२०१२ साली स्वित्झर्लंडमधील एका संशोधन संस्थेने दोन अणूंची टक्कर घडवून आणली आणि या अणूंना वस्तुमान बहाल करणाऱ्या कणाचा शोध लावला. याला काही जणांनी काहीसे वादग्रस्त ठरलेले ‘देव कण’ (गॉड पार्टिकल) असे नाव दिले असले, तरी ‘हिग्ज बोसॉन’ असे या कणाचे वैज्ञानिक नाव आहे. या कणाला नाव मिळाले, ते ५० वर्षांपूर्वी गणिताच्या मदतीचे त्याचा सिद्धान्त मांडणारे भौतिकशास्त्रज्ञ पीटर हिग्ज यांच्यामुळे… हिग्ज यांचे नुकतेच ९४व्या वर्षी निधन झाले. यानिमित्त त्यांनी मांडलेला सिद्धान्त, त्याचे प्रात्यक्षिक आणि या शोधाचे महत्त्व याविषयी घेतलेला हा आढावा…
हजारपेक्षा जास्त प्रीमियम लेखांचा आस्वाद घ्या ई-पेपर अर्काइव्हचा पूर्ण अॅक्सेस कार्यक्रमांमध्ये निवडक सदस्यांना सहभागी होण्याची संधी ई-पेपर डाउनलोड करण्याची सुविधा
‘हिग्ज बोसॉन’चा सिद्धान्त काय?
१९५०-६०च्या दशकात ब्रिटनमधील एडिनबरा विद्यापीठातील प्राध्यापक पीटर हिग्ज विश्वाचा ‘बिल्डिंग ब्लॉक’ असलेल्या अणूंना वस्तुमान (मास) कशामुळे प्राप्त होते यावर संंशोधन करीत होते. विश्वाची उत्पत्ती झाली, त्यावेळी केवळ प्रकाश होता आणि त्याला वस्तुमान नव्हते. मात्र विश्वाच्या उत्पत्तीनंतर ग्रह-तारे, सजीव अथवा निर्जीव यांना प्राप्त झालेले वस्तुमान हे अणूमध्ये असलेल्या या अतिसूक्ष्म कणामुळे प्राप्त होते, असे गृहितक त्यांनी गणिताच्या साहाय्याने मांडले. त्यांनी या कणाला ‘हिग्ज बोसॉन’ असे नाव दिले. अणूंमध्ये असेलल्या इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आदी मूलभूत घटकांना ‘बोसॉन’ म्हटले जाते. विशेष म्हणजे हे नाव भारतीय संशोधक सत्येंद्रनाथ बोस यांच्यावरून दिले गेले आहे. १९२० साली सर्वात महत्त्वाच्या ‘फोटॉन’च्या वर्तनावर बोस यांनी केलेल्या मूलभूत संशोधनामुळे या कणांना त्यांचे नाव देण्यात आले. मात्र अणूच्या मूलभूत संरचनेत त्याला वस्तुमान देणारा ‘हिग्ज बोसॉन’ नसता, तर हे विश्व निर्माण होऊ शकले नसते. पीटर हिग्ज यांनी ६०च्या दशकात मांडलेला हा सिद्धान्त इतका क्लिष्ट होता, की काही वर्षे कोणत्याच विज्ञानविषयक नियतकालिकाने तो स्वीकारला नाही. अखेर १९६४ साली तो प्रसिद्ध झाला. मात्र त्यानंतर जवळजवळ अर्धे शतक तो केवळ सिद्धान्तच राहिला. २०१२ साली अखेर संशोधकांना हा कण ‘पाहता’ आला.
हेही वाचा : एलॉन मस्क यांची ‘या’ देशात होणार चौकशी? काय आहे प्रकरण?
‘हिग्ज बोसॉन’चा शोध कसा लागला?
स्वित्झर्लंडमधील ‘युरोपियन ऑर्गनायझेशन फॉर न्यूक्लिअर रीसर्च’ (सर्न) या संस्थेमध्ये एक अजस्त्र यंत्र आहे. ‘लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर’ (एलएचसी) नावाचे हे यंत्र म्हणजे जमिनीखाली असलेली तब्बल २७ किलोमीटर व्यासाची एक नळी आहे. यामध्ये चुंबकीय बलाच्या मदतीने अणू जवळजवळ प्रकाशाच्या वेगाने फिरविले जातात व त्यांची टक्कर घडवून आणली जाते. २०१२ साली या एलएचसीमध्ये अणूंच्या टकरीनंतर ‘हिग्ज बोसॉन’ सापडला. पीटर हिग्ज यांचा सिद्धान्त जवळजवळ ५० वर्षांनी सप्रमाण सिद्ध झाला होता. या शोधाची घोषणा करताना झालेल्या पत्रकार परिषदेला ‘सर्न’ने सहा वर्षांपूर्वी एडिनबरा विद्यापीठातून निवृत्त झालेल्या हिग्ज यांना खास आमंत्रित केले होते. ‘कधी कधी योग्य ठरणे चांगले असले,’ अशी प्रतिक्रिया प्रसिद्धिपराङ्मुख असलेल्या हिग्ज यांनी त्यावेळी दिली. त्यानंतर २०१३ साली त्यांना भौतिकशास्त्राचा नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला. विशेष म्हणजे, ही बातमीही त्यांना शेजाऱ्याने दिली. काहीसे लाजाळू, प्रसिद्धीपासून दूर राहणाऱ्या हिग्ज यांच्यासाठी त्यांचे संशोधन अधिक महत्त्वाचे होते. त्यांच्याकडे मोबाईल फोनही नव्हता. त्यामुळे रॉयल स्वीडिश ॲकॅडमी त्यांचे नाव घोषित करण्यापूर्वी त्यांच्यापर्यंत पोहोचूच शकली नाही.
‘देव कण’ नावावरून वाद का?
‘देव कण’ हे नाव हिग्ज यांनी अर्थातच दिलेले नाही. नोबेल पुरस्कार विजेते शास्त्रज्ञ लिऑन लिडरमन यांच्या पुस्तकाच्या आधारे माध्यमांनी हिग्ज यांच्या कणाला ‘देव कण’ असे नाव दिले होते. हा कण विश्वाला खऱ्या अर्थाने आकार मिळवून देणारा असल्यामुळे हे नाव दिले गेले असले, तरी विवेकनिष्ठ आणि विज्ञाननिष्ठ संशोधकांचा मात्र या नावाला विरोध होता. लिडरमन यांनी आपल्या पुस्तकाचे नाव ‘गॉडडॅम पार्टिकल’ असे ठेवले होते. हा कण शोधणे किती कठीण आहे, याचे काहीसे करवादलेले विवेचन त्यांनी पुस्तकात केले होते. मात्र त्यांच्या प्रकाशकाने हे नाव बदलून ‘गॉड पार्टिकल’ असे केले. त्यावेळी धर्मवाद्यांकडूनही या नावाला विरोध सहन करावा लागला होता, हे विशेष. अर्थात, १९९३ साली हे पुस्तक प्रसिद्ध झाले, तोपर्यंत हे नाव केवळ वैज्ञानिक किंवा चर्चमधील काही जाणकारांपुरतेच मर्यादित होते. २०१२ साली खरोखरच ‘हिग्ज बोसॉन’चा शोध लागल्यानंतर माध्यमांनी त्याचा उल्लेख ‘गॉड पार्टिकल’ असा केला.
हेही वाचा : २५०० वर्ष जुन्या मौर्यकालीन बौद्ध स्तूपाचे पुनरुज्जीवन; का महत्त्वाचे आहे हे स्थळ?
हे संशोधन महत्त्वाचे का?
मुळात ‘हिग्ज बोसॉन’ असतो की नसतो, हे सिद्ध करण्यासाठी ‘सर्न’च्या एलएचएसमध्ये अनेक वर्षे प्रयोग केले जात होते. अखेर हा कण असतो, तोच कोणत्याही पदार्थाला वस्तुमान प्राप्त करून देतो हे सप्रमाण सिद्ध झाल्यामुळे भौतिकशास्त्रात यापुढील मूलभूत संशोधनाची अनेक द्वारे खुली झाली आहेत. ‘सर्न’सह जगभरातील अनेक संस्थांमध्ये हिग्ज बोसॉनवर व्यापक प्रमाणात संशोधन केले जात आहे. ‘विश्वाची उत्पत्ती कशी झाली?’ आणि ‘यापुढे विश्वाचे काय होणार?’ या दोन मूलभूत प्रश्नांची उत्तरे शोधण्याच्या प्रयत्नात पीटर हिग्ज यांचा हा कण मोलाचा ठरणार आहे.
amol.paranjpe@expressindia.com
‘हिग्ज बोसॉन’चा सिद्धान्त काय?
१९५०-६०च्या दशकात ब्रिटनमधील एडिनबरा विद्यापीठातील प्राध्यापक पीटर हिग्ज विश्वाचा ‘बिल्डिंग ब्लॉक’ असलेल्या अणूंना वस्तुमान (मास) कशामुळे प्राप्त होते यावर संंशोधन करीत होते. विश्वाची उत्पत्ती झाली, त्यावेळी केवळ प्रकाश होता आणि त्याला वस्तुमान नव्हते. मात्र विश्वाच्या उत्पत्तीनंतर ग्रह-तारे, सजीव अथवा निर्जीव यांना प्राप्त झालेले वस्तुमान हे अणूमध्ये असलेल्या या अतिसूक्ष्म कणामुळे प्राप्त होते, असे गृहितक त्यांनी गणिताच्या साहाय्याने मांडले. त्यांनी या कणाला ‘हिग्ज बोसॉन’ असे नाव दिले. अणूंमध्ये असेलल्या इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आदी मूलभूत घटकांना ‘बोसॉन’ म्हटले जाते. विशेष म्हणजे हे नाव भारतीय संशोधक सत्येंद्रनाथ बोस यांच्यावरून दिले गेले आहे. १९२० साली सर्वात महत्त्वाच्या ‘फोटॉन’च्या वर्तनावर बोस यांनी केलेल्या मूलभूत संशोधनामुळे या कणांना त्यांचे नाव देण्यात आले. मात्र अणूच्या मूलभूत संरचनेत त्याला वस्तुमान देणारा ‘हिग्ज बोसॉन’ नसता, तर हे विश्व निर्माण होऊ शकले नसते. पीटर हिग्ज यांनी ६०च्या दशकात मांडलेला हा सिद्धान्त इतका क्लिष्ट होता, की काही वर्षे कोणत्याच विज्ञानविषयक नियतकालिकाने तो स्वीकारला नाही. अखेर १९६४ साली तो प्रसिद्ध झाला. मात्र त्यानंतर जवळजवळ अर्धे शतक तो केवळ सिद्धान्तच राहिला. २०१२ साली अखेर संशोधकांना हा कण ‘पाहता’ आला.
हेही वाचा : एलॉन मस्क यांची ‘या’ देशात होणार चौकशी? काय आहे प्रकरण?
‘हिग्ज बोसॉन’चा शोध कसा लागला?
स्वित्झर्लंडमधील ‘युरोपियन ऑर्गनायझेशन फॉर न्यूक्लिअर रीसर्च’ (सर्न) या संस्थेमध्ये एक अजस्त्र यंत्र आहे. ‘लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर’ (एलएचसी) नावाचे हे यंत्र म्हणजे जमिनीखाली असलेली तब्बल २७ किलोमीटर व्यासाची एक नळी आहे. यामध्ये चुंबकीय बलाच्या मदतीने अणू जवळजवळ प्रकाशाच्या वेगाने फिरविले जातात व त्यांची टक्कर घडवून आणली जाते. २०१२ साली या एलएचसीमध्ये अणूंच्या टकरीनंतर ‘हिग्ज बोसॉन’ सापडला. पीटर हिग्ज यांचा सिद्धान्त जवळजवळ ५० वर्षांनी सप्रमाण सिद्ध झाला होता. या शोधाची घोषणा करताना झालेल्या पत्रकार परिषदेला ‘सर्न’ने सहा वर्षांपूर्वी एडिनबरा विद्यापीठातून निवृत्त झालेल्या हिग्ज यांना खास आमंत्रित केले होते. ‘कधी कधी योग्य ठरणे चांगले असले,’ अशी प्रतिक्रिया प्रसिद्धिपराङ्मुख असलेल्या हिग्ज यांनी त्यावेळी दिली. त्यानंतर २०१३ साली त्यांना भौतिकशास्त्राचा नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला. विशेष म्हणजे, ही बातमीही त्यांना शेजाऱ्याने दिली. काहीसे लाजाळू, प्रसिद्धीपासून दूर राहणाऱ्या हिग्ज यांच्यासाठी त्यांचे संशोधन अधिक महत्त्वाचे होते. त्यांच्याकडे मोबाईल फोनही नव्हता. त्यामुळे रॉयल स्वीडिश ॲकॅडमी त्यांचे नाव घोषित करण्यापूर्वी त्यांच्यापर्यंत पोहोचूच शकली नाही.
‘देव कण’ नावावरून वाद का?
‘देव कण’ हे नाव हिग्ज यांनी अर्थातच दिलेले नाही. नोबेल पुरस्कार विजेते शास्त्रज्ञ लिऑन लिडरमन यांच्या पुस्तकाच्या आधारे माध्यमांनी हिग्ज यांच्या कणाला ‘देव कण’ असे नाव दिले होते. हा कण विश्वाला खऱ्या अर्थाने आकार मिळवून देणारा असल्यामुळे हे नाव दिले गेले असले, तरी विवेकनिष्ठ आणि विज्ञाननिष्ठ संशोधकांचा मात्र या नावाला विरोध होता. लिडरमन यांनी आपल्या पुस्तकाचे नाव ‘गॉडडॅम पार्टिकल’ असे ठेवले होते. हा कण शोधणे किती कठीण आहे, याचे काहीसे करवादलेले विवेचन त्यांनी पुस्तकात केले होते. मात्र त्यांच्या प्रकाशकाने हे नाव बदलून ‘गॉड पार्टिकल’ असे केले. त्यावेळी धर्मवाद्यांकडूनही या नावाला विरोध सहन करावा लागला होता, हे विशेष. अर्थात, १९९३ साली हे पुस्तक प्रसिद्ध झाले, तोपर्यंत हे नाव केवळ वैज्ञानिक किंवा चर्चमधील काही जाणकारांपुरतेच मर्यादित होते. २०१२ साली खरोखरच ‘हिग्ज बोसॉन’चा शोध लागल्यानंतर माध्यमांनी त्याचा उल्लेख ‘गॉड पार्टिकल’ असा केला.
हेही वाचा : २५०० वर्ष जुन्या मौर्यकालीन बौद्ध स्तूपाचे पुनरुज्जीवन; का महत्त्वाचे आहे हे स्थळ?
हे संशोधन महत्त्वाचे का?
मुळात ‘हिग्ज बोसॉन’ असतो की नसतो, हे सिद्ध करण्यासाठी ‘सर्न’च्या एलएचएसमध्ये अनेक वर्षे प्रयोग केले जात होते. अखेर हा कण असतो, तोच कोणत्याही पदार्थाला वस्तुमान प्राप्त करून देतो हे सप्रमाण सिद्ध झाल्यामुळे भौतिकशास्त्रात यापुढील मूलभूत संशोधनाची अनेक द्वारे खुली झाली आहेत. ‘सर्न’सह जगभरातील अनेक संस्थांमध्ये हिग्ज बोसॉनवर व्यापक प्रमाणात संशोधन केले जात आहे. ‘विश्वाची उत्पत्ती कशी झाली?’ आणि ‘यापुढे विश्वाचे काय होणार?’ या दोन मूलभूत प्रश्नांची उत्तरे शोधण्याच्या प्रयत्नात पीटर हिग्ज यांचा हा कण मोलाचा ठरणार आहे.
amol.paranjpe@expressindia.com
