കാഴ്‌ച​യ്‌ക്കു മറഞ്ഞി​രി​ക്കു​ന്നത്‌

വായു​വി​ലൂ​ടെ ഒഴുകി​ന​ട​ക്കുന്ന തീരെ ചെറിയ പൊടി​ക​ണങ്ങൾ നമുക്കു കാണാൻ കഴിയു​ന്നില്ല. എന്നാൽ സൂര്യ​കി​ര​ണങ്ങൾ ജനലഴി​ക​ളി​ലൂ​ടെ മുറി​യി​ലേക്ക്‌ അരിച്ചി​റ​ങ്ങു​ന്നെ​ങ്കി​ലോ? അപ്പോൾ, അദൃശ്യ​മാ​യി​രു​ന്നത്‌ ദൃശ്യ​മാ​യി​ത്തീ​രും. അതേ, ആ പ്രകാ​ശ​ര​ശ്‌മി​ക​ളു​ടെ സഹായ​ത്തോ​ടെ മുമ്പ്‌ അദൃശ്യ​മാ​യി​രുന്ന പൊടി​ക​ണങ്ങൾ നമുക്കു കാണാൻ കഴിയും.

ദൃശ്യ​പ്ര​കാ​ശ​ത്തെ കുറിച്ചു കൂടു​ത​ലാ​യി ചിന്തിക്കൂ. നഗ്നനേ​ത്ര​ങ്ങൾക്ക്‌ അതു വെള്ളയോ നിറമി​ല്ലാ​ത്ത​തോ ആയി കാണ​പ്പെ​ടു​ന്നു. എന്നാൽ സൂര്യ​പ്ര​കാ​ശം ശരിയായ കോണിൽ ഒരു തുള്ളി വെള്ളത്തി​ലൂ​ടെ കടക്കു​ക​യാ​ണെ​ങ്കിൽ എന്താണു സംഭവി​ക്കുക? വെള്ളം ഒരു പ്രിസം പോലെ പ്രവർത്തി​ക്കു​ക​യും മനോ​ഹ​ര​ങ്ങ​ളായ മഴവിൽ വർണങ്ങൾ ദൃശ്യ​മാ​കു​ക​യും ചെയ്യും!

വാസ്‌ത​വ​ത്തിൽ, നമുക്കു ചുറ്റു​മുള്ള വസ്‌തു​ക്കൾ പ്രകാ​ശ​ത്തി​ന്റെ വ്യത്യസ്‌ത ഘടകവർണങ്ങൾ പ്രതി​ഫ​ലി​പ്പി​ക്കു​ന്ന​തു​കൊ​ണ്ടാ​ണു നമുക്കു നിറങ്ങൾ കാണാൻ കഴിയു​ന്നത്‌. ഉദാഹ​ര​ണ​ത്തിന്‌ പുല്ലിന്റെ കാര്യ​മെ​ടു​ക്കുക. അതു പച്ച വെളിച്ചം ഉത്‌പാ​ദി​പ്പി​ക്കു​ന്നു​ണ്ടോ? ഇല്ല. മറിച്ച്‌ പച്ച ഒഴി​കെ​യുള്ള ദൃശ്യ​പ്ര​കാ​ശ​ത്തി​ന്റെ എല്ലാ ഘടകവർണ​ങ്ങ​ളും അത്‌ ആഗിരണം ചെയ്യു​ക​യും പച്ചയെ​മാ​ത്രം പ്രതി​ഫ​ലി​പ്പി​ക്കു​ക​യും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, പുല്ലിനു പച്ച നിറമു​ള്ള​താ​യി നാം കാണുന്നു.

മനുഷ്യ​നിർമിത ഉപകര​ണ​ങ്ങ​ളു​ടെ സഹായ​ത്താൽ കാണു​മ്പോൾ

നഗ്നനേ​ത്ര​ങ്ങൾകൊ​ണ്ടു കാണാ​നാ​വാത്ത പല സംഗതി​ക​ളും ആധുനിക കണ്ടുപി​ടി​ത്ത​ങ്ങ​ളു​ടെ സഹായ​ത്തോ​ടെ ഇന്നു മനുഷ്യ​നു കാണാൻ കഴിയു​ന്നു. നിർജീ​വ​മെന്നു തോന്നുന്ന ഒരു തുള്ളി വെള്ളം ഒരു സാധാരണ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​യി​ലൂ​ടെ നിരീ​ക്ഷി​ക്കു​ക​യാ​ണെ​ങ്കിൽ ചലിക്കുന്ന അനേക തരം ജീവി​ക​ളെ​ക്കൊണ്ട്‌ അതു നിറഞ്ഞി​രി​ക്കു​ന്ന​താ​യി നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തും. ഇനി സാധാരണ കാഴ്‌ച​യ്‌ക്ക്‌ വളരെ മിനു​സ​മെന്നു തോന്നുന്ന ഒരു മുടി​നാ​രിഴ എടുത്താ​ലോ? അത്‌ വളരെ പരുപ​രു​ത്ത​താ​യി കാണ​പ്പെ​ടും. വളരെ ശക്തി​യേ​റിയ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​കൾക്കു വസ്‌തു​ക്കളെ പത്തുലക്ഷം മടങ്ങു വലിപ്പ​ത്തിൽ കാണി​ക്കാൻ കഴിയും. ഒരു തപാൽ സ്റ്റാമ്പിനെ ഒരു ചെറിയ രാജ്യ​ത്തി​ന്റെ വലിപ്പ​ത്തിൽ കാണി​ക്കാൻ അവയ്‌ക്കു കഴിയും എന്നർഥം!

അതിലും ശക്തമായ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​ക​ളു​ടെ സഹായ​ത്തോ​ടെ ഗവേഷ​കർക്ക്‌ ഒരു പ്രതല​ത്തി​ലെ ആറ്റങ്ങളു​ടെ പ്രതി​ച്ഛാ​യകൾ സൃഷ്ടി​ക്കാൻ കഴിയും. ഇതിന്റെ ഫലമായി അടുത്ത​കാ​ലം വരെ മനുഷ്യ​നു ദൃശ്യ​മ​ല്ലാ​തി​രുന്ന ഒരു ലോകം അവരുടെ മുമ്പിൽ തുറക്ക​പ്പെ​ട്ടി​രി​ക്കു​ക​യാണ്‌.

ഇനി മറ്റൊരു സംഗതി പരിചി​ന്തി​ക്കുക. രാത്രി​യിൽ ആകാശ​ത്തേക്കു നോക്കു​ക​യാ​ണെ​ങ്കിൽ നമുക്കു നക്ഷത്ര​ങ്ങളെ കാണാം. എന്നാൽ എത്ര​യെ​ണ്ണത്തെ? കൂടി​പ്പോ​യാൽ ഏതാനും ആയിര​ങ്ങളെ നമുക്കു നഗ്നനേ​ത്രങ്ങൾ കൊണ്ട്‌ കാണാൻ കഴി​ഞ്ഞേ​ക്കും. എന്നാൽ ഏകദേശം 400 വർഷം മുമ്പ്‌ ദൂരദർശി​നി കണ്ടുപി​ടി​ച്ച​തോ​ടു​കൂ​ടി മനുഷ്യൻ അതിലു​മ​ധി​കം കാണാൻ തുടങ്ങി. പിന്നീട്‌, 1920-കളിൽ മൗൺട്‌ വിൽസൺ ഒബ്‌സർവേ​റ്റ​റി​യി​ലെ ശക്തി​യേ​റിയ ഒരു ദൂരദർശി​നി​യി​ലൂ​ടെ നടത്തിയ നിരീ​ക്ഷ​ണങ്ങൾ നമ്മുടെ ഗാലക്‌സി​യെ കൂടാതെ വേറെ ഗാലക്‌സി​ക​ളു​ണ്ടെ​ന്നും അവയി​ലും നമ്മുടെ ഗാലക്‌സി​യിൽ ഉള്ളതു​പോ​ലെ​തന്നെ അസംഖ്യം നക്ഷത്ര​ങ്ങ​ളു​ണ്ടെ​ന്നും വെളി​പ്പെ​ടു​ത്തി. ഇന്ന്‌ മനുഷ്യ നിർമി​ത​ങ്ങ​ളായ അത്യാ​ധു​നിക ഉപകര​ണ​ങ്ങ​ളു​ടെ സഹായ​ത്താൽ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ സഹസ്ര​കോ​ടി​ക്ക​ണ​ക്കി​നു ഗാലക്‌സി​കൾ ഉണ്ടെന്നും അവയിൽ പലതി​ലും ദശസഹ​സ്ര​കോ​ടി​ക്ക​ണ​ക്കിന്‌ നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നും കണക്കാ​ക്കു​ന്നു!

ക്ഷീരപ​ഥ​മാ​യി തോന്നും​വി​ധം അത്ര അടുത്തു സ്ഥിതി ചെയ്യു​ന്ന​താ​യി കാണ​പ്പെ​ടുന്ന ശതകോ​ടി​ക്ക​ണ​ക്കി​നു നക്ഷത്രങ്ങൾ തമ്മിൽ അചിന്ത​നീ​യ​മാ​യത്ര അകലം ഉണ്ടെന്ന വസ്‌തുത ദൂരദർശി​നി​കൾ വെളി​പ്പെ​ടു​ത്തി​യി​രി​ക്കു​ന്നു എന്നത്‌ തികച്ചും അതിശ​യ​കരം തന്നെ. അതു​പോ​ലെ സാധാരണ കാഴ്‌ച​യ്‌ക്ക്‌ ഉറച്ചു കട്ടിയാ​യി​രി​ക്കു​ന്ന​താ​യി കാണ​പ്പെ​ടുന്ന വസ്‌തു​ക്ക​ളു​ടെ ഏറിയ​ഭാ​ഗ​വും വാസ്‌ത​വ​ത്തിൽ ശൂന്യ​മായ ആറ്റങ്ങളാൽ  നിർമി​ത​മാ​ണെന്നു കാണാൻ ശക്തി​യേ​റിയ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​കൾ സഹായി​ച്ചി​രി​ക്കു​ന്നു.

സൂക്ഷ്‌മ കണികകൾ

ഒരു സാധാരണ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​യി​ലൂ​ടെ കാണാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ തരിയിൽ 1,000 കോടി​യി​ല​ധി​കം ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങി​യി​ട്ടുണ്ട്‌! എന്നാൽ 1897-ൽ ആറ്റങ്ങളിൽ കറങ്ങി​ക്കൊ​ണ്ടി​രി​ക്കുന്ന ഇലക്‌​ട്രോ​ണു​കൾ എന്ന സൂക്ഷ്‌മ കണികകൾ ഉള്ളതായി കണ്ടുപി​ടി​ക്ക​പ്പെട്ടു. കാലാ​ന്ത​ര​ത്തിൽ ആറ്റത്തിന്റെ കേന്ദ്രം അഥവാ ന്യൂക്ലി​യസ്‌—ഇലക്‌​ട്രോ​ണു​കൾ ന്യൂക്ലി​യ​സി​നു ചുറ്റു​മാ​ണു കറങ്ങി​ക്കൊ​ണ്ടി​രി​ക്കു​ന്നത്‌—ഇലക്‌​ട്രോ​ണി​നെ​ക്കാൾ വലിപ്പ​മുള്ള പ്രോ​ട്ടോൺ, ന്യൂ​ട്രോൺ എന്നീ കണികകൾ അടങ്ങി​യ​താ​ണെന്നു മനസ്സി​ലാ​ക്കി. ഭൂമി​യിൽ പ്രകൃ​ത്യാ കാണ​പ്പെ​ടുന്ന 88 വ്യത്യസ്‌ത ഇനം മൂലക​ങ്ങ​ളി​ലെ 88 തരം ആറ്റങ്ങൾക്കും അടിസ്ഥാ​ന​പ​ര​മാ​യി ഒരേ വലിപ്പ​മാ​ണെ​ങ്കി​ലും അവയുടെ ഭാരം വ്യത്യാ​സ​പ്പെ​ട്ടി​രി​ക്കും. അവയി​ലോ​രോ​ന്നി​ലും ഈ മൂന്ന്‌ അടിസ്ഥാന കണിക​ക​ളു​ടെ എണ്ണം വ്യത്യാ​സ​പ്പെ​ട്ടി​രി​ക്കു​ന്നു എന്നതാണ്‌ അതിനു കാരണം.

ഇലക്‌​ട്രോ​ണു​കൾ—ഹൈ​ഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ കാര്യ​ത്തി​ലാ​ണെ​ങ്കിൽ ഒരു ഇലക്‌​ട്രോൺ—ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലി​യ​സി​നു ചുറ്റും ഒരു സെക്കൻഡി​ന്റെ ഓരോ ദശലക്ഷ​ത്തിൽ ഒന്ന്‌ സമയത്തി​ലും ശതകോ​ടി​ക്ക​ണ​ക്കി​നു പ്രാവ​ശ്യം കറങ്ങുന്നു. ആറ്റത്തിന്‌ ഖരപദാർഥ​ത്തി​ന്റെ സവി​ശേ​ഷ​ത​ക​ളും ഒരു നിശ്ചിത രൂപവും ഉണ്ടായി​രി​ക്കു​ന്ന​തി​ന്റെ കാരണം ഇതാണ്‌. ഏകദേശം 1,840 ഇലക്‌​ട്രോ​ണു​കൾ ഒരുമിച്ച്‌ എടുത്താ​ലേ ഒരു പ്രോ​ട്ടോ​ണി​ന്റെ​യോ ന്യൂ​ട്രോ​ണി​ന്റെ​യോ പിണ്ഡത്തി​നു തുല്യ​മാ​വു​ക​യു​ള്ളൂ. ഈ പ്രോ​ട്ടോ​ണു​കൾക്കും ന്യൂ​ട്രോ​ണു​കൾക്കും തന്നെ ഏതാണ്ട്‌ ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ലക്ഷത്തി​ലൊന്ന്‌ വലിപ്പമേ ഉള്ളൂ എന്ന്‌ ഓർക്കുക!

ആറ്റം എത്ര ശൂന്യ​മാ​ണെ​ന്നു​ള്ളതു സംബന്ധിച്ച്‌ ഒരു ഏകദേശ ധാരണ കിട്ടണ​മെ​ങ്കിൽ ഒരു ഹൈ​ഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലി​യ​സും അതിനു ചുറ്റും കറങ്ങി​ക്കൊ​ണ്ടി​രി​ക്കുന്ന ഇലക്‌​ട്രോ​ണും തമ്മിലുള്ള അകലം മനസ്സിൽ കാണാൻ ശ്രമി​ക്കുക. ഒരു പ്രോ​ട്ടോൺ മാത്രം അടങ്ങുന്ന ആ ന്യൂക്ലി​യ​സിന്‌ ഒരു ടെന്നീസ്‌ ബോളി​ന്റെ അത്രയും വലിപ്പം ഉണ്ടെന്നി​രി​ക്കട്ടെ. കറങ്ങി​ക്കൊ​ണ്ടി​രി​ക്കുന്ന ഇലക്‌​ട്രോ​ണി​ന്റെ സ്ഥാനം എവി​ടെ​യാ​യി​രി​ക്കു​മെ​ന്നോ? ഏകദേശം മൂന്നു കിലോ​മീ​റ്റർ അകലെ!

ഇലക്‌​ട്രോൺ കണ്ടുപി​ടി​ച്ച​തി​ന്റെ ശതാബ്ദി ആഘോ​ഷ​ങ്ങളെ കുറി​ച്ചുള്ള ഒരു റിപ്പോർട്ട്‌ ഇങ്ങനെ അഭി​പ്രാ​യ​പ്പെട്ടു: “ആരും കണ്ടിട്ടി​ല്ലാത്ത, തിരി​ച്ച​റി​യത്തക്ക വലിപ്പം ഇല്ലെങ്കി​ലും അളക്കാ​വു​ന്നത്ര ഭാരമുള്ള, വൈദ്യു​ത ചാർജുള്ള, പമ്പരം പോലെ കറങ്ങുന്ന ഒന്നിന്റെ പേരിൽ ആഘോ​ഷങ്ങൾ നടത്തു​ന്ന​തി​നെ കുറിച്ച്‌ ആരും​തന്നെ രണ്ടുവട്ടം ചിന്തി​ക്കു​ന്നില്ല. . . . നമുക്ക്‌ ഒരിക്ക​ലും കാണാൻ കഴിയാത്ത വസ്‌തു​ക്കൾ സ്ഥിതി​ചെ​യ്യു​ന്നു എന്നതിനെ ഇന്ന്‌ ആരും ചോദ്യം ചെയ്യു​ന്നില്ല.”

അതിസൂക്ഷ്‌മ കണികകൾ

പദാർഥ​ങ്ങ​ളു​ടെ കണികകൾ വളരെ വേഗത്തിൽ കൂട്ടി​യി​ടി​ക്കാൻ ഇടയാ​ക്കുന്ന ആറ്റം-സ്‌മാ​ഷിങ്‌ മെഷീ​നു​കൾ ഉപയോ​ഗിച്ച്‌ ഇന്ന്‌ ശാസ്‌ത്ര​ജ്ഞർക്ക്‌ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലി​യ​സി​നു​ള്ളി​ലേക്കു നോക്കാൻ കഴിയു​ന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമാ​യാണ്‌ പോസി​ട്രോൺ, ഫോ​ട്ടോൺ, മെസോൺ, ക്വാർക്‌, ഗ്ലുവോൺ എന്നിങ്ങ​നെ​യുള്ള വിചി​ത്ര​മായ പേരു​ക​ളോ​ടു​കൂ​ടിയ നിരവധി കണിക​കളെ കുറിച്ച്‌ നാം ഇന്നു കേൾക്കു​ന്നത്‌. ഏറ്റവും ശക്തികൂ​ടിയ സൂക്ഷ്‌മ​ദർശി​നി​ക​ളി​ലൂ​ടെ പോലും ഇവയെ കാണാ​നാ​വില്ല. എന്നാൽ ക്ലൗഡ്‌ ചേംബർ, ബബിൾ ചേംബർ, പ്രസ്‌ഫു​ര​ണ​ഗ​ണി​ത്രം (scintillation counter) എന്നിങ്ങ​നെ​യുള്ള ഉപകര​ണ​ങ്ങ​ളു​ടെ സഹായ​ത്താൽ അവ ഉണ്ടെന്നു​ള്ള​തി​ന്റെ സൂചനകൾ ലഭ്യമാണ്‌.

മുമ്പ്‌ ദൃശ്യ​മ​ല്ലാ​തി​രുന്ന പലതും ഇപ്പോൾ ഗവേഷകർ കാണുന്നു. നാല്‌ അടിസ്ഥാന ശക്തിക​ളെന്ന്‌ അവർ വിശ്വ​സി​ക്കു​ന്ന​വ​യു​ടെ—വിദ്യു​ത്‌കാ​ന്തി​ക​ബലം, ഗുരു​ത്വാ​കർഷ​ണ​ശക്തി, ദുർബ​ല​വും പ്രബല​വു​മായ അണു​കേ​ന്ദ്ര​ബ​ലങ്ങൾ—പ്രാധാ​ന്യം ഗ്രഹി​ക്കാൻ ഇത്‌ അവരെ സഹായി​ച്ചി​രി​ക്കു​ന്നു. ചില ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ, ഗാലക്‌സി​ക​ളു​ടെ കൂട്ടങ്ങൾ മുതൽ പദാർഥ​ങ്ങ​ളു​ടെ ഏറ്റവും ചെറിയ കണികകൾ വരെ പ്രപഞ്ച​ത്തി​ലെ സകലതി​നും സുഗ്രാ​ഹ്യ​മായ ഒരു വിശദീ​ക​രണം നൽകു​മെന്ന്‌ അവർ പ്രത്യാ​ശി​ക്കുന്ന “സകലത്തി​ന്റെ​യും സിദ്ധാന്തം” എന്നു വിളി​ക്ക​പ്പെ​ടുന്ന ഒന്നിനു വേണ്ടി​യുള്ള അന്വേ​ഷ​ണ​ത്തി​ലാണ്‌.

നഗ്നനേ​ത്ര​ങ്ങൾകൊ​ണ്ടു കാണാ​നാ​വാത്ത സംഗതി​കൾ കാണു​ന്നത്‌ നമ്മെ എന്തു പഠിപ്പി​ക്കു​ന്നു? തങ്ങൾ ഗ്രഹി​ച്ചി​രി​ക്കുന്ന സംഗതി​ക​ളു​ടെ അടിസ്ഥാ​ന​ത്തിൽ അനേക​രും ഏതു നിഗമ​ന​ങ്ങ​ളിൽ എത്തി​ച്ചേർന്നി​രി​ക്കു​ന്നു? പിൻവ​രുന്ന ലേഖനങ്ങൾ ഈ ചോദ്യ​ങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരം നൽകും.

[3-ാം പേജിലെ ചിത്രങ്ങൾ]

നിക്കൽ ആറ്റങ്ങളു​ടെ​യും (മുകളിൽ) പ്ലാറ്റിനം ആറ്റങ്ങളു​ടെ​യും പ്രതി​ച്ഛാ​യ​കൾ

[കടപ്പാട്‌]

Courtesy IBM Corporation, Research Division, Almaden Research Center