அணுவிலிருந்து தப்பித்த ஒரு துகளின் கதை; 05 – ஜெகதீசன் சைவராஜ்
தொடர் | வாசகசாலை
அடிப்படை விசைகள்-2 (Fundamental Forces-2)
கடந்த கட்டுரையில் நம்மால் பார்க்க கூடிய விஷயங்களை பற்றி அறிந்துகொண்டோம், இப்போது நம் கண்களால் பார்க்க இயலாத அணுக்களில் நடக்கும் செயல்பாடுகளை அறிய முற்படுவோம். எனில், முன்பு சொன்ன இரு விசைகள் மட்டுமே போதாது. ஓர் அணுவின் உட்கருவை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். அதில் புரோட்டானும் நியூட்ரானும் இருக்கும். புரோட்டான் மின்சுமை கொண்ட துகள். எனவே இரு புரோட்டான்கள் ஒன்றையொன்று விலக்கும். இந்த விலக்கின் வீச்சளவு, அதனை ஒன்றிணைக்கும் ஈர்க்கும் விசையை விட மிக மிக அதிகம். அப்படியெனில் ஹைட்ரஜன் அணுவின் உட்கருவைத் தவிர [ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் உட்கரு ஒரே ஒரு புரோட்டானை மட்டுமே கொண்டிருக்கும்] இரண்டிற்கும் மேற்பட்ட புரோட்டானை கொண்டிருக்கும் மற்ற உட்கரு எல்லாமே எப்படி உருவாகும்? விலக்கு விசை இரு புரோட்டானையும் அடித்துத் துரத்துமல்லவா? ஆனால், இரண்டிற்கு மேற்பட்ட புரோட்டான்களும் அமைதியாக உட்கருவினுள் அமர்ந்திருக்கிறதே! அது எப்படி?
ஆக, அணுவின் உட்கருவினுள் இரண்டு புரோட்டான்களையோ அல்லது பல புரோட்டான்களையோ ஒன்றிணைத்து அமர்த்தி வைத்த அங்கு விலக்கு மற்றும் மின்காந்த விசையை தாண்டி ஓர் விசை உள்ளது. எந்தவொரு புரோட்டானும், நியூட்ரானும் இந்த விசையைக்கொண்டு அவற்றைச் சுற்றி ஓர் புலத்தை உருவாக்கும். அந்த புலத்தை உருவாக்கும் விசைதான் வலிமை மிகு அணுக்கரு விசை. இவ்விசையின் காரணமாகத்தான் புரோட்டானுக்கும் நியூட்ரானுக்கும் இடையேயான கூடுதல் விசை ஒன்றையொன்று பிடித்து வைத்திருக்கின்றது. இதன் காரணமாகத்தான் நாம் பெரு வாழ்வு வாழும் உட்கருவைப் பெறுகிறோம். இவ்விசை இல்லையெனில் துகள்கள் ஒன்றோடொன்று பிணைந்திருக்க இயலாமல் அணுவிலிருந்து தப்பித்து விடும்.
சரி, பெரு வாழ்வு பெற்ற உட்கரு, மகிழ்ச்சியான வாழ்வை நாடுமா? வெறும் வலிமை மிகு அணுக்கரு விசையை வைத்துக்கொண்டு என்றால், இல்லை. கதிரியக்கம் பற்றி நாம் சிறுவயதில் கேள்விப்பட்டிருப்போம், நிலையில்லா ஓர் அணு தொடர்ச்சியாக உடைபடும் துகள்களை கதிர் வீச்சாக வெளியேற்றும் ஓர் நிகழ்வைத்தான் நாம் கதிரியக்கம் என்கிறோம். வகை வகையான கதிரியக்கங்கள் உண்டு. எடுத்துக்காட்டாக, ஓர் நியூட்ரானை எடுத்துக்கொள்வோம், அது கதிரியக்கத்திற்கு உட்பட்டு சிதைவடையும் போது ஒரு புரோட்டான், ஓர் எலக்ட்ரான் மற்றும் 2- நியூட்ரினோ எனும் துகளையும் தந்து மாண்டு போகும். இது எப்படி நடக்கிறது?
நாம் பேசிய வலிமைமிகு அணுக்கரு விசை இதற்கு காரணம் கிடையாது. ஏனெனில் வலிமைமிகு அணுக்கரு விசைக்கு எலெக்ட்ரானிடம் செய்ய ஒன்றுமில்லை. நாம் முன்பு பேசிய மின்காந்த விசையா காரணம்? அல்லது ஈர்ப்பு விசையா? ஈர்ப்பு விசை மீச்சிறு அளவில் பெரும்பாலும் வேலை செய்யாது. எனவே, அப்படியெனில் இவ்வெல்லா விசைகளை விடவும் வலிமை குறைந்த ஏதோ ஓர் விசை துகள்களை (Particle) உருவாக்கும் நுண்துகள்களோடு (Sub atomic particle) ஒன்றிணைத்து வைக்க உதவி செய்கிறது. அதை நாம் வலிமை குறைந்த அணுக்கரு விசை என அழைக்கலாம்.
இந்த வலிமை மிகு அணுக்கரு விசையும், வலிமை குறைந்த அணுக்கரு விசையும் முறையே நியூட்ரான், புரோட்டான் வாயிலாகவும், கதிரியக்க உட்கரு வாயிலாகவும் மட்டும் தங்களை வெளிப்படுத்திக் கொள்வதில்லை. இன்னும் நிறைய துகள்களை உருவாக்கும் செயல்பாடுகளிலும் முக்கியப் பங்காற்றுகின்றன. அதனைப்பற்றி பின்னால் வரும் கட்டுரைகளில் விரிவாக காணலாம்.
முடிவாகச் சொல்லவேண்டுமென்றால், மொத்தமாக நான்கு விசைகள் உள்ளன. அந்நான்கு விசைகளும் நான்கு வகையான தொடர்புகளுக்கு காரணமாக இருக்கின்றன. இதில் வலிமையானது வலிமை மிகுந்த அணுக்கரு விசை, வலிமையான தொடர்புகளுக்கானது. அடுத்ததாக மின்காந்த விசை, பிறகு வலிமை குறை அணுக்கரு விசை. கடைசியாக ஈர்ப்பு விசை. நாம் இனிவரும் கட்டுரைகளில் அணுவையே உடைத்துப் பார்க்கப் போகின்ற காரணத்தால், ஈர்ப்பு விசையை பற்றி விளக்கத் தேவை இருக்காது.
(தொடரும்…)
