പുത്തന്‍സമസ്യയുമായി ന്യൂട്രീനോ
ലേഖകന്‍ - ഡോ. എന്‍ ഷാജി
റിപ്പോര്‍ട്ട് കടപ്പാട് - ദേശാഭിമാനി
ലേഖകന്‍ - ഡോ. എന്‍ ഷാജി
റിപ്പോര്‍ട്ട് കടപ്പാട് - ദേശാഭിമാനി
കഴിഞ്ഞയാഴ്ച മാധ്യമങ്ങള്‍ ആഘോഷിച്ചത് ശാസ്ത്രലോകത്തെ ഒരു പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ വാര്‍ത്തയാണ്. ന്യൂട്രിനോകള്‍ എന്ന ചെറുകണങ്ങള്‍ പ്രകാശവേഗത്തെ മറികടക്കുന്നുവെന്ന്് യൂറോപ്പിലെ ഒരുസംഘം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കണ്ടെത്തിയെന്നായിരുന്നു വാര്‍ത്ത. 1905ല്‍ ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ എന്ന മഹാനായ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ആവിഷ്കരിച്ച ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ ശൂന്യതയിലെ വേഗത്തെ ആര്‍ക്കും മറികടക്കാനാകില്ല. പ്രകാശവേഗമെന്നത് ശൂന്യതയില്‍ സെക്കന്‍ഡില്‍ മൂന്നുലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ വരും.
കൃത്യമായി പറഞ്ഞാല്‍ 299792.458 കിലോമീറ്റര്‍. (മീറ്ററിന്റെ പുതിയ നിര്‍വചനംതന്നെ പ്രകാശം 1/299792458 സെക്കന്‍ഡുകൊണ്ട് സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരം എന്നാണ്). സമയവും ദൂരവും അളക്കുന്നതില്‍ നാം കൈവരിച്ച കൃത്യത ഈ സംഖ്യകള്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നുമുണ്ട്. ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ തന്റെ സിദ്ധാന്തം ആവിഷ്കരിച്ച് വര്‍ഷം നൂറിലധികമായി. ഇതിനകം ഇത് വളരെ കണിശമായ ധാരാളം പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കു വിധേയമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. എല്ലാ സന്ദര്‍ഭത്തിലും സിദ്ധാന്തവുമായി പൂര്‍ണമായും യോജിച്ചുപോകുന്ന നിരീക്ഷണഫലങ്ങളാണ് കിട്ടിയത്. അപൂര്‍വമായി വിപരീതഫലങ്ങളും കിട്ടിയിട്ടുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഇത്തരം സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ ഈ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ പരിശോധനകള്‍ക്കു വിധേയമാക്കിയപ്പോള്‍ ചില തെറ്റുകളോ അബദ്ധങ്ങളോ തിരിച്ചറിയുകയും ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തംതന്നെ ശരി എന്ന് ബോധ്യമാവുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. സൂര്യനിലെ ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനംമുതല്‍ മൊബൈല്‍ ഫോണുകളിലെ ജിപിഎസ് സംവിധാനംവരെ നൂറുകണക്കിനു കാര്യങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിനു കഴിയുന്നുവെന്നതിനാല്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ഇതില്‍ പൂര്‍ണ വിശ്വാസമുണ്ട്. ഇക്കാരണത്താല്‍ പ്രകാശവേഗം മറികടന്ന് ന്യൂടിനോകള്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്നു കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഉടനെ പ്രസ്ക്ലബ്ബിലേക്ക് ഓടിയില്ല. തങ്ങള്‍ക്ക് എവിടെയെങ്കിലും തെറ്റുപറ്റിയോ എന്ന് ആറുമാസം വിശദമായി പരിശോധിച്ചു. അതിനുശേഷവും പിശകുകള്‍ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയാത്തതിനാല്‍ അത് ഇന്റര്‍നെറ്റിലൂടെ വിശദമായ പരിശോധനയ്ക്കും വിലയിരുത്തലിനുമായി ശാസ്ത്രസമൂഹത്തിനു മുമ്പാകെ സമര്‍പ്പിച്ചിരിക്കുകയാണ്.
എന്താണ് ന്യൂട്രിനോ
മൗലികകണങ്ങളിലെ "കുട്ടിച്ചാത്തന്മാരാ"ണ് ന്യൂട്രിനോകള്‍ . ഇവ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ എല്ലായിടത്തുമുണ്ട്. പക്ഷേ, കണ്ടെത്തുക ഒട്ടും എളുപ്പമല്ല, ഏതാണ്ട് അസാധ്യം എന്നുതന്നെ പറയാം. ഉദാഹരണമായി സൂര്യനില്‍ ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനം നടക്കുന്ന പ്രക്രിയയില്‍ ഇവ ധാരാളം ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്. അവ പ്രകാശത്തോടടുത്ത വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. അവ ധാരാളമായി ഭൂമിയിലെത്തുന്നുണ്ട്. ഭൂമിയെ അവ എളുപ്പത്തില്‍ മുറിച്ചുകടക്കും. അതിനാല്‍ രാത്രിയും പകലും അവയുടെ എണ്ണം ഏതാണ്ട് ഒരുപോലെയാണ്. ഓരോ സെക്കന്‍ഡിലും അവ നമ്മുടെ ശരീരത്തിലൂടെയും കടന്നുപോകുന്നുണ്ട്. ഒരുവിധ ദ്രവ്യവുമായും അവ കാര്യമായ തോതില്‍ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കാത്തതിനാല്‍ നമ്മള്‍ അറിയുന്നില്ലെന്നു മാത്രം. വൈദ്യുതചാര്‍ജില്ലാത്തതാണ് ഇതിന് ഒരു കാരണം. 1930ല്‍ പൗളി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇത്തരം കണങ്ങളുടെ അസ്തിത്വം പ്രവചിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും കാല്‍നൂറ്റാണ്ടിനുശേഷമാണ് ഇവയെ പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ കണ്ടെത്തിയത്. ഇവ മൂന്ന് ഇനങ്ങളില്‍പ്പെട്ടവയുണ്ട്. മാത്രവുമല്ല, ഇവ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനിടയില്‍ ഇനം മാറുകയും ചെയ്യുമെന്ന് അടുത്തകാലത്ത് കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ കണങ്ങളുടെ ഇത്തരം കുട്ടിച്ചാത്തന്‍സ്വഭാവം കണ്ടെത്താന്‍ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണ് ഇവ പ്രകാശത്തേക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്ന ഫലം കിട്ടിയത്.
ഭൂമി തുളച്ച് ന്യൂട്രിനോ യാത്ര
ഫാന്‍സിന്റെയും സ്വിറ്റ്സര്‍ലന്‍ഡിന്റെയും അതിര്‍ത്തിപ്രദേശത്ത് രണ്ടു രാജ്യങ്ങളിലുമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രസിദ്ധമായ കണികാ ഗവേഷണകേന്ദ്രമാണ് സേണ്‍ (CERN). പ്രസിദ്ധമായ കണികാത്വരിത്രം ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ (LHC- Large hardon collider) ഇവിടെയാണ്. ഇന്ത്യയുള്‍പ്പെടെ വിവിധ രാജ്യങ്ങളിലെ ആയിരക്കണക്കിനു ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഇവിടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. ഇവിടെ സൂപ്പര്‍ പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്രോട്രോണ്‍ എന്ന കണികാത്വരിത്രം (SPS- Super Proton Synchrotron) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. (ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിന് പ്രോട്ടോണുകളെ നല്‍കുന്നത് ഈ ഉപകരണമാണ്). ഇതില്‍നിന്നു വരുന്ന പ്രോട്ടോണുകള്‍ക്ക് 40 ജിഇവി (Gev= giga electron volt) ഊര്‍ജം ഉണ്ടാകും. അതായത് ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ 4000 കോടി വോള്‍ട്ടിലൂടെ കടത്തിവിട്ടാല്‍ കിട്ടുന്ന ഊര്‍ജം. ഈ പ്രോട്ടോണുകളെ ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികളില്‍ (കാര്‍ബണിന്റെ ഒരു രൂപമായ ഗ്രാഫൈറ്റ് പെന്‍സില്‍ നിര്‍മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു) പതിപ്പിച്ചാല്‍ മുവോണ്‍ എന്ന മറ്റൊരിനം കണങ്ങളുടെ ധാര ഉണ്ടാകുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വല്യേട്ടന്മാരായ മുവോണുകള്‍ അല്‍പ്പായുസ്സുള്ളവരാണ്. ഇവ വിഘടിച്ച് ന്യൂട്രിനോകള്‍ ഉണ്ടാകും.
ഈ ന്യൂട്രിനോകള്‍ക്ക് നിഷ്പ്രയാസം ഏതൊരു വസ്തുക്കളിലൂടെയും കടന്നുപോകാന്‍ കഴിയും. സേണില്‍ , ഭൗമോപരിതലത്തിനു താഴെ ഉണ്ടാകുന്ന ഈ ന്യൂട്രിനോകള്‍ ഭൂമിയെ തുളച്ച് ഏതാണ്ട് 730 കിലോമീറ്റര്‍ അകലെ ഇറ്റലിയില്‍ ഗ്രാന്‍ സാസോ മലനിരകളില്‍ ഭൂഗര്‍ഭത്തില്‍ ചുറ്റും കൂറ്റന്‍ പാറക്കെട്ടുകൊണ്ടു പൊതിഞ്ഞ ഒരു ഗവേഷണകേന്ദ്രത്തില്‍ എത്തും. ഇവിടെ ന്യൂട്രിനോകളെ പിടിക്കാനായി കെണികള്‍ ഒരുക്കിയിട്ടുണ്ട്. എണ്ണത്തില്‍ ഒന്നരലക്ഷം വരുന്ന ഈ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കുമാത്രം 1300 ടണ്‍ ഭാരംവരും. ന്യൂട്രിനോകള്‍ ദ്രവ്യവുമായി അപൂര്‍വമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ പുതുതായി ഉണ്ടാകുന്ന കണങ്ങളെ നിരീക്ഷിച്ചാണ് ന്യൂട്രിനോകള്‍ എത്തി എന്നു മനസ്സിലാക്കുന്നത്. ഇത്രയും വിപുലമായ സംവിധാനം ഉണ്ടെങ്കില്‍പ്പോലും നിരവധി മാസമോ വര്‍ഷമോ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിയാല്‍ മാത്രമേ വേണ്ടത്ര ഡാറ്റ ലഭിക്കു. 2009ല്‍ തുടങ്ങിയതാണ് നമ്മള്‍ പ്രതിപാദിക്കുന്ന ഈ പരീക്ഷണം. ജനീവയ്ക്കടുത്ത് സേണില്‍നിന്നുവരുന്ന ന്യൂട്രിനോകള്‍ 730 കിലോമീറ്റര്‍ താണ്ടി ഇറ്റലിയിലെ ഗ്രാന്‍ സാസോയിലെത്താന്‍ ഒരു സെക്കന്‍ഡിന്റെ നാന്നൂറിലൊന്നു സമയം മതി. ഈ സമയവും ദൂരവും കൃത്യമായി കണ്ടെത്തിയാല്‍ വേഗം ഒരു സ്കൂള്‍വിദ്യാര്‍ഥിക്കുപോലും കണ്ടെത്താം.
ന്യൂട്രിനോ സഞ്ചരിക്കുന്നതിനുവേണ്ടി ഭൂമിക്കടിയിലൂടെ തുരങ്കമൊന്നും ഉണ്ടാക്കിയിട്ടില്ല. അതിന്റെ ആവശ്യവുമില്ല. പക്ഷേ രണ്ടു സ്ഥലങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ദൂരം കൃത്യമായി അറിയണം. അത് ജിപിഎസ് (ഗ്ലോബല്‍ പൊസിഷനിങ് സിസ്റ്റം)വഴി അവര്‍ കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്. അത് 730 കിലോമീറ്റര്‍ 534 മീറ്റര്‍ 61 സെന്റീമീറ്റര്‍ ആണത്രെ. ഇതില്‍ ഏതാനും സെന്റീമീറ്ററിന്റെ പിശകുമാത്രമേ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നുള്ളു. ദൂരം ഇത്ര കൃത്യമായി അളക്കാന്‍കഴിയുന്നു എന്നതുതന്നെ വന്‍ നേട്ടമാണ്. അടുത്ത പ്രശ്നം സമയം അളക്കലാണ്. ഇതിന് സീഷിയം അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന് നാനോ സെക്കന്‍ഡുകളുടെ കൃത്യതയുണ്ട്. ഒരു സെക്കന്‍ഡിന്റെ 100 കോടിയില്‍ ഒരു ഭാഗമാണ് നാനോ സെക്കന്‍ഡ്. ഇത്തരത്തില്‍ ദൂരവും സമയവും അളന്നാല്‍ വേഗം കിട്ടും. നൂറ്റമ്പതോളം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ 2009-11-ല്‍ പതിനാറായിരത്തിലധികം ന്യൂട്രിനോകളെ പരോക്ഷമായി നിരീക്ഷിച്ചശേഷം കണ്ടെത്തിയത് ന്യൂട്രിനോകള്‍ പ്രകാശത്തേക്കാളും 4000-ല്‍ ഒരുഭാഗം കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്നാണ്. ഇതിനുമുമ്പും അമേരിക്കയിലെ ചില ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ഇത്തരത്തിലുള്ള ചില ഗവേഷണ ഫലങ്ങള്‍ ലഭിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും ആ പഠനങ്ങള്‍ക്ക് കൃത്യത കുറവായതിനാല്‍ അതു വിശ്വസനീയമായിരുന്നില്ല. യൂറോപ്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്കു കിട്ടിയ വിവരങ്ങള്‍ അവര്‍ക്കുതന്നെ വിശ്വസിക്കാന്‍ കഴിയാത്തതിനല്‍ അവര്‍ വീണ്ടും വീണ്ടും കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ നടത്തി.
തെറ്റൊന്നും കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയാത്തതിനാല്‍ അവര്‍ എല്ലാ വിവരവും ശാസ്ത്രലോകത്തിനു മുമ്പാകെ സമര്‍പ്പിച്ചിരിക്കയാണ്. കൂടുതല്‍ പരിശോധനകളും പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും ശേഷമേ ഇത് തള്ളാനോ കൊള്ളാനോ സാധിക്കൂ. അതിന് ഒരുപക്ഷേ മാസങ്ങള്‍ എടുത്തേക്കാം. ഇനി ഈ പരീക്ഷണഫലങ്ങള്‍ ശരിയെന്നുതന്നെ വന്നാലോ. ഐന്‍സ്റ്റീന്റെ സിദ്ധാന്തം അതോടെ തകര്‍ന്നുവീഴുമെന്നു കരുതേണ്ടതില്ല. കാരണം പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഉറച്ച പിന്‍ബലം അതിനുണ്ട്. പക്ഷേ, ഇത് കൂടുതല്‍ കൃത്യവും പൂര്‍ണവുമായ പുതുസിദ്ധാന്തങ്ങളിലേക്കു വഴിതെളിച്ചേക്കാം. ഇവിടെ ഒരുകാര്യം ഓര്‍ക്കുക. 730 കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന ദൂരം അളന്നതില്‍ 20 മീറ്ററിന്റെ തെറ്റുപറ്റിയിട്ടുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തിയാല്‍തന്നെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെടാം. നമുക്ക് കാത്തിരുന്നു കാണാം. (എറണാകുളം മഹാരാജാസ് കോളേജിലെ ഫിസിക്സ് വിഭാഗം അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറാണ് ലേഖകന്‍)
കൃത്യമായി പറഞ്ഞാല്‍ 299792.458 കിലോമീറ്റര്‍. (മീറ്ററിന്റെ പുതിയ നിര്‍വചനംതന്നെ പ്രകാശം 1/299792458 സെക്കന്‍ഡുകൊണ്ട് സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരം എന്നാണ്). സമയവും ദൂരവും അളക്കുന്നതില്‍ നാം കൈവരിച്ച കൃത്യത ഈ സംഖ്യകള്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നുമുണ്ട്. ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ തന്റെ സിദ്ധാന്തം ആവിഷ്കരിച്ച് വര്‍ഷം നൂറിലധികമായി. ഇതിനകം ഇത് വളരെ കണിശമായ ധാരാളം പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കു വിധേയമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. എല്ലാ സന്ദര്‍ഭത്തിലും സിദ്ധാന്തവുമായി പൂര്‍ണമായും യോജിച്ചുപോകുന്ന നിരീക്ഷണഫലങ്ങളാണ് കിട്ടിയത്. അപൂര്‍വമായി വിപരീതഫലങ്ങളും കിട്ടിയിട്ടുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഇത്തരം സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ ഈ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ പരിശോധനകള്‍ക്കു വിധേയമാക്കിയപ്പോള്‍ ചില തെറ്റുകളോ അബദ്ധങ്ങളോ തിരിച്ചറിയുകയും ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തംതന്നെ ശരി എന്ന് ബോധ്യമാവുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. സൂര്യനിലെ ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനംമുതല്‍ മൊബൈല്‍ ഫോണുകളിലെ ജിപിഎസ് സംവിധാനംവരെ നൂറുകണക്കിനു കാര്യങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിനു കഴിയുന്നുവെന്നതിനാല്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ഇതില്‍ പൂര്‍ണ വിശ്വാസമുണ്ട്. ഇക്കാരണത്താല്‍ പ്രകാശവേഗം മറികടന്ന് ന്യൂടിനോകള്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്നു കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഉടനെ പ്രസ്ക്ലബ്ബിലേക്ക് ഓടിയില്ല. തങ്ങള്‍ക്ക് എവിടെയെങ്കിലും തെറ്റുപറ്റിയോ എന്ന് ആറുമാസം വിശദമായി പരിശോധിച്ചു. അതിനുശേഷവും പിശകുകള്‍ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയാത്തതിനാല്‍ അത് ഇന്റര്‍നെറ്റിലൂടെ വിശദമായ പരിശോധനയ്ക്കും വിലയിരുത്തലിനുമായി ശാസ്ത്രസമൂഹത്തിനു മുമ്പാകെ സമര്‍പ്പിച്ചിരിക്കുകയാണ്.
എന്താണ് ന്യൂട്രിനോ
മൗലികകണങ്ങളിലെ "കുട്ടിച്ചാത്തന്മാരാ"ണ് ന്യൂട്രിനോകള്‍ . ഇവ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ എല്ലായിടത്തുമുണ്ട്. പക്ഷേ, കണ്ടെത്തുക ഒട്ടും എളുപ്പമല്ല, ഏതാണ്ട് അസാധ്യം എന്നുതന്നെ പറയാം. ഉദാഹരണമായി സൂര്യനില്‍ ഊര്‍ജോല്‍പ്പാദനം നടക്കുന്ന പ്രക്രിയയില്‍ ഇവ ധാരാളം ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്. അവ പ്രകാശത്തോടടുത്ത വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. അവ ധാരാളമായി ഭൂമിയിലെത്തുന്നുണ്ട്. ഭൂമിയെ അവ എളുപ്പത്തില്‍ മുറിച്ചുകടക്കും. അതിനാല്‍ രാത്രിയും പകലും അവയുടെ എണ്ണം ഏതാണ്ട് ഒരുപോലെയാണ്. ഓരോ സെക്കന്‍ഡിലും അവ നമ്മുടെ ശരീരത്തിലൂടെയും കടന്നുപോകുന്നുണ്ട്. ഒരുവിധ ദ്രവ്യവുമായും അവ കാര്യമായ തോതില്‍ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കാത്തതിനാല്‍ നമ്മള്‍ അറിയുന്നില്ലെന്നു മാത്രം. വൈദ്യുതചാര്‍ജില്ലാത്തതാണ് ഇതിന് ഒരു കാരണം. 1930ല്‍ പൗളി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇത്തരം കണങ്ങളുടെ അസ്തിത്വം പ്രവചിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും കാല്‍നൂറ്റാണ്ടിനുശേഷമാണ് ഇവയെ പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ കണ്ടെത്തിയത്. ഇവ മൂന്ന് ഇനങ്ങളില്‍പ്പെട്ടവയുണ്ട്. മാത്രവുമല്ല, ഇവ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനിടയില്‍ ഇനം മാറുകയും ചെയ്യുമെന്ന് അടുത്തകാലത്ത് കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ കണങ്ങളുടെ ഇത്തരം കുട്ടിച്ചാത്തന്‍സ്വഭാവം കണ്ടെത്താന്‍ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണ് ഇവ പ്രകാശത്തേക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്ന ഫലം കിട്ടിയത്.
ഭൂമി തുളച്ച് ന്യൂട്രിനോ യാത്ര
ഫാന്‍സിന്റെയും സ്വിറ്റ്സര്‍ലന്‍ഡിന്റെയും അതിര്‍ത്തിപ്രദേശത്ത് രണ്ടു രാജ്യങ്ങളിലുമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രസിദ്ധമായ കണികാ ഗവേഷണകേന്ദ്രമാണ് സേണ്‍ (CERN). പ്രസിദ്ധമായ കണികാത്വരിത്രം ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ (LHC- Large hardon collider) ഇവിടെയാണ്. ഇന്ത്യയുള്‍പ്പെടെ വിവിധ രാജ്യങ്ങളിലെ ആയിരക്കണക്കിനു ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഇവിടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. ഇവിടെ സൂപ്പര്‍ പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്രോട്രോണ്‍ എന്ന കണികാത്വരിത്രം (SPS- Super Proton Synchrotron) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. (ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറിന് പ്രോട്ടോണുകളെ നല്‍കുന്നത് ഈ ഉപകരണമാണ്). ഇതില്‍നിന്നു വരുന്ന പ്രോട്ടോണുകള്‍ക്ക് 40 ജിഇവി (Gev= giga electron volt) ഊര്‍ജം ഉണ്ടാകും. അതായത് ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ 4000 കോടി വോള്‍ട്ടിലൂടെ കടത്തിവിട്ടാല്‍ കിട്ടുന്ന ഊര്‍ജം. ഈ പ്രോട്ടോണുകളെ ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികളില്‍ (കാര്‍ബണിന്റെ ഒരു രൂപമായ ഗ്രാഫൈറ്റ് പെന്‍സില്‍ നിര്‍മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു) പതിപ്പിച്ചാല്‍ മുവോണ്‍ എന്ന മറ്റൊരിനം കണങ്ങളുടെ ധാര ഉണ്ടാകുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വല്യേട്ടന്മാരായ മുവോണുകള്‍ അല്‍പ്പായുസ്സുള്ളവരാണ്. ഇവ വിഘടിച്ച് ന്യൂട്രിനോകള്‍ ഉണ്ടാകും.
ഈ ന്യൂട്രിനോകള്‍ക്ക് നിഷ്പ്രയാസം ഏതൊരു വസ്തുക്കളിലൂടെയും കടന്നുപോകാന്‍ കഴിയും. സേണില്‍ , ഭൗമോപരിതലത്തിനു താഴെ ഉണ്ടാകുന്ന ഈ ന്യൂട്രിനോകള്‍ ഭൂമിയെ തുളച്ച് ഏതാണ്ട് 730 കിലോമീറ്റര്‍ അകലെ ഇറ്റലിയില്‍ ഗ്രാന്‍ സാസോ മലനിരകളില്‍ ഭൂഗര്‍ഭത്തില്‍ ചുറ്റും കൂറ്റന്‍ പാറക്കെട്ടുകൊണ്ടു പൊതിഞ്ഞ ഒരു ഗവേഷണകേന്ദ്രത്തില്‍ എത്തും. ഇവിടെ ന്യൂട്രിനോകളെ പിടിക്കാനായി കെണികള്‍ ഒരുക്കിയിട്ടുണ്ട്. എണ്ണത്തില്‍ ഒന്നരലക്ഷം വരുന്ന ഈ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കുമാത്രം 1300 ടണ്‍ ഭാരംവരും. ന്യൂട്രിനോകള്‍ ദ്രവ്യവുമായി അപൂര്‍വമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ പുതുതായി ഉണ്ടാകുന്ന കണങ്ങളെ നിരീക്ഷിച്ചാണ് ന്യൂട്രിനോകള്‍ എത്തി എന്നു മനസ്സിലാക്കുന്നത്. ഇത്രയും വിപുലമായ സംവിധാനം ഉണ്ടെങ്കില്‍പ്പോലും നിരവധി മാസമോ വര്‍ഷമോ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിയാല്‍ മാത്രമേ വേണ്ടത്ര ഡാറ്റ ലഭിക്കു. 2009ല്‍ തുടങ്ങിയതാണ് നമ്മള്‍ പ്രതിപാദിക്കുന്ന ഈ പരീക്ഷണം. ജനീവയ്ക്കടുത്ത് സേണില്‍നിന്നുവരുന്ന ന്യൂട്രിനോകള്‍ 730 കിലോമീറ്റര്‍ താണ്ടി ഇറ്റലിയിലെ ഗ്രാന്‍ സാസോയിലെത്താന്‍ ഒരു സെക്കന്‍ഡിന്റെ നാന്നൂറിലൊന്നു സമയം മതി. ഈ സമയവും ദൂരവും കൃത്യമായി കണ്ടെത്തിയാല്‍ വേഗം ഒരു സ്കൂള്‍വിദ്യാര്‍ഥിക്കുപോലും കണ്ടെത്താം.
ന്യൂട്രിനോ സഞ്ചരിക്കുന്നതിനുവേണ്ടി ഭൂമിക്കടിയിലൂടെ തുരങ്കമൊന്നും ഉണ്ടാക്കിയിട്ടില്ല. അതിന്റെ ആവശ്യവുമില്ല. പക്ഷേ രണ്ടു സ്ഥലങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ദൂരം കൃത്യമായി അറിയണം. അത് ജിപിഎസ് (ഗ്ലോബല്‍ പൊസിഷനിങ് സിസ്റ്റം)വഴി അവര്‍ കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്. അത് 730 കിലോമീറ്റര്‍ 534 മീറ്റര്‍ 61 സെന്റീമീറ്റര്‍ ആണത്രെ. ഇതില്‍ ഏതാനും സെന്റീമീറ്ററിന്റെ പിശകുമാത്രമേ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നുള്ളു. ദൂരം ഇത്ര കൃത്യമായി അളക്കാന്‍കഴിയുന്നു എന്നതുതന്നെ വന്‍ നേട്ടമാണ്. അടുത്ത പ്രശ്നം സമയം അളക്കലാണ്. ഇതിന് സീഷിയം അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന് നാനോ സെക്കന്‍ഡുകളുടെ കൃത്യതയുണ്ട്. ഒരു സെക്കന്‍ഡിന്റെ 100 കോടിയില്‍ ഒരു ഭാഗമാണ് നാനോ സെക്കന്‍ഡ്. ഇത്തരത്തില്‍ ദൂരവും സമയവും അളന്നാല്‍ വേഗം കിട്ടും. നൂറ്റമ്പതോളം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ 2009-11-ല്‍ പതിനാറായിരത്തിലധികം ന്യൂട്രിനോകളെ പരോക്ഷമായി നിരീക്ഷിച്ചശേഷം കണ്ടെത്തിയത് ന്യൂട്രിനോകള്‍ പ്രകാശത്തേക്കാളും 4000-ല്‍ ഒരുഭാഗം കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്നാണ്. ഇതിനുമുമ്പും അമേരിക്കയിലെ ചില ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ഇത്തരത്തിലുള്ള ചില ഗവേഷണ ഫലങ്ങള്‍ ലഭിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും ആ പഠനങ്ങള്‍ക്ക് കൃത്യത കുറവായതിനാല്‍ അതു വിശ്വസനീയമായിരുന്നില്ല. യൂറോപ്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്കു കിട്ടിയ വിവരങ്ങള്‍ അവര്‍ക്കുതന്നെ വിശ്വസിക്കാന്‍ കഴിയാത്തതിനല്‍ അവര്‍ വീണ്ടും വീണ്ടും കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ നടത്തി.
തെറ്റൊന്നും കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയാത്തതിനാല്‍ അവര്‍ എല്ലാ വിവരവും ശാസ്ത്രലോകത്തിനു മുമ്പാകെ സമര്‍പ്പിച്ചിരിക്കയാണ്. കൂടുതല്‍ പരിശോധനകളും പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും ശേഷമേ ഇത് തള്ളാനോ കൊള്ളാനോ സാധിക്കൂ. അതിന് ഒരുപക്ഷേ മാസങ്ങള്‍ എടുത്തേക്കാം. ഇനി ഈ പരീക്ഷണഫലങ്ങള്‍ ശരിയെന്നുതന്നെ വന്നാലോ. ഐന്‍സ്റ്റീന്റെ സിദ്ധാന്തം അതോടെ തകര്‍ന്നുവീഴുമെന്നു കരുതേണ്ടതില്ല. കാരണം പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഉറച്ച പിന്‍ബലം അതിനുണ്ട്. പക്ഷേ, ഇത് കൂടുതല്‍ കൃത്യവും പൂര്‍ണവുമായ പുതുസിദ്ധാന്തങ്ങളിലേക്കു വഴിതെളിച്ചേക്കാം. ഇവിടെ ഒരുകാര്യം ഓര്‍ക്കുക. 730 കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന ദൂരം അളന്നതില്‍ 20 മീറ്ററിന്റെ തെറ്റുപറ്റിയിട്ടുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തിയാല്‍തന്നെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെടാം. നമുക്ക് കാത്തിരുന്നു കാണാം. (എറണാകുളം മഹാരാജാസ് കോളേജിലെ ഫിസിക്സ് വിഭാഗം അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറാണ് ലേഖകന്‍)
No comments:
Post a Comment