ಏನಿದು ಮ್ಯುಯಾನುಗಳು? ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದ ಬುಡವೇ ಅಲುಗಾಡುತ್ತಿದೆಯೇ…

Team Udayavani, Jul 31, 2021, 12:58 PM IST

ಇಂತಹ ಅರ್ಥ ಬರುವ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಕಳೆದ ಕೆಲವೊಂದು ತಿಂಗಳಿನಿಂದೀತ್ತಿಚೆಗೆ ಆಂಗ್ಲ ಪತ್ರಿಕೆಗಳ ವಿಜ್ಞಾನದ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿರಬಹುದು. ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನದ ಪಾಠ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದ ನಾನಂತೂ ಗಾಬರಿಯಾಗಿ ಬಿಟ್ಟಿದ್ದೆ…ನಿವೃತ್ತನಾಗುವ ಕಾಲಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವಾಗ ಇದೇನು ಗ್ರಹಚಾರ ವಕ್ಕರಿಸಿತಪ್ಪಾ ಎಂದು ಯೋಚಿಸತೊಡಗಿದೆ. ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದ ಬುಡವೇ ಅಲುಗಾಡ ತೊಡಗಿದರೆ ಗೆಲ್ಲುಗಳ ಗತಿಯೇನು..? ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನವೆಂಬ ವಿಶಾಲವಾದ ವೃಕ್ಷದ ಯಾವುದೋ ಸಣ್ಣ ಗೆಲ್ಲುಗಳ ಆಶ್ರಯದಲ್ಲಿರುವ ನಮ್ಮಂತಹವರ ಪಾಡೇನು ಎಂದು ಭಯಭೀತನಾಗಿ ಆ ಬಗೆಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಹೊರಟೆ..

ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದ ಬುಡವೇ ಅಲುಗಾಡಿಸಿದ್ದು ಯಾವುದು?: ಅಷ್ಟಕ್ಕೂ ನಡೆದದ್ದೇನು ಗೊತ್ತೇ? 2021ರ ಎಪ್ರಿಲ್ 7 ರಂದು ಮ್ಯುಯೋನ್ ಎಂಬ ಮೂಲಕಣದ ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಭಾವದ ಬಗೆಗೆ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲಿತಾಂಶ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದ್ದು ಈ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಿದ್ದಾಂತಗಳಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಇದೇ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನದ ಬುಡ ಅಲುಗಾಡುತ್ತಿದೆ ಎಂಬ ಅರ್ಥದ ಲೇಖನ ಪ್ರಕಟವಾಗಿತ್ತು. ಹೇಗಿದ್ದರೂ ಮ್ಯುಯೋನುಗಳನ್ನು ಕಂಡು ಹಿಡಿಯುವುದರಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಪ್ರಾರಂಭ ಮುಂದುವರಿಕೆ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶ ಎಲ್ಲವೂ ರೋಚಕವಾದ ವಿಷಯಗಳು.

ಏನಿದು ಮ್ಯುಯಾನುಗಳು?
ನಮ್ಮ ಅಂತರಿಕ್ಷವನ್ನು ನಿರಂತರ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತಿರುವ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸದೊಂದು ಕಣಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾದ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಕಾಲ್೯ ಆಂಡರಸನ್ 1930ರಲ್ಲಿ ಕಂಡು ಹಿಡಿದಿದ್ದ. ಪ್ರಾಯಶ: ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಪ್ರೊಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಂತರ ಕಂಡು ಹಿಡಿದ ಪ್ರಥಮ ಮೂಲಭೂತ ಕಣ ಇದಾದರೂ ಇದರ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಅನೇಕ ವರ್ಷಗಳೇ ಬೇಕಾಯಿತು ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಇದೇ ಕಣಗಳು ಹೊಸ ಹೊಸ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತಿದೆ.

ಸುಮಾರು 14 ವಷ೯ಗಳಷ್ಟು ದೀರ್ಘ ಕಾಲದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾದ ವಿವಿಧ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಈ ಕಣಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಅದರಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮ್ಯುಯೋನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳಂತೆಯೇ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿವೆ. ಈ ಮ್ಯುಯೋನ್ ಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಕೇವಲ 2 ಮೈಕ್ರೋ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಮಾತ್ರ. ಸರಾಸರಿ ಎರಡು ಮೈಕ್ರೋ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಮಾತ್ರವೇ… ಕಣ್ಣವೆ ಮುಚ್ಚಿ ತೆರೆಯುವುದರೊಳಗಾಗಿ ಮೂರುವರೆ ಲಕ್ಷ ಮೈಕ್ರೋಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಸಮಯ ಕಳೆದು ಹೋಗುತ್ತದೆ ಎಂದಾಗ ಈ ಮೈಕ್ರೋ ಸೆಕೆಂಡು ಎಂಬುದು ಎಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ ಎಂದು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಇಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಿರುವ ಈ ಕಣಗಳು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಬುಡವನ್ನೇ ಅಲ್ಲಾಡಿಸಬೇಕಾಗಿದ್ದರೆ ದೈತ್ಯ ಗಾತ್ರದ್ದಾಗಿರಬೇಕೆಂದು ಯೋಚಿಸಿದರೆ ಅದೂ ಇಲ್ಲ.. ಸರಿ ಸುಮಾರು 2೦೦ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳಷ್ಟೇ ತೂಕ. (ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಗಳ ತೂಕ ಕಲ್ಪನೆಗೆ ನಿಲುಕದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ. ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಆಗಬೇಕಾದರೆ 1200 ಟ್ರಿಲಿಯನ್ ಟ್ರಿಲಿಯನ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.) ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದ ಬುಡವೇ ಅಲುಗಾಡಿಸುತ್ತಿರುವ ಈ ಕಣಗಳು ನಮ್ಮ ಮತ್ತು ನಿಮ್ಮ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಕೂಡಾ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ನಿತ್ಯವೂ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತಿವೆಯಂತೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳು ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವಾರಣವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಈ ಕಣಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 75 ವರ್ಷಗಳ ಮೊದಲೇ ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲಾಗಿದ್ದರೂ ಈ ಕಣಗಳ ಬಗೆಗೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರೆಗೆ ಯಾರೂ ತಲೆ ಕೆಡಿಸಿಕೊಂಡಿರಲಿಲ್ಲ. ಅಮೇರಿಕದ ಫರ್ಮಿ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯು ಕಳೆದ ಮೂರು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ ಈ ಕಣಗಳ ಬಗೆಗೆ ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಕುತೂಹಲ ಮೂಡಿತು.

ಏನಿದು ಪ್ರಯೋಗ?
ಮ್ಯುಯಾನ್ ಜಿ-2 ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಯುಎಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ ಫೆರ್ಮಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಆಕ್ಸಿಲರೇಟರ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ (ಫೆರ್ಮಿಲಾಬ್) ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಯುಎಸ್ ನ್ ಬ್ರೂಕ್‌ಹೇವನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ 2001 ರಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತಾಯಗೊಂಡ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಮ್ಯುಯಾನ್ ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಯಿತು. ಬ್ರೂಕ್‌ಹೇವನ್ ಪ್ರಯೋಗವು ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್‌ನ ಉದ್ದೇಶಿಸಿದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂದಿತು. ಮ್ಯುಯಾನ್ ಜಿ -2 ಪ್ರಯೋಗವು ಫರ್ಮಿ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯುಯಾನುಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋಗುವಂತೆ ಮಾಡಿ ಅದಕ್ಕೆ ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಒಡ್ಡಿ ಈ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಿತು. ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆಯೇ ಅಥವಾ ಹೊಸ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಅದು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿತು. ಅದು ಬದಲಾದಂತೆ, ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ ಮತ್ತೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.

ಯಾವ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು?
ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಜಿ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಇದು ಮ್ಯುಯಾನ್ ನ ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಗಳಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿದೆ. ಮ್ಯುಯಾನ್ ಸಣ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಆಯಸ್ಕಾಂತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಬಲವಾದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಈ ಆಯಸ್ಕಾಂತದ ದಿಕ್ಕು ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ .ಮ್ಯುಯಾನ್ ಗಳ ದಿಕ್ಕು ಬದಲಾಗುವಿಕೆಯ ದರವನ್ನು ಜಿ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ಮೌಲ್ಯವು 2 ಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇದಕ್ಕೆ g-2 ಎಂಬ ಹೆಸರು. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜಿ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು. ಜಿ -2 ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅದನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಮ್ಯುಯಾನ್ ಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾದಲ್ಲಿಯೇ ಉತ್ಪಾದಿಸಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬೃಹತ್ತಾದ ಅಯಸ್ಕಾಂತದ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋಗುವಂತೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ಜಿ -2 ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, ಬ್ರೂಕ್‌ಹೇವನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಒಪ್ಪುತ್ತವೆ.

ಏನಿದರ ಅರ್ಥ?
ಫರ್ಮಿ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಫಲಿತಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದರ ಅರ್ಥವು ನಿಗೂಢವಾಗಿದೆ. ಈಗಿನ ಪರಿಸ್ಥಿಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯುಯಾನುಗಳು ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುವುದಕ್ಕೆ ನಮ್ಮ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ತಿಳಿಯದಿರುವ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಮೂಲಕಣಗಳಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ನಮಗಿನ್ನೂ ತಿಳಿಯದಿರುವ ಬಲಗಳಿರಬಹುದೆಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹೊಸ ಆಯಾಮ ನೀಡಬಹುದಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ ನಮಗಿನ್ನೂ ತಿಳಿಯದಿರುವ ಇನ್ನಾವುದೇ ಕಣ ಅಥವಾ ಬಲವು ವಿಶ್ವದ ಉಗಮದ ಬಗೆಗೆ ಹೊಸತೊಂದು ಸಿದ್ದಾಂತವನ್ನೇ ನೀಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೇ ಇದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಶಕ್ತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಕಣದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿನ ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ ನಂತರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಮತ್ತು ವಿಕಸನಗೊಂಡ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಅದು ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವರೂಪದವರೆಗೆ ಎಲ್ಲದರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯನ್ನು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಂಡಂತೆ ನಮಗೆಷ್ಟು ಅನಿಸಿದರೂ ಪ್ರಕೃತಿಯು ನಮಗೆ ಹೊಸ ಹೊಸ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ.

ಡಾ. ನಾರಾಯಣ ಭಟ್
ಸಂತ ಎಲೋಶಿಯಸ್ ಕಾಲೇಜು
ಮಂಗಳೂರು