പെന്റാക്വാര്‍ക്: പുതുകണം

പരമാണു എന്നാല്‍ വീണ്ടും വിഭജിച്ച് ചെറുതാക്കാന്‍ കഴിയാത്ത അടിസ്ഥാനകണം എന്നായിരുന്നല്ലോ പഴയ സങ്കല്‍പ്പം. പരമാണു എന്നാല്‍ ആറ്റം. ഇന്നത്തെപ്പോലെ ശാസ്ത്രമോ ശാസ്ത്രസങ്കേതങ്ങളോ വികാസംപ്രാപിച്ചിട്ടില്ലാത്ത കാലത്താണ് ഇങ്ങനെ കരുതിയത്. എന്നാല്‍, ആധുനികശാസ്ത്രം അതു തിരുത്തി. ആറ്റത്തിനെയും പിളര്‍ക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നും അതിനുള്ളില്‍ ചെറിയ ചെറിയ കണങ്ങളുണ്ടെന്നും പിന്നീട് കണ്ടെത്തി. പ്രോട്ടോണ്‍, ന്യൂട്രോണ്‍, ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്നീ പേരുകളില്‍ ഇവ പിന്നീട് പ്രശസ്തമായി. ഏറെക്കാലം, ഇവയെയും വിഭജിക്കാന്‍കഴിയില്ലെന്ന് ശാസ്ത്രലോകം വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. അതായത്, പരമാണു എന്നാല്‍ പ്രോട്ടോണും ന്യൂട്രോണും ഇലക്ട്രോണുമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറഞ്ഞു. എന്നാല്‍ ഇതും വെറും സങ്കല്‍പ്പം മാത്രമാണെന്ന് വൈകാതെ തെളിഞ്ഞു.

ന്യൂട്രോണുകള്‍ എന്നാല്‍ ഒരു കുടുക്കപോലെയാണെന്നും അതിനകത്ത് അതിനെക്കാള്‍ ചെറിയ കണങ്ങളുണ്ടെന്നും രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറഞ്ഞു. അവയ്ക്ക് പുതിയൊരു പേരും അവര്‍ നല്‍കി: ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ (Quarks). 1964ലാണ്, മുറൈ ഗെല്‍മാന്‍ (Murray Gell-Mann), ജോര്‍ജ് സ്വേഗ് (George Zweig) എന്നീ പേരുകളുള്ള ഇവര്‍ ക്വാര്‍ക്കുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തെക്കുറിച്ചു പറഞ്ഞത്. എന്നാല്‍ കാലമേറെക്കഴിഞ്ഞിട്ടും ക്വാര്‍ക്കുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിന് വ്യക്തമായ തെളിവു കണ്ടെത്താന്‍ ശാസ്ത്രസമൂഹത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. ഇതിനുള്ള മറുപടിയെന്നതരത്തിലാണ് ദൈവകണത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലിലൂടെ ആഗോളപ്രശസ്തി നേടിയ സേണ്‍ പരീക്ഷണശാല, പുതിയൊരു കണത്തെ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. പെന്റാക്വാര്‍ക് (Pentaquark) എന്നാണ് ഈ പുതുകണത്തിന്റെ പേര്. അഞ്ച് ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ഒരുമിച്ച് ചേര്‍ന്നതാണ് ഈ പേര്‍വിളിക്കലിനു കാരണം. സൂചകരൂപത്തില്‍ അതിനെ ഇങ്ങിനെ എഴുതാം"qqqqq; (q എന്നാല്‍ ക്വാര്‍ക്ക്).

മുറൈ ഗെല്‍മാനും ജോര്‍ജ് സ്വേഗും ചേര്‍ന്നു പറഞ്ഞത് ക്വാര്‍ക്കുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തെക്കുറിച്ചു മാത്രമായിരുന്നില്ല. ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ചേര്‍ന്നുണ്ടാവുന്ന എല്ലാത്തരം അടിസ്ഥാനകണങ്ങളെയും വ്യക്തമായും കൃത്യമായും വര്‍ഗീകരിക്കാനും കഴിയുമെന്നും അവര്‍ പറഞ്ഞു. ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ചേര്‍ന്നുണ്ടാവുന്ന വ്യത്യസ്തതരം അടിസ്ഥാനകണങ്ങള്‍ക്ക് പൊതുവായ ഒരു പേരു നിശ്ചയിക്കുകയായിരുന്നു അവര്‍ ആദ്യമായി ചെയ്തത്. ഹാഡ്രോണ്‍  എന്നതായിരുന്നു ഈ പേര്. ഉദാഹരണമായി, പ്രോട്ടോണ്‍ ഒരു ഹാഡ്രോണാണ്. ന്യൂട്രോണ്‍ ഒരു ഹാഡ്രോണാണ്. ഹാഡ്രോണുകള്‍ക്കിടയില്‍ ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ് ഇവ രണ്ടും. ഇതുപോലെ അനേകം ഹാഡ്രോണുകള്‍ വേറെയുമുണ്ട്. ഹാഡ്രോണുകള്‍ക്കുള്ളില്‍ എന്താണെന്ന് അറിയണമെങ്കില്‍ അവയെ പിളര്‍ത്തണം. അതിനാണ്, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ പരീക്ഷണസംവിധാനമെന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍  എന്ന ഉപകരണം, സ്വിറ്റ്സര്‍ലന്‍ഡിലെ സേണ്‍ പരീക്ഷണശാലയില്‍ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്.

നമ്മള്‍ കണ്ണാടിയില്‍ നോക്കുമ്പോള്‍ കാണുന്ന പ്രതിബിംബമെന്നതുപോലെ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ക്കും പ്രതിരൂപമുണ്ട്. ആന്റിക്വാര്‍ക്കുകള്‍  എന്നാണ് ഇവ അറിയപ്പെടുന്നത്. ഉള്ളിലിരിക്കുന്നത് ഇവയിലേതാണെന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഹാഡ്രോണുകളെ വീണ്ടും വേര്‍തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ബാരിയോണുകളെന്നും മീസോണുകളെന്നും. ക്വര്‍ക്കുകള്‍ മാത്രം ഉള്ളിലുള്ളവയാണ് ബാരിയോണുകള്‍ . ക്വാര്‍ക്കും ആന്റിക്വാര്‍ക്കും ചേര്‍ന്നുണ്ടാവുന്നവയാണ് മീസോണുകള്‍ . പുതുതായി കണ്ടെത്തപ്പെട്ട കണം ഈ രണ്ടിലും പെടുന്നതെന്നും പെടാത്തതെന്നും ഒരേസമയം പറയാനാവുന്നതാണ്. ഒരു മുറിയില്‍ ചിതറിക്കിടന്ന അനേകം പുസ്കങ്ങളെ, അവയുടെ പേരു വായിച്ചുനോക്കി, ഉള്ളടക്കം നോക്കി, ഒരു വലിയ അലമാരയുടെ തട്ടുകളില്‍ വേര്‍തിരിച്ച് അടുക്കിവയ്ക്കുന്നതുപോലെയുള്ള ജോലിയാണ് മുറൈ ഗെല്‍മാനും ജോര്‍ജ് സ്വേഗും ചെയ്തത്. ഓരോ പുസ്തകത്തിനും അതിന്റേതായ തട്ട്. ഓരോ തട്ടിനും അതിന്റേതായ പേര്. മൊത്തത്തില്‍ കാണാനൊരു ഭഭംഗി. അതു കണ്ടവരെല്ലാം പറഞ്ഞു, കൊള്ളാം, നന്നായിട്ടുണ്ട്. ഇനി, ഇതിന്മേല്‍ വല്ല പരിഷ്കാരങ്ങളും വരുത്തണമെങ്കില്‍ക്കൂടി അടിസ്ഥാനക്രമം ഇതുതന്നെ മതി. അങ്ങിനെ എല്ലാവരും ചേര്‍ന്ന് അതിനൊരു പേരുമിട്ടു: സ്റ്റാന്‍ഡേഡ് മോഡല്‍ (Standard Model)!

എണ്ണമറ്റ അടിസ്ഥാനകണങ്ങള്‍ക്ക് ഈ മോഡല്‍ അതിന്റേതായ ഇടം നല്‍കി. അങ്ങിനെ കണികാഭൗതികം എന്ന ന്യൂക്ലിയാര്‍ ഫിസിക്സിന് അതിന്റേതായ അടിയുറച്ച ഒരു അടിത്തറയുണ്ടായി. അതിന്റെ മുകളില്‍ ഇളക്കംതട്ടാതെ കാലങ്ങളോളമെന്നോണം ആധുനികഭഭൗതികത്തിനും ഇരിക്കാമെന്നായി. കാരണം, നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ജനവും മരണവും നക്ഷത്രങ്ങള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്നുള്ള ഗ്യാലക്സികളുടെ പിറവിയെടുക്കലുമൊക്കെ വ്യാഖ്യാനിക്കാന്‍ ഈയൊരു അടിസ്ഥാനമുറപ്പുള്ള ചട്ടക്കൂടിനുകഴിഞ്ഞു. എന്നാല്‍ അതോടൊപ്പം മറ്റൊരു കാര്യംകൂടി പാലിക്കേണ്ടിവന്നു. ഈ ചട്ടക്കൂട് ഇളക്കമില്ലാതെ നിലനിര്‍ത്താന്‍ ഇതിന്റെ തട്ടുകളില്‍ ഇപ്പോള്‍ വച്ചിരിക്കുന്നതായി പറയുന്ന അടിസ്ഥാനകണങ്ങളെല്ലാം യഥാര്‍ഥത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നവയാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടണം. വിപരീതമായ കണ്ടെത്തലുകള്‍ ഉണ്ടാവരുത്. ഉണ്ടായാല്‍, സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലെന്ന ഈ ചട്ടക്കൂട് തകരും. ആധുനികഭഭൗതികശാസ്ത്രം നിലംപൊത്തും! അതുകൊണ്ട്, പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും പലപ്പോഴുമായി പ്രവചിച്ച അടിസ്ഥാനകണ സാന്നിധ്യങ്ങള്‍ ഒന്നൊന്നായി തെളിയിക്കപ്പെടേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അതിനാണ് സേണ്‍ പരീക്ഷണശാല, ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ എന്ന പടുകൂറ്റന്‍ പരീക്ഷണ ഉപകരണം പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ പരിശ്രമിക്കുന്നത്. 

പക്ഷേ, സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് മോഡലിന് ഇളക്കമുണ്ടാക്കുന്ന കണ്ടെത്തലുകള്‍ പിന്നീടുമുണ്ടായി എന്നതാണ് സത്യം.അടിസ്ഥാനകണങ്ങളെ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിപ്പിച്ച്, അപ്പോള്‍ പുറത്തുചാടുന്ന കണങ്ങളുടെ സ്വഭാവങ്ങള്‍ പഠിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്‍ 1960കള്‍ മുതല്‍ക്കേ നടന്നുവന്നിരുന്നു. ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡറില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന കണികാത്വരകയന്ത്രം (Particle Accelerator) പോലുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ ചെറിയ പതിപ്പുകളാണ് ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിരുന്നത്. സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് സര്‍വകലാശാലയില്‍ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടിരുന്ന ഇത്തരമൊരു പരീക്ഷണ ഉപകരണം 1969ല്‍ ഒരു പുതിയതരം ക്വാര്‍ക്കിനെ കണ്ടെത്തിയതായി പ്രഖ്യപിച്ചു. എന്നാല്‍ പലരും അത് ക്വാര്‍ക്ക്തന്നെയാണോ എന്നുപോലും സംശയം തോന്നത്തക്കവിധം വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു അതിന്റെ ഗുണവിശേഷങ്ങള്‍. എന്നാല്‍, വൈകാതെ അത് ക്വാര്‍ക്കിന്റെതന്നെ ഒരു വകഭേദമാണെന്നും അത്തരം വകഭേദങ്ങള്‍ ഇനിയുമുണ്ടാവാമെന്നും പ്രവചിച്ചു. ഈ പ്രവചനങ്ങള്‍ സത്യമാണോ എന്ന് അറിയാനായി വിവിധ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ക്ക് ആറു വകഭേദങ്ങള്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നതായി സ്ഥിരീകരിച്ചു.

സര്‍ക്കസ്സില്‍ വിവിധ നിറത്തിലുള്ള പന്തുകള്‍കൊണ്ട് അമ്മാനമാടുന്ന ഒരാളെ നോക്കുമ്പോള്‍ നമുക്ക് അയാളുടെ കൈയില്‍ എത്ര പന്തുകള്‍ ഉണ്ടെന്നോ ഏതൊക്കെ മുകളിലേക്കോ താഴേക്കോ പോയിട്ടുണ്ടെന്നോ പറയാനാവാത്ത തരത്തിലാണ് ഇവയുടെ സ്ഥിതി. എങ്കിലും ഇവയ്ക്കായി ചില പേരുകള്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നല്‍കിയിട്ടുണ്ട്. അപ് (up), ഡൗണ്‍ (down), സ്ട്രെയ്ഞ്ച് (strange), ചാം (charm), ടോപ്പ് (top), ബോട്ടം (bottom) എന്നിങ്ങനെയാണ് ഇവയുടെ പേരുകള്‍. പുതുതായി കണ്ടെത്തപ്പെട്ട കണത്തില്‍, അഥവാ പെന്റാക്വാര്‍ക്കില്‍ രണ്ട് അപ് ക്വാര്‍ക്കും ഒരു ഡൗണ്‍ ക്വാര്‍ക്കും ഒരു ചാം ക്വാര്‍ക്കും ഒരു ആന്റിചാം ക്വാര്‍ക്കുമാണുള്ളത്. അതായത്,ഭഭൂരിപക്ഷം ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ക്കും ഒരു ന്യൂനപക്ഷമായി ആന്റികാര്‍ക്കുകളുടെ പ്രതിനിധിയായി ഒരു കണവും (Anti-Charm Quark).

പെന്റാക്വാര്‍ക് എന്ന തീപ്പൊരി

എന്തുകൊണ്ട് പെന്റാക്വാര്‍ക്ക് പ്രസക്തമാവുന്നു എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരങ്ങള്‍ പലതാണ്. ഒന്നാമതായി, ഇതൊരു ഭീമന്‍കണത്തിന്റെ നിലനില്‍പ്പിലേക്കാണ് വിരല്‍ചൂണ്ടുന്നത്. നാലു ക്വാര്‍ക്കുകളും ഒരു ആന്റി ക്വാര്‍ക്കും ചേരുന്നതാണ് പെന്റാക്വാര്‍ക്ക്. അതായത്, ഒരു പ്രോട്ടോണിന്റെ ഒന്നര ഇരട്ടിയോളം ഭഭാരമുണ്ടിതിന്. ഇത് നമ്മള്‍ ഇതുവരെ കാണാത്ത, നമ്മുടെ ചിന്തകള്‍ക്കും അപ്പുറമായ ഒരു ലോകത്തിന്റെ നിര്‍മാണഘടകമാണോ എന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ സംശയിക്കുന്നു. ഒരുപക്ഷേ, നമ്മുടെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ലോഹങ്ങളെക്കാള്‍ പദാര്‍ഥങ്ങളെക്കാള്‍ ശക്തിയും കരുത്തുമുള്ള നിര്‍മിതികള്‍ അതില്‍നിന്ന് രൂപമെടുത്തിട്ടുണ്ടെന്നു വരാം. നമ്മുടേതിനെക്കാളും വലിയ ലോകങ്ങള്‍! പെന്റാക്വാര്‍ക്കിനെ പ്രസക്തമാക്കുന്ന മറ്റൊരു വസ്തുത, ഇത് ഒരിക്കല്‍ കണ്ടെത്തി. അംഗീകരിക്കപ്പെടാതെപോയ ഒന്നാണെന്നതാണ്. 2002ല്‍, ജപ്പാനിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് സ്പ്രിങ് 8 എന്ന പേരില്‍ പ്രശസ്തമായ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ പെന്റാക്വാര്‍ക്കിന്റെ സാന്നിധ്യം ആദ്യമായി തെളിയിച്ചത്. എന്നാല്‍, സേണ്‍ പരീക്ഷണശാലയിലേതുപോലെയുള്ള പടുകൂറ്റന്‍ പരീക്ഷണസാമഗ്രികളൊന്നും സ്വന്തമായിട്ടില്ലാത്ത ജപ്പാന്റെ ഈ കണ്ടെത്തല്‍ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടില്ല. യൂറോപ്പിലും അമേരിക്കയിലുമുള്ള പരീക്ഷണശാലകളും ശാസ്ത്രജ്ഞരും ആ പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയെ ആവര്‍ത്തിക്കുന്നതില്‍ പരാജയപ്പെട്ടതായിരുന്നു കാരണം. അങ്ങനെ 2005ല്‍ നിരുപാധികം തള്ളിക്കളഞ്ഞ കണ്ടെത്തലാണ്, സേണ്‍ പരീക്ഷണശാലയിലെ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ശരിയെന്ന് അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടത്.

News Source: http://home.web.cern.ch

A Print Edition of this is published in Kilivathil, the Science Supplement of Deshabhimani Daily dt. 24th July 2015. Link: http://www.deshabhimani.com

ദ്രവ്യത്തിന് ഇതാ പുതിയൊരു അവസ്ഥ

ദ്രവ്യത്തിന്റെ പുതിയൊരു അവസ്ഥകൂടി കണ്ടെത്തുന്നതില്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ വിജയിച്ചു. തികച്ചും വ്യത്യസ്തവും വിപരീതവുമായ ഗുണവിശേഷങ്ങള്‍ സംയോജിക്കുന്ന ഇതിന് ജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍ (Jahn Teller Metal)) എന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പേരിട്ടിരിക്കുന്നത്. ഒരേസമയം വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാത്ത ഒന്നായും കടത്തിവിടുന്ന ഒന്നായും പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍ ഇതിനു കഴിയും. വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുന്ന അവസ്ഥയിലാണെങ്കില്‍ അത് അതിന്റെ ഏറ്റവും ഉയര്‍ന്ന അവസ്ഥയായ അതിചാലകത (Super conductivtiy) യിലേക്ക് എത്തിക്കൊണ്ടാകും എന്ന പ്രത്യേകതയും ഇതിനുണ്ട്. ഈ രീതിയില്‍ നോക്കുമ്പോള്‍ ഇതിന് ഒരു ലോഹത്തിന്റെ സ്വഭാവമുണ്ടെന്ന് പറയേണ്ടിവരും. എന്നാല്‍ അതോടൊപ്പം അല്‍പ്പം കാന്തികതയുമുണ്ട്. ജപ്പാനിലെ ടൊക്കാവു സര്‍വകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഈ പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥ കണ്ടെത്തിയത്. സയന്‍സ് അഡ്വാന്‍സസ് എന്ന ജേര്‍ണലിലാണ് ഈ പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്.

കാര്‍ബണ്‍ ആറ്റത്തിന്റെ സവിശേഷതരത്തിലുള്ള ഒരു രാസബന്ധനത്തില്‍നിന്നാണ് ഈ പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥ പിറവിയെടുക്കുന്നത് എന്നതാണ് അതിലുമതിശയം. നാനോ ടെക്നോളജി എന്ന പുതിയ ശാസ്ത്രശാഖയിലെ ചില മുന്നേറ്റങ്ങളാണ് ഇത്തരമൊരു കണ്ടെത്തലിന് ആവശ്യമായ ഉള്‍ക്കാഴ്ച പകര്‍ന്നത്. 60 കാര്‍ബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ ഒന്നിച്ചുചേരുന്നതിലൂടെ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഒരു തന്മാത്രാ രൂപത്തെക്കുറിച്ച് ശാസ്ത്രലോകത്തിന് നേരത്തെ അറിവുണ്ടായിരുന്നതാണ്. ബക്കിബാള്‍ അഥവാ ബക്ക്മിന്‍സ്റ്റര്‍ഫുള്ളറീന്‍ (Buckminsterfullerene) എന്നാണ് ഇത് അറിയപ്പെട്ടിരുന്നത്. ഒരു ഫുട്ബാളിനുപുറത്തെ കള്ളികളെന്നപോലെ ഷഡ്ഭുജങ്ങളും പഞ്ചഭുജങ്ങളുംചേര്‍ന്ന രൂപമാണിത്. കാര്‍ബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ മാത്രമുള്ള ഈ തന്മാത്രാ രൂപത്തിലേക്ക് സീഷിയം (Caesium) എന്ന ലോഹത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളെക്കൂടി കടത്തിയപ്പോഴാണ് അത് പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥയിലേക്കു മാറിയത്.
                                                                           
ബക്കിബാളിലെ അഥവാ ബക്ക്മിന്‍സ്റ്റര്‍ഫുള്ളറീനിലെ കാര്‍ബണ്‍ കള്ളികള്‍ക്കിടയിലേക്ക് ലോഹമൂലകങ്ങളെ ഉള്‍ക്കൊള്ളിക്കാനാവുമോ എന്നതിനുള്ള ഗവേഷണം നേരത്തെ നടന്നുവരികയായിരുന്നു. ക്ഷാരലോഹങ്ങള്‍ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ആല്‍ക്കലി മെറ്റലു (Alkali Metals)കളെ ഇടയ്ക്കു കയറ്റാനുള്ള ശ്രമങ്ങളാണ് നടന്നുവന്നിരുന്നത്. സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം, റുബീഡിയം, സീഷിയം തുടങ്ങിയവയാണ് ആല്‍ക്കലി മെറ്റലുകള്‍. ഇവയില്‍ സീഷിയം (Caesium) ആറ്റങ്ങളെ ബക്കിബാളുകള്‍ക്കിടയിലേക്ക് തിരുകിവച്ചപ്പോഴാണ് അവ പുതിയൊരു ദ്രവ്യാവസ്ഥയിലേക്കു കടന്നത്. ബക്കിബാളുകള്‍ക്കിടയിലേക്ക് മറ്റ് ആറ്റങ്ങളെ കടത്തി നിര്‍മിച്ചെടുക്കുന്ന തന്മാത്രകളെ ഫുള്ളറൈഡുകള്‍ എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. അങ്ങനെവരുമ്പോള്‍ ഒരു സീഷിയം ഫുള്ളറൈഡാ (Caesium fulleride Cs3C60)ണ് പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന തന്മാത്ര.
         

എങ്കിലും എന്തുകൊണ്ട് പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥയ്ക്ക് അതിനെ കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഭജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍&ൃെൂൗീ; എന്നു പേരിട്ടു എന്നതിന് മറ്റൊരു കാരണമുണ്ട്. അതിചാലകത പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന എല്ലാ പദാര്‍ഥങ്ങളും അവയെ അതിശീത താപനിലയിലേക്കെത്തിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ മാത്രമേ അതിചാലകത്വാ സ്വഭാവത്തിലേക്ക് സ്വയമേവ കടന്നുചെല്ലുകയുള്ളൂ.എന്നാല്‍, അങ്ങനെയല്ലാതെ, അത്ര കുറഞ്ഞ താനിലയിലല്ലാതെയും അതിചാലകത സാധ്യമാവാം എന്നതിനുള്ള വിശദീകരണം ഹെര്‍മന്‍ ആര്‍തര്‍ ജാന്‍, എഡ്വാര്‍ഡ് ടെല്ലര്‍ എന്നിങ്ങനെയുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ആദ്യമായി നല്‍കിയത്. ജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ പ്രഭാവം (Jahn Teller Effect) എന്നാണ് 1937ല്‍ കണ്ടെത്തപ്പെട്ട ഈ പ്രതിഭാസം അറിയപ്പെടുന്നത്. ഈ പ്രഭാവത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രയോഗികമായ പുതുരൂപം എന്ന നിലയ്ക്കാണ് പുതിയ ദ്രവ്യാവസ്ഥക്ക് ഭജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍ എന്ന പേരു നല്‍കാന്‍ അത് കണ്ടെത്തിയ ടൊക്കാവു സര്‍വകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ തീരുമാനിച്ചത്.

പുതിയ വാഗ്ദാനം
നാളെയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യയായാണ് അതിചാലകത (Superconductivtiy) അറിയപ്പെടുന്നത്. വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തുനിന്ന് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന സഥലത്തേക്ക് എത്തുന്നതിനിടെയുള്ള പ്രസരണനഷ്ടവും മറ്റ് പാഴ്ചെലവുകളും കുറയ്ക്കാനാവുന്നു എന്നതാണ് ഇതിന്റെ നേട്ടം.

എന്നാല്‍ വളരെവളരെ തണുത്ത താപനിലയുടെ അകമ്പടിയില്ലാതെ അതിചാലകത സാധ്യമാക്കുക അസാധ്യമായതിനാലാണ് ഇതുമൂലം ഉണ്ടാവുന്ന സൗകര്യങ്ങള്‍ ഒരു മരീചികയായി മാത്രം നിലനിന്നുപോയിരുന്നത്. ഇതിനുള്ള ഒരു പരിഹാരവും പുതിയ പ്രതീക്ഷയുമാണ് ദ്രവ്യത്തിന്റെ പുതുഅവസ്ഥയായി ഇപ്പോള്‍ കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ മറ്റ് അവസ്ഥകള്‍

ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം, പ്ലാസ്മ എന്നിങ്ങനെയുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥകളായി നാം പരിചയിച്ചവയ്ക്കു പുറമെ ആറോളം അവസ്ഥകള്‍ പിന്നെയും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈനും ഇന്ത്യക്കാരനായ സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസും ചേര്‍ന്ന് 1924ല്‍ പ്രവചിച്ച ദ്രവ്യാവസ്ഥയാണ് ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ് (Bose–Einstein Condensate). 1995ല്‍ എറിക് കോര്‍ണെല്‍ Eric Cornell, കാള്‍ വീമാന്‍ Carl Wieman എന്നിങ്ങനെയുള്ള രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഈ ദ്രവ്യാവസ്ഥയെ കൃത്രിമമായി സൃഷ്ടിക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ചതോടെ ദ്രവ്യത്തിന് അവസ്ഥ അഞ്ചായി. ആറാമത്തേതായി കണ്ടെത്തപ്പെട്ടതായിരുന്നു ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ് (Fermionic Condensate).

2000ത്തില്‍ സ്വിറ്റ്സര്‍ലന്‍ഡിലെ സേണ്‍ പരീക്ഷണശാല ക്വാര്‍ക്ക് ഗ്ലുവോണ്‍ പ്ലാസ്മ എന്ന പേരില്‍ കണ്ടെത്തിയതായിരുന്നു ഏഴാമത്തെ അവസ്ഥ. 2009ല്‍ കണ്ടെത്തപ്പെട്ടതായിരുന്നു റിഡ്ബെര്‍ഗ് (Rydberg Matter) എന്ന എട്ടാമത്തെ അവസ്ഥ.ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒമ്പതാം അവസ്ഥയായാണ് ജാണ്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍ (Jahn-Teller Metal)  ഇപ്പോള്‍ കടന്നുവന്നിരിക്കുന്നത്. 10-ാം അവസ്ഥയായി ഒരെണ്ണം ഇപ്പോഴേ പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അതിന്റെ നിലനില്‍പ്പ് നാളിതുവരെയായും കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിട്ടില്ല. അതുപോലെ സാന്നിധ്യം പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതാണ് ശ്യാമദ്രവ്യം എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ഡാര്‍ക്ക് മാറ്റര്‍ (Dark Matter).

A Print Edition of this article is published in Kilivathil, the Science Supplement of Deshabhimani Daily: http://www.deshabhimani.com