വീണ്ടും കണികാ പരീക്ഷണങ്ങള്‍

സേണ്‍ വാര്‍ത്തകളില്‍ സ്ഥാനംപിടിക്കുകയാണ്. ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍  വീണ്ടും പ്രവര്‍ത്തനം ആരംഭിക്കുന്നു. 2013ല്‍ നവീകരണ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കായി അടച്ചിട്ട ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കണികാ ത്വരത്രമായ ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ 2015 മാര്‍ച്ചില്‍ കണികാ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ പുനരാരംഭിക്കുന്നത് ഇതുവരെ ഒരു കണികാ ത്വരത്രത്തിനും ആര്‍ജിക്കാന്‍ കഴിയാത്തത്ര ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജനിലയിലാകും. 13 TeV (ടെറാ ഇലക്ട്രോണ്‍ വോള്‍ട്ട്) എന്ന ഉന്നത ഊര്‍ജനിലയില്‍ കണികാസംഘട്ടനം നടത്താന്‍ ഇനി എല്‍എച്ച്സിക്കു കഴിയും. നവീകരണ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക് അടച്ചിടുമ്പോള്‍ ഈ ത്വരത്രത്തില്‍ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞ പരമാവധി ഊര്‍ജനിലയുടെ രണ്ടു മടങ്ങാണിത്.

2012 ജൂലൈയില്‍ ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍ എന്ന മൗലിക കണത്തിന്റെ അസ്തിത്വം തെളിയിക്കപ്പെട്ടത് എല്‍എച്ച്സിയില്‍ നടത്തിയ കണികാ സംഘട്ടനത്തെത്തുടര്‍ന്നാണ്. എല്‍എച്ച്സി ഇനി കൂടുതല്‍ ശക്തമാകും. അതിനര്‍ഥം ഹിഗ്സ് ബോസോണുകളെക്കാള്‍ ദുരൂഹമായ പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ തെളിയിക്കപ്പെടുമെന്നാണ്. മനുഷ്യന്‍ ഇന്നുവരെ നിര്‍മിച്ചതില്‍ ഏറ്റവും വലുതും സങ്കീര്‍ണവുമായ ശാസ്ത്രീയ ഉപകരണമാണ് യൂറോപ്യന്‍ ഓര്‍ഗനൈസേഷന്‍ ഫോര്‍ ന്യൂക്ലിയര്‍ റിസര്‍ച്ചിന്റെ (ഇഋഞച) നിയന്ത്രണത്തിലുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍. ജനീവയില്‍, സ്വിറ്റ്സര്‍ലന്‍ഡ്-ഫ്രാന്‍സ് അതിര്‍ത്തിയില്‍ ഭൂമിക്കടിയില്‍ 175 മീറ്റര്‍ ആഴത്തില്‍ 27 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവിലാണ് ഈ കണികാപരീക്ഷണശാല സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. കേവലപൂജ്യത്തിന് തൊട്ടടുത്താണ് (-271. 1 ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസ്) ഇതില്‍ കണികാപരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്നത്.

2015 മാര്‍ച്ചില്‍ പ്രവര്‍ത്തനം പുനരാരംഭിക്കുന്നത് 13 TeV ഊര്‍ജനിലയില്‍ രണ്ടു പ്രോട്ടോണ്‍ ധാരകളെ കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ചാകും. ഇതിനിടെ 2014 ജൂലൈയില്‍ എല്‍എച്ച്സിയില്‍ത്തന്നെയുളള സൂപ്പര്‍ പ്രോട്ടോണ്‍ സിങ്ക്രോട്രോണ്‍ എന്ന ആക്സിലറേറ്റര്‍ പ്രവര്‍ത്തനം ആരംഭിച്ചിരുന്നു. സെക്കന്‍ഡില്‍ 11,000 തവണ കണികാധാരകള്‍ തൊടുത്തുവിടാന്‍ ഈ ഉപകരണത്തിനു കഴിയും. അതും പ്രകാശവേഗത്തിന്റെ തൊട്ടടുത്ത്.ഒരു കണികാ ത്വരത്രത്തിന്റെ ശക്തി അളക്കുന്നതിനുള്ള യൂണിറ്റാണ് ടെറാ ഇലക്ട്രോണ്‍ വോള്‍ട്ട്. ആദ്യത്തെ രണ്ടു വര്‍ഷങ്ങളില്‍ 7ഠലഢ8ഠലഢ ഊര്‍ജ നിലയിലാണ് എല്‍എച്ച്സിയില്‍ കണികാ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിയത്. 10,000 അതിചാലക വൈദ്യുതകാന്തങ്ങള്‍ ഈ പരീക്ഷണശാലയിലുണ്ട്. കണികാപ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഈ കാന്തങ്ങളാണ്. 2015 മാര്‍ച്ചില്‍ പ്രവര്‍ത്തനം പുനരാരംഭിക്കുമ്പോള്‍ എല്‍എച്ച്സിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ശ്രദ്ധകേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് ശ്യാമദ്രവ്യ കണികകളെ തേടിയുള്ള അന്വേഷണങ്ങള്‍ക്കാണ്. ശ്യാമദ്രവ്യ കണികകളെ എല്‍എച്ച്സിയില്‍ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ സൂപ്പര്‍സിമട്രിപോലെയുള്ള ക്വാണ്ടം പരികല്‍പ്പനകള്‍ പൊളിച്ചെഴുതേണ്ടിവരും.

എല്‍എച്ച്സിയും കണികാ ത്വരത്രങ്ങളുംപ്രപഞ്ചപഠനത്തില്‍ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത കാര്യമാണ് കണികാ പരീക്ഷണങ്ങള്‍. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യനിമിഷങ്ങള്‍ പരീക്ഷണശാലയില്‍ പുനഃസൃഷ്ടിക്കുകയാണ് കണികാപരീക്ഷണത്തിലൂടെ ചെയ്യുന്നത്. അത്യുന്നത ഊഷ്മാവും സാന്ദ്രതയുമുള്ള ശൈശവപ്രപഞ്ചത്തെ ഒരു സാധാരണ പരീക്ഷണശാലയില്‍ പുനഃസൃഷ്ടിക്കാന്‍ സാധിക്കില്ല. ഇതിന് സവിശേഷമായി രൂപകല്‍പ്പനചെയ്ത ഉപകരണങ്ങളും സാങ്കേതിക മികവും ആവശ്യമാണ്. അത്തരം പരീക്ഷണശാലകളാണ് കണികാ ത്വരത്രങ്ങള്‍. 1931ല്‍ കലിഫോര്‍ണിയയിലെ ബെര്‍ക്ക്ലെയില്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഏണെസ്റ്റ് ലോറന്‍സാണ് ആദ്യത്തെ കണികാത്വരത്രം നിര്‍മിച്ചത്. ഇതിന്റെ ചുറ്റളവ് 30 സെമി. ആയിരുന്നു. ഇന്ന് യൂറോപ്പിലും അമേരിക്കയിലുമെല്ലാം നിരവധി കണികാപരീക്ഷണശാലകളുണ്ട്. ഇത്തരം കണികാ പരീക്ഷണശാലകളില്‍ ഏറ്റവും വലുതും ശക്തവുമായത് സേണിനു കീഴിലുള്ള ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറാണ്. 27 കിലോമീറ്ററാണ് ഇതിന്റെ ചുറ്റളവ്.

1998ലാണ് എല്‍എച്ച്സിയുടെ നിര്‍മാണം ആരംഭിച്ചത്. 2008ല്‍ നിര്‍മാണം അവസാനിച്ചപ്പോള്‍ അഞ്ച് ബില്യണ്‍ അമേരിക്കന്‍ ഡോളറാണ് ചെലവുവന്നത്. പരീക്ഷണശാലയുടെ നിര്‍മാണവും, കണികാപരീക്ഷണങ്ങള്‍ നിയന്ത്രിക്കുന്നതും യൂറോപ്യന്‍ ഓര്‍ഗനൈസേഷന്‍ ഫോര്‍ ന്യൂക്ലിയര്‍ റിസര്‍ച്ച് (സേണ്‍) ആണ്. കണികാഭൗതികത്തിലെ മാനകമാതൃകയിലെ (ടമേിറമൃറ ങീറലഹ) സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ പരീക്ഷിച്ചറിയുകയാണ് ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറില്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരമൊരു പരീക്ഷണത്തെത്തുടര്‍ന്നാണ് 2012 ജൂലൈ നാലിന് സൈദ്ധാന്തിക കണമായ ഹിഗ്സ് ബോസോണിന്റെ അസ്തിത്വം തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്. നൂറില്‍പ്പരം രാജ്യങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള പതിനായിരത്തിലേറെ ശാസ്ത്രജ്ഞരും എന്‍ജിനിയര്‍മാരും സേണിന് പിന്‍ബലമേകുന്നു. അതിനുപുറമെ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള നൂറുകണക്കിന് സര്‍വകലാശാലകളും ലബോറട്ടറികളും സേണുമായി ബന്ധപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കംപ്യൂട്ടര്‍ ഗ്രിഡ് സേണിനു സ്വന്തമാണ്. 35 രാജ്യങ്ങളിലായി 140 കംപ്യൂട്ടിങ് സെന്ററുകളാണ് ഈ ശൃംഖലയിലുള്ളത്. വര്‍ഷംതോറും നൂറുകണക്കിന് പിറ്റാബൈറ്റ്സ്  ഡാറ്റകളാണ് ഈ കംപ്യൂട്ടറുകള്‍ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത്. 2008 സെപ്തംബര്‍ 10ന് രണ്ടു പ്രോട്ടോണ്‍ ധാരകളെ കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ചാണ് എല്‍എച്ച്സി പ്രവര്‍ത്തനം തുടങ്ങിയത്. വൈദ്യുത കാന്തങ്ങളുടെ കാലിബറേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തകരാറു കാരണം ഒമ്പതു ദിവസങ്ങള്‍ക്കുശേഷം പ്രവര്‍ത്തനം നിര്‍ത്തിവച്ചു. 14 മാസങ്ങള്‍ക്കുശേഷം 2009 നവംബര്‍ 20നാണ് പരീക്ഷണങ്ങള്‍ പുനരാരംഭിച്ചത്.പിണ്ഡവും, പ്രതിപ്രവര്‍ത്തന ശേഷിയും കൂടുതലുള്ള ഹാഡ്രോണുകള്‍ എന്ന സൂക്ഷ്മ കണികകളുടെ സംഘട്ടനമാണ് എല്‍എച്ച്സിയില്‍ നടത്തുന്നത്. പ്രോട്ടോണുകള്‍ ഹാഡ്രോണുകളാണ്. ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറുകള്‍ വര്‍ത്തുളാകാരമാകും . എന്നാല്‍, ഇലക്ട്രോണ്‍-പോസിട്രോണ്‍ സംഘട്ടനം നടത്തുന്ന ത്വരത്രങ്ങള്‍ നേര്‍രേഖാ രൂപത്തിലുള്ളവയാണ് . ഉടന്‍ നിര്‍മാണം ആരംഭിക്കുന്ന ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ ലീനിയര്‍ കൊളൈഡര്‍ ഇത്തരത്തില്‍പ്പെട്ടതാണ്. 31 കിലോമീറ്റര്‍ ദൈര്‍ഘ്യമുണ്ടിതിന്.

1980കളില്‍ 87 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവുള്ള ഒരു ഭീമന്‍ കണികാത്വരത്രത്തിന്റെ നിര്‍മാണം അമേരിക്കയില്‍ ആരംഭിച്ചിരുന്നു. രണ്ടു ബില്യണ്‍ ഡോളര്‍ ചെലവഴിച്ചെങ്കിലും സാമ്പത്തികമാന്ദ്യത്തെത്തുടര്‍ന്ന് സൂപ്പര്‍ കണ്ടക്ടിങ് സൂപ്പര്‍ കൊളൈഡര്‍ എന്ന ഈ ഭീമന്‍ കണികാത്വരത്രത്തിന്റെ നിര്‍മാണം പാതിവഴിയില്‍ ഉപേക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു. ടണല്‍ നിര്‍മാണത്തിന്റെ മുന്നിലൊന്നു ഭാഗവും പൂര്‍ത്തിയായ ഘട്ടത്തിലാണ് പദ്ധതി ഉപേക്ഷിച്ചത്.ഇതിനിടെ വിഖ്യാത ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിങ് കണികാ പരീക്ഷണങ്ങളെ എതിര്‍ത്ത് രംഗത്തുവന്നിരുന്നു. ഉന്നത ഊര്‍ജനിലയില്‍ നടത്തുന്ന കണികാപരീക്ഷണങ്ങള്‍ ശൂന്യതാ നാശനമെന്ന (ഢമരൗൗാ ഉലരമ്യ) പ്രതിഭാസത്തിനു കാരണമാകുമെന്നും പ്രകാശവേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു ശൂന്യസ്ഥലം ഭൂമിയെ ഒട്ടാകെ വിഴുങ്ങിക്കളയുമെന്നുമാണ് അദ്ദേഹം പ്രവചിച്ചത്. എന്നാല്‍, ഹോക്കിങ് പ്രവചിച്ച പ്രതിഭാസം നടക്കണമെങ്കില്‍ ഭൂമിയുടെ ചുറ്റളവുള്ള ഒരു കണികാത്വരത്രം നിര്‍മിക്കണം. അതു നിര്‍മിച്ചാല്‍പോലും ശൂന്യതാനാശനം സംഭവിക്കുന്നതിന് തക്ക ഊര്‍ജനില സൃഷ്ടിക്കാന്‍ ഇന്നത്തെ സാങ്കേതികവിദ്യയില്‍ സാധിക്കില്ല. ഹോക്കിങ്ങിന്റെ പ്രവചനം ശാസ്ത്രലോകം തള്ളിക്കളയുകയാണുണ്ടായത്.