நியூட்ரினோ விளையாட்டு – மெய்நிகர் செயலி (virtual reality app)


ஜல்லிக்கட்டு விளையாட்டை விடியோ கேம்ஸ் வடிவத்தில் ஆட சொன்ன போதே நியூட்ரினோ ஆராய்ச்சியை விர்ச்சுவல் ரியாலிட்டியில் செய்து கொள்ளச் சொன்னோம். நாம் அடித்த மணி கவர்மெண்ட் காதில் விழாத போதும் சில விஞ்ஞானிகள் ஒரு விதத்தில் இதை மெய்ப்பித்துக் காட்டியிருக்கிறார்கள். VENu (Virtual Environment for Neutrinos) என்ற செல்பேசி செயலியை உருவாக்கி, அதனைக் கொண்டு அமெரிக்காவின் ஃபெர்மிலேபில் உள்ள மைக்ரோபூன் (MicroBooNE) நியூட்ரினோ ஆய்வகத்தின் தரவுகளைக் குப்பனும் சுப்பனும் காண வழி செய்துள்ளனர்.

முப்பரிமாணத்தில் மெய்நிகர் மற்றும் மிகுமெய் (augmented reality) இயல்புகளைக் கொண்ட இந்த செயலியை முற்றிலும் இலவசமாக உங்கள் திறன்பேசியில் பதிவிறக்கிப் பயன்படுத்தலாம். VR viewer எனப்படும் மெய்நிகர் காட்டி ஒன்றை வாங்கித் தலையில் மாட்டிக் கொண்டு நியூட்ரினோ உலகத்தில் ஆழ்ந்து உலவலாம். இந்த செயலியில் உள்ள ‘விளையாட்டு’ அம்சங்களைக் கொண்டு  நியூட்ரினோ தடங்களைத் துப்புத் துலக்கி புதிய நியூட்ரினோக்களை நீங்களும் கண்டு பிடிக்கலாம். அது சரி, நியூட்ரினோங்கிறது யாரு என்று கேட்பவர்கள் அதன் அடிப்படை இயல்புகள், ஆனா ஆவன்னா எல்லாவற்றையும் கற்கவும் ஆவன செய்துள்ளனர். Pokemon-களைத் தேடுவதைப் போல் இதுவும் சுவாரசியமாக இருக்கக் கூடும்.

நியூட்ரினோ ஆய்வும் நமது தலையெழுத்தும்


தண்ணீர் வருகிறதோ இல்லையோ, தமிழ் நாட்டுக்குப் பல பெரிய திட்டங்கள் வந்த வண்ணம் உள்ளன. சேது சமுத்திரம், கூடங்குளம், டெல்டா பகுதி மீத்தேன் எடுப்பு, இப்போது இந்த நியூட்ரினோ ஆய்வகம் என்று வடக்கில் பல பெரிய மனிதர்கள் எடுக்கும் முடிவுகள் நமக்கு பெரும்பாலும் பாதகமாகவே உள்ளன.

சினிமா பிரபலங்கள் நிதி திரட்ட கிரிக்கெட் ஆடுவது, படமே பார்க்காதவர்கள் விமர்சனம் எழுதுவது, ‘பீல்டிங்கா பவுலிங்கா’ என்று கேட்பவர்கள் கிரிக்கெட் தேர்வுக் குழுவில் இருப்பது, கொலை வழக்கில் இருப்பவர்கள் சட்டம் இயற்றுவது, இது போல இன்னும் பல தொடர்பிலிகள் நமக்கு வாடிக்கையாகிவிட்டது. அதனால் செழிப்பான விவசாய நிலத்தில் குழிகள் பறித்து வாயுக்கள் எடுப்பது, காடுகளை அழித்து கட்டிடங்கள் அடுக்குவது என்பன எல்லாம் ஒரு பொருட்டே அல்ல.

முடிவுரைக்கு முந்திக் கொள்வதற்குள் இந்த நியூட்ரினோ ஆய்வகம் பற்றி சில விவரங்களைப் பார்ப்போம்.

  • மற்ற ஆய்வகங்களைப் போலன்றி இதன் பெரும் பகுதி நிலத்தின் அடியில் அமையும்.
  • ஏன் நிலத்தடியில்? நியூட்ரினோக்களை ஆராய நிலத்தின் மேற்புறம் சரிவராது. காரணம் வெளியில் இருக்கும் இயற்கையான மற்றும் சுற்றுப்புற பொருட்களில் இருந்து வரும் கதிர்வீச்சு. ஒரு முனிவரின் தவம் போல இந்த ஆய்வுக் கருவிகளுக்கு யாருமற்ற, எதுவுமற்ற ஒரு வெறுமை தேவைப் படுகிறது.
  • ஏன் தேனியில்? புவியைச் சூழ்ந்துள்ள காந்தக் கோடுகளின் மையம் (magnetic equator) இந்தியாவின் இந்தப் பகுதியையும் கடக்கிறது. இந்த அமைப்பு அணுத் துகள் ஆய்விற்கு உகந்தது.
  • வட இந்தியாவில் இருக்கும் பாறைகளைக் காட்டிலும் Indian Shield எனப்படும் தென்னிந்தியப் பாறைகள் புவியியல் ரீதியாக மிகப் பழையதும் திடமானதும் ஆகும் (குறிப்பாக மேற்குத் தொடர்ச்சி மலைகள்).
  • 26.5 ஹெக்டேர் நிலம் இத்திட்டத்துக்காக கையகப் படுத்தப் பட்டுள்ளது.
  • இந்தியாவின் பல்வேறு இடங்களிலுள்ள 26 ஆய்வு நிறுவனங்களின் 1௦௦ ஆய்வாளர்கள் இதில் ஈடுபடுகின்றனர்.
\includegraphics[height=12.0cm]{bwhland2_mod.eps}

மத்திய அரசால் அங்கீகரிக்கப் பட்டுள்ள நியூட்ரினோ ஆய்வகத்தின் வரைபட மாதிரி. (மூலம்: http://www.ino.tifr.res.in)

சரி. இந்த ஆராய்ச்சியால் என்ன கிடைக்கப் போகிறது? தெரியாது. ஓரிரு நியூட்ரினோக்களின் பயணத்தைப் பதிவு செய்வதே குதிரைக் கொம்பு. இதற்காக ஜப்பானின் கமியோகா மலையினடியில் நிறுவப்பட்டுள்ள Super Kamiokande ஆய்வகம், கனடாவின் Sudbury ஆய்வகம் (இப்போது ஆய்வுகள் நடைபெறுவதில்லை) மற்றும் அமெரிக்கா, ரஷ்யா போன்ற நாடுகளின் சில ஆய்வகங்களும் அண்டார்டிகாவில் ஒருசில ஆய்வகங்களும் உள்ளன. இவை எல்லாமே அந்த நாடுகள் இப்போது இருப்பதை விட செல்வாக்குடன் இருக்கும் போது நிறுவப் பட்டவை.

1500 கோடி பணத்தை நாம் நிச்சயம் வேறு வழிகளில் செலவழிக்கலாம்.

இங்கே குடிக்க நல்ல நீர் எல்லோருக்கும் கிடைப்பதில்லை.  குப்பைகள் சரியாகத் தரம் பிரிக்கப்பட்டு அகற்றப் படுவதில்லை. தடையற்ற மின்சாரம்? தரமான மருத்துவ வசதிகள் எல்லோருக்கும் கிடைக்கிறதா? அடிப்படை வசதிகள் கூட அனைவருக்கும் தர முடியவில்லை. மனிதவள வளர்சிக் குறியீட்டில் 135-வது இடத்தில இருந்து மீண்டு வர எதாவது உருப்படியான திட்டம் தீட்டலாம்.

தமிழ் நாட்டுக்கு நல்லது செய்ய வேண்டுமானால் சூரிய ஆற்றல் கொண்டு மின்சாரம் தயாரிக்கத் திட்டமிடலாம். காற்றாலைகளை இன்னும் ஆற்றல் மிக்கவையாக மாற்றலாம். மது விற்றுத் தான் மாநிலத்தை நிர்வகிக்க முடியும் என்ற நிலையை மாற்ற முயலலாம்.

அறிவியலுக்குத் தான் இந்த பணம் என்றால் வேறு பல ஆய்வுகளுக்கு இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

  • சீனாவுக்கு அடுத்தபடியாக அதிக தொலை பேசிகள் பயன்படுத்தும் நாடு நமது. எத்தனை இந்திய நிறுவனங்கள் தகவல் தொடர்பு கருவிகளை உள்நாட்டிலேயே தயாரிக்கின்றன?
  • எத்தனையோ ஆய்வகங்கள் இருந்தும் Microproccessor செய்யும் தொழில் நுட்பத்தைக் கூட நாம் இன்னும் எட்டவில்லை. அதற்கு இந்தப் பணத்தை செலவழிக்கலாம்.
  • மின்கலங்கள் மற்றும் புதிய மின் உற்பத்தி இயந்திரங்கள் பற்றிய ஆய்வுகளுக்குக்ப் பயன்படுத்தலாம்.
  • கடல் நீரை குடிநீராக்கும் ஆய்வுகள் செய்யலாம்.
  • குடிநீர் சுத்திகரிப்பு, சுற்றுசூழல் பாதுகாப்பு என்று எத்தனையோ செய்யலாம்.

இதனால் உள்ளூர் மக்களுக்கு என்ன கிடைக்கப் போகிறது? காவலாளி வேலை கூட வேறு மாநிலத்தவருக்குத் தான். சிங்காரா, மசினகுடி பகுதிகளில் நிறுவப்பட இருந்த இத்திட்டம் அங்கு உள்ள (பெரும்பாலும் அண்டை மாநிலத்தவர்) சமூக, சுற்றுசூழல்  ஆர்வலர்களின் எதிர்ப்பால் இப்போது தேனிக்கு மாற்றப் பட்டுள்ளது. நிலத்தைத் தோண்டுதல், சுரங்கப் பாதை அமைத்தல், இதற்காக வெடி வைத்து பாறைகளைத் தகர்த்தல், என்று பெரும் கட்டுமானப் பணிகள் இந்த மலைப் பகுதியை என்னவெல்லாம் செய்யும் என்பதற்கு எந்த முன் மாதிரியும் கிடையாது.

அணு உலை விபத்து போல் மாபெரும் சேதம் விளையா விட்டாலும் நீர்மின் நிலையங்கள் அமைக்க நாம் செய்துள்ள பணிகளைப் பார்க்கும்போது நிச்சயம் இதனால் சுற்றுப்புறங்களின் தன்மை மாறிடும் என்று தெரிகிறது. பாரம்பரியமாகவே கட்டுமானக் கழிவுகளை அகற்றுவதில் நாம் வீணர்களே. சொந்த வீடு கட்டவே சாலையில் மணலையும் செங்கல்லையும் பரப்பி வைத்து சுவர்களுக்குப் பாய்ச்சிய நீரைத் தெருவில் விடுபவர்கள் நாம். மூன்றரை ஆண்டுகள் மலையைக் குடைந்து ஏற்படுத்தப் போகும் சுரங்கதிற்காக தினமும் குறைந்தது ஒரு வெடியாவது வைத்துப் பாறைகளைத் தகர்ப்பார்கள். அதை சுற்றுப்புற மக்கள் தினமும் தீபாவளியாகக் கொண்டாடலாம்.

ஒரு வேளை இந்த ஆய்வுகள் வெற்றி பெற்று யாருக்கேனும் நோபெல் பரிசு கூட கிடைக்கலாம். அதற்காக நாம் கொடுக்கும் விலை? இந்தப் பகுதிக்கென்று இருக்கும் தனித்தன்மையான செடிகொடிகள், உயிரினங்கள், நிலத் தன்மைகள் எல்லாம் மாறக் கூடும். நீர்நிலைகள் மாசுபடக் கூடும்.

நமக்கு மட்டும் ஏன் இதெல்லாம் நிகழ்கிறது என்கிறீர்களா? எல்லாம் தமிழ்நாட்டின் தலையெழுத்து  என்று இருக்க வேண்டியது தான். ஒருவேளை தலையெழுத்தை நம்மால் மாற்றவும் முடியலாம்.

பின் குறிப்பு: நியூட்ரினோ குறித்த தற்போதைய ஆய்வுகள் பற்றிய மேலதிகத் தகவல்களுக்கு முனைவர் ஜெயபாரதன் அவர்கள் எழுதியிருக்கும் அருமையான பதிவு இங்கே.

ஒளிவேகமும் சில முந்திரிக் கொட்டை நியூட்ரினோக்களும்


பிரபஞ்சத்தில் ஒளிக்கென்று ஒரு வேக வரம்பு இருக்கிறது. அது வினாடிக்கு மூன்று லட்சம் கிலோமீட்டர் என்பதாகும். இதனினும் வேகமாகப் பயணிக்க எந்தப் பயலுக்கும் (அலையானாலும் சரி, துகளானாலும் சரி) அனுமதியில்லை. அவ்வாறு இந்த வரம்பை மீறினால் என்னவாகும்?

சின்ன வயசில் எல்லோருக்கும் புரிய வேண்டும் என்பதற்காக ஐன்ஸ்டீனின் நிறை-ஆற்றல சமன்பாட்டை

E=mc2

என்று எழுதிக் காட்டினார்கள்.

ஆனால் முழு சமன்பாடு இதுதான்:

இந்த சமன்பாட்டைப் பார்த்து பயந்து விடாதீர்கள். இதில் ‘m’ என்பது நிறை, ‘v’ என்பது நாம் எடுத்துக்கொள்ளும் பொருளின் வேகம். ‘c’ என்பது ஒளியின் வேகம். யாராவது ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கிறார்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம். அவர்களின் கதி என்னவாகும்? மேற்படி சமன்பாட்டில் அவர்களின் வேகம் ‘c’க்கு நிகராகி விட்டதால் ‘v/c’ -இன் பதிப்பு 1 என்றாகிவிடும். அதனால் என்ன என்கிறீர்களா? நமது சமன்பாடு இப்போது

என்றாகிவிடும். சுழியத்தால் எந்த என்னை வகுத்தாலும் கிடைப்பது முடிவிலி (infinity) என்று நமக்கு அடித்துச் சொல்லிக் கொடுத்திருக்கிறார்கள் அல்லவா?

அப்படியானால் இந்த ஒளிவேக பயணியின் ஆற்றல் கணக்கிடமுடியாத படி முடிவிலியாக மாறிடும். இது இயற்கைக்குப் புறம்பானது. இதனால் தான் விரலுக்கேற்ற வீக்கமும் நிறைக்கேற்ற வேகமும் தேவை என்றார்கள்.

இவ்வாறு நாம் பேசிக்கொண்டிருக்கும் போதே சுவிசர்லாந்தில் புறப்பட்ட சில நியூட்ரினோக்கள்1 குறித்த நேரத்தை விட 60 நானோ வினாடிகள் சீக்கிரமாகவே இத்தாலியை2 வந்தடைந்தன. இப்படி அவை வர இரண்டு காரணங்கள் தான் இருக்க வேண்டும்.

  1. இந்த நியூட்ரினோக்கள் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிக வேகத்தில் பயணித்திருக்க வேண்டும்.
  2. இந்த சோதனையில் ஏதோ குளறுபடி (இயந்திரதிலோ அல்லது கணக்கீட்டிலோ) இருந்திருக்க வேண்டும்.

இரண்டாம் காரணத்தை உறுதிசெய்ய, அல்லது நிராகரிக்க இரண்டாம் முறையாக சோதனை செய்து பார்த்திருக்கிறார்கள். அதிலும் இந்த நியூட்ரினோக்கள் முண்டியடித்துக் கொண்டு ஒளியினும் வேகமாக வந்தடைந்தன. சரி, இதனால் என்ன குடியா முழுகிவிடும்? இல்லை அரிசி விலைதான் குறையப் போகிறதா? இல்லை.

இயற்பியலாளர்கள் இதுவரை ஒளிவேகமே பிரபஞ்சத்தில் மிகுவேகம்; அதுவே பிரபஞ்ச சாலையில் வேக வரம்பு என்ற அடிப்படையில் கோட்பாடுகளையும் சமன்பாடுகளையும் உருவாக்கி வந்திருக்கின்றனர். இப்போது ஒளியை விட அதிக வேகத்தில் பயணிக்க இயலும் என்றால் இந்த சமன்பாடுகளும் கோட்பாடுகளும் அடிபட்டுப் போகும்.

அரசு ஊழியர்களுக்கு அரியர்ஸ் தருவது போல, தேர்வில் நான் பிழையாக எழுதிய சமன்பாடுகளுக்கு இப்போது முழு மதிப்பெண்கள் தருவார்களா? பேராசை தான்.

சில ‘தெரிந்தால் நலம்’ தகவல்கள்:

1. நியூட்ரினோ என்பது ஒருவகை அடிப்படை துகள். மிகக் குறைந்த நிறை கொண்டது. எதனுடனும் வினைபுரியாது; ஆதலால் எளிதில் இதனை உணரவோ (detect செய்யவோ) ஆராயவோ முடிவதில்லை.
2. OPERA என்ற ஆய்வில் CERN ஆய்வுக்கூடத்தில் ப்ரோட்டோன்களை தலைதெறிக்க ஓடி ஒன்றுடன் ஒன்று மோதச் செய்து, அவற்றை ஆயிரம் மீட்டர் நீள சுரங்கப்பாதை வழியாக ஓடவிடுகிறார்கள். வழியில் இவை நியூட்ரினோக்களாக மாறி, கடும் பாறைகளில் கூட சிக்காமல், 732 கிலோமீட்டர்களை அனாயசமாகக் கடந்து, இத்தாலியில் உள்ள கிரான் சாசோ (Gran Sasso) ஆய்வகத்தில் உள்ள டிடெக்டர்களை வந்தடைகின்றன.