ക്വാര്ക്ക്
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
കുറച്ചു നാളുകള്ക്കുമുന്പു വരെ പ്രോട്ടോണുകളെയും, ന്യൂട്രോണുകളെയുമാണ് മൗലിക കണങ്ങളായി കരുതിയിരുന്നത്. എന്നാല് ഏകദേശം 20 വര്ഷങ്ങള്ക്ക് മുന്പ് പ്രോട്ടോണുകളെ മറ്റ് പ്രോട്ടോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളുമായുള്ള സംഘട്ടനത്തിനു വിധേയമാക്കിയപ്പോള് ഇവ ചെറു കണങ്ങളാല് നിര്മിതമാണെന്ന് മനസിലായി. ക്വാര്ക് എന്ന അശയം കൊണ്ടുവന്നത് അമേരിക്കന് ശസ്ത്രഞ്ജനായ മുറെ ജെല്മാന് ആണ്. ഇതിന് 1969-ല് അദ്ദേഹത്തിന് നോബല് സമ്മാനം ലഭിച്ചു. ജയിംസ് ജോയ്സിന്റെ ഫിനിഗന്സ് വേക്ക് എന്ന നോവലിലെ 'Three quarks for muster Mark' എന്ന പ്രയോഗത്തില് നിന്നാണ് ക്വാര്ക് എന്ന പേരിന്റെ ഉദ്ഭവം.
ക്വാര്ക്കുകള് ആറു തരത്തിലുണ്ട്. അപ്(u), ഡൗണ്(d), സ്ട്രയിഞ്ച്(s), ചാംഡ്(c), ബോട്ടം(b), ടോപ്(t).ഇതില് ആദ്യം പറഞ്ഞ മൂന്നെണ്ണത്തെയും വളരെ നേരത്തേ കണ്ടെത്തിയതായിരുന്നു.ഇതിനു ശേഷം 1974-ല് ജെ(j) എന്നു വിളിക്കുന്ന ഒരു കണത്തെ കണ്ടെത്തി. ഈ കണത്തിന്റെ ഘടനയെ വിശദീകരിക്കുവാന് കൊണ്ടുവന്ന ക്വാര്ക്കാണ് ചാംഡ്(c). 1977-ല് കണ്ടെത്തിയ ഉപ്സിലോണ്(upsilon) എന്ന കണത്തിനു വേണ്ടി ബോട്ടം(b) ക്വാര്ക്കും ജന്മമെടുത്തു. 1995-ലാണ് ടോപ്(t) ക്വാര്ക്കിനെ കണ്ടെത്തിയത്. ഈ കണ്ടെത്തിയ ക്വാര്ക്കുകള്ക്കെല്ലാം തന്നെ പ്രതി ക്വാര്ക്കുകളും ഉണ്ട്. ഇവ u?, d?, s?, c?, b?, t? എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇങ്ങനെ ആറ് ക്വാര്ക്കുകളും ആറു പ്രതി ക്വാര്ക്കുകളും കൂടി ആകെ പന്ത്രണ്ട് ക്വാര്ക്കുകള്. ഇവ ചേര്ന്ന് ധാരാളം കണങ്ങള് ഉണ്ടാക്കാമെങ്കിലും ഭാരം കൂടുമ്പോള് കണങ്ങള് അസ്ഥിരമാകുന്നതിനാല് അങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നില്ല. ആറ്റത്തിലെ കണങ്ങള് ക്വാര്ക്കുകള് കൊണ്ടാണ് നിര്മിച്ചിരിക്കുന്നതെന്ന് സൂചിപ്പിച്ചല്ലോ. ഒരു പ്രോട്ടോണ് രണ്ട് അപ്(u) ക്വാര്ക്കും ഒരു ഡൗണ്(d) ക്വാര്ക്കും കൊണ്ടാണ് ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്. അതുപോലെ ന്യൂട്രോണില് രണ്ട് ഡൗണ്(d) ക്വാര്ക്കും ഒരു അപ്(u) ക്വാര്ക്കുമാണുള്ളത്. ക്വാര്ക്കുകളുടെ ചാര്ജ് അംശികം(fractional) ആണ്. അതായത് ഒരു u ക്വാര്ക്കിന് 2/3 ഇലക്ട്രോണ് ചാര്ജും d യ്ക്കും s നും -1/3 ഇലക്ട്രോണ് ചാര്ജുമാണുള്ളത്. c, b, t എന്നീ ക്വാര്ക്കുകള്ക്ക് യഥാക്രമം 2/3, -1/3, -1/3 ഇലക്ട്രോണ് ചാര്ജുകളാണ്. ഇവയുപയോഗിച്ചു നിര്മിച്ച പ്രോട്ടോണിന് പോസിറ്റീവ് ചാര്ജും ന്യൂട്രോണിന് ചാര്ജില്ലതെയും വന്നതെങ്ങിനെയെന്ന് മനസിലായി കാണുമല്ലോ.
ക്വാര്ക്കുകളെ കുറിച്ച് പഠനം നടത്തുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖയാണ് ക്വാണ്ടം ക്രോമോ ഡയനാമിക്സ്(QCD). അനുദിനം പുരോഗമിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഈ ശാസ്ത്ര ശാഖയില് നിന്ന് ഒരു പക്ഷേ ശാസ്ത്ര സമസ്യകളുടെ നിരവധി ഉത്തരങ്ങള് ലഭിച്ചേക്കാം.