இதுக்கு முந்தைய இடுகைல நோபல் பரிசு பத்தி பாத்தோம். இந்த இடுகைல இயற்பியல்ல எதுக்காக நோபல் பரிசு குடுத்தாங்கன்னு பாக்கலாம்.

முதல்ல அவங்க என்ன கண்டுபிடிச்சாங்கன்னு பார்க்கிறதுக்கு முன்னாடி முன்கதைச் சுருக்கம் ஒன்னு சொன்னாதான் எளிதா புரியும். அதனால கொஞ்சம் முன்கதைச் சுருக்கம் பார்ப்போம்.

இந்தப் பிரபஞ்சத்தோட தோற்றம் பெருவெடிப்பிலேருந்து (Big Bang Theory) தோன்றியதா அனுமானிச்சுருக்காங்க. பெருவெடிப்பிற்குப் பின்னால எப்படி இந்த பிரபஞ்சம் தோன்றியிருக்க முடியும்னு நாம எல்லோருக்குமே ஒரு சுயத்தேடல் இருக்கும். அப்படி அறிவியல் துறைல செஞ்ச தேடல்ல முன்மொழியப்பட்ட முடிவுகள்ள ஒன்றுக்குதான் 2008 ஆம் ஆண்டின் நோபல் பரிசு குடுத்துருக்காங்க.

சரி சுருக்கமா ஒரு வரில சொல்லனும்னா "தன்னிச்சை சீர்மைச் சிதைவு (Spontaneous Symmetry breaking)" என்ற ஒரு இயற்பியல் நிகழ்வின் கண்டுபிடுப்புக்காக குடுத்துருக்காங்க.

அது என்னங்க "தன்னிச்சை சீர்மைச் சிதைவு" ?

சீர்மையைச் சிதைக்கிறதுன்னா என்ன?, இருக்கின்ற சீர்மை அழிந்து போறது அல்லது அசீர்மை பண்பைக் கொள்ளுதல் அல்லது அசீர்மைக்கு மாற்றம் பெறுதல், இப்படி வெவ்வேறு அர்த்தத்தில் புரிஞ்சிகலாம்.
இப்போ நமது உடலை உச்சித் தலையிலிருந்து ஒரு கோடு போட்டு பிரித்தால் உடலின் புறத் தோற்றத்தில் இடதுக்கும் வலதுக்கும், ஒரு ஒற்றுமை இருக்கிறது நம்ம எல்லோருக்கும் தெரியும். ஒருவேளை திடீர்னு ஒரு நாள் தூங்கி எழும்போது நமது உடல் இடப்பக்கம் ஒரு மாதிரியும் வலப் பக்கம் ஒரு மாதிரியாகவும் மாறிடுச்சுன்னா நம்ம உடல் தனது புறவமைப்பின் சீர்மையை இழந்துடுச்சுன்னு வச்சுகலாம் அல்லது நமது உடல் அசீர்மைத் தன்மை கொண்டுவிட்டதுன்னும் புரிஞ்சிகலாம். (கற்பனைக்கு இது கொஞ்சம் பயங்கரமான உதாரணமா இருந்தாலும் எளிமையா இருக்கும்னு நம்புறேன்.) இப்படி ஒரு வேளை தன்னிச்சையாகவே நமது உடல் சீர்மையை இழந்து அசிர்மைத் தன்மைக்கு மாறிடுச்சுன்னா, அதைச் "தன்னிச்சை சீர்மை சிதைவு"ன்னு சொல்லலாம்.

தன்னிச்சை சீர்மைச் சிதைவைப் பத்தி புரிஞ்சிகிறது இருக்கட்டும் முதல்ல சீர்மைன்னா என்ன??..ன்னு கேக்கறீங்களா


படம்:2 (பெரிதாகப் பார்க்க படத்தின் மீது சுட்டவும்)

இப்போ சீர்மைபற்றி ஒரு பட விளக்கத்தோட பாக்கலாம். பொதுவாகவே மனித மூளைக்கு சீர்மைன்னா ரொம்பப் பிடிக்கும், அதாவது சிர்மையைப் பாராட்டும் அளவுக்கு அசீர்மையை பாராட்டுவது கிடையாது. இங்கே பாராட்டு அப்படின்னா சிலாகிக்கும் தன்மைன்னு வச்சுகலாம். உதாரணத்துக்கு இரண்டாவது படத்தினுள்ளே இருக்கக்கூடிய 7 படங்களில் 1-6 வரை ஏதாவது ஒரு ஒழுங்குத் தன்மை இருக்குன்றது உடனடியா தெரிஞ்சிடும் ஆனா ஏழாவது படம் எந்த விதமான ஒரு ஒழுங்குத் தன்மைக்கும் உட்படாது அல்லது உட்படுத்த முடியாது. இன்னும் கொஞ்சம் விளக்கமா பாக்கணும்னா உதாரணமா உள்ள இருக்க வின்மீண் படத்தை எடுத்துகலாம். உங்க கண்ணை மூடச் சொல்லிட்டு இப்பொ அந்த படத்தை நான் 72 டிகிரி சுத்தி வச்சாலும், கண்ணைத் திறந்தபின் உங்களால கண்டுபிடிக்க முடியாது, நான் சுழற்றியதால அது இதற்கு முதைய அமைப்பிலிருந்து எவ்வித மாறுதலுக்கும் உட்பட்டிருக்காது. இப்படி நீங்க பல பொருட்களில் பாக்கலாம். இப்படி பொருட்களை குறிப்பிட்ட கோணங்களில் சுற்றியபின்னும் வேறுபாடின்றி இருப்பதை சுற்றுச் சீர்மைன்னு (Rotation Symmetry) சொல்லலாம். இப்படி பொருட்களுக்கு இருக்கும் புறவடிவத்தை வச்சு சீர்மையைப் புரிஞ்சிகலாம்.

இன்னும் கொஞ்சம் துறை சார்ந்து விளக்கணும்னா இங்கே சுற்றுதல் அப்படின்றது ஒரு சீர்மைச் செயலி. ஏதாவது ஒரு பொருளின் மீது சுழற்சின்ற செயலை செலுத்திய பின் அந்த பொருள் முன்னர் இருந்த அதே அமைப்பிலேயே இருந்தால் அப்பொருள் சுற்றுச் சீர்மை கொண்டிருக்கிறதுன்னு அர்த்தம். ஆனா உலகத்துல இருக்குற எல்லா பொருளுக்கும் இருக்கக்கூடிய சுற்றுச் சீர்மை என்பது 360 டிகிரி சுத்தறது. சீர்மைப் பண்புபற்றி இன்னும் விரிவாப் போகப் போகப் பார்க்கலாம். இப்போதைக்கு சீர்மையை இங்கேயே விட்டுடுவோம்.

ஆக, சீர்மைன்றது, ஒரு செயலை ஒரு பொருளின் மீது செயல்படுத்தியபின்பும் அது எவ்வித மாற்றமும் இல்லாமல் அப்படியே இருப்பது.. என்று புரிந்து கொள்ளலாம்.

சரி இப்போ இதுக்கும் நோபல் பரிசுக்கும் என்ன சம்பந்தம்??

ஏற்கனவே சொன்ன மாதிரி இப்பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் ஒரு பெருவெடிப்பிலிருந்து தோன்றுவதா அனுமானிக்கப்பட்டிருக்கு. அப்படிப்பட்ட பெருவெடிப்புக்குப்பின் ஒரு தன்னிச்சையான சீர்மைச் சிதைவு (Spontaneous symmetry breaking) நிகழ்ந்திருக்கிறது என்றும் அதனால் இயற்கையின் அசீர்மை நோக்கிய இச்சாய்வு பொருண்மையின் பெருக்கத்திற்குக் காரணமாக அமைந்தது என்றும் கருதுகின்றனர். அதாவது பெருவெடிப்பு நிகழ்வின் துவக்க காலத்தில், தோன்றிய துகள்களினது சீர்மைப் பண்புகளில் மிக முக்கியமானதொரு மாற்றம் நிகழ்ந்திருக்கிறது. இங்கே துவக்க காலம்னா.. கிட்டத்தட்ட ஒரு விநாடியை விட சில ஆயிரம் மடங்கு சிறிய காலத்தில்னு புரிஞ்சுகலாம்.

அப்படி என்ன மாற்றம் நடந்துடுச்சு??

1950 வரை இயற்கை சீர்மைப் பண்பு கொண்டது அப்படின்னு கருதுனாங்க அறிவியலாளர்கள். அதாவது, உயிரற்றவை எல்லாமே சீர்மைப் பண்பின் அடிப்படையிலேயே இயங்குறதா நினைச்சாங்க.

அணுக்கருவினுள் இருக்கும் நுண்துகள்கள் சில சிறப்பு சீர்மைப் பண்பு கொண்டிருப்பவை என்று நம்பினார்கள்.

வேறுவிதமான சிறப்பு சீர்மைப் பண்புகள்னா எப்படி இருக்கும்???

அணுக்கருவினுள் இருக்கும் துகள்கள் மற்றும், உயர் ஆற்றல் துகள்களை முக்கியமான மூன்று விதமான சீர்மைப் பண்புகளைக் கொண்டு விளக்குறாங்க. அப்படி என்னன்னு கேட்டீங்கன்னா, C,P,Q அப்படின்னு குறிப்பிடுறாங்க.

அது என்ன C,P,Q? அப்படின்னு கேக்குறீங்களா??


I) P- Parity symmetry - பிரதிபலிப்புச் சீர்மை
II)C - Charge symmetry - மின்சுமைச் சீர்மை
III)Q- Color symmetry - நிறச் சீர்மை

P - இந்த வகைச் சீர்மையை எப்படி புரிஞ்சிகறதுன்னா... ஒரு துகள் (x,y,z) என்ற புள்ளியில் இருக்குன்னா, ஒரு முப்பரிமானக் கற்பனை கண்ணாடி வச்சு அதை (-x,-y,-z) என்ற புள்ளியில் இருக்குறமாதிரி நினைச்சாலும், அத்துகளோட இயக்கம், விசைகள், இப்படி எந்த வேறுபாடும் இல்லாமல் இருக்குன்னா அத்துகள் பிரதிபலிப்புச் சீர்மையைக் கொண்டிருக்குன்னு அர்த்தம்.

C - மின்சுமைச் சீர்மை: மின்சுமைன்றது ஒரு துகளோட அடிப்படை பண்புகளில் ஒன்று. இதுக்கு முன்னர், ஒரு துகளை ஒரு புள்ளியிலிருந்து இன்னொரு பிரதிபலிப்புப் புள்ளிக்கு கொண்டு போன மாதிரி, நேர்மின் சுமையோ(+) அல்லது எதிர்மின்சுமையோ(-) கொண்ட துகளை அப்படியே மாற்றினால், அதாவது + சுமை கொண்ட துகளை - சுமை கொண்ட துகளாக மாற்றினாலும், அவற்றின் இயக்கம், மற்றும் விசைகளில் மாற்றம் இல்லையென்றால், அவை C- வகைச் சீர்மையைக் கொண்டிருக்கின்றன என்று புரிந்து கொள்ளலாம். இப்படி ஒரே நிறைப் பண்புகளைக் கொண்ட துகள்கள் மின்சுமையில் மட்டும் எதிர் தன்மை கொண்டிருந்ததுன்னா அவற்றை துகள் இணைகள்னு சொல்லுவாங்க.. அதாவது "துகள்-எதிர் துகள்" ன்னு சொல்லுவாங்க. இந்த துகள்-எதிர்துகளோட முக்கியமான செயல்பாட்டுல ஒன்னு அவை இரண்டும் எதிர் மின்சுமை கொண்டிருப்பதால, இரண்டும் ஒன்றோடொன்று சேர்ந்து ஆற்றலாக மறைந்து விடும் பண்பு கொண்டவை. இதப் பத்தி போகப் போக விரிவாப் பாக்கலாம்.

Q - இந்த "Q" பத்தி பின்னர் விரிவாப் பார்க்கலாம், இப்போதைக்கு C,P மட்டும் போதும்.

சரி இப்போ பெருவெடிப்பின் போது என்ன நடந்துதுன்னு சொல்ல வர்றாங்க???

1950-வரை இயற்கை மிகவும் சீர்மைப் பண்பு கொண்டிருக்கும்னு விஞ்ஞானிகளிடம் ஒரு பொதுவான நம்பிக்கை இருந்துது. அதனால, இந்த C,P&Q என்ற மூன்று சிர்மையையும் இயற்கை எப்போதும் கொண்டிருக்கும்னு நம்பினாங்க. ஆனா, அப்படி இல்லாம, சில சீர்மைப் பண்புகளை இயற்கை கொண்டிருக்கவில்லைன்னு, Nambu, Kobayashi & Maskawa ஆகியோரது கண்டுபிடிப்பு சொல்லிருக்கு. அதாவது, பெருவெடிப்பின் துவக்க காலத்திலேயே, இயற்கை மின் சுமை மற்றும், பிரதிபலிப்புச் சீர்மை இவை இரண்டின் இணைப்பைச் (CP) சிதைத்துக் கொண்டுவிட்டது. உதாரணமா மின்சுமைச் சீர்மை சிதைந்து விட்டது என்றால் "+" மின் சுமைக்கு எதிரான "-" மின்சுமை கொண்ட ஒரு துகள் இல்லை என்று அர்த்தம், அல்லது "-"மின் சுமைக்கு எதிராக "+" மின்சுமை இல்லை என்று அர்த்தம், இப்படி துகள்-எதிர்துகள் இணையிலே துகள்களின் எண்ணிக்கை ஓங்கியிருக்க இயற்கையின் அசீர்மை நோக்கிய சாய்வு காரணமா இருந்துருக்கு.

இந்த சிறு அசீர்மையே துகள்கள் ஒன்றினைந்து வேறு சில அணுக்களாகவும், இன்றைக்கும் நாம் காணும் இப்பிரஞ்சப் பொருட்களாகவும் மாறியிருக்குன்னு சொல்றாங்க. மேலும், இதனாலேயே இப்பிரபஞ்சத்தில் பொருண்மையின் அளவும் எதிர்-பொருண்மையின் அளவும் சமமாக இல்லைன்னு சொல்லிருக்காங்க.

மேலும், இதுவரை அடிப்படைத் துகள்களுக்கு மட்டுமே எதிர்-பொருண்மை என்று ஒன்று உண்டு என்பது நிரூபிக்கப்பட்டிருக்கிறது. உதாரணமாக எதிர்-அணு/மூலக்கூறு என்று எதுவும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. அல்லது அணுக்களையும் மூலக்கூறுகளையும் இயக்கும் விசைகள் அணுக்கருக்களுள் இருக்கும் துகள்களின் விசைகளில் இருந்து வேறுபட்ட சீர்மைப்பண்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன.

இந்த சீர்மையை விசைகளின் அடிப்படையிலும், விளக்கலாம், ஆனா இதைப்பத்தி நாம் இன்னும் விரிவா போகப் போகப் பார்க்கலாம்.

ஆக, CP-ன் தன்னிச்சையான சீர்மை சிதைவு பற்றிய விளக்கங்களுக்காகவே 2008 ஆம் ஆண்டின் இயற்பியல் நோபல் பரிசு வழங்கப் பட்டிருக்கிறது.


********************************************************************
தன்னிச்சைசீர்மை சிதைவு பற்றியும், நோபல் கண்டுபிடிப்பு பற்றியும் பிபிசி யில் வெளியான ஒரு தொகுப்பு கீழேயிருக்கு பாத்து அனுபவிங்க..



********************************************************************

சரி மேலும் மேலும் இதுல ஆழமா போறதுக்கு முன்னர் சிலவற்றைப் பற்றி விரிவாப் புரிஞ்சிகாம பேசிகிட்டே போகமுடியாதுன்னு நினைக்கிறேன்.
பொருண்மைன்னா என்ன? துகள், அணு அப்படின்னா என்ன? நம்மைச் சுற்றியிருக்கும் பொருட்கள் பற்றி நமது புரிதல் எப்படி விரிவடைஞ்சிகிட்டே போச்சு? இப்படி, இதைப் பத்தியெல்லாம் இனி நாம நவீன அறிவியல் பற்றிய வரலாற்றுத் தொகுப்போட பேசலாம்.

********************************************************************
தரவுகள்:

1.http://www.aip.org/pnu/2008/split/874-1.html

முதல் புகைப்படம்: மேலேயுள்ள முதல் புகைப்படத்துல சுவாரஸ்யமான வரலாறு, கலாச்சாரம் மற்றும் அறிவியல் எல்லாம் புதைஞ்சிருந்தாலும், இங்க இந்த புகைப்படத்தை வச்சதுக்கு காரணம் அதனோட சீர்மைக்காக. இதவிட நல்ல படம் கிடைக்கலையான்னு கேக்கலாம், இப்போதைக்கு கைல இருந்ததுல இது பொருத்தமா இருந்தது அதனால போட்டுட்டேன்.