കണികാഭൗതികത്തിന്റെ ശ്രീകോവില്‍

ഭൗതികശാസ്ത്രം പഠിക്കുന്നവര്‍ക്ക് ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളിയും, എന്നാല്‍ ഇറങ്ങിച്ചെന്നാല്‍ ഏറ്റവും കാല്പനികവുമായ മേഖലകളാണ് പ്രകാശവും കണികാശാസ്ത്രവും. പ്രകാശം നയിക്കുന്നത് സ്ഥൂല പ്രപഞ്ചത്തിലേക്കാണെങ്കില്‍ കണികാ ശാസ്ത്രം നയിക്കുന്നത് പ്രപഞ്ച വിസ്മയങ്ങളുടെ അതിസൂക്ഷ്മ തലങ്ങളിലേക്കാണ്.

നമ്മുടെ പൊതുധാരണപ്രകാരം പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ അംശം ആറ്റങ്ങളും അവ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണ്‍, ന്യൂട്രോണ്‍, ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്നിവയുമാണ്. എന്നാല്‍ അവയും നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു അവസ്ഥ ഉണ്ടാകുമല്ലോ, ഉണ്ടാകണമല്ലോ? അവിടെയാണ് കണികാ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പ്രസക്തി കിടക്കുന്നത്. വളരെ കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് മാത്രമുള്ള, തുടര്‍ച്ചയായി നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുകയും നശിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്ന സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളുടെ സംഘാതങ്ങള്‍ ആണ് ഇലക്ട്രോണുകളും, പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും എന്ന് വേണമെങ്കില്‍ ഏറ്റവും ലളിതമായി പറയാം. ഇവയുടെ പഠനം പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയുടെ വരെ കാരണങ്ങളിലേക്ക് നീളുന്നത് കൊണ്ട്, ഫിസിക്‌സ് ഗവേഷണത്തില്‍ കണികാ ഭൗതികം അഥവാParticle Physics ന് വളരെ വളരെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്.

സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളെ അതിവേഗം പായിച്ചും അവ മറ്റുള്ള വസ്തുക്കളില്‍ ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രതികരണം വിശകലനം ചെയ്തുമാണ് ഇവിടെ പഠനം നടക്കുന്നത്. ജെ.ജെ. തോംസണ്‍ നടത്തിയ വിഖ്യാതമായ ഇലക്ട്രോണ്‍ പഠനങ്ങളാണ് ഈ മേഖലയില്‍ ആദ്യത്തേത്. വളരെ നേര്‍ത്ത ഒരു അലുമിനിയം തകിടിലൂടെ അതിവേഗത്തില്‍ ഇലക്ട്രോണുകളെ കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ അവ പ്രകാശം ഉണ്ടാക്കുന്നത് പോലുള്ള ഇന്റര്‍ഫറന്‍സ് ബാന്‍ഡുകള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നുണ്ട് എന്ന കണ്ടെത്തല്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ വലിയൊരു വിപ്ലവമായിരുന്നു. കണങ്ങള്‍ക്ക് തരംഗസ്വഭാവവും ഉണ്ട് എന്ന മാക്‌സ് പ്ലാങ്കിന്റെ സിദ്ധാന്തമാണ് അന്ന് ശരിവെയ്ക്കപ്പെട്ടത്. അപ്പോള്‍ ഇതുപോലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ കൂടി എന്തെല്ലാം മഹാരഹസ്യങ്ങള്‍ ഇനിയും അനാവരണം ചെയ്യപ്പെടാനുണ്ടാകും എന്ന വസ്തുത തിരിച്ചറിഞ്ഞുകൊണ്ടാണ് ലാര്‍ജ് ഹൈഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ എന്ന, ഇന്നുവരെ നടന്ന ശാസ്ത്രപരീക്ഷണങ്ങളില്‍ വെച്ച് ഏറ്റവും ബൃഹത്തായ പരീക്ഷണസംരംഭം ഒരുങ്ങിയത്.

അടിസ്ഥാനങ്ങള്‍ക്ക് വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രഭാവം ഉണ്ട്. ഇവയെ പുറമെ നിരയായി സ്ഥാപിക്കുന്ന വലിയ കാന്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച് വേഗത വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയും. അങ്ങനെ വേഗത കൂട്ടിക്കൂട്ടി ഏതാണ്ട് പ്രകാശവേഗതയോട് അടുപ്പിക്കുന്നു. ഇങ്ങിനെ വന്‍ വേഗതയില്‍ വിപരീത ദിശകളില്‍ കുതിച്ചുപായുന്ന കണങ്ങളെ കൂട്ടിയിടിക്കാന്‍ അവസരമൊരുക്കുന്നു. ഇങ്ങനെയുള്ള കൂട്ടിയിടിയിലൂടെ ഇന്നുവരെ അനാവരണം ചെയ്യപ്പെടാത്ത കണികകള്‍ ഉണ്ടാകും. ഇവയെ വിശദമായി വിശകലനം ചെയ്തു കൊണ്ട് എങ്ങനെയാണ് പദാര്‍ത്ഥവും അതില്‍ നിന്ന് പ്രപഞ്ചവും ഉണ്ടായതെന്ന് പഠിക്കുന്നു. പതിമൂന്ന് ബില്യണ്‍ വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്ക് മുമ്പ് നടന്നു എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന, ഇന്നത്തെ പ്രപഞ്ചം ഉരുത്തിരിഞ്ഞുവന്ന മഹാസ്‌ഫോടനത്തിന്റെ ചെറുരൂപങ്ങള്‍ ആണ് എല്‍.എച്ച്.സിയില്‍ പുനഃസൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നത് എന്ന് വേണമെങ്കില്‍ കരുതാം.

നൂറിലധികം രാഷ്ട്രങ്ങളുടെ സഹകരണത്തോടെ, പതിനായിരത്തിലധികം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ആണ് ഇവിടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഫ്രാന്‍സിന്റെയും സ്വിറ്റ്‌സര്‍ലണ്ടിന്റേയും അതിര്‍ത്തിയില്‍ ഇരുപത്തേഴു കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവില്‍ സ്ഥാപിച്ച ഒരു ഭീമന്‍ കുഴലാണ് എല്‍.എച്ച്.സിയുടെ പ്രധാനഭാഗം. ഇതിലൂടെയാണ് കണികാപ്രവാഹത്തെ വേഗത കൂട്ടി കൂട്ടിയിടിപ്പിക്കുന്നത്. അവ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അനന്തരകണങ്ങള്‍, അവയുടെ സ്വഭാവത്തെ എല്ലാം പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള ഉപകരണങ്ങള്‍, സെന്‍സറുകള്‍ എല്ലാം ഇതില്‍ സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

1990 കളില്‍ തുടങ്ങിയ നിര്‍മ്മാണത്തിനൊടുവില്‍ ആദ്യ കൂട്ടിയിടിക്കല്‍ പരീക്ഷണം നടന്നത് 2008ലാണ്. പിന്നീട് തുടര്‍ന്നുവന്ന പരീക്ഷങ്ങളിലൂടെയാണ് പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ക്ക് പിണ്ഡം നല്‍കുന്ന ഹിഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ കണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. 1964 ല്‍ തന്നെ ഇങ്ങനെയൊരു കണത്തിന്റെ സാധ്യത സിദ്ധാന്തവല്‍ക്കരിച്ചിരുന്നു എങ്കിലും അതിനെ കണ്ടെത്തിയത് 2012 ലാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ നിലനില്‍പ്പിനു തന്നെ കാരണം പ്രപഞ്ച വസ്തുക്കളുടെ ഭാരവും അവ നല്‍കുന്ന ഗുരുത്വബലവുമാണല്ലോ. ആ ഭാരത്തിനു കാരണമായ ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ കണികയെ ‘ദൈവകണം’ എന്ന് പേരിട്ടുവിളിക്കാന്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഒരു മടിയുമുണ്ടായില്ല.

ഇങ്ങിനെ എന്തെല്ലാം മഹാവിസ്മയങ്ങളാണ് സേണിലെ കൂറ്റന്‍ ലോഹവളയം നമുക്ക് നല്‍കാന്‍ പോകുന്നത്.

ഒന്നുകൂടി…സേണിലെ ഈ പടുകൂറ്റന്‍ പരീക്ഷണശാലയില്‍ ഭാരതത്തില്‍ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരും ധാരാളമുണ്ട്. ഈ മഹാശാസ്ത്രജ്ഞരെ കൂടാതെ അവിടേക്ക് ഭാരതം നല്‍കിയ കൂറ്റന്‍ നടരാജവിഗ്രഹം പരീക്ഷണശാലയുടെ മുഖ്യ കവാടത്തില്‍ തന്നെ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രപഞ്ച വിസ്മയങ്ങളുടെ ശ്രീകോവിലില്‍ പ്രപഞ്ച നടനമൂര്‍ത്തി തന്നെയല്ലേ പ്രതിഷ്ഠിക്കപ്പെടേണ്ടത്.