विश्वाचे अंतरंग

*विश्वाचे अंतरंग  .....*

साधारण १०० वर्षांपूर्वी *व्हिक्टर हेस* हा शास्त्रज्ञ हातात *इलेक्ट्रोमीटर* घेऊन एका गरम हवेच्या फुग्यात (hot-air balloon) बसला व आकाशात गेला. त्याच्या इलेक्ट्रोमीटरने वातावरणात वेगवेगळ्या उंचीवर किती विद्युतभार आहे हे मोजले, आणि त्याला आढळून आले की जसजसे वर जावे तसतसे वातावरणात अधिकाधिक *विद्युतभारित कण (charged particles)* आढळून येतात. याचा अर्थ असा की हे कण कुठेतरी वर निर्माण होत असणार व वातावरणातून खाली येताना ते शोषले जाऊन त्यांची संख्या कमी होत असणार. पृथ्वी-बाहेरून सूर्यप्रकाश येतो हे तर माहीत होते, पण असे विद्युतभारित कणही येत असतील याची तेव्हा कल्पनाही नव्हती. या कणांनाच *"विश्वकिरण"* (cosmic rays) नाव देण्यात आले, व त्यांच्या शोधाबद्दल व्हिक्टर हेसला १९३६ सालचे नोबेलही मिळाले.

विश्वकिरण जेव्हा पृथ्वीच्या वातावरणात शिरतात, तेव्हा वातावरणातील अणूंचे *आयनीकरण (ionization)*करून ते विद्युतभारित कण निर्माण करतात व ते कण अजून इतर अणूंचे आयनीकरण करत करत शेवटी एक “शॉवर” तयार करतात. या शॉवरची ऊर्जा वातावरणात शोषली जाते व कधीकधी ते जमिनीवर पोहोचण्याआधीच विरून जातात. जमिनीवरील, बलूनमधील वा उपग्रहांमधील उपकरणांद्वारे या *"शॉवर्स"*चे निरीक्षण करता येते. गेल्या शतकात या विश्वकिरणांच्या अभ्यासातून विश्वाची कित्येक रहस्ये आपल्याला खुली झाली.

कशापासून बनले हे कण? सुरुवातीला समज होता की हे अवकाशात निर्माण झालेले गामा किरण असावेत. पण जेव्हा या किरणांनी सुरू केलेले शॉवर्स पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे दिशा बदलताना आढळले, तेव्हा मूळचे किरणदेखील विद्युतभारित असल्याचे सिद्ध झाले. हे मुख्यतः प्रोटॉन्स आहेत. काही प्रमाणात इलेक्ट्रॉन्स, प्रकाशकण किंवा अणुकेंद्रकेही पृथ्वीबाहेरून येणाऱ्या या विश्वकणांमध्ये असतात. बरेचसे कण सूर्याकडून येतात (ध्रुवीय प्रदेशांमध्ये *"ऑरोरा"*ची दिवाळी साजरे करतात ते हेच कण.) काही आपल्या आकाशगंगेतून, तर काही अतिऊर्जेचे कण हे विश्वातील इतर आकाशगंगांमधून येतात. जवळ जवळ प्रकाशवेगाने पृथ्वीवर मारा करणाऱ्या या कणांची ऊर्जा ही अवकाशातील महास्फोटांसारख्या काही घटनांमध्ये त्यांना मिळालेली असते. ही ऊर्जा अगदी १,०००,००० इतेक्ट्रॉन-व्होल्ट पासून ते १००,०००,०००,०००,०००, ०००,००० इलेक्ट्रॉन-व्होल्ट एवढी प्रचंड असू शकते.

या शॉवर्सचा अभ्यास करताना, विसाव्या शतकाच्या पूर्वार्धात त्यात अनेक नवीन कण आढळले व त्यातून मूलकणशास्त्राचा जन्म झाला. (हे शॉवर्स पाहून, यात इलेक्ट्रॉन-सारखाच पण त्याहून काहीशे पट जड असलेला दुसरा कण असणार हे डॉ. होमी भाभांनी प्रथम जाणले. याच कणाला पुढे *'म्युऑन'* नाव दिले गेले.) अगदीच अपरिचित गुणधर्मांचे कण जेव्हा विश्वकिरणांत आढळले, तेव्हा त्यांना *"स्ट्रेंज"* संबोधले गेले व त्यातून *"क़्वार्क्स"*ची संकल्पना उदयाला आली.

यातील काही कण वातावरण पार करून जमिनीवर तर येतात, पण जमीन पार करून ते खाली जातात का हे पाहण्यासाठी भारतीय, जपानी व ब्रिटिश शास्त्रज्ञांनी कर्नाटकातील कोलारच्या सोन्याच्या खाणीत जमिनीखाली एक प्रयोग उभारला, आणि तेथे, या कणांपासून वातावरणात निर्माण होणाऱ्या न्यूट्रीनोंची जगातील प्रथम नोंद झाली (१५ ऑगस्ट १९६५) आजही, विविध उर्जेच्या या कणांचा उगम नक्की कोठे आहे, आणि एवढी ऊर्जा त्यांना प्राप्त कशी होते, याचे आपले ज्ञान पूर्ण नाही. कणांना ऊर्जा देणारी, आपल्याला अपरिचित अशी काही तंत्रे निसर्ग वापरत असेल का, हे जाणून घेण्यासाठी विश्वकिरणांच्या अधिकाधिक निरीक्षणांची आवश्यकता आहे. अर्जेंटिनातील *"पिअर ओजे"*(Pierre Auger) प्रयोगशाळा हे सध्या विश्वकिरणांचे सर्वांत मोठे निरीक्षणकेंद्र आहे. भारतातही ऊटीत अशी प्रयोगशाळा आहे व या किरणांतून निर्माण होणाऱ्या न्यूट्रीनोंच्या निरीक्षणासाठी मदुराई-जवळ एक महाप्रयोग उभारण्याचे काम चालू आहे.

बाह्य विश्वाकडून येणाऱ्या या संदेशवाहक विश्वकिरणांमधूनच आपले विश्वाच्या अंतरंगाचे ज्ञान समृद्ध होत जाईल.
-अमोल दिघे