නවීන භෞතික විද්‍යාවේ විශාලතම නොවිසඳුණු ගැටළු

නවීන භෞතික විද්‍යාව උප පරමාණුක අංශුවල අන්වීක්ෂීය ලෝකයේ සිට විශ්වයේ විශාල ව්‍යාප්තිය දක්වා විශ්වය පිළිබඳ අපගේ අවබෝධයේ විස්මිත ප්‍රගතියක් ලබා ඇත. කෙසේ වෙතත්, ක්ෂේත්‍රයේ දීප්තිමත් මනස පවා මග හරින ගැඹුරු අභිරහස් කිහිපයක් තවමත් පවතී. මෙම නොවිසඳුණු ගැටළු විශ්වය පිළිබඳ අපගේ අවබෝධයේ පදනමටම අභියෝග කරන අතර මානව දැනුමේ සීමාවන් තල්ලු කිරීමට විද්‍යාඥයින් තල්ලු කරයි. මෙම ලිපියෙන් අපි නවීන භෞතික විද්‍යාවේ නොවිසඳුණු විශාලතම ගැටලු කිහිපයක් ගවේෂණය කරමු.

 

·      අඳුරු පදාර්ථයේ ස්වභාවය

අඳුරු පදාර්ථය තාරකා භෞතික විද්‍යාවේ සහ විශ්ව විද්‍යාවේ වඩාත්ම අවුල් සහගත අභිරහස් වලින් එකකි. එය විද්‍යුත් චුම්භක බලවේග සමඟ අන්තර්ක්‍රියා නොකරන ද්‍රව්‍ය ආකාරයක් වන අතර එම නිසා ආලෝකයට සහ අනෙකුත් විකිරණවලට නොපෙනේ. එහෙත්, එය විශ්වයේ සම්පූර්ණ ස්කන්ධ-ශක්ති අන්තර්ගතයෙන් 27%ක් පමණ වන බව විශ්වාස කෙරේ. දුර්වල ලෙස අන්තර්ක්‍රියා කරන දැවැන්ත අංශු (WIMPs) සහ අක්ෂයන් වැනි විවිධ අපේක්ෂකයන් යෝජනා කිරීමත් සමඟ අඳුරු පදාර්ථයේ ස්වභාවය නොපැහැදිලිව පවතී. විශ්වයේ ව්‍යුහය සහ පරිණාමය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා අඳුරු පදාර්ථ හඳුනා ගැනීම සහ අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ.

 

·      අඳුරු ශක්තියේ පැවැත්ම

අඳුරු ශක්තිය යනු විශ්වයේ තවත් ප්‍රහේලිකාවකි, එහි ස්කන්ධ-ශක්ති අන්තර්ගතයෙන් ආසන්න වශයෙන් 68% ක් පමණ වේ. 2011 වසරේ භෞතික විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගත් සොයාගැනීමක් වන විශ්වයේ වේගවත් ප්‍රසාරණය සඳහා අඳුරු ශක්තිය වගකිව යුතුය. මෙම ජයග්‍රහණය තිබියදීත්, අඳුරු ශක්තිය යනු කුමක්දැයි අපි තවමත් නොදනිමු. ප්‍රමුඛ කල්පිතය වන්නේ එය රික්තක ශක්තිය හෝ විශ්ව විද්‍යාත්මක නියතයක් සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති නමුත් සතුටුදායක පැහැදිලි කිරීමක් අපැහැදිලිව පවතී.

·      මූලික බලවේග ඒකාබද්ධ කිරීම

විශ්වයේ මූලික බලවේග හතරක් ඇත: ගුරුත්වාකර්ෂණය, විද්යුත් චුම්භකත්වය, දුර්වල න්යෂ්ටික බලය සහ ශක්තිමත් න්යෂ්ටික බලය. අංශු භෞතික විද්‍යාවේ සම්මත ආකෘතිය ලෙස සාමූහිකව හැඳින්වෙන අවසාන තුන ඒකාබද්ධ කිරීමේ දී භෞතික විද්‍යාඥයින් කැපී පෙනෙන ප්‍රගතියක් ලබා ඇත. කෙසේ වෙතත්, ගුරුත්වාකර්ෂණය අනෙකුත් බලවේග සමඟ ඒකාබද්ධ වීමට විරුද්ධ වී ඇත. ක්වොන්ටම් පරිමාණයන්හිදී ගුරුත්වාකර්ෂණ හැසිරීම පැහැදිලි කරන ක්වොන්ටම් ගුරුත්වාකර්ෂණ න්‍යායක් සඳහා වූ ගවේෂණය භෞතික විද්‍යාවේ සැලකිය යුතු නොවිසඳුණු ගැටලුවකි.

 

·      මහා ඒකාබද්ධ න්‍යාය (GUT)

බලවේග ඒකාබද්ධ කිරීමේ අදහස මත ගොඩනැගීම, මහා ඒකාබද්ධ න්‍යාය (GUT) ප්‍රබල න්‍යෂ්ටික, දුර්වල න්‍යෂ්ටික සහ විද්‍යුත් චුම්භක බලවේග තනි, විස්තීර්ණ න්‍යායකට ඒකාබද්ධ කිරීම අරමුණු කරයි. සම්මත ආකෘතිය මෙම බලවේගවල හැසිරීම වෙන වෙනම සාර්ථකව පැහැදිලි කරන අතර, GUT අභියෝගයක්ව පවතින අතර, එය තහවුරු කිරීමේ අත්හදා බැලීම් සිදුවෙමින් පවතී.

·      කළු කුහරවල ස්වභාවය

කළු කුහර යනු ගුරුත්වාකර්ෂණය ඉතා තීව්‍ර වන අවකාශයේ ප්‍රදේශ වන අතර කිසිම දෙයකට, ආලෝකයට පවා ඔවුන්ගේ ග්‍රහණයෙන් මිදිය නොහැක. කළු කුහරයක කේන්ද්‍රයේ ඇති ඒකීයත්වයේ නියම ස්වභාවය තවමත් අභිරහසක්. කළු කුහරවල ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව අවබෝධ කර ගැනීම සහ එය මහා පරිමාණයෙන් ගුරුත්වාකර්ෂණය විස්තර කරන සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදය සමඟ සංසන්දනය කිරීම නොවිසඳුණු ප්‍රධාන ගැටලුවකි.

·      කාලයෙහි ඊතලය

කාලයේ ඊතලය යන සංකල්පය අතීතය සහ අනාගතය අතර ඇති මූලික අසමමිතියයි. අපගේ භෞතික නීති අන්වීක්ෂීය මට්ටමින් කාල-සමමිතික වන අතර, සාර්ව සංසිද්ධීන් පැහැදිලි දිශානතියක් පෙන්නුම් කරයි. මෙම කාල ඊතලයේ මූලාරම්භය තේරුම් ගැනීම විවෘත ප්රශ්නයක් ලෙස පවතී.

·      හිග්ස් බෝසෝනය සහ ඉන් ඔබ්බට

2012 දී Large Hadron Collider (LHC) හි හිග්ස් බෝසෝනය සොයා ගැනීම සුවිශේෂී ජයග්‍රහණයකි. කෙසේ වෙතත්, හිග්ස් බෝසෝනය, ස්කන්ධ උත්පාදනය සඳහා එහි කාර්යභාරය සහ මූලික බලවේග සමඟ ඇති සම්බන්ධය ගැන ඉගෙන ගැනීමට තවමත් බොහෝ දේ ඇත. මීට අමතරව, පර්යේෂකයන් සම්මත ආකෘතියෙන් ඔබ්බට නව අංශු සහ සංසිද්ධි ගැන විමසිල්ලෙන් සිටිති.

·      ක්වොන්ටම් පැටලීම සහ දුරස්ථ ක්‍රියාව

අයින්ස්ටයින් විසින් ප්‍රසිද්ධ ලෙස විස්තර කරන ලද ක්වොන්ටම් පැටලීම යනු "දුරින් ඇති භයානක ක්‍රියාව" ලෙසින්, අංශු විශාල දුරකින් වෙන් වුවද, එක් අංශුවක තත්ත්වය තවත් අංශුවක තත්ත්වය මත රඳා පවතින ආකාරයට සහසම්බන්ධ වන සංසිද්ධියකි. ක්වොන්ටම් පැටලීම ගණිතමය වශයෙන් හොඳින් වටහාගෙන ඇති අතර, එහි යටින් පවතින යාන්ත්‍රණයන් සහ යථාර්ථයේ ස්වභාවය සඳහා ඇඟවුම් දැඩි විවාදයේ විෂයයන් ලෙස පවතී.

නූතන භෞතික විද්‍යාවේ නොවිසඳුණු ගැටලු මානව නොදැනුවත්කමේ විශාලත්වය සහ අනාගත ජයග්‍රහණ සඳහා ඇති හැකියාව පිළිබඳ සාක්ෂියකි. මෙම අභිරහස් දැනුම සඳහා වූ ගවේෂණය දිගටම කරගෙන යන අතර අපගේ අවබෝධයේ මායිම් ගවේෂණය කිරීමට නව පරම්පරාවේ භෞතික විද්‍යාඥයින් පොළඹවයි. විද්‍යාඥයන් සහ පර්යේෂකයන් ඔවුන්ගේ වැඩ කටයුතු කරගෙන යන විට, විශ්වයේ ස්වභාවය පිළිබඳ නව අවබෝධයක් අගුළු හරිමින්, මෙම අභිරහස් බොහොමයක් යම් දිනක විසඳනු ඇතැයි අපට අපේක්ෂා කළ හැකිය. එතෙක්, මෙම පිළිතුරු ලුහුබැඳීම විද්‍යාවේ ක්ෂේත්‍රයේ වඩාත්ම උද්යෝගිමත් උත්සාහයක් ලෙස පවතී.

.............. ප්‍රසන්න විජයසිංහ...............