Sunday, May 4, 2008

ദൈവമല്ലാത്ത എനര്‍ജികളെപ്പറ്റി

= തുടര്‍ച്ച-2 =
CERN -ലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ആദിസ്ഫോടനത്തിലെ അപരിമിതമായ എനര്‍ജി simulate ചെയ്തു് നടത്തുന്ന മറ്റൊരു പരീക്ഷണമാണു് accelerate ചെയ്യപ്പെട്ട പ്രോട്ടോണുകളെ പ്രകാശത്തിന്റേതിനു് തുല്യമായ വേഗതയില്‍ ഒരു ലോഹക്കട്ടിയിലേക്കു് collide ചെയ്യിക്കുക എന്നതു്. അതുവഴി പുതിയ പ്രോട്ടോണുകള്‍ രൂപമെടുക്കുന്നു. അവയില്‍ ശരാശരി പത്തുലക്ഷത്തില്‍ ഒന്നു് എന്ന അനുപാതത്തില്‍ രൂപമെടുക്കുന്ന ആന്റിപ്രോട്ടോണിനെ (പ്രോട്ടോണിന്റെ പ്രതികണം) പിടിച്ചെടുത്തു് ഒരു എലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫീല്‍ഡ്‌ വഴി അതിന്റെ വേഗതകുറച്ചു് 'കെണിയില്‍' പെടുത്തിയശേഷം ഒരു ആന്റിഎലക്ട്രോണുമായി (എലക്ട്രോണിന്റെ പ്രതികണം) സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. അതുവഴി സംജാതമാവുന്ന ആന്റിമാറ്റര്‍ പഠനവിധേയമാക്കപ്പെടുന്നു.

elementary particles-ന്റെ ഭാരം ഭൂമിയിലായാലും, മറ്റേതെങ്കിലും ഗാലക്സിയിലായാലും ഒന്നുതന്നെയായിരിക്കും. സ്വന്തഭാരം ഇത്രയായിരിക്കണമെന്നു് ഓരോ കണങ്ങളും എങ്ങനെ 'അറിയുന്നു'? അഥവാ, വ്യത്യസ്ത കണങ്ങള്‍ക്കു് എങ്ങനെ വ്യത്യസ്തമായ ഭാരം ലഭിക്കുന്നു? എപ്പോള്‍, എങ്ങനെയാണു് അതു് 'തീരുമാനിക്കപ്പെട്ടതു്'? ഇവിടെയാണു് Higgs field-ന്റെ പ്രാധാന്യം. എലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫീല്‍ഡ്‌ പോലെയുള്ള ഫീല്‍ഡുകളില്‍ നിന്നു് വ്യത്യസ്തമായ Higgs field ഒരു scalar field ആണു്. അതായതു്, അതിനു് 'അളവു്' (magnitude) മാത്രമേയുള്ളു, 'ദിശ' (direction) ഇല്ല. ഇതിന്റെ മറ്റൊരു അസാധാരണത്വം, ഫീല്‍ഡ്‌ പൂജ്യം ആവുമ്പോള്‍ അതിന്റെ എനര്‍ജി, ഫീല്‍ഡ്‌ പൂജ്യമല്ലാത്തപ്പോഴേക്കാള്‍ കൂടുതലായിരിക്കും എന്നതാണു്. ഈ പ്രത്യേകത നിമിത്തം, ഇന്നു് പ്രപഞ്ചം മുഴുവന്‍ നിറഞ്ഞുനില്‍ക്കുന്നു എന്നു് കരുതുന്ന ഈ ഫീല്‍ഡ്‌, പ്രപഞ്ചാരംഭത്തില്‍ മറ്റു് കണങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം നടത്തി, അവയുടെ സ്വഭാവത്തെ നിശ്ചയിച്ചുറപ്പിച്ചുകാണണം എന്നു് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ വിശ്വസിക്കുന്നു. Higgs field hypothetical ആയതിനാല്‍, അവയുടെ അസ്തിത്വം ശാസ്ത്രീയമായി തെളിയിക്കപ്പെടുന്നതുവരെ ഇക്കാര്യങ്ങളില്‍ അവയുടെ പ്രാതിനിധ്യം ഒരു സാദ്ധ്യത മാത്രമായി കണക്കാക്കാനേ പറ്റൂ. Higgs particles തെളിയിക്കപ്പെടേണ്ടിവരുന്നതും, അതിനുവേണ്ടി ആദിസ്ഫോടനത്തിലെ അവസ്ഥ simulate ചെയ്യപ്പെടേണ്ടി വരുന്നതും ഇക്കാരണങ്ങള്‍കൊണ്ടുതന്നെ.

CERN-ല്‍ ആദിസ്ഫോടനം simulate ചെയ്യുന്നതുവഴി എനര്‍ജി ദ്രവ്യമായി മാറ്റപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ, Big-Bang-നു് നൂറുകോടിയില്‍ ഒരംശത്തിനു് താഴെയുള്ള സെക്കന്റിലെവരെ അവസ്ഥയില്‍ എനര്‍ജിയും ദ്രവ്യവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ പഠിക്കാനും, അതുവഴി, അവയില്‍ Higgs field കണ്ടെത്താനും, ആ ഫീല്‍ഡിന്റെ പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലെ പങ്കാളിത്തം മനസ്സിലാക്കാനും ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ശ്രമിക്കുന്നു. Higgs field കണ്ടെത്താന്‍ ശ്രമിക്കുന്നതിന്റെ മറ്റൊരു കാരണം 'ശൂന്യത' എന്നാല്‍ 'ഒന്നുമില്ലായ്മ' ആവാന്‍ കഴിയില്ല എന്ന ചിന്തയാണു്. കണങ്ങളുടെ ഭാരത്തിനു് 'ഉത്തരവാദി' vacuum എന്ന ഈ ശൂന്യത ആവാനേ കഴിയൂ എന്നാണു് പൊതുവേ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നതു്. ഇതു് നേരത്തേ സൂചിപ്പിച്ച symmetry breaking-മായി ബന്ധപ്പെട്ടു് കിടക്കുന്ന കാര്യമാണു്. നമുക്കു് അറിയാവുന്ന നാലു് അടിസ്ഥാന ശക്തികളാണു് gravitational, electromagnetic, weak atomic, and strong atomic എന്നീ forces. ഇവയില്‍ electromagnetic force, weak atomic force എന്നിവ സത്യത്തില്‍ ഒന്നുതന്നെയെങ്കിലും, അവയുടെ 'ശക്തിയുടെ റേഞ്ച്‌' തുല്യമല്ല. ആരംഭം മുതലേ എല്ലാം സിമട്രിക്കല്‍ ആയിരുന്നെങ്കില്‍ ഇവ രണ്ടും തുല്യമാവാതിരിക്കാന്‍ കാരണമൊന്നുമില്ലതാനും. തന്മൂലം, ഈ രണ്ടു് ശക്തികളും തമ്മിലുള്ള disparity-ക്കു് കാരണം പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലുണ്ടായ ഒരു symmetry breaking മാത്രമേ ആവാന്‍ കഴിയൂ എന്നു് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കരുതുന്നു.

ആന്റിമാറ്ററിന്റെ കഥയും ആരംഭിച്ചതു് ഏതാണ്ടു് ഇതുപോലെതന്നെ ആയിരുന്നു. ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ relativity തിയറിയും, ക്വാണ്ടം തിയറിയും തമ്മില്‍ ഏകോപിപ്പിക്കാന്‍ നടത്തിയ ശ്രമങ്ങള്‍ വഴി രൂപംകൊണ്ട യൂണിഫൈഡ്‌ ഫീല്‍ഡ്‌ തിയറിയുടെ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ ഒരു അനന്തരഫലമായിരുന്നു ആന്റിമാറ്റര്‍ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നതു്. തിയററ്റിക്കല്‍ ഫിസിക്സിന്റെ ഈ നിഗമനത്തിന്റെ ഭൗതികസാധുത്വം തേടിയുള്ള അന്വേഷണങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രത്തെ ആന്റിമാറ്ററിന്റെ കണ്ടെത്തലില്‍ എത്തിക്കുകയായിരുന്നു. അന്വേഷിക്കുന്നവരാണല്ലോ കണ്ടെത്തുന്നതു്! അന്വേഷിക്കുന്നതിനു് ആദ്യം വേണ്ടതു് അന്വേഷിക്കുന്നതു് എന്തെന്നു് അറിയുകയാണു്. അല്ലെങ്കില്‍ ഒന്നും കണ്ടെത്തുകയില്ലെന്നു് മാത്രമല്ല, അന്വേഷണം ആവശ്യത്തിലേറെ നീണ്ടു് പോയെന്നും വരും!

ചില ആത്മീയര്‍ ശാസ്ത്രം എന്നതു് 'ചുക്കിനും ചുണ്ണാമ്പിനും കൊള്ളാത്ത' ചവറാണു് എന്നു് വലിയവായില്‍ ഘോഷിക്കാറുണ്ടു്. അവരുടെ അഭിപ്രായത്തില്‍, ശാസ്ത്രം അടക്കമുള്ള സകല ഭൗതികതയ്ക്കും മുകളില്‍ 'പത്മാസനത്തില്‍' ഇരുന്നു് വാഴുന്ന (ഓരോരുത്തര്‍ക്കും വ്യത്യസ്തമായ!) ഒരു 'ശക്തിയും' അങ്ങോട്ടു് നയിക്കുന്ന ആത്മീയതയും മാത്രമാണു് സനാതനമായ സത്യം. അങ്ങനെയാണു് അവരുടെ വിശ്വാസമെങ്കില്‍ അതു് അവരുടെ സ്വാതന്ത്ര്യം എന്നേ പറയാനുള്ളു. പക്ഷേ, അങ്ങനെയൊക്കെ വീമ്പിളക്കി ശാസ്ത്രത്തെ കുറ്റം പറയുന്നവര്‍ക്കു് അവരുടെ അഭിപ്രായങ്ങള്‍ എഴുതിവിടാന്‍ ഇന്‍ഫര്‍മേഷന്‍ ടെക്നോളജിയും ഇന്റര്‍നെറ്റും വേണം. മുകളിലെ 'ശക്തി' നല്‍കിയ കാഴ്ച അത്രക്കങ്ങു് പോരാത്തതുകൊണ്ടു് അതു് നേരെയാക്കാന്‍ short sight-നും, long sight-നുമൊക്കെ പറ്റിയ കണ്ണടകളും, മനുഷ്യജീവിതം അന്തസ്സോടെ ജീവിക്കാന്‍ യോഗ്യമാക്കിത്തീര്‍ക്കുന്ന മറ്റെല്ലാവിധ ശാസ്ത്രീയ സംവിധാനങ്ങളും വേണം! ശാസ്ത്രത്തിന്റെ അല്ലാതെ പിന്നെ ആരുടെ നേട്ടങ്ങളാണു് അതെല്ലാം? ശാസ്ത്രമെന്നാല്‍ ശൂന്യാകാശഗവേഷണവും, ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സും മാത്രമല്ലല്ലോ! വൈദ്യശാസ്ത്രം, ഗതാഗതം, വൈദ്യുതി, കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍സ്‌ ടെക്നോളജി അങ്ങനെ എത്രയോ മേഖലകളില്‍ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ കാല്‍പ്പാടുകള്‍ കാണാന്‍ കഴിയാത്തതു്, കാണാന്‍ ആഗ്രഹിക്കുന്നതു് മാത്രം കാണാനേ മനുഷ്യനു് കഴിയൂ എന്നതുകൊണ്ടല്ലെന്നുണ്ടോ? ശാസ്ത്രവിരോധികള്‍ എന്തേ പണ്ടു് യഹോവ ചെയ്തതുപോലെ, ബ്ലോഗ്‌ പോസ്റ്റുകള്‍ കല്‍പലകയില്‍ കൊത്തി അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും എറിയുന്നില്ല? അല്ലെങ്കില്‍, എന്തേ നാരായവുമായി പണ്ടത്തേപ്പോലെ ഓലയിലെഴുത്തു് തുടരുന്നില്ല? എന്തേ പഴയപോലെ ഓലക്കുട ചൂടുന്നില്ല, പാളത്തൊപ്പി ധരിക്കുന്നില്ല? 'ആമസന്ദേശം' അയക്കുന്നില്ല? പ്രസംഗവും പ്രവൃത്തിയും തമ്മില്‍ ഒരു 'യോനിപ്പൊരുത്തം' എങ്കിലും വേണ്ടേ? തൊട്ടുകൂട്ടാന്‍ ഇത്തിരി ധര്‍മ്മനീതി? മേമ്പൊടിക്കു് അല്‍പം ആത്മാര്‍ത്ഥത? വെറ്റിലയിലെ ചുണ്ണാമ്പിന്റെയെങ്കിലും അളവില്‍ അസാരം ആദര്‍ശശുദ്ധി? വേണ്ടേ? പെരുമാറ്റമര്യാദകളെപ്പറ്റി വിവിധ വേദഗ്രന്ഥങ്ങള്‍ ഒന്നും പറയുന്നില്ലേ? പഠിപ്പിക്കുന്നില്ലേ?

ശാസ്ത്രം ഒരു പുതിയ കണ്ടുപിടുത്തം നടത്തുമ്പോള്‍ തുറന്നുവരുന്നതു് പുതിയ പല മേഖലകളാണു്. ചോദ്യത്തിന്റെ മറുപടിയായി ഒരു വാതില്‍ തുറക്കുമ്പോള്‍, പുതിയ ചോദ്യങ്ങളുടെ എത്രയോ അടഞ്ഞതും പുതിയതുമായ വാതിലുകളാണു് കാണപ്പെടാറു്! അതു് ശരിയുമാണു്. പുതിയ ചോദ്യങ്ങള്‍ ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥ മനുഷ്യബുദ്ധിയുടെ അന്ത്യമായിരിക്കും, മരണമായിരിക്കും. പുതിയ ചോദ്യങ്ങളുടെ പഠനവും മറുപടികളും വഴി പഴയ മറുപടികളെ തിരുത്തുകയോ പുതുക്കുകയോ ചെയ്യേണ്ടിവരുന്നതു് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനസ്വഭാവമാണു്. അതുവഴിയാണു് ശാസ്ത്രം വളരുന്നതും നിലനില്‍ക്കുന്നതും. പഴയതു് അപ്പാടെ ശരിയെന്നു് വിശ്വസിച്ചു് അതില്‍ കടിച്ചുതൂങ്ങുന്നതാണു് മതവിശ്വാസം. പുതിയതിന്റെ നേരെ മുന്‍വിധി ഇല്ലാതിരിക്കുന്നതും, rational എന്നു് തെളിയിക്കപ്പെട്ട പുതിയവയെ അംഗീകരിക്കുന്നതുമാണു് ശാസ്ത്രീയത. ശാസ്ത്രത്തില്‍ സത്യം ഏകമല്ല, ശാശ്വതമല്ല, ദൈവികവുമല്ല. dark matter, dark energy എന്നീ പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഉണ്ടായിരിക്കാമെന്ന നിഗമനത്തില്‍ ശാസ്ത്രം എത്തിച്ചേര്‍ന്നതും 'പഴയതുവഴി പുതിയതിലേക്കു്' എന്ന അതേ മാര്‍ഗ്ഗത്തിലൂടെയാണു്. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയുടെ സ്വാഭാവികമായ പരിണതഫലമാണതു്.

1905-ല്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ തന്റെ special theory of relativity അവതരിപ്പിച്ചു. gravitation എന്നതു് സ്ഥല-കാലങ്ങളുടെ വക്രതയുടെ ഫലമായുണ്ടാവുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണെന്നു് സ്ഥാപിക്കാന്‍, നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന non-Euclidean geometry-യിലെ തിയറി ഉപയോഗിക്കുക മാത്രമാണു് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ ചെയ്തതു്. Euclidean postulates-ല്‍ അധിഷ്ഠിതമായ, Cartesian coordinates-നു് പൊരുത്തപ്പെടാന്‍ കഴിയുന്ന, സ്ഥലം (space) എന്ന three-dimensional contnuum, കാലം അഥവാ സമയം (time) എന്ന one-dimensional contnuum എന്നിവയെ ആധാരമാക്കുന്ന ന്യൂട്ടോണിയന്‍ ഫിസിക്സില്‍ നിന്നും non-Euclidean mathematics-ന്റെ സഹായത്തോടെ, space-time continuum എന്ന four dimensional continuum സൃഷ്ടിച്ചെടുത്തതുവഴി, നീളം, ഭാരം, സമയം ഇവയെല്ലാം ആപേക്ഷികമാണെന്നും, അവയുടെ വേഗതയില്‍ വരുന്ന വ്യത്യാസത്തിനനുസരിച്ചു് ഈ മൂല്യങ്ങളിലും മാറ്റം സംഭവിക്കുമെന്നും സ്ഥാപിക്കുകയായിരുന്നു ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍.

പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത constant ആണെന്ന നിഗമനത്തില്‍ അദ്ദേഹം എത്തിച്ചേര്‍ന്നതു്, Albert Michelson എന്ന അമേരിക്കന്‍ ഫിസിസിസ്റ്റ്‌ നടത്തിയ ഒരു പരീക്ഷണത്തിന്റെ വിശദീകരിക്കാനാവാത്ത ഫലം വഴിയായിരുന്നു. പരീക്ഷണത്തില്‍ സൂര്യനില്‍ നിന്നും എത്തുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയും, ഭൂമി സൂര്യനെ ചുറ്റുന്ന വേഗതയും ചേര്‍ന്നു് 300030 km/sec എന്ന ഫലമാണു് ലഭിക്കേണ്ടിയിരുന്നതെങ്കിലും, Michelson-നു് ലഭിക്കുന്നതു്300000 km/sec മാത്രം! ആപേക്ഷികമായ വേഗതകളെ ഇഷ്ടാനുസരണം പരസ്പരം കൂട്ടാം എന്നതായിരുന്നു അതുവരെയുള്ള ധാരണ. അങ്ങനെയെങ്കില്‍, വേഗതകളെ ഇഷ്ടംപോലെ കൂട്ടിച്ചേര്‍ത്തു് പ്രപഞ്ചത്തിലെവിടെയും നിമിഷം കൊണ്ടു് എത്താന്‍ കഴിയേണ്ടതല്ലേ? അതു് absurd ആണെന്നതിനാല്‍, വേഗതക്കു് ഒരു പരിധി ഉണ്ടാവണം. അതായതു്, 'അതിനപ്പുറം' എന്നൊന്നില്ലാത്ത ഒരു maximum വേഗത ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഈ ചിന്തവഴി ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയുടെ constancy- യില്‍ എത്തിപ്പെടുകയായിരുന്നു. 1916-ല്‍ special theory of relativity, general theory of relativity ആയി വിപുലീകരിക്കപ്പെട്ടു.

ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ വിഭാവനം ചെയ്ത പ്രപഞ്ചം യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ static ആയിരുന്നു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രപഞ്ചമോഡലില്‍ ഒരു red shift പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിരുന്നില്ല. ഒരു 'ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍' പോലും മുന്‍വിധിയില്‍ നിന്നും പൂര്‍ണ്ണമായി സ്വതന്ത്രനല്ല എന്നതിനു് തെളിവാണു് അദ്ദേഹം തന്റെ സമവാക്യത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്ത രീതി. തന്റെ സങ്കല്‍പത്തിലുണ്ടായിരുന്ന ഒരു homogeneous, isotropic, and static universe-നു് ഭംഗം വരാതിരിക്കാന്‍ 1917-ല്‍ അദ്ദേഹം തന്റെ സമവാക്യത്തില്‍ ഒരു cosmological constant കുത്തിത്തിരുകുന്നു! തന്റെ 'സ്റ്റാറ്റിക്‌ യൂണിവേഴ്സ്‌' ഗ്രാവിറ്റേഷന്‍ വഴി 'ഇടിഞ്ഞുവീഴാതിരിക്കാന്‍' ഗ്രാവിറ്റേഷണല്‍ ആകര്‍ഷണത്തെ ചെറുക്കാനുതകുന്ന വികര്‍ഷണത്തിന്റെ ഒരു ഘടകമായിരുന്നു ആ കോണ്‍സ്റ്റന്റ്‌ വഴി ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കൃത്രിമമായി കൂട്ടിച്ചേര്‍ത്തതു്! ആ വര്‍ഷം തന്നെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസം കണ്ടെത്തുകയും, 1929-ല്‍ Edwin Hubble അതു് നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ ഖേദം പ്രകടിപ്പിച്ചുകൊണ്ടു് തന്റെ equation-ല്‍ നിന്നും cosmological constant എടുത്തു് മാറ്റുന്നു! യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍, 1922-ല്‍ Alexander Friedmann എന്ന റഷ്യന്‍ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനാണു് ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ മൂല സമവാക്യത്തില്‍ നിന്നും static അല്ലാത്ത ഒരു പ്രപഞ്ചത്തിനു് അനുയോജ്യമായ homogeneous and isotropic solution കണ്ടെത്തിയതു്.

1998-ല്‍, പ്രപഞ്ചം വെറുതെ വികസിക്കുക മാത്രമല്ല, വികാസത്തിന്റെ വേഗത കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്നും തെളിയിക്കപ്പെട്ടു! അതിനര്‍ത്ഥം, വികാസവേഗതയെ വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുന്ന, സജീവമായ ഏതോ ഒരു anti-gravitational force പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഉണ്ടാവണമെന്നാണല്ലോ! ഉണ്ടെന്നു് തത്വത്തില്‍ അറിയാമെന്നല്ലാതെ, പ്രകാശം പ്രസരിപ്പിക്കുകയോ, മറ്റേതെങ്കിലും രൂപത്തില്‍ സ്വയം വെളിപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യാത്തതിനാല്‍, ഈ പ്രതിഭാസത്തെപ്പറ്റി മറ്റു് വിവരങ്ങളൊന്നും അറിയാന്‍ കഴിയുകയുമില്ല. ഈ രഹസ്യശക്തിയെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ dark energy എന്നു് പേരുനല്‍കി വിളിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസം ആദിസ്ഫോടനം മുതല്‍ ആരംഭിച്ചു എന്നു് നമുക്കറിയാം. എപ്പോഴെങ്കിലും ഒരു 'മടക്കയാത്ര' ആരംഭിക്കാന്‍ കഴിയണമെങ്കില്‍ ഈ വികാസത്തിന്റെ ഗതിവേഗം കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണു് വേണ്ടതു്. അപ്പോഴാണു് വികാസത്തിന്റെ വേഗത സ്ഥിരമായി കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന കണ്ടുപിടുത്തം! പ്രപഞ്ചവികാസത്തിനു് കാരണം ഇരുണ്ട എനര്‍ജിയോ, ഇരുണ്ട ദ്രവ്യമോ (dark matter) ആവാം. രണ്ടും പ്രപഞ്ചം മുഴുവനും ഉണ്ടുതാനും. ഈ രണ്ടു് പ്രതിഭാസങ്ങളെയും കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ പലതരത്തില്‍ നടക്കുന്നുണ്ടു്. അതിലൊന്നാണു് ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെ കണ്ടെത്താന്‍ cosmologists, elementary particle physicists എന്നിവര്‍ ഒരുമിച്ചു് നടത്തുന്ന ഒരു പരീക്ഷണം. കോസ്മിക്‌ റേഡിയേഷന്‍ തടയുന്നതിനുവേണ്ടി കിലോമീറ്റര്‍ കട്ടിയുള്ള പാറയുടെ ഉള്ളിലാണു് പരീക്ഷണശാല. അങ്ങേയറ്റം ശുദ്ധീകരിച്ച, absolute zero-യോടടുത്ത ഊഷ്മാവിലേക്കു് (-273,15 ° C) തണുപ്പിച്ച germanium crystals-ല്‍ സംഭവിക്കുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ താപവര്‍ദ്ധനപോലും പ്രത്യേക sensors ഉപയോഗിച്ചു് അളക്കുന്നു! വളരെ ചിലവുകൂടിയ ഒരു പദ്ധതിയാണിതു്. ഫലം ലഭിക്കുമോ എന്നു് നിശ്ചയവുമില്ല! മറ്റു് ചിലയിടങ്ങളില്‍, ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെ കണ്ടെത്താന്‍ ആദ്യം neutrino-കളെ തേടുന്നു!

ഇരുണ്ട എനര്‍ജിയില്‍ നിന്നു് വ്യത്യസ്തമായി, ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെ അതു് പ്രകാശം പ്രസരിപ്പിക്കാത്തതുകൊണ്ടു് നേരിട്ടു് കാണാന്‍ കഴിയുകയില്ലെങ്കിലും, അതിന്റെ അസ്തിത്വം പരോക്ഷമായി വീക്ഷിക്കാന്‍ നമുക്കു് സാധിക്കും. ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗ്രാവിറ്റി മൂലം, സമീപത്തുകൂടി കടന്നുപോകുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ഗതിയില്‍ അതു് വരുത്തുന്ന വ്യതിചലനം വഴി അതിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം തിരിച്ചറിയാനും, അളവു് കണക്കാക്കുവാനും ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്കു് കഴിയും. ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം particles ആവണമെന്നില്ലെന്നും vacuum fluctuation-റ്റെ ഫലമാവാമെന്നും ഒരഭിപ്രായം നിലവിലുണ്ടു്.

dark matter- വഴി പ്രകാശം deviate ചെയ്യപ്പെടുന്നു. (simulation)



ഇരുണ്ട എനര്‍ജിയുടെ അടുത്തു് ഈ വക സൂത്രങ്ങള്‍ ഒന്നും വിലപ്പോവില്ല. അതിനു് പ്രധാന കാരണം, ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളൊന്നും അതിനില്ല എന്നതാണു്. പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഒരേപോലെ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന dark energy പ്രകാശത്തെ എങ്ങനെ, എങ്ങോടു് വ്യതിചലിപ്പിക്കാന്‍? dark energy-യെ മനസ്സിലാക്കണമെങ്കില്‍ പ്രപഞ്ചത്തെ മൊത്തമായി പരിഗണിച്ചാലേ സാദ്ധ്യമാവൂ. അത്തരമൊരു പരിഗണനയില്‍ ഏറിയോ കുറഞ്ഞോ നീതീകരിക്കാവുന്നതായ രണ്ടു് മാതൃകകളുണ്ടു്. ഒന്നു് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ എടുത്തുമാറ്റിയ cosmological constant-നെ പങ്കുചേര്‍ത്തുകൊണ്ടുള്ളതു്. മറ്റൊന്നു്, അഞ്ചാമത്തെ ഒരു പുതിയ ഫീല്‍ഡ്‌, അഥവാ അഞ്ചാമതൊരു ശക്തി കണ്ടെത്തുക എന്നതാണു്. അത്തരമൊരു ഫീല്‍ഡില്‍ dark energy ഒരു constant ആയിരിക്കുകയില്ല, ഒരു dynamic value ആയിരിക്കും. അതു് സമയത്തിനു് ആപേക്ഷികമായി വ്യത്യാസം വരുന്ന ഒന്നായിരിക്കുമെന്നു് സാരം. ഈവിധം ഒരു പുതിയ ഫീല്‍ഡ്‌ തെളിയിക്കപ്പെട്ടാല്‍, അതു് ശാസ്ത്രത്തിലെ അടിസ്ഥാനപരവും വിപ്ലവകരവുമായ ഒരു നേട്ടമായിരിക്കും. കാരണം, അതുവഴി നമുക്കു് ലഭിക്കുന്നതു് പ്രപഞ്ചം മുഴുവന്‍ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഒരു ഫീല്‍ഡിന്റെ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെപ്പറ്റിയുള്ള അറിവായിരിക്കും. അതോടൊപ്പം തുറക്കപ്പെടുന്നതു് വിജ്ഞാനത്തിന്റെ പുതിയ ചക്രവാളങ്ങളുമായിരിക്കും.


ചില വസ്തുതകള്‍:

നമ്മുടെ universe flat ആണു്.

അതിന്റെ പ്രായം (13,7+/- 0,2) milliard വര്‍ഷങ്ങളാണു്. (1370 കോടി വര്‍ഷങ്ങള്‍)

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ 70% ഡാര്‍ക്‌ എനര്‍ജിയും, 26% (തണുത്ത!) ഡാര്‍ക്‌ മാറ്ററും 4% മാത്രം നോര്‍മല്‍ ബാര്യോണിക്‌ മാറ്ററുമാണു്.

380000 വര്‍ഷം പ്രായമായപ്പോള്‍ പ്രപഞ്ചം മിക്കവാറും യൂണിഫോം ആയിരുന്നു.

ആദ്യത്തെ സെക്കന്റിന്റെ നേരിയ ഒരംശത്തിനുള്ളില്‍ തന്നെ അതിലെ എല്ലാ ഘടനകളുടെയും ആരംഭം കുറിച്ചിരുന്നു. (കൃത്യമായി പറഞ്ഞാല്‍, ഒരു സെക്കന്റിനെ, ഒന്നിന്റെ വലത്തു് മുപ്പതു് പൂജ്യമുള്ള ഒരു സംഖ്യ കൊണ്ടു് ഹരിച്ചാല്‍ കിട്ടുന്ന അത്ര ചെറിയ ഒരു അംശം!)

ആദ്യനക്ഷത്രങ്ങള്‍ ആരംഭത്തിലേ രൂപമെടുത്തിരുന്നു.

8 comments:

രജീഷ് || നമ്പ്യാര്‍ May 5, 2008 at 5:42 AM  

വളരെ നല്ല ലേഖനം, ബാബു മാഷേ.
യൂനിവേഴ്സ് ഫ്ലാറ്റ് ആണെന്നു പറഞ്ഞത് ഒന്നുകൂടി വിശദീകരിക്കാമായിരുന്നെന്നു തോന്നുന്നു.

സി. കെ. ബാബു May 5, 2008 at 7:32 AM  

രജീഷ്,

Max Planck Institute for Astrophysics-ല്‍ നടത്തിയ Millenium Simulation-ലെ ഒരു summary അവസാനം കൊടുത്തെന്നേയുള്ളു. അനുയോജ്യമായ തുടര്‍ലേഖനങ്ങളില്‍ ‍flat universe-നെപ്പറ്റി വിശദമായി എഴുതാമെന്നു് കരുതുന്നു.

മൂര്‍ത്തി May 5, 2008 at 10:17 AM  

നന്ദി ബാബുജി....തുടരുക...

യാരിദ്‌|~|Yarid May 5, 2008 at 11:21 AM  

നല്ല ലേഖനം മാഷെ.. :)

സൂരജ് :: suraj May 5, 2008 at 9:21 PM  

കലക്കന്‍!
ഇതിനെ കൂള്‍! എന്നു പറഞ്ഞാല്‍ പോരാ, കൂള്‍ സ്ക്വയേഡ്! എന്ന് പറയണം ;)

പിന്നെ,
ആ റിലേറ്റിവിറ്റിയുടെ ഭാഗം വേറൊരു സീരീസിന് സ്കോപ്പുതരുന്നില്ലേ ?
വിശേഷിച്ചും ആ ‘പ്രപഞ്ചം ഫ്ലാറ്റ് ആണ്’ എന്ന പ്രസ്താവനയൊക്കെ വായിച്ച് ഇനി പലരും “ദേ നോക്കിയേ ഭാഗവതത്തിലെ/ഖുര്‍ ആനിലെ/ബൈബിളിലെ ... ശ്ലോകത്തിലും ലോകം പരന്നതാണെന്ന് പറയുന്നു” എന്ന വാദവുമായി വരും.

അതുകൊണ്ട് റെയ്മാനിയന്‍ ജ്യാമിതി വേറൊരു പോസ്റ്റില്‍ ഒന്നു ഡീറ്റെയില്‍ഡാക്കുന്ന കാര്യം പരിഗണിക്കണം ബാബു ജീ :)

ഒപ്പം, ‘ ന്യൂട്ടോണിയന്‍ വെഴ്സസ് റിലേറ്റിവിസ്റ്റിക് ഫിസിക്സ് ’ എന്നൊരു വിഷയത്തില്‍ കൂടി സമയം കിട്ടുമ്പോള്‍ ഒന്നു കൈവക്കൂ. (ന്യൂട്ടനെ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ മലര്‍ത്തിയടിച്ചൂന്നൊക്കെയുള്ള ഡയലോഗ് കേട്ടു കേട്ടു മനം പുരട്ടുന്നു:P )

വേറൊരു സജഷന്‍: സ്ട്രിംഗ്/എം-തിയറികളെക്കുറിച്ചും ഗ്രാന്റ് യൂണിഫിക്കേഷനില്‍ അവയ്ക്കുള്ള പങ്കിനെക്കുറിച്ചും ഒരു പോസ്റ്റ് കൂടി... (പറഞ്ഞുവരുമ്പോള്‍ എല്ലാം കൂടി രണ്ടു വര്‍ഷം എഴുതാനുള്ളതായി അല്ലേ ബാബു ജീ..ഹ ഹ ഹ)

പിന്നെ, ആ ‘പത്മാസന’ കൊട്ട് ക്ഷ’പിടിച്ചു. ഏതെങ്കിലുമൊക്കെ തുണ്ടും മുറിയും അറിഞ്ഞു വന്നിട്ട് ശാസ്ത്രത്തിനെന്തൊക്കെയോ കുഴപ്പമുണ്ട് എന്ന് ജനറലൈസ് ചെയ്ത്, ഒടുവില്‍ അതിന്റെ ഗ്യാപ്പില്‍ പല പിന്തിരിപ്പന്‍ ആശയങ്ങളെയും കുത്തിതിരുകാന്‍ കാത്തിരിക്കുന്ന ചില ടീമുകളുണ്ട്. താളിയോലമാഹാത്മ്യം ദിവസം മുഴുവന്‍ ഉരുക്കഴിക്കുന്ന ഈ ‘ശാസ്ത്രികള്‍ക്ക്’ പക്ഷേ ഇതൊക്കെ അടിച്ചുവിടാന്‍ ഇന്റര്‍നെറ്റും ബ്ലോഗും പോഡ് കാസ്റ്റുമൊക്കെത്തന്നെ വേണം താനും :)
Any way, its a relief to have blogs like these to counter them.

സി. കെ. ബാബു May 5, 2008 at 11:23 PM  

മൂര്‍ത്തി, യാരിദ്,
നന്ദി.

സൂരജ്,
ഒരു എഞ്ചിനിയറിംഗ് വിദ്യാര്‍ത്ഥി 'മള്‍ട്ടി ഡൈമെന്‍ഷന്‍' തലയില്‍ കേറുന്നില്ല എന്നു് ‍ പറഞ്ഞു് ആത്മാവിനെ അന്വേഷിക്കാന്‍ പോയതു് കണ്ടിട്ടു് ഏറെ ആയില്ലല്ലോ. എനര്‍ജി അങ്ങനെ 'വൈബ്രേറ്റ്' ചെയ്യുമ്പോള്‍ "പുലര്‍കാലേതന്നെ വടിയായീടുവാന്‍ തുണയായീടണേ ഭഗവാനേ!" എന്നു് മുക്രയിടുന്നതാണു്, സയന്‍സുമായി മല്ലിടുന്നതിനേക്കാള്‍ എളുപ്പം എന്നെങ്കിലും അതുവഴി നമുക്കു് മനസ്സിലായല്ലോ. ചെറുപ്പം മുതല്‍ വിശ്വസിപ്പിച്ച കാര്യങ്ങളല്ലാതെ മറ്റൊന്നു് ഇക്കൂട്ടരോടു് ആരും ഇതുവരെ പറഞ്ഞിട്ടില്ല എന്നതിനാല്‍, അറിഞ്ഞതില്‍ അവര്‍ മുറുകെ പിടിക്കുന്നു! അതു് അവരെ സംബന്ധിച്ചു് പരമമായ സത്യവുമാണു്! സ്വന്തം വാദങ്ങളിലെ irrationality പോലും തിരിച്ചറിയാന്‍ അവര്‍ക്കു് കഴിയാത്തതില്‍ എന്തത്ഭുതം?

ആഴങ്ങളിലേക്കുള്ള യാത്ര പടി പടിയായി നടത്തിയാല്‍ അവരില്‍ ചിലരെയെങ്കിലും ഒരു തുറന്ന ചിന്തക്കു് പ്രേരിപ്പിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞേക്കുമെന്നു് തോന്നുന്നു. Newton, Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Dirac മുതലായ എത്രയോ നാഴികക്കല്ലുകളിലൂടെ...

അപ്പു May 6, 2008 at 5:01 AM  

ബാബുവേട്ടാ, രണ്ടു ലേഖനങ്ങളും ഒന്നിച്ചാണു വായിച്ചത്. വളരെ ഇഷ്ടപ്പെട്ടു. പല പുതിയ കാര്യങ്ങളും മനസ്സിലായി. ശാസ്ത്രലേഖനങ്ങള്‍ ലളിതമായ മലയാളത്തില്‍ എഴുതാനുള്ള നല്ല കഴിവിന് അഭിനന്ദനം. (ശാസ്ത്രലേഖനത്തിനിടയ്ക്ക് രണ്ടാംഭാഗത്ത് ആത്മീയക്കാരെ ഒരു പാരഗ്രാഫില്‍ കൊണ്ടുവന്നത് കല്ലുകടിപോലെ തോന്നിച്ചു... ശാസ്ത്രലേഖനങ്ങളില്‍ നിന്ന് ഇതൊഴിവാക്കിക്കൂടേ? ശാസ്ത്രലേഖനങ്ങള്‍ ടെക്നിക്കലായിത്തന്നെ മനസ്സിലാക്കാനാണ് എനിക്കിഷ്ടം, അതുകൊണ്ടു പറഞ്ഞതാ)

ആദ്യ ലേഖനത്തില്‍ പറഞ്ഞ ഒരു വാചകം “'ബിഗ്‌-ബാംഗിന്റെ സമയത്തു്' അനന്തമായ ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍നിന്നും ഒരു സെക്കന്റിന്റെ കോടാനുകോടിഭാഗത്തിലും ചെറിയതായ സമയത്തിന്റെ ഒരു അംശത്തിനുള്ളില്‍ നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം ജനിക്കുന്നു“

ഒന്നുകൂടി വിശദീകരിക്കാമോ? എന്നുപറഞ്ഞാല്‍ ആ ബിഗ്ബാങ്ങ് നടക്കുന്ന സമയത്ത് ഊര്‍ജ്ജം മാത്രമേ ഉള്ളൂ, ആ ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍നിന്ന് ദ്രവ്യം ഉണ്ടായി എന്നാണോ അര്‍ത്ഥമാക്കുന്നത്? ഇത് ഒരു പുതിയ അറിവായിരുന്നു. നന്ദി.

പ്രപഞ്ചം “ഫ്ലാറ്റ്” ആണ്. എന്നുവച്ചാല്‍ അതിന് ഡയമെന്‍ഷന്‍ ഇല്ല എന്നാണോ? ഒന്നുകൂടി വിശദമാക്കുമല്ലോ. ഇതിന്റെ അടുത്ത ഭാഗങ്ങള്‍ക്കായി കാത്തിരിക്കുന്നു.

സി. കെ. ബാബു May 6, 2008 at 10:32 AM  

അപ്പു,

ശാസ്ത്രലേഖനങ്ങളില്‍ ആത്മീയതയെ വിമര്‍ശിക്കേണ്ടി വരുന്നതിനു് ആത്മീയര്‍ തന്നെയാണു് ഉത്തരവാദികള്‍. തെളിഞ്ഞും മറഞ്ഞും ശാസ്ത്രത്തെ കല്ലെറിയുന്ന ആത്മീയരെ Metaphysics-ന്റെ സ്വര്‍ഗ്ഗീയ-സ്വപ്നലോകത്തില്‍നിന്നും പച്ചയായ യാഥാര്‍ത്ഥ്യങ്ങളുടെ ലോകത്തിലേക്കു് ‍തിരിച്ചുകൊണ്ടുവരുവാന്‍, അപ്പു പറഞ്ഞതുപോലെ, വായിക്കുമ്പോഴത്തെ ഇത്തരം 'കല്ലുകടികള്‍' ആവശ്യമാണു്.

'ദൈവം' ഉണ്ടെന്നോ ഇല്ലെന്നോ തെളിയിക്കാന്‍ കഴിയില്ലെന്നു് ശാസ്ത്രലോകം പണ്ടേ മനസ്സിലാക്കി. ആത്മീയര്‍ക്കു് അതു് തെളിയിച്ചേ അടങ്ങൂ എന്നു് നിര്‍ബന്ധവും! അതിനായി അവര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആയുധങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ തീന്മേശയില്‍ നിന്നും താഴെവീണ അപ്പക്കഷണങ്ങളും!

ദൈവം ഇല്ലെന്നു് തെളിയിക്കാന്‍ ആവില്ല എന്നതിനര്‍ത്ഥം, ബൈബിളിലും മറ്റും വര്‍ണ്ണിക്കുന്നപോലത്തെ 'വ്യക്തീകരിക്കപ്പെട്ട' ഒരു ദൈവം ഇല്ലെന്നു് തെളിയിക്കാന്‍ ആവില്ലെന്നല്ല. അതിനു് അത്തരം ഗ്രന്ഥങ്ങള്‍ മുന്‍‌വിധിയില്ലാതെ വായിച്ചിട്ടുള്ള സാമാന്യബോധമുള്ള ആര്‍ക്കും കഴിയും. ശ്രീബുദ്ധനു് അത്തരമൊരു ദൈവത്തിന്റെ ആവശ്യം വന്നില്ല എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കുക!

ആരംഭത്തിലെ ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍ നിന്നും ദ്രവ്യം രൂപമെടുക്കാന്‍ ആവശ്യമായ physical conditions Big-Bang-ന്റെ 'ആദ്യനിമിഷങ്ങളില്‍' ആണു് സംജായതമായതു്. ഈ അവസ്ഥ ഇല്ലായിരുന്നെങ്കില്‍ ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍നിന്നും ദ്രവ്യമോ, പ്രപഞ്ചമോ, അതുവഴി, പ്രപഞ്ചത്തെ വീക്ഷിക്കാന്‍ നമ്മളോ ഉണ്ടാവുമായിരുന്നില്ല.

പ്രപഞ്ചം ഫ്ലാറ്റ് ആണു് എന്നതു് അതിനു് dimension ഇല്ല എന്ന അര്‍ത്ഥത്തിലല്ല. കൂടുതല്‍ ശരി ഒരു 'discus' എന്നു് പറയുന്നതാവും. ഇതു് പക്ഷേ അത്ര പുതിയ ഒരറിവല്ല.‍ അങ്ങനെയൊരു hypothesis 1750-ല്‍ തന്നെ Thomas Wright എന്നൊരു ഇംഗ്ലീഷ് ഉപകരണനിര്‍മ്മാതാവു് മുന്നോട്ടു് വച്ചിരുന്നു. അതുപോലെതന്നെ, Nebula യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഡിസ്കസുകള്‍ ആവാമെന്നു് Immanuel Kant-ഉം എഴുതിയിട്ടുണ്ടു്. ഇപ്പോള്‍ അതു് നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കൂടുതല്‍ വ്യക്തമായി എന്നുമാത്രം.

ഇന്നു് നമുക്കു് 'ശക്തന്മാരായ' കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ഉണ്ടല്ലോ. എന്നിട്ടും, Max Planck Institute for Astrophysics-ലെ super computer-കള്‍ക്കു് Millennium Simulation കണക്കുകൂട്ടാന്‍ വേണ്ടിവന്നതു് ഒരു മാസമാണെന്നു് അറിയുമ്പോള്‍ ഇവിടെ ആവശ്യമായി വരുന്ന ഗണിതത്തിന്റെ ആഴം എത്രയെന്നു് ഏകദേശം ഊഹിക്കാമല്ലോ.

Google+ Followers

  © Free Blogger Templates Blogger Theme by Ourblogtemplates.com 2008

Back to TOP