ദൈവകണങ്ങള്‍ ഇനി ലോഡു കണക്കിന്
Sabu Jose
ദൈവകണം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ കൈപ്പിടിയിലൊതുങ്ങി. കണികാ ഭൗതികത്തില്‍ ഇനിയെന്ത് എന്ന ചോദ്യമാണ് ഇപ്പോള്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് മുമ്പിലുള്ളത്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ അധികമാനങ്ങളും സൂപ്പര്‍സമമിതിയും ശ്യാമദ്രവ്യവുമെല്ലാം ഉയര്‍ന്നുവരുമ്പോള്‍അവയും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ വരുതിയിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനുള്ള മറുപടിയാണ് ഉടന്‍ നിര്‍മാണമാരംഭിക്കുന്ന രണ്ട് ഭീമന്‍ കണികാത്വരത്രങ്ങള്‍ (particle accelerators).
1 വെരിലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍(VLHC)
സോണിലെ ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിന്റെ(LHC) നാല് മടങ്ങ് വലിപ്പവും ഏഴ് മടങ്ങ് ശക്തവുമായ കണികാത്വരത്രം നിര്‍മിക്കാനൊരുങ്ങുന്നു. നൂറ് കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവില്‍ ഭൂമിക്കടിയില്‍ നിര്‍മിക്കുന്ന ഈ ഭീമന്‍ കണികാത്വരത്ര്വത്തില്‍ 100 TeV എന്ന അത്യുന്നത ഊര്‍ജ്ജ നിലയത്തില്‍ കണികാസംഘട്ടനം നടത്താന്‍ കഴിയും. ലോഡുകണക്കിന് ദൈവകണങ്ങള്‍സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നര്‍ഥം! ജനീവയില്‍, ഫ്രാന്‍സ്-സിറ്റ്‌സര്‍ലണ്ട് അതിര്‍ത്തിയില്‍ ഭൂമിക്കടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള 27 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവുള്ള എല്‍എച്ച്‌സിയാണ് ഇന്ന് ലോകത്തുള്ള ഏറ്റവും വലുതും ശക്തവുമായ കണികാത്വരത്ര്വം. 14TeV ഊര്‍ജ്ജനിലയില്‍ വരെ ഇവിടെ കണികാ സംഘട്ടനം നടത്താന്‍ കഴിയും. കണികാഭൗതികത്തിന്റെ മാനക മാതൃകയില്‍(Standard model) മൗലിക കണങ്ങള്‍ക്ക് പിണ്ഡം പ്രധാനം ചെയ്യുന്ന ഹിഗ്‌സ്‌ ക്ഷേത്രവും (Higgs field) അതിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക കണമായ ഹിഗസ്‌ ബോസോണും (Higgs Boson) പരീക്ഷണത്തിലൂടെ സൃഷ്ടിച്ചത് എല്‍എച്ച്‌സിയില്‍ വച്ചാണ്.
യുഎസിലെ ഫെര്‍മിലാബിലുള്ള, ഇപ്പോള്‍ പ്രവര്‍ത്തനം നിര്‍ത്തിയ ടെവാട്രോണ്‍(Tevtaron) എന്ന കണികാത്വരത്ര്വത്തിന്റെ അടിത്തറയിലാണ് വിഎല്‍എച്ച്‌സി നിര്‍മിക്കുന്നത്. ഫെര്‍മിലാബിന്റെ കാമ്പസില്‍ നിന്നും കുറച്ച് പുറത്തേക്കുണ്ടാകും വിഎല്‍എച്ച്‌സിയുടെ ടണലുകള്‍. നൂറ് കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവില്‍ തുരങ്കമുണ്ടാക്കുന്നതും അതിസങ്കീര്‍ണമായ ശാസ്ത്രീയ ഉപകരണങ്ങളും ശക്തമായ വൈദ്യുത കാന്തങ്ങളും സജ്ജീകരിക്കുന്നതിന് നിരവധി സാങ്കേതിക , സാമ്പത്തിക തടസങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും പദ്ധതിയുമായി മുന്നോട്ടുപോകുമെന്നുതന്നെയാണ് ശാസ്ത്ര സംഘത്തിന്റെ വക്താവ് പറയുന്നത്.
2) ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ ലീനിയര്‍ കൊളൈഡര്‍(ILC)
സോണിലെ ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിന്റെ 30 ശതമാനം വലിപ്പകൂടുതലുള്ള പുതിയ കണികാത്വരത്ര്വം ജപ്പാനില്‍ നിര്‍മിക്കുന്നു. ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ ലീനിയര്‍ കൊളൈഡര്‍(International Linear Collider- ILC) എന്ന ഈ കണികാ ത്വരത്രത്തിന്റെ രൂപരേഖ ശാസ്ത്രസംഘം ജൂണ്‍ മാസത്തില്‍ അവതരിപ്പിച്ചു. 32 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവിലാണ് ഈ കണികാത്വരത്രം നിര്‍മിക്കുന്നത്. വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കൂടുതല്‍ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജനിലയില്‍ കണികാ സംഘട്ടനം നടത്താന്‍ ഐഎല്‍സിക്ക് കഴിയും. ശ്യാമ ദ്രവ്യത്തേക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിനാണ് ഐഎല്‍സിയില്‍ പ്രഥമ പരിഗണന നല്‍കുന്നത്. 780 കോടി യുഎസ് ഡോളറാണ് പദ്ധതിയുടെ നിര്‍മാണ ചെലവ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ആയിരത്തില്‍പരം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ചേര്‍ന്നാണ് ത്വരത്രത്തിന്റെ രൂപരേഖ തയ്യാറാക്കിയിട്ടുള്ളത്. സെക്കന്റില്‍ 7000 തവണ ഇലക്‌ട്രോണുകളും അവയുടെ പ്രതികണമായ പോസിട്രോണുകളും തമ്മില്‍ കൂട്ടിയിടിപ്പിക്കാന്‍ ഐഎല്‍സിയില്‍ കഴിയും. അതുവഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന നിരവധി ദുരൂഹ കണങ്ങള്‍ക്കൊപ്പം ശ്യാമദ്രവ്യ കണികകളും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്.
കണികാത്വരത്രങ്ങളുടെ വലിപ്പത്തിന് പിന്നിലുള്ള ശാസ്ത്രം:
കണികാ സംഘടട്ടനം നടത്തുന്നതിന് ചാര്‍ജ്ജിത കണങ്ങളുടെ ദിശമാറ്റുമ്പോള്‍ അവയുടെ ഊര്‍ജ്ജം കുറെ നഷ്ടമാകും.(Synchrotron Radiation).കണങ്ങളുടെ സഞ്ചാരവേഗത വര്‍ധിപ്പിച്ചാണ് ഒരു പരിധിവരെ ഈ ഊര്‍ജ്ജനഷ്ടം പരിഹരിക്കുന്നത്. അതിന് വക്രത കുറഞ്ഞ കൂടുതല്‍ വ്യാസമുള്ള ടണലുകളാണ് അഭികാമ്യം. ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജ നിലയില്‍ കണികാസംഘട്ടനം നടത്തുമ്പോള്‍ സൈദ്ധാന്തികമായി മാത്രം നിലനില്‍ക്കുന്നതും ഇതുവരെ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയാത്തതുമായ നിരവധി ദുരുഹ കണങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിയും. സോണിലെ ലാര്‍ജ്ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറില്‍ ഞൊടിയിടകൊണ്ട് മിന്നിമറിഞ്ഞ ഹിഗസ്‌ബോസോണിനപ്പുറം അധിക മാനങ്ങളിലുള്ള(Etxra dimensions) സൂപ്പര്‍ സമമിതി കണങ്ങളെ (Supers symmetric Particles-SUSY particles) സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും വലയ കണികാ ത്വരത്രങ്ങള്‍ക്ക് കഴിയും. എന്നാല്‍ ഈ കണങ്ങള്‍ക്ക് പിണ്ഡം കൂടുതലായതുകൊണ്ട് അവയെ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് വേണ്ടി നടത്തുന്ന കണികാ സംഘട്ടനങ്ങള്‍ അത്യുന്നത ഊര്‍ജ്ജ നിലയിലായിരിക്കണം. സേണിലെ ലാര്‍ഡ് ഹാഡോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ ഉള്‍പ്പെടെ നിലവിലുള്ള മറ്റേത് കണികാത്വരത്രത്തിലും ഇതിനാവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജനില കൈവരിക്കാനാവില്ല. അതുകൊണ്ട് കുടുതല്‍ വലതും ശക്തവുമായ കണികാത്വരത്രങ്ങള്‍ ഭാവിയില്‍ ആവശ്യമാണ്. കണികാ ഭൗതികം അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന നിരവധി സൈദ്ധാന്തിക പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്കുള്ള പരിഹാരവുമാകും ഇത്തരം വലിയ കണികാത്വരത്രങ്ങള്‍.
കണികാത്വരത്രങ്ങളുടെ നിര്‍മാണ ചെലവ് അത്ര നിസാരമല്ല. 27 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവുള്ള സോണിലെ എല്‍എച്ച്‌സിയുടെ നിറമാണ ചെലവ് മാത്രം 900 കോടി ഡോളറിലധികമാണ്. പ്രവര്‍ത്തനം നടക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ചെലവ് വര്‍ധിക്കുകയും ചെയ്യും. അതുമാത്രമല്ല ഇത്രയധികം സാമ്പത്തിക ബാധ്യതയുള്ള ഒരു പദ്ധതി നടപ്പിലാക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന്യം പൊതുസമൂഹത്തെ ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നതിനും കഴിയണം. 1980കളില്‍ യുഎസിലെ ടെക്‌സാസില്‍ നിര്‍മാണമാരംഭിച്ച 87 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവുള്ള സൂപ്പര്‍ കണ്ടക്ടിങ് സൂപ്പര്‍ കൊളൈഡറിന്റെ(Superconducting Supercollider) ഗതി ഈ പദ്ധതിക്കും ഉണ്ടാകരുതെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രാര്‍ഥന. ചെലവ് ഗണ്യമായി വര്‍ധിച്ചപ്പോള്‍ 1993ല്‍ അമേരിക്കന്‍ കോണ്‍ഗ്രസ് പദ്ധതിക്കുള്ള അംഗീകാരം നിര്‍ത്തിവെക്കുകയുണ്ടായി. ഇപ്പോള്‍ കുറെ കെട്ടിടങ്ങള്‍ മാത്രം അനാഥമായി കിടക്കുന്നുണ്ടവിടെ.
സാമ്പത്തിക ബാധ്യതയിലുപരി മനുഷ്യന്റെ അന്വേഷണ തൃഷ്ണയാണ് ഇത്തരം സങ്കീര്‍ണ, ശാസ്ത്രീയ ഉപകരണങ്ങളുടെ പിന്നിലുള്ള ചാലക ശക്തി. പാഠപുസ്തകത്തിലെ ഭൗതിക ശാസ്ത്രപഠനം ഈ മഹാപ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അഞ്ച് ശതമാനത്തില്‍ താഴെ മാത്രം ഒതുങ്ങിനില്‍ക്കുകയാണ്. നമ്മുടെ ഭൗതികശാസ്ത്ര സിദ്ധാന്തങ്ങളെല്ലാം കെട്ടിപ്പൊക്കിയതും ഈ അഞ്ച് ശതമാനത്തില്‍ താഴെയാണ്. അതിനുമപ്പുറമുള്ള അത്ഭുതങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനുള്ള ത്വരതന്നെയാണ് ഇത്തരം ഉപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തിന് പിന്നിലുള്ളത്.
