ബുധനാഴ്‌ച, സെപ്റ്റംബർ 28, 2011

പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ ന്യൂടീനോ: ശാസ്ത്രം ചരിത്രസന്ധിയില്‍ - ഒന്ന്

അനന്തമജ്ഞാതമവര്‍ണ്ണനീയം,
ഈ ലോകഗോളം തിരിയുന്ന മാര്‍ഗ്ഗം;
അതിന്റെയെങ്ങാണ്ടൊരിടത്തിരുന്ന്‍,  
നോക്കുന്ന മര്‍ത്യന്‍ കഥയെന്ത് കണ്ടു...

മനുഷ്യചരിത്രത്തില്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഏറ്റവും വലിയ പരീക്ഷണ ഉപകരണമാണ് ലാര്‍ജ് ഹാട്രോണ്‍ കൊള്ളയ്ഡര്‍ (LHC) എന്ന കണികാത്വരകം. പ്രോട്ടോണ്‍ പോലുള്ള സൂക്ഷ്മകണങ്ങളെ കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യനിമിഷങ്ങളെ സിമുലെട്റ്റ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ആത്യന്തികമായി ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ ലക്‌ഷ്യം. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കം മുതല്‍ ഭൌതികശാസ്ത്രത്തിന്റേയും പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിന്റെയും വളര്‍ച്ച കണികാത്വരകങ്ങളുടെയും ദൂരദര്‍ശിനികളുടെയും വളര്‍ച്ചയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്ന് പറയാം. ദൂരദര്‍ശിനികള്‍ സ്ഥൂല പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ച് നമ്മുടെ അറിവിന്റെ ചക്രവാളങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ കണികാത്വരകങ്ങള്‍ സൂക്ഷ്മ പ്രപഞ്ചത്തെയും, പിണ്ഡത്തിന്റേയും(mass) ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റേയും(enegy) അടിസ്ഥാന കണങ്ങളെയും (elementary particles) കൂടുതല്‍ അടുത്തറിയാന്‍ നമ്മെ സഹായിച്ചു. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ ഉണ്ടായ ഭൌതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ വന്‍കുതിച്ചുചാട്ടം ലാര്‍ജ് ഹാട്രോണ്‍ കൊള്ളയ്ഡര്‍ പോലൊരു ഉപകരണത്തിന്റെ ആവശ്യകതയിലേക്ക് മനുഷ്യനെ കൊണ്ടെത്തിച്ചു. അതിര്‍ത്തികള്‍ ഭേദിച്ച് മനുഷ്യശക്തി ഒന്നിച്ചപ്പോള്‍ അതു സാധ്യമായി. ലാര്‍ജ് ഹാട്രോണ്‍ കൊള്ളയ്ഡറില്‍ ന്യൂട്രിനോകള്‍ പ്രകാശത്തിനേക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചു എന്ന നിരീക്ഷണം സംശയാതീതമായി തെളിക്കപ്പെടുകയാണെങ്കില്‍ മനുഷ്യചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങളില്‍ ഒന്നായിരിക്കും അത്. കാരണം പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിന്‍റെ വളര്‍ച്ചയില്‍ പ്രകാശത്തിനും അതിന്റെ വേഗത്തിനും ഉള്ള സ്ഥാനം വളരെ വലുതാണ്‌.


പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതല്‍ അറിയുന്നതിനുള്ള പോരാട്ടത്തിനെ നമുക്ക് മൂന്ന് കാലഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം.


ഒന്ന്) ന്യൂട്ടന് മുന്‍പുള്ള കാലം (Pre-Newton Era). ഗലീലിയോക്കും കോപ്പര്‍ നിക്കസ്സിനും മറ്റും സമൂഹത്തില്‍ സ്വീകാര്യത കിട്ടുന്നതിനു മുന്‍പുള്ള കാലം എന്നും പറയാം. തീര്‍ച്ചയായും മതങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രബോധത്തെ അടിച്ചമര്‍ത്തിയിരുന്ന  കാലം.


രണ്ട്) ന്യൂട്ടോണിയന്‍ മെക്കാനിക്സിന്റെ കാലം (Post Newton Era). ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കം വരെ ഭൌതികശാസ്ത്രത്തെ ഭരിച്ചിരുന്നത് ന്യൂട്ടോണിയന്‍ മെക്കാനിക്ക്സ് ആയിരുന്നു.


മൂന്ന്) ഐന്‍സ്ടീന്റെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെയും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെയും കാലം (Relativity and Quantum Mechanics Era). ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിറെ തുടക്കം മുതല്‍ (കൃത്യമായി പറഞ്ഞാല്‍ 1905 മുതല്‍) ന്യൂട്രിനോ പരീക്ഷണം ശരിയാണെങ്കില്‍ ഒരു പക്ഷെ 2011 വരെ...


വിപ്ലവകരമായ ഒരു കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തില്‍ ശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തെ നോക്കിക്കാണാനുള്ള ഒരു എളിയ ശ്രമമാണ് ഇത്. വിസ്താരഭയത്താല്‍ മൂന്ന് ഭാഗമായിട്ടാണ് ഇതെഴുതുന്നത്.

ഒന്ന്‍) ന്യൂട്ടന്  മുന്‍പുള്ള കാലം (Pre-Newton Era)

ആര്യഭടന്‍ , വരാഹമിഹിരന്‍ തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രകാരന്മാരിലൂടെ ഭാരതവും ഗ്രീസിനെപ്പോലുള്ള രാജ്യങ്ങളോടൊപ്പം പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനത്തിന്റെ ആദ്യ ചുവടുകള്‍ വെച്ചു. എന്നാല്‍ പിന്നീട് ഇതു കാര്യമായി മുന്നോട്ടു കൊണ്ടുപോകാന്‍ നൂറ്റാണ്ടുകളോളം മനുഷ്യകുലത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. അന്ധകാരയുഗം എന്ന പേര് അന്വര്‍ത്ഥമാക്കിയ, ഭൂമിയാണ്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെട്ട കാലം. പല ശാസ്ത്രശാഖകളും മെല്ലെയെങ്കിലും മുന്നോട്ടു പോയപ്പോഴും ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, അതിലുപരി ഭൌതികശാസ്ത്രം തന്നെയും വളര്‍ച്ച മുരടിച്ചു നിന്ന കാലം. ഇതിനു പ്രധാന കാരണക്കാര്‍ കത്തോലിക്കാ സഭ പോലുള്ള യാഥാസ്ഥിത വര്‍ഗ്ഗം തന്നെയാണ്. പരന്ന ഭൂമി പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രവും, മനുഷ്യന്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും മഹത്തരമായ വര്‍ഗ്ഗവും എന്ന് കരുതപ്പെട്ടിരുന്ന കാലം. ഇതു തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിച്ച ശാസ്ത്രകാരന്മാര്‍ ജീവനോടെ ചുട്ടെരിക്കപ്പെട്ടു; ഗലീലിയോ വീട്ടുതടങ്കലില്‍ അടയ്ക്കപ്പെട്ടു. എങ്കിലും ഭൂമി കറങ്ങിക്കൊണ്ട് തന്നെയിരുന്നു. ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിന് ആദ്യകാലത്ത് കനപ്പെട്ട സംഭാവന ഇന്ത്യയിലാകട്ടെ അപ്പോഴേക്കും ജ്യോതിശാസ്ത്രം ജ്യോതിഷത്തിനും, ശാസ്ത്രബോധം അന്ധവിശ്വാസത്തിനും വഴിമാറിയിരുന്നു. സവര്‍ണ്ണമേലാളന്മാരുടെ  ആര്‍ഷഭാരത കെട്ടുകഥകളില്‍ നാം നമ്മെ സ്വയം തളച്ചിട്ടു. ലോകം ഏറെ മുന്നോട്ടു പോയി; നാം ഇപ്പോഴും ഒരു പരിധി വരെ ആ തളച്ചിടപ്പെടലും ആസ്വദിച്ചു കഴിയുന്നു...



വാനനിരീക്ഷണത്തിനായി ഗലീലിയോ ദൂരദര്‍ശിനി ഉപയോഗിച്ചത് ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിലെ എക്കാലത്തെയും വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടമായിരുന്നു. മനുഷ്യജീവികളെ കണ്ണുകളുടെ ദൃശ്യപരിധിയെന്ന പൊട്ടക്കുളത്തില്‍ നിന്നും പുറത്തുകൊണ്ടുവന്ന ചരിത്രവിപ്ലവം. ദൂരദര്‍ശിനി കണ്ടുപിടിച്ചത് ഗലീലിയോ അല്ലെങ്കില്‍ കൂടി അതിന്റെ സാധ്യതകള്‍ മനസിലാക്കുകയും, ആ സാധ്യതകള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി മഹത്തായ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ നടത്തുകയും, അതിന്റെ പേരില്‍ മരണം വരെ ത്യാഗങ്ങള്‍ സഹിക്കുകയും ചെയ്തു എന്നിടത്താണ് ഗലീലിയോയുടെ പ്രസക്തി. അതുകൊണ്ടുതന്നെയാണ് 'ആധുനിക ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പിതാവ്' എന്ന് അദ്ദേഹം വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. സൂര്യനാണ് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രമെന്നും ഭൂമി സൂര്യനെ ചുറ്റുകയാനെന്നും ഉള്ള ചരിത്രപരമായ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ അവകാശി പക്ഷെ കോപ്പര്‍ നിക്കസ് ആണ്. ശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തിലെ വലിയൊരു വഴിത്തിരിവായിരുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം. ഇത് ജനസമക്ഷം തെളിയിക്കുക എന്നതായിരുന്നു ഗലീലിയോ ഏറ്റെടുത്ത ശ്രമകരമായ ദൗത്യം. ഇത് തെളിയിക്കുക മാത്രമല്ല, സൂര്യന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ഗ്രഹങ്ങളേയും എന്തിനേറെ വ്യാഴത്തിന്റെ ഉപഗ്രഹങ്ങളെപ്പോലും അദ്ദേഹം ജനങ്ങള്‍ക്ക്‌ കാട്ടിക്കൊടുത്തു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ വിലമതിക്കാനാവാത്ത സംഭാവനകളില്‍ ഏറ്റവുമധികം തിളങ്ങി നില്‍ക്കുന്നത് ഇത് തന്നെയാണ്. എന്നാല്‍ കത്തോലിക്ക സഭ അദ്ദേഹത്തെ വീട്ടുതടങ്കലില്‍ ആക്കുകയും പറഞ്ഞത് തിരുത്തിപ്പറയാന്‍ സമ്മര്‍ദ്ദം ചെലുത്തുകയും ചെയ്തു. ഒടുവില്‍ പൊതുസമക്ഷം  ഭൂമിയാണ്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രം എന്നദ്ദേഹം ഏറ്റു പറഞ്ഞു. എന്നാലോടുവില്‍ ആരും കേള്‍ക്കാതെ ഇങ്ങനെ പതുക്കെ പറഞ്ഞു, 'എങ്കിലും ഭൂമി കറങ്ങിക്കൊണ്ട് തന്നെയിരിക്കുന്നു'. ശാസ്ത്രമെന്ന സത്യത്തിലുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ അചഞ്ചലമായ വിശ്വാസം ഒടുവില്‍ ശരിയാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടുക തന്നെ ചെയ്തു.
          
ഈ കാലഘട്ടത്തെക്കുറിച്ചു പറയുമ്പോള്‍ ഗലീലിയോക്കൊപ്പം പ്രാധാന്യമുള്ള വ്യക്തിത്വമാണ് കേപ്ലറുടെത്. പ്ലസ്‌ ടു-പ്രീഡിഗ്രീ തലത്തില്‍ ശാസ്ത്രം പഠിച്ചവരിലാരും അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനം സംബന്ധിച്ച നിയമങ്ങള്‍ പഠിക്കാതിരുന്നിട്ടുണ്ടാവില്ല. മറ്റൊരു പ്രശസ്ത ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന ടെക്കോ ബ്രഹോയുടെ സഹായിയായാണ് അദ്ദേഹം തന്റെ ശാസ്ത്ര ജീവിതം ആരംഭിച്ചത്. സൂര്യന് ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനത്തെ സംബന്ധിച്ച മൂന്ന് നിയമങ്ങളാണ്  
(Kepler's laws of planetary motion ) അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രധാന സംഭാവന. ആദ്യമായി ആകാശഗോളങ്ങളുടെ ചലനത്തെക്കുറിച്ച് ഗണിതശാസ്ത്രത്തില്‍ അധിഷ്ടിതമായ ഒരു മാതൃക മുന്നോട്ടു വെച്ചു എന്നതാണ് അദ്ദേഹത്തിന്റെ നിയമങ്ങളുടെ ചരിത്രപരമായ പ്രാധാന്യം. ഈ നിയമങ്ങളാണ് വാസ്തവത്തില്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ നിയമങ്ങളും ചലന നിയമങ്ങളും രൂപീകരിക്കുന്നതില്‍ ന്യൂട്ടന് പ്രചോദനമായത്. ആര്യഭടനിലും അരിസ്റ്റോട്ടിലിലും പ്ലാറ്റൊയിലും  തുടങ്ങി നൂറു കണക്കിന് ശാസ്ത്രകാരന്മാര്‍ ജീവിതം സമര്‍പ്പിച്ചു നേടിയ ജ്ഞാനമാണ് ന്യൂട്ടോണിയന്‍ മെക്കാനിക്സ് എത്തിച്ചേരാന്‍ ന്യൂട്ടനെ സഹായിച്ചത്. ആ മഹാപ്രതിഭയ്ക്ക് വേണ്ട ഫലഭൂയിഷ്ടമായ മണ്ണൊരുക്കുകയായിരുന്നു ഇവരെന്ന് പറയാം. തന്റെ മുന്‍ഗാമികളുടെ തലയില്‍ ചവിട്ടി നിന്നാണ് കൂടുതല്‍ ദൂരങ്ങള്‍ കാണാന്‍  ഒരു ശാസ്ത്രാന്വേഷിയും പ്രാപ്തനാകുന്നത്.


ഈ കാലഘട്ടത്തില്‍ ഭൌതികശാസ്ത്രകാരനാകുക എന്നത് ഒരു ജീവന്മരണ പോരാട്ടമായിരുന്നു എന്ന് കാണുമ്പോള്‍ കൂടിയാണ് അവരുടെ സംഭാവനയുടെ വലിപ്പം നമുക്ക് മനസിലാവുക. ഇങ്ങനെ കുറെയേറെ പേരുടെ വിയര്‍പ്പിന്റെയും കണ്ണീരിന്റെയും  ചോരയുടെയും പ്രതിഫലമത്രെ നാമിന്നു അനുഭവിക്കുന്ന ജീവിതസുഖളെല്ലാം. ദൌര്‍ഭാഗ്യവശാല്‍ അവരെപ്പറ്റിയെല്ലാം പറയുക സാധ്യമല്ല. അതിനാല്‍ നമ്മുടെ വിഷയത്തില്‍ ഏറ്റവും പ്രസക്തമായത് എന്നെനിക്കു തോന്നിയ ചിലത് മാത്രമേ ഇവിടെ സൂചിപ്പിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുള്ളൂ. 1642 എന്ന ഗലീലിയോ മരിച്ച വര്‍ഷമാണ്‌ ന്യൂട്ടന്‍ ജനിച്ചത്‌ എന്നത് ചരിത്രത്തിലെ ഒരു യാദൃശ്ചികത ആകാം. ന്യൂട്ടന്റെ കാലത്തെക്കുറിച്ച്, ന്യൂട്ടോണിയന്‍ മെക്കാനിക്സിനെക്കുറിച്ച്, അതുയര്‍ത്തിയ ശാസ്ത്ര വിപ്ലവത്തെക്കുറിച്ച് അടുത്ത ഭാഗത്തില്‍...
ശുഭം!
മംഗളം!
അനൂപ്‌ കിളിമാനൂര്‍

കടപ്പാട്:
പ്രപഞ്ച രേഖ - എം.പി. പരമേശ്വരന്‍
ഒന്ന്, രണ്ട്, മൂന്ന്... അനന്തം - ജോര്‍ജ്ജ് ഗാമോ
കേരള ശാസ്ത്രസാഹിത്യ പരിഷത്ത്
യുറീക്ക, ശാസ്ത്രകേരളം, ശാസ്ത്രഗതി
വിക്കിപ്പീഡിയ
ഗൂഗിള്‍
ഹരിസാര്‍, ബിലഹരിസാര്‍ 
പിന്നെ എന്‍റെ എല്ലാ അദ്ധ്യാപകര്‍ക്കും...

ശാസ്ത്രം ചരിത്രസന്ധിയില്‍ - രണ്ട്: ന്യൂട്ടന്റെ കാലം, മാക്സ് വെല്ലിന്റെയും... 

6 അഭിപ്രായങ്ങൾ:

  1. മനുഷ്യചരിത്രത്തില്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഏറ്റവും വലിയ പരീക്ഷണ ഉപകരണമാണ് ലാര്‍ജ് ഹാട്രോണ്‍ കൊള്ളയ്ഡര്‍ (LHC) എന്ന കണികാത്വരകം. പ്രോട്ടോണ്‍ പോലുള്ള സൂക്ഷ്മകണങ്ങളെ കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യനിമിഷങ്ങളെ സിമുലെട്റ്റ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ആത്യന്തികമായി ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ ലക്‌ഷ്യം. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കം മുതല്‍ ഭൌതികശാസ്ത്രത്തിന്റേയും പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിന്റെയും വളര്‍ച്ച കണികാത്വരകങ്ങളുടെയും ദൂരദര്‍ശിനികളുടെയും വളര്‍ച്ചയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്ന് പറയാം.ലാര്‍ജ് ഹാട്രോണ്‍ കൊള്ളയ്ഡറില്‍ ന്യൂട്രിനോകള്‍ പ്രകാശത്തിനേക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിച്ചു എന്ന നിരീക്ഷണം സംശയാതീതമായി തെളിക്കപ്പെടുകയാണെങ്കില്‍ മനുഷ്യചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങളില്‍ ഒന്നായിരിക്കും അത്. കാരണം പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിന്‍റെ വളര്‍ച്ചയില്‍ പ്രകാശത്തിനും അതിന്റെ വേഗത്തിനും ഉള്ള സ്ഥാനം വളരെ വലുതാണ്‌. വിപ്ലവകരമായ ഒരു കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തില്‍ ശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തെ നോക്കിക്കാണാനുള്ള ഒരു എളിയ ശ്രമമാണ് ഇത്. വിസ്താരഭയത്താല്‍ മൂന്ന് ഭാഗമായിട്ടാണ് ഇതെഴുതുന്നത്....

    മറുപടിഇല്ലാതാക്കൂ
  2. കൂടുതല്‍ അറിവും പഠിച്ച ചില കാര്യങ്ങള്‍ ഒന്ന് അയവിറക്കാനും സാധിച്ച ഈ പോസ്റ്റ് ചെയ്ത് താങ്കള്‍ക് നന്ദി
    നല്ല എഴുത്
    നല്ല വിവരണം

    മറുപടിഇല്ലാതാക്കൂ

മടിച്ചു നില്‍ക്കാതെ കടന്നു വരൂ; ഘോരഘോരമായ വിമര്‍ശന പീരങ്കികള്‍ എടുത്തു പ്രയോഗിക്കൂ....