തമോഗര്‍ത്തങ്ങളെ പേടിക്കേണ്ട..

തമോഗര്‍ത്തങ്ങള്‍ അഥവാ ബ്ളാക്ക് ഹോളുകള്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തുമാത്രമല്ല, ശാസ്ത്രകല്പിതകഥകളിലും സ്ഥാനം പിടിച്ചിട്ടുള്ള ഒന്നാണ്. എല്ലാത്തിനേയും വിഴുങ്ങുന്ന ഭീകരതയായാണ് അതിനെ എല്ലാ കഥകളിലും ചിത്രീകരിച്ചിരുന്നത്. European Center for Nuclear Research (CERN) ല്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന Large Hadron Collider (LHC) എന്ന കണികാത്വരിത്രം (Particle Accelerator) ഈയടുത്തകാലത്ത് സജീവചര്‍ച്ചാവിഷയമായത് തമോഗര്‍ത്തവുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയായിരുന്നു. ചാര്‍ജുള്ള കണങ്ങളായ പ്രോട്ടോണുകളേയും മറ്റും ത്വരണത്തിന്( Acceleration ) വിധേയമാക്കി ഉന്നത ഊര്‍ജ്ജമുള്ള കണികകളെ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിവുള്ള ത്വരിത്രമാണ് LHC. ഇത്തരം ഊര്‍ജ്ജകണങ്ങള്‍ സൂഷ്മമായ തമോദ്വാരങ്ങളെ (BlackHoles) സൃഷ്ടിക്കും എന്ന അഭിപ്രായമായിരുന്നു ചര്‍ച്ചാവിഷയമായത്. ചെറിയ ഈ തമോദ്വാരങ്ങള്‍ ചുറ്റുമുള്ള ദ്രവ്യത്തെ ആകര്‍ഷിക്കുകയും തമോദ്വാരം പതിയെ വലുതായി വരികയും ഭൂമിയുടെ തന്നെ നിലനില്‍പ്പിന് ഭീഷണിയാവുകയും ചെയ്യും എന്നായിരുന്നു വാദം. ശാസ്ത്രകല്പിത കഥകള്‍ രചിക്കുന്നവര്‍ക്ക് തങ്ങളുടെ പുതിയ സൃഷ്ടികള്‍ക്ക് കൊഴുപ്പേകാന്‍ ഇത് ധാരാളം മതിയായിരുന്നു.

ഈ വാദങ്ങളുടെ പിന്‍ബലത്തിലാണ് ഹവായിലെ കോടതിയില്‍ രണ്ടു പേര്‍ ചേര്‍ന്ന് ഒരു ഹര്‍ജ്ജി കൊടുത്തിരുന്നു. ഭൂനിയുടെ നിലനില്‍പ്പിനെത്തന്നെ ബാധിക്കുന്ന LHC യുടെ പണി നിര്‍ത്തിവയ്ക്കണം എന്നതായിരുന്നു ആവശ്യം!! വാദം കോടതി സ്വീകരിച്ചതോടെ LHC യുടെ സുരക്ഷ ബോധ്യപ്പെടുത്തേണ്ട ചുമതല ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്കായി. ഇതില്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ആശ്വാസമായ കണ്ടെത്തല്‍ നടത്തിയത് സ്റ്റീവ് ഗിഡ്ഡിംഗ്സ് എന്ന വ്യക്തിയായിരുന്നു. സാന്‍റാ ബാര്‍ബറയിലുള്ള കാലിഫോര്‍ണ്ണിയ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ പ്രൊഫസ്സറാണ് ഗിഡ്ഡിംഗ്സ്. സേണിലെ(CERN) മൈക്കലാന്‍ജലോ മംഗാനയുമായിച്ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ പഠനങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് അനുകൂലമായ വിധിയെഴുത്താണ് നടത്തിയത്. പഠനഫലം രസകരമായിരുന്നു. അതിസൂഷ്മ തമോഗര്‍ത്തങ്ങള്‍ വേണമെങ്കില്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടാം, എന്നാല്‍ അവയുടെ ജീവിതകാലം ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ചിന്തിക്കാന്‍ കഴിയുന്നതിനേക്കാള്‍ കുറഞ്ഞ സമയത്തേക്കാണ്. ("about a nano-nano-nano second" എന്നാണ് ഗിഡ്ഡിംഗ്സ് ഇതിനെക്കുറിച്ച് പറഞ്ഞത്.) ഈ സമയത്തിനുള്ളില്‍ തമോഗര്‍ത്തത്തിന് ഒന്നും ചെയ്യാന്‍ കഴിയില്ലെന്നും അവര്‍ സമര്‍ത്ഥിച്ചു. ഈ സമയത്തിനുള്ളില്‍ തമോഗര്‍ത്ത വികിരണം എന്ന പ്രതിഭാസത്തിലൂടെ തമോഗര്‍ത്തം ബാഷ്പീകരിച്ച് പോകും. ( ബ്ളാക്ക് ഹോള്‍ റേഡിയേഷന്‍ എന്ന ഈ പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ച് സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിംഗ് പറഞ്ഞപ്പോഴുള്ള വിവാദങ്ങള്‍ ഓര്‍ത്തു നോക്കുക.)

ഈ കണികാത്വരിത്രം (Particle Accelerator) ഇന്നു മുതല്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തേക്ക് പരീക്ഷണങ്ങളുടെ പെരുമഴയുമായി ഇറങ്ങുകയാണ്. ശാസ്ത്രലോകം കാത്തിരിക്കുകയാണ് നിരവധി നിഗമനങ്ങളുടെ പരീക്ഷണത്തെളിവിനായി. സമയത്തിന്‍റെ തുടക്കത്തിലേക്ക് പ്രോട്ടോണുകള്‍ നാളെ മുതല്‍ അന്വേഷണമാരംഭിക്കും. നിരവധി ലക്ഷ്യങ്ങളാണ് ഈ അന്തര്‍ദേശീയ ഉപകരണത്തിന് നേടിത്തരുവാനുള്ളത്.

ഫ്രാന്‍സിനും സിസ്വര്‍ലണ്ടിനും ഇടയില്‍ ജനീവക്കടുത്തായി ഭൂമിക്കടിയില്‍ ഏതാണ്ട് 100 മീറ്ററോളം ആഴത്തിലായാണ് ലോകത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ഈ കണികാത്വരിത്രം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്. 27 കിലോമീറ്റര്‍ ആണ് LHC യുടെ ചുറ്റളവ്. 3.8 മീറ്റര്‍ വ്യാസമുള്ള തുരങ്കമാണ് ഭൂമിക്കടിയില്‍ ഉള്ളത്. ഇതില്‍ ചെറിയ രണ്ട് കുഴലുകള്‍ കൂടി ഉള്‍പ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. പ്രോട്ടോണുകള്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നത് ഈ കുഴലിലൂടെയായിരിക്കും. എതിര്‍ ദിശകളിലാണ് സഞ്ചാരം എന്നു മാത്രം. പ്രോട്ടോണുകളുടെ പാത നിയന്ത്രിക്കാനായി 1200 ലധികം ശക്തിയേറിയ വൈദ്യുത കാന്തങ്ങള്‍ (Electro Magnet) ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. പ്രോട്ടോണുകളെ ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് ഫോക്കസ് ചെയ്യിക്കാനായി 400 ഓളം മറ്റ് കാന്തങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. 1600 ഓളം അതിചാലക കാന്തങ്ങളാണ് (Super Conducting Magnets ) ആകെ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത്. 27 ടണ്ണിലധികം ഭാരമുള്ളവയാണ് ഈ കാന്തങ്ങള്‍ എന്നതാണ് അത്ഭുതപ്പടുത്തുന്ന കാര്യം. അതിചാലക കാന്തങ്ങള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കണമെങ്കില്‍ വളരെയധികം താഴ്ന്ന താപനില ആവശ്യമുണ്ട്. ഏതാണ്ട് 100 ടണ്ണോളം ദ്രാവക ഹീലിയമാണ് ഇതിനായി ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത്. ലോകത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ദ്രാവക ഹീലിയം സംഭരണി ഉള്ളതും ഇവിടെത്തന്നെയാണ്.

പ്രധാന ത്വരിത്രമായ എല്‍.എച്ച്.സി. യെക്കൂടാതെ നിരവധി ചെറിയ ത്വരിത്രങ്ങളും ഇവിടെയുണ്ട്. പ്രോട്ടോണിനെ നേരിട്ട് പ്രധാന ത്വരിത്രത്തിലേക്ക് കടത്തിവിടുന്നതിനു മുന്‍പ് ഈ ത്വരിത്രങ്ങളില്‍ കൂടിയെല്ലാം കടത്തിവിടും. രേഖീയ ത്വരിത്രമായ (linear accelerator ) ലിനാക് -2 ല്‍ വച്ച് ആണ് പ്രോട്ടോണ്‍ യാത്ര തുടങ്ങുന്നത്. ഉള്ളില്‍ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജ്ജം കുറഞ്ഞ പ്രോട്ടോണുകള്‍ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്‍റെ സാന്നിദ്ധ്യത്തില്‍ പതിയേ വേഗമാര്‍ജ്ജിക്കുകയും ഊര്‍ജ്ജം നേടി വരുകയും ചെയ്യും. ഇതില്‍ നിന്നും പുറത്തു വരുന്ന 50MeV ഊര്‍ജ്ജമുള്ള പ്രോട്ടോണിനെ "പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്റോട്രോണ്‍ ബൂസ്റ്റര്‍ " (PSC) എന്ന ത്വരിത്രത്തിലേക്കാണ് കടന്നു ചെല്ലുന്നത്. 1.4GeV ഊര്‍ജ്ജം ഇവിടെ നിന്നും നേടി പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്രോട്രോണിലേക്കും (PS) തുടര്‍ന്നു കിട്ടുന്ന 26GeV ഊര്‍ജ്ജവുമായി സൂപ്പര്‍ പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്രോട്രോണിലേക്കുമാണ് പ്രോട്ടോണ്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നത്. ഇവിടെ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന 450GeV ഊര്‍ജ്ജവുമായാണ് LHC യിലേക്കുള്ള പ്രയാണം ആരംഭിക്കുന്നത്. കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്‍റെയും വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്‍റയും സാന്നിദ്ധ്യത്തില്‍ കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജ്ജം നേടിയ ഈ പ്രോട്ടോണുകള്‍ക്ക് ഒരു സെക്കന്‍റു കൊണ്ട് 10000 തവണയിലധികം LHC യെ ചുറ്റിവരാന്‍ സാധിക്കും ഈ 27 കിലോമീറ്റര്‍ പാതയിലൂടെ പലതവണ കറങ്ങിയെത്തുന്നതോടെ അത്യധികം ഊര്‍ജ്ജമുള്ള കണമായി പ്രോട്ടോണ്‍ മാറും. പ്രകാശത്തിന്‍റെ വേഗതയോടടുത്ത വേഗങ്ങളില്‍ സഞ്ചരിക്കാന്‍ വരെ പ്രോട്ടോണുകള്‍ക്ക് കഴിയും എന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. ഈ ഊര്‍ജ്ജ പ്രോട്ടോണ്‍ വന്നിടിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഘടന പൂര്‍ണ്ണമായും മാറ്റപ്പെടും. ചുറ്റലുകള്‍ക്ക് ശേഷം 7TeV ഊര്‍ജ്ജമാണ് കണത്തിന് ലഭിക്കുന്നത്. ഇരു വശത്തുനിന്നും പ്രോട്ടോണുകള്‍ ത്വരിപ്പിക്കാം എന്നതിനാല്‍ പ്രോട്ടോണുകള്‍ തമ്മില്‍ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോള്‍ പുറത്തുവരുന്നത് 14TeV ഊര്‍ജ്ജമാണ്. ഈയം അയോണുകളേയും (Lead Ion) ത്വരിപ്പിക്കാന്‍ എല്‍.എച്ച്.സി ക്ക് ആകും. 1150TeV ഊര്‍ജ്ജം വരെ ഇതിന് ലഭിക്കും. എന്നാല്‍ ഇത്തരം അയോണുകളില്‍ നിരവധി പ്രോട്ടോണുകള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ലഭിക്കുന്ന ഊര്‍ജ്ജം 2.76 TeV മാത്രമായിരിക്കും.

പ്രോട്ടോണുകള്‍ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള മാധ്യമ ലേഖകര്‍ക്കായി ഇന്ന് കറങ്ങാന്‍ തുടങ്ങും. ഇപ്പോള്‍ ഒരു വശത്തേക്ക് മാത്രമാണ് പ്രോട്ടോണുകളുടെ സഞ്ചാരം. ഇരു വശത്തേക്കും പ്രോട്ടോണുകള്‍ സഞ്ചരിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന രീതിയില്‍ എല്‍.എച്ച്.സി. യെ തയ്യാറാക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍. ഈ വര്‍ഷം അവസാനമാകുമ്പോഴേക്കും ഏതാണ്ട് പൂര്‍ണ്ണമായ രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തന സജ്ജമാകാന്‍ കഴിയും എന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രതീക്ഷ. പ്രപഞ്ചപരിണാമത്തിലെ ആദ്യ നിമിഷങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ മാതൃക പുനസൃഷ്ടിക്കാനുള്ള ശ്രമമാണ് അതിനുശേഷമുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍. പ്രകാശത്തിനോടടുത്ത വേഗതകളില്‍ എതിര്‍ദിശകളില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണുകളെ തമ്മില്‍ ഇടിപ്പിക്കാനാണ് ശ്രമം. കൂട്ടിയിടി മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉന്നത ഊര്‍ജ്ജം, അവിടെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന കണങ്ങള്‍ ഇതെല്ലാം പഠനവിഷയമാണ്. മഹാഏകീകൃത സിദ്ധാന്തം (grand unified theory) പരിശോധിക്കാനും അതിന്‍റെ ലക്ഷ്യത്തിലേക്കായി കൂടുതല്‍ സംഭാവനകള്‍ ചെയ്യാനും എല്‍.എച്ച്.സി ക്ക് കഴിയും എന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. ഇതിന്‍റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യവും ഇതു തന്നെയാണ്. സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മാതൃക എന്ന സൂഷ്മകണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തം പരിശോധിക്കപ്പെടും. ഇതില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഹിഗ്സ് ബോസോണിന്‍റെ പ്രത്യേകതകള്‍ തെളിയിക്കാനുള്ള അവസരമാണിത്. ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ എന്ന അതി സൂഷ്മകണങ്ങളുടെ ദ്രവ്യമാനം കൂടുതല്‍ സൂഷ്മതയോടെ അളക്കല്‍, സൂപ്പര്‍ സ്ട്രിങ്ങ് തിയറിയുടെ സാധുത പരിശോധിക്കല്‍, ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തിന്‍റെയും ഇരുണ്ട ഊര്‍ജ്ജത്തിന്‍റെയും പ്രത്യേകതകള്‍ തുടങ്ങി ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം പ്രപഞ്ചത്തിലെ മറ്റ് അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളേക്കാല്‍ വളരെയധികം ദുര്‍ബലമാകാനുള്ള കാരണം വരെ കണ്ടെത്താന്‍ എല്‍.എച്ച്.സി യില്‍ ഇനി നടക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക് സാധിക്കും.


'ദൈവത്തിന്‍റെ കണങ്ങള്‍' എന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പേരിട്ടുവിളിക്കുന്ന ഹിഗ്സ് ബോസോണിന്‍റെ അസ്ഥിത്വം തെളിയിക്കാനുള്ള അവസരമാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് വീണുകിട്ടുന്നത്. സൈന്ധാന്തികമായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും പരീക്ഷണശാലയില്‍ ഇതു വരെ ഈ കണം പിടി കൊടുത്തിട്ടില്ല. ഉന്നത ഊര്‍ജ്ജമുള്ള അവസ്ഥകളില്‍ മാത്രമേ ഇത്തരം ഒരു കണത്തിന് നിലനില്‍ക്കാനാകൂ. വളരെ നിമിഷമാത്രമായ ആയുസ്സുള്ള ഈ കണത്തിന് ഇനി പിടി തരാതെ നടക്കാന്‍ കഴിയില്ല. ദൈവത്തേയും മനുഷ്യര്‍ കീഴടക്കാന്‍ പോകുന്നു എന്ന് സാരം.





NB: ലേഖനം പൂര്‍ണ്ണമല്ല. തിരുത്തലുകള്‍ പിന്നീട് നടത്തുന്നതാണ്.