विश्व निर्मितीच्या शोधासाठी

            अवकाशाचा वेध घ्यायला सुरवात केल्यानंतर मानवाने आपले लक्ष विश्वनिर्मितीवर केंद्रीत केले. विश्व म्हणजे काय? विश्वाचा पसारा किती आणि हे विश्व कशापासून तयार झाले असावे? या प्रश्नांच्या उत्तरासाठी वैज्ञानिकांनी आपले निरीक्षण सुरू केले. अनेक वैज्ञानिकांनी विश्वनिर्मितीसंदर्भात आपले सिद्धांत प्रसिद्ध केले आहेत. त्यापैकी तीन सिद्धांत प्रसिद्ध आहेत. एक आहे महास्फोट सिद्धांत, दुसरा स्थिर सिद्धांत आणि तिसरा दोलनात्मक सिद्धांत.

महास्फोट सिद्धांत (Big Bang)

            महास्फोट सिद्धांत विज्ञानामध्ये विश्वनिर्मितीच्या बाबतीत आज सर्वमान्य आहे. बेल्जियम खगोलशास्त्रज्ञ अ‍ॅबे लामाईट्रे यांनी सन 1931 मध्ये हा सिद्धांत मांडला आणि त्या सिद्धांताला पुष्टी दिली जॉर्ज गॅमोव्ह या रशियन शास्त्रज्ञाने.

            ह्या सिद्धांतानुसार विश्वाला सुरवातही आहे आणि शेवटही. जवळजवळ 13.7 अब्ज वर्षांपूर्वी विश्वामधील सर्व पदार्थ एकत्र येण्यास सुरवात झाली. अत्यंत कमी जागेमध्ये सर्व पदार्थ समाविष्ट होत असताना त्या ठिकाणची घनता आणि दाब प्रचंड वाढला. तिथले तापमान जवळ-जवळ 100 अब्ज अंश सेल्सियस इतके झाले. अत्यंत कमी जागेत प्रचंड वस्तुमान सामावले गेले. प्रचंड दाब आणि तापमानामुळे मोठा स्फोट झाला. आणि त्या स्फोटातून फक्त प्रकाश बाहेर पडला. पाणी 100 अंशाला उकळते तर लोखंड 3000 अंशाला वितळते. महास्फोटाच्या वेळच्या तापमानात घन अथवा द्रव पदार्थ असण्याचा प्रश्नच नव्हता पण वायूचे अणूसुद्धा अस्तित्वात नव्हते. अणुंच्या निर्मितीत सहभाग घेणारे मूलभूत कणही यावेळेस निर्माण झालेले नव्हते. यावेळेस अस्तित्व होते फक्त प्रकाशाचे.

            महास्फोटाच्या एका सेकंदानंतर तापमान 10 अब्ज अंशावर आले. तापमान हळूहळू कमी झाले आणि इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन या मूलभूत कणांची निर्मिती झाली. यावेळेस विश्वामध्ये इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि प्रकाशच  फक्त पसरलेला होता. विश्व प्रसरण पावत होते आणि थंडही होत होते. महास्फोटाच्या दोन मिनिटापर्यंत तापमान 100 कोटी अंशांपर्यंत आले. या वेळेस प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन एकत्रित आले. यातून हायड्रोजन, हेलियम आणि लिथियम या सर्वात हलक्या मूलद्रव्यांचे केंद्रक (Necleus) तयार झाले. नंतर तीन लाख वर्षांपर्यंत फार काही घडले नाही. पण तीन लाख वर्षांनंतर तापमान 3000 अंशापर्यंत आल्यावर इलेक्ट्रॉन केंद्रकाभोवती फिरायला लागले आणि विश्वातल्या पहिल्या अणुंची निर्मिती झाली. प्रामुख्याने हायड्रोजन, काही प्रमाणात हेलीयम आणि लिथियमचे अणू निर्माण झाले. जीवसृष्टीच्या निर्मितीसाठी आवश्यक असणार्‍या कार्बन आणि ऑक्सीजनच्या अणुंची निर्मिती या वेळेपर्यंतही झालेली नव्हती. तीस कोटी वर्षांनंतर गुरूत्वाकर्षणाने अणू एकत्रित आले आणि त्यातून मोठे वायूचे ढग निर्माण झाले. विश्वाच्या रिकाम्या पोकळीत असंख्य हायड्रोजनच्या वायूरूप ढगांची निर्मिती झाली. कालांतराने या वायूरूप ढगांनी एकत्रित येऊन दीर्घिका निर्माण केली. दिर्घिकेतील वायूरूप ढग आकुंचन पावत गेले त्यामुळे त्यांचे तापमान वाढले. आणि अचानकपणे हायड्रोजनचे चार अणू एकत्रित आले आणि त्यांनी हेलियमच्या अणुची निर्मिती केली. याचवेळी प्रचंड ऊर्जा, प्रकाश आणि उष्णतेच्या रूपाने बाहेर पडली. यालाच अणुसंमिलनाची क्रिया म्हणतात. जी सूर्यामध्ये घडते. या अणुसंमिलनामुळे वायूरूप ढगांचे तापमान आणखीन वाढले आणि आणखी हायड्रोजन एकत्रित आले. पर्यायाने या क्रियेतून जास्त ऊर्जा निर्माण झाली. यातूनच विश्वातील पहिल्या तार्‍याची निर्मिती झाली. महास्फोटापासून पाच अब्ज वर्षानंतर. पण हे विहंगम दृश्य पहायला मात्र कोणीही नव्हते. यावेळेस विश्वामध्ये फक्त हायड्रोजन आणि हेलियमचे अस्तित्व होते.

            या पहिल्या तार्‍यांनी हायड्रोजनचा वापर करून कार्बन, ऑक्सिजन आणि लोखंडाची निर्मिती केली. सात अब्ज वर्षांनंतर या तार्‍याचा स्फोट होऊन (Supernova) कार्बन, ऑक्सिजन आणि लोखंडाचे अणू अंतराळात फेकले गेले. पुन्हा एकदा, हे अणू वायूरूप ढगांच्यामध्ये आले आणि हायड्रोजनचे हेलियममध्ये रूपांतर होऊन आपल्या सूर्याची निर्मिती झाली. महास्फोटानंतर 10 अब्ज वर्षांनी. म्हणजे आजपासून पाच अब्ज वर्षांपूर्वी आपला सूर्य निर्माण झाला. याचवेळी अंतराळात फिरत असलेले अणू एकत्रित आले आणि छोटे मोठे खडक तयार झाले. साडेचार अब्ज वर्षांपूर्वी मोठे खडक एकत्रित येऊन अतिशय तप्त असा मोठा खडक पृथ्वीच्या रूपाने तयार झाला. जो सूर्याभोवती फिरत राहिला. कालांतराने पृथ्वीने चंद्राला आपल्या गुरूत्वाकर्षण शक्तीमध्ये ओढून घेतले. आणि स्वत:भोवती फिरत ठेवले उपग्रहाच्या माध्यमातून. पृथ्वी, चंद्र आणि इतर ग्रहांना निर्मितीच्या वेळेस जी गती मिळाली त्या गतीमध्ये ते आजतागायत फिरताहेत. त्यांना फिरण्यासाठी कोणत्याही इंधनाची आवश्यकता नाही. हे मात्र आपल्याला न्यूटनच्या गतीविषयक पहिल्या नियमामुळे समजलेले ज्ञान आहे.

            असा हा महास्फोट सिद्धांत की ज्याच्यामध्ये बहुसंख्यांना अभिप्रेत निर्मिकाचे स्थान मात्र कुठेही नाही. पण त्यासाठी विश्वाकडे वैज्ञानिक दृष्टिकोनातून पाहण्याची गरज आहे.

            सूर्यामध्ये असलेल्या हायड्रोजनच्या उपलब्धतेनुसार अजून पाच अब्ज वर्षांपर्यंत तो आपले अस्तित्व टिकवून ठेवू शकेल आणि नंतर स्वत:बरोबरच आपल्यावर अवलंबून असलेल्या पृथ्वीसहीत सर्वांना नष्ट करून टाकेल. पण आपले स्वत:चे आयुष्य लक्षात घेता ही भीती आपल्या मनात आणण्याचे काहीच कारण नाही. अर्थात संपूर्ण सजीवसृष्टी म्हणून विचार केला तर मात्र विचार करण्यासारखी बाब आहे.

            तप्त असलेली पृथ्वी हळूहळू थंड होऊन तिचा पृष्ठभाग टणक झाला आणि भूभागांची निर्मिती झाली. कालांतराने पृथ्वीवर पाणी तयार झाले. साडेतीन अब्ज वर्षांपूर्वी समुद्रातील पहिल्या जिवाने एकपेशीच्या रूपाने प्रवेश केला. चाळीस कोटी वर्षांपूर्वी जमिनीवरील पहिल्या जीवने प्रवेश केला. साडेसहा कोटी वर्षांपूर्वी डायनासोरसारख्या महाकाय प्राण्यांचा वावर पृथ्वीवर सुरू झाला. एखादा धुमकेतू अथवा अशनी पृथ्वीवर आदळली असावी आणि त्यामध्ये हे डायनासोर नष्ट झाले असावेत असं वैज्ञानिकांचं मत आहे. अंदाजे पाच ते दहा लाख वर्षांपूर्वी आफ्रिकेमध्ये पहिल्या मानवाचा प्रवास डार्विनच्या उत्क्रांतीवादाच्या सिद्धांतानुसार सुरू झाला. त्यामध्ये होमो इरेक्टस 10,00000 वर्षांपूवी, होमो नेन्डरथॅलेनीस 100,000 वर्षांपूर्वी, क्रो मॅग्न 34,000 वर्षांपूर्वी, होमो सेपियन्स 30000 ते 20000 वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर वावरत होते.

            प्रयत्नावादाच्या जोरावर तसेच विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या मदतीने पृथ्वीवर मानवाने आज इतर जीवसृष्टीच्या तुलनेत प्रचंड मोठी झेप घेतलेली आहे हे नि:संशय.

स्थिर विश्व सिद्धांत

            स्थिर विश्वाची संकल्पना हर्मन बॉण्डी आणि थॉमस गोल्ड यांनी 1948 मध्ये मांडली. नंतर आईन्स्टाईनच्या व्यापक सापेक्षतावादाच्या सिद्धांताच्या आधारे फ्रेड हॉएल यांनी ती संकल्पना विकसित केली. 1950 पर्यंत बहुसंख्य खगोलशास्त्रज्ञांनी या सिद्धांताला पाठींबा दिलेला होता. परंतु नंतर पाठींबा देणार्‍यांची संख्या हळूहळू कमी होत गेली. सध्या या सिद्धांताला मान्यता मिळालेली नाही. या सिद्धांताचा पाया विश्वातील वस्तूमान स्थिर आहे आणि त्याची गती एकसमान आहे यावर आधारीत आहे. याचाच अर्थ विश्वातील घनता स्थिर आहे. सध्याच्या विश्वाच्या निरीक्षणावरून विश्व प्रसरण पावत आहे हे सिद्ध झालेले आहे. याचाच अर्थ विश्वाचे आकारमान वाढत आहे आणि पर्यायाने विश्वाची घनता कमी होत आहे. स्थिर विश्व सिद्धांत विचारात घेतला तर, विश्वाची घनता स्थिर राहणे आवश्यक आहे. यासाठी नवीन वस्तुमान विश्वामध्ये जमा होणे गरजेचे आहे. पर्यायाने स्थिर विश्व सिद्धांतासाठी रिकाम्या जागेतून वस्तुमान निर्माण होण्याची आवश्यकता आहे. शून्यातून काहीही निर्माण करता येत नाही हे विज्ञान सांगत. त्यामुळे स्थिर सिद्धांताची कल्पना स्विकारार्ह नाही.

            स्थिर विश्वनिर्मितीच्या सिद्धांताचे 1993 मध्ये फ्रेड हॉएल, जेफरी बर्बिज आणि डॉ.नारळीकर यांनी पुनरूज्जीवन केले आणि नवीन सिद्धांत मांडला ‘स्थिरवत स्थितीचे विश्व.’(Quasi Steady State cosmology) मोठ्या कालखंडात विश्व स्थिरस्थितीत असते परंतु लहान कालखंडात त्यात फेरबदल होतात. हे फेरबदल दोलनात्मक स्वरूपाचे असतात. असे प्रतिपादन या नवीन सिद्धांतामध्ये केलेले आहे.

            प्रत्येक दोलनात विश्वाची स्थिती पूर्वीच्या दोलनाप्रमाणेच होते. परंतु कुठल्याही वेळी विश्वाचा आकार शून्य नसतो. या प्रतिमानात वस्तूंची निर्मिती होत असते. पण सतत नाही. आणि सगळीकडे समान प्रमाणातही नाही. कृष्णविवरसदृश्य अतिआकुंचित पिंडाभोवतीच्या प्रखर गुरूत्वाकर्षणात हे सृजन हाते. या सिद्धांतापाठीमागचे गणित हॉएल आणि नारळीकर यांनी मांडलेले होते. त्यामुळे पदार्थ आणि ऊर्जा यांच्या समाईक अक्षय्यतेचा नियम अबाधित राहतो.

दोलनात्मक सिद्धांत

            रशियन गणितज्ञ फ्रिडमन यांनी 1922 मध्ये आईन्स्टाईनच्या व्यापक सापेक्षतावादाच्या सिद्धांताच्या आधारे विश्व प्रसरण आणि आकुंचन पावते असे सांगितले. महास्फोटापूर्वी प्रसरण पावत असलेल्या विश्वाने एक विशिष्ट मर्यादा गाठली. त्यानंतर ते आकुंचन पावू लागले. आणि अति प्रचंड घनता निर्माण झाल्यानंतर त्याचा स्फोट झाला. या स्फोटालाच महास्फोट म्हणतात.

            या सिद्धांतावरून विश्वाला सुरवातही नाही आणि शेवटही नाही. विश्व हे दोलनात्मक आहे. महास्फोटानंतर दीर्घिका प्रसरण पावत आहेत. परंतु गुरूत्वाकर्षणशक्तीमुळे त्या आत ओढून घेतल्या जातील. कालांतराने त्यांचा प्रसरण पावण्याचा वेग मंदावेल. काही कालावधीनंतर पुन्हा आकुंचन पावण्यास सुरवात होईल. विश्वातील संपूर्ण वस्तूमान अतिशय कमी जागेत सामावले जाईल. त्याठिकाणचे तापमान आणि दाब प्रचंड असेल. आणि पुन्हा एकदा महास्फोट होईल. म्हणजे महास्फोटाची मालिका सुरू राहील. प्रत्येक महास्फोटानंतर निर्माण होणारे विश्व मात्र निश्चितच वेगळे असेल.

सर्न(CERN)

            जगातील सर्वात मोठा आणि यशस्वी ठरत असलेला महाप्रयोग ज्या संस्थेने सुरू केला ती संस्था सर्न(CERN) आणि महाप्रयोगासाठी उभारलेला प्रकल्प लार्ज हेड्रॉन कोलायडर अर्थात एलएचसी याबद्दल जाणून घेणे गरजेचे आहे.

            1952 मध्ये भौतिकशास्त्रातील मूलभूत संशोधनासाठी युरोपियन देशांनी स्थापन केलेली ही संस्था Europian Counsil for Nuclear Research  या नावाने ओळखली जाते. प्रत्यक्षात या संस्थेची कार्यवाही 1954 पासून सुरू झाली. अणूमधील घटकांच्या संशोधनासाठी ही संस्था अस्तित्वात आलेली आहे. संस्थेच्या उद्देशामध्ये स्पष्टपणे नमूद केलेले आहे की, संस्थेचे संशोधन लष्करी कामासाठी उपयोगात आणले जाणार नाही. तसेच इथे झालेले संशोधन हे सर्वांसाठी खुले असेल.

            एवढा व्यापक दृष्टिकोन बाळगणार्‍या संस्थेने चालवलेल्या प्रयोगाबाबत नको तो गाजावाजा प्रसारमाध्यमांनी करण्याची खरंतर गरजच नव्हती. अर्थात विज्ञानजगताने प्रसारमाध्यमांचे आभार मानण्याची गरज आहे. कारण वैज्ञानिक कोणते वैज्ञानिक प्रयोग करतात, ते कधी करतात याची कोणालाच माहिती नसते. प्रसारमाध्यमांच्यामुळे या महाप्रयोगाबद्दलची माहिती जनतेला मिळाली. अर्थात अतिरंजीत. पण असो. यानिमित्ताने वैज्ञानिक समाजाच्या हितासाठी काहीतरी प्रयोग करताहेत हे तरी समजले. हेही नसे थोडके.

            विश्व म्हणजे काय? त्याचा वेध घेणे, नवीन तंत्रज्ञानाची निर्मिती करणे, सर्व राष्ट्रांना विज्ञानाच्या माध्यमातून जोडून घेणे आणि भावी वैज्ञानिक घडवणे ही या संस्थेची चतु:सूत्री आहे. वीस युरोपियन देशांनी या संस्थेची उभारणी केलेली आहे. त्यामध्ये जर्मनी, फ्रान्स, ऑस्ट्रिया, बेल्जियम, बल्गेरिया, झेकं रिपब्लिक, डेन्मार्क, फिनलँड, ग्रीस, स्पेन, स्वीडन, स्वित्झर्लंड, इंग्लंड, हंगेरी, इटली, नेदरलँडस, नॉर्वे, पोलंड, पोर्तुगाल स्लोव्हाक रिपब्लिक हे देश प्रमुखांच्या भूमिकेत आहेत. इतर देश निरीक्षक आणि संशोधनासाठी या संस्थेचा वापर करत आहेत. भारत निरीक्षकाच्या भूमिकेत आहे. जगाच्या कानाकोपर्‍यातून जवळपास 580 संशोधन संस्था आणि विद्यापीठे या संस्थेशी संबंधित आहेत. 2500 कर्मचारी, 8000 वैज्ञानिक आणि 85 देशांशी संबंधित असलेली, मूलभूत कणांच्यावर संशोधन करणारी जगातील ही एक प्रमुख संस्था आहे. या संस्थेने उभारलेला आणि 10 सप्टेंबर 2010 रोजी प्रकाशझोतात आलेला पण प्रसारमाध्यमांनी कुप्रसिद्ध केलेला प्रकल्प एलएचसी या नावाने सध्या कार्यरत आहे.

लार्ज हेड्रॉन कोलायडर Large Hadron Collider (एलएचसी)

            सध्या अस्तित्वात असलेले जगातील सर्वात मोठे वैज्ञानिक उपकरण जिनीव्हा जवळ कार्यरत आहे. जमिनीखाली 100 मीटर अंतरावर स्वित्झर्लंड आणि फ्रान्स या दोन देशांच्या सीमेवरील आल्पस पर्वतराजीमध्ये 27 किलोमीटर वर्तुळाकृती परिघामधील बोगद्यामध्ये हे उपकरण बसवलेले आहे. मूलभूत कणांना गतीमान करून भौतिकशास्त्रज्ञ विश्वातील लहानात लहान कणाच्या शोधात आहेत. विश्वाच्या संकल्पनेमध्ये क्रांतीकारी बदल या निमित्ताने होण्याची शक्यता आहे. विश्वातील लहानात लहान कण ते विश्वाचा अवाढव्य पसारा काय आाहे या दोन्हीचा वेध यानिमित्ताने घेतला जाणार आहे. या 27 किलोमीटर परिघामध्ये 9300 अतिसुवाहक चुंबकांचा वापर केलेला आहे. द्रवरूप हेलियमचा वापर करून या ठिकाणचे तापमान -271 अंश सेल्यिअस इतके राखलेले आहे. नऊ अब्ज डॉलर म्हणजे जवळपास 450 अब्ज रूपये खर्चाचा हा प्रकल्प पूर्ण होण्यासाठी जवळपास 14 वर्षे लागलेली आहेत. 1994 मध्ये प्रकल्पउभारणीला सुरवात झाल्यानंतर सन 2008 मध्ये तो पूर्ण क्षमतेने कार्यान्वित झालेला आहे.

            या वर्तुळाकृती बोगद्यातून प्रोटॉन कणांच्या शलाका दोन विरूद्ध दिशेत पाठवल्या जाणार असून त्यांचा वेग प्रकाशाच्या वेगाइतका म्हणजे सेकंदाला 3 लाख किलोमीटर असणार आहे. प्रोटॉन कणांचा वेग हळूहळू वाढवला जाणार असून शेवटच्या टप्प्यात ते प्रकाशाच्या वेगाने जाणार आहेत. या प्रचंड वेगाने जाणारे कण नंतर एकमेकांवर आदळले जातील. कण आदळल्यानंतर जो स्फोट होईल तो विश्वनिर्मितीच्या वेळेस झालेल्या महास्फोटासारखाच असेल. या स्फोटातून जे बाहेर पडेल त्यांचा अभ्यास करून मग निष्कर्ष काढले जाणार आहेत. अर्थात या निष्कर्षाला बराचसा कालावधी लागणार हे निश्चित.

महाप्रयोगाचे प्रयोजन

            एवढा प्रचंड खर्च करून हा महाप्रयोग करण्याची गरज आहे का? याचे उत्तर शोधायचे असेल तर या प्रयोगाच्या खोलात जाण्याची गरज आहे. सन 1897 मध्ये सर जे.जे.थॉमसन यांनी इलेक्ट्रॉनचा शोध लावल्यानंतर त्या इलेक्ट्रॉनचा काय उपयोग? असे विचारणारे महाभाग होतेच ना. शोध लागतो त्यावेळेस त्याचे उपयोग निश्चित होत नसतात. तर कालांतराने त्याची उपयुक्तता सिद्ध होत जाते. आज इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्री केवळ इलेक्ट्रॉनच्या शोधामुळे कार्यरत आहे. ऊर्जा क्षेत्र हे तर केवळ इलेक्ट्रॉनच्या वहनावर कार्यरत आहे हे अजिबात विसरून चालणार नाही. इलेक्ट्रॉन माहीत आहे पण थॉमसन माहीत नाहीत ही आमची वैज्ञानिक जगताकडे पाहण्याची दृष्टी. वैज्ञानिकांनी केलेल्या संशोधनाचे फायदे घ्यायचे आणि महाप्रयोगाच्यावेळेस त्यांच्याच नावाने ओरडायचे, जग बुडवायला निघालेत म्हणून. हा दुटप्पीपणा योग्य आहे का याचा विचार प्रत्येकाने करणे गरजेचे आहे.

लार्ज हेड्रॉन कोलायडर

* लार्ज : जगातील सर्वात मोठे वैज्ञानिक उपकरण म्हणून लार्ज हा शब्दप्रयोग.
* हेड्रॉन : मुलभूत कणांचे दोन प्रमुख प्रकार पाडलेले आहेत. त्यांना हेड्रॉन्स आणि लेप्टॉन्स म्हणतात. हेड्रॉन्सचे आणखी दोन प्रकार पडतात त्यांना बेरिऑन्स आणि मेसॉन्स म्हणतात. प्रोटॉन्स आणि न्युट्रॉन्सना बेरिऑन्स म्हणतात. सदर एलएचसी प्रयोगात प्रोटॉन्स वापरलेले आहेत. प्रोटॉन्स हे हेड्रॉन्सचे घटक आहेत म्हणून हेड्रॉन हा शब्दप्रयोग करण्यात आलेला आहे.
* कोलायडर : या प्रयोगामध्ये दोन प्रोटॉनच्या शलाका एकमेकांच्याविरूद्ध दिशेमध्ये प्रकाशाच्या वेगाने फिरणार आहेत. त्यानंतर त्या शलाका एकमेकांवर आदळणार म्हणून कोलायडर हा शब्दप्रयोग केलेला आहे.

            या महाप्रयोगामुळे अनेक अनुत्तरीत असलेल्या प्रश्नांची उत्तरे मानवाला मिळण्याची शक्यता आहे.

1. वस्तुमान म्हणजे काय? त्याचा उगम कोठे झाला? काही कणांना वजन आहे तर काही वजनविरहित अवस्थेत आहे. असे का? याचे उत्तर हिग्ज बोसॉन कणांमध्ये असण्याची शक्यता आहे की जो सध्याचा लहानात लहान कण संबोधला जातो. परंतु त्याचा पुरावा अद्यापही सापडलेला नाही. न्यूटनच्या या वस्तूमानासंदर्भात न सुटलेल्या प्रश्नांचे कोडे यानिमित्ताने उलगडण्याची शक्यता निर्माण झालेली आहे.

2.महास्फोटापूर्वीच्या पदार्थांची अवस्था काय होती? ते कशाप्रकारचे होते? याचाही वेध या महाप्रयोगामध्ये घेतला जाणार आहे.

3. आपणाला न दिसणार्‍या विश्वासंबंधीची उकल यानिमित्ताने होईल. विश्वामध्ये सध्या जे दिसते, मुंगीपासून ते दीर्घिकेपर्यंत, ते सर्व मूलभूत कणांपासून तयार झालेले आहे. या सर्वांना आपण द्रव्य(Matter) म्हणतो की जे फक्त 4 टक्के आहे. उरलेले 96 टक्के जे न दिसणारे आहे त्याला ‘डार्क मॅटर’ किंवा ‘डार्क एनर्जी’ असे म्हणतात. हे डार्क मॅटर शोधण्याचे एक मोठे आव्हान भौतिकशास्त्रज्ञ आणि संशोधकांच्या पुढे आहे.

4. प्रतिद्रव्याचे अस्तित्व का नाही? हा एक अनुत्तरीत राहिलेला प्रश्न आहे. निसर्गाने निर्माण केलेल्या विश्वामध्ये आपलाही समावेश होतो. हे सर्व विश्व द्रव्यापासून तयार झालेले आहे. प्रतिद्रव्य म्हणजे या द्रव्याचे जुळे रूप. पण विरूद्ध प्रभार असलेले. विज्ञान असे मानते की, निर्मितीच्या वेळेस दोन विरूद्ध प्रभार असलेले पदार्थ तयार होतातच त्याशिवाय पुढची वाटचालच होत नाही. जसे निसर्गामध्ये स्त्री-पुरूष, धन-ऋण प्रभार निर्माण झाले तद्वतच महास्फोटाच्या वेळेस सारख्याच प्रमाणात द्रव्य आणि प्रतिद्रव्य तयार झाले असले पाहिजे. द्रव्य आणि प्रतिद्रव्य यांच्या संयोगातून ऊर्जा निर्माण झाली आणि जे काही शिल्लक द्रव्य होते त्यापासून विश्व निर्माण झाले, पण प्रतिद्रव्याचा प्रत्यय सध्या येत नाही. असे का घडले? निसर्गाने असा दुजाभाव प्रतिद्रव्याच्या बाबतीत का करावा? याचा उलगडा या निमित्ताने होण्याची शक्यता आहे.

5. महास्फोटाच्या वेळची काय रहस्ये होती. किंबहुना महास्फोटानंतरच्या पहिल्या सेकंदामध्ये काय परिस्थिती होती. त्यावेळच्या असलेल्या प्रचंड तापमानात सुरवातीला कोणते कण निर्माण झाले असावेत? आज आपल्याला ज्ञात असलेले लहानात लहान कण क्वॉर्क आणि ग्लुऑन. हेच कण होते का? दुसरे कोणते कण होते? याचा वेधही या प्रयोगातून घेतला जाणार आहे.

6. छुप्या विश्वाचा वेध किंवा इतर कोणत्या मिती असतील का? की ज्या या विश्वाचा उलगडा करतील. आईन्स्टाईनने पूर्वी ज्ञात असलेल्या तीन मिती लांबी, रूंदी, उंचीबरोबरच कालाची एक चौथी मिती दिली. एखाद्या वस्तूचे विश्वातील स्थान दर्शवायचे असेल तर आईन्स्टाईनच्या विश्वरचनेनुसार त्याची लांबी, रूंदी, उंची आणि वय दर्शवणे गरजेचे आहे तरच त्याची संपूर्ण माहिती मिळू शकते. मानवाला अशा 11 मितींची सध्या कल्पना आलेली आहे. आणखी मिती आहेत का? स्ट्रींग सिद्धांताने वर्तवलेल्या अनेक प्रकारच्या मितींचा वेध या प्रकल्पांच्या माध्यमातून घेतला जाणार आहे.

महाप्रयोगाची वैशिष्ट्ये

            एल.एच.सी.या प्रकल्पाची वैशिष्ट्ये आहेत की, जी आजपर्यंत कोणत्याही उपकरणाला लागू पडलेली नाहीत असे म्हटले तर वावगे ठरू नये.

1. जगातील सर्वात मोठे वैज्ञानिक उपकरण. 27 किलोमीटर वर्तुळाकृती परिघावर पसरलेल्या बोगद्यात याची मांडणी केलेली आहे. 9300 अतिसुवाहक चुंबकांचा वापर यामध्ये केलेला आहे. हा जगातील सर्वात मोठा फ्रिज आहे की ज्याचं तापमान -271 अंश सेल्सियस आहे. हे एवढे कमी तापमान आणण्यासाठी 60 टन द्रवरूप हेलियमचा वापर केलेला आहे.

2. जगातील सर्वात मोठा आणि वेगवान धावण्याचा ट्रॅक. हजार अब्ज प्रोटॉन्स या ट्रॅकवर सेकंदाला 11245 वेढे याप्रमाणे धावणार आहेत. त्या प्रोटॉन्सचा वेग आहे सेकंदाला तीन लाख किलोमीटर अर्थात प्रकाशच्या वेगाइतका. दोन प्रोटॉन्सच्या शलाका प्रत्येकी 7 टिईव्ही (Tera Electron volt-TeV) इतक्या उर्जेसहित एकमेकांवर आदळणार. आदळल्यानंतर 14 टिईव्ही इतकी प्रचंड ऊर्जा निर्माण होणार. सेकंदाला 60 अब्ज वेळा या शलाका एकमेकांवर आदळणार आहे.

            ऑलिंपिकमधील सर्वात वेगवान धावपटूचा मान जातो उसेन बोल्टला. जो 100 मीटर शर्यत 9.69 सेकंद इतक्या विश्वविक्रमी वेळेत पूर्ण करतो. याचाच अर्थ पृथ्वीवरील सर्वात वेगवान माणूस सेकंदाला जवळपास 10 मीटर इतक्या वेगाने जातो. महाप्रयोगातील प्रोटॉन्सचा वेग आहे सेकंदाला तीन लाख किलोमीटर. काय वेग असेल याचा विचार करा. बोल्टला कमी लेखण्याचा अजिबात उद्देश नाही तर वेगाची कल्पना यावी यासाठीची ही तुलना. म्हणून तर या प्रयोगातील ट्रॅक हा सर्वात वेगवान आहे. असे नमूद केलेले आहे.

3. सूर्यमालेतसुद्धा नसेल इतकी प्रचंड निर्वात पोकळी या ठिकाणी असेल. या ठिकाणचा दाब 10-13 वातावरणीय दाबाएवढा असेल. हा दाब चंद्रावर असणार्‍या दाबाच्या 10 पट आहे. दोन्ही प्रोटॉन शालाका अतिनिर्वात पोकळीतून प्रकाशाच्या वेगाने जाणार आहेत.

4. अतितप्त आणि अतिथंड तापमान असलेले ठिकाण. दोन प्रोटॉन शलाका ज्यावेळेस एकमेकांवर आदळणार त्यावेळेस त्याठिकाणचे तापमान सूर्याच्या मध्याच्या तपमानाच्या एक लाख पट होणार, पण अत्यंत सूक्ष्म जागेवर. सूर्याचे तापमान आहे दीड कोटी अंश सेल्सिअस. प्रोटॉन शलाका आदळलेल्या ठिकाणच्या तापमानाची कल्पना यायला काहीच हरकत नसावी. चुंबकाच्या बाहेरील तापमान अतिथंड जवळ-जवळ -271 अंश सेल्सिअस आहे.

5. प्रचंड मोठी आणि अद्यावत डिटेक्टर्स या ठिकाणी कार्यरत आहेत. माहिती संकलित करण्यासाठी अद्यावत यंत्रणा उभारलेली आहे. अतिसूक्ष्म माहितीची नोंद करणारी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे इथे बसवलेली आहेत. 0.000000001 सेकंदापर्यंतचा कालावधी नोंदवण्यास ती उपकरणे सक्षम आहेत. ऑलिंपिकमधील 100 मीटरची शर्यत उसेन बोल्ट 9.690 सेकंदात जिंकतो. दुसरे स्पर्धक काही सेकंदच मागे असतात. ऑलिंपिकमधील हे घड्याळ 0.001 सेकंदापर्यंतची वेळ मोजते. यावरून महाप्रयोगातील उपकरणाची कार्यक्षमता लक्षात येते.

6. जगातील सर्वात अत्याधुनिक संगणक प्रणाली मिळालेल्या माहितीचा वैज्ञानिक संबंध लावणार आहेत.

            सतत नाविन्याचा शोध घेण्याची आणि विश्वाचे गूढ उलगडण्यासाठी प्रयत्नशील राहण्याची वृत्ती ही माणसाची जणू सहजप्रवृत्ती आहे. हा महत्वाकांक्षी प्रयोगदेखील या सहजप्रवृत्तीचाच अविष्कार आहे. या विलक्षण प्रयोगाचे आपण सार्‍यांनीच स्वागत तर करायला हवेच, पण त्याच्या यशस्वितेसाठी अहोरात्र धडपडणार्‍या वैज्ञानिकांना सलाम करून शुभेच्छाही द्यायला हव्यात. या प्रयोगाचे नेतृत्व करणारे लिन्स इव्हान्स यांच्या मते या प्रयोगातून काहीही विपरीत घडणार नाही. आठ हजारांहून अधिक शास्त्रज्ञांचा सहभाग असणारा हा प्रयोग पूर्ण विचारांतीच केला जात असणार हे उघड आहे.

–प्रा. डॉ. नितीन शिंदे