आपल्या शहरातील ताज्या बातम्या आणि ई-पेपर मिळवा मोफत

डाउनलोड करा

जगाचे मूळ अन् संशोधनाचे कुळ

9 वर्षांपूर्वी
  • कॉपी लिंक

विश्वनिर्मितीचे गूढ शोधण्याचा प्रयत्न क्वांटम फिजिक्सने गेल्या शतकात केला होता; पण त्याला त्या वेळी फळ मिळाले नाही. मात्र, या शतकामध्ये विज्ञानाने हे गुपित उलगडल्याचा दावा केला आहे. मुंबईतील शास्त्रज्ञ अदिश वर्तक हे ‘युरोपियन ऑ र्गनायझेशन फॉर न्यूक्लिअर रिसर्च’ (सर्न) या संस्थेत या प्रयोगात सहभागी झाले होते. आमचे प्रतिनिधी सुजय शास्त्री यांनी वर्तक यांची घेतलेली मुलाखत...

प्रश्न : जिनिव्हातील युरोपियन ऑ र्गनायझेशन फॉर न्यूक्लिअर रिसर्च (सर्न) या प्रयोगशाळेत गेल्या आठवड्यात हिग्ज बोसॉन हे मूलकण सापडले. पण या संशोधनाबद्दल प्रसारमाध्यमातून चुकीचे संदेश दिले गेले. उदाहरणार्थ, सर्वच माध्यमांनी ‘देव कण सापडला’ अशा मथळ्याच्या बातम्या दिल्या. तुम्हा शास्त्रज्ञांच्या वर्तुळात त्याबद्दल काय चर्चा आहे? या शोधामुळे विज्ञानाने पुन्हा धर्माला आव्हान दिले आहे का?
उत्तर : शास्त्रज्ञांच्या जगात ‘देव कण’ या संज्ञेला काहीही अर्थ नाही. हा शब्द किंवा ‘गॉड पार्टिकल्स’ ही संज्ञा विज्ञानात नोंदली गेलेली नाही. हा प्रयोग लोकांपर्यंत पोहोचण्यासाठी मीडियातून अशा प्रकारची संज्ञा अधोरेखित करण्यात आली. पण माझ्या दृष्टीने ही दुर्दैवाची गोष्ट आहे. संशोधकांच्या जगात हे कण हिग्ज बोसॉन म्हणूनच समजले जातील. या कणांचा दैवी शक्तींशी किंवा धर्माशी कोणताही संबंध नाही.
प्रश्न : हिग्ज बोसॉन सापडणे हे 21 व्या शतकातल्या आधुनिक विज्ञानाचे फलित मानले जात आहे. या संशोधनामुळे तंत्रज्ञानाच्या जगात कोणते बदल होतील? या संशोधनाच्या मानवजातीला काय उपयोग होईल?
उत्तर : आपल्या या दोन्ही प्रश्नांचे मी एकत्रित उत्तर देतो. हिग्ज बोसॉन सापडला असला तरी त्याच्यामुळे नवे तंत्रज्ञान सापडले असे काही नाही किंवा या शोधामुळे मानवजातीचे प्रश्न मिटू शकतात, असेही नाही. पण अशी क्लिष्ट रचना आणि मोठी गुंतवणूक असलेल्या प्रयोगासाठी नवनव्या तंत्रज्ञानाची आवश्यकता असते. असे तंत्रज्ञान या प्रयोगातून जन्म घेत असते व त्याचा फायदा मानवी जीवनालाच होत असतो. आपल्याला माहीत असेल की सर्न या संस्थेत काम करणा-या शेकडो भौतिक शास्त्रज्ञांमधील माहितीची देवाण-घेवाण जलद गतीने होण्याच्या प्रयत्नातून वर्ल्ड वाइड वेबचा जन्म येथे झाला होता. आज इंटरनेटच्या शोधामुळे आपले जग किती आमूलाग्रपणे बदलले आहे, हे आपण पाहतोच आहे. सर्नमधील नव्या शोधामुळे मानवी आयुष्य बदलू शकेल, असे म्हणण्यास जागा आहे.
या शोधामुळे 21 व्या शतकाचे तंत्रज्ञान बदलेल का, असा प्रश्न आपण विचारला आहे. त्याबद्दल मी जरा वेगळ्या भूमिकेतून माझे उत्तर मांडतो. लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर हा प्रयोग काही तंत्रज्ञानाच्या नव्या आविष्कारासाठी आखण्यात आला नव्हता. पण ज्या भौतिकी जगाचे आपण साक्षीदार आहोत, त्या जगाची रचना कशी झाली, त्यामागील रहस्य काय, याचा शोध घेण्यासाठी या प्रयोगाची चाचणी घेण्यात आली होती. मानवाची या विश्वाच्या निर्मितीविषयीची जिज्ञासा हजारो वर्षांपासून आहे. त्याच्या जिज्ञासू वृत्तीतून जगातील सुमारे 100 देशांतील शास्त्रज्ञांनी एकत्र येऊन हे प्रयत्न सुरू केले आहेत. मानवी इतिहासात अनेक देशांच्या शास्त्रज्ञांच्या अशा एकत्रित प्रयोगाची ही पहिलीच सुरुवात आहे. या प्रयत्नातून आपण तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात काय भर घालू हे सांगता येणार नाही, पण अशा प्रयत्नामुळे भविष्यात अनेक शोध, नव्या संशोधनाचा पाया मात्र आपण रचला आहे.
प्रश्न : या प्रयोगाचा स्ट्रिंग थेअरी किंवा क्वांटम फिजिक्ससाठी उपयोग होईल का?
उत्तर : निसर्गाचे रहस्य किंवा गुपित उलगडण्यासाठी हिग्ज-बोसॉन प्रयोगाचा अनेकार्थाने फायदा होणार आहे. हा फायदा कसा होणार आहे हे मी तुम्हाला सांगतो. हे विश्व मूलभूत पातळीवर कसे निर्माण झाले आहे? त्याची रचना कशी आहे? या विश्वाची निर्मिती कशी झाली असावी? अशा अनेक प्रश्नांची उत्तरे शोधण्यासाठी 1970च्या दशकात भौतिकवाद्यांनी स्टँडर्ड मॉडेलची रचना आखली होती. या मॉडेलनुसार या विश्वात दोन प्रकारचे मूलकण असतात. एक म्हणजे बोसॉन आणि दुसरे म्हणजे फर्मिऑ न्स. बोसॉन हे असे मूलकण आहेत की जे सांख्यिकी शास्त्राचे नियम पाळतात. 1920मध्ये भारतीय शास्त्रज्ञ सत्येंद्रनाथ बोस यांनी जगविख्यात संशोधक अल्बर्ट आइनस्टाइन यांच्या मदतीने या मूलकणांची शक्यता पहिल्यांदा मांडली होती. त्याचबरोबर फर्मिऑ न्स या कणांची संकल्पना प्रसिद्ध भौतिकतज्ज्ञ एन्रिको फर्मी यांनी मांडली होती. हे मूलकणही सांख्यिकी शास्त्राचे नियम पाळतात. आज आपल्याला जे विश्व पदार्थयुक्त (मॅटर) दिसते, ते कण फर्मिऑ न्सचे असून जे कण ऊर्जा सोडतात त्यांना बोसॉन म्हणतात. उदा. फोटॉन्स कणांमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक बल असते. हे फोटॉन्स, बोसॉन समजले जातात. हिग्ज-बोसॉन या प्रयोगात मूलकणांना वस्तुमान कसे प्राप्त होते? असे गृहीतक मांडण्यात आले होते. यासाठी स्टँडर्ड मॉडेलची संकल्पना मांडण्यात आली होती. या संकल्पनेत हिग्ज फिल्डची (भार) कल्पना मांडण्यात आली होती. या हिग्ज फिल्डमुळे मूलकणांना वस्तुमान प्राप्त होते. थोडक्यात, हिग्ज फिल्ड हे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक बलासारखेच एक बल आहे. हे बल वाहून नेणारे ते हिग्ज बोसॉन कण. स्टँडर्ड मॉडेलमध्ये गृहीत धरण्यात आलेले हिग्ज-बोसॉन हे प्रत्यक्षात दिसत नाहीत. त्यांचे अस्तित्व खरे आहे की नाही यासाठी गेली 50 वर्षे शास्त्रज्ञ अथक प्रयत्न करत आहेत. नुकतेच आलेले निष्कर्ष हा त्यातील एक महत्त्वाचा टप्पा आहे. हा प्रयोग 100 टक्के यशस्वी झाला आहे असा कोणाचाच दावा नाही, पण हा प्रयोग यशस्वी झाल्याची शक्यता मात्र अधिक आहे. या शोधामुळे स्टँडर्ड मॉडेल या गृहीतकाची विश्वासार्हता अधिक वाढली आहे. त्याचबरोबर विश्वाच्या मूलभूत निर्मिती सिद्धांताचा पायाही बळकट होत आहे.
प्रश्न : या प्रयोगादरम्यान तुम्हा शास्त्रज्ञांना कोणत्या मानसिक स्थितीतून जावे लागले ?
उत्तर : हा प्रयोग निश्चितच शास्त्रज्ञांच्या अथक मेहनतीचा एक प्रयत्न होता. कारण या प्रयोगासाठी जगभरातून शेकडो शास्त्रज्ञ विविध गटांच्या माध्यमातून आपल्यापरीने प्रयत्नशील होते. या प्रयोगामध्ये सीएमएस आणि अ‍ॅटलास या दोन प्रमुख प्रयोगांची आखणी करण्यात आली होती. या दोन प्रयोगांमध्ये शेकडो शास्त्रज्ञ गुंतले होते. आपला प्रयोग यशस्वी होण्यासाठी अत्यंत खेळीमेळीच्या, परंतु स्पर्धात्मक-पारदर्शी वातावरणात शास्त्रज्ञ काम करत होते. पण या शास्त्रज्ञांचे ध्येय एकच होते ते म्हणजे, या प्रयोगाचा उत्तम रिझल्ट मिळवणे. प्रत्येक टप्प्यावर हे दोन्ही गट स्वत:च्या प्रयत्नांचे परीक्षण करत होते. कच्च्या दुव्यांवर मात करत होते. नव्या कल्पनांचा, सूचनांचा स्वीकार करत होते. हा प्रयोग होत असताना लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरकडून (एलएचसी) मोठ्या प्रमाणात डेटा मिळत होता. या डेटाचे वर्गीकरण केल्यानंतर त्याचे विश्लेषण करणे ही एक मानसिक कसोटी होती. अत्यंत दबावाच्या वातावरणात शास्त्रज्ञांना हे काम करावे लागत होते. पण अंतिमत: सर्वांच्या सहकार्यातून हा हिग्ज-बोसॉनचा प्रयोग यशस्वी ठरला.
प्रश्न : आपल्या प्रयोगात अनेक वादविवाद झाले असतील, अनेक मुद्दे खोडून काढण्यात आले असतील, सैद्धांतिक पातळीवर गरमागरम चर्चा होत असतील, ते वातावरण कसे होते?
उत्तर : एलएचसीतून मिळणा-या डेटाचे विश्लेषण करणे ही बौद्धिक कसोटी होती. कारण मिळणारा डेटा हा फार वेगाने येत होता आणि त्याचे कमी वेळात विश्लेषण करावे लागत होते. त्यामुळे साहजिकच प्रयोगाच्या नव्या पद्धतींविषयी चर्चा होत होत्या. मतमतांतरे होत होती. दुस-या शास्त्रज्ञांच्या गटांची मते, गृहीतके खोडून काढावी लागत होती किंवा येणारी माहिती विविध पातळ्यांवर तपासून घ्यावी लागत होती.
प्रश्न : या प्रयोगात भारतातील अनेक शास्त्रज्ञ सहभागी झाले होते. या प्रयोगामुळे भारतीय विज्ञान जगताला काही फायदा होईल का?
उत्तर : टाटा इन्स्टिट्यूट ऑ फ फंडामेंटल रिसर्च, सहा इन्स्टिट्यूट ऑ फ न्यूक्लिअर फिजिक्स, दिल्ली विद्यापीठ, पंजाब विद्यापीठ या आणि काही वैज्ञानिक संस्थांमधून सुमारे 100 हून भारतीय शास्त्रज्ञ या प्रयोगात आपले योगदान देत होते. एलएचसी प्रयोगासाठी लागणारे अलिस आणि सीएमएस डिटेक्टर तयार करण्याचे काम काही भारतीय शास्त्रज्ञांनी केले होते. काही शास्त्रज्ञ एलएचसीतून येणा-या माहितीचे विश्लेषण करण्यात गुंतले होते. एलएचसी सारखे प्रयोग हे जगभरातील शास्त्रज्ञांच्या प्रयत्नातून केले जात असतात. अशा प्रयोगामुळे वैज्ञानिक क्षेत्रामध्ये विचारांची, भूमिकांची मोठ्या प्रमाणात देवाणघेवाण होत असते. मला वाटते, याचा फायदा भारतीय शास्त्रज्ञांना निश्चितच झाला असेल. या प्रयोगाचा दुसरा फायदा सांगायचा तर मी असे म्हणेन, या प्रयोगाच्या निमित्ताने भारतीय शास्त्रज्ञांना स्वत:ची बुद्धिमत्ता, गुणवत्ता जगापुढे आणण्याची सुसंधी मिळाली. भारतीय शास्त्रज्ञ मेहनतीला कमी नाहीत, असेही चित्र दिसून आले.
अदिश वर्तक यांचा संशोधन प्रवास- मुंबईतील पार्ले टिळक विद्यालयात प्राथमिक शिक्षण घेतलेल्या अदिश वर्तक यांनी आयआयटी कानपूर येथून एम.एस्सी. (फिजिक्स) अभ्यासक्रम पूर्ण केला. सध्या ते अमेरिकेतील सॅन डियागो येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठात कण भौतिकी (पार्टिकल फिजिक्स) या शाखेत पीएचडी करत आहेत. पीएचडी करत असताना अदिश वर्तक यांची सर्न येथील हिग्ज-बोसॉन प्रयोगासाठी निवड झाली. सध्या ते सीएमएस या गटामध्ये काम करत असून प्रा. विवेक शर्मा यांच्या नेतृत्वाखालील शास्त्रज्ञांच्या पथकात ते संशोधक म्हणून कार्यरत आहेत.