கடவுளும், சாத்தானும் (IV)- ராஜ்சிவா

இதைப் படிக்கப்போகும் உங்களை நினைக்கும்போது, எனக்கே பரிதாபமாகத்தான் இருக்கிறது. எழுதிக் கொண்டிருக்கும்போதே, நானே ஒரு இயற்பியல் வகுப்பில் அமர்ந்துகொண்டு குறிப்பெடுப்பதுபோலத் தோன்றியது. படிக்கப்போகும் உங்களின் நிலை இன்னும் மோசமாகவே இருக்கும். ஆனாலும், இந்தப் பகுதியில் சொல்லியிருப்பவற்றைப் பேசியே ஆகவேண்டும் என்ற கட்டாயம் இருக்கிறது. அதனால், மிகவும் நிதானமாகப் படித்துத் தெளிவு பெறுங்கள். புரியாவிட்டால் மீண்டும் மீண்டும்…! தரப்பட்டிருக்கும் படங்கள் மிகமுக்கியமானவை. அவற்றைப் பார்த்தும் தெளிந்துகொள்ளுங்கள்.

நக்கலும், நய்யாண்டியுமாக ஏதோ மர்மக் கதை சொல்வதுபோல வாராவாரம் சஸ்பென்ஸ் வைத்து, இந்தக் கட்டுரை எழுதப்படுகிறதாக நீங்கள் நினைத்துக் கொள்வீர்கள். ஆனால், நவீன இயற்பியலின் மிகமுக்கியமான, சிக்கலான, புரியக் கடினமானதொரு அறிவியலைப் படித்துக் கொண்டிருக்கிறீர்கள் என்பதை மட்டும் ஞாபகத்தில் வைத்துக்கொண்டு தொடருங்கள். தொடர்வதற்கு முன்னால், எதிர்த்துகள்கள், நேர்த்துகள்கள் என்றதும், எதிரேற்றம் (negative charge) கொண்ட துகள்களையும், நேரேற்றம் (positive charge) கொண்ட துகள்களையும் குறிப்பிடுவதாகச் சிலர் புரிந்து கொள்கிறார்கள். அதாவது, எலெக்ட்ரோன் போன்றவற்றை எதிர்த்துகள்களெனவும், புரோட்டோன் போன்றவற்றை நேர்த்துகள்கள் எனவும் சொல்வதாக நினைத்துக் கொள்கிறார்கள். அது அப்படியல்ல. நான் பயன்படுத்தும் வார்த்தைகளின் அர்த்தங்களைச் சரியாகப் புரிந்துகொள்ளுங்கள்.

இந்தக் கட்டுரையில் எதிர்த்துகள் என்று சொல்லப்படுபவை, ‘அன்டி’ (anti) என்னும் ஆங்கிலச் சொல்லுக்கானது. நம்முன்னே முடிவிலியாய் விரிந்திருக்கும் பேரண்டம் முழுவதும் காணப்படும் உடுக்கள் (நட்சத்திரங்கள்), உடுதிரள்கள் (காலக்சிகள்) போன்ற அனைத்துப் பொருட்களும், இந்தத் துகள்களாலேயே உருவானவை. அதனால், பேரண்டத்தை உருவாக்கிய துகள்கள் அனைத்தையும், நேர்த்துகள்கள் என்று எடுத்துக் கொள்கிறோம். நேர்த்துகள்கள் மூன்று வகையாக இருக்கின்றன. 1.நேரேற்றம் கொண்ட நேர்த்துகள்கள். 2.எதிரேற்றம் கொண்ட நேர்த்துகள். 3.ஏற்றமற்றுப் பூச்சிய ஏற்றம் கொண்ட நேர்த்துகள்கள். இந்த மூன்று வகையான துகள்களுக்கும் எதிரான துகள்களையே, எதிர்த்துகள்கள் (anti particles) என்கிறோம். என்ன குழப்பமாக இருக்கிறதா? சரி சின்ன உதாரணத்தைப் பாருங்கள்.

இங்கு நான் சொல்லப்போவது எல்லாம் நீங்கள் சின்ன வயதில் படித்தவைதான். அதனால், மனதைத் தளறவிடாமல் படியுங்கள். ஒரு புரோட்டோனைப் பாருங்கள். ஒரு புரோட்டோனின் எடையை 1 எனவும், அதன் ஏற்றத்தை (charge) +1 எனவும், ஒரு அளவீட்டுக்காக எடுத்துக் கொள்கிறார்கள். இந்தப் புரோட்டோனைச் சார்பாக வைத்துக்கொண்டே, அனைத்துத் துகள்களின் எடையையும், ஏற்றத்தையும் அளவிடுகிறார்கள். புரோட்டோனின் சார்பாக ஒரு எலெக்ட்ரோனின் எடை 0.0005 ஆகவும், ஏற்றம் -1 ஆகவும் இருக்கிறது. இதிலிருந்து எலெக்ட்ரோனும், புரோட்டோனும் எதிர் எதிர் ஏற்றங்களைக் கொண்டிருந்தாலும், எடையில் சமமற்றவை எனத் தெரிகிறது. அதுபோல, ஒரு நியூட்ரோனை எடுத்தால், அதன் எடை 1 ஆகவும், ஏற்றம் 0 ஆகவும் இருக்கும். இப்போதும், எடைக்கு எடை சமமாகப் புரோட்டோனும், நியூட்ரோனும் இருந்தாலும், ஏற்றத்தால் அவை சமமானவை அல்ல என்று புரிகிறது. இந்த மூன்று துகள்களுமே நேர்த்துகள் என்றே வகுத்துக் கொள்கிறோம். காரணம் இவற்றினாலேயே அண்டத்திலுள்ள அணுக்களும், பொருட்களும் உருவாகியிருக்கின்றன. எலெக்ட்ரோன், புரோட்டோன், நியூட்ரோன் ஆகிய மூன்று துகள்களுக்கும் எதிர்த்துகள்கள் (anti particle) உண்டு. ஒரு புரோட்டோனின் எதிர்த்துகளான எதிர்ப்புரோட்டோன் (anti proton), எடை, தன்மை போன்ற அனைத்து வகைகளிலும் புரோட்டோன் போலவே இருக்கும். ஆனால், அதன் ஏற்றம் (charge) மட்டும் புரோட்டோனின் ஏற்றத்துக்கு எதிராக இருக்கும். அதாவது, -1 என்னும் ஏற்றத்தைக் கொண்டிருக்கும். சரியாகக் கவனியுங்கள், -1 என்பதால் இது எலெக்ட்ரோன் கிடையாது. இது வேறு. தனித்துவமானது. இந்த எதிர்ப் புரோட்டோனையே, டான் பிரவுன் எழுதித் திரைப்படமாக வெளிவந்த ‘Angel and Demon’ படத்தில், ‘அன்டி மாட்டர்’ (anti matter) எனக்குறிப்பிட்டு அழிவுக்கான பொருளாகக் காட்டுகிறார்கள்.

புரோட்டோனுக்கு எதிராக எதிர்ப்புரோட்டோன் இருப்பதுபோல எலெக்ட்ரோனுக்கும், எதிர் எலெக்ட்ரோன் உண்டு. அதைப் பொசிட்ரோன் (Positron) என்னும் சிறப்புப் பெயரிட்டு அழைக்கிறார்கள். இந்தப் பொசிட்ரோனுக்கு ஏற்றம் மட்டும் +1 ஆக இருக்கும். ஏற்றத்தில் மட்டும் இது எலெக்ட்ரோனுக்கு எதிரானதாக இருக்கும். இதுபோலவே, நியூட்ரோன்களுக்கும் எதிர் நியூட்ரோன்கள் (anti neutron) உண்டு. இங்குதான் ஒரு சிக்கல் ஏற்படுகிறது. இதைத்தான் பலர் புரிந்துகொள்ள முடியாமல் தடுமாறுகிறார்கள். நியூட்ரோனுக்குத்தான் ஏற்றமே கிடையாதே! பூச்சிய ஏற்றமுடைய ஒரு துகளுக்கு எப்படி எதிரான ஏற்றமுள்ள இன்னுமொரு துகள் இருக்க முடியும்? -0 என்பதே இல்லையே! அப்படியென்றால், அன்டி நியூட்ரோன் என்பது என்ன? அதுபோல ஒன்று கிடையாதா? இந்தத் தொடரின் ஆரம்பப் பகுதியில் நான் சொல்லியிருக்கும் ஒரு கருத்தை நீங்கள் நிச்சயம் மறந்திருப்பீர்கள். “எலெக்ட்ரோன் என்பது ஒரு அடிப்படைத் துகள். ஆனால், நியூட்ரோனும், புரோட்டோனும் அடிப்படைத் துகள்களல்ல” என்று முதலாவது பகுதியில் அல்லது இரண்டாவது பகுதியில் சொல்லியிருப்பேன்.

துகள்களுக்கும், அடிப்படைத் துகள்களுக்கும் சிறிய வித்தியாசமுண்டு. ஒரு அணுவைப் பிரித்துப் பார்த்தால், அதனுள் நியூட்ரோன், எலெக்ட்ரோன், புரோட்டோன் என்னும் மூன்று துகள்கள் இருப்பது தெரியவரும். இதில் எலெக்ட்ரோனை எடுத்து, அதை மேலும் பிரிக்க முயன்றால் முடியவே முடியாது. பிரிக்கப்பட முடியாத கடைசி நிலையுள்ள நுண்துகள் எல்க்ட்ரோன். அதனால், எலெக்ட்ரோனை அடிப்படைத் துகள் (elementary particle) என்கிறார்கள். மேலும் பிரிக்க முடியாத நுண்துகள்களை அடிப்படைத் துகள்கள் என்கிறார்கள். ஆனால், புரோட்டோனையும், நியூட்ரோனையும் பிரிக்க முடிந்தது. அவை இரண்டும் இருவேறு நுண்துகள்களால் உருவாக்கப்பட்டிருந்தன. ஆம்! புரோட்டோனும், நியூட்ரோனும், குவார்க் (quarks) என்னும் நுண்துகள்களால் உருவாக்கப்பட்டிருந்தன. இந்தக் குவார்க்குகளை மேலும் பிரிக்க முடியவில்லை. எனவே, குவார்க்குகளும் அடிப்படைத் துகள்களாகின்றன. குவார்க்குகளில் ஆறு வகைகள் உண்டு. அவற்றில் மேல்க்குவார் (up quark), கீழ்க்குவார்க் (down quark) என்னும் இரண்டு வகைகளினால் நியூட்ரோனும், புரோட்டோனும் உருவாக்கப்பட்டிருக்கின்றன. ஒரு புரோட்டோனில், இரண்டு மேல்க்குவார்க்குகளும், ஒரு கீழ்க்குவார்க்கும் இருக்கும். ஒரு நியூட்ரோனில், இரண்டு கீழ்க்குவார்க்குகளும், ஒரு மேல்க்குவார்க்கும் இருக்கும். இதுவே புரோட்டானுக்கும், நியூட்ரோனுக்குமான வேறுபாடு.

எலெக்ட்ரோன் என்னும் அடிப்படைத் துகளுக்கு எதிர்த் துகள்கள் இருப்பதுபோல, குவார்க் என்னும் அடிப்படைத் துகள்களுக்கும் எதிர்த்துகள்கள் இருக்கின்றன. மேல்க்குவார்க்குக்கு, எதிர் மேல்க்குவார்க் (anti up quark) என்னும் எதிர்த்துகள் உண்டு. அதுபோலக் கீழ்க்குவார்க்குக்கு, எதிர் கீழ்க்குவார்க் (anti down quark) என்னும் எதிர்த்துகளும் உண்டு. நியூட்ரோனின் ஏற்றம் பூச்சியமாக இருந்தாலும், 2 எதிர் கீழ்க்குவார்க்கினாலும், 1 எதிர் மேல்க்குவார்க்கினாலும் உருவாவது, எதிர் நியூட்ரோன் ஆகிறது. புரிந்திருக்குமென்று நம்புகிறேன். புரியாவிட்டால் சொல்லுங்கள், இத்துடன் நிறுத்திவிடலாம். நம் பாட்டுக்குத் திரிஷா, திவ்யா என்று வேறு பார்த்துக் கொள்ளலாம்.

எலெக்ட்ரோன்கள், குவார்க்குகள் போல, நியூட்ரீனோக்கள், ஹிக்ஸ் போஸான்கள், குளூவான்கள், போட்டோன்கள், மியூவான்கள் என்னும் பல அடிப்படைத் துகள்கள் இருக்கின்றன. நாம் இன்னும் அறிந்துகொள்ளவே முடியாத கரும் ஆற்றல், கருந்துகள்கள், கிராவிட்டான்கள் போன்ற துகள்களும் அடிப்படைத் துகள்களே! இந்த அடிப்படைத் துகள்களை வைத்து, ஒரு அட்டவணை தயார் செய்திருக்கிறார்கள். இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாத எத்தனையோ அடிப்படைத் துகள்களும் இருக்கின்றன. “அடிப்படைத் துகள்களை மேலும் பிரிக்க முடியாதா?” என்னும் கேள்வி உங்களுக்கு வரலாம். ‘ஆம்! பிரிக்க முடியும்’. அவற்றைப் பிரித்துப் பார்த்தால், ஆர்ப்பரிக்கும் அலைகள் கொண்ட கடல் மேற்பரப்புப்போல, மேலும் கீழுமாய் இயங்கும் புலத்தைக் (field) காணலாம் என்கிறார்கள். இதையே, ‘குவாண்டம் புலக்கோட்பாடு’ (quantum field theory) விவரிக்கிறது. அலையாகப் பொங்கும் புலத்தைக் ‘குவாண்ட ஏற்றவிறக்கம்’ (quantum fluctuation) என்பார்கள். முடிந்தால் இவைபற்றிப் பின்னர் பார்க்கலாம். இப்போதே தெறித்து ஓடியிருப்பீர்கள். இதையெல்லாம் எப்படித் தாங்குவது?

புரோட்டோனுக்கும், நியூட்ரோனுக்கும் உள்ளேயிருந்த மேல்க்குவார்க்கும், அதன் எதிர்க்குவார்க்குமே அண்டத்தின் முதல் அடிப்படைத்துகள்கள். இந்த இரண்டு துகள்களும் இணைந்து உருவான ஒருவகைப் பிளாஸ்மாக் கூழ்தான், இன்று நாம் பார்க்கும் அண்டத்தைப் பிறப்பித்த பிண்டம். அண்டம் முழுவதையும் நிரப்பியிருந்த இந்த இரண்டுவகைக் குவார்க்குகளும் ஒன்றுக்கு ஒன்று சமமான எண்ணிக்கையிலேயே இருந்தன. பின்னர், அவை ஒன்றுடன் ஒன்று மோதி, ஒன்றையொன்று அழித்துக் கொண்டன. சரியாகப் பார்த்தால் அவை அனைத்துமே அழிந்து போயிருக்க வேண்டும். ஆனால், நேர் மேல்க்குவார்க்குகளில் 4 சதவீதம் ஏதோவொரு காரணத்தினால் எஞ்சியிருந்தன. அவை எப்படி எஞ்சின என்பதற்கான பதிலை இயற்பியலாளர் ஒருவர் இப்படி விளக்குகிறார்.

அண்டம் உருவாக்கத்தின்போது, இரண்டு துகள்களும் சம எண்ணிக்கையில் இருந்தது என்னவோ உண்மைதான். ஆனால், அண்டத்தின் பிரதான விதியே, விதிவிலக்கு என்ற ஒன்று இருக்கும் என்பதுதான். அங்கிருந்த குவார்க்குகளில், பில்லியனுக்கு ஒன்றென, ஒரு நேர்க்குவார்க் அதிகமாக இருந்திருக்க வேண்டும். அதாவது, பில்லியன் எதிர்க்குவார்க்குகளும், பில்லியன் ஒன்று நேர்க்குவார்க்குகளும் உருவாகியிருக்கின்றன. இப்படி உருவானது ஒரு விதிவிலக்குத்தான். அதன்படி, பில்லியன் நேர்க்குவார்க்குகளும், பில்லியன் எதிர்க்குவார்க்குகளை அழித்துவிட, ஒரேயொரு நேர்க்குவார்க் எஞ்சியிருக்கும். இப்படி அண்டம் முழுவதும் நிறைந்திருக்கும் ட்ரில்லியன் ட்ரில்லியன் ட்ரில்லியன் கணக்கான குவார்க்குகளில் ஒவ்வொரு பில்லியனுக்கும் ஒரு நேர்க்குவார்க் எஞ்சியதால், உருவானதே இப்போதிருக்கும் நான்குசதவீத அண்டம் என்று அந்த இயற்பியலாளர் விளக்கம் கொடுத்தார். இந்த விளக்கத்தையே பெரும்பாண்மையான அறிஞர்கள் ஏற்றுக்கொண்டிருக்கிறார்கள்.

ஆனாலும், மூன்றாவதாகச் சொல்லப்படும் விளக்கம்தான் உங்களை ஆச்சரியப்படுத்தப் போகிறது. அது என்னவென்பதை விளக்கமாக அடுத்த பகுதியில் பார்க்கலாம்.

தொடரும்…