പ്രപഞ്ചത്തെ അറിയാന്‍

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.


പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കാണാന്‍ കഴിയുന്നതില്‍ ഏറ്റവും  ആഴമേറിയ ദൃശ്യം - ഹബിള്‍ അള്‍ട്രാ ഡീപ് ഫീല്‍ഡ്.
പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കാണാന്‍ കഴിയുന്നതില്‍ ഏറ്റവും ആഴമേറിയ ദൃശ്യം - ഹബിള്‍ അള്‍ട്രാ ഡീപ് ഫീല്‍ഡ്.

പ്രപഞ്ചത്തിന്‌ അതിരുണ്ടെങ്കിലും ഇല്ലെങ്കിലും പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൊണ്ട്‌ അത്‌ അളന്നെടുക്കുക ക്ഷിപ്രസാധ്യമല്ല. പല അളവുകളും നമ്മുടെ തലച്ചോറില്‍ ഒതുങ്ങാത്തത്ര വലിപ്പം കാണിക്കുന്നുണ്ട്‌. തലച്ചോറിന്റെ ചില പ്രത്യേകതകള്‍ കൊണ്ടാണ്‌ ഈ വിരാട്‌ സ്വരൂപത്തെ നമ്മുടെ പരിധിയില്‍ ഒതുക്കി മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്‌ സാധ്യമാകുന്നത്‌. എന്നാല്‍ സൂക്ഷ്മമായി നോക്കിയാല്‍ അളവുകളെ നമുക്കറിയാവുന്ന ദൂരത്തിലേക്ക്‌ ചുരുക്കിയാണ്‌ ഇത്‌ ചെയ്യുന്നതെന്ന്‌ മനസ്സിലാകും ഉദാഹരണത്തിന്‌ ഒരു മില്ല്യണ്‍ പ്രകാശ വര്‍ഷം എന്നു കേള്‍ക്കുമ്പോള്‍ അതു അത്ര വിദൂരമല്ലാത്തെവിടെയോ ഉണ്ടെന്നു നമുക്ക്‌ തോന്നുന്നു. പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭാഗമായതിനാല്‍ അതേപ്പറ്റി പഠിക്കുക വഴി നമുക്ക്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിവരങ്ങള്‍ ലഭിക്കും. പദാര്‍ഥങ്ങളെ വിഘടിപ്പിച്ച്‌ വിഘടിപ്പിച്ചാണത്‌ സാധ്യമാകുന്നത്‌. ഇവിടെ, വലിപ്പം പോലെ ചെറുപ്പവും അനന്തമാണെന്നതാണെന്നതാണ്‌ പ്രശ്നം. എങ്കിലും ചെറുപ്പമായതിനാല്‍ അത്‌ കുറേകൂടി നമ്മുടെ പരിധിയില്‍ ഒതുങ്ങും.

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്ഭവവും വികാസവും പരിണാമവും പഠിക്കാന്‍ ആറ്റത്തിന്റെ ഘടനയറിയുന്നതു നന്നായിരിക്കും. എന്തുകൊണ്ടെന്നാല്‍ കോടാനുകോടി നക്ഷത്രങ്ങളിലും, ഗ്രഹങ്ങളിലും, മരങ്ങളിലും ബാക്ടീരിയകളിലും, എലികളിലും, പട്ടികളിലും നിങ്ങളിലും എന്നിലും സ്പന്ദിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന ശക്തികളും കണികകളും ഒന്നു തന്നെയോ അല്ലെങ്കില്‍ ഒന്നിന്റെ വ്യത്യസ്ഥ ഭാവങ്ങള്‍ ആണ്. ഏറ്റവും ലളിതമായ ഘടനയോടുകൂടിയതാണ്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റം. അതിന്റെ ഓര്‍ബിറ്റില്‍ ഒരു ഇലക്ട്രോണേയുള്ളു. കൂടാതെ എല്ലാ പദാര്‍ഥങ്ങളിലും ഹൈഡ്രജന്‍ ഏതെങ്കിലും ഒരര്‍ത്ഥത്തില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇതിനാലാണ്‌ "നമ്മെ പറ്റി പഠിക്കാന്‍ ഹൈഡ്രജനെ മനസ്സിലാക്കിയാല്‍ മതിയെന്ന്‌" ഹമീദ്ഖാന്‍‍ പറഞ്ഞത്‌.

ഉള്ളടക്കം

[തിരുത്തുക] തന്‍‌മാത്രകള്‍

ഒരു പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ അതേസ്വഭാവവും ഗുണവും കാണിക്കുന്ന ചെറിയ കണത്തെ തന്‍മാത്ര എന്നു പറയുന്നു. വീണ്ടും വിഭജിച്ചാല്‍ പദാര്‍ഥത്തിന്റെ ഗുണങ്ങള്‍ ലഭിക്കാത്ത ചെറിയ ഘടകങ്ങളായി തീരും തന്‍മാത്രകള്‍. ഇവയാണ്‌ ആറ്റങ്ങള്‍. ഇതേപ്പറ്റി ഗ്രീസിലേയും ഭാരതത്തിലേയും ചിന്തകന്‍മാര്‍ക്ക്‌ ക്രിസ്തുവിനു മുന്‍പു തന്നെ ഏകദേശ ധാരണയുണ്ടായിരുന്നു. കണാദമഹര്‍ഷിയാണത്രെ ഭാരതത്തില്‍ ആദ്യമായി കണങ്ങളെപ്പറ്റി അറിഞ്ഞയാള്‍.

നമുക്ക്‌ അധിക സങ്കീര്‍ണ്ണതയില്ലാത്ത ഒരു തന്‍മാത്രയെടുക്കാം. ജലം ഒരു ഉദാഹരണമാണ്‌. രണ്ട്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ ഒരു ഓക്സിജന്‍ ആറ്റത്തെ കെട്ടിപ്പിടിച്ചാല്‍ നമുക്ക്‌ ഒരു ജല തന്‍മാത്ര ലഭിക്കുന്നു. ചിത്രത്തില്‍ ഇരട്ടക്കുട്ടികളെ അമ്മ സ്കൂളില്‍ കൊണ്ടു പോകുന്ന പ്രതീതി. അവയെ അടര്‍ത്തി മാറ്റിയാല്‍ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും സ്വതന്ത്രമാകും. നമ്മുടെ ശരീരത്തിന്റെ 65 ശതമാനം വെള്ളമാണല്ലോ.

ഹൈഡ്രജനെ വീണ്ടും വിഭജിച്ചാല്‍ അവ ഇലക്ട്രോണും പ്രോടോണുമായി വേര്‍പിരിയുന്നതു കാണാം. ഇത്‌ ഈ അടുത്തകാലത്താണ്‌ സാധ്യമായത്‌. അതായത്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ എന്നത്‌ ഒരു ഇലക്ട്രോണിന്റേയും ഒരു പ്രോടോണിന്റേയും സംഘാതമാണ്‌. ഇവയെ തമ്മില്‍ ചേര്‍ത്തു നിര്‍ത്തുന്ന ശക്തിയെ ഇലക്ട്രോ മാഗ്നറ്റിക്‌ ഫോഴ്സ്‌ അഥവാ വിദ്യുത്‌ കാന്തിക ബലം എന്നു വിളിക്കാം. അതായത്‌ സാധാരണ വൈദ്യുതിയുടേയും കാന്തത്തിന്റേയും ശക്തി. ഇത്‌ ഒന്നില്‍ നിന്നു മറ്റൊന്നുണ്ടാക്കാമെന്നതിനാല്‍ ഒരു നാണയത്തിന്റെ രണ്ടു വശങ്ങളായി പരിഗണിക്കുന്നു.

[തിരുത്തുക] അടിസ്ഥാന ശക്തികള്‍

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ബലങ്ങള്‍ നാലാണ്‌. അവ നാലും കണങ്ങളില്‍(particle) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. അവ ഇലക്ട്രാ മാഗ്നറ്റിക്‌ ഫോഴ്സ്‌ അഥവാ വിദ്യുത്‌ കാന്തികബലം, ഗ്രാവിറ്റി അഥവാ ഗുരുത്വാ‍കര്‍ഷണ ശക്തി, ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലം(fusion), ന്യൂക്ലിയര്‍ ക്ഷീണബലം(fission) എന്നിവയാണ്‌. ആറ്റത്തെ അതായി നിലനിര്‍ത്താനും കാലക്രമേണ മറ്റൊന്നായി മാറാനും സഹായിക്കുന്നത്‌ ഈ ശക്തികള്‍ മാത്രമാണ്‌.

ഇലക്ട്രോണ്‍ ഋണ ചാര്‍ജ്ജുകളും പ്രോട്ടോണ്‍ ധന ചാര്‍ജ്ജുകളും വഹിക്കുന്നു. ആറ്റത്തില്‍ പ്രോട്ടോണുകള്‍ക്കു തുല്ല്യമായ ഇലക്ട്രോണുകളുണ്ടായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ നെഗെറ്റീവു ചാര്‍ഞ്ജുകളും പോസിറ്റീവു ചാര്‍ജ്ജുകളും തുല്ല്യമായിരിക്കും. ഫലത്തില്‍ ഒന്നു മറ്റൊന്നിനെ നിഷേധിച്ചു മൊത്തം ഊര്‍ജ്ജം പൂജ്യമാക്കി മാറ്റുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാന ഊര്‍ജ്ജങ്ങളില്‍ പ്രധാനം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ശക്തിയാണ്‌. കാരണം അതു മറ്റെല്ലാ ശക്തികളേയും ക്രമേണ അതിജയിക്കുന്നു. അത്‌ ഋണോര്‍ജ്ജവുമാണ്‌. എല്ലാ വസ്തുക്കളും ധനോര്‍ജ്ജമാണ്‌. വസ്തുക്കള്‍ക്ക്‌ തുല്ല്യമായ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം അതില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇവിടെയും ഒന്നു മറ്റൊന്നിനെ നിഷേധിക്കുന്നത്‌ കൊണ്ട്‌ മൊത്തം ഊര്‍ജ്ജം പൂജ്യമായിമാറുന്നു. അതായത്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മൊത്തം ഊര്‍ജജം പൂജ്യമാണെന്നു ചുരുക്കം. ഇനി പൂജ്യം എന്നു പറയുന്നത്‌ മൊത്തം പോസിറ്റീവു സംഖ്യകളുടേയും നെഗെറ്റീവു സംഖ്യകളുടേയും ആകെ തുകയാണല്ലൊ.

രണ്ട്‌ ഒരേ ചാര്‍ജ്ജുകള്‍ വികര്‍ഷണ സ്വഭാവവും വ്യത്യസ്ത ചാര്‍ജ്ജുകള്‍ ആകര്‍ഷണ സ്വഭാവവും കാണിക്കുന്നു. അതായത്‌ ഓരോ പ്രോട്ടോണും ഇലക്ട്രോണും പരസ്പരം ആകര്‍ഷിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിനു പുറത്തു ഒരു ഓര്‍ബിറ്റില്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഇതേതാണ്ട്‌, ആറ്റത്തെ ഒരു ഫുട്ബോള്‍ കോര്‍ടിന്റെ വലുപ്പത്തിലേയ്ക്കു വികസിപ്പിച്ചാല്‍ ന്യുക്ലിയസിന്‌ ഒരു മുന്തിരിയുടെ വലുപ്പമേ കാണൂ.. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ എന്നത്‌ വളരെ ചെറിയ കണികാതരംഗ ക്വാണ്‍ഡകളാണ്‌. ആകര്‍ഷണ സ്വഭാവം കാണിക്കുന്ന രണ്ടു വിരുദ്ധശകതികള്‍ വഹിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകള്‍ പ്രോട്ടോണുകളില്‍ കൂടിച്ചേരാത്തത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണെന്നത്‌ നമ്മെപോലെ ശാസ്ത്രത്തിനും ഒരു പാടു കാലം ഒരു പ്രഹേളികയായിരുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ തരംഗസ്വഭാവം കാണിക്കുന്നതിനാലാണ്‌ ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കാത്തതെന്നു തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌.

പ്രോട്ടോണ്‍ കൊണ്ടാണ്‌ ന്യൂക്ലിയസു്‌ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. ഒരേ തരം ചാര്‍ജ്ജുകള്‍ വികര്‍ഷണ സ്വഭാവം കാണിക്കുമെന്നു മുകളില്‍ സൂചിപ്പിച്ചല്ലോ. അങ്ങനെയെങ്കില്‍ ഒന്നില്‍ കൂടുതല്‍ പ്രോട്ടോണുകളുള്ള ആറ്റങ്ങളില്‍ അവയെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ശക്തിയെന്താവും? ഉദാഹരണത്തിന്‌ ബിസ്മത്ത്‌ എന്ന മൂലകത്തിന്‌ 83 പ്രോട്ടോണുകളുണ്ട്‌. അവയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്‌ 123 ന്യൂട്രോണുകളും. ന്യൂടോണുകളാണ്‌ ഇവിടെ മധ്യസ്ഥം വഹിക്കുന്നത്‌. അപ്പോള്‍ ന്യൂക്ലിയസില്‍ ന്യൂട്രോണുകളും അംഗമാവുന്നു. അവയ്ക്കാവട്ടെ ചാര്‍ജ്ജുമില്ല.

ന്യൂക്ലിയസ്‌ വീണ്ടും വിഭജിച്ചാല്‍ അവ ക്വാര്‍ക്കുകളായി മാറുന്നു. ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ആറുതരമുണ്ട്‌. അവ അപ്‌, ഡൌണ്‍ (പ്രപഞ്ചത്തിലെ മൊത്തം പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ രൂപപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌) ചാം, സ്ട്രേഞ്ച്‌ (കോസ്മിക്ക്‌ രശ്മികള്‍), ടോപ്‌, ബോട്ടം (പരീക്ഷണ ശാലകളില്‍ മനുഷ്യന്‍ കൃത്രിമമായി നിര്‍മിക്കുന്നത്‌) എന്നിവയാണ്‌. ഇതില്‍ അപ്പും (up) ഡൌണുമാണ്‌ (down) പ്രപഞ്ചത്തിലെ മുഴുവന്‍ വസ്തുക്കളും നിര്‍മിക്കാനുപയോഗിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. അതായത്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനകണികകള്‍.

പ്രോട്ടോണുകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചു ന്യൂക്ലിയസിനെ നിലനിര്‍ത്തുന്നത്‌ ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലവും അസ്ഥിരമൂലകങ്ങളെ ക്രമേണ മറ്റൊന്നായി രൂപം മാറ്റി നിലനിര്‍ത്തുന്നത്‌ ന്യൂക്ലിയര്‍ ക്ഷീണബലവുമാണ്‌. ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലം ഒരു പരിധികഴിഞ്ഞാല്‍ വികര്‍ഷണ സ്വഭാവം കാണിക്കും

മൊത്തം വസ്തുക്കളെ വിഭജിച്ചു വിഭജിച്ച്‌ ഇല്ലാതാക്കിയാല്‍ ഊര്‍ജ്ജം ബാക്കിയാവുന്നു. ആല്‍ബര്‍ട്ട്‌ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ തിയറി ഓഫ്‌ റിലാറ്റിവിറ്റി അനുസരിച്ച്‌ വസ്തുക്കളില്‍ നിന്ന്‌ ഊര്‍ജ്ജവും ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍ നിന്ന്‌ വസ്തുക്കളെയും നിര്‍മ്മിക്കാം. (e=mc²) ഇവിടെ e ഊര്‍ജ്ജത്തെയും m പിണ്‍ഡത്തെയും c പ്രകാശവേഗതയേയും കാണിക്കുന്നു. ഇത്‌ അടുത്ത കാലത്ത്‌ തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍ നിന്ന്‌ വസ്തുക്കളെ നിര്‍മിച്ചു. ആറ്റം ബോംബിന്റെ നിര്‍മാണത്തോടെ വസ്തുക്കളില്‍ നിന്ന്‌ ഊര്‍ജ്ജമുല്‍പാദിപ്പിക്കാമെന്നും മനസ്സിലായി.

ഇനി ഈ ഊര്‍ജ്ജങ്ങളെ വഹിക്കുന്നതും ചില കണികകളാണ്‌. ഇവിടെ കണികകളെന്നു പറയുന്നത്‌ അവയെ മനസ്സിലാക്കാന്‍ വേണ്ടി മാത്രമാണ്‌. അവയില്‍ പലതും അത്തരം പൊതു സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നവയോ അതിനു മാത്രം സമയം നിലനില്‍ക്കുന്നവയോ അല്ല.

അതിശക്തമായ ഊര്‍ജ്ജപ്രവാഹം പ്രകാശവേഗതയെ അതിജയിക്കുമ്പോള്‍ അതിന്‌ പലതരത്തിലുള്ള മാറ്റമുണ്ടാവുന്നു. അടിസ്ഥാനകണികകള്‍ (ക്വാര്‍ക്കുകള്‍) ഇങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നു. ഇത്‌ പരീക്ഷണശാലയില്‍ സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഈ കണികകളില്‍ പിണ്‍ഡമടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാല്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം തുടങ്ങിയ ഊര്‍ജജം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ കണികകള്‍ പരസ്പരം ആകര്‍ഷിച്ച്‌ കൂടിയോജിച്ച്‌ ചില അസമതലങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ അസമതലങ്ങളുടെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം അതിലെ പിണ്‍ഡത്തിനു സമാനമായിരിക്കും. പിണ്‍ഡത്തിനു പക്ഷെ പ്രകാശവേഗമാര്‍ജ്ജിക്കാനാവില്ല. കാരണം, ബീറ്റാകണ  \beta\ = \sqrt{\frac{1-v^2}{c^2}} പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനം മൂലം വേഗം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ചു പിണ്‍ഡം വര്‍ദ്ധിക്കുകയും ഈ പിണ്‍ഡത്തിനു തുല്ല്യമായി ഗുരുത്വകര്‍ഷണം വര്‍ദ്ധിക്കുകയും അങ്ങനെ വേഗം ക്രമേണ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. അസമമായ തലം തൊട്ടടുത്തുള്ള കണികകളെ ആകര്‍ഷിച്ചു വികസിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ കൂടിച്ചേരുന്ന പിണ്‍ഡം അവയുടെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ഫലമായി ഞെരുക്കപ്പെടുന്നു ഈ ഞെരുക്കം ഉള്ളിലെ ചൂടു വര്‍ദധിപ്പിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി അടിസ്ഥാനകണികകള്‍ ജ്വലിക്കാന്‍ തുടങ്ങും ഇത്‌ ലളിത ആറ്റമായ ഹൈഡ്രജനായിതീരുന്നു. കത്തിത്തീര്‍ന്ന ക്വാര്‍ക്കുകളാണ്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റങ്ങള്‍. ഈ ഹൈഡ്രജന്‍ വീണ്ടും ജ്വലിക്കാന്‍ തുടങ്ങും. ഹൈഡ്രജന്‍ കത്തിയെരിഞ്ഞാണ്‌ ഹീലിയമുണ്ടാകുന്നത്‌. വിറക്‌ കത്തി കരിയും പുകയുമൊക്കെയുണ്ടാവുമ്പോലെ. ഒരു നക്ഷത്രം അങ്ങനെ ജനിക്കുന്നു.

[തിരുത്തുക] ഇലക്‍ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും

[തിരുത്തുക] ഇലക്ട്രോണുകള്‍

ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിനു പുറത്ത്‌ ഒരു ഓര്‍ബിറ്റില്‍ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്ന അടിസ്ഥാന കണികകളാണ്‌. ഋണചാര്‍ജ്ജുകളടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാല്‍ അവ പ്രോട്ടോണിന്റെ ധനചാര്‍ജ്ജുകളാല്‍ ആകര്‍ഷിക്കപ്പെട്ട്‌ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സിനു ചുറ്റും അതിധ്രുതം കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുതിയുടേയും കാന്തത്തിന്റെയും വെളിച്ചത്തിന്റെയും ചാര്‍ജ്ജുകള്‍ ഇവ വഹിക്കുന്നു. കണികാ സ്വഭാവത്തോടൊപ്പം തരംഗ സ്വഭാവവും കാണിക്കുന്നതിനാല്‍ ഇവ അതാതിന്റെ പഥത്തില്‍ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്നു. അല്ലെങ്കില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടന ഇങ്ങനെ ആവുമായിരുന്നില്ല. ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലമൊഴികെ മൂന്ന്‌ അടിസ്ഥാനബലങ്ങളും ഇവയെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഇവയുടെ സ്ഥാനവും ചലനവും വേഗതയും ഒരേ സമയത്ത്‌ നിശ്ചയിക്കുക അസാധ്യമാണെന്ന്‌ "അനിശ്ചിത സിദ്ധാന്തം"(Uncertainity principle) പറയുന്നു. ജര്‍മന്‍കാരനായ Werner Heisenberg ന്റെ Uncertainity principle കണ്ടെത്തല്‍ പ്രകാരം.

[തിരുത്തുക] പ്രോട്ടോണുകള്‍

ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിനെ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്‌ പ്രോട്ടോണുകള്‍ കൊണ്ടാണ്‌. ഇവ വിഘടന വിധേയമായ കണികകളാണ്‌. കൂടാതെ ആറ്റമിക സംഖ്യ, ഭാരം മുതലായവ നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനാല്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ ഈ കണങ്ങള്‍ പ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുകയും വ്യത്യസ്ഥമൂലകങ്ങളെ അതായി നില നിര്‍ത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.. ആറ്റത്തെ വീണ്ടും വിഭജിച്ചാല്‍ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ലഭിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളെ പോലെ ക്വാര്‍ക്കുകളും മൗലിക കണികകളായാണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നതെങ്കിലും വ്യത്യസ്ഥ ബലങ്ങള്‍ ഉള്‍കൊള്ളുന്ന അനവധി കണികാസംഘാതങ്ങള്‍ ഇവയിലും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുണ്ട്‌. എന്നാല്‍ അത്‌ സ്വഭാവത്തില്‍ ചില പ്രത്യേകതകള്‍ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്‌ കാണാം. കൂടാതെ ഇവ ചാര്‍ജ്ജുള്ള കണികകളുമാണ്‌. അപ്‌ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ +2/3 ചാര്‍ജ്ജുകളും ഡൌണ്‍ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ -1/3 ചാര്‍ജ്ജുകളും വഹിക്കുന്നു. മുഴുവന്‍ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളും നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്‌ ഈ രണ്ടക്ഷരങ്ങള്‍ കൊണ്ടാണ്‌. പ്രോട്ടോണുകളില്‍ രണ്ട്‌ അപ്പ്‌ ക്വാര്‍ക്കുകളും ഒരു ഡൌണ്‍ ക്വാര്‍ക്കുമാണുള്ളത്‌. അവയുടെ ആകെത്തുക +1 ആകുന്നു. ഇത്‌ 1.602 x 10 കൂളമ്പ്‌ എന്നു കിട്ടും. ഇത്‌ ഇലക്ട്രോണിലെ ഋണ ചാര്‍ജ്ജിനു തുല്ല്യമാണ്‌, ധനചാര്‍ജ്ജുകളാണെന്നേയുള്ളൂ. കൂടാതെ ഇത്‌ സ്ഥിരവുമാണ്‌. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ക്ക്‌ തുല്ല്യമായത്രയും പ്രോട്ടോണുകളും ആറ്റത്തിലുണ്ടായിരിക്കും. എന്നാല്‍ പ്രോട്ടോണുകള്‍ ഇലക്ട്രോണുകളേക്കാള്‍ 1836 ഇരട്ടി വലിപ്പമുള്ളവയാണ്‌

നാല്‌ അടിസ്ഥാന ശക്തികളും പ്രോട്ടോണിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. അവ ഇലക്ട്രാ മാഗ്നറ്റിക്‌ ഫോഴ്സ്‌ അഥവാ വിദ്യുത്‌ കാന്തിക ബലം, ഗ്രാവിറ്റി അഥവാ ഗുരുത്വബലം, ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലം, ന്യൂക്ലിയര്‍ ക്ഷീണ ബലം എന്നിവയാണ്‌. ആറ്റത്തെ അതായി നില നിര്‍ത്താനും കാലക്രമേണ മറ്റൊന്നായി മാറാനും സഹായിക്കുന്നത്‌ ഈ ശക്തികള്‍ മാത്രമാണ്‌. വിദ്യുത്‌ കാന്തികബലം ഇലക്ട്രോണുകളെ ആറ്റത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ നിര്‍ത്തുമ്പോള്‍ ന്യൂക്ലിയര്‍ അധിബലം പ്രോട്ടോണുകളേയും ന്യൂട്രോണുകളേയും പരസ്പരം യോജിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാല്‍ തന്നെ ഇത്‌ കുറഞ്ഞദൂരത്തില്‍ അതിശക്തമായ ആകര്‍ഷണ വികര്‍ഷണ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നവയാണ്‌. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം എന്നത്‌ പിണ്‍ഡത്തിനനുസരിച്ചു വര്‍ദ്ധിക്കും പ്രപഞ്ചത്തിലെവിടെയുമുള്ള മറ്റൊരു പിണ്‍ഡത്തെ അതു തന്നിലേക്കടുപ്പിക്കുന്നു. ആ അര്‍ഥ്ത്തില്‍ പ്രപഞ്ചവും നമ്മളും തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ശക്തിയുമാണിത്‌. എന്നാല്‍ പിണ്‍ഡം കുറയുമ്പോള്‍ ഇതിന്റെ വലിവു ബലം കുറയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ഒരു മീറ്റര്‍ ദൂരത്തിലുള്ള ഓരോ ടണ്‍ പിണ്‍ഡങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ ഒരു പൗണ്ടിന്റെ 15 ദശലക്ഷത്തിലൊരംശം വലിവുബലം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ബലമാണ്‌ മഴത്തുള്ളികള്‍ ഭൂമിയില്‍ പതിക്കുന്നതിനും നദി ഒഴുകുന്നതിനും നക്ഷത്രങ്ങളെ അതിന്റെ ക്ഷീരപഥങ്ങളില്‍ ചലിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസത്തെ ലഘൂകരിക്കുന്നതിനും ഉപകരിക്കുന്നതെന്ന വസ്ഥുത നമ്മെ അമ്പരപ്പിക്കും. ഗുരുത്വകര്‍ഷണത്തിന്‌ എതിരില്ലാത്തതിനാല്‍ അത്‌ ഇല്ലാതാവുന്നില്ല. ഇതാണ്‌ ഒരു മൂലകത്തെ മറ്റൊന്നായി മാറാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്‌. ന്യൂക്ലിയസ്ക്ഷീണബലം കണ്ടെത്തിയതിന്‌ പാക്കിസ്ഥാനിലെ അബ്ദുല്‍സലാമിന്‌ നോബല്‍ സമ്മാനം ലഭിക്കുകയുണ്ടായി. പ്രോട്ടോണുകള്‍ മഹാവിസ്ഫോടനത്തില്‍ ഒരു സെക്കന്റിന്റെ ആയിരത്തിലൊരംശം നേരം കൊണ്ട്‌ നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടതായി കണക്കാക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ജീവിതകാലം ഒന്നിനു ശേഷം 35 പൂജ്യമിട്ടാല്‍ കിട്ടുന്നത്രയും വര്‍ഷങ്ങളാണ്‌. എന്നാല്‍ പ്രപഞ്ചത്തിനാവട്ടെ 15ന്‌ പുറകെ 10 പൂജ്യമിട്ടാല്‍ കിട്ടുന്നത്ര പ്രായമേ ആയിട്ടുള്ളൂ. കാമ്പ്രിഡ്ജിലെ റൂഥര്‍ ഫോര്‍ഡാണ്‌ ആദ്യമായി ഈ കണങ്ങളെ കണ്ടത്‌.

[തിരുത്തുക] ന്യൂട്രോണുകള്‍

ന്യൂട്രോണുകള്‍ ചാര്‍ജ്ജു രഹിത കണികകളാണ്‌. ഇവയെ വിഭജിച്ചാലും ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ലഭിക്കുന്നു. ആറ്റമിക ഭാരം നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനാല്‍ രാസപ്രക്രിയയില്‍ പങ്കാളിയാവുന്നു. പ്രോട്ടോണുകളേക്കാള്‍ ഒരല്‍പം കനംകൂടിയ കണികകളാണിവ. അതായത്‌ ഒരു ദശാംശത്തിന്റെ 26 പൂജ്യങ്ങള്‍ക്ക്‌ ശേഷം വരുന്ന 16749 അത്രയും കിലോഗ്രാം. ഇത്‌ ഇലക്ട്രോണിന്റെ 1838 മടങ്ങ്‌ വലുതാണ്‌. എന്നാല്‍ ആറ്റമിക സംഖ്യയില്‍ ഇവയ്ക്ക്‌ പങ്കാളിത്തമില്ല. രണ്ട്‌ ഡൌണ്‍ ക്വാര്‍ക്കുകളും ഒരു അപ്പ്‌ ക്വാര്‍ക്കും കൊണ്ട്‌ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നതിനാല്‍ മൊത്തം ചാര്‍ജ്ജ്‌ പൂജ്യമായി നിലനില്‍ക്കുന്നു. ഐസോടോപ്പുകളെന്നറിയപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ സഹോദരങ്ങളെ നിര്‍മിക്കുന്നത്‌ ന്യൂട്രോണുകളുടെ വ്യത്യാസത്തിലാണ്‌. ഹൈഡ്രജന്റെ ആറ്റത്തിനോട്‌ ഒരു ന്യൂട്രോണ്‍ ചേര്‍ന്നാല്‍ അതു ഡ്യൂട്ടേരിയവും രണ്ടെണ്ണം ചേര്‍ന്നാല്‍ ട്രിറ്റിയവുമായി മാറുന്നു. പിണ്‍ഡമുള്ളതിനാല്‍ എല്ലാ ബലങ്ങളും ഇതിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. വിദ്യുത്‌ ബലമില്ലെങ്കിലും കാന്തിക ബലം ഒരല്‍പം കാണിക്കുന്നതിനാല്‍ വിദ്യുത്‌കാന്തികബലത്തിന്റെ സ്വാധീനവും ഇതിനുണ്ട്‌. സ്വതന്ത്രമായ ഒരൂ ന്യൂട്രോണിന്റെ ആയുസ്സ്‌ 15 മിനിട്ടാണ്‌. എന്നാല്‍ ആറ്റത്തിലുള്ള ന്യൂട്രോണുകള്‍ അത്ര എളുപ്പം നശിക്കുന്നില്ല. ഒരുപാടു ന്യൂട്രോണുകളുള്ള ആറ്റങ്ങള്‍ ചില വ്യതിയാനങ്ങള്‍ കാണിക്കാറുണ്ട്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌ കാര്‍ബണ്‍ 14 എന്ന മൂലകത്തില്‍ 8 ന്യൂട്രോണുകളും 6 പ്രോട്ടോണുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇവ ഇതേപോലെ 11460 വര്‍ഷം നിലനില്‍ക്കും. ഇത്‌ കണക്കാക്കിയാണ്‌ സി-16 പോലുള്ള ടെസ്റ്റുകള്‍ വികസിപ്പിക്കുന്നത്‌. അത്രയും കാലം കഴിഞ്ഞാല്‍ അവ റേഡിയോ ആക്ടീവത എന്ന സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കും. അതായത്‌ മറ്റൊന്നായി മാറും.

രണ്ട്‌ അടുത്തടുത്ത പ്രോടോണുകള്‍ പരസ്പരം വികര്‍ഷിക്കുമ്പോള്‍ അവയെ പിടിച്ചു നിര്‍ത്തുക എന്ന ജോലിയാണ്‌ ന്യൂട്രോണിന്‌. ഈ വികര്‍ഷണത്തിന്റെ ശക്തിയാവട്ടെ വിദുത്ഛക്തിയുടെ 100 ദശലക്ഷം മടങ്ങ്‌ അധികം വരും. ഇതിനാലാണ്‌ ആറ്റം ബോംബുകളുടെ ശക്തി അപാരമാവുന്നത്‌. ന്യൂട്രോണ്‍ കൊണ്ട്‌ ഒരു ആറ്റത്തെ പിളര്‍ക്കുമ്പോള്‍ അപരിമേയമായ ഈ ന്യൂക്ലിയര്‍ ഊര്‍ജ്ജം ഉത്സര്‍ജ്ജിക്കപ്പെടുന്നു.

[തിരുത്തുക] അടിസ്ഥാന കണികകള്‍

വീണ്ടും പിളര്‍ക്കാന്‍ സാധ്യമല്ലെന്ന്‌ ഇന്ന്‌ കണക്കു കൂട്ടുന്ന കണികകളാണ്‌ അടിസ്ഥാന കണികകള്‍. ഇതില്‍ ഇലക്ട്രോണുകളെ കുറിച്ച്‌ മുകളില്‍ പ്രതിപാദിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ക്വാര്‍ക്കുകളില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ബലവാഹികളായ കണികകളെ നമുക്ക്‌ കണ്ടുപിടിക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ. ന്യൂട്രോണുകളുടെയും പ്രോടോണുകളുടേയും നിര്‍മിതി ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ്‌. ക്വാര്‍ക്കുകളെ 6 തരമായി വിഭജിക്കാവുന്നതാണ്‌. അവ, അപ്‌, ഡൌണ്‍, ചാം, സ്ടേഞ്ച്ര്‌, ടോപ്‌, ബോട്ടം എന്നിങ്ങനേയാണ്‌. ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ പരസ്പരം ബന്ധിച്ച്‌ ബാരിയോണുകളും മീസോണുകളും നിര്‍മിക്കുന്നു. ഇവരണ്ടും കൂടെ ഹാഡ്‌റോണുകളെന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ബാരിയോണുകളില്‍ മൂന്നു ക്വാര്‍ക്കുകളടങ്ങുമ്പോള്‍ മീസോണുകളില്‍ ഒരു ക്വാര്‍ക്കും ഒരു ആന്റീക്വാര്‍ക്കും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ബന്ധനങ്ങളല്ലാതെയും ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ കണ്ടേക്കാമെങ്കിലും അവ ഇന്നു നമ്മുടെ ശ്രദ്ധയില്‍ വന്നിട്ടില്ല. ഭൌമാന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്ന മീസോണുകള്‍ പിയോണുകളെന്നറിയപ്പെടുന്നു. ലാബോറട്ടറികളില്‍ നിര്‍മിച്ചെടുക്കാവുന്ന മീസോണുകളാണ്‌ കായോണുകള്‍.

[തിരുത്തുക] നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അവസ്ഥകള്‍

നക്ഷത്രങ്ങളെ അവയില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പദാര്‍ത്ഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്‌ ഒന്നാം തലമുറ, രണ്ടാം തലമുറ എന്നിങ്ങനെ വേര്‍തിരിക്കാവുന്നതാണ്‌. പ്രപഞ്ചോത്പത്തിയുടെ കാലത്ത്‌ ഉണ്ടായ ആദ്യകാല പദാര്‍തഥങ്ങളടങ്ങിയവയാണ്‌ ഒന്നാം തലമുറയില്‍ പെടുന്നത്‌. പ്രധാനമായും ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും. രണ്ടാം തലമുറയില്‍ പെട്ടവയില്‍, ഒന്നാം തലമുറക്കാര്‍ പൊട്ടിത്തെറിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന പൊടിപടലങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള ഇന്‍ധനം സ്വീകരിക്കുന്നതിനാല്‍ കാര്‍ബണ്‍, നൈട്രജന്‍, ഓക്സിജന്‍ തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളും കാണപ്പെടുന്നു. എന്നാല്‍ ഇതിലെല്ലാറ്റിലും ഹൈഡ്രജന്‍ തന്ന്യാണ്‌ പ്രധാനമായും കത്തിക്കപ്പെടുന്നത്‌.

ഒരു നക്ഷത്രം അതിലെ പിണ്‍ഡത്തിന്റെ വലുപ്പമനുസരിച്ചു ഞെരുങ്ങുകയും ഈ ഞെരുക്കം അതിനെ ജ്വലിക്കാന്‍ പ്രാപ്തമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂടു വര്‍ദ്ധിക്കുമ്പോള്‍ വസ്തുക്കള്‍ വികസിക്കുന്നു. നക്ഷത്രങ്ങളും അതെ. ഈ വികാസത്തെ പക്ഷെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം കൊണ്ട്‌ നില നിര്‍ത്താന്‍ ശരാശരി നക്ഷത്രത്തിന്‌ കഴിയും. ഇത്‌ ഏതാണ്ട്‌ ബലൂണ്‍ വീര്‍പ്പിക്കുമ്പോള്‍ ഉള്ളിലെ വായുവിന്റെ മര്‍ദ്ദം പുറത്തെ റബ്ബറിന്റെ വലിവുകൊണ്ട്‌ നിലനിര്‍ത്തുമ്പോലെ.. ഇങ്ങനെ നിലനിര്‍ത്താന്‍ കഴിയാത്തവ പൊട്ടിപ്പോകുന്നു. അങ്ങനെ അവ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണവുമായി രമ്യതയിലായിത്തീരുന്നു. ചിലത്‌ അമിത ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ശക്തിയെ നിലനിര്‍ത്താനാവാതെ ചുരുങ്ങുന്നു. ഈ ചുരുങ്ങല്‍ ഭയാനകമാം വണ്ണം വര്‍ദ്ധിക്കുമ്പോള്‍ പിണ്‍ഡം തീരെയില്ലാതാകും. (ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിലെ സ്കൂളുകളില്‍പെട്ട ധാരാളം ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍മാര്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അവസ്ഥകളെ കുറിച്ച്‌ നിരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു)

സുബ്രമണ്യം ചന്ദ്രശേഖര്‍ ഈ ഒരു നിഗമനത്തിലേക്കെത്തുമ്പോള്‍ വസ്തുക്കള്‍ സ്വന്തം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം മൂലം തീരെയില്ലാതാകുകയില്ല എന്നൊരു വിശ്വസം ശാസ്ത്രലോകത്തിലുണ്ടായിരുന്നു. അതിനാലാണ്‌ ചന്ദ്രശേഖറുടെ അധ്യാപകന്‍ എഡിംഗ്ടണ്‍ ഇത്തരം പഠനം നിര്‍ത്താന്‍ അദ്ദേഹത്തോട്‌ പറഞ്ഞത്‌. എഡിംഗ്ടണ്‍ ആവട്ടെ ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തില്‍ അന്നു ജീവിച്ചിരിക്കുന്ന്വരില്‍ ഏറ്റവും വലിയ ജ്ഞാനിയായിരുന്നു. ഒരര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ അടുത്തയാള്‍. ഒരു മൂന്നാമന്‍ അന്നുണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നു കൂടി ഓര്‍ക്കണം. രസമെന്താണെന്നു പറഞ്ഞാല്‍ ഈ കണ്ടു പിടുത്തത്തിന്‌ ചന്ദ്രശേഖറിനു പില്‍കാലത്ത്‌ -1983ല്‍- നോബല്‍ സമ്മാനം ലഭിച്ചു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ നിരീക്ഷണപ്രകാരം സൂര്യന്റെ പകുതികൂടി (1.44 times) വലിപ്പമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഇങ്ങനെ ചുരുങ്ങും. ഇതിനെ ഇപ്പോള്‍ "ചന്ദ്രശേഖര്‍ ലിമിറ്റ്‌" എന്നു പറയുന്നു. ഇതിനു തുല്ല്യമായ ഒരു നിരീക്ഷണം റഷ്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലാന്റേവുവും നടത്തുകയുണ്ടായി.

[തിരുത്തുക] തമോഗഹ്വരങ്ങള്‍

ആകാശത്തിലെ അത്ഭുതങ്ങളില്‍ സമസ്യയായി നിലനില്‍ക്കുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങളാണിവ. എന്തുകൊണ്ടെന്നാല്‍ ഇവയില്‍ നിന്ന്‌ നേരിട്ട്‌ ഒന്നും പുറത്തു വരുന്നില്ല. അതിവേഗമാര്‍ന്ന വെളിച്ചം പോലും.

നക്ഷത്രങ്ങളിലുള്ള ഹൈഡ്രജന്‍ കുറേകാലം കഴിഞ്ഞാല്‍ തീരുന്നു ഇങ്ങനെ തീരുമ്പോള്‍ അവയിലെ ചൂടുകുറയുകയും ഇത്‌ മര്‍ദ്ധംകുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മര്‍ദ്ധം കുറയുമ്പോള്‍ ചുരുങ്ങലിന്റെ വേഗം വര്‍ദ്ധിക്കുകയും ബാക്കിയുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ ജ്വലനം വേഗത്തിലാക്കുകയും അങ്ങനെ പെട്ടെന്ന്‌ ഇന്ധനം തീര്‍ന്ന്‌ നക്ഷത്രം മരിക്കാനിടയാവുകയും ചെയ്യും. എന്നാല്‍ ഈ ഇന്ധനം കത്തിത്തീര്‍ന്ന പിണ്‍ഡം നശിക്കുന്നില്ല. സൂര്യന്റെ എട്ടും പത്തും ഇരട്ടി വലിപ്പമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഇന്ധനം തീര്‍ന്നു ചുരുങ്ങാന്‍ തുടങ്ങിയാല്‍ അതിനു പരിധിയുണ്ടാവുന്നില്ല.

മര്‍ദ്ധം മൂലം ഞെരുക്കപ്പെടുന്ന പിണ്‍ഡം ഏതാനും കിലോമീറ്ററുകളുടെ ചുറ്റളവിലേക്കു ചുരുങ്ങും. വൈദ്യുത കാന്തിക റേഡിയേഷന്‍മൂലമുള്ള മര്‍ധം ക്രമാതീതമായി വര്‍ദ്ധിക്കുമെങ്കിലും ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തെ മറികടക്കാനുള്ള വികസനം അതിന്‌ ആര്‍ജ്ജിക്കാനാവില്ല. പിണ്‍ഡത്തിന്റെ വ്യാസത്തിലല്ലാതെ അളവില്‍ ഒരു കുറവുമുണ്ടാകുന്നില്ല. അതായത്‌ ഈ നക്ഷത്രവാമനന്റെ ശരീരത്തിലെ ഒരു സ്പൂണ്‍ പിണ്‍ഡത്തിന്‌ ടണ്‍ കണക്കിനു ഭാരമുണ്ടാവും അതു ഭൂമിയിലിട്ടാല്‍ ഭൂമിയുടെ കേന്ദ്രത്തിലെത്തും.

എന്തും തന്നിലേക്കാകര്‍ഷിക്കുന്ന പ്രവണത കാണിക്കാറുണ്ട്‌ ഈ പിണ്‍ഡങ്ങള്‍. അതിനാല്‍ തന്നെ സമീപത്തുള്ള സകലതിനേയും തന്നിലേക്കാകര്‍ഷിച്ച്‌ അതിന്റെ പിണ്‍ഡം വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ളൊരു ശ്രമം നടത്തും. ഇതാവട്ടെ, ആകര്‍ഷണശക്തി അപാരമാക്കുന്നു. അതായത്‌ ഈ പിണ്‍ഡത്തിന്റെ സാധാരണ വലിപ്പം വിതരണം ചെയ്യാവു' അത്രയും ദൂരത്തിലേക്ക്‌ അതേ ആകര്‍ഷണ ശക്തിയോടെ അപ്പോഴും അതിന്റെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം വിതരണം ചെയ്തു കൊണ്ടിരിക്കും. ഒടുക്കം സെക്കന്റില്‍ 3 ലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ വേഗതയുള്ള പ്രകാശത്തെപോലും പുറത്തുവിടാതാവും. അതോടെ ഇവയെ കണാനുള്ള വഴികള്‍ അടയുന്നു. ഈ ഒരവസ്ഥയെ നമുക്ക്‌ black hole അഥവാ തമോഗഹ്വരങ്ങളെന്നു വളിക്കാം. ഒരര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഇങ്ങനെ അമര്‍ത്തപ്പെട്ട പിണ്‍ഡം വികാസ രൂപത്തിലുള്ളപ്പോള്‍ അധിനിവേശിച്ചിരുന്ന സ്ഥലത്തിന്റെ അധികാര പരിധിക്കുള്ളിലാണ്‌ നാം നിരീക്ഷിക്കുന്നത്‌ എന്നു പറയാം.

തമോഗഹ്വരങ്ങള്‍ക്ക്‌ പിന്നീടെന്തു സംഭവിക്കുമെന്നത്‌ ഹോക്കിംഗ്സ്‌ നിരീക്ഷിക്കുന്നുണ്ട്‌. തമോഗഹ്വരങ്ങളുടെ അരികില്‍ നിന്നുമുണ്ടാകുന്ന റേഡിയേഷന്‍ മൂലം ഈ പിണ്‍ഡം അല്‍പാല്‍പം ഊര്‍ജ്ജരൂപത്തിലേക്കു മാറുന്നു അതായത്‌ പിണ്‍ഡം മൊത്തം ഊര്‍ജ്ജമാവുന്നു. (ഈ വാദഗതികളെ അടുത്തകാലത്ത്‌ തന്റെ എതിരാളികളുടെ വാദം അംഗീകരിച്ചുകൊണ്ട്‌ ഹോകിംഗ്സ്‌ പരിഷ്കരിക്കുന്നുണ്ട്‌. ഈ ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ അവസ്ഥകളെ ശാസ്ത്രം നിരീക്ഷിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.)

[തിരുത്തുക] വെള്ളക്കുള്ളന്‍മാര്‍

ലാന്റോവുവിന്റെ നിരീക്ഷണമനുസരിച്ച്‌ അധികവലിപ്പമില്ലാത്ത നക്ഷത്രങ്ങള്‍ വെള്ളക്കുള്ളന്‍മാരായിതീരുന്നു. ഏതാനും മൈല്‍ മാത്രം വലിപ്പമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഈ അവസ്ഥ താരതമ്യേന തണുത്തതായിരിക്കും. എന്നാല്‍ ഇവയുടെ പരിണാമത്തിന്റെ ആദ്യപാദങ്ങള്‍ മറ്റുള്ളവയില്‍ നിന്ന്‌ ഭിന്നമല്ല. ഉള്ളിലുള്ള വൈദ്യുത്‌ കാന്തിക വികര്‍ഷണം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തിനു തുല്ല്യമാവുന്ന അവസ്ഥയില്‍ ചുരുങ്ങല്‍ അവസാനിക്കുന്നു. കാരണം അത്രയ്ക്കു പിണ്‍ഡമേ അതിലടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ. ഇത്തരം ആയിരക്കണക്കിന്‌ വെള്ളക്കുള്ളന്‍മാര്‍ നമ്മുടെ ആകാശഗംഗയിലുണ്ട്‌.

മാറ്റത്തിനു വിധേയമാവാതെ നിലനില്‍ക്കുന്ന ഒരു അവസ്ഥയൊന്നുമല്ല ഇത്‌. കൂടുതല്‍ പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ ഈ അവസ്ഥയിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ നിക്ഷേപിച്ചാല്‍ വലിപ്പം കൂടുകയല്ല കുറയുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. അവയുടെ സാന്ദ്രത ഭൂമിയെ അപേക്ഷിച്ച്‌ 5000 മുതല്‍ 5 കോടി മടങ്ങുവരെ വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു. ഞരുങ്ങല്‍ മൂലം റേഡിയേഷന്‍ വര്‍ദ്ധിക്കുകയും നീല കലര്‍ന്ന വെള്ളയോ നീലയോ നിറത്തില്‍ ഇവ പ്രത്യക്ഷമാവുകയും ചെയ്യും. അവസാനം ഊര്‍ജ്ജം നഷ്ടപ്പെട്ടു വെള്ള നിറവും ക്രമേണ വെള്ള, മഞ്ഞ, ഓറഞ്ച്‌, ചുവപ്പ്‌ നിറങ്ങളിലെത്തുന്നു. പിന്നീട്‌ കറുത്ത കുള്ളന്‍മാരിലേക്ക്മാറുന്നു. ഈ അവസ്ഥയില്‍ അതിനടുത്ത്‌ എത്തിപ്പെടുന്ന നക്ഷത്രാദിയായ ആകാശ പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ വലിച്ചെടുത്ത്‌ ഒരു പൊട്ടിത്തെറിയോ അല്ലെങ്കില്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രം എന്ന അവസ്ഥയിലേക്കോ ഇതു മാറുന്നു.

[തിരുത്തുക] ചുവപ്പു ഭീമന്‍മാര്‍

നക്ഷത്രങ്ങളുടെ വലിപ്പമനുസരിച്ച്‌ ചില നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഇന്ധനം തീര്‍ന്നു കഴിഞ്ഞാല്‍ കേന്ദ്രഭാഗം ചുരുങ്ങാന്‍ തുടങ്ങും. ഇതാവട്ടെ അല്‍പം ബാക്കി വന്ന ഹൈഡ്രജനെകൂടി ഹീലയമാക്കി മാറ്റുന്നു. റേഡിയേഷന്‍മൂലമുള്ള മര്‍ദ്ധം പുറം ഭാഗത്തെ വകസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാല്‍ താരതമ്യേന തണുത്ത അവസ്ഥയിലായിരിക്കും ഇത്‌. വികസിക്കുന്ന ഈ അവസ്ഥ സൂര്യന്റെ 10 ഇരട്ടി മുതല്‍ 1000 ഇരട്ടിവരെ മടങ്ങ്‌ വലിപ്പം വെയ്ക്കാവുന്നതാണ്‌. സൂര്യനാണ്‌ ഇങ്ങനെ വലുതാവുന്നതെങ്കില്‍ അത്‌ ഭൂമിയുടെ അടുത്ത്‌ വരികയും തിളക്കം 2000 ഇരട്ടി അധികമാവുകയും ചെയ്യും. സൂര്യന്റെ 500 ഇരട്ടി അമിത ഭാരമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങള്‍ ഇതേക്കാള്‍ അനേകമടങ്ങായി വികസിക്കാവുന്നതാണ്‌.

അതിശക്തമായ സ്ഫോടനം നിമിത്തം ദൂരേക്കു തെറിച്ച ഈ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യസെക്കന്റുകളെ കുറിച്ചു പോലും ശാസ്ത്രത്തിന്‌ ഏകദേശ ധാരണയുണ്ട്‌. ദ ഫസ്റ്റ്‌ ത്രീ മിനുട്ട്‌[1]തുടങ്ങിയ പുസ്തകങ്ങള്‍ ഈ വിവരം നമുക്ക്‌ തരുന്നുണ്ട്‌ ആദ്യ സെക്കന്റില്‍ തന്നെ ക്വാര്‍ക്കുകളും ആന്റീ ക്വാര്‍ക്കുകളും അതോടൊപ്പം ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടായി എന്നു വേണം അനുമാനിക്കാന്‍. 20 ബില്ല്യണ്‍ വര്‍ഷമെങ്കിലും മുന്‍പുള്ള ആ മാരകസ്ഫോടനത്തിന്റെ ശക്തി ഇക്കാലത്തും നില നില്‍ക്കുന്നു. അതിനാലാവാം നക്ഷത്രങ്ങള്‍ അകന്നു പോയ്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത്‌? അതല്ല മറ്റേതെങ്കിലും ശക്തികള്‍ അതിനെ പിടിച്ചു വലിക്കുന്നുണ്ടോ? കാരണം, അതുമാത്രമായിരുന്നുവെങ്കില്‍ ഈ വിക്ഷേപം വര്‍ദ്ധമാനതോതിലായിരിക്കാന്‍ സാധ്യതയില്ല. എന്നാല്‍ ചില നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഇത്‌ വര്‍ദ്ധമാനതോതിലാണെന്നു കാണിക്കുന്നു. അങ്ങനെയെങ്കില്‍ തന്നെ നാളത്തെ ഊര്‍ജ്ജതന്ത്രത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ അതു വരും. ഇന്നത്തെ സയന്‍സിലെ ഒരു നിയമവും കാലവും സ്ഥലവും വസ്ഥുക്കളും കൂടിച്ചേര്‍ന്ന അവസ്ഥയെ വിശദീകരിക്കാന്‍ പര്യാപ്തമല്ല. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ച്‌ ഏകദേശ ധാരണ നമുക്ക്‌ ലഭിച്ചു. പക്ഷെ ഇക്കാര്യത്തില്‍ ഒരുപാടു വിവരങ്ങള്‍ ഇനിയും ലഭിക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോള്‍ പ്രപഞ്ചോത്ഭവത്തെപ്പറ്റി ഊഹങ്ങള്‍ മാത്രമേയുള്ളൂ. ഏറ്റവും അകലെ നിന്നും നമുക്ക്‌ ലഭിച്ച വെളിച്ചത്തിന്‌ 12.2 ബില്ല്യണ്‍ (1 billion= 100 crore) പ്രകാശ വര്‍ഷം അകലമുണ്ട്‌. അതായത്‌ അത്രയും അകലത്തില്‍ ഗാലക്സികളുണ്ട്‌ എന്നര്‍ത്ഥം. (1998-ലെ അര്‍ജുന്‍ദേയുടെ കണ്ടു പിടുത്തം.) അപ്പോള്‍ ഇതിന്റെ വലിപ്പത്തെപ്പറ്റി ഊഹിക്കാമല്ലോ. ഈ വലിപ്പം നമ്മുടെ ചെറുപ്പത്തെ നമുക്ക്‌ കാണിച്ചു തരേണ്ടതുണ്ട്‌.

[തിരുത്തുക] കുറിപ്പുകള്‍

  1. Steven Weinberg,The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe1993, Basic Books
ആശയവിനിമയം