- ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી
તા જેતરમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર ક્ષેત્રે થયેલ એક પ્રયોગમાં, વૈજ્ઞાાનિકો આશ્ચર્યમાં મૂકાઈ ગયા છે. ભૌતિક શાસ્ત્રીઓ ખુશ પણ થઈ રહ્યા છે. કદાચ બ્રહ્માંડ એક નવું રહસ્ય, તેમની સામે ખોલવા જઈ રહ્યું છે. બ્રહ્માંડમાં ભૌતિક શાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ, હાલમાં ચાર પ્રકારના બળ જોવા મળી રહ્યા છે. જેને અંગ્રેજીમાં ફોર્સ કહે છે. આ બધા જ બળનો સમન્વય કરીને, એક આધુનિક થીયરી આપવામાં, વૈજ્ઞાાનિકોને સમસ્યા નડી રહી છે. આ સમસ્યાના ઉકેલરૂપે તેઓ, એક નવા બોર્ડની કલ્પના કરી રહ્યા છે. જો નવા પાંચમાં બળને, ભૌતિકશાસ્ત્ર એ રચેલ સ્ટાન્ડર્ડ મોડલમાં ગોઠવવામાં આવેતો, તેમને લાગે છેકે, જેની તેઓ વર્ષોથી કલ્પના કરતા હતા, તે ''ગ્રાન્ડ યુનિફાઈડ થિયરી'' સંપૂર્ણ થઈ શકે તેમ છે. સાયન્સ ફિક્શન લખનારા લોકોએ, આ પાંચમા બળની પરિકલ્પના કરી કદાચ ને અનેક નવા સાયન્સ ફિકશન આપ્યા પણ ખરા. હવે ભૌતિકશાસ્ત્રી માની રહ્યા છે કે, સાયન્સ ફિકશન જેવી, સૈદ્ધાંતિક રીતે પુરવાર થઈ શકે તેવી, એક યુનિફાઈડ થિયરીને પ્રયોગાત્મક પુરાવા મળી રહેશે. મ્યુંઓન પ્રયોગમાં મળેલા પરિણામ ભૌતિકશાસ્ત્રીને નવા સબ એટમિક પાર્ટિકલ- અવ-પરમાણ્વિક કણ અથવા કુદરતના નવા બળ શોધવાનો શ્રેય આપશે તેવું લાગી રહ્યું છે.
મ્યુઓન : આ સદીનો મહાનાયક સાબિત થશે?
મ્યુઓન ઇલેક્ટ્રોનને મળતો આવે તેવો કણ છે. પરંતુ ઇલેક્ટ્રોન કરતા તે ૨૦૭ ગણો વધારે દળદાર છે. મ્યુઓન બે વેરાઈટીમાં જોવા મળે છે. એક રુણ વીજભાર ધરાવતો કણ . બીજો ધન વીજભારિત, મ્યુઓન કણનો એન્ટી પાટકલ. અમેરિકન ભૌતિક વૈજ્ઞાાનિકની કાર્લ ડી. એન્ડરસન અને શેઠ નેડરમેયરે, મ્યુઓનને ૧૯૩૬માં કોસ્મિક રે કણ 'શાવર્સ'ના ઘટક કણ તરીકે શોધ્યો હતો. આ બંને વૈજ્ઞાાનિકો કોસ્મિક રેડિયેશનનો અભ્યાસ કરી રહ્યા હતા. અભ્યાસ દરમિયાન તેમણે જોયુંકે 'ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી જ્યારે કોસ્મિક રેડિયેશન પસાર થાય છે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન જેવા કણ ઇલેક્ટ્રોન કરતા અલગ પ્રકારના 'કર્વ' તરફ વળે છે. આ 'કર્વ' ઇલેક્ટ્રોન કરતા ઓછો, પરંતુ પ્રોટોન કરતા વધારે 'શાર્પ' હતો. તેથી એવું અનુમાન કરવામાં આવ્યુંકે કણનો વીજભાર ણ હોવો જોઈએ. જે ઇલેક્ટ્રોનનાં વીજભાર બરાબર હોવો જોઈએ. આ વૈજ્ઞાાનિકોએ શરૂઆતમાં આવાં સૂક્ષ્મકણને 'મેક્રોટ્રોન' તરીકે ઓળખાવ્યા હતા. પરંતુ આ સૈધાન્તિક કણની સાચી ઓળખ, પ્રયોગાત્મક પુરાવા ૧૯૩૭માં મળી આવ્યા હતાં. જે.સી. સ્ટ્રીટ અને ઇ.સી. સ્ટીવન્સનના ક્લાઉડ ચેમ્બર પ્રયોગ દ્વારા મુઓનના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી.
મુઓન જી-૨ ચુંબકની આસપાસ મુસાફરી કરતી વખતે, તેઓ અસ્તિત્વમાં અંદર અને બહાર જતી વખતે, સબએટોમિક કણોના જથ્થાના સૂપ/ફીણના સંપર્કમાં પણ આવે છે. મ્યુઓન ઇલેક્ટ્રોનની જેમ કામ કરે છે. તેમની પાસે એક નાનો આંતરિક ચુંબક છે. જ્યારે તેને કોઈ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે મ્યુઓન ભમરડાની માફક, ચુંબકની આગળની દિશા અથવા કાબૂમાં રાખવાની દિશા - સ્પિનિંગ/ ધરીમ્રમણ ટોચ પર હોય છે. મ્યુઓન આંતરિક ચુંબકની તાકાત દરને નિર્ધારિત કરે છે. જે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં માપવામાં આવે છે. જેને સંખ્યા દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. આ સંખ્યાને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ જી-પરિબળ કહે છે. પ્રયોગો દરમ્યાન આ સંખ્યાની ગણતરી અતિ ઉચ્ચ-ચોકસાઇથી કરવામાં આવે છે. પરંતુ જો ક્વોન્ટમ ફિલ્ડમાં માનક મોડેલ દ્વારા જવાબદાર ન હોય તેવા વધારાના દળવાળા કણો શામેલ હોય, તો તે મ્યુઓન જી-ફેક્ટરને ઝટકો આપીશકે છે.
મ્યુઓન G-2 પ્રયોગ :
વૈજ્ઞાાનિકો માની રહ્યા છેકે 'તેમને કુદરતના પાંચમા બળ અથવા તો નવા સબ એટમિક પાર્ટિકલના પુરાવા મળી રહ્યા છે. મ્યુઓન G-2 નામના ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગમાં, મ્યુઓન ઇલેક્ટ્રોનને મળતા આવે તેવા અતિ સુક્ષ્મકણો છે. ૧૫ ટનની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ટનલ જેની લંબાઈ ૧૪ મીટર છે, તેમાં એક નવાં પ્રકારના ગુણધર્મો બતાવી રહ્યાં છે. મ્યુઓન ડચકાખાતા ધરી ભ્રમણમાં ફેરફાર જોવા મળી રહ્યા છે. ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્ટાન્ડર્ડ મોડલમાં સૈદ્ધાંતિક રીતે, પ્રમાણિત ગુણધર્મ કરતા તેના પરિણામો ૦.૧૦ટકા જેટલો બદલાવ બતાવી રહ્યા છે. આ કારણે વૈજ્ઞાાનિકો માની રહ્યા છેકે ''મ્યુઓન અન્ય કોઈ કણ સાથે આંતરક્રિયા/ઇન્ટરેક્શન કરી રહ્યો છે'' અથવા ''કુદરતનું કોઈ નવુ પરિબળ તેના ધરીભ્રમણમાં વિક્ષેપ પાડી રહ્યું છે.'' બ્રિટનની સાયન્સ અને ટેકનોલોજી ફેસીલીટી કાઉન્સિલનાં જણાવ્યા પ્રમાણે 'પરિણામો, અત્યાર સુધીના શોધાયેલા કોઈ અવ-પરમાણ્વિક કણ અથવા કુદરતના નવા બળનો મજબૂત પુરાવો આપી રહ્યો છે.'
વૈજ્ઞાાનિકો માને છેકે 'પરિણામમાં ૪૦૦૦૦માં એક એવી નજીવી ત્રુટિ હોવાની સંભાવના વ્યક્ત થઈ રહી છે.' બ્ર્રિટનના ભૌતિક શાસ્ત્રના વૈજ્ઞાાનિક અને લેખક બ્રાયન કોક્ષ આ ઘટના વિશે સાંભળીને ખુબ જ ઉત્તેજિત થયેલ છે. તેઓ કહે છે કે 'પરિણામો ખૂબ જ મહત્વના અને ઉત્તેજક છે.' ટ્વીટ કરતા તેઓ લખે છેકે વૈજ્ઞાાનિકો સ્ટાન્ડર્ડ મોડલના નવા કણની શોધની ખુબજ નજીક જઈ રહ્યા છીએ. જો આમ થશે તો પાર્ટી પાર્ટિકલ ફિઝિક્સમાં ઘણા વર્ષો બાદ એક મહાન શોધ થશે.
ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં થયેલ બદલાવ દ્વારા, મ્યુઓન G-2 પ્રયોગમાં નવા કણ અથવા બળની શોધની નિશાનીઓ શોધવાની કોશિશ થઈ રહી છે.. મ્યુંઓન કણને જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે ત્યારે, તે એક ટચુકડા હોકાયંત્ર અને જાયરોસ્કોપ માફક વર્તે છે. તેમના ધરીભ્રમણનો વેગ ચોક્કસ નિશ્ચિત ફ્રિકવન્સીમાં થતો હોય છે. જેની સૈદ્ધાંતિક માહિતી ભૌતિકશાનું સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ આપે છે. મ્યુઓન G-2 પ્રયોગમાં મ્યુઓનની ઝડપ નિશ્ચિત દર કરતાં વધારે જોવા મળે છે. જે દર્શાવે છેકે ભૌતિકશાનું આપણું વર્તમાન જ્ઞાાન સીમિત છે.
સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી મિચિઓ કાકુથ 'ગોડ ઇક્વેશન' મળી આવશે?
સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી, મિચિઓ કાકુએ તાજેતરમાં જ 'થિયરી ઓફ એવરીથિંગ -દરેક વસ્તુના સાર્વત્રિક સિદ્ધાંત'ની શોધ પર એક નવું પુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું છે, અને તેમાં તે સૂચવે છેકે 'પ્રમાણભૂત મોડેલ અને થિયરી ઓફ એવરીથિંગ /દરેક વસ્તુનો સિદ્ધાંત અધૂરોછે. જેને 'ગોડ ઇક્વેશન' વડે સંપૂર્ણ કરી શકાય. પ્રમાણભૂત મોડેલ જાણીતા પેટા-અણુ / સબ એટમિક વિશ્વનું સાચી રીતે વર્ણન કરે છે. જોકે, સમસ્યા એ છેકે તે ભૌતિકશાસ્ત્રના અવિશ્વસનીય સિદ્ધાંતોમાંથી એક છે. મિચિઓ કાકુ કહે છેકે થિયરી ઓફ એવરીથિંગ /દરેક વસ્તુના સાર્વત્રિક સિદ્ધાંતની શોધ માંટે આ પરિણામો જરૂરી ચાવી હોઇ શકે છે'. પ્રમાણિત મોડેલમાં ૩૬ ક્વાર્કસ અને એન્ટિ-ક્વાર્કસ, ૨૦ ફ્રી પરિમાણો, મોટી સંખ્યામાં ગેજ કણો, ન્યુટ્રિનો અને હિગ્સ બોસોન્સ છે. થિયરી ઓફ એવરીથિંગના નિર્માતાઓ પણ સ્વીકારે છે કે તે અંતિમ થિયરી હોઈ શકે નહીં. મિચિઓ કાકુ, વિશ્વના અગ્રણી સ્ટ્રિંગ થિયરીસ્ટ કહે છે, 'મ્યુઓન G-2' પરિણામ, થિયરી ઓફ એવરીથિંગ તરફ નવો સંકેત આપી રહ્યા છે. જેથી તેઓ મિચિઓ કાકુ તેને 'ગોડ ઇક્વેશન' કહે છે. જ્યારે સીઇઆરએન (CERN)નાં એલએચસીબી પ્રયોગના તાજેતરનાં માપદંડો, સાથે જોવામાં આવેછે, ત્યારે એવું લાગે છેકે 'આપણાં સિદ્ધાંતની આગાહી કરતા જુદા જુદા વર્તન કરતા મ્યુઓન એક દાખલો આપી રહ્યો છે'
પ્રયોગમાં જોવા મળેલ નવા કણ અથવા તો બ્રહ્માંડના નવા ફોર્સ માટે વૈજ્ઞાાનિક પરિણામોનું કોન્ફિડન્સ લેવલ, ફોર પોઇન્ટ વન સિગ્મા ગણવામાં આવેછે. કોઈ પણ નવી શોધની જાહેરાત માટે સિગ્મા લેવલ-૫ હોવું જરૂરી છે. કેટલાક વૈજ્ઞાાનિકો નવા કણોમાંથી, એકને લેપ્ટોક્વાર્ક કહેછે, બીજાને ઝેડ બોસોન (ઝેડ-પ્રાઇમ બોસોન) તરીકે ઓળખાવે છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ પણ સંપૂર્ણ ગણવામાં આવતું નથી. સ્ટાન્ડર્ડ મોડલને ભૌતિકશાસ્ત્રનું બેરોમીટર ગણવામાં આવે છે. જેના ઉપરથી નક્કી કરવામાં આવે છેકે 'સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ સાચું છે કે ખોટું? મ્યુઓનને અસર કરનારા અદ્રશ્ય પરિબળ, સીવાય બ્રહ્માંડમાં જોવા મળતા ડાર્ક મેટર અથવા ડાર્ક એનર્જીને સમજાવવામાં પણ વૈજ્ઞાાનિકો હજી ઉણા ઊતરે છે.
વૈજ્ઞાાનિકો શું કહી રહ્યા છે?
ફર્મી નેશનલ એક્સિલરેટર લેબોરેટરી (ફર્મિલાબ)ના ફિઝિકિસ્ટ ક્રિસ પોલીએ ધ ન્યૂયોર્ક ટાઇમ્સને કહ્યું : આ અમારી (ભૌતિકશાસ્ત્રના) મંગળ રોવર ઉતરાણનો ક્ષણ છે. 'સાયન્સ ટેકનોલોજી ફેસીલીટી કાઉન્સિલના ભૌતિકશાી પ્રોફેસર માર્ક થોમસન કહે છેકે 'મ્યુઓન G-2' પ્રયોગ ભૌતિકશાસ્ત્રની નવી દુનિયાના પ્રથમ દર્શન કરાવી રહ્યો હોય તેવું લાગી રહ્યુંછે. મ્યુઓન કણની વર્તણૂક, સ્ટાન્ડર્ડ મોડલને ચેલેન્જ આપી રહ્યું છે. 'જોન્સ હોપકિન્સ યુનિવર્સિટીના સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી ડેવિડ કપ્લાન સમજાવે છેકે 'પ્રયોગોનો મુદ્દો કણોને શોધી કાઢવાનો છે. ત્યાં બંને કણો અને દેખીતી રીતે ખાલી જગ્યામાં, બંને કણો વચ્ચે 'રમૂજી' કંઈક ચાલી રહ્યું છે. અહી રહસ્યો ફક્ત જીવતાં નથી. તેઓ એવી જગ્યામાં જીવે છે, જે લાગે છેકે કણ બધી જગ્યા અને સમય ભરશે. આ ક્વોન્ટમ ફીલ્ડ્સ છે'.કપલાને કહ્યું. 'અમે શૂન્યાવકાશમાં એનર્જી મૂકી રહ્યા છીએ. અને બહાર શું આવે છે, તે જોઈ રહ્યા છીએ.' વેઇન સ્ટેટ યુનિવસટીના કણ ભૌતિકશાસ્ત્રી એલેક્સી પેટ્રોવ, જણાવ્યું હતું કે 'નવા કણો, નવું ભૌતિકશા આપણા સંશોધનથી આગળ હોઈ શકે છે. તે કંટાળાજનક છે.' ઇટાલિયન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાના પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રી, ગ્રેઝિયાનો વેનાન્ઝોની, જે યુ.એસ. ફર્મિલાબ પ્રયોગના ટોચનાં વૈજ્ઞાાનિકમાંના એકછે. તેમણે કહ્યું : 'શરૂઆતથી જ મ્યુઓન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનું માથું ખંજવાળતો હતો. ૫૦ ફૂટ (૧૪-મીટર) ટ્રેકની આજુબાજુના તમામ લેપટોન્સનાં પરિણામોનું વિશ્લેષણ સમાપ્ત કરવા માટે સંશોધનકારોને બીજા બે-એક વર્ષની જરૂર છે. જો પરિણામો બદલાતા નથી, તો તે એક મોટી શોધ તરીકે ગણાશે'. એકવાર આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને કહ્યું હતુંકે 'જો તમને સિંહની પુછડીના દર્શન થાય, તો આશા રાખી શકાયકે પૂંછડી સાથે જોડાયેલ સિંહના પણ દર્શન થશે.' આ વાત ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્ટાન્ડર્ડ મોડલને લાગુ પાડી શકાય. પ્રયોગનું પરિણામ પૂંછડીના દર્શન જેવું છે. વૈજ્ઞાાનિકો માને છે કે તેની પાછળ રહેલ સાચો સિંહ એટલે કે પછી સૈધાનિક થીયરીના દર્શન પણ થઈ શકશે.
from Magazines News - Gujarat Samachar : World's Leading Gujarati Newspaper https://ift.tt/3ecYeHP
ConversionConversion EmoticonEmoticon