അടിസ്ഥാനകണികകളും പ്രകൃതി ശക്‌തികളും – 5





എന്തുകൊണ്ടാണ്‌ പ്രതികാർക്കുകളെക്കാൾ ഇത്രയധികം കാർക്കുകളുളളത്‌? എന്തുകൊണ്ട്‌ അവ രണ്ടും തുല്യ എണ്ണം ആയിക്കൂട? തീർച്ചയായും അവയുടെ എണ്ണം തുല്യമല്ല എന്നത്‌ നമ്മുടെ ഭാഗ്യം തന്നെയാണ്‌, കാരണം, അവയുടെ എണ്ണം തുല്യമായിരുന്നെങ്കിൽ, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യത്തിൽ മിക്ക കാർക്കുകളും പ്രതികാർക്കുകളും പരസ്‌പരം ഉന്മൂലനം ചെയ്യുകയും പ്രപഞ്ചത്തിൽ ദ്രവ്യം ഒന്നും ബാക്കിയില്ലാതെ വെറും വികിരണം മാത്രം അവശേഷിക്കുകയും ചെയ്യുമായിരുന്നു. അപ്പോൾ നക്ഷത്രവ്യൂഹങ്ങളോ നക്ഷത്രങ്ങളോ, മനുഷ്യജീവൻ ഉരുത്തിരിയാവുന്ന ഗ്രഹങ്ങളോ ഒന്നും തന്നെ ഉണ്ടാവുമായിരുന്നില്ല. ഭാഗ്യവശാൽ, മഹതേകീകൃത സിദ്ധാന്തം, എന്തുകൊണ്ടാണ്‌, ആരംഭത്തിൽ രണ്ടും തുല്യ എണ്ണം വീതമായിരുന്നെങ്കിൽപ്പോലും, ഇപ്പോൾ പ്രപഞ്ചത്തിൽ പ്രതികാർക്കുകളേക്കാൾ കാർക്കുകളുളളത്‌ എന്ന പ്രശ്‌നത്തിന്‌ ഒരു വിശദീകരണം നൽകുമായിരിക്കാം. നാം മുമ്പു കണ്ടപോലെ, മഹതേകീകൃതസിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിൽ കാർക്കുകളെ പ്രതികാർക്കുകളാവാൻ അനുവദിക്കുന്നുണ്ട്‌. പ്രതികാർക്കുകൾ ഇലക്‌ട്രോണുകളാവുക, ഇലക്‌ട്രോണും പ്രതി ഇലക്‌ട്രോണും പ്രതികാർക്കുകളും കാർക്കുകളും ആവുക എന്നിങ്ങനെ എതിർപ്രക്രിയകളും അവ അനുവദിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അതിപ്രാരംഭ ദശയിൽ അത്യധികം ചൂടുളളതിനാൽ കണികകളുടെ ഊർജ്ജം ഈ മാറ്റങ്ങൾ നടക്കുവാൻ തക്കവണ്ണം ഉയർന്നതായിരുന്ന ഒരു സമയമുണ്ടായിരുന്നു. പക്ഷെ, അതുകൊണ്ട്‌ പ്രതികാർക്കുകളെക്കാൾ കാർക്കുകളുണ്ടാവുന്നതെങ്ങനെയാണ്‌? ഇതിനു കാരണം ഭൗതികശാസ്‌ത്ര നിയമങ്ങൾ കണികകൾക്കും പ്രതികണികകൾക്കും ശരിക്കും ഒന്നു തന്നെയല്ല എന്നുളളതാണ്‌.

1956 വരെ ഭൗതികശാസ്‌ത്ര നിയമങ്ങൾ സി,പി,ടി എന്നിങ്ങനെ വിളിക്കുന്ന മൂന്ന്‌ സമമിതികൾ (symmetry) ഓരോന്നും വെവ്വേറെ അനുസരിക്കുന്നുവെന്നാണ്‌ കരുതപ്പെട്ടിരുന്നത്‌. ‘സി’ സമമിതി എന്നുവെച്ചാൽ, കണികകൾക്കും പ്രതികണികകൾക്കും നിയമങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയാണ്‌ എന്നതാണ്‌. ‘പി’ സമമിതി എന്നുവെച്ചാൽ, ഏതൊരവസ്ഥക്കും അതിന്റെ കണ്ണാടിയിലെ പ്രതിബിംബത്തിനു സമാനമായ അവസ്‌ഥക്കും നിയമങ്ങളൊന്നുതന്നെയാണെന്നതാണ്‌. (വലതുവശത്തേക്ക്‌ തിരിഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു കണികയുടെ ദർപ്പണ പ്രതിബിംബം ഇടതു വശത്തേയ്‌ക്കു തിരിയുന്ന കണികയായിരിക്കുമല്ലോ.) ‘ടി’ സമമിതി എന്നത്‌, എല്ലാ കണികകളുടേയും പ്രതികണികകളുടേയും ചലനദിശ വിപരീതമാക്കുകയാണെങ്കിൽ പ്രസ്‌തുത വ്യവസ്‌ഥിതി പണ്ടുണ്ടായിരുന്നതിലേക്ക്‌ തിരിച്ചു പോകണം. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടുമുളള സമയ ദിശകളിലും നിയമങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയാണ്‌.

1956 ൽ ട്‌സു-ങ്ങ്‌ ദാവോ ലി (Tsung-Dao Lee), ചെൻ നിങ്ങ്‌ യാങ്ങ്‌ (Cheng Ning Yang) എന്നീ അമേരിക്കൻ ഭൗതികശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ദുർബ്ബല ശക്തി യഥാർത്ഥത്തിൽ പി സമമിതി അനുസരിക്കുന്നില്ല എന്ന ആശയം മുന്നോട്ടു വച്ചു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ദുർബ്ബല ശക്‌തി പ്രപഞ്ചത്തെ വികസിപ്പിക്കുന്നത്‌ അതിന്റെ ദർപ്പണ പ്രതിബിംബം വികസിക്കുന്നരീതിയിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്‌ത രീതിയിലാണ്‌. അതേ വർഷം ചിയെൻ ഷിയുങ്ങ്‌വു (Chien-Shiung Wu) എന്ന സഹപ്രവർത്തക അവരുടെ പ്രവചനം ശരിയാണെന്ന്‌ തെളിയിച്ചു. റേഡിയോ ആക്‌ടീവ്‌ അണുക്കളുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങളെ ഒരു കാന്തമണ്ഡലത്തിൽ ഒരേ ദിശയിൽ തിരിയുന്നവിധം നിരത്തുകയും ഒരു ദിശയിൽ മറ്റു ദിശയേക്കാൾ കൂടുതൽ ഇലക്‌ട്രോണുകൾ പുറത്തു വിടുന്നുണ്ടെന്ന്‌ കാണിക്കുകയും ചെയ്‌തുകൊണ്ടാണ്‌ ചിയെൻ ഇത്‌ സാധിച്ചത്‌. അതിനടുത്ത വർഷം ലീയ്‌ക്കും യാങ്ങിനും, അവരുടെ ഈ ആശയത്തിന്‌ നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു. തുടർന്ന്‌ ദുർബ്ബല ശക്‌തി സി സമമിതി അനുസരിക്കുന്നില്ല എന്നും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടു. അതായത്‌, പ്രതികണികകൾ കൊണ്ട്‌ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെട്ട ഒരു പ്രപഞ്ചം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്‌തമായ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ അത്‌ വഴിയൊരുക്കും. എന്നിരുന്നാലും ദുർബ്ബല ദുർബ്ബല ശക്തി സി.പി. എന്ന സംയുക്‌ത സമമിതി അനുസരിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു. അതായത്‌, ദർപ്പണ പ്രതിബിംബത്തിൽ അതിന്റെ കണികകൾ പ്രതികണികകളാക്കി മാറ്റുകയും കൂടി ചെയ്‌താൽ പ്രപഞ്ചം അതിന്റെ ദർപ്പണപ്രതിബിംബം പോലെത്തന്നെ വികാസം പ്രാപിക്കും. എന്നാൽ 1964ൽ ജെ.ഡബ്ലിയു ക്രോനിൽ, വാൽ ഫിച്ച്‌ എന്നീ മറ്റു രണ്ടു അമേരിക്കക്കാർ കെ-മെസോൺ എന്ന ചില കണികകളുടെ ക്ഷയത്തിൽ ഈ സിപി സമമിതിയും അനുസരിക്കപ്പെടുന്നില്ല എന്ന്‌ കണ്ടുപിടിച്ചു. ഒടുവിൽ 1980 ൽ ക്രോനിനും ഫിച്ചിനും അവരുടെ ഗവേഷണത്തിന്‌ നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു. (ഒരുപാട്‌ സമ്മാനങ്ങൾ, പ്രപഞ്ചം നാം കരുതിയിരുന്നതു പോലെ ലളിതമല്ല എന്ന്‌ തെളിയിച്ചതിന്‌ നല്‌കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌.)

ഊർജ്ജകണബലതന്ത്രവും ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തവും അനുസരിക്കുന്ന ഏത്‌ സിദ്ധാന്തവും സിപിടി എന്ന സംയോജിത സമമിതി അനുസരിച്ചിരിക്കണം എന്നൊരു ഗണിതശാസ്‌ത്ര സിദ്ധാന്തമുണ്ട്‌. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, പ്രപഞ്ചം അതിലെ കണികകളെല്ലാം പ്രതികണികകളാക്കി മാറ്റുകയും അതിന്റെ ദർപ്പണ പ്രതിബിംബമെടുക്കുകയും സമയദിശ തിരിച്ചുവെക്കുകയും ചെയ്‌താൽ പഴയ പോലെത്തന്നെയുളള സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കും. പക്ഷെ, നാം കണികകളെ പ്രതികണികകളാക്കുകയും ദർപ്പണ പ്രതിബിംബമെടുക്കുകയും ചെയ്‌തു, എന്നാൽ, സമയദിശ തിരിച്ചുവെക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചം പഴയപോലെ തന്നെ പെരുമാറില്ലെന്ന്‌ ക്രോനിനും ഫിച്ചും തെളിയിച്ചു. ഭൗതികശാസ്‌ത്ര നിയമങ്ങൾക്ക്‌ സമയദിശ തിരിച്ചുവെച്ചാൽ മാറ്റം സംഭവിക്കും – അവ ടി സമമിതി അനുസരിക്കുന്നില്ല.

തീർച്ചയായും ആദിമ പ്രപഞ്ചം ടി സമമിതി അനുസരിക്കുന്നില്ല. സമയം മുന്നോട്ട്‌ പോകുമ്പോൾ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുന്നു. അപ്പോൾ അത്‌ തിരിച്ച്‌ പോവുകയാണെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചം സങ്കോചിക്കുകയാവുമല്ലോ. അങ്ങനെ ടി സമമിതി അനുസരിക്കാത്ത ചില ശക്തികൾ ഉളളതുകൊണ്ട്‌, പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുമ്പോൾ ഈ ശക്തികൾ, ഇലക്‌ട്രോണുകൾ പ്രതികാർക്കുകളാവുന്നതിനേക്കാൾ അധികമെണ്ണം പ്രതി ഇലക്‌ട്രോണുകൾ കാർക്കുകളാവുന്നതിന്‌ കാരണമാവുമെന്ന്‌ ഇതിൽ നിന്ന്‌ മനസ്സിലാക്കാം. എന്നിട്ട്‌ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയും തണുക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രതികാർക്കുകൾ കാർക്കുകളെ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നു. പ്രതികാർക്കുകളെക്കാൾ കാർക്കുകളുളളതു കൊണ്ട്‌ ഈ ചെറിയ അധികം വരുന്ന കാർക്കുകൾ അവശേഷിക്കും. ഇവയിൽ നിന്നാണ്‌ നാം ഇന്നു കാണുന്ന ദ്രവ്യവും നാം തന്നെയും ഉണ്ടായത്‌. അങ്ങനെ നമ്മുടെ അസ്‌തിത്വം തന്നെ മഹതേകീകരണ സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ സ്ഥിരീകരണമായി കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്‌, ഇത്‌ വെറും ലക്ഷണപരം മാത്രമാണെങ്കിലും. ഇതിലെ അനിശ്ചിതത്വങ്ങൾ അത്ര അധികമായതിനാൽ നമുക്ക്‌, ഉന്മൂലനത്തിനു ശേഷമവശേഷിക്കുന്ന കാർക്കുകളുടെ എണ്ണമോ, അല്ലെങ്കിൽ കാർക്കുകളായിരിക്കുമോ പ്രതികാർക്കുകളായിരിക്കുമോ അവശേഷിക്കുക എന്നൊന്നും പ്രവചിക്കാൻ സാധ്യമല്ല. (എന്നാൽ പ്രതികാർക്കുകളാണ്‌ അധികം വന്നിരുന്നതെങ്കിൽ തന്നെ നാം പ്രതികാർക്കുകളെ കാർക്കുകളെന്നും കാർക്കുകളെ പ്രതികാർക്കുകളെന്നും നാമകരണം ചെയ്യുമായിരുന്നു.)

മഹതേകീകരണ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തിയെ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നില്ല. ഇത്‌ അത്ര വലിയ പ്രശ്‌നമല്ല. കാരണം, ഗുരുത്വാകർഷണം വളരെ ദുർബ്ബലമായതിനാൽ അടിസ്ഥാന കണികകളേയോ അണുവിനെയോ കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ അതിന്റെ പ്രഭാവം അവഗണിക്കാവുന്നതാണ്‌. എങ്കിലും അതിന്റെ വിദൂരവ്യാപ്‌തിയും അതിന്റെ പ്രഭാവം എപ്പോഴും ആകർഷണമാണെ വസ്‌തുതയും അതിന്റെ പ്രഭാവങ്ങൾ എല്ലാം പരസ്‌പരം സഞ്ചയിക്കും എന്ന്‌ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ വേണ്ടത്ര വലിയ അളവിലുളള ദ്രവ്യകണികകളുടെ കാര്യത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണശക്തി മറ്റെല്ലാ ശക്തികളേയും കീഴടക്കി നക്ഷത്രത്തെ ക്ഷയിപ്പിക്കുവാൻ കഴിയും. 1970കളിലെ എന്റെ ഗവേഷണം, ഇത്തരം താരക്ഷയത്തിൽ നിന്നും ഉടലെടുക്കുന്ന തമോഗർത്തങ്ങളേയും അവയ്‌ക്കു ചുറ്റുമുളള അതിരൂക്ഷമായ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തേയും കേന്ദ്രീകരിച്ചായിരുന്നു. ഇതാണ്‌ ഊർജ്ജകണബലതന്ത്രവും ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തവും പരസ്‌പരം എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കാം എന്നതിനെക്കുറിച്ചുളള ആദ്യ സൂചനകളിലേക്ക്‌ നയിച്ചത്‌- ഇനിയും വരാനിരിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ ഊർജ്ജകണ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ രൂപത്തിലേക്ക്‌ ഒരെത്തിനോട്ടം.

Generated from archived content: sa].html Author: stephen_hoking

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായം എഴുതുക

Please enter your comment!
Please enter your name here

 Click this button or press Ctrl+G to toggle between Malayalam and English