പ്രോട്ടോണുകളില്ലാത്ത ആറ്റത്തെ കുറിച്ച് കേട്ടിട്ടുണ്ടോ?

പ്രോട്ടോണുകള്‍ ഇല്ലാത്ത അണുകേന്ദ്രത്തേപ്പറ്റി കേട്ടിട്ടുണ്ടോ? ഇല്ലെങ്കില്‍ കേട്ടോളൂ, അത്തരമൊരു കണമാണ് ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍. നാല് ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഒന്നിച്ചു ചേര്ന്നുൂണ്ടാകുന്ന ഈ കണത്തിന്റെ ആറ്റമിക നമ്പര്‍ പൂജ്യമായിരിക്കും. അതിനര്ഥംണ ഇതിനെ ആവര്ത്ത നപ്പട്ടികയില്‍ ഹൈഡ്രജനു മുമ്പിലായി പ്രതിഷ്ഠിക്കാമെന്നാണ്. പ്രോട്ടോണുകള്‍ ഇല്ലാത്ത അണുകേന്ദ്രത്തിനു ചുറ്റും ഇലക്‌ട്രോണുകളുമില്ല. രാസഗുണങ്ങള്‍ ഒന്നുമില്ലാത്ത ഒരു മൂലകം. ഇത്തരമൊരു സങ്കല്പംസ സ്വപ്നങ്ങളില്‍ മാത്രമല്ല. ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ എന്ന പ്രപഞ്ചപ്രതിഭാസങ്ങളേക്കുറിച്ച് കേട്ടിരിക്കും. അതിന്റെ ഒരു കൊച്ചു പതിപ്പാണ് ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍.

ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ യാഥാര്ഥ്യലമാകില്ലെന്നാണ് പൊതുവെയുള്ള ശാസ്ത്രമതം. കാരണം അത് പോളിയുടെ അപവര്ജ ക തത്വത്തിന് എതിരാണ്. പോളിയുടെ തത്വമനുസരിച്ച് രണ്ടുകണികകള്ക്ക് ഒരേ ക്വാണ്ടം സ്വഭാവമുണ്ടായിരിക്കില്ല. എന്നാല്‍ ജപ്പാനിലെ റൈക്കന്‍ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകര്‍ ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ കണ്ടെത്തിയെന്നാണ് അവകാശപ്പെടുന്നത്. സിഗ്മ 4.9 ഗ്രേഡ് രേഖപ്പെടുത്തിയ പരീക്ഷണഫലം ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ലെറ്റേഴ്‌സ് വാരികയില്‍ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. പരീക്ഷണഫലത്തിന്റെ വിശ്വാസ്വത 99 ശതമാനത്തില്‍ അധികമാണ്. ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ യാഥാര്ഥ്യതമാണെങ്കില്‍ ന്യൂക്ലിയര്‍ ബലങ്ങളേക്കുറിച്ച് നിലവിലുള്ള ധാരണകള്‍ തിരുത്തേണ്ടതായി വരും. അത് കണികാ ഭൗതികത്തില്‍ പുതിയൊരു വിപ്ലവത്തിന് തിരികൊളുത്തുകയും ചെയ്യും. അണുകേന്ദ്രത്തിലെ അംഗങ്ങളെ യോജിപ്പിച്ചുനിര്ത്തുയന്നത് ശക്ത ന്യുക്ലിയര്‍ ബലം ആണ്. എന്നാല്‍ പോളിയുടെ അപവര്ജചകതത്വത്തെ എങ്ങനെയാണ് ഇത് മറികടക്കുന്നതെന്നതിന് ഇനിയും വിശദീകരണം ആവശ്യമുണ്ട്. ഒന്നുകില്‍ പുതിയൊരു ന്യൂക്ലിയര്‍ ബലത്തെക്കൂടി വിഭാവനം ചെയ്യണം, അല്ലെങ്കില്‍ നിലവിലുള്ള ന്യൂക്ലിയര്‍ ബല സങ്കല്പ ങ്ങളില്‍ പരിഷ്‌ക്കരണം വരുത്തണം.

പോളിയുടെ അപവര്ജ്കതത്വം അനുസരിച്ചാല്‍ ടെട്രാന്യൂട്രോണിലെ രണ്ടു ന്യുട്രോണുകള്‍ അല്പംവ ഉയര്ന്ന ഊര്ജരനിലയിലായിരിക്കും ഉണ്ടാവുക. ഈ അവസ്ഥയില്‍ ന്യൂട്രോണുകളെ ബന്ധിപ്പിച്ചു നിര്ത്താ ന്‍ ശക്ത ന്യൂക്ലിയര്‍ ബലവാഹികളായ ഗ്ലൂവോണുകള്ക്ക്ാ കഴിയാതെ വരും. അങ്ങനെയാകുമ്പോള്‍ ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ അസ്ഥിരമാകും. ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ യഥാര്ഥൂമല്ലെന്നു വരും. ടെട്രാന്യൂട്രോണിന്റെ ആയുസ് ഒരു സെക്കന്റിന്റെ ലക്ഷംകോടിയില്‍ ഒരു ഭാഗം മാത്രമാണെന്നാണ് പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നത്. ഇത്ര ചെറിയ സമയമാണെങ്കില്‍ പോലും അവയ്ക്ക് നിലനില്പുനണ്ട്. അങ്ങനെ വരുമ്പോള്‍ പോളിയുടെ തത്വവും ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങളും വിരുദ്ധചേരികളിലാകും.
എങ്ങനെയാണ് ജപ്പാനിലെ ഗവേഷകര്‍ ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ കണ്ടത്തിയത് എന്നു നോക്കാം. ബെറിലിയത്തെ ഒരു ടാര്ജാറ്റായി വച്ച് അതിലേക്ക് ഓക്‌സിജന്‍ അയോണുകളുടെ ഒരു ധാര തൊടുത്തുവിട്ടു. ഇതേത്തുടര്ന്നുജണ്ടായ ഹീലിയം – 8 അണുകേന്ദ്രങ്ങളെ ദ്രാവക ഹീലിയത്തിലേക്ക് കടത്തിവിട്ടു. ഈ പ്രവര്ത്തതനത്തില്‍ അല്ഫാതകണങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നത് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധയില്പൊട്ടു. എപ്പോഴൊക്കെയാണ് ഒരു ജോടി അല്ഫാഹ കണങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നത് അപ്പോഴൊക്കെ നാല് ന്യൂട്രോണുകള്‍ കൂടി സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുന്നു. ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഓരോന്നും സ്വതന്ത്രമായാണ് ഉണ്ടാകുന്നതെങ്കില്‍ അല്ഫാ്കണങ്ങളുടെ ഊര്ജംര അതിന് പര്യാപ്തമല്ലാതെ വരും. എന്നാല്‍ നാലും കൂടിച്ചേര്ന്ന് ഒറ്റഘടനയായാണ് ഉണ്ടാകുന്നതെങ്കില്‍ ഈ ഊര്ജംേ മതിയാകും. ഇങ്ങനെയാണ് ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ എന്ന വിപ്ലവകരമായ ആശയത്തില്‍ ഗവേഷകര്‍ എത്തിര്ച്ചേ്ര്ന്നനത്.

മാര്കേകസ് പരീക്ഷണം

ടെട്രാന്യൂട്രോണുകളെ കണ്ടെത്താനുള്ള പരീക്ഷണം ഇതിനു മുമ്പും നടന്നിട്ടുണ്ട്. 2002 ല്‍ മിഗുവല്‍ മാര്കേനസ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ നേതൃത്വത്തില്‍ നാല്പാതോളം ഗവേഷകര്‍ ചേര്ന്നു നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തില്‍ ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ കണ്ടെത്തിയതായി പ്രഖ്യാപിച്ചിരുന്നു. ഹാലോ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളേക്കുറിച്ചാണ് ഈ ശാസ്ത്രസംഘം ഗവേഷണം ചെയ്തുകൊണ്ടിരുന്നത്. സാധാരണയായി അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ ന്യൂട്രോണുകള്‍ ശക്തമായി ബന്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുമ്പോള്‍ ഹാലോ ന്യൂക്ലിയസ്സില്‍ ചില ന്യൂട്രോണുകള്‍ കേന്ദ്രത്തില്‍ നിന്നും അല്പംബ അകലെമാറി പ്രദക്ഷിണം ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കും. ഇത്തരം ഘടനയുണ്ടെന്നു സംശയിക്കുന്ന ബെറിലിയം – 14, ബെറിലിയം -15, ലിഥിയം – 11 എന്നീ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളാണ് പരീക്ഷണത്തിന് ഉപയോഗിച്ചത്. കാര്ബംണ്‍ ടാര്ജ്റ്റിലേക്കാണ് ന്യൂക്ലിയസ്സുകള്‍ തൊടുത്തുവിട്ടത്. പരീക്ഷണത്തില്‍ ബെറിലിയം – 14 ന് ഹാലോ ന്യൂക്ലിയസ്സുണ്ടെന്ന് തെളിഞ്ഞു. ബെറിലിയത്തിന്റെ പത്തു ന്യൂട്രോണുകളില്‍ രണ്ടെണ്ണം ഹാലോ ന്യൂട്രോണുകളാണെന്നാണ് കരുതുന്നത്. ബെറിലിയം-14 കാര്ബെണ്‍ ടാര്ജിറ്റിലേക്ക് തൊടുത്തുവിട്ടപ്പോള്‍ ചില പ്രവര്ത്ത4നങ്ങളില്‍ ബെറിലിയം-10 ഉം ടെട്രാന്യൂട്രോണും ഉണ്ടാകുന്നതായി കണ്ടെത്തി. ഇതിനര്ഥം‍ വിഘടനസമയത്ത് രണ്ടു ഹാലോ ന്യൂട്രോണുകളും കേന്ദ്രത്തിലുള്ള രണ്ടു ന്യൂട്രോണുകളും കൂടിച്ചേര്ന്നി രിക്കാമെന്നാണ്. മറ്റൊരു സാധ്യത ബെറിലിയത്തിന്റെ ഹാലോയില്‍ നാല് ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉണ്ടാകാമെന്നതാണ്. അതെന്തായാലും നാല് ന്യൂട്രോണുകള്‍ കൂടിച്ചേര്ന്ന്ണ ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നതാണ് പരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രസ്‌കതി വര്ധി്പ്പിച്ചത്. എന്നാല്‍ വേണ്ടത്ര തെളിവുകള്‍ ഇല്ലെന്ന കാരണം പറഞ്ഞ് മാര്കേപസ് പരീക്ഷണത്തെ അന്ന് ശാസ്ത്രലോകം അംഗീകരിച്ചില്ല.
ടെട്രാന്യൂട്രോണ്‍ യാഥാര്ഥ്യചമായാല്‍ അത് ഗുരുത്വാകര്ഷഎണ തരംഗങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തല്‍ പോലെ ശാസ്ത്രലോകത്ത് പുതിയ പരികല്പളനകള്ക്ക് നാന്ദികുറിക്കും. പ്രപഞ്ചത്തേക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണകള്‍ പലതും പൊളിച്ചെഴുതേണ്ടതായും വരും.

അടിസ്ഥാന ബലങ്ങള്‍

നാല് അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളേക്കുറിച്ചാണ് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തില്‍ പറയുന്നത്. ശക്ത ന്യൂക്ലിയര്ബിലം, ക്ഷീണ ന്യൂക്ലിയര്ബനലം എന്നിവ അണുകേന്ദ്രത്തിനുള്ളില്‍ നടക്കുന്ന പ്രവര്ത്തിനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ബലങ്ങളാണ്. അണുകേന്ദ്രത്തിന്റെ സ്ഥിരതയ്ക്കു കാരണം ഈ ബലങ്ങളാണ്. ഇലക്‌ട്രോണുകളെ അണുകേന്ദ്രത്തിനു ചുറ്റും നിലനിര്ത്തു്ന്നത് വിദ്യുത്കാന്തിക ബലമാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലിയ ദൂരങ്ങളില്‍ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ബലമാണ് ഗുരുത്വാകര്ഷിണബലം. അടിസ്ഥാനബലങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും പ്രബലമായിട്ടുള്ളത് ശക്ത ന്യൂക്ലിയര്‍ ബലമാണ്. ഏറ്റവും ദുര്ബടലം ഗുരുത്വാകര്ഷുണ ബലവും.

Written By  Sabu Jose