Thursday, June 28, 2012

మాటర్ - ఆంటిమాటర్

తూర్పు తూర్పే, పడమర పడమరే! ఇవి రెండూ ఏనాటికీ కలవవు అని ఇంగ్లీషులో పద్యం చెప్పాడు, రుడ్‌యార్డ్ కిప్లింగ్. తూర్పు పడమరలు అసలున్నాయా అని ఆలోచనకు దిగితే జవాబు అంత సులభంగా అందదు. అట్లాగే పదార్థం, దానికి వ్యతిరేకమయిన ప్రతి పదార్థం (లేదా ఆ పదార్థం) గురించిన చర్చ కూడా జవాబు దొరకకుండా కొనసాగుతున్నది. 


ప్రపంచమంతా పదార్థంతో తయారయిందని అందరికీ తెలుసు. ఈ పదార్థానికి వ్యతిరేక లక్షణాలుగల యాంటి (ఆంటి) మాటర్ కూడా ఉందని ఎనభయి సంవత్సరాలనాడే ప్రతిపాదన వచ్చింది. దాని గురించి ఎన్నో కథలు కూడా వచ్చాయి. కథనాలంటే అందులో నిజం బలంగా కనిపించాలి మరి! ఈ పదార్థం, పదార్థంతో కలిస్తే, రెండూ నాశనమవుతాయని సిద్ధాంతం. ఇక్కడ ఒక వింత కథ మొదలవుతుంది. విశ్వం పుట్టినప్పుడు పదార్థంతో బాటు అంతే వ్యతిరేక పదార్థం కూడా పుట్టి ఉండాలి. పుడితే, అవి రెండూ కలిసి ఉండాలి. కలిస్తే, మరో పేలుడు జరిగి అంతా నాశనమయి ఉండాలి! కానీ అట్లా జరగలేదు. పదార్థం మిగిలింది. నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, ఒక గ్రహం మీద క్రమంగా మనం, ఇంకా ఎన్నో పదార్థంలోనుంచి, పదార్థంతో పుట్టుకువచ్చిన సంగతి తెలుసు.


భౌతిక శాస్త్రంలో సిద్ధాంతాల బలం ఎక్కువ. పదార్థం, ప్రతిపదార్థం లక్షణాలను ఒకేసారి కనబరచగల పార్టికల్స్ కూడా ఉన్నాయని, ఎనభయి సంవత్సరాలనాడే మరో వాదం వచ్చింది. ఎటోరీ మజూరానా అనే ఇటాలియన్ పరిశోధకుడు ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రపంచం ముందు ఉంచాడు. అది మరింత గజిబిజికి కారణమయింది. మజూరానా జీవితం కూడా అంత అర్థంకాని అంశాలతో నిండి ఉంది. 1938లో అతను పలెర్మో నుంచి నేపుల్స్‌కు వెళుతూ మధ్యలో మాయమయ్యాడు. ఆత్మహత్య చేసుకున్నాడా? ఎవరైనా ఎత్తుకు పోయారా? కలిగించిన కలవరం, ఆయనను కూడా కలత పెట్టినందుకు తానే ప్రపంచం నుంచి దూరంగా పోయాడా, అంతుపట్టలేదు. మొత్తానికి, అతను ప్రతిపాదించిన పార్టికల్స్‌కు మజురానా పార్టికల్స్ అని పేరు పెట్టారు. అలాంటి కణాలు ఉన్నాయని నిరూపించడం సులభం కాదు. కనుక, కుదరలేదు. కుదిరితే, డార్క్ మాటర్ గురించి మరింత బాగా అర్థమయి ఉండేది. విశ్వమంతటా డార్క్ మాటర్, డార్క్ ఎనర్జీ నిండి ఉన్నాయన్న మాటలోని నిజం తెలిసి వచ్చేది. అసలు పదార్థం లక్షణాలు మరింత బాగా అర్థమయి ఉండేవి. పదార్థం ఎందుకుంది? అన్న అసలు రహస్యం, తెలిసిపోయేది.

ఫిజిక్సు లేనిదే మిగతా సైన్సు తెలివి ఏదీ ఉండదు. పదార్థం పని చేయాలి. వివిధ రూపాలలోకి మారాలి. జీవం కూడా అందులో ఒకటి. కానీ, పదార్థం గురించి తెలిసింది మాత్రం తక్కువ. మిగతా సైన్సు విభాగాల గురించి తెలుసుకోవడం, అర్థం చేసుకోవడం, కొంత సులభం అనాలి. భౌతిక శాస్త్రం మాత్రం అట్లా కాదు. పదార్థమే అర్థం కాలేదంటే, వ్యతిరేక (ప్రతి) పదార్థమూ, ఆ రెండింటి లక్షణాలు కలిగిన మజూరానా కణాలు అసలే అర్థం కావు. పరిశోధకులకు కూడా అవి ఇప్పటివరకు అందలేదు. ఈ కణాలు, అనుక్షణం, లక్షల సంఖ్యలో మన శరీరాలలోనుంచి కూడా దూసుకుపోతున్నాయని కొందరంటారు. అందుకు నిదర్శనాలు మాత్రం అందుబాటులో లేవంటారు. జెనీవాలోని లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్‌లో అవి కనబడతాయని కొందరంటున్నారు. ఇప్పటివరకు మాత్రం ఆపని జరగలేదు. కనిపించాయంటున్నవారు మరో కథ చెపుతున్నారు. కాస్మిక్ కారణాలలోగానీ, కణాలు కొట్టుకున్నందుకు కలిగిన ఫలితంలోగానీ, అవి కనబడలేదు, నిజమే. అవి సూపర్ కండక్టర్ పదార్థంలో చిక్కుకుని కనిపించాయట. అంటే మజూందా పార్టికల్స్ సంగతి రహస్యం, విడిపోయిందా?

పాల్ డిరాక్ అనే ప్రఖ్యాత ఫిజిక్సు పరిశోధకుడు, క్వాంటం మెకానిక్స్ (అణు నిర్మాణం పని తీరును గురించిన సిద్ధాంతాలు)నూ, ఐన్‌స్టైన్ సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని కలగలిపి, ఒక సిద్ధాంతాన్ని 1928లోనే ప్రతిపాదించాడు. ప్రపంచంలోని పదార్థం నిర్మాణానికి ఆధారమయిన సెర్మియాన్‌లనే కణాలను గురించి కూడా డిరాక్ వర్ణించాడు. మజూరానా, ఇక్కడినుంచి ఎత్తుకుని, కొంత మార్పు ఆలోచించి, తన సిద్ధాంతాన్ని చెప్పాడు.

డిరాక్ సూచనలు, అందరికీ కనువిప్పుగా, మార్గదర్శకాలుగా మారాయి. అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న ఇలెక్ట్రానులు (ఎలెక్టానులని అంటున్నాం!) అవి తిరిగే తీరు, దిశలను బట్టి రెండురకాలుగా పనిచేస్తాయన్నాడతను. నిజానికి నాలుగు పరిస్థితులు వీలవుతాయి. కానీ, అందులో రెండు మాత్రం, వాస్తవంగా జరుగుతున్నాయన్నాడు. మిగతా రెంటిలో కొంత నెటెటివ్ శక్తి ఉందన్నాడు. చదువుతున్నవారికి ఈ మాటలు అర్థం కాలేదని రాసిన మనిషికి తెలుసు! అప్పట్లో మిగతా పరిశోధకులు కూడా మనలాగే వెర్రి మొగం వేశారు. 1932లో ఆండర్సన్ అనే మరో పరిశోధకుడు, ఎదురుదారిలో తిరుగుతున్న ఇలెక్ట్రానులను గమనించాడు. వాటిని పాజిట్రాన్స్ అంటున్నారు. అవి ఇలెక్ట్రానులలాగే ఉంటాయి. కానీ వాటిలో పాజిటివ్ ఛార్జ్ ఉంటుంది. అంటే మరి అది వ్యతిరేక (ప్రతి)పదార్థమా? ఆంటిమాటర్ అంటే ఇదేనా?

డిరాక్ ఫార్ములా ప్రకారం, విద్యుదావేశం (ఛార్జ్) ఉన్న కణాలకు మాత్రమే వ్యతిరేక కణాలుంటాయి. మజురానా మరింత ముందుకు వెళ్లి, అన్ని పార్టికల్స్‌కూ ఆంటి పార్టికల్స్ ఉంటాయన్నాడు. ఛార్జ్ తేడా ఉంటే వాటి గురించి తెలిసే వీలుంది. రెండూ ఒకే రకంగా ఉంటే ఏది ఏదో తెలియదు. వాటిలో పదార్థం, దాని వ్యతిరేక పదార్థం లక్షణాలు రెండూ, ఏక కాలంలో కనబడతాయి. అసలీ మాటలకు అర్థం లేదని తోచడానికి, మనం చాలు, భౌతిక శాస్తవ్రేత్తల అవసరం లేదు. ఒక కణం, దానికి వ్యతిరేక కణమయితే ఆ రెండూ కలవగానే నాశనం కావాలి. మజూరానా పార్టికల్స్ తమను తాము నాశనం చేసుకోవాలి, అని మనకూ తోస్తుంది. పరిశోధకులు కూడా అదే అంటున్నారు! క్వాంటమ్ ఫిజిక్సు, ఫిజిక్సు, అర్థం కావని ఎవరన్నారు? మనం కూడా అందులో పాల్గొని సంగతులను గురించి చెప్పగలుగుతున్నాం మరి!

ఒక్కసారి ఫొటాన్ అనే కాంతికణం గురించి ఆలోచిస్తే, దానికి ఛార్జ్ లేదు. ద్రవ్యరాశి అసలే లేదు. అవి రెండూ గనుక కలిస్తే (మామూలుగా కలవవు), ఒకదాన్నొకటి నాశనం చేసుకుంటాయి. ఇక బోసాన్‌లు, ఫెర్మియాన్‌లు మరో కథ!

అర్థంగాని విషయాన్ని, సైన్సును గురించి పట్టించుకోనివారు కూడా ‘బ్రహ్మపదార్థం!’ అంటారు. నిజంగానే, పదార్థం యొక్క స్వరూప, స్వభావాలు అంత సులభంగా అర్థంకావని మనకూ అర్థమయిపోయింది. అయినా సైన్సు మాత్రం సాగుతూనే ఉంది. వేరు కనబడదు. వేళ్లు కనబడవు. కొమ్మలు కనబడతాయి!

No comments:

Post a Comment