പ്രപഞ്ചരഹസ്യങ്ങള്‍ തേടാന്‍ ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ പോലുള്ള അതിഭീമന്‍ സംരംഭങ്ങള്‍ ഭാവിയില്‍ വേണ്ടിവന്നേക്കില്ല. അതിന് പകരം വെറുമൊരു മേശപ്പുറത്ത് നടത്താവുന്ന 'സ്മാര്‍ട്ട് പരീക്ഷണങ്ങളു'മായി രംഗത്തെത്തുകയാണ് പുതുതലമുറ ഗവേഷകര്‍. 

Large Hadron Collider, LHC
ജനീവയില്‍ ഭൂമിക്കടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍.ചിത്രം കടപ്പാട്: സേണ്‍

 

ഇംഗ്ലണ്ടില്‍ നിന്ന് ക്യാനഡയിലേക്ക് അത്‌ലാന്റിക്കിന് കുറുകെ 3500 കിലോമീറ്റര്‍ ദൂരമുണ്ട്. 1901 ഡിസംബര്‍ 12 ന് ഗൂഗ്ലിയെല്‍മോ മാര്‍കോണിയെന്ന ഇറ്റാലിയന്‍ ഗവേഷകന്‍ അത്രയും ദൂരം റേഡിയോ സിഗ്നല്‍ അയച്ചുകൊണ്ട് ആധുനിക റേഡിയോയുഗത്തിന് തുടക്കമിട്ടു. ഭൂമിയുടെ വക്രത റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ തടയുന്നില്ലെന്ന് ആ പരീക്ഷണം തെളിയിച്ചു. 

ഒരു നൂറ്റാണ്ടിനിപ്പുറം ഗവേഷകര്‍ മറ്റൊരു പരീക്ഷണത്തിന്റെ കാര്യം സങ്കല്‍പ്പിക്കാന്‍ നമ്മളോട് ആവശ്യപ്പെട്ടു. അത്‌ലാന്റിക്കിന് ഇരുകരകളില്‍ നിന്നും തൊടുത്തുവിടുന്ന രണ്ട് സൂചികള്‍ പരസ്പരം നേര്‍ക്കുനേര്‍ കൂട്ടിയിടിക്കുന്നത് മനസില്‍ കാണാനാണ് പറഞ്ഞത്. 

അത്തരമൊരു പരീക്ഷണത്തിന് ആവശ്യമായ കൃത്യതയുടെ തോത് എന്തായിരിക്കും. നമുക്ക് സങ്കല്‍പ്പിക്കാവുന്നതിലും എത്രയോ അധികം, അല്ലേ!

അത്രയും കൃത്യത പക്ഷേ, അസാധ്യമാണെന്ന് കരുതരുത്. കാരണം, മേല്‍സൂചിപ്പിച്ചത്ര കൃത്യതയും സൂക്ഷ്മതയും ആവശ്യമായ ഒരു പരീക്ഷണം ലോകത്തിപ്പോള്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. ജനീവയ്ക്ക് സമീപം സ്വിറ്റ്‌സ്വര്‍ലന്‍ഡിലും ഫ്രാന്‍സിലുമായി ഭൂമിക്കടിയില്‍ 27 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറില്‍ (എല്‍എച്ച്‌സി) 2008 മുതല്‍ നടക്കുന്ന കണികാപരീക്ഷണം അതാണ്! എല്‍എച്ച്‌സി വഴി ശാസ്ത്രലോകം കീഴടക്കിയ ഉയരങ്ങളുടെ വലിപ്പം ബോധ്യപ്പെടുത്താണ് അത്‌ലാന്റിക്കിന് കുറുകെ സൂചിയെറിഞ്ഞ് കൊള്ളിക്കുന്ന കാര്യം സങ്കല്‍പ്പിക്കാന്‍ ഗവേഷകര്‍ ആവശ്യപ്പെട്ടത്. 

ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലുതും സങ്കീര്‍ണവുമായ യന്ത്രമാണ് എല്‍എച്ച്‌സി. പതിനായിരം കോടി ഡോളര്‍ ചെലവില്‍ ആ കൊളൈഡര്‍ രൂപകല്‍പ്പനചെയ്ത് നിര്‍മിക്കാന്‍ 20 വര്‍ഷം വേണ്ടിവന്നു. കേവല പൂജ്യത്തിനടത്ത താപനിലയില്‍ സൂക്ഷിച്ചിട്ടുള്ള നൂറുകണക്കിന് അതിചാലക കാന്തങ്ങള്‍ എല്‍എച്ച്‌സിയുടെ 27 കിലോമീറ്റര്‍ ടണലിലൂടെ പ്രോട്ടോണ്‍ ധാരകളെ പ്രകാശവേഗത്തിനടുത്ത് എതിര്‍ദിശകളില്‍ ത്വരിപ്പിക്കുന്നു. അവ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിച്ച് ചിതറുകയാണ് കണികാപരീക്ഷണത്തില്‍ സംഭവിക്കുന്നത്. 

Particle Experimemnt at LHC
എല്‍എച്ച്‌സിയിലെ കണികാപരീക്ഷണം. ചിത്രം കടപ്പാട്: സേണ്‍

 

പ്രപഞ്ചാരംഭത്തിലെ അവസ്ഥ പരീക്ഷണശാലയില്‍ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ എല്‍എച്ച്‌സിയിലെ കണികാകൂട്ടിയിടികള്‍ സഹായിക്കുന്നു. പ്രകാശവേഗത്തിനടുത്ത് പ്രോട്ടോണുകള്‍ കൂട്ടിയിടിച്ച് ചിതറുമ്പോള്‍ അതില്‍ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്ന സംഗതികള്‍ മുഴുവനും എല്‍എച്ച്‌സിയിലെ കണികാഡിറ്റക്ടറുകള്‍ അങ്ങേയറ്റം സൂക്ഷ്മതയോടെ റിക്കോര്‍ഡ് ചെയ്യുന്നു. ആ ഡേറ്റ ആയിരക്കണക്കിന് ഗവേഷകര്‍ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. യൂറോപ്യന്‍ കണികാപരീക്ഷണശാലയായ 'സേണ്‍' ആണ് എല്‍എച്ച്‌സിയുടെ നടത്തിപ്പുകാര്‍. 

പ്രപഞ്ചത്തെ സൂക്ഷ്മതലത്തില്‍ വിശദീകരിക്കുന്ന 'സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലെ'ന്ന സിദ്ധാന്തത്തില്‍ ഇനിയും പിടികിട്ടാത്ത വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്ക് ഉത്തരം തേടുന്നതിനൊപ്പം, അതിനപ്പുറത്തേക്ക് ഫിസിക്‌സിനെ നയിക്കുക എന്നതാണ് എല്‍എച്ച്‌സിയുടെ അവതാരലക്ഷ്യം. ഒരു പ്രധാന ലക്ഷ്യം എല്‍എച്ച്‌സി ഇതിനകം നേടിക്കഴിഞ്ഞു. 'ദൈവകണം' എന്ന് വിളിപ്പേരുള്ള ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ 2012 ല്‍ കണ്ടെത്തിയതോടെയാണത്. പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ദ്രവ്യമാനത്തിന് (പിണ്ഡത്തിന്) കാരണമെന്ന് കരുതുന്ന ഹിഗ്ഗ്‌സ് ബോസോണ്‍ 40 ലേറെ വര്‍ഷമായി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന് വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു.

ഡാര്‍ക്ക് മാറ്റര്‍ എന്ന ശ്യാമദ്രവ്യത്തിന്റെ സ്വഭാവംമനസിലാക്കുക, ചില സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ പറയുംപോലെ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ അധിക മാനങ്ങള്‍ (എക്‌സ്ട്രാ ഡൈമന്‍ഷനുകള്‍) ഉണ്ടോ എന്നറിയുക, ഗുരുത്വബലം എന്തുകൊണ്ട് മറ്റ് ബലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഏറെ ദുര്‍ബലമായി അനുഭവപ്പെടുന്നു തുടങ്ങിയ ചോദ്യങ്ങള്‍ക്ക് ഉത്തരം തേടുകയും എല്‍എച്ച്‌സിയുടെ ലക്ഷ്യങ്ങളില്‍ പെടുന്നു.

സംശയം വേണ്ട, ശാസ്ത്രസാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും എഞ്ചിനിയറിങ്ങിന്റെയും അത്യുജ്ജ്വല വിജയമാണ് എല്‍എച്ച്‌സി. മനുഷ്യന്റെ ബൗദ്ധികമുന്നേറ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രതീകം. പക്ഷേ, ഇതേ കാരണങ്ങളാല്‍ തന്നെ എല്‍എച്ച്‌സി ചില വെല്ലുവിളികളും ഉയര്‍ത്തുന്നു. അതില്‍ ഏറ്റവും പ്രധാനം, ആ കൊളൈഡര്‍ അതിന്റെ പരമാവധി ഊര്‍ജനില ഇതിനകം കൈവരിച്ചു കഴിഞ്ഞു എന്നതാണ്. മേല്‍ സൂചിപ്പിച്ച ചോദ്യങ്ങള്‍ക്ക് എല്‍എച്ച്‌സി ഉത്തരം നല്‍കിയില്ലെങ്കില്‍, അടുത്ത തലമുറ കൊളൈഡറിനായി കുറഞ്ഞത് 30 വര്‍ഷമെങ്കിലും ഗവേഷകര്‍ കാക്കേണ്ടി വരും. അത്രയും കാലം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന് കാത്തിരിക്കാനാകുമോ, അവിടെയാണ് പ്രശ്‌നം. 

എക്കാലത്തും വെല്ലുവിളികള്‍ നേരിട്ടാണ് ശാസ്ത്രം ഇന്നത്തെ ഉയരങ്ങളിലെത്തിയത്. ഇപ്പോഴത്തെ വെല്ലുവിളിയും നേരിട്ടേ തീരൂ. ലോകത്ത് വിവിധഭാഗങ്ങളിലെ പുതുതലമുറ ഗവേഷകര്‍ അതിന് ഒരുങ്ങിക്കഴിഞ്ഞു. പുതിയ കൊളൈഡര്‍ വരാന്‍ കാത്തുനില്‍ക്കാതെ ചെലവുകുറഞ്ഞ സ്മാര്‍ട്ട്പരീക്ഷണങ്ങളാണ് അവര്‍ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്. പതിനായിരം കോടി ഡോളര്‍ ചെലവും നൂറിലേറെ രാജ്യങ്ങളില്‍ നിന്നായി പതിനായിരത്തിലേറെ ഗവേഷകരുടെ പങ്കാളിത്തവും എല്‍എച്ച്‌സിയിലെ കണികാപരീക്ഷണത്തിന് വേണമെങ്കില്‍, ഏതാനും ലക്ഷം ഡോളറും പത്തില്‍ താഴെ അംഗങ്ങളും ഒരു മേശപ്പുറവും മതി പുതിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക്!

Ernest Rutherford
 ഏണസ്റ്റ് റുഥര്‍ഫോര്‍ഡ്.
ചിത്രം കടപ്പാട്: വിക്കിപീഡിയ

1911 ല്‍ ആറ്റമിക ന്യൂക്ലിയസ് കണ്ടുപിടിക്കുകയും ആറ്റത്തിന്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ച് ആദ്യ ധാരണകള്‍ നല്‍കുകയും ചെയ്ത ഏണസ്റ്റ് റുഥര്‍ഫോര്‍ഡാണ് കണികാശാസ്ത്രത്തിന് നാന്ദി കുറിച്ചത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണം ഒരു മേശപ്പുറത്ത് സ്ഥാപിച്ച ഉപകരണങ്ങള്‍ കൊണ്ടായിരുന്നു. ഏതാനും സഹായികളേ അദ്ദേഹത്തിന് ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളു. അത്തരമൊരു കാലത്തിലേക്ക് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തെ തിരിച്ചുനടത്തുകയാണ് പുതിയ ഗവേഷകരെന്ന്, 'ദി എക്കണോമിസ്റ്റ്' വാരിക (ജനു.28, 2017) റിപ്പോര്‍ട്ട് ചെയ്യുന്നു. ഈ 'തിരിച്ചുനടത്തം' പക്ഷേ, പുതിയ ഉയരങ്ങള്‍ കീഴടക്കാനാണെന്നു മാത്രം! 'മേശപ്പുറത്തെ കണികാപരീക്ഷണങ്ങളുടെ' കാലത്തേക്കാണ് ഭൗതികശാസ്ത്രം ചുവടുവെയ്ക്കുന്നത്. 

ഇത്തരം നൂതന സ്മാര്‍ട്ട്പരീക്ഷണങ്ങള്‍ രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്യുന്ന പുതുതലമുറ ഗവേഷകരില്‍ പ്രധാന്യത്തോടെ ഉയര്‍ന്ന് കേള്‍ക്കുന്ന ഒരു പേര് ഇന്ത്യന്‍ വംശജനായ അമേരിക്കന്‍ ഗവേഷകന്റേതാണെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധേയര്‍ഹിക്കുന്നു. ബര്‍ക്ക്‌ലിയില്‍ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് കാലിഫോര്‍ണിയയിലെ സുര്‍ജീത് രാജേന്ദ്രനാണ് അത്. 'സയന്‍സ് ഓസ്‌കര്‍' എന്ന വിശേഷണമുള്ള 'ബ്രേക്ക്ത്രൂ ഫൗണ്ടേഷന്‍ പ്രൈസസ്' 2016 ല്‍ നേടിയ ഗവേഷകരിലൊരാളാണ് സുര്‍ജീത് രാജേന്ദ്രന്‍. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ കീറാമുട്ടി പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്ക് ഉത്തരം തേടാന്‍ അദ്ദേഹം ആവിഷ്‌ക്കരിക്കുന്ന സ്മാര്‍ട്ട് പരീക്ഷണങ്ങളെ മുന്‍നിര്‍ത്തിയാണ് 'സയന്‍സ് ഓസ്‌കര്‍' ലഭിച്ചത്. 

Surjeet Rajendran
സുര്‍ജീത് രാജേന്ദ്രന്‍.
ചിത്രം കടപ്പാട്: യു സി ബെര്‍ക്ക്‌ലി 

ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇനിയും പിടികൊടുക്കാത്ത ശ്യാമദ്രവ്യത്തിന്റെ രഹസ്യം തേടാനുദ്ദേശിച്ച്  ഡോ.രാജേന്ദ്രുനും സ്റ്റാന്‍ഫഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ പീറ്റര്‍ ഗ്രഹാമും ചേര്‍ന്ന് കാല്‍ ഡസണ്‍ 'മേശപ്പുറ പരീക്ഷണങ്ങളാ'ണ് ആവിഷ്‌ക്കരിച്ചിരിക്കുന്നത്. ശ്യാമദ്രവ്യരഹസ്യം തേടി മേശപ്പുറ പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന മറ്റൊരു ഗവേഷകന്‍ നെതര്‍ലന്‍ഡ്‌സില്‍ ആംസ്റ്റര്‍ഡാം ഫ്രീ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഹെന്‍ട്രിക് ബെത്‌ലം ആണ്. അതേസമയം, നെവേദ സര്‍വകലാശാലയിലെ ആന്‍ഡ്രൂ ജേറാസിയും സംഘവും ഗുരുത്വബലത്തിന്റെ രഹസ്യവും, അതുവഴി പ്രപഞ്ചത്തില്‍ അധിക മാനങ്ങള്‍ (ഡൈമന്‍ഷനുകള്‍) ഉണ്ടോ എന്നും പരിശോധിക്കാനാണ് മേശപ്പുറത്തെ ലേസര്‍ പരീക്ഷണം ഒരുക്കുന്നത്. 

ഇങ്ങനെ ഒട്ടേറെ യുവഗവേഷകര്‍, അടുത്ത കൊളൈഡറിനായി കാക്കാതെ സ്മാര്‍ട്ട് പരീക്ഷണങ്ങളുമായി രംഗത്തുണ്ട്. പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളും പുത്തന്‍ സമീപനങ്ങളുമാണ് 'മേശപ്പുറത്തെ കണികാപരീക്ഷണങ്ങള്‍'ക്ക് വഴിയൊരുക്കുന്നത്. അത്തരം ചില പരീക്ഷണങ്ങളെ നമുക്ക് അടുത്തലക്കത്തില്‍ പരിചയപ്പെടാം. 

* 'മാതൃഭൂമി' നഗരം പേജില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്‌