அணுக்களுக்கு அழிவே இல்லையெனில், அதனால் ஆன நாம் மட்டும் இறப்பது ஏன்?

ஒன்றுமற்றதில் இருந்து ஒன்றும் வருவதில்லை. அதேபோல, இருக்கும் ஒன்று ஒன்றுமற்றதாக ஆவதும் இல்லை.

இந்தச் சிந்தனை பண்டைய காலங்களில் வடிவம் பெறத் தொடங்கியது. உதாரணமாக, பண்டைய அண்மைக் கிழக்கு மற்றும் ஆரம்பக்கால கிரேக்கத்தின் அண்டவியல் கோட்பாடுகள் ஏற்கெனவே, 'பிரபஞ்சம் அழியாத மூலப்பொருளில் இருந்து உருவானது' என்ற கருத்துகளைக் கொண்டிருந்தன.

இதற்குப் பல நூற்றாண்டுகளுக்கும் பல சிந்தனைகளுக்கும் பிறகு, "இயற்கையில் எதுவொன்றும் உருவாக்கப்படுவதில்லை, எதுவும் அழிக்கப்படுவதில்லை, அனைத்துமே மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன" என்ற கோட்பாடு உருவானது.

நவீன வேதியியலின் தந்தை என அழைக்கப்படும் ஆன்ட்வான் லவோய்சியர், 1785இல் நிரூபித்த பொருண்மை அழியா விதி (Law of conservation of matter) எனப்படும் அறிவியலின் அடிப்படைக் கொள்கையை வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால்:

அணுக்கள், அழிவில்லாத பொருளின் அடிப்படை அலகுகளாகத் திகழ்கின்றன. அணுக்கள் அழியாதவை என்பதே இதன் அர்த்தமா? அப்படியென்றால் அணுக்களால் ஆன உயிருள்ள அனைத்தும் மரணத்தை தழுவுவது ஏன்?

இவையெல்லாம் ஒரு மிகச் சிறிய விஷயத்தைப் பற்றிய பெரிய கேள்விகள். எனவே, இதை எளிமையாகப் புரிந்துகொள்ள, நெதர்லாந்தின் தேசிய துகள் இயற்பியல் ஆய்வகமான நிக்ஹெஃபை இயற்பியலாளர் மார்கோ வான் லீவெனின் உதவியுடன், இதன் அடிப்படைகளில் இருந்து தெரிந்துகொள்ளத் தொடங்குவோம்.

"நமக்குத் தெரிந்தவரை, கிட்டத்தட்ட அனைத்துப் பொருட்களுமே பெருவெடிப்பில் இருந்து (Big Bang) வந்தவை. பெருவெடிப்பின்போது, ஆற்றலின் அடர்த்தி மிகவும் அதிகமாக இருந்ததால், அங்கு பொருட்கள் எதுவும் இருக்கவில்லை. ஆற்றலே எங்கும் நிரம்பியிருந்தது," என்று கூறிய அவர், "ஆனால், ஒவ்வொன்றாக விரிவடைந்து குளிர்ச்சியடையத் தொடங்கியபோது, பொருட்கள் உருவாகத் தொடங்கின," என்று விளக்கினார்.

அப்படி உருவான அனைத்துப் பொருட்களுமே அணுக்களால் உருவானவை. நீங்கள் பார்க்கும் தண்ணீர் முதல் வானில் ஓடும் மேகங்கள், விண்மீன்கள் என அனைத்துப் பருப்பொருட்களுமே அணுக்களால் ஆனவை.

இத்தகைய அணுவில் இரண்டு முக்கியப் பகுதிகள் உள்ளன.

"ஒன்று புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் நிறைந்த அணுக்கரு, மற்றொன்று எலெக்ட்ரான்களின் திரள்."

ஆனால் புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை வேறுபடும், "எனவே இதன் மூலம் அவை ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை."

புரோட்டான்கள் நியூட்ரான்களாகவும் நியூட்ரான்கள் புரோட்டான்களாகவும் மாற முடியும், அதன் மிக நுண்ணிய சமநிலைத் தன்மைதான் வெவ்வேறு அணுக்களுக்கு அதன் தனித்த பண்புகளை வழங்குகின்றன என்பதால் இது முக்கியம்.

புரோட்டான்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறினால், அணுக்களின் வகையும் மாறும், அதாவது அது வேறொரு பொருளாக மாற முடியும்.

"உதாரணத்திற்கு பொட்டாசியத்தை எடுத்துக்கொள்வோம், இது வாழைப் பழத்தில் உள்ளது. பொட்டாசியம் உடைந்தால், கால்சியமாக மாறி முற்றிலும் வேறொரு பொருளாக மாறுகிறது."

மேலும், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒரே நேரத்தில் வெளியிடுவதன் மூலம் அணுக்கள் சிதைந்து, புதிய மற்றும் சிறிய அணுவாக மாறுகிறது.

இதன் விளைவாக முன்பிருந்த அணு மறைந்துவிட்டது என்று அர்த்தம் கொள்ள முடியுமா? அல்லது மாற்றங்களை அடைகின்றனவே ஒழிய அணுக்கள் அழிவதில்லை எனப் பொருள் கொள்வதா?

"இது சுவாரஸ்யமான கேள்வி. இதற்கு ஒருவழியில் பதில் கூறுவதானால், ஒரு இயற்பியலாளரைப் பொறுத்தவரை, அந்த அணு தப்பிப் பிழைத்து, சிறிது மாற்றமடைந்துள்ளது. ஆனால், வேதியியலாளரைப் பொறுத்தவரை நீங்கள் பொட்டாசியத்தை கால்சியமாகவோ அல்லது வேறு எதுவாகவோ மாற்றினால், அது முற்றிலும் வேறொரு புதிய பொருளாக மாறுகிறது," என அவர் விளக்கினார்.

இயற்பியலாளரான வான் லீவெனை பொறுத்தவரை அணுக்கள் சில துகள்களை இழந்தாலும் முன்பிருந்த அணுவாகவே இருப்பதால் அவை அழிக்க முடியாதவை.

கைப்பிடியை இழந்த ஒரு கண்ணாடிக் கோப்பை, அப்போதும் ஒரு கோப்பையாகத்தான் இருக்கிறது. இருப்பினும் அதைக் குவளை என அழைப்பதே சிறப்பானதாக இருக்கலாம்.

ஆனால், மிகச்சிறிய அணுவான, ஒரேயொரு புரோட்டான் மற்றும் எலெக்ட்ரானை கொண்ட ஹைட்ரஜன், அந்த இரண்டில் ஒன்றை இழந்தால் என்ன நடக்கும்? அது அணுவாக இருப்பதை நிறுத்திவிடுமா? அல்லது அப்போதும் அதை ஓர் அணு எனக் கூற முடியுமா?

வித்தியாசமானது, ஆனால் ஒன்றுதான்

"ஹைட்ரஜன் அணு மிகவும் எளிய ஒன்று," என ஐரோப்பிய அணு ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் (CERN) கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் மேத்யூ மெக்கல்லோ உறுதிப்படுத்துகிறார். இவர் நமது பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கும் துகள்கள் எவ்வாறு நடந்துகொள்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முயல்வதில் தன்னை அர்ப்பணித்துக் கொண்டவர்.

இப்போது கேள்வி, இத்தகைய எளிய அணுக்கள் சிதையுமா?

"எனக்குத் தெரிந்தவரை இல்லை," என்கிறார் அவர். அப்படி நடந்ததாகத் தெரியவில்லை, ஆனால், அதற்காகவே அப்படி நடக்காது என்று கூற முடியாது.

ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் நாம் கண்டுபிடிக்க முடிவதைவிட மிகவும் மெதுவாகத் துகள்களை இழக்கின்றன. முதல் துகளை அது இழக்கும் நேரத்தில் மனித இனமே இல்லாமல்கூட போகலாம்.

"ஆனால், ஒரு புரோட்டான் எந்த விகிதத்தில் சிதையும் என்பதற்கான ஒரு வரம்பை நம்மால் கணக்கிட முடியும், அதன்படி 10³⁴ ஆண்டுகளுக்கும் மேல் எடுத்துக்கொள்வதாகத் தோன்றுகிறது."

அதாவது, 10 என்ற எண்ணுக்குப் பின்னால் 34 பூஜ்ஜியங்களை சேர்த்தால் வரும் ஆண்டுகள். அது மனித இனம் பூமியில் இருக்கும் காலகட்டத்தைவிட, பூமி மற்றும் சூரிய மண்டலத்தின் ஆயுட்காலத்தைவிட மிகவும் அதிமான காலமாகும்.

உண்மையில், அது பிரபஞ்சத்தின் வயதை விடவும் மிக நீண்டது: இது பெருவெடிப்பு நிகழ்ந்ததில் இருந்து இதுவரை ஆகியுள்ள நேரத்தை, ஒரு டிரில்லியனால் பெருக்கி, மீண்டும் ஒரு டிரில்லியனால் பெருக்கினால் கிடைக்கும் கால அளவாகும்.

எனவே, ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் அழியாத ஒன்றுக்குச் சிறந்த உதாரணமாகக் கருதப்படுகிறது.

"இது அடிப்படையில் ஓர் ஊக அடிப்படையிலான கேள்வி," என மெக்கல்லோ சுட்டிக்காட்டுகிறார்.

"நடைமுறையில் பார்த்தால், அணுக்கள் அழிவில்லாதவை என்று என்னால் கூற முடியும். ஆனால், ஒட்டுமொத்தமாகப் பார்த்தால், அவை அப்படி இல்லை என்று நினைக்கிறேன்."

எனவே, தொழில்நுட்ப ரீதியாக அணுக்கள் அழிவில்லாதவையாக இல்லாமல் இருக்கலாம். மிகச்சிறிய அணுவான ஹைட்ரஜன்கூட ஒரு ஒளிக்கீற்றால் சிதைந்துவிடக்கூடும்.

இருப்பினும், அதற்கு இவ்வளவு நீண்ட காலம் ஆகும் என்பதால், பூமியிலுள்ள உயிரினங்களின் கண்ணோட்டத்தில், நாம் அதைப் புறக்கணித்துவிடலாம்.

இதுவரை, ஓர் அணுவில் இருந்து பொட்டாசியம் சிதைந்து கால்சியமாக மாறும்போது, அது மற்றொரு வகை அணுவாக மாறுகிறது என ஒப்புக்கொள்ள நீங்கள் தயாராக இருந்தால், அந்த அணு அப்படியே அழிவில்லாத ஒன்றாக உள்ளது.

ஆனால், அதிக வேகத்தில் துகள்கள் நொறுக்கப்படும் ஒரு பெரிய ஹாட்ரான் மோதுவி (Large Hadron Collider) கருவி உள்ள CERN ஆய்வகத்திற்கு நாம் சென்றால் என்ன நடக்கும்? அது அணுக்களை அழித்துவிடுமா?

அணுக்களை கொல்லும் கருவி

CERN என்பது உலகின் மிகப்பெரிய இயற்பியல் சார் ஆய்வகம். அங்கு இயற்பியலாளர் வான் லீவென் ஒரு பெரிய அயனி மோதல் பரிசோதனையில் (ALICE - A Large Ion Collider Experiment) பணிபுரிகிறார்.

"இங்கு நாங்கள் அயனிகள் போன்ற அணுக்களை அதிக ஆற்றலுடன் மோதவிடுகிறோம். அப்போது, அவை முற்றிலும் ஆற்றலாக மாறி, பின்னர் பற்பல துகள்களாக உடையும்," எனக் கூறுகிறார் அவர்.

"இந்த மோதல்களின்போது, சூரியனின் மையப் பகுதியுடைய வெப்பநிலையைவிட ஒரு லட்சம் மடங்கு அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகிறோம். அந்த வெப்பநிலையில், மையப்பகுதி உருகி, குவார்க்குகள் மற்றும் குளூவான்களை முக்கியமாகக் கொண்ட ஒரு திரவம் உருவாகிறது."

குவார்க்குகள் மற்றும் குளூவான்கள் என்பது அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை உருவாக்கும் மிகச் சிறிய துகள்கள். இரு அணுக்களை நாம் மோதவிடும்போது நிபுணர்கள் கூறுவது போன்று குவார்க்-குளூவான் பிளாஸ்மா உருவாகிறது.

அந்த அணு "அப்போது முற்றிலும் அழிந்துவிடுகிறது," என வான் லீவென் சுட்டிக்காட்டுகிறார், இதனால் அதன் அழிவிலா தன்மை அழிந்துவிடுகிறது.

ஆய்வகங்களுக்கு வெளியே இப்படி இரு அணுக்களை அதிக வேகத்தில் மோதச் செய்ய முடியுமா என்ற கேள்விக்கு, அப்படிச் செய்ய முடியும் என்று அவர்கள் கூறுகின்றனர்.

"இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் அதிக ஆற்றல் கொண்ட துகள்கள் உள்ளன. அவற்றை காஸ்மிக் கதிர்கள் என அழைக்கிறோம். அவை ஒரு அணுவுடன் மோதும்போது, அந்த அணுவை அழித்துவிடும்," என்கிறார் அவர்.

"வளிமண்டலத்தில் அவ்வப்போது இப்படி நிகழ்கிறது: போதுமான ஆற்றல் இருக்கும்போது, அது மையப்பகுதியை ஆவியாகும் அளவுக்கோ அல்லது அதை உருக்கும் அளவுக்கோ சூடாக்கும்."

காஸ்மிக் கதிர்களுடன் அணுக்கள் அடிக்கடி மோதாது என்றாலும் அது நடக்கும். அப்படி நடக்கும்போது அது முடிவுக்கு வந்துவிடுகிறது. அப்படி நடக்கவில்லை என்றால், துரதிர்ஷ்டவசமாக வான் லீவெனின் பரிசோதனையில் சிக்கும்போது அந்த அணுக்குள் அழிந்துவிடுகின்றன.

அதுகுறித்துப் பேசிய அவர், "நாங்கள் அணுக்களை கொல்பவர்கள்," என்றார்.

எனவே அணுக்கள் அழிக்க முடியாதவை அல்ல.

ஆனால், பூமியை உருவாக்கிய பெரும்பாலான அணுக்கள், நாம் இறந்த பின்னரும், நம் பிள்ளைகள் இறந்த பின்னரும் இருக்கும், மனித இனமே அழிந்து போனாலும்கூட இருக்கும்.

அதாவது, அவை அழிவில்லாதவை அல்ல என்றாலும், அழியும் தன்மையுடைய மனிதர்களாகிய நமது பார்வையில், அவை அப்படிப்பட்ட ஒன்றாகவே இருக்கின்றன.

இப்படிப்பட்ட அணுக்களால் உருவான உயிர்கள் அனைத்தும் உண்மையில் ஏன் இறக்கின்றன?

"அழியாத தன்மைக்கும், அழியும் தன்மைக்கும், உயிருள்ள தன்மைக்கும் இடையே ஒரு வித்தியாசம் இருப்பதாக நான் நினைக்கிறேன்" என்கிறார் அமெரிக்காவின் விஸ்கான்சின்-மேடிசன் பல்கலைக் கழக விண்வெளி உயிரியலாளர் பெடுல் காகர்.

அணுக்கள் குறித்த சிந்தனை

பூமியை தாண்டி உயிர்ச்சூழல் இருக்கிறதா என்பது குறித்து காகர் ஆய்வு செய்து வருகிறார். எனவே அவர் உயிர் என்பதன் அடிப்படை குறித்து அதிகமாகச் சிந்திக்கிறார்.

"நாம் வேதிபொருட்களால் ஆனவர்கள். அதில் எந்தவொரு சந்தேகமும் இல்லை. ஆனால், நாம் வேறு எங்கும் பார்க்காத மிகவும் தனித்துவமான ஒன்று நமது கிரகத்தில் நடந்துள்ளது. அதாவது, அணுக்கள் உயிருள்ள தன்மையைக் காட்டும் நிலைக்கு மாறும் ஒரே இடம் பூமிதான்" என்கிறார் அவர்.

சில அணுக்கள் ஒன்றிணைந்து ஆச்சர்யகரமான, ஆனால் உயிரில்லாத நட்சத்திரத்தை உருவாக்குவது ஏன், மற்ற அணுக்கள் ஒன்றிணைந்து உயிருள்ள ஒன்றை உருவாக்குவது ஏன்? உயிருள்ள ஒன்றை உருவாக்கும் அணுக்களின் குழுவில் உள்ள சிறப்பு என்ன?

"பனித்திவலைகள் குறித்துச் சிந்தியுங்கள்: வேதிபொருட்கள் ஒன்றிணைந்து, ஒரு நிலையான வடிவத்தைப் பெற்று ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு நீடிக்கிறது."

அந்த நேரத்தில், "மற்ற பனித்திவலைகளை அது உருவாக்கி, அவை மீண்டும் மேலும் பல பனித்திவலைகளை உருவாக்கி ஒரு குழுவாக உருவாகும்போது, அதுவோர் உயிர்ச்சூழலாக மாறி, இந்த கிரகத்தையே மாற்றும்" எனக் கூறிய அவர், அந்தத் துல்லியமான அணுக்களின் கட்டமைப்பு உயிருள்ளதாகக் கருதப்படும் என்றார்.

ஆனால், பனித்திவலைகள் உருகிவிடும். அதற்கு மாறாக பாக்டீரியாக்கள், தாவரங்கள், விலங்குகள் ஆகியவை தங்களைப் போன்ற வேறொரு வடிவங்களை உருவாக்கும்.

"நிலையாக இருக்கும் அணுக்களின் ஒரு தொகுப்புக்கும் உயிருக்கும் உள்ள வித்தியாசம் அதுதான். இதுவும் அதே வேதியியல்தான். ஆனால் இந்த முறை, உயிர் என்பது நினைவாற்றல் கொண்ட வேதியியல்," என அவர் கூறுகிறார்.

"எனவே, ஒருவேளை நாம் வாழ்க்கையை அதன் கூறுகளில் இருந்து பிரித்து, அதற்குப் பதிலாக அதை ஒரு நடத்தையாகப் புரிந்துகொள்ள முயல வேண்டும். அதனால்தான், இனப்பெருக்கம், போட்டி, ஒத்துழைப்பு, மேலும் காலப்போக்கில் உருவாகும் பல்வேறு இயக்கங்கள் ஆகியவை முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன."

ஆகவே, உயிர் என்பது வெவ்வேறு அணுக்களின் கலவையைவிட மேலானது. அந்த அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதே அதில் முக்கியம். இது சற்றுத் தெளிவற்றதாகத் தோன்றலாம். ஆனால், உயிர் என்பதை விவரிப்பது எளிதான காரியமல்ல.

"எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கதைகளை நாம் நிச்சயமாக எதிர்க்க வேண்டும். ஆம், நிச்சயமாக, உயிர்ச்சூழலுக்கு இனப்பெருக்கம் தேவை என்பதை நம்மால் காண முடிகிறது. ஆனால் பல ரசாயனப் பொருட்களாலும் மேலும் பல ரசாயனப் பொருட்களை உருவாக்க முடியும்."

"சொல்லப்போனால், உயிரின் திறனில் குறியிடப்பட்ட ஒருவித அறிவார்ந்த வேதியியல் உள்ளது. இத்தகைய நடத்தை வெறும் ரசாயனங்களின் தொகுப்பால் எப்படி உருவாகிறது என்பதை நாம் புரிந்துகொள்ள வேண்டும்."

இதனிடையே, நமக்குத் தெரிந்த விஷயங்களும் உண்டு.

"இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் மதிப்பிடப்பட்டுள்ள நட்சத்திரங்களின் எண்ணிக்கையைவிட உங்கள் உடலில் பல மில்லியன் மடங்கு அதிக அணுக்கள் உள்ளன."

நம்மை உருவாக்கும் அணுக்களில் பல, நாம் உயிரிழந்த பின்னர் வீணாகிவிடுவதில்லை. அவை, மற்ற மனிதர்கள் முதல் சிறிய நுண்ணுயிரிகள் வரை பிற உயிர்களின் ஒரு பகுதியாக மாறுகின்றன.

"மிகவும் ஆழமான உணர்வுடன் சொல்லப்போனால், நம் அணுக்கள் காரணமாக நாமே அழிவில்லாதவர்களாக இருக்கிறோம். ஏனெனில் அந்த அணுக்கள் வேறொன்றின் ஊட்டச்சத்துக்கான ஆதாரமாக மாறும்," என்கிறார் அவர்.

"மனித இனம் அழிந்து போனாலும்கூட, இந்த கிரகத்தில் வேறு உயிர்ச்சூழல் அதிலிருந்து செழித்து வளரும். அப்படிப் பார்த்தால், நாம் அழிவில்லாதவர்கள்."

மேலும், "மற்ற எந்த உயிர்களுக்கும் இல்லையென நாம் நம்பும் ஒரு (கேள்வி கேட்கும்) திறன் மூலமாக, நாம் வாழ்க்கையின் ஒரு வடிவமாக இருக்கிறோம்."

"அது குறித்து நீங்கள் சிந்தித்தால், பிரபஞ்சத்தில் தனது இருப்பைப் பற்றிச் சிந்திக்கும் ஒரே அணுக்களின் தொகுப்பாக நாம் மட்டுமே இருக்கக்கூடும்" என்கிறார் அவர்.

"நாம் அடிப்படையில், நமது சொந்த மரணத்தைப் பற்றிக் கேள்வி கேட்கும் ஒரு சில அணுக்களின் தொகுப்பு."

- இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு