പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സമമിതി തേടി... ജൂലൈ 26ന് വിട പറഞ്ഞ സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗിനെക്കുറിച്ച്

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യ നിമിഷങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള സുപ്രധാന ആശയങ്ങള്‍ ലോകത്തിനു നല്‍കിയ സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗിനെക്കുറിച്ച്
സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ്
സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ്

''സെപ്റ്റംബറില്‍ എല്ലാ ചൊവ്വാഴ്ചയും വ്യാഴാഴ്ചയും ക്ലാസ്സുകള്‍ നല്‍കുന്നുണ്ട്. ആ ദിവസങ്ങളില്‍ രാവിലെ പതിനൊന്നിനു വന്നാല്‍ അല്പനേരം ചര്‍ച്ചചെയ്യാം'' എന്ന് പ്രൊഫ. സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് 2018-ല്‍ എന്റെ ഇമെയിലിനുള്ള മറുപടി നല്‍കി. സേണ്‍ കണികാ പരീക്ഷണശാലയില്‍ ഹിഗ്ഗ്സ് ബോസോണ്‍ സ്ഥിരീകരിച്ചതിനെ തുടര്‍ന്നുണ്ടായ മുന്നേറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചറിയാന്‍ അതിയായ താല്പര്യം മുന്‍നിര്‍ത്തി ഇമെയില്‍ വഴിയുള്ള ചര്‍ച്ചകള്‍ക്ക് ശ്രമിച്ചുവെങ്കിലും അദ്ദേഹത്തിന്റെ സമയക്കുറവുമൂലം പലതവണ മാറ്റിവച്ചു. ഒടുവില്‍ ടെക്സാസില്‍ വന്നാല്‍ കാണാം എന്നു വാഗ്ദാനം. ആ സന്ദര്‍ശനം നടന്നില്ല. 2018-ലെ പ്രളയത്തിന്റെ ആഘാതം മൂലം യാത്ര ഒഴിവാക്കുകയായിരുന്നു. മഹാമാരി പടര്‍ന്നതുകാരണം പിന്നീട് യാത്രകള്‍ അപ്രാപ്യവുമായി. 2007-ല്‍ 'ഇതൊരു ഡിസൈനര്‍ പ്രപഞ്ചമോ' എന്ന പ്രഭാഷണം മലയാളത്തിലാക്കാനുള്ള അനുമതിക്കായാണ് ആദ്യം പ്രൊഫ. വൈന്‍ബെര്‍ഗിനെ ബന്ധപ്പെട്ടത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ അനുമതിയോടെ പ്രഭാഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

പ്രപഞ്ചത്തെ മനസ്സിലാക്കാനുള്ള ത്വരയെപ്പോലെയുള്ള കുറച്ചുകാര്യങ്ങളാണ് മനുഷ്യനെ ഉന്നതനാക്കുന്നത്. സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിലെ അഗ്രഗണ്യനായ ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്നു സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ്. കണികാഭൗതികത്തില്‍ ഏറ്റവും പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ സാധ്യമാക്കാന്‍ വേണ്ടിയുള്ള പരിശ്രമത്തിലായിരുന്നു അദ്ദേഹം. 20-ാം നൂറ്റാണ്ടു കണ്ട ഏറ്റവും മികച്ച ആശയങ്ങളിലൂടെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തെ പരിപോഷിപ്പിക്കുകയും തന്റെ സംഭാവനകള്‍ക്ക് നൊബേല്‍ സമ്മാനം ലഭിക്കുകയും ചെയ്തു. കണികാഭൗതികത്തിലെ മേഖലകളായ ക്വാണ്ടം ഫീല്‍ഡ് തിയറി, സമമിതി തകര്‍ച്ച, ക്വാണ്ടം ഗുരുത്വം എന്നീ മേഖലകളിലായിരുന്നു അവസാനകാലത്ത് അദ്ദേഹം ഗവേഷണം ചെയ്തിരുന്നത്.
 
സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് 1933-ല്‍ ന്യൂയോര്‍ക്ക് നഗരത്തിലാണ് ജനിച്ചത്. ബാല്യകാലം മുതല്‍തന്നെ ശാസ്ത്രത്തില്‍ താല്പര്യം കാണിച്ചിരുന്നു. കോര്‍ണല്‍ സര്‍വ്വകലാശാലയില്‍നിന്നും ബിരുദം നേടിയതിനുശേഷം കോപ്പന്‍ ഹേഗനിലെ നീല്‍സ്ബോര്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റിയൂട്ടിലും പ്രിന്‍സ്ടണ്‍ സര്‍വ്വകലാശാലയിലും പഠനം തുടര്‍ന്നു. സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തില്‍ പ്രത്യേകം ശ്രദ്ധയൂന്നി. ഫൈന്‍മാന്‍ ഗ്രാഫ്, സിമട്രി ബ്രേക്കിങ്ങ്, മ്യുവോണ്‍ ഫിസിക്‌സ്, സ്‌കാറ്ററിങ്ങ് തിയറി എന്നിവയിലായിരുന്നു ഗവേഷണം. തുടര്‍ന്ന് ആസ്ട്രോഫിസിക്‌സില്‍ ഗവേഷണം നടത്തി ന്യൂട്രിനോകളെക്കുറിച്ചുള്ള സുപ്രധാനവിവരങ്ങള്‍ അവതരിപ്പിച്ചു. സിമട്രി ബ്രേക്കിങ്ങ് എന്ന മേഖലയിലായി പിന്നീട് ഗവേഷണം. ഹാര്‍വാഡിലും എം.ഐ.ടിയിലും അദ്ധ്യാപകനായി. അക്കാലയളവില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളായ വിദ്യുത്കാന്തികം, അശക്തബലം എന്നിവയെ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരൊറ്റ ചട്ടക്കൂട്ടില്‍ വിവരിച്ച ഇലക്ട്രോവീക്ക് സിദ്ധാന്തത്തിന് നൊബേല്‍ ലഭിച്ചു. അബ്ദുസ് സലാം, ഷെല്‍ഡന്‍ ഗ്ലാഷോ എന്നിവര്‍ക്കൊപ്പമാണ് 1979-ലെ നൊബേല്‍ പങ്കുവച്ചത്. മൂവരും ആ സിദ്ധാന്തം രൂപീകരിക്കുന്നതിനുള്ള സുപ്രധാന സംഭാവനകള്‍ നല്‍കി.

ഹാര്‍വാഡില്‍ ജൂലിയന്‍ ഷ്വിംഗര്‍ മാറിയ ഒഴിവില്‍ ഹിഗ്ഗിന്‍സ് പ്രൊഫസര്‍ ഓഫ് ഫിസിക്‌സ് എന്ന സ്ഥാനം വഹിച്ചു. ഇക്കാലയളവില്‍ സ്മിത്ത്സോനിയന്‍ ആസ്ട്രോഫിസിക്കല്‍ ഒബ്സര്‍വേറ്ററിയില്‍ പ്രധാന ശാസ്ത്രജ്ഞനായും പ്രവര്‍ത്തിച്ചു. അടിസ്ഥനകണങ്ങളുടെ ഒരു സിദ്ധാന്തമായ ക്വാണ്ടം ക്രോമോഡൈനാമിക്‌സിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ ബലങ്ങളേയും ഒരുമിപ്പിച്ച് വിവരിക്കാനുള്ള ശ്രമം നടത്തി. പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാനബലങ്ങളേയും സമന്വയിപ്പിച്ച് വിവരിക്കാന്‍ സഹായകമാകുന്ന സര്‍വ്വതിന്റേയും സിദ്ധാന്തം (തിയറി ഓഫ് എവെരിതിങ്) സാധ്യമാകും എന്ന് അദ്ദേഹം ഉറച്ചു വിശ്വസിച്ചു. എല്ലാ പ്രതിഭാസങ്ങളേയും ഉള്‍പ്പെടുത്തി ഒറ്റ സമവാക്യത്തില്‍ വിവരിക്കുന്ന ഒന്ന്. അതിനുള്ള ശ്രമത്തിലായിരുന്നു അദ്ദേഹം. 1982-ല്‍ ടെക്സാസ് സര്‍വ്വകലാശാലയില്‍ ഭൗതികശാസ്ത്ര/ജ്യോതിശാസ്ത്ര പ്രൊഫസറായി ചേര്‍ന്ന് ജോസി റീജെന്റല്‍ പ്രൊഫസര്‍ ഓഫ് സയന്‍സ് സ്ഥാനം വഹിച്ചു. ഭാര്യ ലൂയിസ് ടെക്സാസ് സര്‍വ്വകലാശാലയില്‍ പ്രൊഫസറായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. മകള്‍ എലിസബത്ത്.

ഷെല്‍ഡന്‍ ഗ്ലാഷോ, അബ്ദുസ് സലാം, സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് എന്നിവര്‍ നോബല്‍ സമ്മാനം നേടിയ വേളയില്‍
ഷെല്‍ഡന്‍ ഗ്ലാഷോ, അബ്ദുസ് സലാം, സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് എന്നിവര്‍ നോബല്‍ സമ്മാനം നേടിയ വേളയില്‍

പ്രമാണ മാതൃക മഹാവിസ്ഫോടനം 

മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തെ പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രമാണ മാതൃകയായി വൈന്‍ബര്‍ഗ് അംഗീകരിച്ചു. അത്യുഗ്രമായ താപവും സാന്ദ്രതയും ഉള്ള അവസ്ഥയില്‍നിന്നുള്ള പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തുടക്കത്തെക്കുറിക്കുന്ന ഒരു സാധ്യതയാണ് മഹാവിസ്ഫോടനം. സ്ഥലവും ദ്രവ്യവും ഉദ്ഭവിക്കാനിടയായ സംഭവം. ഈ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് 1382 കോടി വര്‍ഷം മുന്‍പ് നാമിന്നു കാണുന്ന പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലുപ്പം വെറും മില്ലീമീറ്ററുകള്‍ മാത്രമായിരുന്നു. ഇന്നത്തെ പ്രപഞ്ചം ഉള്‍പ്പെടുന്ന പ്രദേശം പെട്ടെന്ന് ആവിര്‍ഭവിക്കുകയാണ് ചെയ്തത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തുടക്കത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രമാണമാതൃകയായ മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് ആദ്യകാലപ്രപഞ്ചം അത്യുഗ്രമായ താപമുള്ള ഒരു ഇടമായിരുന്നു. 

മൂന്നു വ്യത്യസ്തകാര്യങ്ങളാണ് മഹാവിസ്ഫോടനം നടന്നിട്ടുണ്ട് എന്നു സ്ഥാപിക്കാനായി മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നത്. എഡ്വിന്‍ ഹബിള്‍ മുന്നോട്ടുവെച്ച ഗാലക്‌സികള്‍ തമ്മില്‍ അകലുന്നു എന്ന നിരീക്ഷണ വിവരം ഇതിലാദ്യത്തേതും പ്രധാനപ്പെട്ടതുമാണ്. മഹാവിസ്ഫോടനം നടന്നതിനുശേഷം കുറച്ചുമിനിട്ടുകള്‍ കഴിഞ്ഞ് പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ചേര്‍ന്ന് ഹൈഡ്രജന്‍, ഹീലിയം, ലിഥിയം എന്നിവയുണ്ടായി. ഈ ലഘുമൂലകങ്ങള്‍ വലിയ അളവില്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നത് ഒരു തെളിവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചം വളരെ താപമേറിയതായിരുന്നു. ആ അവസ്ഥയുടെ ബാക്കിപത്രമായ പ്രപഞ്ചമെങ്ങും ഇന്നും അലയടിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മതരംഗ പശ്ചാത്തല വികിരണം ഉപകരണങ്ങള്‍ നിരീക്ഷിക്കുകയും അത് മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്റെ തെളിവായി അംഗീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തിരിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യാവസ്ഥകളെക്കുറിച്ചുള്ള സങ്കല്പനങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനവും ഈ ആശയം തന്നെ. 

ആദ്യത്തെ മൂന്നു നിമിഷങ്ങള്‍ 

പ്രപഞ്ചത്തെ ഭരിക്കുന്നത് സമമിതി (സിമട്രി)യുടെ നിയമങ്ങളാണ്. അതുകണ്ടെത്താനാകും എന്ന് അദ്ദേഹം ഉറച്ചു വിശ്വസിച്ചു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്തുണ്ടായ സമമിതി തകര്‍ച്ചയിലാണ് ഇന്നു നാം കാണുന്ന ദ്രവ്യവസ്തുക്കളുടെ അടിസ്ഥാനമായ കണങ്ങള്‍ രൂപപ്പെട്ടത്. പ്രപഞ്ചം തുടങ്ങിയത് അനന്തമായ താപനിലയിലും സാന്ദ്രതയിലുമാണ്. അത് ഏകത്വം (ടശിഴൗഹമൃശ്യേ) എന്ന അവസ്ഥയായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചം വികസിച്ചതോടെ വികിരണത്തിന്റെ താപനില കുറഞ്ഞുവന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യനിമിഷങ്ങളില്‍ നിശ്ചിത ഇടവേളകളില്‍ അടിസ്ഥാനബലങ്ങള്‍ ഒന്നൊന്നായി വേര്‍പ്പെട്ടു. ആദ്യം സ്വതന്ത്രമായത് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണമാണ്. പിന്നീട് അണുകേന്ദ്രം നിലനില്‍ക്കുന്നതിനു കാരണമായ അതിശക്തബലം വേര്‍പെട്ടു. അല്പംകൂടി കഴിഞ്ഞ് വിദ്യുത്കാന്തികബലവും അണുകേന്ദ്രത്തിലെ അശക്തബലവും വേര്‍പെട്ടു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം ഒരു സെക്കന്‍ഡിനുള്ളിലാണ് ഇതൊക്കെ സംഭവിച്ചത്. പിന്നെ അടിസ്ഥാനകണങ്ങളുടേയും ആണവകേന്ദ്രങ്ങളുടേയും കാലമായി. പതിയെ കണങ്ങള്‍ ഒത്തുചേര്‍ന്ന് ആറ്റങ്ങള്‍ ഉണ്ടായി.

മഹാസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം ഒരു സെക്കന്‍ഡിന്റെ നൂറിലൊന്നു സമയമായപ്പോള്‍ താപം പതിനായിരം കോടി ഡിഗ്രിയായി. അപ്പോള്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ പ്രധാനമായും ഫോട്ടോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളുമാണ് ഉണ്ടായിരുന്നത്. അതിനടുത്ത മൂന്നു മിനിറ്റുകള്‍ക്കുശേഷം പ്രപഞ്ചം നൂറു കോടി ഡിഗ്രി താപനിലയിലെത്തിയപ്പോള്‍, പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ഒന്നുചേര്‍ന്ന് ഹീലിയം, ഹൈഡ്രജന്‍, മറ്റു ലഘുമൂലകങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ ഉണ്ടായി. പതിനായിരക്കണക്കിനു വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കുശേഷം താപനില കുറച്ചായിരം ഡിഗ്രികളായി കുറഞ്ഞപ്പോള്‍ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വേഗതകുറഞ്ഞ്, ലഘുഅണുകേന്ദ്രങ്ങള്‍ അവയെ പിടിച്ചെടുത്ത് ആറ്റങ്ങളുണ്ടായി. നമ്മളെ നിര്‍മ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളായ കാര്‍ബണ്‍, ഓക്‌സിജന്‍ എന്നിവ കോടിക്കണക്കിനുവര്‍ഷം കഴിഞ്ഞ് നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളില്‍ ഹീലിയം കത്തിയമര്‍ന്നു കഴിഞ്ഞതിനുശേഷമാണ് ഉണ്ടായത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യത്തെ മൂന്നു മിനിട്ടില്‍ അന്നുണ്ടായിരുന്ന മിക്ക ഡ്യൂട്ടിരിയവും ഒരുമിച്ചു ചേര്‍ന്ന് ഹീലിയത്തിനു രൂപംനല്‍കി. കുറച്ച് ലിഥിയവും ഈ വേളയില്‍ ഉണ്ടായി. ലഘുമൂലകങ്ങളുടെ രൂപംകൊള്ളലിനെ ബിഗ്ബാങ് ന്യൂക്ലിയോസിന്തെസിസ് എന്നു വിളിക്കുന്നു. ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലുപ്പം വിപുലമായ തോതില്‍ ത്വരണത്തോടെ വര്‍ദ്ധിച്ചു. മഹാസ്ഫോടനത്തിന്റെ ആദ്യ സെക്കന്‍ഡില്‍ത്തന്നെ പ്രപഞ്ചം ദ്രുതഗതിയില്‍ പെരുപ്പത്തോടെ വികസിച്ചു. 

ലിഥിയത്തെക്കാള്‍ ഭാരമുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഉള്‍ക്കാമ്പുകളിലാണ് ഉണ്ടായത്. വലിയ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പരിണാമഘട്ടങ്ങളില്‍ ഹീലിയത്തില്‍നിന്നും കാര്‍ബണ്‍, ഓക്‌സിജന്‍, സിലിക്കോണ്‍, സള്‍ഫര്‍, അയണ്‍ എന്നിവ രൂപംകൊള്ളുന്നു. ഇതേക്കാള്‍ ഭാരമുള്ളവ രണ്ടുരീതിയിലാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. വളരെ വലിയ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പുറംപാളികളിലെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളിലും സൂപ്പര്‍നോവാ സ്ഫോടനങ്ങളിലും. മഹാസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം ഒരു ലക്ഷം വര്‍ഷം കഴിഞ്ഞ് വികിരണം ദ്രവ്യത്തില്‍നിന്നു വേര്‍പെട്ട് സ്പേസിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കാന്‍ തുടങ്ങി. ഇതിനു കാരണമായി വന്നത് നേരത്തേ വികിരണത്തെ പ്രകീര്‍ണനം ചെയ്തിരുന്ന ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ആറ്റങ്ങളില്‍ അകപ്പെട്ടതായിരുന്നു. ഫോട്ടോണുകള്‍ പരന്നതുമൂലം ഈ കാലഘട്ടം മുതലുള്ള സംഭവങ്ങള്‍ ദൃശ്യമാകും. ഇതിനുശേഷം ആദ്യകാലദ്രവ്യം കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് സ്ഥൂലഘടനയുടെ രൂപീകരണം ആരംഭിച്ചു.

ഇന്നു കാണുന്നരീതിയില്‍ ഗാലക്‌സിക്കൂട്ടവും മറ്റും രൂപീകൃതമായിരിക്കുന്ന ദ്രവ്യം എല്ലാഭാഗത്തും ഒരേപോലെ കാണപ്പെടുന്നതിന്റെ വിശദീകരണം ഇതില്‍നിന്നു ലഭിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചം തണുത്തു തുടങ്ങിയതോടെ അടിസ്ഥാനകണങ്ങള്‍, മൂലകങ്ങള്‍ എന്നിവ സ്ഥിരത കൈവരിച്ചു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം 3.7 ലക്ഷം വര്‍ഷം കഴിഞ്ഞപ്പോള്‍ വികിരണം സ്പേസിലൂടെ പടര്‍ന്നു. ആദ്യകാലത്ത് 3000 കെല്‍വിന്‍ ഉണ്ടായിരുന്ന വികിരണ താപം ഇന്ന് 3 കെല്‍വിന്‍ ആയി കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോഴത് അരുണഭ്രംശത്തിനു വിധേയമായിട്ടുണ്ട്. അതിനാല്‍ പ്രകാശമായിട്ടല്ല സൂക്ഷ്മതരംഗമായാണ് അതു ദൃശ്യമാകുന്നത്. (അതായത് കുറച്ചു സെന്റീമീറ്റര്‍ മാത്രം നീളമുള്ള തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തോടെയുള്ള റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍). 1964-ല്‍ പരീക്ഷണശാലയില്‍ ഈ വികിരണം കണ്ടെത്തി. 1992-ല്‍ കോബെ എന്ന ഉപഗ്രഹം ഈ വികിരണം സ്ഥിരീകരിച്ചു. 

സമമിതിയും അന്തിമസിദ്ധാന്തവും 

പ്രപഞ്ചത്തിലെ നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളേയും സമന്വയിപ്പിച്ചു വിവരിക്കുന്ന ഒന്നിനെ അന്തിമസിദ്ധാന്തം എന്നാണ് വൈന്‍ബര്‍ഗ് വിളിക്കുന്നത്. ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഇതു കണ്ടെത്തുമ്പോള്‍ ശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു ഘട്ടത്തിന്റെ ഒടുക്കമാകും. പിന്നെ പുതിയ ഭൗതികത്തിന്റെ തുടക്കമാകും. ഈ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ എല്ലാ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും ഒരൊറ്റ സമീകരണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ വിവരിക്കാനാകും. പ്രപഞ്ചത്തെ നാം മനസ്സിലാക്കി വരുന്തോറും അതിന്റെ നിലനില്പിനു പിന്നില്‍ യാതൊരു ഉദ്ദേശവുമില്ലെന്നു നമുക്കു മനസ്സിലാകുമെന്ന് വൈന്‍ബര്‍ഗ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടിരുന്നു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം പ്രപഞ്ചം അത്യുഗ്രമായ താപനിലയും സാന്ദ്രതയും ഉള്ളയിടമായിരുന്നു. ഈ ഊര്‍ജ്ജനിലവാരത്തില്‍ നമുക്കറിയാവുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രനിയമങ്ങള്‍ പ്രാവര്‍ത്തികമായിന്നില്ല. കാരണം ബലങ്ങളും മറ്റും പിന്നെയാണ് വേര്‍പെട്ടത്. പ്രപഞ്ചം തണുത്തതോടെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം, അതിശക്തബലം, വിദ്യുത്കാന്തികത, അശക്തബലം എന്നിവ വേര്‍പെട്ടു. അശക്തബലത്തേയും വിദ്യുത്കാന്തികതയേയും കൂട്ടിയിണക്കുന്നതാണ് ഇലക്ട്രോവീക്ക് സിദ്ധാന്തം. ഇതിന്റെ വിപുലീകരണമായ ബൃഹദ് ഏകീകൃതസിദ്ധാന്തത്തില്‍ ഇലക്ട്രോവീക്ക് സിദ്ധാന്തവും അതിശക്തബലവും സമന്വയിക്കുന്നു. അതായത് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം ഒഴികേയുള്ള ബലങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിച്ച് വിവരിക്കുന്നതില്‍ നാം വിജയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തേയും ഈ ചട്ടക്കൂടില്‍ ഒതുക്കി വിവരിക്കാന്‍ യത്‌നിക്കുന്ന ഒന്നായിരിക്കും അന്തിമ സിദ്ധാന്തം.

അന്തിമസിദ്ധാന്തം ചിലപ്പോള്‍ നൂറ്റാണ്ടുകള്‍ അകലെയായിരിക്കാം. പക്ഷേ, നമ്മള്‍ അതിനായി പ്രയത്‌നിച്ചുകൊണ്ടേയിരിക്കണം. അത് നാമിന്നു ചിന്തിക്കുന്നതില്‍നിന്നൊക്കെ വ്യത്യസ്തമാകാനും ഇടയുണ്ട്. എന്നാല്‍, ആ സിദ്ധാന്തതില്‍ മാറ്റമൊന്നും കൂടാതെ ഉള്‍ക്കൊള്ളിക്കാനാകുന്നത് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തമായിരിക്കും. ദ്രവ്യം ബലങ്ങള്‍ എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിന് നിദാനമായതുകൊണ്ടു മാത്രമല്ല മറിച്ച് എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളേയും ആ സിദ്ധാന്തം അതിജീവിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പ്രതിഭാസങ്ങളേയും ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ വിവരിക്കാനാകും. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തേയും. സാധ്യമായ അനേകം വ്യൂഹങ്ങളെ സങ്കല്പിച്ച് ഉള്‍ക്കൊള്ളിക്കാന്‍ ആ ആശയത്തിനു കഴിയും. ക്വാണ്ടം അവസ്ഥയില്‍ നമുക്കു ദൃശ്യമാകുന്ന കാര്യങ്ങളെല്ലാം സമമിതി തത്ത്വമനുസരിച്ചാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. അശക്തബലം, അതിശക്തബലം, വിദ്യുത്കാന്തികബലം എന്നിവയെ കുറിക്കുന്ന സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡല്‍ സമമിതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കുന്നു. ഇതില്‍ ഇതുവരെ പെടുത്താനാകാത്ത ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തേയും സമമിതിതത്ത്വത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഗ്രഹിക്കാവുന്നതാണ്. ഈ തത്ത്വത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് സര്‍വ്വതിന്റേയും സിദ്ധാന്തം നാം പടുത്തുയര്‍ത്തുക. സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലില്‍ മറ്റു ബലങ്ങളുമൊത്ത് ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തെ ചേര്‍ത്ത് വിവരിക്കാന്‍ സമമിതി സഹായകമാകും. ഈ സമമിതിയുടെ സവിശേഷത അറിവായിട്ടില്ല. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തെ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയുള്ള ക്വാണ്ടം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സിദ്ധാന്തവും ഇതുവരെ പ്രാപ്യമായിട്ടില്ല. ഭാവിയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ജോലി ധാരാളമുണ്ടെന്നു വ്യക്തം.

സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് 
സ്റ്റീവന്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗ് 

മനോഹരമായ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ 

സിദ്ധാന്തങ്ങളും സമീകരണങ്ങളും മനോഹരമായിരിക്കണം എന്ന് അഭിപ്രായപ്പെട്ടത് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവായ പോള്‍ ഡിറാക്കാണ്. അത്തരത്തിലൊന്നാണ് കണങ്ങളുടെ പ്രമാണമാതൃക. ലാളിത്യം മനോഹാരിതയുടെ ഒരു ഘടകമാണ്. ലാളിത്യമെന്നാല്‍ ആശയങ്ങളുടെ ലാളിത്യമാണ്. ആര്‍ക്കും എളുപ്പത്തില്‍ മനസ്സിലാക്കാവുന്ന ഒന്ന്. ന്യൂട്ടന്റെ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ക്ക് ഈ സവിശേഷത ധാരാളമുണ്ട്. അല്പം ശ്രമിച്ചാല്‍ ഐന്‍സ്‌റ്റൈന്റെ സമീകരണങ്ങള്‍ക്കും മനോഹാരിത ഒട്ടും കുറവില്ല എന്നു കാണാം. സമമിതി തത്ത്വം ഏറ്റവും പ്രകടമാകുന്ന സമീകരണങ്ങള്‍ ഉത്തമമാണ്. അവയെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആത്യന്തികമായ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ പ്രകടമായ ഘടകമായി കാണാം. ഇതിന്റെ ചുവടുപിടിച്ചാണ് ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍ എന്നൊരു കണം ഉണ്ടാകാമെന്ന് പീറ്റര്‍ ഹിഗ്ഗ്സും കൂട്ടരും സമര്‍ഥിച്ചത്. സേണ്‍ പോലെയുള്ള കണികാത്വരിത്രങ്ങളില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സമമിതിയുടെ ചുരുളഴിയുന്നത് നാം വിസ്മയത്തോടെ കാണുന്നു. യു.എസില്‍ 87 കിലോമീറ്റര്‍ ചുറ്റളവുള്ള കണികാത്വരിത്രമായ സൂപ്പര്‍ കണ്ടക്ടിങ്ങ് സൂപ്പര്‍ കൊളൈഡര്‍ സ്ഥാപിക്കാനായി ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ വാദിച്ചത് ഒരുപക്ഷേ, വൈന്‍ബര്‍ഗായിരിക്കും. സാമ്പത്തിക ബാധ്യത താങ്ങാനാകാത്തതുകൊണ്ട് ആ പദ്ധതി ഉപേക്ഷിച്ചു. അല്ലെങ്കില്‍ സേണിലെ കണ്ടെത്തലുകള്‍ ടെക്സാസില്‍ പിറക്കുന്നത് ലോകം കാണുമായിരുന്നു. 

ബീറ്റാക്ഷയം, കയോണ്‍ക്ഷയം എന്നിവയെ ഉള്‍പ്പെടുത്തി വിദ്യുത്കാന്തികതയേയും അണുകേന്ദ്ര അശക്തബലത്തേയും വൈന്‍ബര്‍ഗ് സമന്വയിപ്പിച്ചു. സ്പൊണ്ടേനിയസ് സിമട്രി ബ്രേക്കിങ്ങ് എന്നൊരു ആശയത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഇതു സാധിച്ചത്. വിദ്യുത്കാന്തിക/അശക്തബലങ്ങള്‍ സമന്വയിപ്പിക്കാന്‍ സഹായകമാകുന്ന വീക്ക് ന്യൂക്ലിയര്‍ കറന്റുകള്‍, സെഡ് ബോസോണിന്റെ സഹായത്തോടെ സാധ്യമാകുന്നുവെന്ന് കണികാപരീക്ഷണങ്ങളില്‍ കണ്ടെത്തി. ഇതെക്കുറിക്കുന്ന പ്രബന്ധം സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിലെ ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായതും റഫറന്‍സ് നല്‍കപ്പെട്ടതുമായ ഒന്നാണ്. ക്ലാസ്സിക്കല്‍ മണ്ഡലസിദ്ധാന്തവും വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തവും ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തവും സമന്വയിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം ഫീല്‍ഡ് സിദ്ധാന്തത്തില്‍ അടിസ്ഥാനകണങ്ങള്‍ ഏറ്റവും മൗലികമായ ക്വാണ്ടംമണ്ഡലങ്ങളില്‍നിന്നും രൂപംകൊള്ളുന്നവയാണ്. ഇത്തരത്തില്‍ എല്ലാകണങ്ങളേയും വിവരിക്കാനാകും എന്നു ചിന്തിക്കാം. ഫൈന്‍മാന്‍ ഡയഗ്രം ഈ ആശയത്തെ വിവരിക്കാന്‍ സഹായകമാകുന്നു. മറ്റൊരാശയമായ സൂപ്പര്‍ സിമട്രിയില്‍, സൂപ്പര്‍ സിമട്രിക്ക് കണങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകും എന്നു പരികല്പന. ഈ വിശിഷ്ടകണങ്ങളെ കണികാത്വരിത്രങ്ങളില്‍ കണ്ടെത്താനാകും എന്നും പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലിന്റെ അല്പംകൂടി വിപുലീകരിക്കപ്പെട്ട ആശയമാണ് ഈ കണങ്ങളുടെ അസ്തിത്വത്തെ പ്രവചിക്കുന്നത്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാനകണങ്ങളെ സ്ട്രിങ്ങുകളുടെ കമ്പനമായി കണ്ട് വിവരിക്കുന്ന ഒന്നാണ് സ്ട്രിങ് സിദ്ധാന്തം. വ്യത്യസ്ത കമ്പനങ്ങള്‍ വ്യത്യസ്തകണങ്ങള്‍ക്ക് ഹേതുവാകുന്നു. അതുപോലെ എല്ലാ കണങ്ങളേയും എല്ലാ അടിസ്ഥാനബലങ്ങളേയും സൂപ്പര്‍ സ്ട്രിങ്ങുകള്‍ എന്ന ഘടകങ്ങളുടെ കമ്പനമായി വിവരിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ഒന്നാണ് സൂപ്പര്‍ സ്ട്രിങ് സിദ്ധാന്തം. ഈ മേഖലകളിലെല്ലാം വൈന്‍ബര്‍ഗിന്റെ സംഭാവനകളുണ്ട്. വിപുലീകരണഘട്ടത്തിലാണ് ഈ ആശയങ്ങളില്‍ ചിലത്. ഹിഗ്ഗ്സ് ബോസോണ്‍ കണ്ടെത്തിയവേളയില്‍ വൈന്‍ബര്‍ഗിന്റെ അഭിപ്രായമറിയാന്‍ ശ്രമിച്ചപ്പോള്‍ ഒട്ടും സമയമില്ല ധാരാളം കാര്യങ്ങള്‍ ചെയ്തു തീര്‍ക്കാനുണ്ട് എന്ന മറുപടി ലഭിച്ചു. ശരിയാണ്, പ്രമാണ മാതൃകയ്ക്കപ്പുറമുള്ള ഒരു ചട്ടക്കൂട്, അതായത് അടിസ്ഥാനകണങ്ങളേയും അടിസ്ഥാനബലങ്ങളേയും വിവരിക്കാനുള്ള ഒന്ന് തയ്യാറാക്കുന്ന തിരക്കിലായിരുന്നു അദ്ദേഹം.

തന്റെ വിലപ്പെട്ട സമയം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ കണ്ടെത്തലുകള്‍ ജനങ്ങളിലേയ്‌ക്കെത്തിക്കാനും വിനിയോഗിച്ചിരുന്നു. ഫസ്റ്റ് ത്രീ മിനിറ്റ്സ്, ഡ്രീംസ് ഓഫ് എ ഫൈനല്‍ തിയറി, ടു എക്‌സ്പ്ലെയിന്‍ ദ വേള്‍ഡ് എന്നിവ പ്രാധാനപ്പെട്ട പോപ്പുലര്‍ സയന്‍സ് ഗ്രന്ഥങ്ങളാണ്. ഫേസിങ് അപ്, തേഡ് തോട്ട്സ്, ലേക്ക് വ്യൂസ്എന്നീ ലേഖന സമാഹാരങ്ങളും ദ ഡിസ്‌കവറി ഓഫ് സബാറ്റോമിക് പാര്‍ട്ടിക്കിള്‍സ്, കോസ്മോളജി, ക്വാണ്ടം തിയറി ഓഫ് ഫീല്‍ഡ്സ് എന്നീ ശ്രദ്ധേയമായ വൈജ്ഞാനിക ഗ്രന്ഥങ്ങളും രചിച്ചു. ഭൗതികശാസ്ത്ര വിദ്യാര്‍ഥികള്‍ക്കും ഏറെ വിജ്ഞാനപ്രദമായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രഭാഷണങ്ങള്‍.

സമകാലിക മലയാളം ഇപ്പോള്‍ വാട്‌സ്ആപ്പിലും ലഭ്യമാണ്. ഏറ്റവും പുതിയ വാര്‍ത്തകള്‍ക്കായി ക്ലിക്ക് ചെയ്യൂ

Related Stories

No stories found.
X
logo
Samakalika Malayalam
www.samakalikamalayalam.com