పంచుకోండి
వ్యూస్
  • స్థితి: సవరణ కు సిద్ధం

దైవకణ సాక్షాత్కారం

పరిశోధనలో కనిపించకుండా దాగున్న రహస్య కణాలని కూడా శాస్త్రజ్ఞులు దైవకణాల (God particles) పేరుతో ప్రస్తావించడం మెదలుపెట్టారు.

దశాబ్దాల తరబడి  ప్రపంచవ్యాప్తంగా శాస్త్రవేత్తలు చేసిన తపస్సు దాదాపు ఫలించింది.  ఋషులు తపస్సు చేస్తే దైవం ప్రత్యక్షం కావటం వుక్కటి పురాణం. శాస్త్రజ్ఞులు నిష్టాగరిష్టతతో, కృతనిష్చయంతో పరిశోధనలు చేస్తే అంతుపట్టని ప్రకృతి రహస్యమంటూ ఏదీ లేదని తేలేంది.

a11964 సంవత్సరంలో పీటర్ హిగ్స్ అనే బ్రిటన్ శాస్త్రవేత్త ప్రాథమిక కణాల మీద పరిశోధన చేశాడు. ఆ సందర్భంగా పదార్థాలకు ద్రవ్యరాశిని వనగూర్చే ప్రొటానులు, న్యూట్రానులు వాస్తవ ద్రవ్యరాశి కన్నా వాటిని నిర్మించిన క్వార్క్ ల ద్రవ్యరాశి 96% తక్కువగా తేలింది. దీనర్థం ఏమిటంటే మనం నిత్య జీవితంలో చూసే పదార్థాల ద్రవ్యరాశిలో 96% మేరకు ఏ కణాల ద్వారా వచ్చిందో భోదపడలేదు. లేదా మరో అంతుచిక్కని రహస్య కణాలేవో ప్రోటాన్లలోనూ, న్యూట్రాన్లలోనూ దాగివున్నాయని అర్థం, కనిపించని వాడు దైవం (God) అనడం  ఆనవాయితీ కాబట్టి ఇలా అంతుపట్టకుండా, పరిశోధనలో కనిపించకుండా దాగున్న రహస్య కణాలని కూడా శాస్త్రజ్ఞులు దైవకణాల (God particles) పేరుతో ప్రస్తావించడం మెదలుపెట్టారు. శాస్త్రీయంగా హిగ్స్ కణాలు అనాలి. మనము జీవజాతుల్ని వృక్షాలు, జంతులు అని రెండు ప్రధాన తరగతులుగా వర్గీకరించినట్లే (Plantalia, Animalia) ప్రాథమిక కణాలను కూడా ఫెర్మియాన్లు, బోసాన్లుగా వర్గీకరిస్తాము. ప్రాథమిక కణాలను విద్యుదావేశం (electric charge), భ్రమణం (spin), యుగళత్వం (parity), కోణీయ ద్రవ్యవేగం (angular momentum) వంటి లక్షణాల ఆధారంగా వాటి ప్రవర్తన ఉంటుంది. కొన్ని కణాలు ఫెర్మి-డైరాక్ గుణాంకాలకు (Femi-Daric statistics) లోబడి ప్రవర్తిస్తే అటువంటి కణాలను ఫెర్మియాన్లు అంటారు. అలాగే బోస్-ఐన్స్టీన్ గుణాంకాల ప్రకారం ప్రవర్తించే ఆ ప్రాధమిక కణాలను బోసాన్లు అంటారు.

సాధారణంగా పదార్థాలను ద్రవ్యరాశిని ఆపాదించే క్వార్కులు విశ్వంలో కేవలం 6 రకాలు ఉన్నాయి. వాటి పేర్లు అప్ (U), ఛార్మ్ (C), టాప్ (T), జౌన్ (D), స్ట్రేంజ్ (S), బాటమ్ (B), ఇవన్నీ ఫెర్మియాన్లు అలాగే విశ్వంలో ఆరు లెప్టాన్లు ఉన్నాయి. అవి ఎలక్ట్రాన్ న్యూట్రినో (), మ్యూయాన్ న్యూట్రినో (ve), మ్యూయాన్ న్యూట్రినో (vμ), a2టౌ న్యూట్రీనో (vτ), ఎలక్ట్రాన్ (e-), మ్యూయాన్ (μ), టౌ (τ). ఈ ఆరు క్వార్కులకు, ఆరు లెప్టాన్లకు నంధాన కర్తలుగా ఉన్న కణాలను గాస్ బోసాన్లు అంటారు. ఇలాంటివి నాలుగున్నాయి. ఇవన్నీ బోసాన్ లు వాటి పేర్లు ఫోటాన్ (γ), గ్యూయాన్ (g), Z బోసాన్ (Zo), W బేసాన్ (Wo). క్వార్కలన్నింటికీ విద్యుదావేశంతో పాటు, భ్రమణం ఉంటుంది. ఇవి ఫెర్మయాన్లు కాబట్టి భ్రమణం విలువ ½ మాత్రమే ఉంటుంది. ఆరు క్వార్కుల విద్యుదావేశం ఒకే విధంగా ఉండదు. U, C, T క్వార్కులను విద్యుదావేశం +2/3e ఉంటుంది. (e అనగా 1.6 x 10-19C) కానీ D, S, B క్వార్కులకు విద్యాదావేశం  -1/3e ఉంటుంది. అలాగే పైన పేర్కొన్న లెప్టాన్లలో న్యూట్రినోలకు పేరుకు తగినట్లే విద్యుదావేశం సున్న. కాని e, μ, τ లకు -1e విద్యుదావేశం ఉంటుంది. క్వార్కులకు, లెప్టాన్లకు ఉన్న సాధారణత్వం ఏమిటంటే వీటన్నింటికి భ్రమణం ½ నే, అయితే గాజ్ బోసాన్లన్నింటికి భ్రమణం 1 గా ఉంటుంది. కేవలం W బోసాన్లకు తప్ప మిగిలిన వాటికి విద్యుదావేశం ఉండదు. W బోసోన్లకు +1e లేదా  -1e విద్యుదావేశం ఉంటుంది.

మొత్తం విశ్వంలో ఈ 16 ప్రాథమిక కణాలకు మినహా మరో ఇతర కణాలేవి ఉండడానికి అవకాశం లేదని శాస్త్రవేత్తలు భావించారు. క్వార్క్లు, లెప్టాన్లు, గాజు బోసాన్ల మధ్య కలిగే పరస్పర ప్రభావాలతోనే పై స్థాయి ప్రాథమిక కణాలు (ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, మోజాన్, పాజిట్రాన్, ఎప్సిలాన్ వంటి సుమారు 50 పైచిలుకు) ఏర్పడ్డాయనటానికి ఋజువులున్నాయి. ఈ పైస్థాయి ప్రాథమిక కణాలతోనే పరమాణువులు, పరమాణువుల మధ్య రసాయనిక బందం (chemical atoms bond) ద్వారా అణువులు (molecules) ఏర్పడ్డాయి. అంటే పరమాణువుల బలాలు, అంతర అణుబలాల వలన నిత్యం చూసే ఘన ద్రవ, వాయు పదార్థాలు మూలకాలుగా, సంయోగ పదార్థాలుగా ఉంటున్నాయనేది పదార్థ నిర్మాణానికి ఇచ్చే వివరణ. మరో రకంగా చెప్పాలంటే 26 ఆంగ్ల అక్షర మాలతో పదాలు, పదాలతో వాక్యాలు, వ్యాక్యాలతో పేరాలు, పేరాలతో పేజీలు, పేజీలతో పుస్తకాలు, పుస్తకాలతో గ్రంథాలయాలు, గ్రంథాలయాలలో ఆంగ్ల వాజ్ఞయం ఏర్పడినట్లే పైన పేర్కొన్న 16 కణాలతోనే మూలకాలు, సంయోగ పదార్థాలు, లోహాలు, ఆలోహాలు, ఉపగ్రహాలు, గ్రహాలు, నక్షత్రాలు, గెలాక్సీల, నెబ్యూలా, విశ్వం ఏర్పడినట్లు భావించాలి.

క్వార్క్ లు, లెప్టాన్లు, గాజ్ బోసాన్ల మద్య కలిగే పరస్పర ప్రభావాన్ని ప్రామాణిక నమూనా (Standard Model) తో శాస్త్రవేత్తలు వర్ణిస్తారు. ఇక్కడే ఒక విషయం అంతుచిక్కలేదు. ప్రామాణిక నమూనాలో ద్యోతకం అయ్యే ద్రవ్యరాశికి, ప్రయోగాల ద్వారా ఋజువైన ద్రవ్యరాశి 1:24 తేడా ఉంది. ఇంత విస్తారమైన తేడాను (4% ; 96%) ఏ విధంగా ఋజువు చేయాలో శాస్త్రవేత్తలకు అంటుపట్టలేదు. ఈ అంశాన్ని పీటర్ హిగ్స్ పరిశోధించి ప్రామాణిక నమూనాను సవరించాడు. ఆ సవరణలో భాగమే అయిన హిగ్స్ బోసాన్ల ఉనికిని ప్రతిపాదించాడు. అయితే వీటి ఉనికిని ఏ ప్రయోగాల ద్వారాను ఋఃజువు చేయలేకపోయారు. వీటి ఉనికిని అన్వేషించడంతో పాటు, వర్తమాన విశ్వ ఆవిర్భావంలో ఉన్న పరిస్థితులను అంచనా వేయడానికి జెనివాలో ఉన్న యూరోపియన్ ఆర్గనైజేషన్ ఫర్ న్యూక్లియర్ రీసెర్చ్ (CERN) ఓ పెద్ద ప్రయోగం చేపట్టింది. ఆ ప్రయోగం పేరు LHC ప్రయోగం. దీన్నే మీడియాలో బిగ్ బ్యాంగ్ ప్రయోగంగా విని వుంటారు. ప్రపంచంలో మునుపెన్నడు లేనంత బారీ వ్యయంతో (సుమారు 37 వేల కోట్ల రూపాయలు), అతిపెద్ద శాస్త్రవేత్తల బృందంతో (60 వేల మంది), 100 మీటర్ల లోతులో అత్యంత విస్తారమైన ప్రయోగశాలలో చేపట్టిన ఘనాపాటి ప్రయేగం ఇది. 2009 లో విప్లవాత్మకంగా ఇవాన్స్ అనే శాస్త్రవేత్త నేతృత్వంలో ఈ ప్రయోగం ప్రారంభమైంది. శాస్త్ర ప్రగతికి చరిత్ర పర్యంతం అవాంతరాలు ఎదురయ్యినట్లే LHC ప్రయోగంతో మతం మాటునున్న ఆ శాస్త్రీయ భావాలకు ఆటంకం కలుగుతోందని ఎందరో ఛాందసులు ఈ ప్రయోగానికి తొలిదశలో అభ్యంతరం చెప్పాడు. ప్రారంభంలో ద్రవ హీలియం రెఫ్రిజిరేటర్లు మారాం చేయడం వల్ల దాదాపు సంవత్సరం పాటు రిపేర్ల వల్ల ప్రయోగం వెనుకబాటు పట్టింది. తిరిగి పునఃప్రారంభించిన తరువాత LHC లో పెండు ప్రోటాన్లకు వ్యతిరేక దిశలో తాడనం చేసారు. ప్రోటాన్లనే ఎందుకు తాడనం చేసారో మీకు తెలిసే ఉంటుంది. (న్యూట్రాన్లకు, విద్యుదావేశం లేదు కాబట్టి వీటిని త్వరణానికి గురిచేయలేము) కాని ప్రొటాన్లలో క్వార్క్ లు (2U+1D)తో నిర్మిం కావడం వల్ల నికర ఆవేశం 1e ఉంది. తద్వారా వీటిని త్వరణానికి గురిచేసి అత్యధిక వేగాన్ని పొందేటట్లు చేయగలిగారు. వాటి వేగాన్ని దాదాపు కాంతివేగంలో 50% మేరకు పెంచగలిగారు. అంతవేగంతో ఆ ప్రోటీన్లు ఢీకొన్నపుడు అవి విచ్ఛేధనం చెంది (disintegration) ఎన్నో రకాల సూక్ష్మూతి సూక్ష్మ స్థాయి కణాలు, తరంగాలు వెదజల్లబడ్డాయి. వీటి వివరాలను తెలుసుకోవడానికి సంవత్సరకాలం పట్టింది.

ఇందులో ఉత్పన్నమైన తరంగరేఖలు, కణురేఖలు (trajectories) ఆధారంగా విజ్ఞాన శాస్త్రంలో మునుపెన్నడూ పరిశీలించని కొత్త కణాల ఉనికిని గుర్తించారు శాస్త్రవేత్తలు. ఈ కణ తరంగ చాలన పథాల రూపురేఖలు పీటర్ హిగ్స్ ప్రతిపాదించిన హిగ్స్ – బోసాన్ల లక్షణాలకు చెరువుగా ఉన్నాయి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే దైవకణాలు (God particles) సాక్షాత్కరించినట్లే శాస్త్రవేత్తల తపస్సు ఫలించినట్లే.

అయితే విజ్ఞాన శాస్త్రం ఎప్పుడు పూర్తిస్థాయి ప్రాయోగిక ఋజువులు (empirical proofs) దొరకనంత వరకు వాటి ఉనికిని గురించి శాస్త్రీయ ప్రకటన చేయదు. ఈ కణాలు పూర్తిగా హిగ్-బోసాన్లు అని చెప్పడానికి మరికొంత సమయం పట్టవచ్చును. ఈ కణాల ఆధారంగా సుమారు 1500 కోట్ల సంవత్సరాల క్రిందట మనం ప్రస్తుతం ఉన్న విశ్వం ఆవిర్బావ పరిస్థితులు అంచనా వేయగలం. ఈ కారణాల వల్ల ఏవైనా సాంకేతిక అనువర్తనాలు (Technological Applications) ఉన్నాయా? ప్రజా జీవితానికి ఉపకరించే జోయగలమా? ఇత్యాది అంశాలను తెలుసుకోవడానికి ఆసక్తిగా వేచి చూడాలి.

తమాషా ఏంటంటే హిగ్స్ స్వతహాగా హేతువాది. కాని ఆయన ప్రతిపాదించిన హిగ్స్-బోసాన్లను దైవకణాలు (God particles) అనడం కొసమెరుపు.

ఆధారం: ప్రొ. రామ చంద్రయ్య

2.98455598456
మీ సూచనను పోస్ట్ చేయండి

(ఈ పేజీ లో ఉన్న కంటెంట్ పై ఏమైన వ్యాఖ్యలు / సలహాలు ఉంటే, ఇక్కడ పోస్ట్ చేయండి)

Enter the word
నావిగేషన్
పైకి వెళ్ళుటకు