34 દેશના વૈજ્ઞાનિકો બ્રહ્માંડના અસ્તિત્વનું કારણ શોધે છે, આ જંગલમાં શું રહસ્ય છુપાયું છે?

દક્ષિણ ડાકોટાનાં જંગલો વચ્ચે ધુમ્મસથી ઘેરાયેલી પ્રયોગશાળામાં વૈજ્ઞાનિકો વિજ્ઞાનના સૌથી મોટા પ્રશ્નો પૈકી એકનો જવાબ શોધી રહ્યા છે: આપણું બ્રહ્માંડ શા માટે અસ્તિત્વમાં છે?

તેઓ જાપાની વૈજ્ઞાનિકોની એક અનોખી ટીમ સાથે જવાબ શોધવા માટેની હોડમાં છે - જેઓ ઘણાં વર્ષો આગળ છે.

બ્રહ્માંડ કેવી રીતે અસ્તિત્વમાં આવ્યું તેનો વર્તમાન સિદ્ધાંત આપણી આસપાસ આપણે જે ગ્રહો, તારાઓ અને તારાવિશ્વો જોઈએ છીએ તેના અસ્તિત્વને સમજાવી શકતો નથી. આ જવાબ શોધવાની આશામાં બંને ટીમો એવા ડિટેક્ટર બનાવી રહી છે જે ન્યુટ્રિનો નામના એક ઉપ-પરમાણુના કણનો અભ્યાસ કરે છે.

યુએસના નેતૃત્વ હેઠળના આ આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગથી ચાલતી આ ઝુંબેશને આશા છે કે આનો જવાબ ઊંડા ભૂગર્ભમાં આવેલ ડીપ અંડરગ્રાઉન્ડ ન્યુટ્રિનો પ્રયોગ (ડ્યુન) માં રહેલો છે.

વૈજ્ઞાનિકો પૃથ્વીની સપાટીથી 1,500 મીટર નીચે ત્રણ વિશાળ ભૂગર્ભ ગુફાઓમાં મુસાફરી કરશે. બાંધકામ દળ અને તેમનાં બુલડોઝર સરખામણીમાં નાનાં પ્લાસ્ટિક રમકડાં જેવાં લાગે છે. આ સુવિધાને વિજ્ઞાન નિર્દેશક, ડૉ. જેરેટ હેઇસે આ વિશાળ ગુફાઓને "વિજ્ઞાનના કેથેડ્રલ" તરીકે ઓળખાવે છે.

બદલાઈ જશે બ્રહ્માંડ અંગેની આપણી સમજ

ડૉ. હેઇસે લગભગ દસ વર્ષથી સેનફૉર્ડ ભૂગર્ભ સંશોધન સુવિધા (સર્ફ) ખાતે આ ગુફાઓના નિર્માણમાં ભાગ લીધો છે.

તેઓ ડ્યુનને ઉપરની દુનિયાના અવાજ અને કિરણોત્સર્ગથી બચાવે કરે છે. હવે, ડ્યુન આગળના તબક્કા માટે તૈયાર છે.

તેઓ જણાવે છે, "અમે એવા ડિટેક્ટરનું નિર્માણ કરવા માટે તૈયાર છીએ જે બ્રહ્માંડ વિશેની આપણી સમજને બદલી નાખશે. જે 35 દેશોના 1,400 થી વધુ વૈજ્ઞાનિકોના સહયોગથી બનાવાશે. જેઓ આ પ્રશ્નનો જવાબ આપવા માટે ઉત્સુક છે કે આપણે શા માટે અસ્તિત્વ ધરાવીએ છીએ."

જ્યારે બ્રહ્માંડનું નિર્માણ થયું ત્યારે બે પ્રકારના કણો બનાવવામાં આવ્યા હતા: પદાર્થ - જેમાંથી તારાઓ, ગ્રહો અને આપણી આસપાસની દરેક વસ્તુ બની છે – અને સમાન માત્રામાં ઍન્ટિમેટર જે પદાર્થની બરાબર વિપરીત છે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે બંનેએ એકબીજાને રદ કરી દેવા જોઈએ, જેનાથી ઊર્જાના મોટા વિસ્ફોટ સિવાય કંઈ બચે નહીં. અને છતાં, આપણે અહીં પદાર્થનાં રૂપમાં છીએ.

વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે પદાર્થ કેમ જીત્યો - અને આપણે અસ્તિત્વમાં છીએ - તે સમજવાનો જવાબ ન્યુટ્રિનો નામના કણ અને તેના વિરોધી પદાર્થ, ઍન્ટિ-ન્યુટ્રિનોનો અભ્યાસ કરવામાં રહેલો છે.

તેઓ ઇલિનોઇસમાં ઊંડા ભૂગર્ભથી 800 માઇલ દૂર દક્ષિણ ડાકોટા ખાતેના ડિટેક્ટર સુધી બંને પ્રકારના કણોનાં કિરણો છોડશે.

આ એટલા માટે કારણ કે જેમ જેમ તે મુસાફરી કરે છે તેમ ન્યુટ્રિનો અને ઍન્ટિ-ન્યુટ્રિનો સહેજ જ બદલાય છે.

વૈજ્ઞાનિકો શોધવા માંગે છે કે શું આ ફેરફારો ન્યુટ્રિનો અને ઍન્ટિ-ન્યુટ્રિનો માટે અલગ છે. જો તેમ હોય તો તે તેમને એ જવાબ તરફ દોરી શકે છે કે પદાર્થ અને પ્રતિ પદાર્થ એકબીજાને રદ કેમ નથી કરતા.

એક 'રોમાંચક પ્રયોગ'

ડ્યુન એક આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ છે, જેમાં ત્રીસ દેશોના 1,400 વૈજ્ઞાનિકો સામેલ છે.

તેમાં સસેક્સ યુનિવર્સિટીનાં ડૉ. કૅટ શૉ પણ છે, જેમણે મને કહ્યું કે ભવિષ્યમાં થનારી શોધો બ્રહ્માંડ આપણી સમજ અને માનવતાના પોતાના દૃષ્ટિકોણ માટે "પરિવર્તનશીલ" રહેશે.

ડૉ. કૅટે કહ્યું, "આ ખરેખર રોમાંચક છે કે આપણે હવે ટૅક્નૉલૉજી, એન્જિનિયરિંગ, કમ્પ્યુટર સૉફ્ટવૅર જેવા કૌશલ્ય સાથે અહીં છીએ જેથી આપણે ખરેખર આ મોટા પ્રશ્નો પર હુમલો કરી શકીશું."

અહીંથી અડધી દુનિયા દૂર જાપાની વૈજ્ઞાનિકો આ જ સવાલોનાં જવાબો શોધવા માટે ચમકતા સોનેરી ગોળાઓનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે. તે તેની બધી ભવ્યતામાં ઝળહળતા વિજ્ઞાનના મંદિર જેવું છે, જે 6,000 માઇલ (9,650 કિમી) દૂર દક્ષિણ ડાકોટામાં આવેલા કેથેડ્રલને પ્રતિબિંબિત કરે છે. વૈજ્ઞાનિકો હાયપર-કે બનાવી રહ્યા છે - જે તેમના હાલના ન્યુટ્રિનો ડિટેક્ટર, સુપર-કેનું મોટું અને સારું સંસ્કરણ હશે.

જાપાનીઝ નેતૃત્વ હેઠળની ટીમ ત્રણ વર્ષથી ઓછા સમયમાં તેમના ન્યુટ્રિનો બીમને ચાલુ કરવા માટે તૈયાર થઈ જશે, અમેરિકન પ્રોજેક્ટ કરતા ઘણાં વર્ષો ગયેલાં.

ડ્યુનની જેમ, હાયપર-કે પણ એક આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ છે. લંડનની ઇમ્પિરિયલ કૉલેજના ડૉ. માર્ક સ્કોટનું માનવું છે કે તેમની ટીમ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અંગેની અત્યાર સુધીની સૌથી મોટી શોધોમાંની એક કરવાની સ્થિતિમાં છે.

તેઓ કહે છે, "આપણે પહેલા સ્વિચ કરીએ છીએ અને અમારી પાસે મોટું ડિટેક્ટર છે, તેથી ડ્યુનની તુલનામાં આપણને વધારે સંવેદનશીલતા મળવી જોઈએ."

બંને પ્રયોગો એકસાથે ચલાવવાનો અર્થ એ છે કે વૈજ્ઞાનિકો ફક્ત એક જ પ્રયોગ કરતાં વધુ શીખશે, પરંતુ, તેઓ કહે છે, "હું ત્યાં પહેલા પહોંચવા માંગુ છું!"

પરંતુ ડ્યુન પ્રોજેક્ટ માટે કામ કરતી ક્વીન મૅરી યુનિવર્સિટી ઑફ લંડનના ડૉ. લિન્ડા ક્રેમૉનેસી કહે છે કે ત્યાં પહેલા પહોંચવાથી જાપાનીઝ નેતૃત્વ હેઠળની ટીમને ખરેખર શું ચાલી રહ્યું છે તેનું સંપૂર્ણ ચિત્ર નહીં મળી શકે.

તેમના મત પ્રમાણે, "આમાં હોડનું એક તત્ત્વ છે, પરંતુ હાયપર K પાસે હજુ સુધી તે બધા ઘટકો નથી જે તેમને સમજવા માટે જરૂરી છે કે ન્યુટ્રિનો અને ઍન્ટિ-ન્યુટ્રિનો અલગ રીતે વર્તે છે કે કેમ."

હોડ ચાલુ રહી શકે છે, પરંતુ પ્રથમ પરિણામ થોડાં વર્ષોમાં જ અપેક્ષિત છે. સમયની શરૂઆતમાં એવું શું થયું હતું જેનાથી આપણને અસ્તિત્વમાં આવ્યા, આ સવાલ એક રહસ્ય રહે છે – હજુ પણ.

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન