നീളം, വീതി, ആഴം അതിനുമപ്പുറം?

സര്‍വ്വതിന്റെയും സിദ്ധാന്തത്തിലേക്ക് (Theory of Everything) അടുത്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഈ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ അധിക ഊര്‍ജം നല്‍കിയിരിക്കുകയാണ്. പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയെത്തുടര്‍ന്നുണ്ടായ ത്വരിത വികാസത്തിനും (Inflation) പ്രപഞ്ച വികാസവും ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വ്യക്തമാക്കുന്നതിനും കണികാ ഭൗതികജ്ഞരെ കുഴക്കുന്ന ശ്യാമ ദ്രവ്യത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും ഹിഗ്‌സ് ബോസോണെന്ന ദൈവകണത്തിന്റെ അസ്തിത്വ പ്രശ്‌നങ്ങളും പരിഹരിക്കാന്‍ ഈ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ സഹായിക്കും. അപ്പോള്‍ ഒരു കാര്യം ഉറപ്പാണ് നമുക്ക് തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയാത്ത അധിക മാനങ്ങളിലാണ് ഈ പ്രപഞ്ചം നിലനില്‍ക്കുന്നത്. നമ്മള്‍ കാണുന്നില്ല എന്നു കരുതി അങ്ങനെയൊന്നില്ല എന്ന് ഒരിക്കലും പറയാന്‍ കഴിയില്ലതന്നെ.

ഏതെല്ലാം ദിശകളില്‍ നമുക്ക് ഒരു വസ്തുവിനെ അളക്കാന്‍ കഴിയും? അല്ലെങ്കില്‍ ഏതെല്ലാം ദിശകളില്‍ നമുക്ക് സഞ്ചരിക്കാന്‍ കഴിയും? നീളം, വീതി, ഉയരം അല്ലെങ്കില്‍ ആഴം എന്നിങ്ങനെ മൂന്നു മാത്രം, അല്ലെ. നിത്യജീവിതത്തില്‍ നാമിടപഴകുന്ന വസ്തുക്കള്‍ക്കും നമുക്കുതന്നെയും ഈ മൂന്നുമാനങ്ങള്‍ മാത്രമാണുള്ളത്. രണ്ടുമാനങ്ങളുള്ള പ്രതലവും ഒരു മാനം മാത്രമുള്ള രേഖയുമെല്ലാം നിത്യജീവിതത്തിലെ അനുഭവങ്ങള്‍ക്കു വെളിയില്‍ തന്നെയാണുള്ളത്. എന്തുകൊണ്ടാണിങ്ങനെ? വസ്തുക്കള്‍ ഈ മൂന്നുമാനങ്ങളില്‍ മാത്രമാണോ നിലനില്‍ക്കുന്നത്? മൂന്നുണ്ടെങ്കില്‍ അതിലുമേറെ ഉണ്ടായിക്കൂടേ? ഇങ്ങനെയാരെങ്കിലും ചിന്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കില്‍ അതത്ര നിസ്സാരമാണെന്നു കരുതേണ്ട. മൂന്നുമാനങ്ങളില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന പ്രകൃതമാണ് മനുഷ്യനുള്ളത്. അതുകൊണ്ട് നാമനുഭവിക്കുന്നത് മൂന്നുമാനങ്ങള്‍ മാത്രം. എന്നാല്‍ പ്രപഞ്ചം അധികമാനങ്ങളില്‍ (Extra dimensions) നിലനില്‍ക്കുന്നുവെന്നതാണ് യാഥാര്‍ഥ്യം.

 

ഈ ത്രീ ഡയമെന്‍ഷന്‍ നമുക്കൊരു പ്രശ്‌നമായി തോന്നാറില്ലെങ്കിലും കോസ്‌മോളജിസ്റ്റുകള്‍ക്ക് ഇത് വലിയൊരു കീറാമുട്ടിയാണ്. മഹാവിസ്‌ഫോടനം മുതലിങ്ങോട്ടുള്ള പ്രപഞ്ച ചരിത്രം വിവരിക്കുന്നതിന് ഈ മൂന്നു പരിമാണങ്ങള്‍ മാത്രം പോര, തീര്‍ച്ചയായും അധികമാനങ്ങള്‍ വേണം. അധികമാനങ്ങള്‍ സൈദ്ധാന്തികമായി നിലനില്‍ക്കുന്നതാണെങ്കിലും പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കുന്നതിന് ഇതുവരെ സാധിച്ചിരുന്നില്ല. ആ പരിമിതിയാണ് ശാസ്ത്രലോകം ഇപ്പോള്‍ മറികടന്നിരിക്കുന്നത്. ജപ്പാനിലെ ഹൈ എനര്‍ജി ആക്‌സിലറേറ്റര്‍ റിസര്‍ച്ച് ഓര്‍ഗനൈസേഷനില്‍ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറായ ജുന്‍ നിഷിമുറ, ഷിസൂക്ക യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസര്‍ അസാട്ടോ ത്‌സൂചിയ, ഒസാക്ക യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകന്‍ സാങ്-വൂ കീം എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്നു നടത്തിയ കംപ്യൂട്ടര്‍ സിമുലേഷനിലൂടെ പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയുടെ ആദ്യനിമിഷങ്ങള്‍ പുനര്‍നിര്‍മിക്കുകയും സ്ഥലകാലങ്ങളുടെ അധികമാനങ്ങള്‍ തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

പ്രപഞ്ചപഠനത്തില്‍ ഏറെക്കുറെ എല്ലാവര്‍ക്കും സ്വീകാര്യമായ മാതൃക ക്ലാസിക്കല്‍ മഹാവിസ്‌ഫോടന സിദ്ധാന്തമാണ്. ദ്രവ്യവും ഊര്‍ജവും അത്യധികം സാന്ദ്രമായ ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നുണ്ടായ ത്വരിത വികാസമാണ് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഇന്നത്തെ അവസ്ഥയ്ക്കു കാരണമായതെന്നാണ് ബിഗ് ബാംഗ് സിദ്ധാന്തം പറയുന്നത്. സ്‌പേസിലാകമാനം വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നതും ഏറെക്കുറെ ഐക്യരൂപമുള്ളതുമായ പ്രാപഞ്ചിക പശ്ചാത്തല വികിരണങ്ങളും സ്വാഭാവിക മൂലകങ്ങളുടെ ഉല്പത്തിയും വിതരണവുമെല്ലാം ഈ വാദത്തിന് ബലം നല്‍കുന്നുമുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഈ മഹാ പ്രപഞ്ചമൊന്നാകെ ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നും ആവിര്‍ഭവിച്ചതാണെന്നു കരുതാന്‍ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അനുവദിക്കുന്നില്ല. ക്വാണ്ടം ഭൗതികവും ഇക്കാര്യത്തില്‍ ആപേക്ഷികതയുടെ കൂടെയാണ്.

മഹാവിസ്‌ഫോടനവും ആപേക്ഷികതയും തമ്മിലുള്ള അസ്വാരസ്യം തുടങ്ങിയിട്ട് നാളുകളേറെയായി. കഴിഞ്ഞ 40 വര്‍ഷമായി ഇവരുടെ പിണക്കം തീര്‍ക്കാനുള്ള പരിശ്രമത്തിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം. പ്രപഞ്ചരഹസ്യങ്ങളുടെ ഒരു സമ്പൂര്‍ണ സിദ്ധാന്തം എന്ന ആശയം അങ്ങനെയാണ് പിറവിയെടുക്കുന്നത്. സ്ഥൂലപ്രപഞ്ചത്തെ അടക്കി വാഴുന്ന സാമാന്യ ആപേക്ഷികതയും സൂക്ഷ്മപ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ചക്രവര്‍ത്തിയായ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്‌സും സംയോജിപ്പിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ക്വാണ്ടം ഗ്രാവിറ്റി സിദ്ധാന്തങ്ങളും ഉടലെടുക്കുന്നത് ഇതേത്തുടര്‍ന്നാണ്. നിരവധി ക്വാണ്ടം ഗ്രാവിറ്റി സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും ഒരു സമ്പൂര്‍ണ പ്രപഞ്ച സിദ്ധാന്തത്തിലേക്കുള്ള വളര്‍ച്ച ആരംഭിച്ചിട്ടേയുള്ളൂ. ഇത്തരം സിദ്ധാന്തങ്ങളില്‍ സര്‍വതിന്റെയും സിദ്ധാന്തമാകാനുള്ള മത്സരത്തിലെ ഏറ്റവും ശക്തനായ സ്ഥാനാര്‍ഥിയാണ് 'സൂപ്പര്‍സ്ട്രിങ് തിയറി'. മൗലിക കണങ്ങള്‍ ബിന്ദുക്കള്‍ പോലെയുള്ള കണികകളല്ലെന്നും ഏകമാനമുള്ള തന്ത്രികളുടെ-ചരടുകളുടെ കമ്പനമാണെന്നുമാണ് ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കാതല്‍. ഗുരുത്വബലത്തെയും ന്യൂക്ലിയര്‍ ബലങ്ങളെയും വൈദ്യുത കാന്തികബലത്തെയും ഇത്തരം തന്ത്രികളുടെ കമ്പനമായി അവതരിപ്പിക്കുന്നതിനും ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന് കഴിയുന്നുണ്ട്. സൂപ്പര്‍ സ്ട്രിങ് തിയറി അനുസരിച്ച് സ്ഥലകാലങ്ങള്‍ പത്തുമാനങ്ങളിലാണ് നിലനില്‍ക്കുന്നത്-സ്ഥലത്തിന്റെ ഒന്‍പത് പരിമാണങ്ങളും കാലത്തിന്റെ ഒരു പരിമാണവും. ഇത്തരമൊരു പരികല്‍പനയിലൂടെ മഹാവിസ്‌ഫോടനത്തെ പുനര്‍ നിര്‍വചിക്കുന്നതിനും പ്രപഞ്ചകഥ തടസ്സം കൂടാതെ വിവരിക്കുന്നതിനും കഴിയും.

ഒന്‍പതു ദിശകളില്‍ അളക്കാന്‍ കഴിയുന്ന സ്‌പേസിന്റെ മൂന്നുമാനങ്ങള്‍ മാത്രമേ നമുക്കനുഭവിക്കാന്‍ കഴിയുന്നുള്ളുവെങ്കില്‍ ബാക്കിയുള്ള ആറ് പരിമാണങ്ങള്‍ എവിടെയാണ് ഒളിച്ചിരിക്കുന്നത്? എന്തുകൊണ്ടാണ് അവ അനുഭവവേദ്യമാകാത്തത്? നിഷിമുറെയുടെയും സംഘത്തിന്റെയും പരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം അവിടെയാണ്. ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ യുക്കാവ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റിയൂട്ട് ഫോര്‍ തിയറട്ടിക്കല്‍ ഫിസിക്‌സില്‍ വച്ച് ഹിറ്റാച്ചി SR16000 (90.3 TFLOPS) എന്ന സൂപ്പര്‍ കംപ്യൂട്ടറിന്റെ സഹായത്തോടെ സൃഷ്ടിച്ച സിമുലേഷനിലൂടെ മഹാവിസ്‌ഫോടനം പുനര്‍നിര്‍മിച്ചു. സൂപ്പര്‍ സ്ട്രിങ് തിയറിയുടെ പ്രവചനം പോലെതന്നെ സ്ഥലത്തിന്റെ ഒന്‍പതു പരിമാണങ്ങളും കാലത്തിന്റെ ഏക പരിമാണവും ഉദ്ഭവിച്ചു. അദ്ഭുതകരമായ കാര്യം ഇതില്‍ സ്ഥലത്തിന്റെ മൂന്നു പരിമാണങ്ങള്‍ മാത്രമേ വികസിക്കുന്നുള്ളു എന്നതാണ്! ബാക്കിയുള്ള ആറുമാനങ്ങള്‍ വികസിച്ച മൂന്നുമാനങ്ങളില്‍ മറഞ്ഞിരിക്കുന്നുണ്ട്. പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ അതിസൂക്ഷ്മ തലത്തില്‍ മാത്രം അനുഭവിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന ഇവ പ്ലാങ്ക് നീളത്തിലാണ് (1.6*10-35m) വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. നിഷിമുറെയുടെയും സംഘത്തിന്റെയും പഠനറിപ്പോര്‍ട്ട് ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ലെറ്റേഴ്‌സില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സര്‍വ്വതിന്റെയും സിദ്ധാന്തത്തിലേക്ക് (Theory of Everything) അടുത്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഈ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ അധിക ഊര്‍ജം നല്‍കിയിരിക്കുകയാണ്. പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയെത്തുടര്‍ന്നുണ്ടായ ത്വരിത വികാസത്തിനും (Inflation) പ്രപഞ്ച വികാസവും ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വ്യക്തമാക്കുന്നതിനും കണികാ ഭൗതികജ്ഞരെ കുഴക്കുന്ന ശ്യാമ ദ്രവ്യത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും ഹിഗ്‌സ് ബോസോണെന്ന ദൈവകണത്തിന്റെ അസ്തിത്വ പ്രശ്‌നങ്ങളും പരിഹരിക്കാന്‍ ഈ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ സഹായിക്കും.

അപ്പോള്‍ ഒരു കാര്യം ഉറപ്പാണ് നമുക്ക് തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയാത്ത അധിക മാനങ്ങളിലാണ് ഈ പ്രപഞ്ചം നിലനില്‍ക്കുന്നത്. നമ്മള്‍ കാണുന്നില്ല എന്നു കരുതി അങ്ങനെയൊന്നില്ല എന്ന് ഒരിക്കലും പറയാന്‍ കഴിയില്ലതന്നെ

06-Dec-2013

ശാസ്ത്രമാപിനി മുന്‍ലക്കങ്ങളില്‍

More