මහා පිපිරුම සහ අංශු ත්වාරකය

 

මහා පිපිරුම්වාදය පිලිබඳ මගේ උනන්දුව නැවත අලුත් වුයේ පසුගිය සතියක ඒ පිලිබඳව ඉතා රසවත් දේශනයකට සවන් දීමට අවස්ථාව ලද්දෙනි. වාසනාවක මහත...! ඒ දේශනය තෙවරක්ම රස විදීමට තරම් මා හට අවස්ථාව ලද්දේ මෙම දේශනය සංවිධානය කිරීමේ කටයුත්තට සහභාගී වීමට ලැබීමෙනි.  දේශකයා වුයේ ස්වීඩනයේ  යුරොපියන්ගේ න්‍යෂ්ටික පර්යේෂණ සංවිධානයේ (CERN) අන්තර්ජාතික සම්බන්දතා පිලිබඳ අධ්‍යක්‍ෂ ආචාර්ය රුඩිගර් වෝස් මහතායි.  ඔහුගේ දේශණ තුනක්ම පේරාදෙණිය විශ්ව විද්‍යාලයේත්, කොළඹ විශ්ව විද්‍යාලයේත්, ශ්‍රී ලංකා 
සංවර්ධන පරිපාලන ආයතනයේදිත් පැවැත්වූ අතර වෝස් මහතාගේ සම්පුර්ණ සංචාරය සංවිධානය කරන ලද්දේ, විද්‍යා, තාක්ෂණ සහ නවෝත්පාදන සම්බන්දිකරණ ලේකම් කාර්යාලයේ (Coordinating Secretariat for Science, Technology and Innovation, COSTI) මැදිහත් වීමෙනි. සහබාගී වූ බොහෝ දෙනෙකුට මෙය නවමු අත්දැකීමක් වූ අතර විශේෂයෙන්ම භෛතික විද්‍යා විද්‍යාර්තින්හට පර්යේෂණ සම්බන්ධතා තර කරගැනීමට මහඟු අවස්ථාවක් වූ බව නිසැකය. වඩාත් සතුටුදායක වුයේ, දැනටමත් ශ්‍රී ලාංකික විද්වතුන් කිහිප දෙනෙක්ම  යුරොපියන්ගේ න්‍යෂ්ටික පර්යේෂණ සංවිධානය (CERN) සමග එක්ව පර්යේෂණ කර තිබිමයි.

යුරොපියන්ගේ න්‍යෂ්ටික පර්යේෂණ සංවිධානය සතුව ලොව ලොකුම අංශු ත්වාරකයක්‌ (Particle Accesalarator) වෙයි. කුමක් ද මේ අංශු ත්වාරකය ..? මෙම උපකරණය විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ වලදී විශේෂයෙන්ම භෛතික විද්වතුන් විසින් “අංශු ඝට්ටන” (Particle collision) පර්යේෂණ වලදී යොදා ගන්නකි. ඉතා කුඩා අංශුන් විද්‍යුත්-චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් තුල අධික වේගයකින් චලනය කරවීමට සැලස්විය හැකි අතර එම අංශුන් එකිනෙක ගැටීමට සලස්වා ඇතිවන්නා වූ ප්‍රතිපල මෙමගින් නිරීක්ෂණය කල හැකිය. එයට අමතරව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ දී අංශු චිකිත්ෂක ප්‍රතිකර්ම වලදී යොදාගන්නා අතර, දැනට ලොව මෙවැනි උපකරණ 30,000 ක්‌ පමණ ඇති බව සදහන් වේ. මෙයට අමතරව ඹෛෂධවේදයේදී ද, ජාන ඉන්ජිනේරු විද්‍යාවේදී ද, න්‍යෂ්ටික ශක්ති ක්ෂේත්‍රයේදී ද, අර්ධ සන්නායක කර්මන්තයේදී ද, පිළිකා මර්ධන පර්යේෂණ වලදී ද, පරිසර සංරක්ෂක කටයුතුවලදී ද මෙම අංශු ත්වාරක භාවිතයට ගනු ඇත.

 

විද්‍යාවේ සොයාගැනීම් සහ ඒවායේ බිඳවැටීම් නිරන්තරව සිදුවන්නකි. එසේ වුවත් එය විද්‍යවේ ප්‍රගමනයට මනා පිටුවහලකි. නමුත් එම නියම සහ සමහර කරුණු බොරු වෙද්දීත් ඒවා භාවිතයෙන් එදිනෙදා ජිවිතයට වැදගත් සමහර උපකරණ සහ වෙනත් යෙදීම් සකස් කර ගැනීම විටෙක පුදුම සහගතය. මෙම අංශු ත්වාරකය ගැන කතාබහේදී විවිධ අංශුන් ගැන සඳහනක් කිරීම වටි යැයි සිතේ. ප්‍රධාන ලෙස අංශුන් විශාලත්වය අනුව තුන්වර්ගයකි. පළමුවැන්න මිනිස් ඇසට පෙනෙන්නා වූ “විශාල අංශුන්” (Maccro Particles) ය. මේවා වාතයේ දක්නට ඇති වැලි, දුවිලි සහ කාබන් වැනි අංශුන් ය. අනෙක වන්නේ “ කුඩා අංශුන් ය” (Micro particles). මෙම අංශුන් මිනිස් ඇසට නොපෙනන අතර පරමාණු සහ අනුක මට්ටමේ පවතින ඒවායි. ඔක්සිජන් අණු, නිනිති අංශුන් සහ කලිල අංශුන් මේ සදහා නිදසුන් වේ. ඉතිරිය වන්නේ “අනුපරමානුක අංශුන්” (Subatomic Particles) ය. මේවා පරමාණු වල ප්‍රමාණයටත් වඩා ඉතා කුඩා අංශුන් ය. මෙම ගොනුවට ප්‍රෝටෝන, ඉලෙක්‌ට්‍රොන සහ නියුට්‍රෝන ආදිය අඩංගු වේ. ක්‍රිස්තු පුර්ව 460 දී පමණ ග්‍රීක චින්තකයෙකු වන ඩෙමොක්‍රිටස්ගේ පරිකල්පනයෙන් පදාර්ථයේ කුඩාම අවස්ථාව පරමාණුව යැයි කිසියම් අදහසක් මතු වුවත් එය එකල සමාජය තුල පැලපදියම් වුයේ නැත. එනිසා තවත් වසර 2000 ක්‌ පමණ ගතවනතුරුත් මෙම කුඩාම අවස්ථාව පිළිබඳව බටහිර විද්වතුන්ගේ අවධානය යොමුවුයේ නැත. ක්‍රිස්තු වර්ෂ 1800 දී පමණ නැවත මෙම අදහස කරලියට ආවේ ජෝන් ඩෝල්ටන්ගේ පර්යේෂණ හේතුවෙනි. රසායන විද්‍යාඥයෙකු වූ මොහු රසායනික පරීක්ෂණ වලින් පදාර්ථයේ කුඩාම අංශු පිලිබඳ අදහසක් නිර්මාණය කල අතර 1897 දී ජේ. ජේ. තොම්සන් නමැති විද්‍යාඥයා විසින් ඉලෙක්ට්‍රෝනය ලොවට හදුන්වා දෙමින් පරමාණුවේ මුලික සැකැස්ම විස්තර කරන ලදී. පරමාණුව පිලිබඳ ඔහුගේ ව්‍යුහය විස්තර කෙරෙනුයේ පුඩිමක (ධන කොටස) වූ රට ඉඳි (ඉලෙක්ට්‍රොන) ලෙසය. පසු කාලීනව එනම් වසර 1900 දී පමණ මෙම පදාර්ථ කොටස් වලට අධිකව ශක්තිය දුන් විට ඒවා උරාගෙන කැළඹෙන අතර නැවත එම ශක්තිය (ආලෝකය), කොටස් නැතහොත් “ක්වන්ටා” (Quantum) ලෙස පිටකරන බව හෙළි කළේය. භෛතික විද්‍යාඥයින් ආලෝකය තරංගාකාර යයි සිතුවත් අයින්ස්ටයින්ගේ පර්යේෂණ වලට අනුව එය එසේ නොවන බවත් ආලෝකය ඒකාකාරී නොවන ශක්ති පැකට්ටු එනම් ක්වන්ටා ලෙස පවතින බවත් සොයා ගන්න ලදී. මෙම ආලෝක ශක්තිය උරාගන්නා වූ පරමාණු වලට අවසන දී ඉලෙක්ට්‍රොන නිදහස් කල හැකි බව ද 1905 දී  අයින්ස්ටයින් සොයා ගන්න ලද අතර, එය “ආලෝක-විද්යුත් ආචරණය” (Photoelctric Effect) ලෙස ඔහු හදුන්විණි. 1921 දී අයින්ස්ටයින්හට නොබෙල් තෑග්ග හිමි වුයේ ද මෙම සොයා ගැනීමටය. පසුව මෙම ආලෝක ක්වන්ටා වලට තරංඟයක් මෙන්ම අංශුවක් ලෙසද වූ ලෙස ද්විත්ව රංගනයක යෙදිය හැකි බව තහවුරු විය. කාලයත් සමග විවිධ සොයාගැනීම් වලට අනුව පරමාණුව තවත් කුඩා අංශු ගණනාවකින් සමන්විත් බව ලොවට අනාවරණය විය. මෙහිදී 1911 දී අර්නස්ට් රදෆර්ඩ් කරන ලද පර්යේෂණ ද , නිල් බෝර් කරන ලද පර්යේෂණද අතිශය වැදගත් වූ අතර එනිසාම පරමාණුවේ සැකැස්ම පිළිබඳව කරුණ අනාවරණය විය. එමෙන්ම නිල් බෝර් විසින් පරමාණුව කක්ෂගත ඉලෙක්ට්‍රොන වටකරගත් න්‍යෂ්ටියකින් යුක්ත බව පෙන්වා දුන් අතර පසුව එම සැකැස්ම සොමෙර්ෆෙඩ්ගේ යෝජනාවලින් තවත් දියුණු කරන ලදී. එහිදී මෙම කක්ෂ වලට විවිධ හැඩ ඇති බව තහවුරු කර ගන්නා ලදී. කෙසේ වෙතත් 1924 දී ඩි බ්‍රොග්ලි ඉලෙක්ට්‍රෝන ද අංශු-තරංග ද්විත්ව රංගනයේ යෙදන බව ඉදිරිපත් කරන ලදුව පසුව සියලුම පදාර්ථ මෙයට අනුකුල බව තහවුරු වුනි.

අද වන විට මෙම අංශු වල ද්විත්ව රංගනය පැහැදිලි කර ගත නොහැකිව බටහිර විද්වතුන් පඹ ගාලක පැටලී ඇති අතර විවිධ පර්යේෂණ සිදුකරමින් කෙසේ හෝ තරඟය ජය ගැනීමට උත්සහ දරුණු ඇත. විශ්වය නිර්මාණය වී ඇති හෝ විශ්වයේ පවතිනවා යැයි සිතන අංශු වර්ග ගණනාවකි. ප්‍රධානව “ආමුලික අංශු” ද, “සංයුක්ත අංශු” ද ලෙස කොටස් දෙකකි. ඉලෙක්ට්‍රෝනය ආමුලික අංශුවක් වන අතර හේද්‍රෝන්ස් සංයුක්ත අංශු වේ. මෙම හේද්‍රෝන පරමාණුවේ න්‍යෂ්ටිය තුල ගොනු වී ඇත. මෙවැනි අංශු බොහෝ ගණනාවක් වර්තමනය වනවිට සොයාගෙන ඇත. මෙවැනි අංශු පිලිබඳව අධයනයන්වලදි අංශු ත්වාරකය ඉතා වැදගත් වේ. 

මහා පිපිරුම් වාදයෙන් පැවසෙන්නේ විශ්වයේ බිහිවීමයි. ඉතා කුඩා අවකාශයකට ගොනුව තිබු ශක්තිය එකවරම විශාල පිපිරීමකට ලක්ව ක්‍රමයෙන් ප්‍රසාරණය වීමෙන් විශ්වය ගොඩ නැගුන බව මෙම වාදයට අනුව පැවසේ. මෙම සංසිද්ධිය වසර බිලියන 13.7 කට පමණ පෙර සිදුවන්නට ඇතැයි විද්‍යාඥයින් විශ්වාස කරන අතර, මුලිකම අවස්ථාවේ කිසිම පදාර්ථමය දෙයක් නොතිබෙන්නට ඇතැයි උපකල්පනය කරයි. විද්‍යාඥයින් විසින් මෙම සිදුවීම ප්‍රධාන අවස්ථා තුනකින් විග්‍රහ කෙරෙන අතර මුල්ම අවධිය “ප්ලාන්ක් අවදිය” (Plank Epoch) ලෙස හදුන්වයි. මෙම මූලිකම අවදියේදී විශ්වය සෙ.මි. 10^-33 පමණ වූ අවකාශයක ගුලි ගැසී තිබී ඇත. එය ඇසට නොපෙනෙන තරම් වූ සුළු ප්‍රමාණයකි. මෙම අවධියේ දී උෂ්ණත්වය ඉතාම අධික වූ අතර එය කෙල්වින් 10³²  පමණ වී ඇත. මෙම උෂ්ණත්වය සලකන විට පැහැදිලි වන්නේ කිසිම පදාර්ථයක්, පරමාණුවක් හෝ අංශුවක් එම උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු නොදෙන බවයි; නොපවතින බවයි. මෙම ප්ලාන්ක් අවධිය පැවතී ඇත්තේ මහා පිපිරුම සිදු වී තත්පර 10^-43 පමණ වන තෙක් පමණි. සියලු ශක්තීන් එක්ව තිබු අවධිය ලෙස මෙය හදුනා ගත හැක. ඊළඟ නිමේෂයේදී එනම් තත්පර  10^-43  සිට 10^-36 දක්වා වූ කාල සිමාව නමින් “සියල්ල ඒකරාශී වූ අවධිය” (Grand Unification Epoch) ලෙස හැදින් වුවත් ඇත්තෙන්ම වන්නේ මුලික ශක්තිය අනෙකුත් ශක්තීන් වලට වෙන් වන්නට පටන් ගැන්මයි. මේ වන විට ගුරුත්වය වෙන් වීම පැහැදිලි වන  අතර මහා පිපිරුමෙන් පළමු තත්පරය වන විට උෂ්ණත්වය අඩුවී අද ලොව පවතින ශක්තීන් වන විද්‍යුත්-චුම්භක ශක්තිය වැනි ශක්ති වලට මුලික ශක්තිය වෙන් වුනි. අධික වේගයෙන් සිදු වූ ප්‍රසාරණය සහ උෂ්ණත්වයේ පහල යාම නිසා පදාර්ථයේ මූලිකම අවස්ථා වන ඉහත සදහන් කරන ලද සමහර අංශුන් ඇතිවන්නට පටන්ගත් අතර හෙද්‍රෝන පළමු තත්පරය වන විටද ඇති වී තිබුණි. පළමු තත්පර දහය අවසානයේදී ෆෝටෝන (Photon) ඇති වූ අතර ඒවා විශ්වය  පුරා පැතිර යන ලදී. 

පළමු මිනිත්තු 3 සිට මිනිත්තු 20 දක්‌වා කාලය වන විට අණුපරමාණුක අංශුන් එක් වෙමින් ප්‍රතික්‍රිය කරමින් න්‍යෂ්ටි තනන්නට විය, එනම් ප්‍රොටෝන සහ නියුට්‍රෝන බිහිවන්නට විය. මේවා මුලිකවම හයිඩ්‍රජන් න්‍යෂ්ටි වූ අතර මේවා දෙකක් එක වී හීලියම් න්‍යෂ්ටි වලට පෙරලෙන්නේ න්‍යෂ්ටි විලයනයේ ප්‍රතිපලයෙනි. එතැන් සිට වසර 70000 ක්‌ පමණ වනතුරුත් පරමාණු බිහි නොවූ අතර වුයේ අණුපරමානුක අංශුන් සහ ෆොටෝනය. ඉන් අනතුරුව වසර 377000ක් පමණ වන තෙක් ඇතිවුයේ හයිඩ්‍රජන් සහ හීලියම් න්‍යෂ්ටි ය. වසර 377000 කට පසුව හයිඩ්‍රජන් සහ හීලියම් න්‍යෂ්ටි අයනීකරණය වන්නට පටන් ගති. එහි ප්‍රතිපලයක් ලෙස අවට වූ ඉලෙක්ට්‍රෝන ආකර්ෂණය කරමින් උදාසීන පරමාණු තැනෙන්නට විය. පදාර්ථය බිහිවන්නට විය. ඉලෙක්ට්‍රෝන ග්‍රහණය කරගත් ෆෝටෝන හේතුවෙන් මීදුමක් සේ පැවති විශ්වය පැහැදිලි වන්නට විය. ශක්තිය ක්‍රමයෙන් පදාර්ථය බවට පත්වෙමින් කාලයත් සමග ක්‍රමයෙන් මුල්ම තාරකා බිහිවන්නට විය. එයින් විශ්වය ආලෝකමත් වන්නට විය. තරු එක් රැස් වූ “ ක්වාර්සර්ස්” (Quarsers) නම් වූ මුල්ම මන්දාකිනි බිහි වුයේ වසර මිලියන 30ක් පමණ ගත වූ පසුවයි. වසර මිලියන 200 ක්‌ පමණ වන විට අප ජිවත් වන ක්ෂිරපතය බිහි විය. මහා පිපිරුමේ සිට අදවනතෙක්ම අඛණ්ඩව විශ්වය ප්‍රසාරණය වෙමිනි පවතී. ඉදිරියටත් ප්‍රසාරණය වනු ඇත. විශ්වය ඇති වීමේදී මුලිකම අවධිවලදී තිබෙන්නට ඇත්තේ ඉහත කී විවිධාකාර අංශු වර්ග බවත් ඒවා එකිනෙක සංයෝජනය වී පරමාණු තැනුණු බවත් එමගින් ඝන, ද්‍රව, වායු නම් වූ පදාර්ථය බිහි වීමත් වූ බව පැහැදිලි වේ.

විවිධාකාර ග්‍රහලෝක, වල්ග තරු, දිලිසෙන තාරුකා වලිනි පිරුණ මෙම විශ්වය තවත් කොපමණ රහස් සඟවාගෙන ඇත්දැයි කිසිවෙකුට කිව නොහැක. මෙලෙස දිගහැරෙනා විශ්වයට කුමක් සිදුවන්නේද යන්න බටහිර විද්වතුන් සැක පහල කරන අතර පෙරදිග බෞද්ධ සංස්කෘතිය තුල ජිවත්වන්නන්ට නම් එය ප්‍රශ්නයක් නොවන්නේ බුදුන්ගේ සරලම දේශනවලට අනුව ඇතිවීමද සමග නැතිවීමද ඇති බව පසක් කර ගෙන ඇති බැවිනි. එනම් ප්‍රසාරණය වන්න වූ විශ්වය බුදුන්ගේ දෙසුම්වලට අනුව නැවත හැකිලිය යුතුයි. මේ පිළිබඳව බුද්ධ දේශනා ගණනාවක උන්වහන්සේ සඳහන් කර ඇතිමුත් ඒ පිලිබඳව උනන්දු නොවී බඹයක් පමණ වූ තම දෙස බලා නිවන් අවබෝධ කරගන්නට උපදෙස් දී ඇත්තේ සියල්ලට වඩා එය බොහෝ වටනා බැවිනි. චිත්ත ශක්තිය මගින් සියල්ල පසක් කර ගත් බුදුන් වහන්සේ වදාළ බොහෝ දේ නවීන විද්‍යාත්මක සොයාගැනීම් මගින් නැවත නැවතත් ඔප්පු කරනුයේ චිත්ත ශක්තියේ ප්‍රභල බවයි. භෛතික ලෝකයේ නිස්සාර බවයි.

ඈත දිදුලන තාරකාවන් රාත්‍රී  අහසේ අපට දර්ශණය වන්නේ එමගින් නිකුත් කරන ආලෝක කිරණ අප ඇස මත පතිත වීමෙනි. බොහෝ තාරක ඉතා දුරින් පිහිටි ඒවායි. දුර ගණනය කරන්නේ ආලෝක වර්ෂ වලිනි. එනම් ආලෝකයේ වේගයෙන් අවුරුද්දක් යා හැකි දුර ආලෝක වර්ෂයකි. ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 300, 000 කි. සෙන්ටරස් නම් වූ තාරකාව පෘථිවියට ආසන්නම තාරකාව වේ. එය ආලෝක වර්ෂ 4.2 දුරින් පවතී. ඇන්ද්‍රෝමිඩා  නම් වූ මන්දාකිනිය ආලෝක වර්ෂ මිලියන 2.6 ක්‌ දුරින් පවතී. ඒමෙන්ම NGC 4945 නමැති මන්දාකිනිය ආලෝක වර්ෂ මිලියන 11.7 ක්‌ ඇතින් පිහිටා ඇත. නමුත් මෙයටත් වඩා ඈත විශ්වයේ බොහෝ තරු පිහිටා ඇත. සමහර විටෙක කිසියම් තරුවකින් නිකුත් කල අලෝකය  අපගේ ඇස මත පතිත වන්නේ එම තරුව  ඒ වන විටත් මැරී ගිය පසු විය හැකිය. කෙසේවෙතත් අද වන විට තාක්ෂණය දියුණු වී බොහෝ ඈත ඇත්තාවූ තරු, තරු ඇතිවන අයුරු මෙන්ම තරු මැරෙන අයුරුද නිරීක්ෂණය කර ඇත. මේ සඳහා බොහෝ උපකාරී වී ඇත්තේ “ හබල්” නම් වූ විශ්වයේ රදවා ඇති දුරේක්ෂයයි. ආචාර්ය රුඩිගර් වෝස් මහතා ඔහුගේ දෙසුම් වලදී එක් පැනයක් ඇසීය. බොහෝ ඈත ඇත්තා වූ දෑ නිරීක්ෂණයට හපන් දුරේක්ෂයක් නිර්මාණය කල හොත් වසර බිලියන 13.7 කට පෙර සිදු වූ මහා පිපිරුම නිරීක්ෂණය කල හැකිද යන්නයි. එම ප්‍රශ්නය මා ඔබ හමුවේ තබමි. හපන් කෙනක් වෙත්නම් සඟරාවේ ලිපිනයට ඔබේ පිළිතුර සපයන්න.

පත්මකුමාර ජයසිංහ

https://www.facebook.com/profile.php?id=1171998236