புரோட்டன் மோதலுக்கு நடந்தது என்ன!

பொதுவாக திரவ நிலை நைதரசன் குளிருட்டும் ஊடகமாக பாவிக்கப்படுகிறது. இது அண்ணளவாக -200 செல்சியஸ். ஆனால் CERN இல் திரவ நிலை ஹீலியம் (-271 செல்சியஸ்) குளிருட்டும் ஊடகமாக பாவிக்கப்படுகிறது. இதற்கு இரு முக்கிய காரணங்கள் இருக்கின்றது. ஒன்று பூச்சியத்தடை கடத்தியை(super conductivity) உருவாக்குதல், மற்றையது பரிசோதனையில் உருவாக்கும் வெப்ப சக்தியை சமப்படுத்துதல்(வெப்ப நிலையை -271 செல்சியஸ் (அண்ணளவாக 1.7 கெல்வின்)) .



திரவ நிலை ஹீலியத்தில் ஏற்பட்ட ஒழுக்குதான் பிரச்சனைக்கு காரணம். அது பற்றி ஒரு செய்தி தான் இது.

ஜெனீவா: "Big Bang" மூலம் எப்படி நமது அண்டம் (யுனிவர்ஸ்) தோன்றியது என்பதைக் கண்டறியும் நம்பிக்கையோடும், இந்த சோதனையால் உலகமே அழிக்கப் போகிறது என்ற கூக்குரலுடனும் ஆரம்பிக்கப்பட்ட புரோட்டான் சிதைப்பு ஆராய்ச்சிக்கு பிரேக் விழுந்துவிட்டது.

புரோட்டான்களை சிதைக்கும் Large Hadron Collider (LHC) கருவில் பெரிய ரிப்பேர்.

ஜெனீவாவுக்கு அருகே 27 கி.மீ. சுற்றளவில் பூமிக்கு அடியே அமைக்கப்பட்டுள்ள இந்த மாபெரும் கருவியில் புரோட்டான்களை சிதறடிக்கும் சோதனைகள் இரு இடங்களில் நடக்கின்றன.

LHCல் 13.5 கி.மீ இடைவெளியில் அமைந்துள்ளன அட்லஸ், CMS என்ற இரு கருவிகள். LHCல் புரோட்டான்கள் எதிரெதியே பாய்ச்சப்பட்டு மோதி சிதறும்போது என்ன நடக்கிறது என்பதை ரிஜிஸ்டர் செய்யும் கருவிகள் தான் இவை.

கிட்டத்தட்ட 15 ஆண்டுகால கட்டுமானத்துக்குப் பின் கடந்த 10ம் தேதி இந்தக் கருவிகள் இயக்கப்பட்டன. முதல் கட்டமாக கடிகாரச் சுற்றில் புரோட்டான் கதிர்வீச்சுகள் செலுத்தப்பட்டன.

இந்த கதிர்வீச்சு ஒளியின் வேகத்தை எட்டிப் பிடித்தபின் எதிர் திசையில் இன்னொரு புரோட்டான் கதிர்வீச்சை செலுத்தி மோத வைக்க இருந்தனர்.

இந்த கதிர்வீச்சை செலுத்துவது, அதற்கு ஒளியின் வேகத்தைத் தருவது ஆகிய வேலைகளைச் செய்வது மாபெரும் மின் காந்தங்கள் (Super conducting electro magnets).

புரோட்டான்கள் மோதலின்போது பெரும் அளவில் வெப்பம் உருவாகும் என்பதால் இந்த 27 கி.மீ. தூரச் சுற்றளவிலும் எல்லா கருவிகளிலும் வெப்ப நிலையை மைனஸ் 271.30 டிகிரி செல்சியசுக்குக் கீழ் வைத்திருக்க வேண்டிய கட்டாயம். அந்த வேலையைச் செய்வது ஹீலியம்.

புரோட்டான் சோதனை ஆரம்பித்த ஒரு வாரத்தில் மின் காந்தங்களுக்கு இடையிலான மின் இணைப்பில் கோளாறு ஏற்பட்டுவிட்டது. இதனால் ஏற்பட்ட மின் பொறியால் ஹீலியம் வாயுவை கொண்டு செல்லும் பைப்புகள் சேதமடைந்துவிட்டன.

இதனால் ஹீலியம் வெளியேறி வெப்ப நிலை தாறுமாறாக அதிகரித்துவிட்டது. இந்த நிலையில் இந்தச் சோதனையைத் தொடர்வது ஆபத்து என்பதால் LHCன் செயல்பாடு முழுமையாக நிறுத்தப்பட்டுவிட்டது.

பைப்பில் அடைப்பை சரி செய்துவிட்டு திரும்பவும் LHCயை ஆன் செய்ய வேண்டியது தானே என்கிறீர்களா?. அது அவ்வளவு எளிதல்ல.

முதலில் இந்த 27 கி.மீ. சுற்றளவு கொண்ட LHCயை சுற்றுப்புற வெப்ப நிலைக்குக் கொண்டு வர வேண்டும். இந்த 27 கி.மீ. சுற்றளவிலும் வெப்ப நிலையை room temperatureக்கு கொண்டு வரவே சில வாரங்கள் பிடிக்குமாம்.

அதன் பின்னர் மின் காந்தங்களுக்கு இடையிலான மின் இணைப்புகளை சரி செய்து, ஹீலியம் குழாய்களை சரி செய்து, மீண்டும் ஹீலியத்தை குழாய்களில் அடைத்து LHCயை இயக்க 2 மாதங்களாவது ஆகும் என்கிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

ஒவ்வொரு பொருளும் அணுவால் ஆனது. அந்த அணு நியூட்ரான், புரோட்டான், எலெக்ட்ரானால் ஆனது. இந்த புரோட்டானும், நியூட்ரானும், எலெக்ட்ரானும் குவார்க், பெர்மியான், குளுயான்ஸ், இத்யாதி.. இத்யாதியால் ஆனவை.

அப்போ குவார்க், பியான், பெர்மியான், குளுயான்ஸ், மற்றவை எல்லாம் எதனால் ஆனவை..?. Higgs Boson என்ற பார்ட்டிகிளால் ('கடவுளின் துகள்கள்') ஆனது என்கிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

இது தான் அணுவுக்கும் பொருட்களுக்கும் 'நிறை'யை (Mass) தருகிறது என்கிறார்கள். (ஒரு பொருளின் எடை மைனஸ் அதன் மீதான புவி ஈர்ப்பு சக்தி தான் அதன் நிறை)

மேலும் குவார்க், பியான், பெர்மியான், குளுயான்ஸ் எல்லாம் உருவாவதற்கு முன் என்ன இருந்திருக்கும்..?. அதை 'பிளாஸ்மா ஸ்டேஜ்' என்கிறார்கள். அதி வெப்ப வாயு நிலையில் அணுக்கள்... இது தான் பிளாஸ்மா.

ஏன் அந்த பிளாஸ்மா குவார்க், பியான், பெர்மியான், குளுயான்ஸ் ஆக மாறி.. புரோட்டானாகி.. அணுவாகி.. மூலக்கூறாகி 'எல்லாமுமாய்' ஆனது என்பதைத் தான் LHC மூலம் கண்டறிய முயல்கிறார்கள்.

இப்போது ஹீலியம் லீக் இந்த சோதனைகளுக்கு இடையூறாகியிருக்கிறது.. முதலில் இதை சிறிய பிரச்சனையாகத் தான் நினைத்தார்களாம். ஒரு வாரத்தில் மீ்ண்டும் LHC ஓட ஆரம்பிக்கும் என்றார்கள்.

ஆனால், உள்ளே நுழைந்து பார்த்த பின்னர் தான் பிரச்சனை 'யுனிவர்ஸ்' அளவுக்கு இல்லாவிட்டாலும் கொஞ்சம் பெரிதானது தான் என்பது தெரிந்ததாம்.

நன்றி http://thatstamil.oneindia.in/news/2008/09/22/world-small-accidents-mean-big-trouble-for-supercollider.html