ W കണങ്ങളുടെ അളവുകള്‍ ആദ്യമായി ശേഖരിച്ചതായി, അറ്റ്‌ലാസ് വെബ്ബ്‌സൈറ്റ് പറയുന്നു. ഏപ്രില്‍ ഒന്നിനാണ് ഈ കണങ്ങള്‍ ആദ്യം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടതത്രേ. പ്രപഞ്ചസാരത്തെ സംബന്ധിച്ച സൈദ്ധാന്തിക പാക്കേജായ 'സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലി'ന്റെ ഭാഗമാണ് W കണങ്ങള്‍. ഈ കണവും ശാസ്ത്രത്തിന് പുതിയതല്ല. 1983-ല്‍ സേണിലെ തന്നെ ഗവേഷകരായ കാര്‍ലോ റുബ്ബിയ, സിമോന്‍ വാന്‍ ഡിര്‍ മീയര്‍ എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്നാണ് W കണങ്ങളെ കണ്ടെത്തിയത്.

എല്‍.എച്ച്.സി.യില്‍ റിക്കോര്‍ഡ് ഊര്‍ജനിലയായ 7 ട്രില്യണ്‍ ഇലക്ട്രോണ്‍ വോള്‍ട്ടില്‍ (7 Tev) കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ ആരംഭിച്ചത് കഴിഞ്ഞ മാര്‍ച്ച് 30-നാണ്. ആദ്യ ആഴ്ച തന്നെ അഞ്ചുലക്ഷത്തിലേറെ കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ വിജയകരമായി നടന്നുവെന്ന് സേണ്‍ വെളിപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. ഇതുവരെ ലോകത്ത് ഒരു കണികാത്വരകവും ആര്‍ജിക്കാത്ത അത്ര ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജനിലയില്‍ നടക്കുന്ന ഈ കണികാപരീക്ഷണം ഓരോന്നും ഓരോ മിനി 'ബിഗ്ബാങ്' (Big bang) എന്നാണ് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്.

കാണുക

1 comment:

JA said...

എന്തോ ഭാഗ്യത്തിന് പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലെ ആ ആദിസമമിതിയില്‍ ചെറിയൊരു അന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിച്ചു. ദ്രവ്യത്തിന് അനുകൂലമായിരുന്നു അത്. ദ്രവ്യത്തിന്റെ അളവ് പ്രതിദ്രവ്യത്തെക്കാള്‍ അല്‍പ്പം കൂടി. ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇന്നും അറിയില്ല, ദ്രവ്യത്തിന് അനുകൂലമായി സമമിതി മാറ്റം എങ്ങനെ സംഭവിച്ചുവെന്ന്. പ്രപഞ്ചപഠനശാഖയില്‍ കണ്ടെത്താന്‍ അവശേഷിക്കുന്ന പ്രഹേളികകള്‍ക്കൊപ്പമാണ് ഈ പ്രശ്‌നത്തിന്റെയും സ്ഥാനം.

ജനീവയില്‍ സേണിന് സമീപം ഭൂമിക്കടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ (LHC) കണ്ടെത്തന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ഉത്തരങ്ങളിലൊന്ന് ഈ പ്രശ്‌നത്തിന്റേതാണ്. എല്‍.എച്ച്.സി.യില്‍ നടക്കുന്ന കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍, ഈ ഉത്തരം കണ്ടെത്താനുള്ള വഴി തുറന്നതായി സൂചന. പത്തുലക്ഷം കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ വിശകലനം ചെയ്തതില്‍ നിന്ന് 'ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്ക്' (beauty or bottom quark) കണ്ടെത്തിയതാണ് പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്നത്. എല്‍.എച്ച്.സി. കണ്ടെത്തുന്ന ആദ്യ ബ്യൂട്ടി ക്വാര്‍ക്കാണിതെന്ന് 'സേണ്‍' (CERN) അധികൃതര്‍ അറിയിച്ചു.