ഈയത്തിൽനിന്ന് 8600കോടി സ്വർണ്ണ ന്യൂക്സിയസ്സുകൾ സൃഷ്ടിച്ച് ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും വലിയ യന്ത്രം.
ഈയത്തിൽനിന്ന് 8600കോടി സ്വർണ്ണ ന്യൂക്സിയസ്സുകൾ സൃഷ്ടിച്ച് ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും വലിയ യന്ത്രം.
---------------------------
മനുഷ്യചരിത്രത്തിൽ ഇതുവരെ നിർമ്മിച്ചതിൽവച്ച് ഏറ്റവും വലിയ യന്ത്രം ഏതെന്നുചോദിച്ചാൽ ഒറ്റ ഉത്തരമേയുള്ളൂ. ലാർജ് ഹാഡ്രോൺ കൊളൈഡർ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു മഹായന്ത്രം! സ്വിറ്റ്സർലൻഡിൽ ജനീവയ്ക്കു സമീപം ഉള്ള ഈ മഹായന്ത്രത്തിന് 27 കിലോമീറ്റർ ചുറ്റളവുണ്ട്. ഒരു കാറുമെടുത്ത് ചുറ്റിക്കറങ്ങാൻ പോയാൽ ഏതാണ്ട് ഒരു മണിക്കൂറെടുക്കും ഒന്നു കറങ്ങിവരാൻ എന്നു ചുരുക്കം!
പക്ഷേ ഈ യന്ത്രം ഭൂമിക്കടിയിൽ ആണ്. അതിനാൽ മുകളിൽനിന്ന് കാണാൻ പറ്റില്ല. ഒരു വളയുടെ ആകൃതിയിലാണ് ഇതിന്റെ നിർമ്മിതി. ഏതാണ്ട് 4 മീറ്ററോളം വ്യാസമുള്ള, 27 കിലോമീറ്റർ നീളത്തിലുള്ള ഒരു തുരങ്കം! അതിവേഗത്തിൽ പ്രോട്ടോണുകളെയും മറ്റും തൊടുത്തുവിട്ട് പരസ്പരം ഇടിപ്പിച്ച് വിവിധ കണികാപരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്ന പരീക്ഷണശാലയാണിത്. അതിവേഗത്തിൽ എന്നു പറഞ്ഞാൽ ഏതാണ്ട് പ്രകാശവേഗതയോളം അടുത്ത് എന്നുതന്നെ പറയണം. അതായത് വളരെയധികം ഊർജ്ജവും വഹിച്ചാണ് ഈ പ്രോട്ടോണുകൾ ഈ തുരങ്കത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുക!
ഇങ്ങനെയുള്ള ഈ മഹായന്ത്രത്തിലെ ഒരു പരീക്ഷണമാണ് ALICE (A Large Ion Collider Experiment). ബിഗ് ബാങിനുശേഷം പ്രപഞ്ചത്തിലെ ആദ്യകാലത്തെ അവസ്ഥയെ മനസ്സിലാക്കാൻ ഉള്ള ഒരു പരീക്ഷണമായിട്ടാണ് ഇത് വിഭാവനം ചെയ്തത്. ഈയത്തിന്റെ അയോണുകൾ തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടിയിലൂടെയാണ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുക. ബിഗ് ബാങിനുശേഷം ഉണ്ടായ അതിതീവ്ര താപനിലയാണ് ഇതിലൂടെ ഉണ്ടാവും. ആയിരക്കണക്കിനു കണികകളാണ് ഇതിലൂടെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുക. ഇതെല്ലാം വിശദമായി രേഖപ്പെടുത്തുകയും പിന്നീട് പഠനവിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യും.
2015 മുതൽ 2018വരെയുള്ള കാലഘട്ടത്തിൽ നടന്ന ഇങ്ങനെ നടന്ന നാലു പരീക്ഷണങ്ങളിൽനിന്നാണ് 8600കോടി സ്വർണ്ണ ന്യൂക്സിയസ്സുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നു മനസ്സിലായത്! അതായത് ഈയത്തെ സ്വർണ്ണമാക്കി മാറ്റി എന്നു ചുരുക്കം! 8600കോടി എന്നൊക്കെ കേൾക്കുമ്പോൾ വളരെയധികം സ്വർണ്ണം എന്നൊക്കെ തോന്നിയേക്കാം. പക്ഷേ ഒരു ഗ്രാം സ്വർണ്ണത്തിൽ ഏതാണ്ട് 3,000,000,000,000 ബില്യൺ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ ഉണ്ടാവും എന്നറിയുമ്പോഴാണ് അതിനു മുന്നിൽ 86 ബില്യൺ എത്ര ചെറുതാണെന്നും എത്ര കുറവ് സ്വർണ്ണമാണ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതെന്നും മനസ്സിലാവൂ!
എങ്ങനെയാണ് ഈയത്തെ സ്വർണ്ണമാക്കുന്നത്?
------------------
ഇതറിയണമെങ്കിൽ ഈയവും സ്വർണ്ണവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം അറിയണം. ഇവയുടെ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾക്കുള്ളിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം മാത്രമാണ് സ്വർണ്ണത്തെ സ്വർണ്ണമാക്കുന്നതും ഈയത്തെ ഈയമാക്കുന്നതും. ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സിന് ഉള്ളിൽ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ഉണ്ടെന്നു നമുക്കറിയാം. സാധാരണ സ്വർണ്ണത്തിൽ 79 പ്രോട്ടോണുകളും 118 ന്യൂട്രോണുകളും കാണും. ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം മാറിയാലും സ്വർണ്ണം സ്വർണ്ണമായിത്തന്നെ നിൽക്കും. എങ്കിലും ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം മാറിയതിനാൽ ഐസോടോപ്പുകൾ എന്നാണ് ഇവയെ വിളിക്കുക. ഈയത്തിന്റെ ഉള്ളിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം 82 ആണ്. ഇതിലെ മൂന്നു പ്രോട്ടോണുകളെ എടുത്തു കളഞ്ഞാൽ അതൊരു സ്വർണ്ണന്യൂക്ലിയസ്സ് ആയി മാറും. അത്ര ലളിതമാണ് സംഗതി, പക്ഷേ പ്രായോഗികമായി അങ്ങേയറ്റം ബുദ്ധിമുട്ടേറിയതും! റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ആയ മൂലകങ്ങളെ ഒഴിച്ചുനിർത്തിയാൽ, ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ന്യൂക്സിയസ്സിനുള്ളിൽനിന്ന് പ്രോട്ടോണിനെ എടുത്തു കളയാനോ അതിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർക്കാനോ ഒട്ടും എളുപ്പമല്ല. അതിതീവ്രമായ ഊർജ്ജം അതിന് ആവശ്യമുണ്ട്. ലാർജ് ഹാഡ്രോൺ കൊളൈഡർ പോലെയുള്ള മഹായന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാൽ ഇതുപക്ഷേ സാധ്യമാക്കാനാകും.
ലെഡ് ന്യൂക്സിയസ്സുകളെ നേരിട്ട് കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ചല്ല ഇവിടെ സ്വർണ്ണം സൃഷ്ടിച്ചത്. പകരം രണ്ടു ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ തൊട്ടു-തൊട്ടില്ല എന്ന മട്ടിൽ അതിവേഗതയിൽ കടത്തിവിടുകയായിരുന്നു. പ്രകാശവേഗതയോട് അടുത്ത (99.999993% ) വേഗതയിലും അതീവ ഊർജ്ജത്തിലും സഞ്ചരിച്ച ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾക്കുള്ളിലെ ചാർജിത കണങ്ങളായ പ്രോട്ടോണുകൾ അതിതീവ്രമായ വൈദ്യുതകാന്തികമണ്ഡലം സൃഷ്ടിച്ചു. വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗം എന്നു പറഞ്ഞാൽ ഒരു തരം വെളിച്ചം എന്നു പറയാം, ഫോട്ടോണുകളുടെ പ്രവാഹം എന്നും പറയാം. ഇത്തരത്തിൽ വളരെനേരിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട ഫോട്ടോണുകൾ ഈയന്യൂക്ലിയസ്സുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ ഇടയായി. അത് ന്യൂക്ലിയസ്സിന്റെ ആന്തരികഘടനയെത്തന്നെ പിടിച്ചുകുലുക്കാൻ കഴിവുള്ളതായിരുന്നു. 82 പ്രോട്ടോണുകളിൽ മൂന്നു പ്രോട്ടോണുകളും കുറച്ച് ന്യൂട്രോണുകളും അതോടെ പുറന്തള്ളപ്പെട്ടു. ബാക്കിയുള്ളത് 79 പ്രോട്ടോണുകൾ! അതായത് സ്വർണ്ണത്തിന്റെ ഒരു ന്യൂക്ലിയസ്സ്!
നമ്മുടെയൊക്കെ കൈയിലുള്ള സ്വർണ്ണവുമായി ഇതിനെ താരതമ്യപ്പെടുത്തുകപോലും വേണ്ട. കാരണം സ്വർണ്ണത്തിന്റെ ഐസോടോപ്പാണ് ഇവിടെ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടത്. മാത്രമല്ല, തികച്ചും അസ്ഥിരമായ ഈ സ്വർണ്ണന്യൂക്ലിയസ്സിന് സെക്കൻഡിന്റെ ചെറിയ ഭാഗം ആയുസ്സുപോലും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. മാത്രമല്ല അവ ന്യൂട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളുമായി വീണ്ടും വേർപിരിഞ്ഞ് പോവുകയും ചെയ്തു!
ചുരുക്കത്തിൽ സെക്കൻഡിന്റെ ഏതാനും അശം നേരത്തേക്ക് മാത്രം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട ഒരു സ്വർണ്ണ ഐസോടോപ്പ്. അതായിരുന്നു എൽ എച്ച് സിയുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ ഉണ്ടായത്. ഒരു സെക്കൻഡിൽ ഏതാണ്ട് 89000 സ്വർണ്ണന്യൂക്ലിയസ്സുകളെ വരെ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇതിലൂടെ കഴിഞ്ഞു എന്നു മാത്രം!
പണ്ട് ഈയത്തെ രാസമാറ്റത്തിലൂടെ സ്വർണ്ണമാക്കി മാറ്റാൻ ശ്രമിച്ച് പരാജയപ്പെട്ട ഒത്തിരിപ്പേരിലൂടെയാണ് രസതന്ത്രം എന്നൊരു ശാസ്ത്രശാഖ വികസിച്ചത്. സയൻസ് പുരോഗമിച്ചതോടെ രാസമാറ്റത്തിലൂടെ ഒരു മൂലകത്തെ മറ്റൊരു മൂലകമാക്കി മാറ്റുക പ്രായോഗികമല്ലെന്നു മനസ്സിലായി. പിന്നീട് ന്യൂക്സിയാർ സയൻസിന്റെ വരവോടെയാണ് മൂലകത്തെ മറ്റൊന്നാക്കി മാറ്റാനുള്ള 'ചെലവേറിയതും ഊർജ്ജമേറിയതു'മായ വഴികൾ കണ്ടെത്തിയത്. ന്യൂക്ലിയാർ ഫിസിക്സിൽ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളെ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ചാണ് പുതിയ മൂലകങ്ങളെ സൃഷ്ടിച്ചത്. എന്നാൽ ALICE പരീക്ഷണത്തിൽ ഈയന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ കൂട്ടിയിടിച്ചില്ല. ഒരുതരം നിയർ-മിസ് കൂട്ടിയിടികളിലൂടെത്തന്നെ പുതിയ ന്യൂക്ലിയസ്സ് സൃഷ്ടിക്കാമെന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഇതുതന്നെയാണ് ഈ പരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യവും!
Comments
Post a Comment