இயற்பியலில் வழக்கத்திற்கு மாறான வேகம் குறித்த ஆராய்ச்சியின் விளைவாக இந்தக் கண்டுபிடிப்பு வெளியாகியுள்ளது.

 

ஏற்கெனவே பூமியை நான்கு சக்திகள் ஆட்டிப்படைப்பதாக நம்பப்பட்டு வரும் நிலையில், சிகாகோ அருகே செயல்படும் ஃபெர்மிலாப்பை சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், இயற்கையின் இன்னொரு புதிய சக்தி இருப்பதாக நம்பத் தொடங்கியுள்ளனர்.

 

துணை அணு இயற்பியலின் தற்போதைய கோட்பாட்டால் கணிக்கப்பட்டுள்ள வழியில் மியூயான்கள் எனப்படும் துணை அணுத் துகள்கள் செயல்படவில்லை என்பதற்கான கூடுதல் ஆதாரங்களை அவர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர்.

 

அறியப்படாத சக்தி ஒன்று மியூயான்களில் செயல்படக்கூடும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர்.

 

விஞ்ஞானிகளின் இந்த முடிவுகளை உறுதிப்படுத்த கூடுதல் தரவுகள் தேவைப்படும். ஆனால் அவை கிடைத்துவிட்டால், அது இயற்பியலில் ஒரு புரட்சியின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கும்.

 

ஒவ்வொரு நாளும் நாம் எதிர்கொள்ளும் அனைத்து சக்திகளையும் நான்கு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். ஈர்ப்புவிசை, மின்காந்தவியல், வலுவான மற்றும் பலவீனமான விசை. இந்த நான்கு அடிப்படை சக்திகள் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து பொருட்களும், துகள்களும் எவ்வாறு ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை நிர்வகிக்கின்றன.

 

இயற்பியலில் புதிய புரட்சிக்கான தொடக்கமாக இந்தக் கண்டுபிடிப்பு இருக்குமா?

ஃபெர்மிலாப் என்ற அமெரிக்க அரசுக்குச் சொந்தமான சோதனைக் கூடத்தில் இந்தப் புதிய கண்டுபிடிப்பு நிகழ்ந்துள்ளது. 2021இல் அறிவிக்கப்பட்ட முடிவுகளின் அடிப்படையில் இந்தப் புதிய கண்டுபிடிப்பு குறித்து அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் ஃபெர்மிலாப் குழு முதலில் இயற்கையின் ஐந்தாவது சக்தியின் சாத்தியத்தைப் பரிந்துரைத்தது.

 

அப்போதிருந்து, ஆராய்ச்சி குழு அதிக தரவுகளைச் சேகரித்து, அவற்றின் அளவீடுகளின் நிச்சயமற்ற தன்மையை இரண்டு மடங்கு குறைத்து, உண்மைகளை வெளிப்படுத்தியுள்ளது என்று ஃபெர்மிலாபின் மூத்த விஞ்ஞானி டாக்டர் பிரெண்டன் கேசி கூறுகிறார்.

"நாங்கள் உண்மையில் புதிய ஒரு விஷயம் குறித்து ஆய்வு செய்து வருகிறோம். அளவீடுகளை இதுவரை கண்டிராததைவிட சிறந்த முறையில், துல்லியமாக நாங்கள் தீர்மானிக்கிறோம்," என்கிறார் அவர்.

 

'ஜி மைனஸ் டூ (g-2)' என்ற கவர்ச்சியான பெயருடன் ஒரு பரிசோதனையில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் 15 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட வளையத்தைச் சுற்றி மியூயான்கள் எனப்படும் துணை அணுத் துகள்களை வேகமாகப் பயணிக்க வைக்கின்றனர். அங்கு அவை ஒளியின் வேகத்தில் சுமார் 1,000 முறை சுழற்றப்படுகின்றன.

 

ஆனால், இயற்கையின் ஒரு புதிய சக்தியின் ஆதிக்கம் காரணமாக, வழக்கமான முறை என்று அழைக்கப்படும் தற்போதைய கோட்பாட்டால் விளக்க முடியாத அளவுக்கு அவை செயல்படலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.

 

இந்த நம்பிக்கைக்கான ஆதாரங்கள் வலுவானவை என்றாலும், ஃபெர்மிலாப் விஞ்ஞானிகள் குழு இதுவரை போதுமான அளவுக்கு உறுதியான ஆதாரம் கிடைக்கவில்லை என்கின்றனர்.

 

ஆனால், அதை இனிமேல் பெறமுடியும் என்று அவர்கள் நம்புகின்றனர். இருப்பினும், கோட்பாட்டு இயற்பியலின் வளர்ச்சி காரணமாக மியூயான்களில் வழக்கத்திற்கு மாறான செயல்பாட்டின் அளவு என்னவாக இருக்க வேண்டும் என்று நிலையான மாதிரி கூறுகிறது என்பதில் நிச்சயமற்ற தன்மை அதிகரித்துள்ளது.

 

சுருக்கமாகச் சொன்னால், இந்த சோதனை, இயற்பியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட முன்னோக்கிய நகர்வை, ஒரு புரட்சிக்கான தொடக்கத்தை அளித்துள்ளது.

 

சிகாகோ நகருக்கு அருகில் 2,700 ஹெக்டேர் பரப்பளவில் அமைந்துள்ள ஃபெர்மிலாப் அமெரிக்காவின் முதன்மையான துகள் இயற்பியல் ஆய்வகமாகும்.

 

இயற்பியல் கோட்பாடு, ஆராய்ச்சி நடைமுறைக்கு இடையிலான இறுதி மோதல்

விஞ்ஞானிகள் தமது இலக்கை அடைய தங்களுக்குத் தேவையான தரவுகள் கிடைக்கும் என்றும், இயற்பியல் கோட்பாட்டின் நிச்சயமற்ற தன்மை இரண்டு ஆண்டுகளில் போதுமான அளவுக்குக் குறைந்துவிடும் என்றும் நம்புகிறார்கள். ஐரோப்பாவின் லார்ஜ் ஹார்டன் கொலைடர் (Large Hadron Collider -LHC) என்ற ஒரு போட்டி ஆராய்ச்சிக் குழுவினரும் இந்த ஆராய்ச்சியில் முந்திச் செல்ல முயன்று வருகின்றனர்.

 

லண்டனின் இம்பீரியல் கல்லூரியைச் சேர்ந்த டாக்டர் மிதேஷ் படேல், வழக்கமான நடைமுறைகளில் உள்ள குறைபாடுகளைக் கண்டறியும் முயற்சியில் எல்.ஹெச்.சியின் ஆயிரக்கணக்கான இயற்பியலாளர்களில் ஒருவராக உள்ளார்.

 

அவர் பிபிசியிடம் பேசியபோது, நிலையான மாதிரிக்கு முரணான சோதனை முடிவுகளை முதலில் கண்டறிவது இயற்பியலில் எல்லா நேர முன்னேற்றங்களில் ஒன்றாக இருக்கும் என்று கூறினார்.

 

"வழக்கமான நடைமுறை கணிப்புகளுடன் உடன்படாத நடத்தையை அளவிடுவது நுண்துகள் இயற்பியலின் முக்கியப் புள்ளியாகும். இது 50 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக அனைத்து சோதனைகளையும் தாங்கி நிற்பதால், நமது புரிதலில் ஒரு புரட்சிக்கான தொடக்கமாக இருக்கும்."

 

புதிய துகள்கள் அல்லது சக்திகளைக் கண்டறியக்கூடிய கோட்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி நடைமுறைக்கு இடையிலான "இறுதி மோதலாக" இனிமேல் கிடைக்கவுள்ள முடிவுகள் இருக்கும் என்று ஃபெர்மிலாப் கூறுகிறது.

 

ஐரோப்பாவில் உள்ள லார்ஜ் ஹாட்ரான் கொலைடர் விஞ்ஞானிகளும் வழக்கத்திற்கு மாறான நடைமுறைகளைகளைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான ஆராய்ச்சிகளை மிக வேகமாக மேற்கொண்டு வருகின்றனர்.

 

ஆராய்ச்சியில் கண்டறியப்பட்டது என்ன?

வழக்கமான நடைமுறை என்றால் என்ன, அதற்கு மாறாகச் செயல்படுபவை குறித்த சோதனை முடிவுகளைப் பெறுவது ஏன் இவ்வளவு பெரிய விஷயமாகக் கருதப்படுகிறது?

 

நம்மைச் சுற்றிலும் விரிந்து பரந்து கிடக்கும் உலகில் உள்ள அனைத்தும் அணுக்களால் ஆனவை. அவை கண்களுக்கே தெரியாத மிக நுண்ணிய துகள்களிலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன. இவை ஒன்றுக்கொன்று செயல்பட்டு இயற்கையின் நான்கு சக்திகளை உருவாக்குகின்றன.

 

அதாவது மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் (மின்காந்தம்), இரண்டு வகையான அணு ஆற்றல்கள் மற்றும் ஈர்ப்பு விசையை இந்த நுண்துகள்கள் உருவாக்குகின்றன.

 

அவற்றின் நடத்தை வழக்கமான நடைமுறையாகவே எப்போதும் உள்ளது என்பது மட்டுமல்ல, ஐம்பது ஆண்டுகளாக நடைபெற்ற சோதனைகளில் அவற்றின் நடைமுறைகளில் எந்த மாற்றமும் இல்லாமல் கச்சிதமாக செயல்பட்டுவருகின்றன.

 

மியூயான்களும் எலக்ட்ரான்களைப் போலவே அணுக்களை சுற்றிவருகின்றன. இருப்பினும் அவை எலக்ட்ரான்களைவிட 200 மடங்கு பெரியவை.

 

ஆனால், இந்தப் பரிசோதனையில் அவை சக்திவாய்ந்த கடத்திகளைப் பயன்படுத்தி வழக்கத்துக்கு மாறாகச் செயல்பட வைக்கப்பட்டன.

 

வழக்கமான நடைமுறையைத் தாண்டி, மியூயான்கள் மிக வேகமாக முறையற்ற செயல்பாடுகளைக் காட்டியது இந்த ஆராய்ச்சியில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

 

இந்த ஆராய்ச்சிக் குழுவின் முன்னணி ஆராய்ச்சியாளர்களில் ஒருவரான லிவர்பூல் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் கிராசியானோ வெனான்சோனி, பிபிசியிடம் பேசியபோது, இதுபோன்ற வழக்கத்துக்கு மாறான நிகழ்வு என்பது இதுவரை கண்டறியப்படாத புதிய சக்தியால் ஏற்பட்டிருக்கக்கூடும் என்று கூறினார்.

 

"இதுவரை நமக்குத் தெரிந்திராத வேறொரு சக்தி இருக்கக்கூடும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம். அது வித்தியாசமானது. அதை நாங்கள் 'ஐந்தாவது சக்தி' என்று அழைக்கிறோம்.

 

"இது வித்தியாசமானது. இதுவரை நமக்குத் தெரியாத ஒன்று, ஆனால் அது முக்கியமானதாக இருக்க வேண்டும். ஏனென்றால் அது இந்த பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி புதிதாக ஒரு செய்தியைக் கூறுகிறது."

 

இந்த நம்பிக்கை உறுதி செய்யப்பட்டால், ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாடுகளுக்குப் பிறகு, நூறு ஆண்டுகளில் கிடைத்த மிகப்பெரிய அறிவியல் கண்டுபிடிப்பில் ஒன்றாக இது இருக்கும். ஏனென்றால், ஐந்தாவது விசை மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய எந்தத் துகள்களும் ஏற்கெனவே நாம் அறிந்த துகள் இயற்பியலின் வழக்கமான நடைமுறைகளுடன் ஒத்துப்போகும் வகையில் இருக்காது.

 

"வழக்கமான நடைமுறைக்கு அப்பாற்பட்ட இயற்பியல்" என்று ஏன் இதைக் கருதவேண்டும் என்பதை விஞ்ஞானிகள் நன்கு அறிவார்கள். ஏனெனில் தற்போதைய கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில், விண்வெளியில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவனிக்கும் பல விஷயங்களை விளக்க முடியாது.

 

பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கிய பெருவெடிப்பிற்குப் பிறகு விண்மீன் திரள்கள் விரிவடைவதைக் காட்டிலும் வேகத்தைத் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகின்றன. இந்த வேகம், இருண்ட ஆற்றல் எனப்படும் அறியப்படாத சக்தியால் முடுக்கிவிடப்படுவதாக விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்.

 

விண்மீன் திரள்களும், அவை எவ்வளவு வேகமாகச் சுழல வேண்டும் என நாம் அறிந்துவைத்துள்ளதைவிட வேகமாகச் சுழல்கின்றன. கருந்துளை என்று அழைக்கப்படும் கண்ணுக்குத் தெரியாத இருண்ட பகுதியில் இருக்கும் துகள்கள் இதற்குக் காரணம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

 

ஃபெர்மிலாப் எனப்படும் சோதனைக்கூடத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்ட இந்த ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் ஜர்னல் பிசிகல் ரிவியூ லெட்டர்ஸில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.