Wednesday, 8 August 2012

దేవుని ఊహాశక్తి నుండే విశ్వం సమస్తం ఏర్పడినట్లు ఎందుకు అనుకోకూడదు?





      ఇంతవరకు మనకు తెలిసిన విజ్ఞానశాస్త్రం మేరకు ఈ విశాల విశ్వంలో 3 రకాల కణాలే ఉన్నాయని తెలుసుకున్నాం. అత్యంత సూక్ష్మమైన ప్రాథమికమైన ఈ కణాల సంఖ్య మొత్తం 60. ఇందులో సాధారణ ప్రాథమిక కణాలు, వాటి ప్రతికణాలు (aఅ్‌ఱజూaత్‌ీఱషశ్రీవర) ఉన్నాయి. ఈ 60 ఏమిటో మరోసారి నెమరేసుకుందాం.
(ఎ) 6 క్వార్కులు + 6 ప్రతిక్వార్కులు = 12 క్వార్కుల వర్గం. అయితే ప్రతిక్వార్కు 3 రకాల రంగుల్లో ఉంటుందని క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్‌ ఋజువు చేసింది. అంటే ఈ 12 క్వార్కులు 3 భంగిమల్లో (శక్తిస్థాయిల్లో) మనగలవు. కాబట్టి మొత్తం క్వార్కుల జాతి ప్రకృతిలో 12×3=36 విధాలు. (బి) 6 లెప్టానులు + 6 ప్రతిలెప్టాన్లు = 12 లెప్టానుల జాతి. వీటికి వేరే భంగిమలు ఏమీ లేవు. (సి) 4 గాజ్‌ బోసాన్లు. ఇందులో ష బోసానుకు మాత్రమే ప్రతికణం ఉంది. మిగిలిన 3 కణాలకు ప్రతికణాలు తమకుతామే. అయితే గ్లూయాన్‌ అనే జిగురు కణం 8 రకాల భంగిమల్లో (అషచేష్టల్లో) తనను చూపుతుంది. కాబట్టి మొత్తం 12 రకాలుగా ఈ 4 గాజ్‌ బోసాన్లు ద్యోతకమవుతాయి. వెరసి 36 క్వార్కుల జాతి + 12 లెప్టాన్ల జాతి + 12 గాజ్‌ బోసాన్ల జాతి = 60 అతి ప్రాథమిక కణాలతో ఈ ప్రకృతి నిర్మితమయి ఉంది. ఇందులో క్వార్కులు ఎప్పుడూ విడిగా ఉండవనీ జట్టుగా (మీసాన్లు) గానీ త్రికాలుగా (బేరియాన్లు) గానీ ఉంటాయనీ ఈ క్వార్కుల బృందాన్నే హేడ్రాన్లంటారనీ గుర్తు తెచ్చుకుందాం. మనకు తెలిసిన సాధారణ పదార్థంలో ద్రవ్యరాశి ఆగారం (reservoir of mass) గా భావించే పరమాణు కేంద్రకం (atomic nucleus) లోనే దాదాపు 99.998 శాతం ద్రవ్యరాశి పోగుపడి ఉంది. ఇందులో ఉన్నవి ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు. వీటిలో 3 క్వార్కుల చొప్పున ఉన్నాయి. ఒక ప్రోటానులో రెండు బ ఒక స ఉన్నాయి. రెండు బ క్వార్కుల మొత్తం ద్రవ్యరాశి = 8.54×10-30కి.గ్రా. ఒక స క్వార్కు ద్రవ్యరాశి = 8.54 × 10-30కి.గ్రా. మొత్తం క్వార్కుల వల్ల ప్రోటానుకు సంతరించే ద్రవ్యరాశి = 17.07×10-30కి.గ్రా. వాస్తవంగా ప్రోటాను ద్రవ్యరాశి =1670×10-30. కాబట్టి అదృశ్య ద్రవ్యరాశి (hidden mass) = 1653 ×10-30కి.గ్రా. ఇదెక్కడుంది? ఇది ప్రోటాను వాస్తవ ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 99 శాతం. అలాగే న్యూట్రాను వాస్తవ ద్రవ్యరాశి =1675×10-30కి.గ్రా. కానీ 2 d, ఒక u క్వార్కుల వల్ల న్యూట్రాను సంతరించుకున్న ద్రవ్యరాశి = 21.34 ×10-30కి.గ్రా. కాబట్టి న్యూట్రానులో అదృశ్య ద్రవ్యరాశి = 1654×10-30కి.గ్రా. ఇది న్యూట్రాను వాస్తవ ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 99 శాతం. దీనికి కారణమెవరు?

విద్యుదావేశం ఆధారంగా కణాల మధ్య సంధానాల్ని ఏర్పర్చే గాజ్‌ బోసాను ఫోటాను. దీనికి ద్రవ్యరాశి లేదు. అంటే ప్రకృతిలో వున్న విద్యుదయస్కాంత బలాలకు, కాంతికి ప్రతినిథిó ఫోటానేనన్నమాట. క్వార్కులను బంధించి ప్రోటానుగా లేదా న్యూట్రానుగా జిగురు పెట్టినట్లు కలిపి ఉంచే కణం గ్లుయాను లేదా జిగురుకణం. దీనికీ ద్రవ్యరాశి లేదు. అంటే ప్రకృతిలో ఉన్న బలమైన కేంద్రకబలాలకు ప్రతినిథిó గ్లుయాను. ప్రోటానును, న్యూట్రానును కలిపి ఉంచే బలహీనమైన కేంద్రక బలాలకు కూడా కొంతమేరకు గ్లుయాను సహకరిస్తుంది. గ్లుయాను వల్ల ప్రోటాను, న్యూట్రాను ఏర్పడ్డపుడు కలిగే బంధశక్తి (binding energy) ని ఐన్‌స్టీన్‌ సూత్రమైన E=mc2 లో ప్రతిక్షేపిస్తే అదనంగా మరో 1 శాతం ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్లకు, న్యూట్రాన్లకు సంక్రమిస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు అంటున్నారు. ఇక ష బోసాను, ఓ బోసాను కూడా ప్రోటాన్ల మధ్య న్యూట్రాన్ల మధ్య అవి ఏర్పడ్డాక మనిషికి డ్రస్సు వేసినట్లుగా సంబంధాలు కుదర్చడం వల్ల మరో 2 శాతం మేరకు ద్రవ్యరాశికి కారణమవుతాయని కూడా అంటున్నారు. అంటే ఇలా అనుకున్నా ప్రోటాను, న్యూట్రానుల ద్రవ్యరాశిలో 96 శాతం మేరకు ఎక్కడ్నుంచి వచ్చిందో అర్థంకావడం లేదు.

ఆ లోటును భర్తీ చేసేవే హిగ్స్‌ బోసాన్లని పీటర్‌హిగ్స్‌ సిద్ధాంతీకరించాడు. హిగ్స్‌ కణాలు లేదా దైవకణాలు బోస్‌-. ఐన్‌స్టీను గణాంకాలననుసరిస్తాయని సైద్ధాంతికంగా హిగ్స్‌ ప్రతిపాదించాడు. అందుకే వాటిని దైవకణాలు అనే అశాస్త్రీయపు, అసంబద్ధమైన పేరుకు బదులుగా హిగ్స్‌ బోసాన్లు అనడమే సశాస్త్రీయం. పదార్థంలో దాగున్న దాదాపు 96 శాతం మేర ద్రవ్యరాశికి (పాదార్థికతకు అదే కొలబద్ద) మూలం హిగ్స్‌ కణాలే. అయితే ఈ విశ్వపు ఆవిర్భావ దశలో వాటి పాత్ర గణనీయంగా, ఉత్కృష్టంగా ఉండి ఉండాలన్న ఉద్దేశ్యంతోనే విశ్వావిర్భావానికి, హిగ్స్‌ కణాల ఆవిష్కరణకు లింకు పెట్టి LHC ప్రయోగాన్ని బిగ్‌బ్యాంగ్‌ ప్రయోగమన్నారు. అంతేకాదు. విశ్వంలోని నాలుగు బలాల్లో 3 బలాలకు పునాదులు g, g, z, w, అనే గాజ్‌ బోసాన్లలో ఉన్నాయి. కాబట్టి విశ్వంలో పదార్థాల మధ్య సంభవించే గురుత్వాకర్షక బలాల (gravitational forces) కు కూడా పునాదిగా ఏవో కణాలుండాలని శాస్త్రవేత్తలు సూత్రీకరించారు.
 


దానిపేరు కూడా గ్రావిటాన్‌ (graviton) అంటూ సార్థకం చేస్తున్నారు. కానీ హిగ్స్‌ బోసాన్‌కున్న పాటి సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదిక గ్రావిటాన్‌కు లేదు. ఇపుడు LHC ప్రయోగంలో హిగ్స్‌కణాల ఉనికి దాదాపు ఖాయమైంది. వాటి వల్ల సంభవించే పాదార్థిక ద్రవ్యరాశి కూడా అదృశ్య ద్రవ్యరాశికి సరిపోతోంది. కాబట్టి నేటి విజ్ఞానపుటంచుల వరకు మనకు తెలిసిన ఈ విశాల విశ్వంలో అతి మౌలికమయిన కణాలు (హిగ్స్‌ బోసానుతో కలిపి) 61గా భావించాలి. ఎందుకంటే హిగ్స్‌ కణానికి కూడా ప్రతి కణం లేదు. వివిధ భంగిమలూ లేవు. కణాలకు ద్రవ్యరాశిని ఒనగూర్చే అసలుసిసలు కణం హిగ్స్‌ కణమేనన్నది రూఢి అయ్యింది.

ఇక చివరగా పదార్థానికీ శక్తికీ మధ్య ఉన్న అంతర్వినిమయం (mutual interconversion) గురించి ప్రస్తావిస్తాను. ాఎ్ణ విలువ గల పదార్థం పూర్తిగా ాజ్ణు అనే శక్తిగా మారితే ఆ రెండింటి మధ్య అనులోపాత సంబంధం(proportionality) ఉంటుందని ఐన్‌స్టీన్‌ ఋజువు చేశాడు. ఆ అనుపాత స్థిరాంకం (proportionality constant) విలువ శూన్యంలో కాంతివేగపు వర్గానికి (C2) కి సమానమన్నాడు ఐన్‌స్టీన్‌. ఇది సుమారు 9×1016 మీ2 సె-2 తద్వారా కేవలం ఒక గ్రాము ద్రవ్యరాశి ధ్వంసమైనా ఏర్పడే శక్తి విలువ E=0.001×9×1016 = 9× 1013 జౌళ్లు ఉంటుంది. ఈ శక్తితో ఒక కోటి 25 వాట్టుల(CFL) బల్బుల్ని 100 గంటల పాటు వెలిగించగలమన్న మాట. అంటే ఓ చింత గింజను శక్తిగా మటుమాయం చేసేస్తే ఆంధ్రప్రదేశ్‌ రాష్ట్రంలో ఉన్న 25 లక్షల ఇళ్లల్లో 4 బల్బుల్ని దాదాపు వారంపాటు వెలిగించగలం.

దీనికి వ్యుత్క్రమం (inversion) ఏమిటంటే ఒక గ్రాము పదార్థాన్ని శూన్యం నుంచి పుట్టించాలంటే ఆ వ్యక్తిలో 9×1013 జౌళ్లశక్తి ప్రాణశక్తి (జీవ రసాయనిక శక్తి)గా ఉండాలి. ప్రాణంతో ఉన్న వ్యక్తి ఇంత శక్తిని తనలో ఉంచుకోలేడు. ఆ శక్తే ఉంటే ఆ వ్యక్తిలో రక్తం ఆవిరైపోతుంది. శరీరం మమ్మీలాగా ఎండిపోతుంది. అందుకే జనవిజ్ఞాన వేదిక వంటి సంస్థలు, సశాస్త్రీయపుటాధారాల ప్రాతిపదికన సత్యసాయిబాబా బూడిదను, లింగాల్ని సృష్టించడం అసాధ్యమనీ అది కేవలం మోసమనీ కోడై కూస్తున్నాయి. కానీ రాష్ట్రపతుల, మంత్రుల, ఘనాపాటి (పరిమిత లేదా యాంత్రిక) శాస్త్రవేత్తల బుర్రల్ని ఆ కూత నిద్రలేపలేకపోతోంది. కానీ ప్రజలమీద మనకు నమ్మకం ఉండాలి. ఇపుడుకాకున్నా రేపైనా వింటారు. మారడం లేదని మనం మారాము చేసి మార్పును సమకూర్పు చేసే విజ్ఞాన ప్రచారం ఆపలేము కదా!
E=MC2 ప్రకారమే ఇదేరోజు (ఆగస్టు 9, 1945) జపాన్‌ దేశపు నాగసాకి నగరం మీద అమెరికా ఆటంబాంబు వేసింది. దాదాపు కొన్ని కిలోగ్రాముల మేరకు ఫ్లుటోనియం మూలకపదార్థం మటుమాయమైంది. అంతకుముందు రెండ్రోజుల క్రితం (ఆగస్టు 6, 1945) యురేనియం బాంబును హీరోషిమానగరం మీద వేసింది. అపుడూొన్ని కిలోల యురేనియం మూలకం మటుమాయమైంది. ఇపుడు దాదాపు సర్వసాధారణమైన కేంద్రక విచ్ఛిత్తి(nuclear fission), కేంద్రక సంలీనం (nuclear fusion)లలో జరిగేది పదార్థం, శక్తిగా మారడమే.

పదార్థం శక్తిగా మారుతుందన్న విషయాన్ని ఒట్టోహన్‌ స్టాస్‌మన్‌లు, ఇతర శాస్త్రవేత్తలు ఋజువుచేశారు. పోజిట్రాన్‌ను ఎలక్ట్రానును ఢ కొట్టించి వాటిని మటుమాయం (annihilation) చేశారు. తద్వారా ఏర్పడ్డ కాంతిశక్తి విలువ సరిగ్గాE=(me+me+)c2 కి సరితూగింది. ఇక్కడ me+ అంటే పోజిట్రాన్‌ ద్రవ్యరాశి, Me అంటే ఎలక్ట్రాను ద్రవ్యరాశి. దీనికి వ్యుత్క్రమంగా కాంతికణం E=hnఅనే శక్తితో పదార్థంగా మారడాన్ని క్లౌడ్‌ ఛాంబర్‌ ప్రయోగంలో ఋజువు చేశారు. తద్వారా hn శక్తిగల కాంతికణం ఎలక్ట్రాను, పోజిట్రానులు ఉత్పత్తికి దారితీసింది. ఈ ప్రక్రియను యుగళోత్పత్తి(pair production) అన్నారు. కాబట్టి శక్తి, పదార్థం పరస్పర వినిమయాలనీ సృష్టిలో మరెవరి ప్రమేయమూ లేదనీ పదార్థమే ఆది, అంతం లేని సర్వవ్యాపితం అనీ అర్థం. మరి దైవానికి స్థానమెక్కడీ

No comments:

Post a Comment