நம்மைச் சுற்றி மர்மமான 'பேய்' துகள்கள் (Ghost particles) உள்ளதாகவும், இந்த பிரபஞ்சத்தின் உண்மைத் தன்மை பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்த அவை உதவும் என்றும் சில இயற்பியலாளர்கள் நீண்ட காலமாக நம்பி வந்தனர்.

 

அத்தகைய பேய் துகள்கள் நிஜமாகவே இருக்கிறதா இல்லையா என்பதை நிரூபிக்க ஒரு வழியைக் கண்டுபிடித்துவிட்டதாக கூறுகிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

 

ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (சிஇஆர்என்- CERN) அந்த துகள்களுக்கான ஆதாரங்களைக் கண்டறிய ஒரு புதிய சோதனைக்கு ஒப்புதல் அளித்துள்ளது.

 

இதுபோன்ற துகள்களைக் கண்டறிய தற்போது பயன்பாட்டில் உள்ள கருவிகளை விட ஆயிரம் மடங்கு அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒரு புதிய கருவி இந்த சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும்.

 

அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் முக்கிய சாதனமான பெரிய ஆட்ரான் மோதல் கருவி (Large Hadron Collider- எல்.எச்.சி) துகள்களை ஒன்றோடொன்று மோதச் செய்யும். ஆனால் இந்த புதிய கருவி, துகள்களை ஒரு கடினமான மேற்பரப்பில் மோதச் செய்து அவற்றை நொறுக்கி விடும்.

 

இந்த பேய் துகள்கள் என்றால் என்ன, அவற்றைக் கண்டறிய ஒரு புதிய அணுகுமுறை ஏன் தேவைப்பட்டது என்பது குறித்து இந்தக் கட்டுரையில் விரிவாகக் காண்போம்.

 

துகள் இயற்பியலின் தற்போதைய கோட்பாடு ஒரு நிலையான மாதிரி என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன்படி, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்தும் 17 துகள்கள் கொண்ட குடும்பத்தால் ஆனது. எலக்ட்ரான் மற்றும் கடவுள் துகள் என்று அழைக்கப்படும் ஹிக்ஸ் போஸான் (Higgs boson) போன்ற நன்கு அறியப்பட்ட துகள்களும், அதிகம் அறியப்படாத சார்ம் குவார்க் (Charm quark), டவ் நியூட்ரினோ (Tau neutrino) மற்றும் குளுவான் (Gluon) போன்றவையும் இதில் அடக்கம்.

 

நமது உலகம், விண்வெளியில் நாம் பார்க்கும் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களின் உருவாக்கத்தில் பல நம்ப முடியாத சிறிய துகள்களின் பங்கு உள்ளது. மற்ற துகள்கள் இயற்கையின் சக்திகளில் முக்கிய பங்காற்றுகின்றன.

 

ஆனால் இதில் ஒரு சிக்கல் உள்ளது. வானியலாளர்கள் வானத்தில் உள்ள விஷயங்களைத் தொடர்ந்து கவனித்திருக்கிறார்கள். உதாரணமாக விண்மீன் திரள்கள் நகரும் விதம் போன்றவற்றை குறிப்பிடுகிறார்கள். இருப்பினும் நாம் கவனிக்கக் கூடிய அனைத்தும் பிரபஞ்சத்தின் ஐந்து சதவிகிதம் மட்டுமே என்று உறுதியாகக் கூறுகிறது.

 

சில பொருட்கள் அல்லது பிரபஞ்சத்தின் அனைத்தும் கூட, 'பேய்' அல்லது ‘ரகசிய’ துகள்களால் உருவானவையாக இருக்கலாம். துகள் இயற்பியலின் நிலையான மாதிரி கூறும் 17 துகள்களைப் போல அந்த பேய் துகள்கள் இருக்கலாம் என்று கருதப்படுகிறது.

 

 

பேய் துகள்களை கண்டறிவது ஏன் கடினம்?

ஆனால் இவற்றை கண்டறிவது மிகவும் கடினம். ஏனென்றால் அவை நமக்குத் தெரிந்த இயற்பியல் உலகத்துடன் மிகவும் அரிதாகவே தொடர்பு கொள்கின்றன. பேய்களைப் போலவே, அவை எல்லாவற்றையும் நேரடியாகக் கடந்து செல்லும், மேலும் பூமியின் எந்த சாதனத்தாலும் அவற்றை கண்டறிய முடியாது.

 

ஆனால் கோட்பாடு என்னவென்றால், மிகவும் அரிதாக, நிலையான மாதிரி துகள்களைச் சிதைத்து உள்ளே நுழைந்துவிடும். அப்போது இவை அந்த சாதனங்களால் கண்டறியப்படலாம். துகள்களின் மோதல்களை பெரிதும் அதிகரிப்பதன் மூலம் இந்த சிதைவுகளைக் கண்டறியும் வாய்ப்புகளை அதிகரிக்கிறது புதிய கருவி.

 

பெரும்பாலான தற்போதைய சோதனைகளைப் போல, துகள்களை ஒன்றோடொன்று மோத விடுவதற்குப் பதிலாக, அந்தத் துகள்களை ஒரு கடினமான மேற்பரப்பில் மோத விட்டு, அவற்றை சிதைக்கும். இதன் பொருள் அனைத்து துகள்களும் சிறிது சிறிதாக உடைக்கப்படும்.

 

இந்தச் சோதனையானது "ரகசிய துகள்களைத் தேடுவதில் ஒரு புதிய சகாப்தத்தைக் குறிக்கிறது" என்று லண்டனின் இம்பீரியல் கல்லூரியின் பேராசிரியர் மற்றும் திட்டத்தின் தலைமையாளர் ஆண்ட்ரே கோலுட்வின் கூறினார்.

 

"துகள் இயற்பியலின் பல முக்கிய சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கான தனித்துவமான வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளது இந்தச் சோதனை. மேலும் இதற்கு முன் அறிந்திராத துகள்களைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான வாய்ப்பும் எங்களுக்கு உள்ளது" என்று அவர் கூறினார்.

 

 

பேய் துகள்களை பிடிக்க புதிய அணுகுமுறை

சாதாரண சோதனைகள் மூலம் பெரிய ஆட்ரான் மோதல் கருவியைப் பயன்படுத்தி, மோதலின் மையப் புள்ளியில் இருந்து ஒரு மீட்டர் வரை உள்ள புதிய துகள்களை மட்டுமே கண்டறிய முடியும்.

 

ஆனால் பேய்த் துகள்கள் சிதைந்து தங்களை வெளிப்படுத்துவதற்கு முன்பாகவே இந்த கருவிக்குத் தெரியாமல் நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர்கள் கூட பயணித்து விடும். எனவே இந்த புதிய சோதனையில் டிடெக்டர்கள் வெகு தொலைவில் வைக்கப்பட்டுள்ளன.

 

இம்பீரியல் கல்லூரியின் பேராசிரியர் மிதேஷ் படேல், “இந்த புதிய அணுகுமுறை புத்திசாலித்தனமானது” என்று விவரித்தார்.

 

"பரிசோதனையைப் பற்றி மிகவும் அட்டகாசமான விஷயம் என்னவென்றால், இந்த துகள்கள் நம் முன்னால் தான் உள்ளன, ஆனால் அவை தொடர்பு கொள்ளும் விதம் அல்லது அவை தொடர்பு கொள்ளாத விதம் காரணமாக அவற்றை ஒருபோதும் பார்க்க முடியவில்லை.

 

நாங்கள் ஆய்வாளர்கள். இந்த புதிய சோதனையில் சுவாரஸ்யமான ஒன்றைக் காண முடியும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம். எனவே, நாம் பொறுத்திருந்து பார்க்க வேண்டும்."

 

ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் உள்ள இயற்பியலாளர் டாக்டர் கிளாடியா அஹ்திடாவின் கூற்றுப்படி, நிறுவனத்தில் இருக்கும் வசதிகளுக்குள் இந்த சோதனை செய்யப்படும்.

 

"தற்போதுள்ள பாதாள சோதனை அறை, உள்கட்டமைப்பு வசதிகள் மற்றும் பகுதிகளை நாங்கள் பயன்படுத்துவோம். அதை முடிந்தவரை மீண்டும் பயன்படுத்த முயற்சிப்போம். எங்களிடம் இருக்கும் வசதிகள் இந்த பேய் துகள்களை தேடிப் பிடிக்க உதவும்" என்று கூறினார் அவர்.

 

2030இல் தொடங்கும் ‘பேய் துகள்களுக்கான’ தேடல்

இந்த புதிய கருவி மற்றும் சோதனை முறை அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் மற்ற அனைத்து சோதனை முறைகளுடன் இணைந்து இயங்கும். இதில் மிகப்பெரியது பெரிய ஆட்ரான் மோதல் கருவி ஆகும்.

 

அது 2008ஆம் ஆண்டில் ரூபாய் 40,000 கோடி ரூபாய் செலவில் கட்டமைக்கப்பட்டது. அப்போதிலிருந்து பிரபஞ்சத்தின் 95% பேய் துகள்களை தேடி வருகிறது. இதுவரை அந்த மாதிரித் துகள்கள் எதையும் கண்டுபிடிக்க வில்லை, எனவே இதை விட மூன்று மடங்கு பெரிய மற்றும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த இயந்திரத்தை உருவாக்க திட்டம் போடப்பட்டுள்ளது.

 

மற்றொரு எதிர்கால மோதல் கருவியின் பட்ஜெட் ஒரு லட்சத்து இரண்டாயிரம் கோடி ரூபாய் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அதன் திட்டமிடப்பட்ட தொடக்க தேதி 2040களின் இடையில் இருக்கும். இருப்பினும் அடுத்த முப்பது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு புதிய துகள்களைக் கண்டறிவதற்கான முழு திறன் அதற்கு இருக்காது என்று கூறப்படுகிறது.

 

இதற்கு நேர்மாறாக, இந்த புதிய சோதனையானது 2030இல் புதிய துகள்களைத் தேடத் தொடங்கும் என திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. மேலும் மற்ற மோதல் கருவிகளுடன் ஒப்பிடுகையில் பட்ஜெட் சுமார் நூறு மடங்கு மலிவானதாக இருக்கும்.

 

ரகசிய துகள்களைக் கண்டறிந்தால், அது இயற்பியலில் மிகப்பெரிய முன்னேற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் என்பதால் சாத்தியமான அனைத்து முறைகளையும் ஆராய, அனைத்து அணுகுமுறைகளும் தேவை என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.