दक्षिण ध्रुवावरील बर्फात ‘घोस्ट पार्टिकल’ (मायावी कण) टिपणारे फ्रान्सिस हाल्झेन यांना भौतिकशास्त्राचे नोबेल
आइसक्यूब वेधशाळेच्या माध्यमातून ‘मायावी कणां’चा वेध घेणाऱ्या ऐतिहासिक संशोधनाची जागतिक पावती
दक्षिण ध्रुवावरील बर्फात ‘घोस्ट पार्टिकल’ (मायावी कण) टिपणारे फ्रान्सिस हाल्झेन यांना भौतिकशास्त्राचे नोबेल
आइसक्यूब वेधशाळेच्या माध्यमातून ‘मायावी कणां’चा वेध घेणाऱ्या ऐतिहासिक संशोधनाची जागतिक पावती
स्टॉकहोम : एन वाय नवा भारत डिजिटल न्यूज नेटवर्क
अथांग विश्वातील सर्वाधिक गूढ मानल्या जाणाऱ्या आणि सहजासहजी हाती न लागणाऱ्या ‘न्यूट्रिनो’ या सूक्ष्म कणांचा शोध घेण्यासाठी दक्षिण ध्रुवावरील हिमाच्छादित भूमीचा नैसर्गिक दुर्बिणीसारखा वापर करणारे विख्यात शास्त्रज्ञ फ्रान्सिस हाल्झेन यांना २०२६ चा भौतिकशास्त्रातील नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला आहे. रॉयल स्वीडिश ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसने मंगळवारी या सर्वोच्च बहुमानाची घोषणा केली. अंटार्क्टिकेतील बर्फात साकारलेली ‘आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाळा’ आणि खगोलभौतिकीच्या दृष्टीने अत्यंत मोलाच्या ठरलेल्या वैश्विक उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनोंचा लावलेला शोध यासाठी हाल्झेन यांची या पुरस्कारासाठी निवड करण्यात आली आहे. त्यांच्या या दूरदृष्टीमुळे खगोलशास्त्रात एका नव्या युगाची पहाट झाली आहे.
काय आहेत हे गूढ कण ?
खगोलशास्त्रात न्यूट्रिनो कणांना अनेकदा ‘घोस्ट पार्टिकल’ म्हणजेच मायावी अथवा भुतासारखे अदृश्य कण म्हटले जाते. या कणांचे वस्तुमान नगण्य असते आणि त्यांच्यावर कोणताही विद्युत प्रभार नसतो. त्यामुळे ते विश्वातील कोणत्याही पदार्थाशी सहसा कसलीही प्रक्रिया करत नाहीत. प्रकाशवेगाने प्रवास करणारे कोट्यवधी न्यूट्रिनो एका सेकंदात मानवी शरीरातून, पृथ्वीच्या एका टोकापासून दुसऱ्या टोकापर्यंत आरपार निघून जातात, तरीही आपल्याला त्याचा लवलेशही जाणवत नाही. दूरवरच्या आकाशगंगा, महाकाय कृष्णविवरे आणि ताऱ्यांचे भीषण स्फोट यांसारख्या अति-ऊर्जावान वैश्विक घडामोडींमधून हे कण बाहेर पडतात. त्यामुळे विश्वाच्या निर्मितीची रहस्ये समजून घेण्यासाठी या कणांना पकडणे कित्येक दशकांपासून आधुनिक विज्ञानापुढील मोठे आव्हान होते.
अंटार्क्टिकेतील बर्फाची नैसर्गिक प्रयोगशाळा
या अशक्यप्राय वाटणाऱ्या आव्हानावर मात करण्यासाठी फ्रान्सिस हाल्झेन यांनी एक धाडसी कल्पना मांडली. प्रयोगशाळेतील छोट्या उपकरणांमध्ये हे कण सापडणे अशक्य असल्याने त्यांनी जगातील सर्वांत निर्जन आणि अत्यंत थंड असलेल्या दक्षिण ध्रुवाची निवड केली. दक्षिण ध्रुवावरील कित्येक फूट खोलीवर असलेला हिमनद्यांचा बर्फ अत्यंत स्वच्छ, पारदर्शक आणि स्थिर असतो. हाल्झेन यांच्या नेतृत्वाखाली शास्त्रज्ञांच्या चमूने सुमारे एक घनकिलोमीटर आकाराच्या अथांग बर्फाचा वापर करून ही वेधशाळा उभारली.
उकळत्या पाण्याच्या झोताने बर्फात सुमारे अडीच किलोमीटर खोल छिद्रे पाडण्यात आली आणि त्यामध्ये अत्यंत संवेदनशील डिजिटल प्रकाशीय सेन्सर्स बसवण्यात आले. जेव्हा अंतराळातून येणारा एखादा अति-ऊर्जावान न्यूट्रिनो बर्फाच्या अणूवर आदळतो, तेव्हा त्यातून एक अतिशय मंद निळसर प्रकाश (चेरेन्कोव्ह किरणोत्सर्ग) निर्माण होतो. हा सूक्ष्म प्रकाश टिपून न्यूट्रिनो कणांची अचूक दिशा आणि ऊर्जा नोंदवण्याचे काम ही यंत्रणा करते.
अडथळ्यांची शर्यत आणि नशिबाची साथ
हाल्झेन आणि त्यांच्या आंतरराष्ट्रीय चमूचा हा प्रवास अत्यंत खडतर होता. शून्याखाली पन्नास अंशांपर्यंत जाणारे गोठवणारे तापमान, ध्रुवीय वादळे आणि अत्याधुनिक साहित्य पोहोचवताना येणाऱ्या मर्यादा यामुळे सुरुवातीला अनेक तज्ज्ञांनी या प्रकल्पाच्या यशस्वितेबद्दल शंका उपस्थित केली होती. बर्फाच्या आत असा शोध घेणे म्हणजे समुद्रात सुई शोधण्यासारखे असल्याचे काहींचे मत होते. मात्र, हाल्झेन यांनी अनेक देशांतील शास्त्रज्ञ आणि अभियंत्यांना एकत्र आणून हे अचाट काम प्रत्यक्षात आणले.
या प्रकल्पाविषयी बोलताना त्यांनी एका मुलाखतीत नमूद केले होते की, हे काम अफाट धोक्यांनी आणि आव्हानांनी भरलेले होते. सुरुवातीच्या काळात अनेक तांत्रिक अडचणी आल्या, पण टीमचे अखंड कष्ट आणि ऐन मोक्याच्या वेळी मिळालेली निसर्गाची साथ यामुळेच हा प्रकल्प उभा राहिला. दूरच्या विश्वातून आलेल्या या कणांचे अस्तित्व पहिल्यांदा नोंदवले गेले, तो क्षण संपूर्ण वैज्ञानिक विश्वासाठी अनपेक्षित आणि थक्क करणारा होता.
विश्वाचा वेध घेणारी नवी खिडकी
आतापर्यंत मानवाने विश्वाचा अभ्यास प्रामुख्याने प्रकाशाच्या किरणांवर किंवा रेडिओ लहरींवर चालणाऱ्या पारंपारिक दुर्बिणींच्या साहाय्याने केला. मात्र, अंतराळातील प्रचंड धुलीकण, चुंबकीय क्षेत्रे किंवा तारे यांच्यामुळे प्रकाशाचे किरण अडवले जातात. याउलट, न्यूट्रिनो कोणत्याही अडथळ्याविना कोट्यवधी प्रकाशवर्षांचे अंतर पार करून थेट पृथ्वीपर्यंत पोहोचतात.
त्यामुळे फ्रान्सिस हाल्झेन यांच्या या संशोधनाने विश्वातील अतिशय हिंसक, अज्ञात आणि दूरवरच्या घटनांचा वेध घेण्यासाठी शास्त्रज्ञांना एक अत्यंत स्पष्ट ‘तिसरा डोळा’ उपलब्ध करून दिला आहे. कृष्णविवरांच्या भोवतालची रहस्ये आणि वैश्विक किरणांचे उगमस्थान शोधण्याच्या दिशेने हा शोध मैलाचा दगड ठरला असून, याच ऐतिहासिक कामगिरीचा गौरव नोबेल समितीने केला आहे.
