மோதல்களை வேடிக்கை பார்க்கும் ஆய்வகம்!

நல்ல செய்தி! செர்ன் ஆய்வகத்தில் உள்ள ‘பெரும் துகள் தாக்குவிப்பான்’ (Large Hadron Collider LHC) நன்றாக இயங்கிக்கொண்டிருக்கிறது! புரோட்டான்களை நேருக்கு நேர் மோத விட்டுக்கொண்டிருக்கிறது. அதன் மின்சாரப் பயன்பாடு உச்சத்தைத் தொட்டு 2015-ல் சாதனை புரிந்தது (13 டெரா எலக்ட்ரான் வோல்ட்டுகள்). அதைவிட முக்கியம் என்னவென்றால் 2015 முழுவதும் அது நிகழ்த்திய மோதல்களைவிட மூன்று மடங்கு மோதல்களை இந்த ஆண்டில் இதுவரை நிகழ்த்தியிருக்கிறது. அதன் பணி இன்னமும் வலுவாகத் தொடரும்.

கடைசியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கடவுள் துகள்

கடந்த ஜூன் 16-ல் செர்ன் கவுன்சிலில் நடந்த கூட்டத்தில் துகள்மோதல்களை இன்னும் அதிகப்படுத்துவதென்று முடிவு செய்யப்பட்டு அதற்கு ஒப்புதலும் வழங்கப்பட்டது. இதில் ஓர் நற்செய்தி என்னவென்றால் இதன் மூலம் ‘பெரும் துகள் தாக்குவிப்பா’னின் ஆயுள் இன்னும் பல ஆண்டுகள் நீட்டிக்கப்படும். தாக்குவிப்பான்களையும் துகள்முடுக்கிகளையும் கட்டமைத்து உருவாக்குவதற்கு வெகு காலம் பிடிக்கும் என்றாலும் நீண்ட காலம் பயன்படக் கூடியவை அவை. தனது காலத்தில் பல கண்டுபிடிப்புகளை நிகழ்த்திய ‘சூப்பர் புரோட்டான் சிங்க்ரோட்டான்’ (SPS) சமீபத்தில் 40-வது பிறந்த நாளைக் கொண்டாடியிருப்பதை நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டும். இன்னும் அது தொடர்ந்து செயல்பட்டுக்கொண்டுதான் இருக்கிறது.

‘பெரும் துகள் தாக்குவிப்பா’னை முன்னிட்டு மேற்கொள்ளப்படும் இயற்பியல் ஆய்வுகளெல்லாம் இப்போது ஒரு முக்கியமான விஷயத்தை நோக்கிக் குவிமையம் கொண்டிருக்கின்றன. ‘படித்தர மாதிரி’ (Standard Model) விவரிக்கும் அணுத்துகள்கள், விசைகளைத் தாண்டிப் புதியவற்றைக் கண்டுபிடிக்கும் முனைப்பில் இந்த ஆய்வுகள் இருக்கின்றன. இதற்கு முக்கியமான காரணங்கள் உண்டு. ‘படித்தர மாதிரி’யால் கணிக்கப்பட்ட அணுத்துகள்களில் இறுதியாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட துகள் ‘கடவுள் துகள்’ என்று அழைக்கப்பட்ட ‘ஹிக்ஸ் போஸான்’. மிக மிக நுண்ணிய அணுத்துகள்களையும் இயற்கையில் இருக்கும் அடிப்படையான சக்திகளையும் பற்றி விளக்குவனவற்றில் நம்மிடையே இருக்கும் கோட்பாடுகளில் சிறந்தது ‘படித்தர மாதிரி’. இருந்தாலும் பல முக்கியமான கேள்விகளுக்கு அதனிடம் பதில்கள் இல்லை.

எடுத்துக்காட்டாக, ஈர்ப்புவிசையை இதற்குள் அடக்க முடியவில்லை. பருப்பொருள் (matter) உருவானபோது அதற்குச் சமமான அளவில் எதிர்பொருளும் (antimatter) உருவானது என்று நாம் கருதிவருகிறோம். ஆனால், பிரபஞ்சத்தில் எதிர்பொருள் அதிக அளவில் ஏன் காணப்படவில்லை என்பதை நம்மால் புரிந்துகொள்ள முடியவில்லை. பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மையான நிறை கரும்பொருளால் (dark matter) ஆனது என்பதற்கு நம்மிடம் நல்ல ஆதாரங்கள் இருக்கின்றன. ஆனாலும் ‘படித்தர மாதிரி’யின் அடிப்படைத் துகள்களில் கரும்பொருளுக்கு இடமில்லை. ‘படித்தர மாதிரி’யை விரிவுபடுத்தக் கூடியதும் மேற்கண்ட பிரச்சினைகளை விளக்கக் கூடியதுமான மேம்பட்ட ஒரு கோட்பாட்டை நாம் உருவாக்க வேண்டியதற்கான எல்லா காரணங்களும் இருக்கின்றன.

ராட்சசனைப் போன்ற ‘படித்தர மாதிரி’

எந்தக் கோட்பாட்டையும் சாராமல் ‘பெரும் துகள் தாக்குவிப்பா’னைக் கவனமாக உற்றுநோக்கி, அதில் என்ன கிடைக்கிறதோ அதை அளவிடுவதுதான் என்னைப் பொறுத்தவரை சிறந்த அணுகுமுறை. அந்தத் தாக்குவிப்பான் செயல்படத் தொடங்கிய முதலிரண்டு ஆண்டுகளில் கிடைத்த தரவுகளை அணுகுவதில் இந்த அணுகுமுறையையே நான் பின்பற்றினேன். இப்போதும் அப்படியே செய்கிறார்கள்.

எந்த விகிதத்தில் அணுத்துகள்கள் தோன்றுகின்றன, அவற்றின் பரவல் போன்றவற்றை அளவிடுவோம். ‘படித்தர மாதிரி’யின் கணிப்புகளுடன் அவற்றை ஒப்பிடுவோம். இதுவரை அந்தக் கணிப்புகள் எல்லாம் பொருந்திப்போகின்றன.

அளவீடுகளெல்லாம் ‘படித்தர மாதிரி’யுடன் ஒத்துப்போனாலும் புதியதாக முன்வைக்கப்படும் கோட்பாடுகள் வேறுவிதமான கணிப்புகளை முன்வைக்குமென்றால் அந்தக் கோட்பாடுகளை இந்த அளவீடுகளே புறந்தள்ளிவிடும்.

சில விஷயங்களை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். ‘படித்தர மாதிரிக்கு அப்பால்’ எதையும் கண்டுபிடிக்கப்போவதாக நாங்கள் உத்தரவாதம் அளித்ததே இல்லை. ‘படித்தர மாதிரி’யுடன் உடன்படக் கூடியவை என்று நாங்கள் முன்பே அறிந்திருக்கும் அளவீடுகளைத்தான் அவதானிக்கிறோம். எனினும், புதிய கோட்பாட்டுக்கான தேடல்களும் முக்கியமே!

அளவீடுகளைப் பொறுத்தவரை எந்த ‘மாதிரி’யையும் சார்ந்தவையாக அவை இருப்பதில்லை. ஆகவே, பல்வேறுபட்ட கோட்பாடுகள் மண்ணைக் கவ்வினாலும் அந்த அளவீடுகள் முக்கியமானவையாக இருக்கின்றன. ஏனெனில் புதிய கோட்பாடு சாத்தியமா என்பதைச் சோதித்துப் பார்ப்பதிலும் முந்தைய அளவீடுகளால் ஏற்கெனவே சோதிக்கப்பட்டு புதிய கோட்பாடு நிராகரிக்கப்பட்டதா என்பதிலும் இந்த அளவீடுகள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.

2016-ம் ஆண்டின் தரவுகள் ஆகஸ்ட் மாதத்தில் வெளியிடப்படுகின்றன. அந்தத் தரவுகளை முழுமையாகப் பார்த்தால் எந்தக் கோட்பாடுகள் தாக்குப்பிடிக்கின்றன, எந்தக் கோட்பாடுகள் சரிகின்றன, இவற்றுக்கிடையில் ‘படித்தர மாதிரி’யின் இடம் என்ன என்பதெல்லாம் நமக்குத் தெரியவரும்.

‘படித்தர மாதிரி’ ஒரு ராட்சசன் போன்றது. அதன் தோள்களில் நின்றுகொண்டு முன்பின் தெரியாத பிராந்தியத்தை வெறித்துக்கொண்டிருக்கிறோம்.

ஜோன் பட்டர்வொர்த், செர்ன் ஆய்வகத்தின் ஆய்வுக்குழு உறுப்பினர்.

- ‘தி கார்டியன்’, சுருக்கமாகத் தமிழில்: ஆசை