അമേരിക്കയിലെ കാലിഫോർണിയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയാണ് സംഭവസ്ഥലം. 1932 കാലഘട്ടമാണ്. കാൾ ഡി. ആൻഡേഴ്സൺ എന്ന യുവ സയന്റിസ്റ്റ് ഒരു പരീക്ഷണത്തിനൊരുങ്ങുകയാണ്. അന്നത്തെ പ്രശസ്തശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോബർട്ട് മില്ലിക്കന്റെ കീഴിലാണ് പരീക്ഷണം. അക്കാലത്തെ ഏറ്റവും ഇഷ്ടവിഷയങ്ങളിലൊന്നാണ് കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ. ബഹിരാകാശത്തുനിന്നു വരുന്ന അതീവ ഊർജ്ജമുള്ള കിരണങ്ങളാണവ. ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവുകൊണ്ടും ബഹിരാകാശത്തുനിന്നു വരുന്നതുകൊണ്ടും മാത്രം അക്കാലത്ത് എല്ലാവരെയും അമ്പരപ്പിച്ചിരുന്ന കിരണങ്ങൾ!
ക്ലൗഡ് ചേംബർ എന്നൊരു സംവിധാനമാണ് ഈ കിരണങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ആൻഡേഴ്സൺ ഉപയോഗിച്ചത്. കണ്ണുകൊണ്ട് കാണാൻ കഴിയാത്ത അതിസൂക്ഷ്മ കണികകളെ (Subatomic particles) നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള ലളിതമായ ഒരു സൂത്രമാണിത്. ജറ്റുവിമാനം പോകുമ്പോൾ ആകാശത്ത് ഒരു വര കാണില്ലേ. അതേ തത്വമാണ് ക്ലൗഡ് ചേംബറിലും ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത്. കണികകൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ അതിനുള്ളിലെ വേപ്പർ തണുത്ത് ദ്രാവകകണങ്ങളായി മാറും. കണിക കടന്നുപോയ പാത അങ്ങനെ തെളിഞ്ഞുവരും. വരയുടെ പ്രത്യേകത നോക്കി അത് ഇലക്ട്രോണാണോ പ്രോട്ടോണാണോ അതോ വേറെ വല്ല കണികയാണോ ഭാരം എന്തായിരിക്കും എന്നൊക്കെ മനസ്സിലാക്കാനാകും. ആൽക്കഹോളൊക്കെയാണ് വേപ്പറാക്കി ഉപയോഗിക്കുക. മദ്യത്തിന്റെ നീരാവി എന്നൊക്കെ വേണേൽ പറയാം!
അപ്പോ കഥയിലേക്കു വരാം. കോസ്മിക് കണങ്ങൾ ക്ലൗഡ് ചേംബറിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ അതിൽ വരകളുണ്ടാകും. ക്ലൗഡ് ചേംബറിനു ചുറ്റം ശക്തമായ കാന്തം വച്ചാൽ കോസ്മിക് കണങ്ങളുടെ ചാർജിനെക്കുറിച്ചുകൂടി മനസ്സിലാക്കാം. അതിനായി ആൻഡേഴ്സൺ ക്ലൗഡ് ചേംബറിനു ചുറ്റും ഒരു ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റും സ്ഥാപിച്ചിരുന്നു.
1932 ആഗസ്റ്റ് 2. അന്നായിരുന്നു ആ ചരിത്രനിമിഷം. പരീക്ഷണങ്ങൾക്കിടയിൽ, ഇലക്ട്രോണിന്റെ അതേ ഭാരമുള്ള ചില കണികകളെ ക്ലൗഡ് ചേംബറിൽ അദ്ദേഹം നിരീക്ഷിച്ചു. പക്ഷേ ഒരു പ്രശ്നം. ഇലക്ട്രോണിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ആണല്ലോ. നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങൾ വളയുന്ന രീതിയിലേ അല്ല ഈ കണം വളഞ്ഞിരിക്കുന്നത്. പകരം നേരെ വിപരീതദിശയിലാണ്. ഇനി ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റെങ്ങാൻ മാറിപ്പോയി എന്ന സംശയം തോന്നി ആൻഡേഴ്സൻ അതും പരിശോധിച്ചു. ഇല്ല, കാന്തത്തിനൊന്നും ഒരു പ്രശ്നവുമില്ല. കണിക താഴെനിന്നും മുകളിലേക്കാവാം സഞ്ചരിക്കുന്നത് എന്നൊരു സംശയംകൂടി ആൻഡേഴ്സണു തോന്നു. കോസ്മിക് കണമാണെങ്കിൽ മുകളിൽനിന്നു താഴേക്ക് ആവണമല്ലോ. പക്ഷേ സംശയം ശരിയാണെങ്കിൽ അത് മറ്റെന്തോ ആണ്. സംശയം ദുരീകരിക്കാൻ അദ്ദേഹം ക്ലൗഡ് ചേംബറിന്റെ ഉള്ളിൽ ഒരു ലെഡിന്റെ പ്ലേറ്റ് വച്ചു. ഇനി കണികയ്ക്ക് അതിന്റെ ഉള്ളിലൂടെ കടന്നേ അപ്പുറത്തേക്ക് പോകാനാകൂ. അങ്ങനെ കടന്നു പോയാൽ കണികയുടെ ഊർജ്ജം കുറയും. അപ്പോൾ ക്ലൗഡ് ചേംബറിൽ ലെഡ് പ്ലേറ്റിനുശേഷം കാണുന്ന വര കൂടുതൽ വളയണം.
വീണ്ടും പരീക്ഷണം നടത്തിയ ആൻഡേഴ്സണ് ശരിക്കും വട്ടായി! ലെഡ് പ്ലേറ്റ് കടന്നതോടെ കണികയുടെ സഞ്ചാരം കൂടുതൽ വളഞ്ഞാണ്. അത് പ്ലേറ്റിന്റെ മുകളിലുമാണ്. അതായത് താഴെനിന്ന് മുകളിലേക്കാണ് കണികയുടെ സഞ്ചാരം. പ്രശ്നം അവിടെയൊന്നുമല്ല. ഇലക്ടോണിന്റെ അതേ ഭാരമേ ഈ കണികയ്ക്കുള്ളൂ. പക്ഷേ അതൊരു ഇലക്ട്രോണേ അല്ല. പകരം പൊസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള, എന്നാൽ ഇലക്ട്രോണിന്റെ അതേ ഭാരമുള്ള മറ്റെന്തോ കണികയാണ്!
ഒട്ടും വൈകിയില്ല. 1932 സെപ്റ്റംബറിൽ അദ്ദേഹം ഈ കണ്ടെത്തൽ സയൻസ് ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. പിന്നീട് അദ്ദേഹംതന്നെ അതിനൊരു പേരും നൽകി, 'പോസിട്രോൺ' (Positron).
ഈ പരീക്ഷണമൊക്കെ നടക്കുന്നതിനും ഏതാനും വർഷം മുമ്പ്. 1928ൽ പോൾ ഡിറാക് എന്നൊരു സയന്റിസ്റ്റ് വേറൊരു കണ്ടെത്തൽ നടത്തിയിരുന്നു. കണ്ടെത്തൽ പക്ഷേ പേപ്പറിനുള്ളിൽ ആയിരുന്നു എന്നു മാത്രം. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ ഒരു പ്രവചനം! ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വഭാവം വിശദീകരിക്കാൻ ഗണിതപരമായി പറ്റുമോ എന്നായിരുന്നു ഡിറാക്കിന്റെ ശ്രമം. അതിനായി ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിനെയും ഐൻസ്റ്റീന്റെ സ്പെഷ്യൽ റിലേറ്റിവിറ്റിയെയും സംയോജിപ്പിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ഗണിതസമവാക്യം ഡിറാക് രൂപപ്പെടുത്തി. ഈ സമവാക്യം സോൾവ് ചെയ്തപ്പോൾ ഡിറാക്കും അങ്കലാപ്പിലായി! രണ്ട് ഉത്തരങ്ങൾ! ഒന്ന് പൊസിറ്റീവും മറ്റൊന്ന് നെഗറ്റീവും! ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് നെഗറ്റീവ് ചാർജു മാത്രമല്ല പൊസിറ്റീവ് ചാർജ് ഉണ്ടാകാം എന്നായിരുന്നു അതിന്റെ അർത്ഥം. അതായത് ഒരു ആന്റി ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ടാവാം. ആന്റി മാറ്റർ എന്ന ആശയത്തിന്റെ തുടക്കമായിരുന്നു അത്.
അന്ന് ഗണിതത്തിന്റെ തമാശയായിട്ടേ പലരും അതിനെ കണക്കായുള്ളൂ.
പക്ഷേ വെറും നാലു വർഷത്തിനുശേഷം തികച്ചും ആകസ്മികമായി കാൾ ആൻഡേഴ്സൺ അതേ കണികയെ കണ്ടെത്തി. പോൾ ഡിറാക്ക് പേപ്പറും പെൻസിലും മാത്രം ഉപയോഗിച്ചു കണ്ടെത്തിയ അതേ കണികയെ ക്ലൗഡ് ചേംബറിനുള്ളിൽ യഥാർത്ഥത്തിൽ കണ്ടെത്തുക! രസകരമായ കാര്യമെന്തെന്നാൽ ഈ കണ്ടെത്തൽ നടത്തുന്ന സമയത്ത് ആൻഡേഴ്സണ് പോൾ ഡിറാക്കിന്റെ ആന്റി മാറ്റർ തിയറിയെക്കുറിച്ച് വലിയ അറിവൊന്നും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നതാണ്. എന്തായാലും കണ്ടെത്തൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതോടെ ശാസ്ത്രലോകം ഒരു കാര്യം ഉറപ്പിച്ചു!
ആന്റി ഇലക്ട്രോൺ ഇതാ യാഥാർത്ഥ്യമായിരിക്കുന്നു. അപ്പോൾ ദ്രവ്യം എന്നപോലെ തന്നെ പ്രതിദ്രവ്യവും ഉണ്ടാവാം. 1936ൽ കാൾ ആൻഡേഴ്സണെ തേടി ഫിസിക്സിനുള്ള നൊബേൽ സമ്മാനവും എത്തിച്ചേർന്നു!
ഫിസിക്സ് ലോകത്തെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആ കണ്ടെത്തലിന്റെ ചരിത്രനിമിഷമാണ് പോസ്റ്റിനൊപ്പമുള്ള ചിത്രം. കാൾ ആൻഡേഴ്സൺ പകർത്തിയ ചരിത്രചിത്രം! ചിത്രത്തിൽ നടുക്കു കാണുന്ന കട്ടിയുള്ള കറുത്ത വര ലെഡ് പ്ലേറ്റാണ്. അതിനെ മറികടന്നുപോകുന്ന ചെറിയ വരയാണ് ആന്റി ഇലക്ട്രോൺ! പ്ലേറ്റിനു താഴെ വളവ് കുറവും മുകളിൽ വളവ് കൂടുതലുമാണെന്നതു ശ്രദ്ധിക്കണം.
കോസ്മിക് കിരണം താഴെയുള്ള എന്തിലോ വന്നിടിച്ചതുമൂലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട പുതിയ കണം മുകളിലേക്ക് സഞ്ചരിച്ചതാവാം ഇതെന്ന് ആൻഡേഴ്സണു മനസ്സിലായിരുന്നു. പെയർ പ്രൊഡക്ഷൻ എന്ന് പിന്നീട് അറിയപ്പെട്ട ഒരു പ്രതിഭാസത്തെക്കൂടിയാണ് അന്ന് ആൻഡേഴ്സൺ നിരീക്ഷിച്ചത്.