Showing posts with label Higgs Boson. Show all posts
Showing posts with label Higgs Boson. Show all posts

Thursday, July 26, 2012

ગૉડ પાર્ટિકલ: કેટલાક ભારતીય પ્રતિભાવ


વિજ્ઞાનીઓએ હિગ્સ-બોસોન જેવું વિચિત્ર નામ ધરાવતું કંઇક શોધી કાઢ્‌યું તેમાં દુનિયાભરનાં પ્રસારમાઘ્યમો ગાંડાં થયાં. આપણે ત્યાં યોગેશ ઊર્ફે પપ્પુ, જીતેશ ઉર્ફે લાલો અને કેતન ઉર્ફે છોટુ જેવાં લાડકાં નામ હોય છે, એવી રીતે હિગ્સ-બોસોનનું લાડકું નામ છેઃ ગૉડ પાર્ટિકલ.

ખીજ પાડનારા કે તેનો શિકાર બનનારાને ખબર હશે કે ઘણી વાર આખી ખીજમાંથી તેનો અડધો હિસ્સો કાયમી ઉપનામ તરીકે ટકી જાય છે. જેમ કે ‘રાજુ ગોળપાપડી’ આગળ જતાં ફક્ત ‘રાજુ પાપડી’ તરીકે ઓળખાય છે. હિગ્સ-બોસોનને પહેલાં કોઇ વિજ્ઞાનીએ ‘ગોડડેમ પાર્ટિકલ’ (હાથમાં ન આવતો એવો કમબખ્ત કણ) કહેલો, પણ વખત જતાં એમાંથી ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ જળવાઇ રહ્યું. એટલે અહીં તેનો ઉલ્લેખ ગૉડ પાર્ટિકલ તરીકે જ કરીશું, પણ એ દરેક વખતે ખરાઇનો આગ્રહ ધરાવનારે ‘ગૉડ’ની પાછળ ‘ડેમ’ શબ્દ મનોમન ઉમેરીને વાંચવું.

ગૉડ પાર્ટિકલ વિશેનાં લખાણોમાંથી કેટલાંક એટલી ગેરસમજણ ફેલાવનારાં હતાં કે એ વાંચ્યા પછી ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ને ‘ફ્રૉડ પાર્ટિકલ’ તરીકે ઓળખવાનું મન થઇ જાય. ગૉડ પાર્ટિકલ વિશે લખનારા-વાત કરનારા બધા કહે છે કે એની સમજણ આપવાનું બહુ અઘરું છે, છતાં એ ચીજ બહુ અગત્યની છે. તો સમજાવટનું કામ ભારતમાં જુદા જુદા રાજકીય નેતાઓને સોંપવામાં આવે અથવા એ વિશે તેમના પ્રતિભાવ લેવામાં આવે તો?

***

દિગ્વિજયસિંઘ


બિગ બેન્ગ (પ્રચંડ સ્ફોટ)માં રાજીવજીની હત્યા થયા પછી અમારા બ્રહ્માંડ જેવી કોંગ્રેસ તો હતી. તેમાં અમારા જેવા મૂળભૂત કણો પણ હતા. પરંતુ અમારું કશું વજન ન હતું. અમે આમતેમ ફરી ખાતા હતા.  પરંતુ કાળક્રમે મેડમ પાર્ટીમાં સક્રિય બન્યાં- જાણે અમારા બ્રહ્માંડમાં હિગ્સ ફિલ્ડ પેદા થયું. અમને દળવિહોણા કણોને હિગ્સ ફિલ્ડ જેવાં મેડમની ઓથ મળતાં અમારામાં દળ આવ્યું, અમે સૌ ભેગા થઇ શક્યા અને આજે યુપીએની સરકાર સ્વરૂપે જે અગાધ બ્રહ્માંડ દેખાય છે તેનું સર્જન થયું.

અમારા સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલમાં, આર્થિક હિત થકી એકબીજા સાથે જકડી રાખતો સ્ટ્રોંગ ફોર્સ, ડો.સિંઘનો જેને જેટલાં કૌભાંડ કરવાં હોય તેની છૂટ આપતો વીક ફોર્સ અને અહમદભાઇનો આંચકા-આકર્ષણના સંમિશ્રણ જેવો વિદ્યુતચુંબકીય ફોર્સ કામ એકબીજા સાથે મળીને અમારું અત્યારનું બ્રહ્માંડ રચે છે. પરિવારભક્તિ એ સૌ કોંગ્રેસીઓને જ્યાં છે ત્યાં, ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા છતાં સ્થાયી રાખતું ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ છે. તેના જોરે નાના કોંગ્રેસીઓ મોટા સાથે, મોટા કોંગ્રેસીઓ નેતાઓ સાથે, નેતાઓ મંત્રી સાથે, મંત્રીઓ અહમદભાઇ સાથે અને અહમદભાઇ મેડમ સાથે સંકળાયેલા છે. આ ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ અદૃશ્ય છે, છતાં તેની અસરમાંથી કોઇ છટકી શકતું નથી. કોઇ તેની પકડમાંથી છૂટવાનો પ્રયાસ કરે તો  શિસ્તભંગનાં પગલાં થકી તેને ગુરુત્વાકર્ષણની મજબૂતીનો અહેસાસ થઇ જાય છે- ન્યૂટનને માથા પર સફરજન પડવાથી થયો હતો એમ. આ બઘું મારા ઘરનું નથી. આઇન્સ્ટાઇને કહ્યું છે.

તમને થશે કે અમારા બ્રહ્માંડમાં હજુ સુધી રાહુલબાબાની વાત કેમ ન આવી? પરંતુ એમનું કામકાજ ગોળગોળ ફરતા ઇલેક્ટ્રોન જેવું છે. અત્યાર સુધી બિહાર-ઉત્તર પ્રદેશની ચૂંટણી અમે તેમની આગેવાનીમાં હારી ગયા. એટલે કેટલાક લોકો એમના માથે ૠણભાર (નેગેટીવ ચાર્જ) મૂકે છે, પણ ખરું પૂછો તો અમારા પક્ષમાં વીજળીનો સંચાર કરવાની ક્ષમતા એ જ ધરાવે છે. અમારી પાસે ઝળહળ પ્રકાશવાળા ફોટોન જેવા ફિલ્મસ્ટાર બહુ નથી, પણ ફોટોન જેવા દળ વગરના, બહારથી ચમકતા પણ અંદરથી ખાલી, કણોનું અમારે કશું કામ નથી.
 અમારું બ્રહ્માંડ સંકોચાઇ રહ્યું છે કે વિસ્તરી રહ્યું છે? એવો સવાલ કેટલાક લોકોને થાય છે. યુપીએનો પ્રભાવ જે રીતે ઓસરી રહ્યો છે એ જોતાં બ્રહ્માંડના સંકોચનની થીયરી સાચી લાગે છે, પણ જે ઝડપે મમતા બેનરજી, શરદ પવાર જેવા સાથીપક્ષો અમારાથી દૂર ભાગી રહ્યા છે તેની પરથી લાગે છે કે કદાચ અમારું બ્રહ્માંડ વિસ્તરી રહ્યું છે. પણ અમને એનાથી કશો ફરક પડતો નથી. અમારા માટે તો અમે ભલા ને અમારું ગુરુત્વાકર્ષણ ભલું. સૂર્ય-ચંદ્ર ને પૃથ્વીને ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રમાણે વર્તવામાં કશી શરમ નડતી ન હોય તો અમને શાની શરમ?

નરેન્દ્રભાઇ મોદી

ખરેખર તો આ પાર્ટિકલનું નામ મારા નામ પરથી ‘મોડ પાર્ટિકલ’ પાડવામાં આવ્યું હતું, પણ મારો એટલે કે ગુજરાતનો જયજયકાર સાંખી ન શકતી સેક્યુલર ટોળકીના કાવતરાને લીધે તેનું નામ  છેલ્લી ઘડીએ બદલી નાખવામાં આવ્યું. મને અમેરિકાનો વીસા ન મળ્યો એ માટે આ ટોળકી જ કારણભૂત હતી.

એ વાતમાં કોઇ શંકા નથી કે ગુજરાતમાં ઘણા લોકો માટે હું જ ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ છું. એવા લોકોની દૃઢ શ્રદ્ધા છે કે હું આવ્યો તે પહેલાં ગુજરાતમાં બઘું હતું, પણ તેમાં સ્થિરતા ને વજન ન હતું. હું આવ્યો ને બસ, ગુજરાતમાં સૃષ્ટિનું પ્રાગટ્ય થયું. મારા આવતાં પહેલાં કંઇક લખનારા પોતાની સગવડ પ્રમાણે મારી પહેલાંના મુખ્ય મંત્રીઓની, કોમવાદી વિચારધારાની અને એવી પરચૂરણ આરતીઓ ઉતારી ખાતા હતા. પણ ગુજરાતની સત્તા પર ગૉડ પાર્ટિકલ સમકક્ષ એવો હું આવ્યો એટલે દળ અને સ્થિરતા વગરના એ લોકોએ પોતપોતાની ક્ષમતા પ્રમાણે મારી આરતી ઉતારીને મારામાંથી દળ મેળવ્યું અને તેના જોરે હું જેના કેન્દ્રસ્થાને હોઉં એવી આખેઆખી સૃષ્ટિ રચી નાખી. તેમણે સૂચવ્યું કે મારા નામ પરથી  ગૉડ પાર્ટિકલનું વૈજ્ઞાનિક નામ ‘મોદોન’ પાડવું જોઇએ, પણ હમણાં મેં એમને વાર્યા છે અને કહ્યું છે કે એક વાર પેલું દિલ્હીવાળું થઇ જવા દો. પછી બઘું જોઇશું.

કેશુભાઇ પટેલ

ગૉડ પાર્ટિકલની શોધની વાતો ફક્ત ગુજરાતને જ નહીં, સમગ્ર વિશ્વને ભયભીત બનાવવાનો કારસો છે. મીડિયામાં તેના પ્રભાવની વાતો વાંચીને લોકો ભયભીત બન્યા છે. આવો લપોડશંખ જેવો ગૉડ પાર્ટિકલ કોઇને ખપતો નથી. આપણે હવે ક્યાં સુધી ભયભીત બનીને બેસી રહીશું? જ્યાં સુધી કોઇ પાટીદાર વિજ્ઞાની નહીં બને અને એ ગૉડ પાર્ટિકલ નહીં શોધી કાઢે, ત્યાં લગી આપણે ગૉડ પાર્ટિકલની વાતો પર ઘ્યાન આપવાની જરૂર નથી. ગૉડ પાર્ટિકલના ભય અને આતંકનો વિરોધ કરવા માટે અમે રાજકોટમાં જંગી સંમેલન યોજીશું. સૌરાષ્ટ્રના ગામેગામ રેલી કાઢીશું. કોઇ સમુદાયે ગૉડ પાર્ટિકલના નામે થતા પ્રચારના આક્રમણથી ભયભીત થવાની જરૂર નથી. વિધાનસભાની ચૂંટણીનાં પરિણામોથી ગૉડ પાર્ટિકલની અસલિયત ખબર પડી જશે.

મમતા બેનરજી

સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ બંગાળી હતા. એટલે ગૉડ પાર્ટિકલમાંથી મળનારા તમામ ફાયદામાં કેન્દ્ર સરકારે સૌથી મોટો હિસ્સો બંગાળને આપવો જોઇએ. એવું નહીં થાય તો હું યુપીએ સરકારને આપેલો ટેકો પાછો ખેંચી લઇશ.

Tuesday, July 17, 2012

‘બોસોન’ખ્યાત સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ : ફરક પ્રસિદ્ધિ અને પ્રતિષ્ઠાનો


SN Bose/ સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ
વાત મહાન વિજ્ઞાની અને ‘હિગ્સ બોસોન’ના પાયામાં રહેલા સત્યેન્દ્રનાથ બોઝની જ કરવાની છે, પણ શરૂઆત કેટલાંક બીજાં દંતકથા જેવાં નામથી કરીએ. 

કેપ્ટન લક્ષ્મી ઉર્ફે લેફ્‌ટનન્ટ કર્નલ લક્ષ્મી સહગલ. આઝાદ હિંદ ફોજની રાણી ઝાંસી રેજિમેન્ટનાં વડા. સુભાષચંદ્ર બોઝનાં અંતેવાસી. ઐતિહાસિક પાત્ર. તેમનું નામ પડતાં જ, પરિચિતોના ચહેરા પર આદર-અહોભાવની લાગણી પથરાઇ જાય. પરંતુ કેપ્ટન લક્ષ્મીનાં ગુણગાન અધવચ્ચેથી અટકાવીને કહેવામાં આવે કે ‘એ હજુ આપણી વચ્ચે હયાત છે’ તો?

સંભવ છે. સાંભળનારની પ્રતિક્રિયા એટલી જ તીવ્ર રહે. બસ, ચહેરા પર અહોભાવના જગ્યાએ આશ્ચર્ય - અવિશ્વાસ અને જીભે  ‘ના હોય!’ જેવા શબ્દો આવી જાય.

ભજનગાયિકા જુથિકા રોય. આઝાદી પહેલાંના સમયમાં આઘુનિક મીરાં તરીકે ઓળખાતાં. તેમનાં ભજનની રેકોર્ડ ઘરમાં હોવી એ સંસ્કારિતાની નિશાની ગણાતી. ગાંધીજી જેવા ગાંધીજીએ તેમનાં ભજન સાંભળ્યાં હતાં. પેઢીઓની પેઢીઓ તેમનાં ભજન સાંભળીને મોટી  અને તેમના પ્રત્યે ધન્યભાવ અનુભવતી થઇ. તેમનું નામ પડે એટલે ‘ઓહોહો’ થઇ જાય. પરંતુ બીજા તો ઠીક, જુથિકા રોયના ચાહકોમાંથી કેટલા જાણતા હશે કે જુથિકાજી હજુ આ જ દુનિયામાં- કોલકાતામાં - છે?’ અને આ જાણતા લોકોએ પણ છાપાંમાં કે ચેનલો પર એમના વિશે - કે લક્ષ્મી સહગલ વિશે- છેલ્લે ક્યારે વાંચ્યું-સાંભળ્યું? ‘ગુગલ ન્યૂઝ’ પર લક્ષ્મી સહગલનો એકમાત્ર રેફરન્સ ૧૦ વર્ષ પહેલાં તે ડો.અબ્દુલ કલામ સામે રાષ્ટ્રપતિપદની ચૂંટણી લડ્યાં તેનો બતાવે છે અને જુથિકા રોય? એમનું તો ‘ગુગલ ન્યૂઝ’ પર અસ્તિત્ત્વ જ નથી. (અહીં સર્ચએન્જિન ગૂગલની નહીં, પણ તેના સમાચારવિભાગની વાત છે.)

પ્રમાણમાં ઘણાં લોકપ્રિય અને સંખ્યાબંધ લોકોને સ્પર્શે એવા ક્ષેત્ર સાથે સંબંધ ધરાવતી લક્ષ્મી સહગલ- જુથિકા રોય જેવી હસ્તીઓની આ સ્થિતિ હોય, તો ભાગ્યે જ કોઇને ટપ્પી પડે એવા વિષયમાં પ્રચંડ પ્રદાન કરનાર સદ્‌ગત વિજ્ઞાની સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ વિસરાઇ જાય એમાં શી નવાઇ?

બોઝ-આઇન્સ્ટાઇન સંબંધો

હિગ્સ બોસોન કણની સંભવિત ઓળખ પછી થયેલાં ઉજવણાંમાં જીવીત બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી પીટર હિગ્સના જયજયકારની સાથે ૧૯૭૪માં અવસાન પામેલા ભારતીય વિજ્ઞાની સત્યેન્દ્રનાથ બોઝનો પણ ઉલ્લેખ થયો. બ્રહ્માંડના મૂળભૂત કણોના બે મુખ્ય પ્રકારમાંથી એકનું નામ  ‘બોઝ’ પરથી ‘બોસોન’ રખાયું હતું. એટલે એક રીતે, સત્યેન્દ્રનાથને યાદ કર્યા વિના છૂટકો ન હતો. છતાં, ઉજવણીના માહોલમાં થોડો ગણગણાટ એવો પણ થયો કે ‘સત્યેન્દ્રનાથ ભૂલાઇ ગયા. તેમનો થવો જોઇએ એટલો જયજયકાર ન મળ્યો.’ વધારે સાદા શબ્દોમાં કહીએ તો, તેમને (મરણોપરાંત) જોરદાર પ્રસિદ્ધિ ન મળી.

સત્યેન્દ્રનાથ ધારો કે હિગ્સ બોસોનની શોધ જોવા જીવીત હોત, તો તેમને પણ હિગ્સ અને બીજા સાથી વિજ્ઞાનીઓની જેમ ખાસ આમંત્રિત તરીકે બોલાવાય હોત. પરંતુ સત્યેન્દ્રનાથ પ્રસિદ્ધિના પ્રકાશપુંજમાં ઝળહળવા ઉપડી ગયા હોત કે પછી ઘરે બેસીને તેમનાં પ્રિય વાદ્ય- ઇસરાજ અથવા વાંસળી- વગાડીને પરમ તૃપ્તિ અનુભવતા હોત?

આ સવાલનો જવાબ કલ્પનાનો પ્રદેશ છે, પણ નોંધાયેલી-નક્કર હકીકત એ છે કે ભારત સરકારના પ્રકાશન વિભાગ તરફથી તૈયાર થતા એક પુસ્તકના લેખક સત્યેન્દ્રનાથને મળવા ગયા- તેમનું શબ્દચિત્ર આલેખવાની વાત કરી, ત્યારે સત્યેન્દ્રનાથે એ કામને ‘સમયનો બગાડ’  ગણાવ્યું હતું. (જેની પર ‘બઘું મળે છે’ એવા‘ગુગલ’ પર સત્યેન્દ્રનાથના ફોટો એટલા ઓછા છે કે આંગળીના વેઢા વધી પડે.)

પ્રસિદ્ધિ પ્રત્યે તેમની ઉદાસીનતામાં દંભ નહીં, પણ જીવનદર્શન અંગેની સ્પષ્ટતા કારણભૂત હતી. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં તેમનું પ્રદાન એવું હતું કે એ બદલ તેમને નોબેલ પારિતોષિક મળવું જોઇએ, એવી ઘણાની લાગણી હતી. છતાં, તેમણે પોતે પીએચ.ડી.ની ડિગ્રી મેળવવાનો પણ પ્રયાસ કર્યો ન હતો. આઇન્સ્ટાઇન સહિત અનેક ઘુરંધરો સાથે નિકટનો પરિચય હોવા છતાં, સત્યેન્દ્રનાથે નોબેલ પારિતોષિક માટે કદી પ્રયાસ તો ઠીક, એ ન મળ્યાનો વસવસો પણ ન કર્યો.

હા, એક વાર તેમણે ભારે ખચકાટ સાથે આઇન્સ્ટાઇનની ભલામણ માગી હતી. ઢાકા યુનિવર્સિટીમાં તે રીડર તરીકે કામ કરતા હતા. વિજ્ઞાનજગતના સાંપ્રત પ્રવાહોના અભ્યાસ માટે તે બે વર્ષ યુરોપ ગયા. ત્યાં અનેક વિજ્ઞાનીઓ ઉપરાંત આઇન્સ્ટાઇનને પણ મળ્યા. ફળદાયી પ્રવાસ પછી પાછા ફરેલા સત્યેન્દ્રનાથને મિત્રોએ સૂચવ્યું કે તેમણે  ઢાકા યુનિવર્સિટીમાં ફિઝિક્સ ડીપાર્ટમેન્ટમાં પ્રોફેસરના હોદ્દા માટે અરજી કરવી જોઇએ અને એ માટે આઇન્સ્ટાઇન પાસેથી ભલામણપત્ર માગવો જોઇએ.

સત્યેન્દ્રનાથની વિનંતીથી ખુદ આઇન્સ્ટાઇનને નવાઇ લાગી. તેમને થયું કે બોઝને વળી મારી ભલામણની શી જરૂર? એ પોતે એમની આવડતના બળે હોદ્દા માટે લાયક છે. પરંતુ સાપેક્ષવાદના શોધકને એ ન સમજાયું કે ભારતમાં લાયકાત એ સાપેક્ષ બાબત છે. આઇન્સ્ટાઇને ઉમળકાથી લખી આપેલા ભલામણપત્ર પછી પણ સત્યેન્દ્રનાથને એ હોદ્દો ન મળ્યો. તેમની જગ્યાએ બીજા એક ‘બોઝ’- ડી.એમ.બોઝ-ને પ્રોફેસરપદું આપવામાં આવ્યું. તેમણે અસ્વીકાર કરતાં તેમની જગ્યાએ, એટલે કે આઇન્સ્ટાઇનના હકારથી નહીં, પણ ડી.એમ.બોઝના નકારથી, સત્યેન્દ્રનાથને પ્રોફેસર તરીકે નીમવામાં આવ્યા.

એકલવ્યવત્‌ સત્યેન્દ્રનાથ માટે આઇન્સ્ટાઇન ગુરુ દ્રોણ હતા. પણ આ ગુરુએ શિષ્યનો અંગુઠો માગી લેવાને બદલે તેની સાથે હાથ મિલાવ્યા. ઢાકા યુનિવર્સિટીમાં રીડર તરીકે વિદ્યાર્થીઓને ભણાવવાની સાથે સત્યેન્દ્રનાથે એક પેપર (સંશોધન લેખ) તૈયાર કર્યો હતો. તેનું અંગ્રેજી શીર્ષક હતું : ‘પ્લાન્ક્‌સ લૉ એન્ડ લાઇટ ક્વોન્ટમ હાઇપોથીસીસ’. તેમનાં અગાઉનાં પેપર પ્રકાશિત કરનાર ફિલોસોફિકલ મેગેઝીને આ પેપર સાભાર પરત મોકલ્યું. એટલે સત્યેન્દ્રનાથે આઇન્સ્ટાઇન સાથે કશો પરિચય ન હોવા છતાં, તેમને એ સંશોધન લેખ મોકલી આપ્યો.  સાથેના પત્ર (૪ જુન, ૧૯૨૪)માં પેપરના વિષયવસ્તુ વિશે ટૂંકમાં જણાવીને લખ્યું,

‘જો તમને લાગે કે આ પેપર પ્રકાશનયોગ્ય છે અને જો તમે ફિઝિક્સ વિશેના જર્મન સામયિકમાં એના પ્રકાશન માટે યથાયોગ્ય તજવીજ કરશો તો હું આપનો આભારી રહીશ. તમે મને બિલકુલ ઓળખતા નથી. છતાં તમને આ વિનંતી કરવામાં હું કશો ખચકાટ અનુભવતો નથી. કારણ કે અમે તમારા શિષ્યો છીએ અને તમારાં લખાણમાંથી જ્ઞાનલાભ મેળવીએ છીએ. તમને યાદ હશે કે નહીં જાણતો નથી, પણ તમારા જનરલ રીલેટીવીટી અંગેના પેપરના અંગ્રેજી અનુવાદ માટે કલકત્તાથી કોઇએ તમારી પરવાનગી મંગાવી હતી અને તમે એ આપી પણ હતી...તમારા એ પેપરનો અનુવાદ કરનાર હું જ હતો.’

આઇન્સ્ટાઇને આ પત્રનો જવાબ આપ્યો. એટલું જ નહીં, સત્યેન્દ્રનાથના પેપરનો જર્મન અનુવાદ જાતે કર્યો, જે ભૌતિકશાસ્ત્રના સામયિકના ઓગસ્ટ, ૧૯૨૪ના અંકમાં પ્રગટ થયો. તેની સાથે અનુવાદકની નોંધમાં આઇન્સ્ટાઇને આ સંશોધનને ‘એન ઇમ્પોર્ટન્ટ સ્ટેપ ફોરવર્ડ’ (પ્રગતિની દિશામાં નોંધપાત્ર પગલું) ગણાવ્યું.

આઇન્સ્ટાઇન સાથે સત્યેન્દ્રનાથનો અંગત પરિચય વિજ્ઞાનજગતમાં અમર બન્યો ‘બોઝ-આઇન્સ્ટાઇન સ્ટેટેસ્ટિક્સ’ અને ‘બોઝ-આઇન્સ્ટાઇન કન્ડેન્સેટ’ થકી. અત્યંત નીચા તાપમાને પરમાણુઓ  નવી અવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે, જે બોઝ-આઇન્સ્ટાઇન કન્ડેન્સેટ તરીકે ઓળખાય છે. એની ટેકનિકલ ચર્ચાને બદલે, નામ અને પ્રતિષ્ઠાની જ વાત કરતા હોઇએ ત્યારે યાદ રહે કે આ બન્ને પારિભાષિક નામોમાં પહેલું નામ બોઝનું મૂકાયું છે. કારણ કે તેના મૂળ જન્મદાતા સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ હતા. આઇન્સ્ટાઇને બોઝના સંશોધનને આગળ વધાર્યું હતું.

અમરત્વની સામગ્રી

બોસોન અને બોઝ-આઇન્સ્ટાઇન સ્ટેટેસ્ટિક્સ- આ બન્ને સંશોધનો ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સત્યેન્દ્રનાથ બોઝનું નામ અમર બનાવવા માટે પૂરતાં છે, પરંતુ ‘અમરત્વ’ની વાત કરીએ ત્યારે યાદ રાખવું પડે કે તેનો સીધો સંબંધ પ્રસિદ્ધિ સાથે નહીં, પ્રતિષ્ઠા સાથે હોય છે. પ્રતિષ્ઠા અને પ્રસિદ્ધિનો સહિયારો ઝળહળાટ (આઇન્સ્ટાઇન જેવા) બહુ ઓછા કિસ્સામાં દાયકાઓ સુધી ટકે છે. તેના માટે પ્રદાન ઉપરાંત દેશકાળથી માંડીને સમાજ-સંસ્કૃતિ જેવાં અનેક પરિબળ કારણભૂત હોય છે. ભારતમાં સત્યેન્દ્રનાથ બોઝનું નામ સુદ્ધાં સાંભળ્યા વિના વિદ્યાર્થી બારમું સાયન્સ કે ભલું હોય તો સાયન્સ ગ્રેજ્યુએટ થઇ જાય, એ બિલકુલ બનવાજોગ છે.

ફક્ત સાયન્સ જ શા માટે, કોઇ પણ વિદ્યાશાખામાં ભણનારને પરિચય હોવો ઘટે, એવું વૈવિઘ્યપૂર્ણ અને મજબૂત સત્યેન્દ્રનાથનું કામ હતું. માતૃભાષામાં વિજ્ઞાન શીખવવા માટેના તેમના પ્રયાસથી માંડીને શાસ્ત્રીય સંગીતના જ્ઞાન સુધી  તેમનો વ્યાપ હોવા છતાં, (પ્રસિદ્ધિ માટેની પૂર્વશરત ગણાય એવી) પોતાના કામ સિવાયની પંચાતમાં તેમને રસ ન હતો. તેમની સાદગી-સરળતા અને એકાગ્રતાનાં અનેક ઉદાહરણ વાંચવા મળે છે. કાર્યક્રમોમાં બેઠા પછી આંખ બંધ કરી દેવાની તેમની પદ્ધતિથી ઘણાને ગેરસમજણ થતી હતી. પરંતુ એકથી વધારે પ્રસંગે તેમણે એ અવસ્થામાં પોતાની જાગૃતિનો પરચો આપ્યો હતો. એક વાર તો, વિખ્યાત વિજ્ઞાની નીલ્સ બોહ્‌ર પ્રવચન દરમિયાન કંઇક સમજાવતી વખતે અટક્યા-અટવાયા અને મંચ પર બેઠેલા સત્યેન્દ્રનાથ સામે જોઇને તેમણે કહ્યું,‘કેન પ્રોફેસર બોઝ હેલ્પ મી?’ શ્રોતાઓના આશ્ચર્ય વચ્ચે, આંખો ખોલીને સત્યેન્દ્રનાથ ઊભા થયા, બોહ્‌ર જે કહેવા માગતા હતા તે સમજાવી દીઘું અને ફરી પાછા આંખો બંધ કરીને બેસી ગયા.
Nehru- SN Bose/ જવાહરલાલ નેહરુ- સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ
રવીન્દ્રનાથ ટાગોરે પોતાનું પુસ્તક ‘વિશ્વપરિચય’ સત્યેન્દ્રનાથને અર્પણ કર્યું હતું. માનદ્‌ ડોક્ટરેટ, વિશ્વભારતી યુનિવર્સિટીના વાઇસ ચાન્સેલરથી માંડીને ભારતના નેશનલ ફેલો, રાજ્યસભાના સભ્ય, પદ્મભૂષણ અને લંડનની રોયલ સોસાયટીના ફેલો જેવાં માન-સન્માન સત્યેન્દ્રનાથ સહજતાથી પચાવી ગયા. ઓક્સફર્ડ, કેમ્બ્રિજ અને ચેમ્બર્સ જેવાં પ્રકાશનોની ડિક્શનરી ઓફ સાયન્ટિસ્ટ્‌સમાં ભારતનાં ગણ્યાંગાંઠ્‌યાં ચાર-છ નામ હોય, પણ એ દરેકમાં સત્યેન્દ્રનાથનું નામ અચૂકપણે જોવા મળે છે. 

તેમ છતાં, લિમ્કા બુક કે ગિનેસ બુકમાં રેકોર્ડ નોંધાવનારને કે ફિલ્મમાં આઇટેમ સોંગ કરનારને વધારે પ્રસિદ્ધિ મળતી હોય, તો એવી પ્રસિદ્ધિ સત્યેન્દ્રનાથ બોઝને ન મળ્યાનો બહુ ધોખો કેવો? તેમનો પરિચય નવી પેઢીઓને સહેલાઇથી થતો રહે એટલું જ જરૂરી અને પૂરતું છે.

Sunday, July 15, 2012

બહુચર્ચિત હિગ્સ બોસોન અને ભૌતિકશાસ્ત્રનું સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ: સરળ પ્રાથમિક સમજૂતી

‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ જેવા ગેરરસ્તે દોરનારા ઉપનામથી ઓળખાતા હિગ્સ બોસોન કણનું અસ્તિત્ત્વ પુરવાર થતાં, મોટા ભાગના લોકોના મનમાં સાદો સવાલ થયોઃ એમાં આપણે શી લેવાદેવા? 
માનવજિજ્ઞાસા અને વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિનું 
સહિયારું સર્જન : કાર્ટૂનસૌજન્યઃ સ્ટીવ બેન્સન
લેવાદેવાનો મતલબ આર્થિક કે બીજા ફાયદાને લગતો હોય તો જવાબ છેઃ અત્યારે તેનાથી કશો ફાયદો નહીં.  પરંતુ ‘હિગ્સ બોસોન સાથે આપણે શો સંબંધ?’ એવું માની લેવાની જરૂર નથી. આ મામલો પહેલી નજરે ભૌતિકશાસ્ત્ર/ફિઝિક્સનો લાગે, પરંતુ જીવવિજ્ઞાન સહિત બીજી ઘણી શાખાઓ સાથે તેનો સંબંધ નીકળે એવો છે.

ઉદાહરણ તરીકે આપણી એટલે કે માણસોની અથવા વધારે વિશાળ અર્થમાં કહીએ તો સજીવોની વાત કરીએ. દરેક સજીવના શરીરનો નાનામાં નાનો એકમ એટલે કોષ. એ કોષ રસાયણોના બનેલા હોય છે. રસાયણોનો દરેક અણુ (મોલિક્યુલ) બે કે વઘુ પરમાણુઓ (એટમ)ના જોડાણથી બને છે. દા.ત. હાઇડ્રોજનના બે પરમાણુ અને ઓક્સિજનના એક પરમાણુથી બનેલું પાણી.

પરમાણુના ત્રણ ઘટક હોય છેઃ પોઝિટિવ ચાર્જ/ધન ભાર ધરાવતા પ્રોટોન, નેગેટિવ ચાર્જ/ ૠણ ભાર ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન અને તટસ્થ એવા ન્યુટ્રોન. અણુના કેન્દ્ર ઉર્ફે નાભિ ઉર્ફે ન્યુક્લિઅસમાં પ્રોટોન-ન્યુટ્રોન ગોઠવાયેલા હોય અને તેની ફરતે ઇલેક્ટ્રોન.

તો શું એમ માની લેવું કે બ્રહ્માંડનો દરેક પદાર્થ ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનો બનેલો છે? એવું ત્યારે જ માની શકાય જ્યારે આ ત્રણે સબએટમિક- એટમ(પરમાણુ)થી નાના- કણોનું વઘુ વિભાજન શક્ય ન હોય. આ ચર્ચા શરૂ થાય એ સાથે જ રસાયણશાસ્ત્ર-જીવશાસ્ત્રનો વિભાગ પૂરો થાય અને ભૌતિકશાસ્ત્ર- પાર્ટિકલ ફિઝિક્સ-ની અને તેના સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલની હદ શરૂ થાય.

૧૯મી સદીમાં વિવિધ સંશોધકોએ ઇલેક્ટ્રોનનું અસ્તિત્ત્વ ઓળખી કાઢ્‌યું, ત્યાર પછી સ્પષ્ટ થયું કે ઇલેક્ટ્રોનનું વિભાજન શક્ય નથી. તે બીજા કશાના બનેલા નથી. એટલે કે ઇલેક્ટ્રોન સૃષ્ટિના આરંભે પેદા થયેલા મૂળભૂત કણોમાંના એક છે. બાકી રહ્યા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન.  તેમની ‘તોડફોડ’ કરતાં અંદરથી શું નીકળે છે તે તપાસવાનું હતું. એ માટે બીજી પદ્ધતિ હતીઃ સાંયોગિક પુરાવા કે સમીકરણોની મગજમારી આધારિત અનુમાનો. ઇલેક્ટ્રોનના કિસ્સામાં પણ, પ્રયોગશાળામાં તેની ઓળખપરેડ થઇ, તેના દોઢેક દાયકા પહેલાં સૈદ્ધાંતિક રીતે ઇલેક્ટ્રોન જેવો કોઇ કણ હોવો જોઇએ એવું અનુમાન વૈજ્ઞાનિકો કરી ચૂક્યા હતા.

મોટા ભાગના મૂળભત કણોની બાબતમાં પણ એવું જ બન્યું: પહેલાં થિયરીમાં તેમના વિશે કલ્પના થઇ, તેમના ગુણધર્મો નક્કી થયા અને ત્યાર પછી તેમનું અસ્તિત્ત્વ પુરવાર થયું. વીસમી સદીના પહેલા દાયકામાં આઇન્સ્ટાઇને પ્રકાશના મૂળભૂત કણ તરીકે ફોટોનની કલ્પના કરી અને  બીજા દાયકામાં તેનું અસ્તિત્ત્વ પુરવાર થયું.

૧૯૬૦ સુધી મૂળભૂત કણોની શોધનું કામ ધીમી ગતિએ ચાલ્યું. ત્યાં સુધી ઇલેક્ટ્રોન-ફોટોન સહિત ફક્ત ચાર મૂળભૂત કણની નક્કર હાજરી નોંધાઇ હતી. ત્યાર પછીના બે દાયકામાં કણોની મહાશક્તિશાળી ટક્કર શક્ય બનાવતાં ‘પાર્ટિકલ એક્સલરેટર’ કમ કરતાં થયાં. તેમના પ્રતાપે  મૂળભૂત કણોની ઓળખનું કામ ઝડપી બન્યું. ૧૯૮૩ સુધીમાં બીજા ૧૦ મૂળભૂત કણો ઓળખી શકાયા. ત્યાર પહેલાંથી સંશોધકોએ સૈદ્ધાંતિક રીતે તારવ્યું હતું કે આખું બ્રહ્માંડ ૧૬ મૂળભૂત કણોનું બનેલું છે.

બ્રહ્માંડના મૂળભૂત કણો, તેમની વર્તણૂંક અને તેમની વચ્ચેના સંબંધોને સમજવાના સહિયારા પ્રયાસોમાંથી ભૌતિકશાસ્ત્રના ‘સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ’નો ઉદ્‌ભવ થયો. તેમાં ૧૬ મૂળભૂત કણ બે ભાગમાં વહેંચાયેલા હતાઃ  ૧૨ ફર્મિઓન (અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી અન્રિકો ફર્મીના નામ પરથી) અને અને ૪ બોસોન (ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રી સત્યેન્દ્રનાથ બોઝના નામે).

બોસોન અને ફર્મિઓન વચ્ચે શો તફાવત? તેના સીધાસાદા જવાબ માટે એટલું યાદ કરી લઇએ કે બ્રહ્માંડમાં ચાર પ્રકારનાં બળ ‘આદિ’ ગણવામાં આવે છેઃ ગ્રેવિટેશનલ ફોર્સ (ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ), ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ (વિદ્યુતચુંબકીય બળ), સ્ટ્રોંગ ફોર્સ અને વીક ફોર્સ.  આ ચારમાંથી ગુરૂત્વાકર્ષણ સિવાયનાં ત્રણે બળ સળંગ ક્ષેત્રની જેમ વર્તે છે, પરંતુ તેમના મૂળભૂત ઘટક તરીકે કણ હોય છે (જેમ રણ આખું સળંગ હોવા છતાં, રેતીના કણોનું બનેલું હોય છે.) આ ત્રણે બળોના મૂળભત ઘટક કણો ‘બોસોન’ કહેવાય છે.

નામ પાડીને વાત કરીએ તો, આઇન્સ્ટાઇને ઓળખી પાડેલા ફોટોન વિદ્યુતચુંબકીય બળના વાહક છે. ગ્લુઓન કણો સ્ટ્રોંગ ફોર્સના વાહક છે, જે પરમાણુની નાભિમાં  રહેલી ‘સામગ્રી’ને વેરવિખેર થવા દેતા નથી. ડબલ્યુ અને ઝેડ એમ બે પ્રકારના બોસોન વીક ફોર્સના મૂળભૂત કણ છે. આ વીક ફોર્સને કારણે, આપમેળે વિઘટન પામવાનો રેડિયો એક્ટિવિટીનો ગુણધર્મ શક્ય બને છે.

આમ, ‘ફોર્સ કેરીઅર’ (બળના વાહક એવા) ચાર બોસોન સિવાય બાર ફર્મિઓનની વસ્તી ગણતરી આ પ્રમાણે છેઃ છ જાતના ક્વાર્ક અને છ જાતના લેપ્ટોન. (ગુણધર્મની રીતે ઇલેક્ટ્રોન લેપ્ટોનના ખાનામાં ગણાય છે.)  ક્વાર્ક અને લેપ્ટોનનાં અટપટાં નામોમાં ઉતરવાની અહીં જરૂર નથી, પણ કહેવાનું તાત્પર્ય એટલું કે મૂળભૂત ૧૨ કણ અને મૂળભૂત ત્રણ બળ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રક્રિયામાંથી બ્રહ્માંડભરના પદાર્થોનું સર્જન થયું છે.


સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલના સમર્થક એવા સંશોધકોએ અણુના છેક મૂળ સુધી- ક્વાર્ક અને લેપ્ટોન સુધી- પહોંચીને બ્રહ્માંડ શાનું બનેલું છે તેનો ખુલાસો તો આપ્યો, પણ તેમાં મોટો સવાલ એ ઊભો રહ્યો કે તમામ ૧૬ મૂળભૂત કણોનું દળ ક્યાંથી આવ્યું? સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલનાં સમીકરણો પ્રમાણે  તમામ મૂળભૂત કણો પેદા થયા ત્યારે તો દળ વગરના હતા અને પ્રકાશની ઝડપે ગતિ કરતા હતા.

દળની ગૂંચ ઉકેલવા માટે પીટર હિગ્સ સહિતના છ વિજ્ઞાનીઓએ એવા એક ક્ષેત્ર (ફિલ્ડ)ની કલ્પના કરી, જેમાં રગદોળાવાને કે ખૂંપવાને કારણે કણોની ઝડપ ઓછી થઇ અને તેમણે ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં દળ મેળવ્યું. આ સંશોધન સહિયારું હોવા છતાં, એ ક્ષેત્ર ‘હિગ્સ ફિલ્ડ’ તરીકે ઓળખાયું અને ‘ફોર્સ કેરીઅર’ એવા તેના મૂળભૂત ઘટકો હિગ્સ બોસોન પાર્ટિકલ કહેવાયા.

આમ, હિગ્સ પાર્ટિકલ એ ૧૬ મૂળભૂત કણની યાદીમાં ૧૭મો કણ નથી, પણ એ બાકીના મૂળભૂત કણોને દળ આપનાર હિગ્સ ફિલ્ડનો ઘટક કણ છે. જીનીવાના લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડરમાં પ્રોટોનની જોરદાર ટક્કરના પરિણામે હિગ્સ બોસોન જેવા કણનો અણસાર વર્તાયો છે. સંશોધકો પૂરતા અભ્યાસ પછી તેના અસ્તિત્ત્વનું પાકું પ્રમાણપત્ર ફાડી આપે, એ સાથે જ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ માટે ખૂટતી છેલ્લી પ્રેક્ટિકલ સાબિતી મળી જશે.

એવું થયા પછી પણ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનું કામ ઘટવાનું નથી.  બ્રહ્માંડનો દૃશ્ય પદાર્થ માંડ ૪ ટકા છે. બાકીનું ૯૬ ટકા બ્રહ્માંડ અદૃશ્ય એવી ડાર્ક એનર્જીનું બનેલું છે. આ ડાર્ક એનર્જી શાની બનેલી છે એની કશી વાત સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલમાં આવતી નથી. સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલનાં સમીકરણોમાંથી ગુરૂત્વાકર્ષણ પણ બાકાત છે. અરે, હિગ્સ ફિલ્ડને લગતા ખુલાસા પણ હજી મેળવવાના રહેશે. હિગ્સ ફિલ્ડ એક જ છે કે જુદાં જુદાં? બધા મૂળભૂત કણોએ એક જ હિગ્સ ફિલ્ડમાંથી જુદું જુદું દળ મેળવ્યું છે કે એક જ ફિલ્ડમાંથી? અત્યારને જેમને મૂળભૂત કણો ધારી લેવાયા છે તેમાંથી કોઇનું લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડર જેવા શક્તિશાળી પાર્ટિકલ એક્સલરેટરની મદદથી વિભાજન શક્ય બનશે?

હિગ્સ બોસોનનો અણસાર મળ્યા પછી શ્રદ્ધાળુઓ ભલે ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ને લગતી અટકળોના પતંગ ઉડાડતા રહે, સંશોધકો માટે હવે નવેસરથી કમર કસીને કામે ચડવાનો સમય છે.

Tuesday, July 10, 2012

‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ : હલ્લાગુલ્લા અને હકીકત


જુલાઇ ૪,૨૦૧૨. યુરોપીઅન ઓર્ગેનાઇઝેશન ફોર ન્યુક્લીઅર રીસર્ચ (યુરોપીઅન ટૂંકાક્ષરીઃ ‘સર્ન’) દ્વારા હિગ્સ બોસોન/ Higgs Boson જેવા પાર્ટિકલનો અણસાર મળ્યાની જાહેરાત થઇ. એ સાથે જ ઉત્તેજનાભર્યો માહોલ સર્જાયો. હિગ્સ બોસોનની કલ્પના સાથે સંકળાયેલા ૮૩ વર્ષના બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી પીટર હિગ્સ સહિત દુનિયાભરના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ રોમાંચિત બન્યા.
હિગ્સ બોસોનની જાહેરાત પછી પીટર હિગ્સ/Peter Higgs (right)
બ્રહ્માંડ શાનું બનેલું છે- તેના મૂળ ઘટકો-કણો કયા છે, તેનો ખ્યાલ આપતા ‘સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ’માં ૧૬માંથી ૧૫ કણોની હયાતી પુરવાર થઇ ચૂકી હતી. છેલ્લે ૧૯૯૫માં અમેરિકાના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ ટોપ ક્વાર્કનું અસ્તિત્ત્વ પણ પુરવાર કરી દીઘું હતું. બસ, એક હિગ્સ-બોસોનનું અસ્તિત્ત્વ હજુ સુધી થિયરી પૂરતું સીમિત હતું. 

બ્રહ્માંડના સર્જન માટે કારણભૂત એવા બિગ બેન્ગ પછી તરતની ઘડીઓમાં હિગ્સ-બોસોનનું મહત્ત્વ જોતાં, આમજનતામાં પ્રચારપ્રસાર માટે તેને નામ અપાયું :‘ગૉડ પાર્ટિકલ’. આ નામથી લોકોને તેનું મહત્ત્વ સમજાવવાની જરૂર ન રહે એ ખરું, પણ એ નામ ધરાર ગેરરસ્તે દોરનારું હતું. તેના પાપે શુદ્ધ વિજ્ઞાનની ભગવાન સાથે ભૂલભરેલી ભેળસેળ થતી હતી. તેથી ઘણાખરા વિજ્ઞાનીઓ હિગ્સ બોસોનને ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ તરીકે ઓળખવા રાજી નથી.

હિગ્સ-બોસોનના અસ્તિત્ત્વ અંગેની જાહેરાત પછી પણ  ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ અને ‘ગૉડ’ વચ્ચેનો ગોટાળો ચાલુ રહ્યો છે. ઘણાં લખાણોમાં ‘ગૉડ પાર્ટિકલ’ને ઇશ્વરીય કે દૈવી તત્ત્વ ગણાવીને, તેના અસ્તિત્ત્વથી ‘માણસે ભગવાન સાથે સંકળાયેલું દૈવી તત્ત્વ શોધી કાઢ્‌યું’ અથવા ‘માણસ ભગવાનની શોધમાં સાવ નજીક પહોંચી ગયો’- એવાં ભૂલભરેલાં અર્થઘટન થયાં. એ સિવાય બીજી ઘણી ગૂંચો સર્જાઇ છે. તેના તાણાવાણા છૂટા પાડીને, હિગ્સ બોસોનનો આખો મામલો, બને એટલા સરળ શબ્દોમાં સમજવાની કોશિશ કરીએ.

હિગ્સ-બોસોનનો મહિમા

ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના અનુમાન પ્રમાણે, ૧૩.૭ અબજ વર્ષ પહેલાં એક બિગ બેન્ગ એટલે કે મહાવિસ્ફોટ થયો. તેમાંથી દળ (માસ) વગરના કણો અને રેડિએશન (વિકિરણ) સ્વરૂપે એનર્જી (ઊર્જા) પેદા થયાં.

પણ એક મિનીટ. જે દળ વગરના હોય તેમને કણ કેવી રીતે કહેવાય? તેનો જવાબ છેઃ ‘કણ’ વિશેની સામાન્ય સમજણ કરતાં ભૌતિકશાસ્ત્રનો ખ્યાલ સાવ અલગ છે. કણની વર્તણૂંક અને બ્રહ્માંડમાં તેમની ભૂમિકા સમજાવતાં સમીકરણોમાં કણોને દળવિહીન- માસલેસ ગણવામાં આવ્યા છે.

કણો દળ ધરાવે છે એવું ધારવામાં આવે તેની સાથે જ, બ્રહ્માંડની રચના સમજાવતાં - અને અત્યાર લગી સાચાં નીવડેલાં- સમીકરણ ખોટાં પુરવાર થાય. માટે, એવો રસ્તો કાઢવો પડે કે જેથી સાપ ન મરે અને લાઠી ન તૂટે. કણોની મૂળભૂત પ્રકૃતિ દળવિહીન રહે, છતાં વાસ્તવિક દુનિયામાં જોવા મળતા કણના દળનો ખુલાસો આપી શકાય.


આ હેતુ માટે ‘હિગ્સ ફિલ્ડ’ની કલ્પના કરવામાં આવીઃ બિગ બેન્ગ પછી પેદા થયેલા દળ વગરના કણ અદૃશ્ય રગડા જેવા ‘હિગ્સ ફિલ્ડ’માં આવ્યા. તેમને ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં ‘રગડો’ ચોંટ્યો, એટલે તે દળ ધરાવતા થયા અને તેમની ઝડપમાં ઘટાડો થયો.  ક્વાર્ક અને ઇલેક્ટ્રોન જેવા બધા કણોને રગડો એકસરખો ચોંટ્યો નહીં. એટલે તેમનું દળ જુદું જુદું હોય છે. પ્રકાશના મૂળભૂત ઘટક એવા ફોટોન કણો દળવિહીન હોય છે. તેનો અર્થ એ થયો કે હિગ્સ ફિલ્ડમાંથી તે પાણીમાં માછલું તરી નીકળે એમ પસાર થઇ ગયા. હિગ્સ ફિલ્ડનો રગડો તેમને ચોંટ્યો નહીં. એટલે તેમની પ્રકાશઝડપ જળવાઇ રહી. 


કણોના દળની સમસ્યાનો નીવેડો તો જાણે હિગ્સ ફિલ્ડની કલ્પનાથી આવી ગયો, પણ હિગ્સ ફિલ્ડ પોતે શાનું બનેલું હોય? બ્રહ્માંડનાં ચાર મૂળભૂત પરિબળોમાંથી ગુરૂત્વાકર્ષણને બાદ કરતાં બાકીનાં ત્રણ- ઇલેક્ટ્રો મેગ્નેટિઝમ/ વિદ્યુત ચુંબકત્વ, વીક ફોર્સ અને સ્ટ્રોંગ ફોર્સ વર્તે છે આખા ક્ષેત્ર/ફિલ્ડની જેમ, પણ તે મૂળભૂત રીતે કણોના બનેલા હોય છે.

બરફગોળો બરફની અસંખ્ય કરચોનો બનેલો હોય છે. છતાં, તેનું અસ્તિત્ત્વ અને તેની અસર આખા બરફગોળા તરીકે નથી હોતાં? એવી જ રીતે, બધા કણોને દળ આપનાર હિગ્સ ફિલ્ડની અસર ભલે આખા રગડા તરીકે થતી હોય, પણ એ રગડો અનેક મૂળભૂત કણોનો બનેલો હોવો જોઇએ.

પરમાણુથી નાના- સબએટમિક- કણો તેમના ગુણધર્મોના આધારે ફર્મિઓન અને બોસોન એમ બે ભાગમાં વહેંચાયેલા છે. તેમાંથી હિગ્સ ફિલ્ડના કણ ‘બોસોન’ પ્રકારના હોવાથી, તે હિગ્સ બોસોન તરીકે ઓળખાયા. આગળ જણાવ્યું તેમ, ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ પ્રમાણે, હિગ્સ ફિલ્ડ દળ વગરના કણોને દળ બક્ષે છે. એ હિસાબે હિગ્સ ફિલ્ડના ઘટકકણ એવા હિગ્સ બોસોન પોતે બાકીના બધા જાણીતા કણો કરતાં ઘણા વધારે દમદાર- દળદાર હોવા જોઇએ.એવું ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનું ગણતરીપૂર્વકનું અનુમાન હતું.

કલ્પનાને સાચી પાડતો પ્રયોગ

અત્યાર લગી ઓઝલ રહેલા હિગ્સ બોસોનની ભાળ શી રીતે મેળવવી? એ માટે બિગ બેન્ગ જેવા સંજોગો સર્જવા પડે. આ હેતુથી જીનીવા (સ્વિત્ઝર્લેન્ડ)માં લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડર ઊભું કરવામાં આવ્યું. તેની ૨૭ કિલોમીટર લાંબી ટનલમાં પ્રકાશની ગતિથી થોડીક જ ઓછી ગતિ ધરાવતા પ્રોટોન વચ્ચે અનેક ટક્કરો થઇ. બિગ બેન્ગ નહીં, સ્મોલ બેન્ગ હી સહી.

ટક્કરો નાના પાયે થવા છતાં, પરિસ્થિતિ અને પરિબળો બિગ બેન્ગ સાથે સામ્ય ધરાવતાં હોવાથી, આ ટક્કરમાંથી પણ ઉર્જા અને કણો છૂટાં પડવાં જોઇએ. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના અનુમાન પ્રમાણે, હિગ્સ ફિલ્ડ રચાવું જોઇએ અને તેમાંથી દળ મેળવીને ક્વાર્ક અને ઇલેક્ટ્રોન જેવા જાણીતા કણો ઉપરાંત બનવા જોઇએ.

હિગ્સ ફિલ્ડ એટલે હિગ્સ બોસોન કણોનો સમુહ, પણ તેમની મુશ્કેલી એ છે કે તેમનું અસ્તિત્ત્વ કલ્પી પણ ન શકાય એટલા ઓછા સમય માટે હોય છે. એ ગણતરીમાં ‘પલ-દો પલ’ તો યુગ જેવડાં લાગે. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના મતે, હિગ્સ બોસોન પેદા થાય તો પણ તે માંડ એક ઝેપ્ટોસેકન્ડ ટકે.

હવે આ ઝેપ્ટો સેકન્ડ એટલે શું? જવાબ છેઃ (મન મજબૂત કરીને વાંચજો) એક સેકન્ડના એક અબજમા ભાગનો એક અબજમો ભાગ અને તેનો પણ એક હજારમો ભાગ. આટલા સમય માટે પેદા થતા હિગ્સ બોસોનને ઝડપવો એટલે વીજળીના ઝબકારે મોતી પરોવવા કરતાં ઘણું વધારે કપરું કામ. વળી, હિગ્સ બોસોન કહેવાય ભલે પાર્ટિકલ, પણ તેનું અસ્તિત્ત્વ કંઇ નરી આંખે જોવાનું ન હોય. તેનું અસ્તિત્ત્વ ફક્ત વઘુ પડતા દળથી ઓળખવાનું હોય.

લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડરમાં ટક્કર થાય ત્યારે સેકંડની લાખો તસવીરો લેવાતી હોય.  દર સેકન્ડે ૩૦ લાખ ડીવીડી ભરાય એટલો ડેટા પેદા થતો હોય, જેનું ૩૪ દેશોનાં ૧૦ હજાર કમ્પ્યુટર પર પૃથક્કરણ થાય. ૧૦ હજાર ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એ પરિણામોનો અભ્યાસ કરે. આ રીતે થતી પરિણામોની ચકાસણીમાં બે જુદી જુદી સંશોધક ટુકડીઓને અલગ અલગ રીતે, ૧૨૫ અબજ ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ જેટલું જંગી દળ ધરાવતા, પરમાણુથી પણ નાના કણની એંધાણી મળી.

બ્રહ્માંડના બધા મૂળભૂત કણો વિશે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ જાણતા હતા, પણ તેમાંથી એકેયનું દળ આટલું ન હતું. બીજી તરફ, હિગ્સ સહિતના ઘણા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ જે હિગ્સ ફિલ્ડની કલ્પના કરી હતી, તેના ઘટકો આટલા દળદાર હતા. લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડરમાંથી મળેલાં પરિણામનો એ કલ્પના સાથે મેળ ખાધો. એટલે પૂરતી ચકાસણી કર્યા પછી, સલામતીપૂર્વક એવી જાહેરાત કરવામાં આવી કે પ્રોટોનની ટક્કરમાં તેમને પ્રચંડ દળ ધરાવતો નવો કણ લાઘ્યો છે, જે હિગ્સ બોસોન જેવો હોવાની સંભાવના છે.

આટલા વર્ણન પરથી એ સ્પષ્ટ છે કે હિગ્સ બોસોનની આખી વાતમાં કશું દૈવી કે ઇશ્વરીય નથી. બઘું સદંતર ભૌતિક અને વૈજ્ઞાનિક છે.

હવે શું ?

ભૌતિકશાસ્ત્રનું વર્ષ ૨૦૦૪ માટેનું નોબેલ પારિતોષિક મેળવનાર ડેવિડ ગ્રોસે કહ્યું છે તેમ, ‘અત્યારે હાથ લાગેલો જણાતો કણ હિગ્સ બોસોન નહીં, પણ હિગ્સ કણ છે- ઇટ્‌સ નોટ ધ હિગ્સ બોસોન બટ એ હિગ્સ.’ આ કણ બોસોનની વ્યાખ્યા પ્રમાણેનાં લક્ષણો ધરાવે છે કે કેમ તેની પૂરી ચકાસણી હજુ થશે.

હિગ્સ બોસોનના અસ્તિત્ત્વની પાકી ખાતરી થઇ જાય, તો સૃષ્ટિના મૂળભૂત ઘટકકણો/ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ વિશેની યાદી સંપૂર્ણ બને છે અથવા એમ કહી શકાય કે, અત્યાર સુધીની જેટલા ઘટકોની કલ્પના કરવામાં આવી હતી એ સૌનું અસ્તિત્ત્વ પુરવાર થાય છે. પરંતુ લાર્જ હેડ્રન કોલાઇડરમાં થતી ટક્કરોમાંથી બીજા, અજાણ્યા કણો મળી આવવાની શક્યતા પણ ઊભી રહે છે. એ સિવાય ઘણા સવાલ પણ ઊભા થાય. જેમ કે, ૧૨૫ અબજ ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટનું દળ ધરાવતો અને અત્યારે ‘હિગ્સ બોસોન’ માની લેવાયેલો કણ તે હિગ્સ બોસોનનો એકમાત્ર પ્રકાર છે કે તેના બીજા વઘુ-ઓછું દળ ધરાવતા પ્રકારો પણ છે? એકથી વધારે પ્રકારના હિગ્સ બોસોન હોય તો તેમના વિઘટનનાં પરિણામ જુદાં જુદાં આવે છે? એવી જિજ્ઞાસા શમાવવા માટે, વઘુ પ્રયોગો અને પરિણામોનાં વઘુ પૃથક્કરણોની રાહ જોવી પડશે. હિગ્સ બોસોન તરીકે મનાયેલા કણનું અસ્તિત્ત્વ સાબીત થયા પછી, તેનાં લક્ષણો અને ગુણધર્મોની ચકાસણીનું તથા તે બીજા કણો સાથે કેવી રીતે વર્તે છે, તે જાણવાનું કામ વર્ષો સુધી ચાલશે.

ભૌતિકશાસ્ત્રની ઘણી શોધોની જેમ હિગ્સ બોસોનના અસ્તિત્ત્વનું પ્રમાણ અત્યારે સામાન્ય માણસને કશા કામમાં આવે એવું જણાતું નથી. પરંતુ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અને તેનો વિસ્તાર જાણવાની અદમ્ય જિજ્ઞાસા મનુષ્યને બીજાં પ્રાણીઓથી જુદો પાડતું મહત્ત્વનું લક્ષણ છે. એ સફરમાં જ્ઞાનની સાથે આડપેદાશ તરીકે ભૌતિક સુખસગવડની ચીજો નીપજી આવતી હોય છે. એક સદી પહેલાં,ઇ.સ. ૧૮૯૭માં ઇલેક્ટ્રોનનું અસ્તિત્ત્વ પુરવાર થયું ત્યારે લોકોને ભાગ્યે જ અંદાજ હશે કે તે વીજળી જેવી માનવજીવનમાં મહત્ત્વનો ફેરફાર આણનારી શોધ માટે કારણભૂત બનશે. એવી જ રીતે, હિગ્સ બોસોનની ભાળ મેળવવા નિમિત્તે થતા પ્રયોગોના આડફાયદા અત્યારે દેખાતા નથી, પણ ભવિષ્યમાં એ નહીં જ મળે એવું શી રીતે કહેવાય?

પણ ત્યાં સુધી ‘હિગ્સ બોસોન’ને તેના બગડેલા નામ (‘ગૉડ પાર્ટિકલ’)ને બદલે સાચા નામે ઓળખવાની ટેવ પાડી લેવામાં કશું ખોટું નથી.