ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ മൂന്നു പേർക്ക്; നേട്ടം ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ ഗവേഷണത്തിന്

സ്റ്റോക്ഹോം: ഈ വർഷത്തെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാനം മൂന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പങ്കിട്ടു. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിന്റെ (ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്) അടിസ്ഥാന സങ്കൽപങ്ങളെ തിരുത്തുകയും പുതിയ ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് വിത്തുപാകുകയും ചെയ്ത പരീക്ഷണം നടത്തിയ ജോൺ ക്ലാർക് (ബ്രിട്ടൻ), മിഷേൽ എച്ച്.ഡിവോറെ (​ഫ്രാൻസ്), ജോൺ മാർട്ടിനിസ് (യു.എസ്) എന്നിവരാണ് പുരസ്കാരത്തിനർഹരായത്.

അമേരിക്കയിലെ വിവിധ ഗവേഷണാലയങ്ങൾ കേന്ദ്രീകരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇവർ ഏതാണ്ട് 40 വർഷം മുമ്പ് നടത്തിയ പരീക്ഷണം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള മേഖലകളിൽ വൻ മുന്നേറ്റത്തിന് കാരണമായെന്ന് നൊബേൽ കമ്മിറ്റി വിലയിരുത്തി.

പരമാണുതലത്തിൽ (മൈക്രോസ്കോപിക്) ദ്രവ്യത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളും മറ്റും വിശദീകരിക്കുന്ന ശാഖയാണ് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്. നൂറ് വർഷത്തോളമായി, ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പല ഗവേഷണങ്ങളും ലോകത്ത് നടക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ, ഇതേ പരീക്ഷണങ്ങൾ മാക്രോസ്കോപിക് അളവിൽ സാധ്യമാകുമോ എന്നാണ് പുരസ്കാര ​ജേതാക്കൾ 1984ലും ’85ലും നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ അന്വേഷിച്ചത്. വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിൽ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ ടണലിങ്ങും എനർജി ക്വാ​ണ്ടൈസേഷനും സാധ്യമാണെന്ന് പരീക്ഷണത്തിൽ തെളിഞ്ഞതോടെ, കാലങ്ങളായി ഈ ശാസ്ത്രശാഖയിൽ നിലനിന്നിരുന്ന ധാരണകൾ തിരുത്തപ്പെട്ടു.

ഒരാളുടെ കൈപ്പത്തിയിൽ ഉൾക്കൊള്ളാവുന്ന ഇലക്ട്രിക് സർക്യൂട്ട് ആണ് ഇവർ പരീക്ഷണത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചത്. രണ്ട് അതിചാലകങ്ങൾ (സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറുകൾ) ഉപയോഗിച്ചാണ് സർക്യൂട്ട് നിർമിച്ചത്. അവയെ തമ്മിൽ വേർതിരിക്കുന്ന മറ്റൊരു നേർത്ത അചാലകവും. ജോസഫ്സൺ ജങ്ഷൻ എന്നാണ് ഈ ഘടന അറിയപ്പെടുന്നത്. സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഇവർക്ക് നേരിട്ട് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറിലൂടെ നിരവധി ചാർജിത കണങ്ങൾ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിലും സർക്യൂട്ടിൽ അവയെല്ലാം ഒരൊറ്റ കണമെന്ന നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു മാക്രോസ്കോപ്പിക് സിസ്റ്റമായി മാറുന്നത് ഇവർ ശ്രദ്ധിച്ചു.

അചാലകത്തിനടുത്തെത്തുമ്പോൾ നേരിയ വൈദ്യുതി തടസ്സം ശ്രദ്ധിച്ചു; എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം ടണലിങ്ങിലൂടെ ഈ സിസ്റ്റം ഈ അവസ്ഥയിൽനിന്ന് മോചിതമാവുകയും വോൾട്ടേജിന്റെ രൂപത്തിൽ മാറ്റം പ്രകടമാക്കുകയും ചെയ്തു. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പ്രവചിക്കുന്നതുപോലെ, സിസ്റ്റം നിർദിഷ്ട അളവിൽ മാത്രം ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയോ പുറന്തള്ളുകയോ ചെയ്യുന്ന ക്വാണ്ടൈസ്ഡ് സ്വഭാവവും ഇവർ തെളിയിച്ചു. അഥവാ, മൈക്രോസ്കോപിക് സിസ്റ്റത്തിൽ സാധ്യമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ട ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ സവിശേഷതകൾ മാക്രോസ്കോപിക് അളവിലും സാധ്യമാണെന്ന് ഈ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ മനസ്സിലായി.

ഒരു പന്ത് ചുമരിലേക്കെറിഞ്ഞാൽ അത് ചുമരിൽതട്ടി തെറിച്ചുവരുമെന്ന് നമുക്കറിയാം. എന്നാൽ, അതേ പന്ത് നിർമിച്ച പരമാണു മാത്രമാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നതെങ്കിൽ അത് ചുമർ തുളച്ച് പുറത്തേക്ക് പോവുകയും ചെയ്യാം. ഇവിടെ പന്ത്തന്നെ ചുമരിനപ്പുറം പോകുന്നത് സങ്കൽപിക്കുക. ഇതാണ് ക്വാണ്ടം ടണലിങ് എന്ന് സാമാന്യമായി പറയാം. നൊബേൽ ജേതാക്കളുടെ പരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രസക്തിയും ഇതുതന്നെയാണ്. അതുവരെയും നാമമാ​ത്ര അളവിൽ പ്രയോഗവത്കരിക്കപ്പെട്ടിരുന്ന ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ വിപുലീകരിക്കപ്പെട്ടു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്, ക്വാണ്ടം ക്രിപ്റ്റോഗ്രഫി, സെൻസർ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടത്തിന് ഈ പരീക്ഷണം വഴിവെച്ചു.

11 കോടി ഇന്ത്യൻ രൂപയാണ് സമ്മാനത്തുക. ഇത് മൂന്നുപേരും തുല്യമായി പങ്കിടും. ഡിസംബർ പത്തിന് നൊബേൽ പുരസ്കാരം സമ്മാനിക്കും. ബുധനാഴ്ച രസതന്ത്ര നൊബേൽ പ്രഖ്യാപിക്കും.