പുഴ.കോം > പുഴ മാഗസിന്‍ > ശാസ്ത്രം > സമയത്തിന്റെ ഒരു ലഘുചരിത്രം - 1 > കൃതി

അടിസ്ഥാനകണികകളും പ്രകൃതി ശക്തികളും - 2

അഭിപ്രായം എഴുതുക
ഇ-മെയില്‍ ചെയ്യുക
പ്രിന്റ് ചെയ്യുക
സ്‌റ്റീഫൻ ഹോക്കിങ്ങ്‌

വിവർത്തനം ഃ പരമേശ്വരൻ കെ.വി

കഴിഞ്ഞ അദ്ധ്യായത്തിൽ വിവരിച്ച കണ-തരംഗ ദ്വന്ദാവസ്ഥയനുസരിച്ച്‌ പ്രപഞ്ചത്തിലെ സർവ്വവും, പ്രകാശവും ഗുരുത്വാകർഷണവുമടക്കം, സൂക്ഷ്‌മകണികകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയും. സൂക്ഷ്‌മകണികകൾക്ക്‌ ചക്രണം എന്നൊരു സ്വഭാവവിശേഷമുണ്ട്‌. ചക്രണം എന്ന ആശയം മനസ്സിലാക്കാനുളള ഒരു വഴി കണികകളെ സ്വന്തം അച്ചുതണ്ടിൽ കറങ്ങുന്ന ചെറിയ പമ്പരങ്ങളാണെന്നു സങ്കല്പിക്കുകയാണ്‌. പക്ഷെ, ഇതും തെറ്റിദ്ധരിക്കാവുന്നതാണ്‌ കാരണം, ഊർജ്ജകണബലതന്ത്രം പറയുന്നത്‌ കണികകൾക്ക്‌ വ്യക്തമായ അച്ചുതണ്ടൊന്നുമില്ലെന്നാണ്‌. വാസ്‌തവത്തിൽ ഭ്രമണം എന്നു പറയുന്നത്‌ ഒരു കണിക വ്യത്യസ്‌ത ദിശയിൽ നിന്ന്‌ എങ്ങനെ കാണപ്പെടുന്നു എന്നുളളതാണ്‌. ചക്രണം 0(പൂജ്യം) ആയ ഒരു കണിക ഒരു ബിന്ദു പോലെയാണ്‌. ഏതു ദിശയിലും അത്‌ ഒരുപോലെയാണ്‌ കാണപ്പെടുന്നത്‌ (ചിത്രം 5.1-1). 1 ചക്രണമുളള ഒരു കണിക വ്യത്യസ്‌ത ദിശയിൽ എന്നും വ്യത്യസ്‌തമായി കാണപ്പെടുന്നു. (ചിത്രം 5.1-2) അതിനെ ഒരു മുഴുവൻ ചുറ്റുതിരിച്ചാൽ (360 ഡിഗ്രി) മാത്രമേ അത്‌ വീണ്ടും അതേ പോലെ കാണപ്പെടുകയുളളൂ. 2 ഭ്രമണമുളള ഒരു കണിക ഇരുമുനയുളള അമ്പ്‌ പോലെയാണ്‌ (ചിത്രം 5.1-3) അത്‌ പകുതി ചുറ്റ്‌ തിരിച്ചാൽ (180ഡിഗ്രി) വീണ്ടും അതേപോലെ കാണപ്പെടും. ഇതുപോലെ കൂടുതൽ ഭ്രമണമുളള കണികകൾ ഒരു ചുറ്റിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ മാത്രം തിരിച്ചാൽ വീണ്ടും അതേപോലെ കാണപ്പെടും. ഇതെല്ലാം സാമാന്യം ലളിതമായി തോന്നാം എന്നാൽ വിസ്‌മയകരമായ ഒരു കാര്യം ഒരു മുഴുവൻ ചുറ്റ്‌ തിരിച്ചാലും ഒരുപോലെ കാണപ്പെടാത്ത കണികകളുണ്ടെന്നതാണ്‌. അവയെ രണ്ട്‌ ചുറ്റ്‌ തിരിച്ചാലേ ഒരുപോലെ തോന്നുകയുളളൂ. അവയുടെ ചക്രണം 1&2 എന്നു പറയുന്നു.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ കണികകളും രണ്ടു വിഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കാംഃ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിലെല്ലാമുളള 1&2 ഭ്രമണമുളളവയും, 0,1,2 ഭ്രമണമുളളവയും. ഈ ദ്രവ്യകണികകൾ പോളിയുടെ വ്യാവർത്തനതത്വത്തിന്‌ വിധേയമാണ്‌. ഈ തത്വം കണ്ടുപിടിച്ചത്‌ 1925-ൽ ഇ വോൾഫ്‌ഗാംഗ്‌ പോളി എന്ന ആസ്‌ത്രിയൻ ഭൗതിക ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞ്ഞനാണ്‌. ഇതിന്‌ 1945ൽ അദ്ദേഹത്തിന്‌ നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു. അദ്ദേഹം ഒരു സൈദ്ധാന്തിക ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ പ്രാക്‌തനരൂപമായിരുന്നു. നഗരത്തിൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം തന്നെ പരീക്ഷണങ്ങളെ താറുമാറാക്കിയിരുന്നു എന്നാണ്‌ അദ്ദേഹത്തെക്കുറിച്ച്‌ പറയപ്പെട്ടിരുന്നത്‌. രണ്ട്‌ സദൃശമായ കണികകൾ ഒരിക്കലും ഒരേ അവസ്ഥയിൽ നിലനില്‌ക്കുകയില്ല; അതായത്‌ അവക്ക്‌ അനിശ്‌ചിതത്വ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരിധികൾക്കുളളിൽ നിന്നുകൊണ്ട്‌ ഒരേ സ്‌ഥാനവും വേഗതയും ഉണ്ടായിരിക്കുകയില്ല എന്നാണ്‌ പോളിയുടെ വ്യാവർത്തനതത്വം വിവക്ഷിക്കുന്നത്‌. ഈ സിദ്ധാന്തം നിർണ്ണായക പ്രാധാന്യമുളളതാണ്‌. കാരണം, ദ്രവ്യകണികകൾ 0,1,2 എന്നീ ചക്രണങ്ങളുളള കണികകളുടെ ശക്‌തിയുടെ സ്വാധീനത്താൽ അതിസാന്ദ്രതയിലേക്ക്‌ ചുരുങ്ങാതിരിക്കുന്നതിന്റെ കാരണം വിശദീകരിക്കുന്നത്‌ ഈ തത്വമാണ്‌. ദ്രവ്യകണികകൾക്ക്‌ ഏതാണ്ട്‌ ഒരേ സ്‌ഥാനമാണെങ്കിൽ അവയ്‌​‍്‌ക്ക്‌ വ്യത്യസ്‌ത വേഗതയുണ്ടായിരിക്കും. അതായത്‌ അധിക സമയം ഒരേ സ്ഥാനത്ത്‌ തുടരുകയില്ല. ലോകം വ്യാവർത്തനതത്വത്തോടു കൂടിയല്ല സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെട്ടിരുന്നതെങ്കിൽ, കാർക്കുകൾ ചേർന്ന്‌ വിഭിന്നവും സുവ്യക്‌തവുമായ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളുമായി മാറുമായിരുന്നില്ല. വീണ്ടും ഇവ ഇലക്‌ട്രോണുകളുമായി ചേർന്ന്‌ വിഭിന്നവും സുവ്യക്‌തവുമായ അണുവുമുണ്ടാവുമായിരുന്നില്ല. എല്ലാം ചുരുങ്ങിക്കൂടി ഒരു കട്ടിയായ കുഴമ്പുപോലെ ആവുമായിരുന്നു.

1920 ൽ പോൾ ഡിറക്‌ (പോൾ ഡിറക്‌ - പിന്നീട്‌ അദ്ദേഹം പണ്ട്‌ ന്യൂട്ടൻ വഹിച്ചിരുന്നതും ഇപ്പോൾ ഞാൻ വഹിക്കുന്നതുമായ കേംബ്രിഡ്‌ജിലെ ലൂകാഷ്യൻ മാത്തമാറ്റിക്‌സ്‌ പ്രൊഫസർ സ്‌ഥാനത്തേക്ക്‌ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു.) തന്റെ സിദ്ധാന്തം നിർദ്ദേശിക്കുന്നതുവരെ ഇലക്‌ട്രോണുകളെപ്പറ്റിയും 1&2 ചക്രണമുളള കണികകളെപ്പറ്റിയും ശരിയായ അറിവ്‌ ലഭിച്ചിരുന്നില്ല. ഊർജ്ജകണബലതന്ത്രവും വിശിഷ്‌ട ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ആദ്യത്തെ സിദ്ധാന്തമാണ്‌ ഡിറകിന്റേത്‌. എന്തുകൊണ്ടാണ്‌ ഇലക്‌ട്രോണിന്‌ 1&2 ചക്രണമുളളതെന്ന്‌, അതായത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണ്‌ അത്‌ ഒരു ചുറ്റ്‌ മാത്രം തിരിച്ചാൽ ഒരുപോലെയിരിക്കാത്തത്‌ എന്നാൽ രണ്ട്‌ ചുറ്റ്‌ തിരിച്ചാൽ ഒരുപോലെയാവുന്നത്‌ എന്ന്‌ അത്‌ ഗണിതത്തിലൂടെ വിശദീകരിച്ചു. മാത്രമല്ല, ഇലക്‌ട്രോണിന്‌ പ്രതി ഇലക്‌ട്രോൺ അഥവാ പോസിട്രോൺ എന്ന ഒരു പങ്കാളിയുണ്ടായിരിക്കണമെന്നും അത്‌ പ്രവചിച്ചു. 1932ൽ പോസിട്രോണിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം ഡിറാകിന്റെ സിദ്ധാന്തം സ്‌ഥിരീകരിക്കുകയും അത്‌ 1933ൽ അദ്ദേഹത്തിന്‌ നോബൽ സമ്മാനം ലഭിക്കാൻ ഇടയാക്കുകയും ചെയ്‌തു. ഓരോ കണികകൾക്കും പരസ്‌പരം ഇല്ലായ്‌മ ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രതികണികയുണ്ടെന്ന്‌ ഇന്ന്‌ നമുക്കറിയാം (ബലവാഹികളായ കണികകളുടെ കാര്യത്തിൽ കണികകളും പ്രതികണികകളും ഒന്നുതന്നെയാണ്‌) പ്രതികണികകൾകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ പ്രതിമനുഷ്യരും പ്രതിലോകങ്ങൾ തന്നെയും ഉണ്ടായിരിക്കാം. പക്ഷെ നിങ്ങൾ നിങ്ങളുടെ പ്രതിവ്യക്‌തിയെ കണ്ടുമുട്ടുകയാണെങ്കിൽ ഹസ്‌തദാനം ചെയ്യാതിരിക്കുക! നിങ്ങൾ രണ്ടുപേരും ഒരു വലിയ പ്രകാശത്തോടുകൂടി അപ്രത്യക്ഷമാവും! എന്തുകൊണ്ടാണ്‌ നമുക്കു ചുറ്റും പ്രതികണികകളേക്കാൾ വളരെയധികം കണികകളുളളത്‌ എന്ന ചോദ്യം അതീവ പ്രാധാന്യമുളളതാണ്‌. അടുത്ത അദ്ധ്യായത്തിൽ വീണ്ടും ഞാൻ അതിലേക്ക്‌ തിരിച്ചുവരാം.

ഊർജ്ജകണബലതന്ത്രത്തിൽ ദ്രവ്യ കണികകൾക്കിടയിലുളള ശക്‌തികൾ അഥവാ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ 0,1,2 എന്നീ പൂർണ്ണ സംഖ്യാ ചക്രണമുളള കണികകൾ മൂലമാണ്‌. എന്താണ്‌ ഇവിടെ സംഭവിക്കുന്നത്‌ എന്നുവെച്ചാൽ, ഇലക്‌ട്രോൺ കാർക്ക്‌ എന്നിവപോലെയുളള ദ്രവ്യകണികകൾ ഒരു ബലവാഹിയായ കണിക പുറത്തുവിടുന്നു. ഇതുകൊണ്ടുണ്ടാവുന്ന പിൻതളളൽ ദ്രവ്യകണികയുടെ വേഗത മാറ്റുന്നു. ഈ ബലവാഹിയായ കണിക മറ്റൊരു ദ്രവ്യകണികയുമായി കൂട്ടിമുട്ടി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ കൂട്ടിമുട്ടൽ രണ്ടാമത്തെ കണികയുടെ വേഗത മാറ്റുന്നു. ഈ രണ്ട്‌ ദ്രവ്യ കണികകൾ തമ്മിൽ ഒരു ശക്‌തി പ്രവർത്തിക്കുന്നതുപോലെ ബലവാഹക കണികകൾ വ്യാവർത്തനതത്വം അനുസരിക്കുന്നില്ല എന്നതു അവയുടെ ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷതയാണ്‌. അങ്ങോട്ടുമിങ്ങോട്ടും കൈമാറപ്പെടുന്ന അവയുടെ എണ്ണത്തിന്‌ യാതൊരു പരിധിയുമില്ല, അതിനാൽ അവക്ക്‌ ശക്‌തമായ ബലം ഉല്‌പാദിക്കുവാൻ കഴിയുമെന്നാണ്‌ ഇതിനർത്ഥം എന്നാൽ ഈ ബലവാഹക കണികകൾക്ക്‌ ഉയർന്ന പിണ്ഡമുണ്ടെങ്കിൽ വലിയ ദൂരത്തേക്ക്‌ അവയെ കൈമാറുക ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും. മറിച്ച്‌, അവക്ക്‌ അവയുടേതായ പിണ്ഡമില്ലെങ്കിൽ അവ മൂലമുളള ബലത്തിന്‌ വിദൂരവ്യാപ്‌തിയുണ്ടായിരിക്കും. ദ്രവ്യകണികകൾ കൈമാറുന്ന ബലവാഹക കണികകളെ ‘മായികകണികകൾ’ എന്നു പറയുന്നു. കാരണം, അവയെ ‘യഥാർത്ഥ’ കണികകളെപ്പോലെ യന്ത്രത്തിന്റെ സഹായത്താൽ നേരിട്ട്‌ കണ്ടെത്താനാവുകയില്ല. എന്നാൽ അവയുണ്ടെന്ന്‌ നമുക്കു അറിയാം. കാരണം, അവയുടെ പ്രഭാവം അളക്കാവുന്നതാണ്‌ഃ അവ ദ്രവ്യകണികകൾ തമ്മിൽ ബലം സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ 0,1,2 എന്നീ ഭ്രമണങ്ങളുളള കണികകൾ യഥാർത്ഥ കണികളായും നിലനിൽക്കുന്നു. അപ്പോൾ അവയെ നേരിട്ട്‌ കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയും. അപ്പോഴാണ്‌ അവ ക്ലാസ്സിക്കൽ ഭൗതിക ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞ്ഞർ തരംഗങ്ങൾ എന്നു വിളിക്കുന്ന അവസ്‌ഥയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത്‌, പ്രകാശതരംഗങ്ങൾ, ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ എന്നിവയെല്ലാം പോലെ. ചിലപ്പോൾ മായികകണികകൾ കൈമാറിക്കൊണ്ട്‌ ദ്രവ്യകണികകൾ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തുമ്പോൾ ഇവ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടാറുണ്ട്‌. (ഉദാഹരണത്തിന്‌, രണ്ട്‌ ഇലക്‌ട്രോണുകൾക്കിടയിലുളള വികർഷണശക്‌തി, ഒരിക്കലും നേരിട്ട്‌ കണ്ടുപിടിക്കാനാവാത്ത മായിക ഫോട്ടോണുകളുടെ കൈമാറ്റം കാരണമാണ്‌. പക്ഷെ ഒരു ഇലക്‌ട്രോൺ മറ്റൊന്നിനെ കടന്നുപോവുകയാണെങ്കിൽ യഥാർത്ഥ ഫോട്ടോണുകൾ പുറത്തു വിടാവുന്നതാണ്‌; അതിനെ നാം പ്രകാശതരംഗങ്ങളായി കാണുന്നു.)

ബലവാഹക കണികകളെ, അവയുടെ ബലത്തിന്റെ രൂക്ഷതയും അവ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന കണികകളുടെ തരവുമനുസരിച്ച്‌ നാലു വിഭാഗങ്ങളായി തരം തിരിക്കാം. ഈ വിഭജനം മനുഷ്യസൃഷ്‌ടി മാത്രമാണെന്ന്‌ ഇവിടെ പ്രത്യേകം എടുത്തു പറയേണ്ടതുണ്ട്‌. ഇത്‌ ഭാഗിക സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ സൗകര്യപ്രദമായേക്കമെന്നല്ലാതെ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ അതിന്‌ സാധുതയില്ല. മിക്ക ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞ്ഞന്മാരും, അന്തിമമായി ഈ നാല്‌ ശക്‌തികളും ഒരേ ശക്‌തിയുടെ വിവിധ വശങ്ങളാണെന്നു തെളിയിക്കുന്ന ഒരു ഏകീകൃത സിദ്ധാന്തം കണ്ടെത്തുമെന്നുളള പ്രതീക്ഷയിലാണ്‌. തീർച്ചയായും, ഇതാണ്‌ ഇന്ന്‌ ഭൗതികശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ പരമമായ ലക്ഷ്യമെന്ന്‌ പലരും പറയും. ഈ അടുത്തകാലത്ത്‌, നാല്‌ ശക്‌തികളിൽ മൂന്നെണ്ണവും ഏകോപിപ്പിക്കുവാൻ ചില വിജയകരമായ ശ്രമങ്ങൾ നടന്നിരുന്നു. അവയെപ്പറ്റി ഈ അദ്ധ്യായത്തിൽ ഞാൻ പ്രതിപാദിക്കാം. അവശേഷിക്കുന്ന വിഭാഗമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തേയും ഏകോപിപ്പിക്കുന്ന പ്രശ്‌നം മറ്റൊരു അദ്ധ്യായത്തിലേക്ക്‌ മാറ്റിവെക്കുകയാണ്‌.

Previous Next

സ്‌റ്റീഫൻ ഹോക്കിങ്ങ്‌




Puzha Magazine| Non-Resident Keralite| Puzha Kids| Folk Arts and Culture| Classics| Astrology| Obituaries| Matrimonial| Classifieds| Business Links| Audio Station| Responses| Your Articles| Malayalam Mail| Archives| Downloads
Disclaimer and Legal Notice

Copyright  1999-2007 Puzha.com
All rights reserved.