அணு எதிர்துகள் ஆய்வில் புதிய கண்டுபிடிப்பு

ஏனெனில், பள்ளிகளில் அணு பற்றி படித்த பின்னர் அது தொடர்பான மேலதிக செய்திகள் என்றால் உலகின் பல இடங்களில் நிகழ்ந்த அணு ஆயுதப் போர்கள் மற்றும் அணு மின் நிலையங்களின் மூலம் நமக்குக் கிடைக்கும் மின்சாரமும் தான் நம் நினைவுக்கு வரும்.

அணு பற்றிய நவீன ஆய்வுகள் மற்றும் அணு ஆயுதங்கள் இல்லாத 12-ம் நூற்றாண்டுக்கு முன்பே நம் அன்பிற்கினிய அவ்வையார் ‘அணுவைத் துளைத்தேழ் கடலைப்புகட்டி குறுகத் தரித்த குறள்’ என்று ஐயன் திருவள்ளுவரின் திருக்குறளைப் புகழ்ந்து பாடியிருக்கிறார் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

ஒரு மீட்டரில் ஆயிரம் கோடியில் இரு பங்கு இருக்கும் ஒரு அணுவைத் துளைத்து அதனுள்ளே ஏழு கடல் நீரையும் பாய்ச்சி, மேலும் அது அளவில் குறுகும் வண்ணம் சற்றுத் தறித்து வைத்தது போன்றதாம் திருக்குறள் பாடல் என்கிறார் அவ்வையார்.

கடந்த சில நூற்றாண்டுகளாக மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆய்வுகளில், நமக்குத் தெரிந்த ஒவ்வொரு தனிமமும் பலகோடி அணுக்களால் ஆனவை என்றும், ஒவ்வொரு அணுவிலும் புரோட்டான், எலக்ட்ரான் மற்றும் நியூட்ரான்கள் உள்ளிட்ட பல அணு உட் துகள் அல்லது அணுவகத்துகள்கள் உள்ளன என்றும் கண்டறியப்பட்டு அவை தொடர்பான ஆழமான புரிதலுக்கான மேலதிக ஆய்வுகள் தொடர்கின்றன.

நம் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ‘பொருள்’ (அல்லது பொருட்கள்) அணுக்களால் ஆனவை என்பது சில நூற்றாண்டுகளாய் நமக்குத் தெரிந்த இயற்பியல் தகவல். ஒரு பொருள் அல்லது பொருட்களுக்கு எதிர்மறையான பண்புகள் கொண்ட எதிர்பொருட்கள் நம் பிரபஞ்சத்தில் இருக்கின்றன என்பதும், பெருவெடிப்பில் பிரபஞ்சம் தோன்றியபோது பொருட்களும், எதிர்பொருட்களும் ஒரே சமயத்தில் தோன்றின என்பதும் கடந்த ஒரு நூற்றாண்டு காலத்துக்கு சற்று முன்னர் முதல் இயற்பியல் கருதுகோள்களில் உள்ள கூற்றாகும்.

‘பொருள்’ (Matter) என்றால் அதில் அணுக்கள் இருக்கும், அவற்றுள் புரோட்டான் (proton), எலக்ட்ரான் (electron) மற்றும் நியூட்ரான் (neutron) உள்ளிட்ட அணுஉட்துகள்கள் எல்லாம் இருக்கும் என்பதும் நமக்குத் தெரிந்த செய்திதான். ஆனால், அதென்ன எதிர்ப்பொருள்? அது எப்படி இருக்கும்?

‘எதிர்ப்பொருள்’ (Antimatter) என்பது பொருளுக்கு அப் படியே நேர்மாறானது. அதாவது, பொருட்களில் புரோட்டான், எலக்ட்ரான் மற்றும் நியூட்ரான் இருக்கும் இடத்தில், எதிர்ப்பொருளில் ஆன்டி புரோட்டான் (antiproton). பாசிட்ரான் (positron) மற்றும் ஆன்டி நியூட்ரான் (antineutron) ஆகிய, நேர்எதிர் பண்பு கொண்ட, அணுவுட்துகள்கள் இருக்கும் என்று கூறப்படுகிறது. மேலும் முக்கியமாக, பொருளும் எதிர்ப்பொருள் சந்தித்துக்கொண்டால் ஒன்றையொன்று அழித்துவிடும் என்பதும் இங்கு கவனிக்கத்தக்கது. ஆனால், எதிர்ப்பொருளும் தொடர்பான சில அடிப்படைத் தகவல்கள் தவிர்த்த மேலதிகத் தகவல் எதுவும் தற்போது வரை தெரியவில்லை. ஏனெனில், எதிர்ப்பொருளை சோதனைக்கூடத்தில் ஆய்வு செய்வது என்பது அவ்வளவு எளிதான காரியமல்ல.

இந்தநிலையில் உலகில் முதல் முறையாக, சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள ஐரோப்பிய அணு ஆய்வு நிறுவனத்தைச் (European Organization for Nuclear Research (CERN) சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள் ஹைட்ரஜன் வாயுவின் எதிர்ப்பொருளை ஒரு பிரத்யேகமான லேசரின் உதவியுடன் குளிர்வித்திருக்கிறார்கள். இதன்மூலம் எதிர்ப்பொருள் மீதான மேலதிக ஆய்வுகளை மேற்கொண்டு அதுகுறித்த பல புதிய தகவல்கள் மற்றும் அறிவியல் உண்மைகளை கண்டறிய முடியும் என்பது இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.

முக்கியமாக, ஆல்பா அல்லது ஆன்டி ஹைட்ரஜன் லேசர் பிசிக்ஸ் அப்பாரட்டஸ் (Antihydrogen Laser Physics Apparatus, ALPHA) எனும் ஒரு லேசர் கருவியின் உதவியுடன் ஆன்டி புரோட்டான்களை பாசிட்ரான்களுடன் ஒன்றிணைத்து ஆன்டி ஹைட்ரஜன் அணுக்களை உற்பத்தி செய்தனர். அதனைத் தொடர்ந்து, நூற்றுக்கணக்கான ஆன்டி ஹைட்ரஜன் அணுக்களை காந்தத்தின் உதவியுடன் ஒரு வெற்றிடத்தில் அடைத்து லேசர் பல்ஸ்கள் மூலமாக ஒன்றாக இணைத்தனர்.

அதன் காரணமாக நிகழ்ந்த லைமேன்-ஆல்பா ட்ரான்சிஷன் (Lyman-alpha transition) எனும் இயற்பியல் வினை மூலமாகவே ஆன்டி ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் குளிர்விக்கப்பட்டன என்கிறார் ஆய்வாளர் தகாமாசா மோமோஸ். எந்த ஒரு தனிமத்தின் எதிர்ப்பொருளை குளிர்விப்பதன் மூலம் அதனை முழுமையாக ஆய்வு செய்ய முடியுமென்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

ஆக மொத்தத்தில், குளிர்விக்கப்பட்ட எதிர்ப்பொருளை ஆய்வு செய்வதன் மூலமாக பெருவெடிப்பில் தோன்றிய பிரபஞ்சத்தில் சரி சமமாக இருந்ததாகக் கருதப்படும் பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருள் ஆகியவை, அதன் பிறகான காலங்கள் முதல் இன்றுவரை ‘பொருள் மிக அதிகமான அளவிலும், எதிர்ப்பொருள் மிகவும் குறைவாகவும்’ குறைந்துபோனதற்கான காரணம் மற்றும் புவி ஈர்ப்பு விசையும் எதிர்ப்பொருளும் சந்திக்கும்போது எந்த வகையான இயற்பியல் நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன உள்ளிட்ட பல இயற்பியல்-பிரபஞ்ச மர்மங்கள் விளங்கக்கூடும் என்கின்றனர் விஞ்ஞானிகள்.