‘ദൈവകണ’ത്തിന്റെ പ്രവാചകന് അന്ത്യാഞ്ജലി

പീറ്റർ ഹിഗ്‌സ് അന്തരിച്ചു, 94 വയസ്സായിരുന്നു. അദ്ദേഹം കഴിഞ്ഞ 50 വർഷമായി പ്രവൃത്തിയെടുത്തിരുന്ന എഡിൻബറോ സർവ്വകലാശാലയുടെ വാർത്താക്കുറിപ്പിലാണ് മരണവിവരം വെളിപ്പെടുത്തിയത്. ‘സ്വന്തം വസതിയിൽ വച്ച് ഏപ്രിൽ എട്ടിന് തിങ്കളാഴ്ച ഹിഗ്സ് സമാധാനപൂർവ്വം വിടവാങ്ങി’യെന്ന് സ്‌കോട്ടിഷ് സർവ്വകലാശാലയുടെ കുറിപ്പിൽ പറയുന്നു.

പീറ്റർ ഹിഗ്സിന്റെയും ഇന്ത്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന സത്യേന്ദ്രനാഥബോസിന്റേയും പേര് വഹിക്കുന്ന, ‘ദൈവകണം’ എന്ന പേരിൽ പ്രസിദ്ധമായ മൗലികകണത്തെ 1964-ൽ, തന്റെ 35-ാം വയസ്സിൽ, പ്രവചിച്ചത് പീറ്റർ ഹിഗ്‌സായിരുന്നു; ഹിഗ്‌സ് ബോസോൺ. 2012 ജൂലൈ 4 ന് ജനീവയിലെ യൂറോപ്യൻ ന്യൂക്ലിയർ ഗവേഷണകേന്ദ്രത്തിലെ കണികാഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ഈ കണികയുടെ അസ്തിത്വം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തി. ഈ കണത്തെ കണ്ടെത്താൻ CERN-ലെ വലിയ കണികാത്വരകത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ആരംഭിച്ചതിനുശേഷം നൂറുകണക്കിനു ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ അക്ഷീണപരിശ്രമങ്ങളിലായിരുന്നു.

മൗലികകണങ്ങളുടെ പ്രമാണമാതൃകയും (Standard Model) മഹാഏകീകൃതസിദ്ധാന്തവും (Grand Unification Theory) ആവശ്യപ്പെടുന്ന വലിയൊരു തെളിവാണ് ഹിഗ്‌സ് ബോസോണിന്റെ കണ്ടെത്തലിലൂടെ സംജാതമായത്. ദീർഘകാലത്തെ ഗവേഷണങ്ങളിലൂടെ സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികം രൂപം കൊടുത്ത സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ ഗരിമ പരിശോധിക്കാനുതകുന്ന ഒരു പ്രധാന തെളിവായിരുന്നു അത്.

1929 മെയ് 29 ന് ഇംഗ്ലണ്ടിലെ ന്യൂകാസിൽ- ഓൻടൈനിലാണ് ഹിഗ്‌സ് ജനിച്ചത്. ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്റെ സ്ഥാപക പിതാക്കന്മാരിലൊരാളായ ബ്രിട്ടീഷ് സൈദ്ധാന്തികനായ പോൾ ഡിറാക്ക് പഠിച്ച സ്‌കൂളായ കോതം ഗ്രാമർ സ്‌കൂളിലാണ് പീറ്ററും പഠിക്കുന്നത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തോടുള്ള താൽപര്യം രൂപപ്പെടുന്നതും ഇവിടെവച്ചാണ്. യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് എഡിൻബർഗ്, ഇംപീരിയൽ കോളേജ് ലണ്ടൻ, യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി കോളേജ് ലണ്ടൻ എന്നിവിടങ്ങളിലെ താത്കാലിക ഗവേഷണങ്ങൾക്കുശേഷം, 1960-ൽ അദ്ദേഹം എഡിൻബർഗിൽ സ്ഥിരം ജോലിയിൽ പ്രവേശിച്ചു. എഡിൻബർഗിൽ വച്ചാണ് തന്റെ ഇഷ്ടവിഷയമായ മൗലികകണങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം അദ്ദേഹം നടത്തുന്നത്.

അണുകേന്ദ്രത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തബല (Strong Force) ത്തിനു വിധേയമാകുന്ന കണങ്ങളെ ഹാഡ്രോണു (Hadrons) കളെന്നാണ് കണികാഭൗതികത്തിൽ വിളിക്കുന്നത്. പ്രോട്ടോണും ന്യൂട്രോണും ഉൾപ്പെടെ എല്ലാ ബാരിയോണുകളും മിസോണുകളും ഹാഡ്രോണുകളുടെ ഗണത്തിൽ പെടുന്നു. ഇവ ക്വാർക്കുകൾ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന മൗലികകണങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിതമായവയാണെന്നു സിദ്ധാന്തിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മൗലികകണങ്ങളാണെന്നു കരുതപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു കൂട്ടം കണങ്ങളായ ലെപ്‌ടോണുകൾ ശക്തബലത്തിനു വിധേയമാകുന്നില്ല. ഇലക്‌ട്രോണുകളും മ്യുവോണുകളും ട്വാണുകളും അവയുടെ ന്യൂട്രിനോകളും അടങ്ങുന്ന ലെപ്‌ടോൺ കണങ്ങൾ വിദ്യുത്- ക്ഷീണബലത്തിനു വിധേയമാകുന്നവയാണ്. ഈ മൗലികകണങ്ങളുടെയെല്ലാം സമമിതിയെ കുറിച്ചു പറയുന്ന ഒരു പ്രമാണമാതൃകയെ (Standard Model) ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ മുന്നോട്ടുവച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യം ആറു ക്വാർക്കു കണികകളും ആറു ലെപ്‌ടോൺ കണികകളും കൊണ്ടു നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടതാണെന്ന് ഈ പ്രമാണമാതൃക നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ഇവയോടൊപ്പം അടിസ്ഥാനബലങ്ങളുടെ വിശദീകരണത്തിനു സഹായിക്കുന്ന ബോസോണുകളെ കൂടി ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങളെ നിർവ്വചിക്കുന്ന കണികകളുടെ ഒരു സമ്പൂർണ്ണചിത്രമാകും. ഇതാണ് പ്രമാണമാതൃക.

ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന പ്രമാണമാതൃകയിലെ കണങ്ങളോരോന്നിനും വളരെ സവിശേഷമായ ദ്രവ്യമാനങ്ങളാണുള്ളത്. പ്രമാണമാതൃക ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി ഉറപ്പുള്ളതാകണമെങ്കിൽ ഈ കണങ്ങളോരോന്നിനും വളരെ നിശ്ചിതമായ പിണ്ഡം (mass) എങ്ങനെയാണ് ലഭ്യമായതെന്ന് വിശദീകരിക്കേണ്ടതുണ്ടായിരുന്നു. പ്രമാണമാതൃക നിർദ്ദേശിക്കുന്ന കണങ്ങൾ അവയുടെ പിണ്ഡം കരസ്ഥമാക്കുന്നത് ഒരു ബലമണ്ഡല (Force Field) വുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചുകൊണ്ടാണെന്ന് സിദ്ധാന്തീകരിക്കപ്പെട്ടു. പീറ്റർ ഹിഗ്‌സ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ നിർദ്ദേശിച്ച ഈ ബലമണ്ഡലം (Higg's Field) പ്രപഞ്ചം മുഴുവൻ വ്യാപിച്ചു നില്ക്കുന്ന ഒന്നാണ്. ഹിഗ്‌സ് ബോസോൺ എന്ന കണിക ഉപയോഗിച്ചാണ് ഈ ബലമണ്ഡലത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നത്. പ്രമാണമാതൃകയുടെ അസ്തിത്വത്തെ തന്നെ സംരക്ഷിക്കുന്ന സുപ്രധാന കണികയായി ഹിഗ്‌സ് ബോസോൺ മാറുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്. പ്രമാണമാതൃകയിൽ നിന്ന് ഹിഗ്‌സ് കണത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനം കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുമായിരുന്നില്ല. CERN-ലെ വലിയ കണികാത്വരകത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ലക്ഷ്യം തന്നെ ഹിഗ്‌സ് ബോസോണിനെ കണ്ടെത്തുകയെന്നതായിരുന്നു.

എന്നാൽ, ഹിഗ്‌സ് ബോസോൺ എന്ന കണികയെ കുറിച്ചുള്ള ആശയങ്ങൾ പ്രധാനമായും പ്രമാണമാതൃകയെ കുറിച്ചുള്ള സൈദ്ധാന്തികഗവേഷണങ്ങളിൽ നിന്നും ഉയിരെടുത്തതല്ല. പ്രപഞ്ചത്തിലെ നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളെ ഏകീകരിക്കാനുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുടെ സൈദ്ധാന്തികപരിശ്രമങ്ങളുമായിട്ടാണ് അതിന് വലിയ ബന്ധങ്ങളുള്ളത്. ഈ അടിസ്ഥാനബലങ്ങളിൽ വിദ്യുത്- കാന്തികബലവും ക്ഷീണബലവും വൈൻബർഗ്- സലാം സിദ്ധാന്തത്തിലൂടെ ഇതിന്നകം ഏകീകരിക്കപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. അണുകേന്ദ്രത്തിനുള്ളിലെ പ്രോട്ടോൺ, ന്യൂട്രോൺ എന്നീ കണങ്ങളേയും ഈ കണങ്ങൾക്കുള്ളിലെ ക്വാർക്കുകളേയും സ്ഥിരതയോടെ നിലനിർത്തുന്ന ശക്തബലത്തെ (Strong Nuclear Force) വിദ്യുത്- ക്ഷീണബലത്തോട് യോജിപ്പിച്ച് ഏകീകരിക്കുന്ന ഒരു മഹാഏകീകൃതസിദ്ധാന്തവും (Grand Unification Theory) ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായിക്കഴിഞ്ഞു. ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തെ കൂടി ഇവയോടൊപ്പം കൂട്ടിച്ചേർക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങളാണ് ഇപ്പോൾ നടക്കുന്നത്.

പ്രപഞ്ചനിർമിതിക്കു കാരണമായ മഹാവിസ്‌ഫോടനത്തിനുശേഷം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ചരിത്രത്തിലെ നിർണായക മുഹൂർത്തങ്ങളിൽ സംഭവിച്ച പിളർപ്പുകളാണ് ഏകീകൃതബലത്തെ നമ്മുടെ അനുഭവസീമകളിൽ വരുന്ന നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളായി മാറ്റിത്തീർത്തതെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ കരുതുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മഹാസ്‌ഫോടനത്തിനുശേഷം ഏതാണ്ട് 10^-10 സെക്കന്റ് കഴിഞ്ഞപ്പോഴാണ് ക്ഷീണബലവും വിദ്യുത്കാന്തികബലവും വേർപ്പെട്ടത്. (ഇതിനു മുന്നേ തന്നെ വ്യത്യസ്തഘട്ടങ്ങളിൽ ശക്തബലവും ഗുരുത്വാകർഷണബലവും ഏകീകൃതാവസ്ഥയിൽ നിന്നും പിളർന്നു മാറിയിട്ടുണ്ടായിരിക്കണം). വിദ്യുത്കാന്തിക ബലത്തെ ക്ഷീണബലവുമായി ഏകീകരിക്കുന്ന വൈൻബർഗ് - സലാം സിദ്ധാന്തം പ്രപഞ്ചചരിത്രത്തിലെ ഈ പൊട്ടിപ്പിരിയലിനെ സമമിതിയിലെ സ്വാഭാവിക പിളർപ്പ് (Spontaneous Symmetry Breaking) എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്. ഏകീകൃതരൂപത്തിലുള്ള വിദ്യുത്-ക്ഷീണബലമണ്ഡലത്തിന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിൽ നാലു ബോസോണുകളാണ് ബലമണ്ഡലകണങ്ങളായി നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നത്. ഈ ബോസോണുകൾ പിണ്ഡരഹിതമായിരുന്നു. ഈ സമമിതിയുടെ സ്വാഭാവിക പിളർപ്പിലൂടെ മൂന്നു ബോസോണുകൾ (W±, Z0) പിണ്ഡം കരസ്ഥമാക്കുകയും അവ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ബലമണ്ഡലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി ചുരുങ്ങിപ്പോകുകയും ചെയ്തു. ഇങ്ങനെ വ്യാപ്തി (Range) ചുരുങ്ങിയ ബലമണ്ഡലമാണ് ക്ഷീണബലത്തിന്റേത്. നാലാമത്തെ ബോസോൺ (ഫോട്ടോൺ) പിണ്ഡരഹിതമായി തുടരുന്നു.

വിദ്യുത്കാന്തിക ബലക്ഷേത്രകണമായ ഫോട്ടോൺ ഈ അടിസ്ഥാന ബലത്തിന് അനന്തവ്യാപ്തി (Infinite Range) നല്കുന്നു. കാർലോ റൂബിയയുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞസംഘം 1983-ൽ W± എന്നീ കണങ്ങളേയും 1984ൽ Z0 കണത്തേയും കണികാത്വരകപരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തി. W±, Z0 എന്നീ ബോസോണുകൾ എങ്ങനെയാണ് ദ്രവ്യമാനം കരസ്ഥമാക്കിയതെന്ന അന്വേഷണങ്ങൾക്ക്, സമമിതിയിലെ സ്വാഭാവിക പിളർപ്പിനു കാരണമാകുന്നതെന്തെന്ന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നല്കിയത് പീറ്റർ ഹിഗ്‌സ്, ആൻഡേഴ്‌സൺ, ബ്രൗട്, ഇംഗ്ലർട്ട്, ഗുരാൽനിക്, ഹാജൻ, കിബ്ൾ, ജെറാൾഡ് ടി.ഹൂഫ്ട് എന്നിവരുടെ ‘ABEGHHt'H പ്രക്രിയ’ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിലെ സംഭാവനകളായിരുന്നു. ഈ സംഭാവനകളുടെ ഭാഗമായി, പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിന്റെ പേരിലറിയപ്പെടുന്ന ബോസോൺ പ്രമാണമാതൃകയിലെ സൂക്ഷ്മകണികകൾക്ക് ദ്രവ്യമാനം നല്കുന്ന പ്രക്രിയയിലെ പ്രധാന കണ്ണിയായി തീർന്നു.

CERN-ലെ വലിയ കണികാത്വരകത്തിൽ നടത്തിയ ഉയർന്ന ഊർജ്ജാവസ്ഥയിലുള്ള പ്രോട്ടോൺ - പ്രോട്ടോൺ സംഘട്ടനങ്ങൾ 126 ഗിഗാ ഇലക്‌ട്രോൺ വോൾട് ഊർജ്ജത്തിനു തുല്യമായ ദ്രവ്യമാനമുള്ള കണികകളെ കണ്ടെത്തിയതോടെയാണ് ഹിഗ്‌സ് ബോസോണിന്റെ അസ്തിത്വം ഉറപ്പായത്. പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിന്റേയും കൂട്ടാളികളുടേയും സൈദ്ധാന്തികാവിഷ്‌ക്കാരങ്ങൾക്ക് പരീക്ഷണശാലയിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച തെളിവുകൾ 2013-ലെ നോബൽ സമ്മാനത്തിന് പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിനേയും ഇംഗ്ലർട്ടിനേയും അർഹരാക്കി.

ജീവിതകാലം മുഴുവൻ നാസ്തികനായി കഴിഞ്ഞ പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിന് ‘ദൈവകണം’ എന്ന നാമം ഹിതകരമായിരുന്നില്ല. തന്റെ പ്രഭാഷണങ്ങളിലെയും എഴുത്തുകളിലെയും സൂചനകളിൽ അദ്ദേഹം ബോസോൺ എന്നു തന്നെ ഉപയോഗിച്ചു. ഭൗതികപ്രപഞ്ചത്തെ കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണകളെ മാറ്റിമറിച്ച ധിഷണാശാലിയായ മഹാശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് വിടവാങ്ങിയത്.
പ്രൊഫ. പീറ്റർ ഹിഗ്‌സിന് ആദരാഞ്ജലികൾ.