ஹிக்ஸ் போஸான் என்பது தான் ''கடவுள் துகள்'' என்று செல்லமாக அழைக்கப்படும் துகள். இந்தச் சொற்றொடர், நோபல் பரிசு பெற்றவரான லியோன் மேக்ஸ் லெடர்மேன் எழுதிய, 1993 ஆம் ஆண்டு ஆங்கிலத்தில் வெளியான "கடவுள் துகள்: அண்டம் என்பது விடை என்றால், அதற்கான வினா என்ன?" என்னும் நூலில் முதன்முதலில் கையாளப்பட்டது. இதற்கு முதலில் இவர் இட்ட பெயர் "கடவுளால் சபிக்கப்பட்ட துகள்" என்பது தான். ஆனால் பதிப்பகத்தார் அத்தகைய சொற்றொடரை இங்கிதம்/விளம்பரம் கருதி "கடவுள் துகள்" என்று மாற்றிவிட்டனராம். கடவுள் துகள் என்பது பெருத்த விளம்பரத்தை இந்த நூலிற்குத் தேடித்தந்ததென்னவோ உண்மைதான்.
கடவுள் துகள் என்பது மிதமிஞ்சிய கருத்தை உள்ளடக்கியிருந்தாலும் கடவுளால் சபிக்கப்பட்ட துகள் என்னும் சொற்றொடர், இயற்பியல் வல்லுனர்கள் பல கோடிகளைச் செலவழித்து கிட்டத்தட்ட நாற்பது ஆண்டுகளாகத் தேடித்தேடி சலித்துப்போய் தங்களது விரக்தியின் உச்சத்தில் உதிர்த்த பொருத்தமான சொற்றொடர்.
ஸ்காட்லாந்தின் தலைநகரான எடின்பர்க் நகரில் உள்ள எடின்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பீட்டர் ஹிக்ஸ் என்னும் இயற்பியல் வல்லுனர் 1964 ஆம் ஆண்டு இத்துகள் பற்றிய கருத்தை கோட்பாட்டளவில் முன்மொழிந்தார். இவரைத் தவிர வேறு இரண்டு வல்லுனர் குழுக்களும் இதே கருத்தை வெவ்வேறு விதத்தில் முன்மொழிந்தன. இந்த கருத்திற்கான தேவை ஏன் ஏற்பட்டது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டுமென்றால் இயற்பியல் துறையில் நாம் அடைந்திருக்கும் வளர்ச்சியைச் சற்று புரிந்துகொள்வது அவசியமாகிறது.
ஒரு பருப்பொருளுக்கு "எடை" (weight) உண்டு என்பது நாகரீக வளர்ச்சி பெற்ற ஒவ்வொரு மனித இனத்திற்கும் தெரிந்த ஒரு கருத்து. எடை என்னும் சொல்லே தூய தமிழ்ச்சொல் என்பதால் தமிழர்களும் மிகப்பழங்காலத்திலிருந்தே இந்தக் கருத்தைத் புரிந்துவைத்துள்ளனர். ஒரு பொருளை 'எடு'க்கும் போது இது உணரப்படுவதால் இக்கருத்திற்கு எடை என்று பெயரிட்டுள்ளனர். ஆனால் ஒரு பொருள் "எடை" என்பதை ஏன் பெற்றிருக்கிறது, பஞ்சு ஏன் எடை குறைந்து உள்ளது, இரும்பு ஏன் நிறைய எடையைப் பெற்றிருக்கிறது, என்பன போன்ற கேள்விகள் ஐசக் நியூட்டன் காலத்திற்கு முன்னால் கேட்கப்படாத கேள்விகள் என்றே சொல்லலாம். நியூட்டன் தனது புவியீர்ப்புக் கொள்கைப்படி இத்தகைய கேள்விகளுக்கு விடையளித்தார். எடை என்பது புவியானது அப்பொருளின் மீது செலுத்தும் விசையின் அளவு ஆகும். நிறைய எடை உள்ள பொருளின் மீது புவியீர்ப்பு விசை வலிமையாக உள்ளது, குறைந்த எடை கொண்ட பொருளின் மீது விசை குறைவாக உள்ளது.
ஆனால், நியூட்டனின் முன்னோடியான கலிலியோ என்னும் இயற்பியல் வல்லுனர் இத்தாலியின் பைசா நகரத்து சாய்ந்த-கோபுரத்தில் தான் நடத்திய பரிசோதனையிலிருந்து நமக்குத் தெரிவிப்பது என்னவென்றால், எடை மிகுந்த பொருளும் எடை குறைந்த பொருளும் தரைக்கு மேலே ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து ஒரே மாதிரியான வேகத்தில் வீசப்பட்டால் இரண்டு பொருள்களுமே ஒரே நேரத்தில்தான் தரையை வந்து சேரும் என்னும் நுட்பமான கருத்து.
மேற்சொன்ன இரண்டு கருத்துக்களும் ஒன்றுக்கொன்று முரண்படுவது போலத் தோன்றலாம்: எடை மிகுந்த பொருள் மீது புவியீர்ப்பு விசை வலிமையாக உள்ளதால் அப்பொருள் விரைவாகத் தரையை வந்தடைய வேண்டும் என்று ஒருவர் வாதிக்கலாம். இங்குதான் நியூட்டன் ஒரு முக்கியமான கருத்தை முன்வைக்கிறார். அது தான் "நிறை" (mass) என்பது. இந்த நிறை என்பது என்ன? தமிழில் இச்சொல்லுக்கும் எடை என்றே பொருள். தராசைத் தூக்கி 'நிறு'த்திப் பார்ப்பதால் இதற்கு நிறை என்றும் பெயரிட்டனர். ஆனால், இக்காலத்து இயற்பியல்-தமிழ் வழக்கில் நிறை என்னும் சொல் mass என்னும் வேறொரு கருத்தை விளக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கலிலியோ செய்த பரிசோதனையில் இரண்டு வெவ்வேறு எடையுள்ள பொருட்களுமே ஒரே வேகத்தில் வீசப்பட வேண்டும். அவை தரையைத் தொடும் போதும் அவற்றின் வேகங்கள் இரண்டும் ஒன்றாகவே இருக்கும். ஆனால் தரையைத் தொடும் போது உள்ள வேகம், உயரத்தில் வீசப்பட்ட வேகத்தை விட கூடுதலாக இருக்கும். அப்பொருள்கள் பயணிக்கும் பாதைகளில் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும், மேலிருந்து கீழாக, வேகமானது படிப்படியாகக் கூடிக்கொண்டே செல்லும். இந்த வேக-வளர்ச்சி இரண்டு பொருள்களுக்கும் ஒரே மாதிரியாகவே இருக்கும். ஒரு பொருளின் மீது விசை ஒன்று செயல்பட்டால், அதன் விளைவு அப்பொருளின் வேகத்தை மாற்றுவதாக இருக்கும். அதனால், விசை என்பதை இந்த வேக-மாற்றத்தோடு (முடுக்கத்தோடு) தொடர்புபடுத்தலாம். ஆனால், இரண்டு பொருள்களுக்கும் வேக-வளர்ச்சி ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், அதே நேரத்தில், அப்பொருள்கள் மீது செயல்படும் விசை வெவ்வேறாக இருந்தால், விசையானது இந்த வேக-மாற்றத்தோடு மட்டுமல்லாமல் "வேறொன்றி"னோடும் தொடர்புபடுத்தப்பட வேண்டும். இந்த "வேறொன்றின்" அளவானது அவ்விரண்டு பொருள்களுக்கும் வெவ்வேறாக இருக்க வேண்டும். இந்த "வேறொன்று" என்பதைத் தான் நியூட்டன் "நிறை" என்று அழைத்தார். விசையை 'F' என்றும், வேக-மாற்றத்தை 'a' என்றும், நிறையை 'm' என்றும் குறிப்பிட்டால், இவற்றிற்கிடையேயான தொடர்பு F=ma ஆகும். இது நியூட்டனின் அரிய கண்டுபிடிப்பு. a என்பது ஒன்றாக இருந்தாலும், m என்பது இரண்டு பொருள்களுக்கும் வெவ்வேறாக இருப்பதால், F என்பதும் வெவ்வேறாக அமைகிறது.
புவியீர்ப்பு விசையானது நிலப்பரப்பிற்கு செங்குத்தாகச் செயல்படும் விசை. கிடைமட்டமாக அது செயல்படாது. அதாவது புவியீர்ப்புவிசை ஒரு பொருளை கிடைமட்டமாக நகர்த்த முடியாது. அதனால் ஒரு பொருளை கிடைமட்டமாக நகர்த்தினால் அதன் இயக்கத்தைப் புவியீர்ப்பு விசை பாதிக்காது, அதாவது பொருள் கிடைமட்டமாக இயங்கினால் அதன் நகர்வை எடையானது நேரடியாகப் பாதிக்காது. ஆனால், நிறைக்கும் புவியீர்ப்பு விசைக்கும் தொடர்பில்லை என்பதால், கிடைமட்ட நகர்வைப் பாதிப்பது இந்த நிறையே. அதாவது அதிக (குறைந்த) நிறையுள்ள பொருளை அதிக (குறைந்த) விசையோடு நகர்த்தவேண்டும். ஆக, எடை என்பது வேறு, நிறை என்பது வேறு.
(இவ்விடத்தில் "புவியீர்ப்பு நிறை" "நிலைம நிறை" என்னும் இருவித கருத்துக்கள் உருவாகி, அவை இரண்டும் வெவ்வேறல்ல ஒன்றுதான் என்ற வாதமே ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச்சார்பியல் கொள்கைக்கு இட்டுச்சென்றது. எனினும், நாம் அதுபற்றி இவ்விடத்தில் விரித்துரைக்காமல் விடுவோம்.)
புவியீர்ப்பு விசையானது நிலப்பரப்பிற்கு செங்குத்தாகச் செயல்படும் விசை. கிடைமட்டமாக அது செயல்படாது. அதாவது புவியீர்ப்புவிசை ஒரு பொருளை கிடைமட்டமாக நகர்த்த முடியாது. அதனால் ஒரு பொருளை கிடைமட்டமாக நகர்த்தினால் அதன் இயக்கத்தைப் புவியீர்ப்பு விசை பாதிக்காது, அதாவது பொருள் கிடைமட்டமாக இயங்கினால் அதன் நகர்வை எடையானது நேரடியாகப் பாதிக்காது. ஆனால், நிறைக்கும் புவியீர்ப்பு விசைக்கும் தொடர்பில்லை என்பதால், கிடைமட்ட நகர்வைப் பாதிப்பது இந்த நிறையே. அதாவது அதிக (குறைந்த) நிறையுள்ள பொருளை அதிக (குறைந்த) விசையோடு நகர்த்தவேண்டும். ஆக, எடை என்பது வேறு, நிறை என்பது வேறு.
(இவ்விடத்தில் "புவியீர்ப்பு நிறை" "நிலைம நிறை" என்னும் இருவித கருத்துக்கள் உருவாகி, அவை இரண்டும் வெவ்வேறல்ல ஒன்றுதான் என்ற வாதமே ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் பொதுச்சார்பியல் கொள்கைக்கு இட்டுச்சென்றது. எனினும், நாம் அதுபற்றி இவ்விடத்தில் விரித்துரைக்காமல் விடுவோம்.)
நியூட்டனின் கொள்கை, ஒரு பொருள் 'எடை' என்பதை ஏன் பெற்றிருக்கிறது என்று தெளிவாக விளக்கினாலும், "நிறை" என்பதை ஏன் பெற்றிருக்கிறது என்பது பற்றி ஊமையாகத் தான் இருக்கிறது. நியூட்டனின் கொள்கை அடைந்த வெற்றியின் மிதப்பில் இருந்த அறிவியலாளர்களுக்கு இத்தகைய கேள்வியைக் கேட்க வேண்டும் என்பதே கூட தோன்றவில்லை என்றுகூட சொல்லலாம். பின்னால் வந்த ஐன்ஸ்டைனின் கொள்கையாகட்டும், அல்லது ஷ்ரோடிங்கர், ஹைசன்பர்க் போன்றோரது குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகட்டும், எதுவுமே ஒரு பொருள் நிறையை ஏன் பெற்றிருக்கிறது என்பது பற்றி விளக்க இயலவில்லை.
ஆனால் ஐன்ஸ்டைனின் சார்பியல் கொள்கை, நியூட்டனை விட பல படிகள் கடந்துபோய், நிறைக்கும் ஆற்றலுக்கும் (energy) உள்ள தொடர்பை வெளிக்கொணர்ந்தது. ஒளியானது ஒரு நொடிக்கு மூன்று லட்சம் கிலோமீட்டர் தொலைவைக் கடக்கக்கூடிய அசுர வேகம் பெற்றுள்ளது. இந்த வேகம் c என்னும் குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த வேகத்தோடு ஒப்பிடக்கூடிய வேகத்தில் ஒரு பொருள் நகர்ந்தால், அதனுடைய நிறையானது அதன் ஓய்வுநிலை நிறையை விட கூடுதலாக இருப்பதோடு, வேகம் கூடக்கூட நிறையும் கூடிக்கொள்ளும் என்பது ஐன்ஸ்டைனின் அளப்பரிய கண்டுபிடிப்புகளுள் ஒன்று. மற்றொரு கண்டுபிடிப்பு என்னவென்றால், m என்பது ஒரு பொருளின் நிறை என்றால், அந்த பொருள் ஆற்றலாக உருவெடுத்தால் அந்த ஆற்றலின் மதிப்பு E= m c^2 ஆகும். இது நிறை-ஆற்றல் சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒளியின் வேகத்தின் மதிப்பு c என்பது மிகப்பெரிய எண், அதனை வர்க்கப்படுத்தினால், அது மிகமிகப் பெரிய எண். அதனால், சிறு நிறை உள்ள பொருளிலும் அளப்பரிய ஆற்றல் பொதிந்துகிடக்கிறது. நீங்கள் கையில் ஒரு மொபைல் ஃபோன் வைத்திருந்தால், அதில் பொதிந்திருக்கும் ஆற்றலை வைத்து ஒரு பெரிய நகரையே அழித்துத் தீர்த்துவிட முடியும். ஆனால், அதனை அப்படியே முழுக்க ஆற்றலாக மாற்றும் நுட்பம் யாருக்கும் தெரியாது. நிறையை ஆற்றலாக மாற்றுவதில், விஞ்ஞானிகளுக்குத் தெரிந்த நுட்பங்களில் சில: அணுக்கருப் பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவின் போது நிகழும் மாற்றம், மேலும், ஃபிரான்ஸ் மற்றும் சுவிட்சர்லாந்து எல்லைப்பகுதியில் அமைந்த Large Hadron Collider(LHC) மாதிரியான வேக-வளர்ச்சி ஆலைகளில் புரோட்டான் போன்ற துகள் தொகுதிகளை அசுர வேகத்தில் ஒன்றுக்கொன்று மோதச்செய்தல். இத்தகைய செயல்களில், நிறை என்பது ஆற்றலாகவும் மாறும் நிகழ்ச்சிகளும் நடைபெறும். நிறை-ஆற்றல் சமன்பாட்டை வேறுவிதமாக m=E/c^2 என்றும் எழுதலாம், அதாவது ஒவ்வொரு ஆற்றலிலும் நிறை பொதிந்துள்ளது. அந்த ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாகவோ, வெப்ப ஆற்றலாகவோ, எந்த வடிவில் இருந்தாலும், அதில் நிறை பொதிந்துள்ளது. இதனால் தான், ஒரு பொருள் அசுர வேகத்தில் இயங்கினால், அதன் இயக்க ஆற்றல் அப்பொருளின் நிறை-மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. ஆனாலும், இந்தப் புரிதல் 'ஒரு பொருள் நிறை என்பதை ஏன் பெற்றிருக்கிறது?' என்ற கேள்விக்கான விடையாகப் பார்க்கப்படவில்லை. ஏனெனில், "குவாண்டம் புலக் கொள்கை" (Quantum Field Theory) வளர்த்தெடுக்கப்பட்ட 1950கள் வரை இத்தகைய கேள்வியே எழுப்பப்படவில்லை.
'ஒரு பருப்பொருள் ஏன் நிறையைப் பெற்றிருக்கிறது?' என்னும் கேள்விக்கு விடை தேடும் முன்னால், 'ஒரு பருப்பொருள் எதனால் ஆக்கப்பட்டிருக்கிறது?' என்னும் கேள்விக்கான விடையளிக்க வேண்டும். ஒரு பொருள், அது உயிருள்ள பொருளாகவோ, உயிரற்ற பொருளாகவோ, காற்றாகவோ, நீராகவோ, எதுவாக இருந்தாலும், அப்பொருள் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளால் (atoms and molecules) ஆக்கப்பட்டுள்ளன. ஆனால் ஒரு அணுவை மேலும் பகுத்தால், அணுவை விட அடிப்படையான துகள்களைத் தன்னுள் அடக்கியுள்ளது. அவை எலக்ட்ரான், புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் ஆகியவை. எலக்ட்ரானை மேலும் பகுக்க முடியாது என்பது தான் தற்காலத்தைய புரிந்துகொள்ளுதல். ஆனால், புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் போன்றவை அவைகளைவிட அடிப்படியான துகள்களைத் தன்னுள் அடக்கியுள்ளன: குவார்க் (quark) என்னும் துகள்களும் அவற்றை புரோட்டனுக்குள்ளும் நியூட்ரானுக்குள்ளும் இழுத்துப்பிடித்து வைத்திருக்கும் உட்கரு வல் விசை (strong nuclear force) என்னும் விசையை குவார்க்குகளுக்கு இடையே பரிமாற உதவும் குளுவான் (gluon) என்னும் துகள்களும் தான் அவை. (ஃபோட்டான் என்னும் துகள் பரிமாற்றத்தால் மின்காந்த விசை ஏற்படுகிறது என்பதும், கிராவிட்டான்-graviton என்னும் துகள் பரிமாற்றத்தால் புவியீர்ப்புவிசை ஏற்படக்கூடும் என்பதும், அதேபோல குளுவான் துகள் மூலம் உட்கரு வல் விசை ஏற்படுகிறது என்பதும், குவாண்டம் புலக் கொள்கை கூறும் செய்தி.)
ஒவ்வொரு புரோட்டானுக்குள்ளும் இந்த குவார்க்குகளும் குளுவான்களும் அசுர வேகத்தில் நகர்ந்துகொண்டே யிருக்கின்றன. குவார்க்கிற்கு ஓய்வு நிலையில் நிறை இருந்தாலும், நாம் மேலே பார்த்தபடி, அது அசுர வேகத்தினால் கிடைக்கும் கூடுதல் நிறையோடு ஒப்பிடும்போது அதன் ஓய்வுநிலை நிறையை கிட்டத்தட்ட புறக்கணித்துவிடலாம் என்று சொல்லும் அளவுக்கு அதன் நிறை-வேறுபாடு அமைந்துள்ளது. ஆக, ஒரு புரோட்டானுக்கு நிறை என்பது பெரும்பாலும், குவார்க் மற்றும் குளுவானின் ஆற்றல்கள் மூலம் ஏற்படுகிறது.
இந்த குவார்க், எலக்ட்ரான் மற்றும் இன்னும் சில பகுக்கமுடியாத அடிப்படைத் துகள்களுக்கு ஓய்வுநிலை-நிறை எவ்வாறு ஏற்படுகிறது என்னும் தேடலின் விளைவாகப் பெறப்படுவது தான் கடவுள் துகள் அல்லது ஹிக்ஸ் போஸான் என்னும் கருத்து.
அதற்குள் புகும் முன்னர், இயற்கையில் உள்ள நான்கு விதமான விசைகளைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்வோம். அவற்றுள் மூன்றைப் பற்றி மேலே குறிப்பிட்டோம். 1) புவியீர்ப்பு விசை 2) மின்காந்த விசை 3) உட்கரு வல் விசை. நான்காவதாக உள்ளது 'உட்கரு மென் விசை' (weak nuclear force) என்பது. இந்த விசை தான் கதிரியக்கச் சிதைவு (radioactive decay) நடைபெறக் காரணம். இதன் மூலம், ஒரு நியூட்ரானானது சிதைந்து, ஒரு புரோட்டானாகவும், ஒரு எலக்ட்ரானாகவும், நியூட்ரினோ என்றழைக்கப்படும் துகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட வகையினதாகவும் என மூன்று துகள்களாக மாற்றமெடுக்கிறது. இந்த மாற்றமே விண்மீன்களில் அணு உட்கரு இணைவிற்கு (nuclear fusion) வழிவகுத்து விண்மீன்களை ஒளிர்விக்கிறது.
இந்த நான்கு விசைகளுமே, அவை செயல்படும் வீச்சுக்குள் புலங்களாகப் (fields) பரவியிருக்கின்றன: ஒரு காந்தத்தைச் சுற்றிலும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத காந்தப்புலம் இருப்பதைப் போல. இந்தப் புலங்களில், அவ்வவ் விசைகளின் ஆற்றல்கள் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளன. காந்தப்புலத்தில் காந்த ஆற்றல் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ஆற்றல்களின் பகுக்க முடியாத சிறு கூறு தான் குவாண்டம் எனப்படுகிறது. மின்காந்த ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் ஃபோட்டான். புவியீர்ப்பாற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் கிராவிட்டான். உட்கரு வல் விசைக்கான ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் குளுவான். மெல்விசையின் ஆற்றலில் ஒரு குவாண்டம் W+, W-, Z போஸான்கள் ஆகும்.
இந்த நான்கு விசைகளில் வலுக்குறைந்தது புவியீர்ப்பு விசைதான். உட்கரு மெல் விசை புவியீர்ப்பு விசையை விட (10^25) மடங்கு வலுவானது. மின்காந்தவிசை புவியீர்ப்பு விசையை விட (10^38) மடங்கு வலுவானது. உட்கரு வல் விசையோ (10^41) மடங்கு வலுவானது. உட்கரு மெல் விசையானது, W போஸான் மற்றும் Z போஸான் என்றழைக்கப்படும் துகள்கள் பரிமாற்றத்தால் ஏற்படுகிறது எனப் பார்த்தோம். உட்கரு மெல் விசையின் கூறுகளை விளக்க உதவும் கணிதச் சூத்திரத்தில், இந்த போஸான்கள் நிறையற்றவைகளாகத் தான் முதலில் தோற்றமளித்தது. ஆனால், அப்படி நிறையற்றவைகளாக இருந்தால், அந்த விசை மின்காந்த விசை அளவுக்கு வலிமையாக இருப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், அதன் வீச்சு நெடுந் தொலைவுகளுக்கும் உணரப்படுவதாக கணிதச் சமன்பாடுகள் உணர்த்தின. ஆனால், மெல் விசையானது அணு உட்கருவிற்குள் நிகழ்வதால், அதன் வீச்சு நெடுந்தொலைவு வரைக்கும் உணரப்படக்கூடாது என்று இயற்கை சுட்டிக்காட்டியது. இவ்விடர்பாட்டைக் களைய வேண்டுமென்றால், புத்தம்புதிதாக ஒரு புலத்தைக் (field) கொண்டுவர வேண்டியதாக இருந்தது. இந்தப் புலமே ஹிக்ஸ் புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இடர்பாடு களைப்பட வேண்டுமென்றால், இந்தப் புலம் அணு உட்கருவிற்குள்ளும், அணு இடைவெளிகளிலும், நிலம், நீர், காற்று, வானம் என்று அண்டம் முழுக்க பரந்து விரிந்திருக்க வேண்டும் என்று கணிதச்சூத்திரம் உணர்த்தியது. இப்புதிய புலத்தில் செறிந்திருக்கும் ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் ஹிக்ஸ் போஸான் என்று பெயரிடப்படுகிறது. இது புரோட்டானை விட கிட்டத்தட்ட 120 மடங்கு அதிக நிறையுள்ளதாகக் கணிக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான், குவார்க் போன்ற நிறையுள்ள துகள்கள் இந்த ஹிக்ஸ் புலத்தோடு எப்போதும் வினைபுரிந்து கொண்டே இருக்கும். நிறை அதிகமான துகள்கள் அதிக வலிமையோடு வினைபுரிகின்றன. நிறை குறைவான துகள்கள் வலிமைகுன்றி வினைபுரிகின்றன.
சரி, இதற்கும் அந்த துகள்களின் நிறைக்கும் என்ன தொடர்பு என்று நினைக்கிறீர்களா? தண்ணீருக்குள் நீங்கள் எப்போதாவது கால்களை இழுத்து இழுத்து ஓடியிருக்கிறீர்களா? அல்லது, நீரில் மூழ்கியிருக்கும் பொருளை நீருக்குள்ளேயே கிடைமட்டமாகத் தள்ளிப்பார்த்திருக்கிறீர்களா? தரையில் ஓடுவதை விட, தண்ணீருக்குள் ஓடுவது சற்று கடினமானது. அதாவது, கால்களின் நிறை கூடிவிட்டால் எப்படியிருக்குமோ அப்படி. அணுவிற்குள்ளும், ஆகாய வெளியிலும் பரந்து கிடக்கும் ஹிக்ஸ் புலம் ஏறத்தாழ தண்ணீர் புலம் போலத் தான் செயல்படுகிறது. ஆனால் சில சிறிய வேறுபாடுகள்: நிறையுள்ள ஒரு பொருள் ஹிக்ஸ் புலத்தில் ஒரு புள்ளியில் இருந்து விலகிச் சென்றால், அதனைப் போகவிடாமல் எதிர்த்து, சற்று போராட்டத்திற்குப் பிறகு அதனைப் போக விடுகிறது. ஒரு புள்ளியில் தன்னை நோக்கி வரும் போது, அதனை இழுத்துக்கொள்கிறது. மேலும், நீருக்குள் இழுக்கப்படும் திசையில் பொருளின் குறுக்குப் பரப்பளவு என்ன என்பதைப்பொருத்தும் அதன் மீது செயல்படும் பாகியல் விசையின் அளவு அமைகிறது. ஆனால், ஹிக்ஸ் புலம் அப்படிப்பட்டதல்ல. ஆக, நிலையாக இருக்கும் ஒரு பொருளை நகர்த்துவதற்கு, ஹிக்ஸ் புலம் செய்யும் எதிர்ப்பே அப்பொருளுக்கு நிறையை ஏற்படுத்துகிறது. ஆனால், ஒருவாறாக நகர்த்திவிட்டால், அது தொடர்ந்து அடுத்தடுத்து அடுத்தடுத்த புள்ளிகளில் இழுக்கப் பெறுவதால், அப்பொருள் தொடர்ந்து ஒரே வேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டே இருக்கிறது. (நியூட்டனின் முதல் விதி).
ஒரு பொருளுக்கு நிறை ஏற்படுவதற்கான இரண்டாவது காரணம் இந்த ஹிக்ஸ் புலம். சார்பியல் சார்ந்த முதல் காரணத்தை மேலே பார்த்தோம். ஆனால், மேலே நாம் குறிப்பிட்ட நியூட்ரினோ என்னும் துகளுக்கும் ஓய்வுநிலை-நிறை உண்டு. அந்த நிறை ஏற்படுவது இந்த இரண்டு காரணத்தினாலும் அல்ல. அதற்கு வேறு சில காரணங்கள் உண்டு. அது ஒரு தனிக்கதை.
ஆக, இந்த ஹிக்ஸ் புலம் இல்லாவிட்டால், அணுவின் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான், குவார்க் போன்றவை நிறையைப் பெற்றிருக்காது. அந்த நிலையில், அவை தூய ஆற்றல் வடிவங்களாக, ஒளியின் வேகத்தில் அண்டத்தை வலம்வந்துகொண்டிருக்கும். அவை இணைந்து அணுக்களையும் மூலக்கூறுகளையும் உருவாக்கியும் இரா. விண்மீன்களும், பூமி போன்ற கோள்களும் உருவாகியிருக்காது. நாமும் இங்கு தோன்றியிருக்க மாட்டோம். இதுவே, ஹிக்ஸ் போஸான் என்னும் துகள் கடவுள் துகள் என்று பெயரிடப்படுவதற்கான காரணம். ஆனாலும், கடவுள் துகள் என்பது மிகைப்படுத்தப்பட்ட கருத்து.
நிறை என்னும் கருத்திற்குப் பின்னால், நீண்ட கதை இருப்பினும், ஹிக்ஸ் போஸான் என்பது அந்த கதையின் முடிவு அல்ல. சொல்லப் போனால், இது இன்னும் நிறைய கேள்விகளை எழுப்பிக்கொண்டே இருக்கும். எலக்ட்ரான் மற்றும் எலக்ட்ரானைப் போன்றே ஆனால் நிறை அதிகமுள்ள வேறு இரண்டு துகள்களும் உள்ளன. குவார்க் என்பதிலேயே ஆறு வகைகள் உள்ளன. இவை போக மூன்று விதமான நியூட்ரினோக்கள் உள்ளன. இவை ஒவ்வொன்றின் பண்பிற்கும் எதிர்மறையான எதிர்-துகள்களும் (anti-particle) உள்ளன. இந்த அனைத்து துகள்களையும் பற்றி விளக்கும் இயற்பியல் துறையின் பிரிவுக்கு துகள்-இயற்பியல் (particle physics) என்று பெயர். இந்த துகள்-இயற்பியலைப் பற்றிய புரிதல், Standard Model எனப்படும் "திட்ட மாதிரி" என்னும் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் அமைகிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன் வரை இது "மாதிரி" என்ற பெயரோடு இருக்கிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்புக்குப் பின் இது "துகள் இயற்பியலின் திட்ட கொள்கை" (Standard Theory of Particle Physics) என்று பெயர் பெறும். மேற்கூறிய ஒவ்வொரு துகளுக்கும் ஒவ்வொரு நிறை உண்டு. ஒவ்வொன்றும் ஹிக்ஸ் புலத்தோடு எவ்வளவு வலிமையோடு வினைபுரிகிறதோ அதைப் பொருத்து அவற்றின் நிறை அமையும். ஆனால், ஒவ்வொன்றும் ஏன் வெவ்வேறு விதமாக வினைபுரிகின்றன, அவற்றின் நிறைகளை பரிசோதனை மூலமாக அல்லாமல், கொள்கை அளவிலேயே தீர்மானிக்க ஏன் முடிவதில்லை, ஹிக்ஸ் புலத்தை உருவாக்குவது எது, என்பன போன்ற புதிர்களுக்கு விடையில்லை.
மேலும் பல கேள்விகளுக்கும் இயற்பியலில் விடையில்லை. நாம் வாழும் உலகம் நீளம், அகலம், ஆழம் என்னும் முப்பரிமாண தோற்றத்தை உடையது. இது ஏன் மூன்றை மற்றும் பெற்றுள்ளது, ஏன் அது ஏழு, எட்டு என்றில்லை? ஒளியின் வேகம் ஏன் ஒரே மாறிலி மதிப்பான நொடிக்கு மூன்று லட்சம் கிலோமீட்டர் என்ற மதிப்பைப் பெற்றுள்ளது? அது ஏன் நான்கு லட்சமாகவோ, இரண்டு லட்சமாகவோ இல்லை? என்பன போன்ற கேள்விகளுக்கு விளக்கமில்லை. எதிர்காலத்தில் ஒவ்வொன்றிற்கும் விடை கிடைக்கும் என்பது வல்லுனர்களின் நம்பிக்கை.
எல்லாம் சரி, இந்த போஸான் என்னும் பெயருக்கு என்ன விளக்கம் என்கிறீர்களா? போஸான் என்பது பல்வேறு துகள்களின் பொதுப்படையான பெயர். ஃபோட்டான் கூட ஒரு போஸான் தான். குளுவானும் ஒரு போஸான் தான். இயற்கையில் இருக்கும் நான்கு அடிப்படையான விசைகளை எடுத்துச்செல்லும் துகள்கள் அனைத்தும் போஸான்கள். இத்தகைய துகள்களைப் பற்றி 1924-ல், நம் நாட்டுக்காரரான சத்யேந்திரநாத் போஸ் என்பவர், பொதுப்படையான ஒரு தலைசிறந்த கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தார். இதனை ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனும் வழிமொழிந்தார். அதனால், இத்தகைய துகள்களுக்கு போஸான் என்று பெயரிட்டனர்.
ஆனால் ஐன்ஸ்டைனின் சார்பியல் கொள்கை, நியூட்டனை விட பல படிகள் கடந்துபோய், நிறைக்கும் ஆற்றலுக்கும் (energy) உள்ள தொடர்பை வெளிக்கொணர்ந்தது. ஒளியானது ஒரு நொடிக்கு மூன்று லட்சம் கிலோமீட்டர் தொலைவைக் கடக்கக்கூடிய அசுர வேகம் பெற்றுள்ளது. இந்த வேகம் c என்னும் குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த வேகத்தோடு ஒப்பிடக்கூடிய வேகத்தில் ஒரு பொருள் நகர்ந்தால், அதனுடைய நிறையானது அதன் ஓய்வுநிலை நிறையை விட கூடுதலாக இருப்பதோடு, வேகம் கூடக்கூட நிறையும் கூடிக்கொள்ளும் என்பது ஐன்ஸ்டைனின் அளப்பரிய கண்டுபிடிப்புகளுள் ஒன்று. மற்றொரு கண்டுபிடிப்பு என்னவென்றால், m என்பது ஒரு பொருளின் நிறை என்றால், அந்த பொருள் ஆற்றலாக உருவெடுத்தால் அந்த ஆற்றலின் மதிப்பு E= m c^2 ஆகும். இது நிறை-ஆற்றல் சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒளியின் வேகத்தின் மதிப்பு c என்பது மிகப்பெரிய எண், அதனை வர்க்கப்படுத்தினால், அது மிகமிகப் பெரிய எண். அதனால், சிறு நிறை உள்ள பொருளிலும் அளப்பரிய ஆற்றல் பொதிந்துகிடக்கிறது. நீங்கள் கையில் ஒரு மொபைல் ஃபோன் வைத்திருந்தால், அதில் பொதிந்திருக்கும் ஆற்றலை வைத்து ஒரு பெரிய நகரையே அழித்துத் தீர்த்துவிட முடியும். ஆனால், அதனை அப்படியே முழுக்க ஆற்றலாக மாற்றும் நுட்பம் யாருக்கும் தெரியாது. நிறையை ஆற்றலாக மாற்றுவதில், விஞ்ஞானிகளுக்குத் தெரிந்த நுட்பங்களில் சில: அணுக்கருப் பிளவு மற்றும் அணுக்கரு இணைவின் போது நிகழும் மாற்றம், மேலும், ஃபிரான்ஸ் மற்றும் சுவிட்சர்லாந்து எல்லைப்பகுதியில் அமைந்த Large Hadron Collider(LHC) மாதிரியான வேக-வளர்ச்சி ஆலைகளில் புரோட்டான் போன்ற துகள் தொகுதிகளை அசுர வேகத்தில் ஒன்றுக்கொன்று மோதச்செய்தல். இத்தகைய செயல்களில், நிறை என்பது ஆற்றலாகவும் மாறும் நிகழ்ச்சிகளும் நடைபெறும். நிறை-ஆற்றல் சமன்பாட்டை வேறுவிதமாக m=E/c^2 என்றும் எழுதலாம், அதாவது ஒவ்வொரு ஆற்றலிலும் நிறை பொதிந்துள்ளது. அந்த ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாகவோ, வெப்ப ஆற்றலாகவோ, எந்த வடிவில் இருந்தாலும், அதில் நிறை பொதிந்துள்ளது. இதனால் தான், ஒரு பொருள் அசுர வேகத்தில் இயங்கினால், அதன் இயக்க ஆற்றல் அப்பொருளின் நிறை-மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. ஆனாலும், இந்தப் புரிதல் 'ஒரு பொருள் நிறை என்பதை ஏன் பெற்றிருக்கிறது?' என்ற கேள்விக்கான விடையாகப் பார்க்கப்படவில்லை. ஏனெனில், "குவாண்டம் புலக் கொள்கை" (Quantum Field Theory) வளர்த்தெடுக்கப்பட்ட 1950கள் வரை இத்தகைய கேள்வியே எழுப்பப்படவில்லை.
'ஒரு பருப்பொருள் ஏன் நிறையைப் பெற்றிருக்கிறது?' என்னும் கேள்விக்கு விடை தேடும் முன்னால், 'ஒரு பருப்பொருள் எதனால் ஆக்கப்பட்டிருக்கிறது?' என்னும் கேள்விக்கான விடையளிக்க வேண்டும். ஒரு பொருள், அது உயிருள்ள பொருளாகவோ, உயிரற்ற பொருளாகவோ, காற்றாகவோ, நீராகவோ, எதுவாக இருந்தாலும், அப்பொருள் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளால் (atoms and molecules) ஆக்கப்பட்டுள்ளன. ஆனால் ஒரு அணுவை மேலும் பகுத்தால், அணுவை விட அடிப்படையான துகள்களைத் தன்னுள் அடக்கியுள்ளது. அவை எலக்ட்ரான், புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் ஆகியவை. எலக்ட்ரானை மேலும் பகுக்க முடியாது என்பது தான் தற்காலத்தைய புரிந்துகொள்ளுதல். ஆனால், புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் போன்றவை அவைகளைவிட அடிப்படியான துகள்களைத் தன்னுள் அடக்கியுள்ளன: குவார்க் (quark) என்னும் துகள்களும் அவற்றை புரோட்டனுக்குள்ளும் நியூட்ரானுக்குள்ளும் இழுத்துப்பிடித்து வைத்திருக்கும் உட்கரு வல் விசை (strong nuclear force) என்னும் விசையை குவார்க்குகளுக்கு இடையே பரிமாற உதவும் குளுவான் (gluon) என்னும் துகள்களும் தான் அவை. (ஃபோட்டான் என்னும் துகள் பரிமாற்றத்தால் மின்காந்த விசை ஏற்படுகிறது என்பதும், கிராவிட்டான்-graviton என்னும் துகள் பரிமாற்றத்தால் புவியீர்ப்புவிசை ஏற்படக்கூடும் என்பதும், அதேபோல குளுவான் துகள் மூலம் உட்கரு வல் விசை ஏற்படுகிறது என்பதும், குவாண்டம் புலக் கொள்கை கூறும் செய்தி.)
ஒவ்வொரு புரோட்டானுக்குள்ளும் இந்த குவார்க்குகளும் குளுவான்களும் அசுர வேகத்தில் நகர்ந்துகொண்டே யிருக்கின்றன. குவார்க்கிற்கு ஓய்வு நிலையில் நிறை இருந்தாலும், நாம் மேலே பார்த்தபடி, அது அசுர வேகத்தினால் கிடைக்கும் கூடுதல் நிறையோடு ஒப்பிடும்போது அதன் ஓய்வுநிலை நிறையை கிட்டத்தட்ட புறக்கணித்துவிடலாம் என்று சொல்லும் அளவுக்கு அதன் நிறை-வேறுபாடு அமைந்துள்ளது. ஆக, ஒரு புரோட்டானுக்கு நிறை என்பது பெரும்பாலும், குவார்க் மற்றும் குளுவானின் ஆற்றல்கள் மூலம் ஏற்படுகிறது.
இந்த குவார்க், எலக்ட்ரான் மற்றும் இன்னும் சில பகுக்கமுடியாத அடிப்படைத் துகள்களுக்கு ஓய்வுநிலை-நிறை எவ்வாறு ஏற்படுகிறது என்னும் தேடலின் விளைவாகப் பெறப்படுவது தான் கடவுள் துகள் அல்லது ஹிக்ஸ் போஸான் என்னும் கருத்து.
அதற்குள் புகும் முன்னர், இயற்கையில் உள்ள நான்கு விதமான விசைகளைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்வோம். அவற்றுள் மூன்றைப் பற்றி மேலே குறிப்பிட்டோம். 1) புவியீர்ப்பு விசை 2) மின்காந்த விசை 3) உட்கரு வல் விசை. நான்காவதாக உள்ளது 'உட்கரு மென் விசை' (weak nuclear force) என்பது. இந்த விசை தான் கதிரியக்கச் சிதைவு (radioactive decay) நடைபெறக் காரணம். இதன் மூலம், ஒரு நியூட்ரானானது சிதைந்து, ஒரு புரோட்டானாகவும், ஒரு எலக்ட்ரானாகவும், நியூட்ரினோ என்றழைக்கப்படும் துகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட வகையினதாகவும் என மூன்று துகள்களாக மாற்றமெடுக்கிறது. இந்த மாற்றமே விண்மீன்களில் அணு உட்கரு இணைவிற்கு (nuclear fusion) வழிவகுத்து விண்மீன்களை ஒளிர்விக்கிறது.
இந்த நான்கு விசைகளுமே, அவை செயல்படும் வீச்சுக்குள் புலங்களாகப் (fields) பரவியிருக்கின்றன: ஒரு காந்தத்தைச் சுற்றிலும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத காந்தப்புலம் இருப்பதைப் போல. இந்தப் புலங்களில், அவ்வவ் விசைகளின் ஆற்றல்கள் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளன. காந்தப்புலத்தில் காந்த ஆற்றல் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ஆற்றல்களின் பகுக்க முடியாத சிறு கூறு தான் குவாண்டம் எனப்படுகிறது. மின்காந்த ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் ஃபோட்டான். புவியீர்ப்பாற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் கிராவிட்டான். உட்கரு வல் விசைக்கான ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் குளுவான். மெல்விசையின் ஆற்றலில் ஒரு குவாண்டம் W+, W-, Z போஸான்கள் ஆகும்.
இந்த நான்கு விசைகளில் வலுக்குறைந்தது புவியீர்ப்பு விசைதான். உட்கரு மெல் விசை புவியீர்ப்பு விசையை விட (10^25) மடங்கு வலுவானது. மின்காந்தவிசை புவியீர்ப்பு விசையை விட (10^38) மடங்கு வலுவானது. உட்கரு வல் விசையோ (10^41) மடங்கு வலுவானது. உட்கரு மெல் விசையானது, W போஸான் மற்றும் Z போஸான் என்றழைக்கப்படும் துகள்கள் பரிமாற்றத்தால் ஏற்படுகிறது எனப் பார்த்தோம். உட்கரு மெல் விசையின் கூறுகளை விளக்க உதவும் கணிதச் சூத்திரத்தில், இந்த போஸான்கள் நிறையற்றவைகளாகத் தான் முதலில் தோற்றமளித்தது. ஆனால், அப்படி நிறையற்றவைகளாக இருந்தால், அந்த விசை மின்காந்த விசை அளவுக்கு வலிமையாக இருப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், அதன் வீச்சு நெடுந் தொலைவுகளுக்கும் உணரப்படுவதாக கணிதச் சமன்பாடுகள் உணர்த்தின. ஆனால், மெல் விசையானது அணு உட்கருவிற்குள் நிகழ்வதால், அதன் வீச்சு நெடுந்தொலைவு வரைக்கும் உணரப்படக்கூடாது என்று இயற்கை சுட்டிக்காட்டியது. இவ்விடர்பாட்டைக் களைய வேண்டுமென்றால், புத்தம்புதிதாக ஒரு புலத்தைக் (field) கொண்டுவர வேண்டியதாக இருந்தது. இந்தப் புலமே ஹிக்ஸ் புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இடர்பாடு களைப்பட வேண்டுமென்றால், இந்தப் புலம் அணு உட்கருவிற்குள்ளும், அணு இடைவெளிகளிலும், நிலம், நீர், காற்று, வானம் என்று அண்டம் முழுக்க பரந்து விரிந்திருக்க வேண்டும் என்று கணிதச்சூத்திரம் உணர்த்தியது. இப்புதிய புலத்தில் செறிந்திருக்கும் ஆற்றலின் ஒரு குவாண்டம் தான் ஹிக்ஸ் போஸான் என்று பெயரிடப்படுகிறது. இது புரோட்டானை விட கிட்டத்தட்ட 120 மடங்கு அதிக நிறையுள்ளதாகக் கணிக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான், குவார்க் போன்ற நிறையுள்ள துகள்கள் இந்த ஹிக்ஸ் புலத்தோடு எப்போதும் வினைபுரிந்து கொண்டே இருக்கும். நிறை அதிகமான துகள்கள் அதிக வலிமையோடு வினைபுரிகின்றன. நிறை குறைவான துகள்கள் வலிமைகுன்றி வினைபுரிகின்றன.
சரி, இதற்கும் அந்த துகள்களின் நிறைக்கும் என்ன தொடர்பு என்று நினைக்கிறீர்களா? தண்ணீருக்குள் நீங்கள் எப்போதாவது கால்களை இழுத்து இழுத்து ஓடியிருக்கிறீர்களா? அல்லது, நீரில் மூழ்கியிருக்கும் பொருளை நீருக்குள்ளேயே கிடைமட்டமாகத் தள்ளிப்பார்த்திருக்கிறீர்களா? தரையில் ஓடுவதை விட, தண்ணீருக்குள் ஓடுவது சற்று கடினமானது. அதாவது, கால்களின் நிறை கூடிவிட்டால் எப்படியிருக்குமோ அப்படி. அணுவிற்குள்ளும், ஆகாய வெளியிலும் பரந்து கிடக்கும் ஹிக்ஸ் புலம் ஏறத்தாழ தண்ணீர் புலம் போலத் தான் செயல்படுகிறது. ஆனால் சில சிறிய வேறுபாடுகள்: நிறையுள்ள ஒரு பொருள் ஹிக்ஸ் புலத்தில் ஒரு புள்ளியில் இருந்து விலகிச் சென்றால், அதனைப் போகவிடாமல் எதிர்த்து, சற்று போராட்டத்திற்குப் பிறகு அதனைப் போக விடுகிறது. ஒரு புள்ளியில் தன்னை நோக்கி வரும் போது, அதனை இழுத்துக்கொள்கிறது. மேலும், நீருக்குள் இழுக்கப்படும் திசையில் பொருளின் குறுக்குப் பரப்பளவு என்ன என்பதைப்பொருத்தும் அதன் மீது செயல்படும் பாகியல் விசையின் அளவு அமைகிறது. ஆனால், ஹிக்ஸ் புலம் அப்படிப்பட்டதல்ல. ஆக, நிலையாக இருக்கும் ஒரு பொருளை நகர்த்துவதற்கு, ஹிக்ஸ் புலம் செய்யும் எதிர்ப்பே அப்பொருளுக்கு நிறையை ஏற்படுத்துகிறது. ஆனால், ஒருவாறாக நகர்த்திவிட்டால், அது தொடர்ந்து அடுத்தடுத்து அடுத்தடுத்த புள்ளிகளில் இழுக்கப் பெறுவதால், அப்பொருள் தொடர்ந்து ஒரே வேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டே இருக்கிறது. (நியூட்டனின் முதல் விதி).
ஒரு பொருளுக்கு நிறை ஏற்படுவதற்கான இரண்டாவது காரணம் இந்த ஹிக்ஸ் புலம். சார்பியல் சார்ந்த முதல் காரணத்தை மேலே பார்த்தோம். ஆனால், மேலே நாம் குறிப்பிட்ட நியூட்ரினோ என்னும் துகளுக்கும் ஓய்வுநிலை-நிறை உண்டு. அந்த நிறை ஏற்படுவது இந்த இரண்டு காரணத்தினாலும் அல்ல. அதற்கு வேறு சில காரணங்கள் உண்டு. அது ஒரு தனிக்கதை.
ஆக, இந்த ஹிக்ஸ் புலம் இல்லாவிட்டால், அணுவின் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான், குவார்க் போன்றவை நிறையைப் பெற்றிருக்காது. அந்த நிலையில், அவை தூய ஆற்றல் வடிவங்களாக, ஒளியின் வேகத்தில் அண்டத்தை வலம்வந்துகொண்டிருக்கும். அவை இணைந்து அணுக்களையும் மூலக்கூறுகளையும் உருவாக்கியும் இரா. விண்மீன்களும், பூமி போன்ற கோள்களும் உருவாகியிருக்காது. நாமும் இங்கு தோன்றியிருக்க மாட்டோம். இதுவே, ஹிக்ஸ் போஸான் என்னும் துகள் கடவுள் துகள் என்று பெயரிடப்படுவதற்கான காரணம். ஆனாலும், கடவுள் துகள் என்பது மிகைப்படுத்தப்பட்ட கருத்து.
நிறை என்னும் கருத்திற்குப் பின்னால், நீண்ட கதை இருப்பினும், ஹிக்ஸ் போஸான் என்பது அந்த கதையின் முடிவு அல்ல. சொல்லப் போனால், இது இன்னும் நிறைய கேள்விகளை எழுப்பிக்கொண்டே இருக்கும். எலக்ட்ரான் மற்றும் எலக்ட்ரானைப் போன்றே ஆனால் நிறை அதிகமுள்ள வேறு இரண்டு துகள்களும் உள்ளன. குவார்க் என்பதிலேயே ஆறு வகைகள் உள்ளன. இவை போக மூன்று விதமான நியூட்ரினோக்கள் உள்ளன. இவை ஒவ்வொன்றின் பண்பிற்கும் எதிர்மறையான எதிர்-துகள்களும் (anti-particle) உள்ளன. இந்த அனைத்து துகள்களையும் பற்றி விளக்கும் இயற்பியல் துறையின் பிரிவுக்கு துகள்-இயற்பியல் (particle physics) என்று பெயர். இந்த துகள்-இயற்பியலைப் பற்றிய புரிதல், Standard Model எனப்படும் "திட்ட மாதிரி" என்னும் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் அமைகிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன் வரை இது "மாதிரி" என்ற பெயரோடு இருக்கிறது. ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிப்புக்குப் பின் இது "துகள் இயற்பியலின் திட்ட கொள்கை" (Standard Theory of Particle Physics) என்று பெயர் பெறும். மேற்கூறிய ஒவ்வொரு துகளுக்கும் ஒவ்வொரு நிறை உண்டு. ஒவ்வொன்றும் ஹிக்ஸ் புலத்தோடு எவ்வளவு வலிமையோடு வினைபுரிகிறதோ அதைப் பொருத்து அவற்றின் நிறை அமையும். ஆனால், ஒவ்வொன்றும் ஏன் வெவ்வேறு விதமாக வினைபுரிகின்றன, அவற்றின் நிறைகளை பரிசோதனை மூலமாக அல்லாமல், கொள்கை அளவிலேயே தீர்மானிக்க ஏன் முடிவதில்லை, ஹிக்ஸ் புலத்தை உருவாக்குவது எது, என்பன போன்ற புதிர்களுக்கு விடையில்லை.
மேலும் பல கேள்விகளுக்கும் இயற்பியலில் விடையில்லை. நாம் வாழும் உலகம் நீளம், அகலம், ஆழம் என்னும் முப்பரிமாண தோற்றத்தை உடையது. இது ஏன் மூன்றை மற்றும் பெற்றுள்ளது, ஏன் அது ஏழு, எட்டு என்றில்லை? ஒளியின் வேகம் ஏன் ஒரே மாறிலி மதிப்பான நொடிக்கு மூன்று லட்சம் கிலோமீட்டர் என்ற மதிப்பைப் பெற்றுள்ளது? அது ஏன் நான்கு லட்சமாகவோ, இரண்டு லட்சமாகவோ இல்லை? என்பன போன்ற கேள்விகளுக்கு விளக்கமில்லை. எதிர்காலத்தில் ஒவ்வொன்றிற்கும் விடை கிடைக்கும் என்பது வல்லுனர்களின் நம்பிக்கை.
எல்லாம் சரி, இந்த போஸான் என்னும் பெயருக்கு என்ன விளக்கம் என்கிறீர்களா? போஸான் என்பது பல்வேறு துகள்களின் பொதுப்படையான பெயர். ஃபோட்டான் கூட ஒரு போஸான் தான். குளுவானும் ஒரு போஸான் தான். இயற்கையில் இருக்கும் நான்கு அடிப்படையான விசைகளை எடுத்துச்செல்லும் துகள்கள் அனைத்தும் போஸான்கள். இத்தகைய துகள்களைப் பற்றி 1924-ல், நம் நாட்டுக்காரரான சத்யேந்திரநாத் போஸ் என்பவர், பொதுப்படையான ஒரு தலைசிறந்த கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தார். இதனை ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனும் வழிமொழிந்தார். அதனால், இத்தகைய துகள்களுக்கு போஸான் என்று பெயரிட்டனர்.
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக