சீனா சாதிக்காததை இந்தியா சாதிக்குமா?

 

By என். ராமதுரை

First Published : 12 August 2013 02:15 AM IST

சந்திரனுக்கு வெற்றிகரமாக சந்திரயானை அனுப்பிய இந்தியா இப்போது செவ்வாய் கிரகம் மீது கண் வைத்துள்ளது. எல்லாம் திட்டமிட்டபடி நடக்குமானால் வருகிற நவம்பர் மூன்றாம் வாரத்தில் செவ்வாய் கிரகத்தை நோக்கி இந்திய விண்கலம் செலுத்தப்படும்.

சந்திரனுக்கு இந்தியா 2008 அக்டோபரில் அனுப்பிய விண்கலம் சந்திரயான் என்று பெயர் கொண்டதாக இருந்தது. செவ்வாய்க்குச் செல்ல இருக்கும் விண்கலத்துக்கு இன்னும் பெயர் வைக்கப்படவில்லை. அதற்கு மங்கள்யான் என பெயரிடப்படலாம் என்று கருதப்படுகிறது(இந்தி மொழியில் செவ்வாய்க்கு மங்கள் என்று பெயர்).

மங்கள்யான் திட்டம் நிறைவேறுமானால் உலகில் செவ்வாய் கிரகத்துக்கு வெற்றிகரமாக விண்கலத்தை அனுப்பிய நான்காவது நாடு என்ற பெருமை இந்தியாவுக்குக் கிடைக்கும். ரஷியா, அமெரிக்கா, ஐரோப்பிய விண்வெளி அமைப்பு ஆகியன ஏற்கெனவே இதைச் சாதித்துள்ளன. செவ்வாய்க்கு விண்கலத்தை அனுப்ப பிரிட்டன், பிரான்ஸ், சீனா, ஜப்பான் ஆகிய நாடுகள் மேற்கொண்ட முயற்சிகள் தோல்வி கண்டன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இதையே வேறு விதமாகச் சொன்னால் செவ்வாய்க்கு விண்கலத்தை அனுப்புவதில் சீனாவை இந்தியா முந்திக் கொண்டது என்று கூறலாம்.

இந்தப் பெருமையைப் பெறும் நோக்கில் தான் மங்கள்யான் திட்டத்தில் இந்தியா முனைந்துள்ளதாக ஒரு கருத்து உண்டு. நிபுணர்கள் சிலர் இந்தியாவின் மங்கள்யான் திட்டம் வீண் செலவு என்றும் இந்த நேரத்தில் இந்தியா இதில் ஈடுபடத் தேவையில்லை என்றும் கூறுகின்றனர். இந்திய விண்வெளி அமைப்பின் (இஸ்ரோ) முன்னாள் தலைவர் மாதவன் நாயரும் இவ்விதமாகவே கூறுகிறார்.

விண்கலங்களை காவு கொள்ளும் கிரகம் என்ற பெயர் செவ்வாய்க்கு உண்டு. கடந்த பல ஆண்டுகளில் செவ்வாய் நோக்கி செலுத்தப்பட்ட சுமார் 40 விண்கலங்களில் 19 மட்டுமே வெற்றி கண்டுள்ளன. அவற்றில் பெரும்பாலானவை அமெரிக்காவுக்குச் சொந்தமானவை.

ஒரு விண்கலத்தை சந்திரனுக்கு அனுப்புவதென்பது வேறு. செவ்வாய்க்கு அனுப்புவது என்பது வேறு. சந்திரன் எப்போதும் பூமியைச் சுற்றிக் கொண்டிருப்பது. பூமியிலிருந்து சந்திரன் சுமார் 4 லட்சம் கிலோ மீட்டர் தொலைவில் உள்ளது. பூமியைச் சுற்றி வருகின்ற காரணத்தால் சந்திரன் எப்போதும் கிட்டத்தட்ட அதே தொலைவில் இருப்பதாகும்.

செவ்வாய் சமாச்சாரம் வித்தியாசமானது. செவ்வாய் கிரகமும் சரி, பூமியும் சரி வெவ்வேறு வட்டங்களில் இருந்தபடி சூரியனை சுற்றுபவை. ஆகவே செவ்வாய்க்கும் பூமிக்கும் இடையே குறைந்தபட்ச தூரம், அதிகபட்ச தூரம் என்பது உண்டு. செவ்வாய்க்கும் பூமிக்கும் குறைந்தபட்ச தூரம் சுமார் 5 கோடி கிலோ மீட்டர், அதிகபட்ச தூரம் 40 கோடி கிலோ மீட்டர். பூமிக்கும் செவ்வாய்க்கும் உள்ள தூரம் மிகக் குறைவாக இருக்கின்ற சமயத்தில்தான் செவ்வாயை நோக்கி விண்கலம் செலுத்தப்படுகிறது. இதற்குக் காரணம் இதில் பல சாதகங்கள் உள்ளன என்பதே. அந்த வகையில் 26 மாதங்களுக்கு ஒரு முறை இந்த வாய்ப்பு கிட்டும். இந்த ஆண்டு நவம்பர் மாதம் அப்படியான வாய்ப்பு ஏற்படுகிறது. இதைவிட்டால் அடுத்து 2016 ஜனவரியில் தான் இப்படியான வாய்ப்பு கிட்டும். இப்போதுள்ள வாய்ப்பைப் பயன்படுத்தி இந்த ஆண்டிலேயே மங்கள்யானை செலுத்த இந்தியா முனைப்பாக உள்ளது.

செவ்வாய்க்கு ஒரு விண்கலத்தைச் செலுத்துவதானால் அதற்கு சக்திமிக்க ராக்கெட் தேவை. அமெரிக்கா 2011 நவம்பரில் செவ்வாய்க்கு செலுத்திய கியூரியாசிடி விண்கலத்தை சுமந்து சென்ற அட்லஸ் - 5 ராக்கெட் அப்படிப்பட்டது. அது ஐந்து முதல் 13 டன் எடை கொண்ட விண்கலத்தைச் சுமந்து செல்லும் திறன் கொண்டது. அந்த ராக்கெட்டில் திரவ ஹைட்ரஜனும் திரவ ஆக்சிஜனும் எரிபொருள்களாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.

இத்துடன் ஒப்பிட்டால் வருகிற நவம்பரில் இந்தியாவின் மங்கள்யான் விண்கலத்தை செலுத்த இருக்கும் பி.எஸ்.எல்.வி ராக்கெட் குறைந்த திறன் கொண்டதே. அந்த ராக்கெட்டினால் அதிகபட்சம் 1300 கிலோ (1.3 டன்) எடையைத்தான் சுமந்து செல்ல இயலும். ராக்கெட்டின் திறன் குறைவு என்பதால் உயரே கிளம்பியதும் ஒரே பாய்ச்சலில் செவ்வாயை நோக்கிப் பாய்ந்து செல்ல இயலாது.

இதைச் சமாளிக்க பெல் புரூனோ என்ற அமெரிக்க கணித நிபுணர் உருவாக்கிய பாணியிலான சுற்றுப்பாதையைத்தான் பின்பற்ற வேண்டியிருக்கும். அதாவது இந்திய ராக்கெட் உயரே சென்றதும் நீள் வட்டப் பாதையில் பூமியைச் சுற்ற முற்படும். அப்படிச் சுற்ற ஆரம்பிக்கும்போது மங்கள்யானும் ராக்கெட்டும் ஒரு கட்டத்தில் பூமியிலிருந்து சுமார் 500 கிலோ மீட்டரில் இருக்கும். அப்போது ராக்கெட் எஞ்சினை சில நிமிஷ நேரம் இயக்குவர். இதன் காரணமாக ராக்கெட் சீறிப் பாய்ந்து மறு முனையில் அதிகத் தொலைவை எட்டும். மறுபடி 500 கிலோ மீட்டர் உயரத்துக்கு வரும்போது மீண்டும் ராக்கெட் எஞ்சின் இதே போல இயக்கப்படும். இதனால் மறு முனையில் மேலும் அதிகத் தொலைவை எட்டும். இப்படி ஐந்து தடவை செய்வர். மறு முனையில் ராக்கெட் சுமார் 2 லட்சம் கிலோ மீட்டர் உயரத்தை எட்டிய நிலையில் கடைசியாக வேகமாக உந்தப்பட்டு செவ்வாயை நோக்கிப் பயணிக்கத் தொடங்கும்.

ஒருவர் தோட்டத்தில் உள்ள ஊஞ்சலில் அமர்ந்து மேலும் கீழுமாக ஊஞ்சலாடுகிறார். ஒவ்வொரு தடவையும் காலை வேகமாக உந்தும் போது ஊஞ்சல் மேலும் மேலும் உயரே செல்கிறது. ஒரு கட்டத்தில் அவர் ஊஞ்சலிலிருந்து ஒரே தாவலில் காம்பவுண்ட் சுவரைத் தாண்டி பக்கத்து வீட்டுத் தோட்டத்தில் போய் குதிக்கிறார். மங்கள்யான் செவ்வாய் கிரகத்துக்குச் செல்லும் பெல் புரூனோ பாதை இப்படிப்பட்டதே.

பத்து மாதங்களுக்குப் பிறகு செவ்வாய் கிரகத்தின் ஈர்ப்புப் பிடியில் சிக்கி செவ்வாயை சுற்றி வர ஆரம்பிக்கும். சந்திரனுக்கு இந்தியா அனுப்பிய சந்திரயான் இப்படியான பாதையில் தான் சென்றடைந்தது.

மங்கள்யான் செவ்வாய் கிரகத்தின் ஈர்ப்புப் பிடியில் சிக்கிய பின் செவ்வாய் கிரகத்தை மிக நீள் வட்டப்பாதையில் சுற்றிச் சுற்றி வரும். அப்போது அது ஒரு கட்டத்தில் செவ்வாய்க்கு மேலே 500 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் இருக்கும். பிறகு மங்கள்யான் 80,000 கிலோ மீட்டர் தொலைவுக்கு விலகிப் போய் விடும். அடுத்த சுற்றில் மறுபடி 500 கிலோ மீட்டர் தொலைவில் இருக்கும். மங்கள்யானின் சுற்றுப்பாதையை மாற்றி அமைக்க முடியுமானால் அது எப்போதும் சீராக 500 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் இருந்தபடி செவ்வாயை நன்கு ஆராய இயலும். ஆனால் அப்படிச் செய்ய முடியாது. ஏனெனில் சுற்றுப்ப்பாதையைத் திருத்தி அமைக்க மங்கள்யானில் போதுமான எரிபொருள் இராது. காரணம் அது வடிவில் சிறியது என்பதே. மங்கள்யானை கூடுதல் எரிபொருளுடன் பெரிய வடிவில் தயாரிப்பதென்றால் பி.எஸ். எல்.வி ராக்கெட்டினால் அதை உயரே கொண்டு செல்ல இயலாது.

கடந்த 2001-ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கா செவ்வாய்க்கு அனுப்பிய மார்ஸ் ஒடிசி என்ற விண்கலமும் ஆரம்பத்தில் மிக நீள் வட்டப் பாதையில்தான் செவ்வாயை சுற்ற ஆரம்பித்தது. அவ் விண்கலத்தில் இருந்த எரிபொருளைப் பயன்படுத்தி அதன் சுற்றுப்பாதை சீராக்கப்பட்டது. பின்னர் அது செவ்வாயை எப்போதும் சுமார் 500 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் இருந்தபடி சுற்றிவர ஆரம்பித்தது. இதனை உயரே செலுத்த, சக்தி மிக்க ராட்சத ராக்கெட் பயன்படுத்தப்பட்டது என்பதால் அதிக எடை உடைய கூடுதல் எரிபொருள் கொண்ட மார்ஸ் ஒடிசி விண்கலத்தை அனுப்ப முடிந்தது

சொல்லப்போனால் மங்கள்யானில் இடம் பெறுகின்ற சில கருவிகளின் மொத்த எடை வெறும் 15 கிலோ. ரஷியா, அமெரிக்கா, ஐரோப்பிய யூனியன் ஆகியவற்றின் ராக்கெட்டுகளை பெரிய லாரி என்று வர்ணித்தால் இந்திய ராக்கெட் ஒரு சிறிய வேன். இப்படிக் கூறுவது இந்திய பி.எஸ்.எல்.வி ராக்கெட்டை மட்டம் தட்டுவதாக ஆகாது.

ஜி.எஸ்.எல்.வி என்னும் பெரிய ராக்கெட்டை தயாரிப்பதில் நாம் ஈடுபட்டிருக்கிறோம். அது மூன்று டன் விண்கலத்தை உயரே செலுத்தக்கூடியது. ஆனால் அந்த ராக்கெட்டை உருவாக்குவதில் இன்னும் முழு வெற்றி கிட்டவில்லை. ஆகவேதான் மங்கள்யானை நம்மிடம் உள்ள சிறிய ராக்கெட்டின் திறனுக்கு ஏற்றவகையில் சிறியதாகத் தயாரிக்க வேண்டியதாயிற்று. இந்த ஜி.எஸ்.எல்.வி ராக்கெட்டைவிட மேலும் திறன் கொண்ட ராட்சத ராக்கெட் ஒன்றும் உருவாக்க்கப்பட்டு வருகிறது. அதை உருவாக்கி பல தடவை சோதித்து வெற்றி கண்ட பின்னர் செவ்வாய்க்கு நாம் நிறைய எடை கொண்ட மேலும் நிறைய கருவிகளையும் கொண்ட பெரிய மங்கள்யான் விண்கலத்தைச் செலுத்துவதில் ஈடுபட்டிருக்கலாம். அதை விட்டு அவசர அவசரமாக சிறியதொரு விண்கலத்தை செவ்வாய்க்கு அனுப்புவதில் அர்த்தமில்லை. செவ்வாய்க்கு எதையாவது ஒன்றை இப்போதே அனுப்பி ஆகவேண்டும் என்ற கட்டாயம் எதுவுமில்லை.

ஆனாலும் சிறிய விண்கலத்தாலும் பெரிய கண்டுபிடிப்புகளைச் செய்ய இயலும் என்பதை ஒப்புக் கொள்ளத்தான் வேண்டும்.

1958-ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கா அனுப்பிய எக்ஸ்புளோரர் -1 என்னும் மிகச் சிறிய (எடை வெறும் 13 கிலோ) செயற்கைக்கோள்தான் பூமிக்கு மேலே சுமார் 1000 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் வான் ஆலன் கதிர்வீச்சு மண்டலம் இருப்பதை கண்டுபிடித்துக் கூறியது.

செவ்வாய்க்கு இந்தியா அனுப்பும் மங்கள்யான் விண்கலத்தின் பிரதான நோக்கம் செவ்வாயில் மீத்தேன் வாயு உள்ளதா என்று கண்டறிவதாகும், செவ்வாய்க்கு அமெரிக்கா அனுப்பிய கியூரியாசிடி எனப்படும் நடமாடும் ஆராய்ச்சிக் கூடம் ஓராண்டுக்கும் மேலாக செவ்வாயில் அங்குமிங்கும் நடமாடி வருகிறது. செவ்வாயில் மீத்தேன் வாயு இல்லை என்பதாகவே கியூரியாசிடி இதுவரை நடத்திய ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளன.

கியூரியாசிடி கண்டுபிடிக்க முடியாத விஷயத்தை மங்கள்யான் கண்டுபிடித்து விடுமா என்று கேட்டால் அது பற்றி இப்போது எதுவும் சொல்ல முடியாது. ஆனால் மங்கள்யான் எதையும் கண்டுபிடிக்காமல் போனாலும் அது ஒரு சாதனையை நிகழ்த்தியதாகவே கருதப்படும். அதாவது சீனாவினால் சாதிக்க முடியாத ஒன்றை இந்தியா சாதித்ததாகிவிடும்.

"வயிற்றில் நெருப்புடன்' நாஸா விஞ்ஞானிகள்

By என். ராமதுரை

First Published : 04 August 2012 01:28 AM IST

வயிற்றில் நெருப்பைக் கட்டிக் கொண்டு நிற்கிறார்கள் நாஸா விஞ்ஞானிகள். செவ்வாய் கிரகத்துக்கு அனுப்பப்பட்ட "கியூரியாசிடி' விண்கலம் பத்திரமாகத் தரை இறங்க வேண்டுமே என்பது அவர்களது கவலை.

கடந்த ஆண்டு நவம்பரில் பூமியிலிருந்து கிளம்பிய அந்த விண்கலம் ஆகஸ்ட் 6-ம் தேதி இந்திய நேரப்படி காலை 11 மணிக்கு செவ்வாயில் தரை இறங்க இருக்கிறது.

செவ்வாய் கிரகத்துக்கு ஆளில்லா விண்கலம் ஒன்று அனுப்பப்படுவது இது முதல்முறை அல்ல. கடந்த பல ஆண்டுகளில் பல அமெரிக்க விண்கலங்கள் செவ்வாயில் வெற்றிகரமாகத் தரை இறங்கி நன்கு செயல்பட்டுள்ளன. அப்படியானால் இந்த முறை ஏன் அவ்வளவு கவலைப்பட வேண்டும்.

"கியூரியாசிடி' விண்கலம் செவ்வாயில் தரை இறங்குவதற்கு இதுவரை இல்லாத புது முறை கையாளப்படுகிறது என்பது முக்கிய காரணம். தவிர, இந்த விண்கலம் எடை மிக்கது; சுமார் ஒரு டன். இது செவ்வாய் கிரகத்தில் பல நவீன சோதனைகளை நடத்துவதற்கென பல ஆண்டுக்காலம் பாடுபட்டு சுமார் 12 ஆயிரம் கோடி ரூபாய் செலவில் உருவாக்கப்பட்டதாகும்.

உண்மையில் இதன் பெயர் செவ்வாய் அறிவியல் (தானியங்கி) ஆராய்ச்சிக்கூடம் என்பதாகும். செவ்வாய் போன்று வேறு கிரகத்துக்கு, அதுவும் ஆளில்லா விண்கலத்தை அனுப்புவதென்றால் பிரச்னைக்குக் கேட்கவே வேண்டாம்.

செவ்வாயில் ஒரு விண்கலம் தரை இறங்குவதில் பொதுவில் உள்ள பிரச்னைகளைக் கவனிப்போம். செவ்வாயை நெருங்கிவிட்ட கட்டத்தில் விண்கலத்தின் வேகம் மணிக்கு சுமார் 21 ஆயிரம் கிலோ மீட்டராக இருக்கும். இந்த வேகம் வெகுவாகக் குறைக்கப்பட்டாக வேண்டும். தரையைத் தொடுகின்ற கட்டத்தில் வேகம் மணிக்கு 3 கிலோ மீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். இல்லாவிடில் விண்கலம் தரையில் மோதி நொறுங்கி விடும்.

காற்று மண்டலம் வழியே வேகமாகக் கீழ் நோக்கி இறங்குகையில் விண்கலத்தின் வெளிப்பகுதி கடுமையாகச் சூடேறும். நீங்கள் ஒரு கத்தியைப் பாறை மீது அழுத்திக் கீறினால் தீப் பொறிகள் கிளம்பும். அதேபோல் காற்றைக் கிழித்துக் கொண்டு விண்கலம் கீழே இறங்கும்போது கடும் வெப்பம் தோன்றும்.

விண்கலம் இறங்கும்போது அதன் வெளிப்புறத்தைத் தாக்கும் வெப்பம் 1,600 டிகிரி சென்டிகிரேட் அளவுக்கு இருக்கலாம். வெளிப்புறப்பகுதி தீப் பிழம்பாகக் காட்சி அளிக்கும்.

இப்படியான வெப்பம் விண்கலத்தையே அழித்துவிடும். ஆகவேதான் முத்துச் சிப்பி வடிவிலான பெரிய பேழைக்குள் விண்கலம் வைக்கப்பட்டிருக்கும். இதன் அடிப்புறத்தில் வெப்பத் தடுப்பு கேடயம் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். ஆபத்துக் கட்டத்தைத் தாண்டிய பிறகு வெப்பத் தடுப்புக் கேடயம் தனியே பிரிந்து விழுந்துவிடும்.

பிறகு ஒரு கட்டத்தில் விண்கலத்துடன் இணைந்த பிரும்மாண்டமான பாரசூட்டு விரிந்து கொள்ளும். விண்கலம் கீழே இறங்கும் வேகத்தை பாரசூட்டு பெரிதும் குறைக்கும்.

விண்கலம் மெல்லத் தரை இறங்குவதானால் வேகம் மேலும் குறைக்கப்பட்டாக வேண்டும். "கியூரியாசிடி' விஷயத்தில் இதற்கென தனி உத்தி முதல் முறையாகப் பின்பற்றப்படுகிறது. அதாவது பாரசூட்டிலிருந்து விண்கலம் பிரிந்ததும் நான்கு கால்களைக் கொண்ட ஒரு கிரேன் ஒன்றிலிருந்து விண்கலம் தொங்க ஆரம்பிக்கும். "ஸ்கை-கிரேன்' எனப்படும் இந்த கிரேனின் கால்பகுதியிலிருந்து நெருப்பு கீழ்நோக்கிப் பீச்சிடும். இது ராக்கெட்டிலிருந்து நெருப்பு பீச்சிடுவதுபோல இருக்கும்.

பொதுவில் ராக்கெட்டிலிருந்து நெருப்பு பீச்சிட்டால், ராக்கெட் மேல்நோக்கிப் பாய முற்படும். ஸ்கை-கிரேனிலிருந்து கீழ் நோக்கி நெருப்பு பீச்சிடும்போது அது கியூரியாசிடியை மேல்நோக்கித் தள்ளும் விளைவை உண்டாக்கும்.

செவ்வாய் கிரகத்தின் ஈர்ப்பு சக்தி விண்கலத்தை கீழ் நோக்கி இழுக்க, ராக்கெட் விண்கலத்தை மேல் நோக்கித் தள்ள முற்படும். இந்த இரு விளைவுகளின் பலனாக "கியூரியாசிடி' கீழ்நோக்கி இறங்கும் வேகம் மிகவும் குறைக்கப்பட்டு அது மெல்லத் தரை இறங்கும். சந்திரனில் இறங்குவதற்கு இந்த வித உத்திதான் கையாளப்பட்டது.

"கியூரியாசிடி' என்பது உண்மையில் ஆறு சக்கர வாகனம். இந்த சக்கரங்களில் எதுவும் சேதமடையாமல் ஆறு கால்களும் ஒரே சமயத்தில் தரையில் பதியும் வகையில் அது தரை இறங்கியாக வேண்டும். அப்படியின்றி அது பக்கவாட்டில் சாய்ந்தபடி இறங்க நேரிட்டால் அதை நிமிர்த்த வழி இல்லை.

"கியூரியாசிடி' கீழ் நோக்கி இறங்க ஆரம்பித்ததிலிருந்து தரையைத் தொடுவதற்கு ஏழு நிமிஷங்கள் பிடிக்கும். இந்த ஏழு நிமிஷத்தில் எல்லாம் திட்டமிட்டபடி ஒழுங்காக நடைபெற்றாக வேண்டும். எது வேண்டுமானாலும் நடக்கலாம் என்பதால் இந்த ஏழு நிமிஷ நேரமானது "ஏழு நிமிஷ பயங்கரம்' என்று வருணிக்கப்படுகிறது.

"கியூரியாசிடி' செவ்வாயில் குறிப்பிட்ட இடத்தில் இறங்கியாக வேண்டும் என இடம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுள்ளது. அந்த இடத்தில்தான் அது இறங்கியாக வேண்டும். சிறு பிரச்னை என்றால் சமாளித்துக் கொள்ள "கியூரியாசிடி'யில் உள்ள கம்ப்யூட்டர்கள் உதவலாம். பெரிய பிரச்னை என்றால் சங்கடம்தான்.

கடைசி கட்டத்தில் பிரச்னை ஏற்பட்டு அமெரிக்காவில் உள்ள தரைக் கட்டுப்பாட்டு கேந்திரத்திலிருந்து தகுந்த ஆணை பிறப்பித்து பிரச்னையைச் சரி செய்வதற்கும் வாய்ப்பு கிடையாது.

ஏனெனில் செவ்வாயிலிருந்து அனுப்பப்படும் சிக்னல் பூமிக்கு வந்து சேருவதற்கு 14 நிமிஷங்கள் ஆகும். பூமியிலிருந்து ஏதேனும் ஆணை பிறப்பித்தால் அது செவ்வாய்க்குப் போய்ச்சேர மேலும் 14 நிமிஷங்கள் ஆகும். இந்த சிக்னல்கள் கிட்டத்தட்ட ஒளி வேகத்தில் செல்பவைதான்.

ஆனால் செவ்வாய் கிரகம் சுமார் 27 கோடி கிலோ மீட்டர் தொலைவில் இருப்பதால் அங்கிருந்து சிக்னல் கிடைப்பதற்கும் இங்கிருந்து அனுப்பும் ஆணை செவ்வாய்க்குப் போய்ச்சேரவும் இவ்விதம் காலதாமதம் ஆகிறது. இது தவிர்க்க முடியாத ஒன்று.

வருகிற ஆண்டுகளில் செவ்வாய்க்கு மனிதன் அனுப்பப்படும்போது இதே பிரச்னையை எதிர்நோக்க வேண்டியிருக்கும். செவ்வாயில் இறங்கும் கட்டத்தில் விண்வெளி வீரர் ""பாரசூட் விரியலே, என்ன செய்வது?'' என்று கேட்டால் அவரது அவசரச் செய்தி பூமிக்கு வந்து சேருவதற்குள் எல்லாம் முடிந்து விடும்.

முன்னர் சந்திரனுக்கு விண்வெளி வீரர்களை அனுப்பியபோது இப்படியான பிரச்னை ஏற்படவில்லை. ஏனெனில் பூமியிலிருந்து சந்திரன் அதிகபட்சம் 4 லட்சம் கிலோ மீட்டர்தான். பூமியிலிருந்து சந்திரனுக்கு சிக்னல் போய்ச் சேருவதற்கு ஆகும் நேரம் ஒன்றரை வினாடியே. ஆகவே தகவல் தொடர்பில் பிரச்னை இருக்கவில்லை.

செவ்வாயிலிருந்து "கியூரியாசிடி' அனுப்பும் சிக்னல்களைப் பெறுவதில் வேறு பிரச்னையும் உண்டு. செவ்வாய் கிரகம் தனது அச்சில் ஒரு முறை சுழல்வதற்கு, பூமி போலவே சுமார் 24 மணி நேரம் ஆகிறது.

ஆகவே "கியூரியாசிடி' சுமார் 12 மணி நேரம் பூமியைப் பார்த்தபடி இருக்கும். மீதி 12 மணி நேரம் அது செவ்வாயின் மறு புறத்தில் இருக்கும். "கியூரியாசிடி' செவ்வாயின் மறுபுறத்தில் இருக்கும்போது அது அனுப்பும் சிக்னல்கள் பூமிக்குக் கிடைக்காது. ஏனெனில் சிக்னல்கள் நேர்கோட்டில் செல்பவை.

எனினும் இதனால் பிரச்சினை இல்லை. அமெரிக்க நாஸா அமைப்பு 2001 ஆம் ஆண்டில் அனுப்பிய "மார்ஸ் ஒடிசி' என்னும் விண்கலம் செவ்வாய் கிரகத்தைச் சுற்றிச்சுற்றி வருகிறது. இது "கியூரியாசிடி' அனுப்பும் சிக்னல்களைப் பெற்று பூமிக்கு அனுப்பும்.

"மார்ஸ் ஒடிசி' விண்கலத்தில் கடந்த ஜூன் தொடக்கத்தில் ஒரு கோளாறு ஏற்பட்டு அது நாஸா விஞ்ஞானிகளுக்கு பெரும் கவலையை ஏற்படுத்தியது.

நல்ல வேளையாக அது சரிசெய்யப்பட்டு விட்டது. "கியூரியாசிடி' தரை இறங்கும்போது அந்த இடத்துக்கு மேலே "மார்ஸ் ஒடிசி' அமைந்திருக்கும். எனவே கியூரியாசிடி தரை இறங்கியதும் நாஸா விஞ்ஞானிகளுக்கு உடனே தகவல் கிடைத்து விடும்.

1969 முதல் 1972 வரை அமெரிக்க விண்வெளி வீரர்கள் சந்திரனுக்குச் சென்று வந்தனர். அந்த 6 முறைகளிலும் இறங்குகலம் பிரச்னை இன்றி சந்திரனில் இறங்கியது. சந்திரனில் காற்று மண்டலம் கிடையாது. இது ஒரு வகையில் செüகரியமாகப் போய்விட்டது. காற்று மண்டலம் இருந்தால்தான் கீழே இறங்குகின்ற விண்கலம் சூடேறுகின்ற பிரச்னை ஏற்படும்.

சந்திரனுடன் ஒப்பிட்டால் செவ்வாயில் காற்று மண்டலம் உள்ளது. ஆனால் அக்காற்று மண்டலம் பூமியில் உள்ளதைப் போன்று அடர்த்தியாக இல்லை. செவ்வாயின் காற்று மண்டல அடர்த்தி பூமியில் உள்ளதில் நூறில் ஒரு பங்குதான். ஆகவேதான் "கியூரியாசிடி' தரை இறங்க "ஸ்கை-கிரேன்' தேவைப்படுகிறது.

பூமியின் காற்று மண்டலம் அடர்த்தியாக இருப்பதில் பிரச்னையும் உள்ளது. செüகரியமும் உள்ளது. பூமிக்கு மேலே சுமார் 350 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் இருந்தபடி பூமியைச் சுற்றிச்சுற்றி வருகிற சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்கு சில மாதங்களுக்கு ஒரு முறை ரஷிய சோயுஸ் விண்கலம் மூலம் விண்வெளி வீரர்கள் அனுப்பப்படுகின்றனர்.

இவர்கள் பூமிக்குத் திரும்புகையில் மூன்று விண்வெளி வீரர்கள் அடங்கிய விண்கலத்தின் அடிப்புறப்பகுதி காற்று மண்டலம் காரணமாகப் பயங்கரமாகச் சூடேறுகிறது. ஆகவே இதன் வெளிப்புறத்தில் வெப்பக் காப்புக் கேடயம் அமைக்கப்பட்டுள்ளது.

பிறகு அந்த மூவர் அடங்கிய கலம் பாரசூட்டு மூலம் ரஷியாவுக்கு அருகே உள்ள கஜகஸ்தானில் தரை இறங்குகிறது. பூமியின் காற்று மண்டலம் அடர்த்தியானது என்பதால் காற்றானது பாரசூட்டை நல்ல அழுத்தத்தில் மேல் நோக்கித் தள்ளி அக்கலம் கீழே இறங்கும் வேகத்தை நன்கு குறைத்து விடுகிறது.

செவ்வாய் கிரகத்தில் காற்று மண்டல அடர்த்தி குறைவு என்ற காரணத்தால் காற்றானது பாரசூட்டைப் போதுமான அளவுக்கு மேலே தள்ளாது. ஆகவே பாரசூட் மட்டும் போதாது. இந்த நிலையில் "ஸ்கை-கிரேன்' போன்ற ஏற்பாட்டின் மூலம் வேகத்தை மேலும் குறைக்க வேண்டியுள்ளது.

செவ்வாய் கிரகத்தில் "கியூரியாசிடி' மேலும் கீழும் நடமாடி பல ஆராய்ச்சிகளை நடத்த இருக்கிறது. செவ்வாய் கிரகத்துக்கு அமெரிக்கா மனிதனை அனுப்பும் திட்டமானது "கியூரியாசிடி' நடத்தும் ஆராய்ச்சிகளின் முடிவுகளைப் பொருத்ததாக இருக்கும். ஆகவேதான் "கியூரியாசிடி' பத்திரமாகத் தரை இறங்குவது மிக முக்கியமானதாகக் கருதப்படுகிறது.

செவ்வாய்க்குச் செல்ல கூண்டுக்குள் 520 நாள்

By என். ராமதுரை

First Published : 22 July 2010 12:33 AM IST

ஜூன் மாத முதல் வாரத்தில் ஆறு பேர் செவ்வாய் கிரகத்துக்குப் பயணம் கிளம்பினர். ஆனால், ஒரு மாதத்துக்கு மேல் ஆகியும் அவர்கள் இன்னும் தரையில்தான் இருக்கிறார்கள். அதுவும் ஒரு கூண்டுக்குள் அடைந்து கிடக்கின்றனர். ஏன் என்ன ஆயிற்று?

வெவ்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த இந்த ஆறு பேரும் மேற்கொண்டுள்ள பயணம் பாவனையான ஒரு பயணமே. இது ஒருவகையான ஒத்திகை. அதாவது, இவர்கள் விசேஷமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு கூண்டுக்குள் புகுந்துள்ளனர். இந்தக் கூண்டுக்குள் அவர்கள் 520 நாள்கள் தங்கியிருப்பர். அதென்ன 520 நாள்கள் கணக்கு?

  செவ்வாய் கிரகத்துக்குச் சென்று வருவதற்குக் குறைந்தது அவ்வளவு நாள்கள் ஆகும்.  ஆகவே, அவர்கள் ஆறு பேரும் அவ்வளவு நாள்கள் கூண்டுக்குள் இருப்பார்கள். அத்துடன்   செவ்வாய் கிரகத்துக்கு உண்மையில் செல்வதானால் எவ்விதமான பணிகளைச் செய்ய வேண்டுமோ அவ்விதமான பணிகளைச் செய்வர். அவர்கள் எப்படிச் செயல்படுகிறார்கள்?  எவ்விதம் ஒருவருடன் ஒருவர் பழகுகிறார்கள் ஆகியவை  தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்பட்டு  பதிவு செய்யப்படும். அந்த நோக்கில்தான்  இந்த ஏற்பாடு.

  ரஷியாவில் மாஸ்கோ நகருக்கு அருகே புறநகர்ப் பகுதியில் விசேஷ ஆராய்ச்சிக் கூடம் உள்ளது. அங்கு தான் இந்த செவ்வாய் பயணக் கூண்டு நிர்மாணிக்கப்பட்டுள்ளது. சாப்பாடு, தூக்கம், பணி, ஆராய்ச்சி என எல்லாமே இந்தக் கூண்டுக்குள்தான். ஜூன் 4-ம்  தேதி இந்த ஆறு பேரும் உள்ளே நுழைந்த பின் சாத்தப்பட்ட கதவு அடுத்த ஆண்டு நவம்பர் மாதம்தான் திறக்கப்படும்.

மனிதன் சந்திரனுக்குச் சென்றபோது இப்படியெல்லாம் ஒத்திகை நடந்ததா? செவ்வாய் கிரகத்துக்குச் செல்வதற்கு மட்டும் ஏன் இப்படி விசேஷ ஒத்திகை என்று கேட்கலாம்.   சந்திரன் ஒரு பங்களாவின் காம்பவுண்டுக்குள் இருக்கிற அவுட் ஹவுஸ் மாதிரி. பூமியிலிருந்து சந்திரன் சராசரியாக 3 லட்சத்து 80 ஆயிரம் கிலோ மீட்டர் தொலைவில் உள்ளது.  இந்த தூரம் எப்போதுமே பெரிதாக வித்தியாசப்படுவதில்லை. பூமியிலிருந்து ராக்கெட் மூலம் கிளம்பினால் நான்கு நாள்களில் சந்திரனுக்குப் போய்ச் சேர்ந்துவிடலாம்.  ஆனால், செவ்வாய் கிரகம் அப்படியானது அல்ல.

  1969-ம் ஆண்டில் மனிதன் சந்திரனுக்குச் சென்று சாதனை படைத்து 40 ஆண்டுகள் ஆகிவிட்ட போதிலும் செவ்வாய்க்கு மனிதன் செல்வது என்பது இன்னும் ஏட்டளவில்தான் உள்ளது. நிதிப் பிரச்னை உள்பட அதற்குப் பல காரணங்கள் உண்டு.

  செவ்வாய் கிரகத்தை நமது பக்கத்து வீடு என்றும் வர்ணிக்கலாம். சூரிய மண்டலத்தில் செவ்வாய் கிரகம் பூமிக்கு அடுத்த வட்டத்தில் அமைந்தபடி சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது. பக்கத்துக் கிரகம் என்றாலும் பூமியிலிருந்து செவ்வாய் கிரகம் குறைந்தது 5 கோடி கிலோ மீட்டர் தொலைவில் உள்ளது. செவ்வாய் கிரகத்துக்கு விண்கலம் மூலம் போய்ச் சேர குறைந்தது 8 மாதங்கள் ஆகும். செவ்வாய் கிரகத்துக்குப் போய்ச் சேர்ந்த பின் சில காரணங்களால் அங்கு  கட்டாயம் சில மாதம் தங்கியாக வேண்டும். அங்கு 4 மாதங்கள் தங்குவதாக வைத்துக் கொள்வோம். பிறகு அங்கிருந்து பூமிக்குத் திரும்ப மேலும் 8 மாத காலப் பயணம். ஆக, செவ்வாய்க்குப் போய்விட்டுத் திரும்ப மொத்தம் 20 மாதங்கள் ஆகிவிடலாம்.

  சந்திரனுக்குக் கட்டுச்சோறு கட்டிக்கொண்டு போய்விட்டு வந்து விடலாம். ஆனால், செவ்வாய்க்குப் போவதானால் உணவு, காற்று, தண்ணீர் ஆகியவற்றைக் குறைந்தது எட்டு மாதகாலம் தாக்குப் பிடிக்கிற அளவுக்கு எடுத்துச் சென்றாக வேண்டும். எனினும், அங்கு போய் இறங்கிய பின்னர் அங்கு தங்குவதற்கான 4 மாத காலத்துக்கும், திரும்பி வருவதற்கான எட்டு மாதக் காலத்துக்கும் தேவைப்படுகிற உணவையும் இதர பொருள்களையும் செவ்வாய் கிரகத்துக்கு ஆளில்லா விண்கலங்கள் மூலம் அனுப்பி வைப்பதன் மூலம் நிலைமையைச் சமாளிக்க முடியலாம்.

ஆனால், செவ்வாய்க்குப் போய்ச் சேருவதற்கான நான்கு மாதப் பயணத்தின் போது முக்கியமாக மூன்று பிரச்னைகளைச் சமாளித்தாக வேண்டும்.  முதல் பிரச்னை விண்வெளியில் உள்ள எடையற்ற நிலைமை. அதாவது, விண்வெளியில் ஈர்ப்பு சக்தி அவ்வளவாக இல்லாத நிலைமை.

செவ்வாய்க்குச் செல்லும் விண்கலத்தில் 6 பேர் செல்வதாக வைத்துக் கொண்டால் இந்த 6 பேரும் பல மாத காலம் எடையற்ற நிலைக்கு ஆளாவர். அதாவது, விண்கலத்துக்குள்ளாக அந்தரத்தில் மிதப்பர். கால்களுக்கு வேலையே இராது. இதனால் கால்கள் சூம்பிவிடும். செவ்வாயில் அவர்கள் போய் இறங்கும்போது அவர்களால் காலை ஊன்றி நிற்க முடியாது.

பூமியைச் சுற்றுகிற விண்கலத்தில் பல நாள்கள் தங்கிவிட்டு பூமிக்குத் திரும்புகிற விண்வெளி வீரர்களில் பலரை ஸ்ட்ரெட்சரில் தூக்கி வரவேண்டிய நிலைமை கடந்த காலத்தில் பல தடவை  ஏற்பட்டுள்ளது.  ஆனால், செவ்வாய்க்குச் செல்லும் விண்கலம் தனது பயணத்தின்போது  நிமிஷத்துக்கு சில தடவை தனது அச்சில் சுழலும்படி செய்தால் ஓரளவுக்குச் செயற்கையான ஈர்ப்பு சக்தி  உண்டாக்கப்படும். இதன் மூலம் இப் பிரச்னை சமாளிக்கப்படலாம்.

  இரண்டாவது பிரச்னை - சூரியனிலிருந்தும் மற்றும் நட்சத்திரங்களிலிருந்தும் வெளிப்படும் ஆபத்தான கதிர்வீச்சு. விண்கலத்துக்குள் இருக்கிற விண்வெளி வீரர்களை இக் கதிர்வீச்சு பாதிக்காதபடி தக்க ஏற்பாடுகளைச் செய்ய இயலும்.

  மூன்றாவது பிரச்னை - மனோ நிலைமை. செவ்வாய்க்குச் செல்கிற விண்கலத்தில் 6 விண்வெளி வீரர்கள் சுமார் எட்டு மாத காலம் ஒரே இடத்தில் அடைந்து கிடக்கும்போது மன நிலைமை பாதிக்கப்படலாம்.

சந்திரனுக்குச் செல்ல சுமார் நான்கு நாள்களே ஆகியதால் சந்திரனுக்கான பயணத்தின்போது விண்வெளி வீரர்களின் மனோ நிலை பாதிக்கப்படுகிற பிரச்னை ஏற்படவில்லை. தவிர, சந்திரனுக்குச் செல்லும்போது விண்கலத்திலிருந்து ஜன்னல் வழியே  பார்த்தால் எந்த நேரத்திலும் பூமி பெரிய உருண்டையாகத் தெரிந்தது. ஆனால், செவ்வாய்க்குப் பயணம் கிளம்பிய பின்னர் ஒரு கட்டத்தில் பூமியானது வெறும் புள்ளியாகத்தான் தெரியும்.

இரவில் வாய்ப்பான சமயத்தில் நீங்கள் செவ்வாய் கிரகத்தைப் பார்த்தால் அது சிறிய சிவந்த ஒளிப்புள்ளியாகத் தெரியும்.

அதேபோல செவ்வாயிலிருந்து பார்த்தால்  பூமி வெறும் நீலநிறப் புள்ளியாகத்தான் தெரியும். இது விண்வெளி வீரர்களின் மனதில் தனிமை உணர்வையும் கிலேசத்தையும்  உண்டாக்கலாம். திடீரென்று விண்கலத்தில் எதிர்பாராத கோளாறு ஏற்பட்டால் பூமிக்குத்  திரும்ப முடியாமல் போய் விடுமோ என்ற பய உணர்வு எப்போதும் மனதில் மேலோங்கி நிற்கும்.

செவ்வாய்க்கு விண்கலத்தில் செல்லும் விண்வெளி வீரர்களின் மனோ நிலைமை எவ்விதமாக இருக்கும்? அவர்களால் ஒன்றுபட்டு பணியாற்ற இயலுமா என்பன போன்ற கேள்விகளுக்கு விடை காணவே கூண்டுக்குள் ஆறு பேரை அடைத்து வைத்துச் சோதனை நடத்தப்படுகிறது. இவர்கள் ஆறு பேரும் தாங்களாகத்தான் இப் பரிசோதனைக்கு உட்பட்டுள்ளனர்.

சுமார் 6,000 பேர் விண்ணப்பித்ததில் இந்த  6 பேர் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டனர். எனினும், இவர்களில் யாரேனும் ஒருவருக்கு உள்ளே இருக்கப் பிடிக்கவில்லை என்றால், எந்த நேரத்திலும் வெளியே வந்து விடலாம். வெற்றிகரமாக உள்ளே 520 நாள்கள் தங்கிப் பணியாற்றிவிட்டு வெளியே வந்தால் ஒவ்வொருவருக்கும் தலா ரூ. 40 லட்சம் பணம் கிடைக்கும்.

இக் கூண்டுக்குள்ளாக ஒன்றரை ஆண்டுக்குத் தேவையான உணவு, மருந்து ஆகியவை வைக்கப்பட்டுள்ளன. வெளியிலிருந்து அவசியமானால் தண்ணீர், ஓரளவு காற்று, மின்சாரம் ஆகியவை மட்டுமே சப்ளை செய்யப்படும். கூண்டுக்குள் டிவி வசதி கிடையாது. ஆனால், உள்ளே இருப்பவர்கள் யாருடன் வேண்டுமானாலும்  தொலைபேசி மூலம் பேசலாம், ஆனால், இதில்  வேண்டுமென்றே ஒரு விசித்திர ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது.

உள்ளே இருப்பவரில் ஒருவர் தொலைபேசியை எடுத்து ஹலோ என்று சொன்னால் வெளியே  இருப்பவர்களின் தொலைபேசியில்  20 நிமிஷம் கழித்துத்தான் மணி அடிக்கும்.  ஹலோ சத்தம் கேட்கும். வெளியே தொலைபேசியை எடுப்பவர்  ஏதாவது பதில் கூறினால் அது உள்ளே இருப்பவருக்குப் போய்ச் சேர அதேபோல 20 நிமிஷம் ஆகும். செவ்வாய் கிரகம் பல கோடி கிலோ மீட்டர் தொலைவில் உள்ளதால்  செவ்வாய்க்குச் செல்பவர் அங்கிருந்து பேசினால் சிக்னல்கள் வடிவில் அவரது குரல்  பூமிக்கு வந்து சேர 20  நிமிஷம் ஆகும். ஆகவே தான் கூண்டுக்குள் இப்படி ஓர் ஏற்பாடு. .

  இப்போது கூண்டுக்குள் இருப்பவர்கள் பின்னர் செவ்வாய்க்குச் செல்ல  வாய்ப்பில்லை. எனினும், இந்த ஆறு பேரின் அனுபவம் பின்னர் செவ்வாய்க்கான விண்வெளி வீரர்களைத் தயார்படுத்த உதவும். அவ்வளவுதான். இந்த ஒத்திகையை வைத்து ஏதோ இப்போது செவ்வாய்க்கு மனிதனை அனுப்ப ஏற்பாடு நடப்பதாக நினைத்தால் தவறு. செவ்வாய்க்கு அமெரிக்கா ஆளில்லா விண்கலங்கள் பலவற்றை அனுப்பியுள்ளது என்றாலும், மனிதனை அனுப்ப இன்னும் நிறைய ஏற்பாடுகளைச் செய்தாக வேண்டியுள்ளது.

செவ்வாய் கிரகத்தைச் சுற்றிவிட்டு வருவதற்கு இன்னும் 20 ஆண்டுகளில் மனிதனை அனுப்ப முடியலாம் என்று கடந்த ஏப்ரலில் அமெரிக்க அதிபர் ஒபாமா கூறினார். அதற்கு சில ஆண்டுகள் கழித்து மனிதன் செவ்வாயில் இறங்க முடியலாம் என்றும் அவர் சொன்னார். ஆகவே, செவ்வாய்க்கு மனிதன் செல்வதற்கு இன்னும் இரண்டு மகாமகம் (24 ஆண்டுகள் )ஆகலாம்.

 

நன்றி: தினமணி

Fundamental Particles

 

As our knowledge of physics grows, so we discover smaller and smaller particles.   Can this continue forever, or are there fundamental particles, which we can't break down any further?  Our current understanding of physics leads us to believe that there do indeed exist these particles, from which we can create the structures we know about.  They are Leptons and Quarks.

 

Leptons

These are particles such as muons and electrons, there are 6 leptons in total, each with their anti-lepton counterpart.  For the electron, muon and taon (which are referred to as different flavours of the lepton) there is a corresponding neutrino (a lepton) associated with it.  Leptons do not participate in the strong interaction and are generally not seen within the nucleus.

Quarks

The term 'quark' was introduced by Murray Gell-Mann, the word originating from the book 'Finnegan's Wake' by James Joyce in which the quotation 'Three quarks for Muster Mark' appears.  We now know there are are six quarks (or called flavours of quarks), which are grouped into 3 pairs (or generations); up & down, charmed & strange and top and bottom.  It is these fundamental particles which form neutrons, protons etc, which are collectively known as hadrons, (it is mainly the up and down which form the world around us).  The quarks are peculiar as they posses a charge which is a fraction of that for the electron.  Take for example the proton, it has charge +1 and is formed from up and down quarks so the only combination available is 2 up quarks and a down.

There are two types of hadron, the Baryon which is a system of three quarks (e.g. the proton) or Mesons, a two quark system containing a quark - antiquark pair (e.g. the pion or pi-meson).  Baryons are usually confined within nuclei as are unstable and decay if isolated, for example a neutron has a lifetime of about fifteen minutes if not inside the nucleus.  The exception to this is the proton which is essentially stable in free space.

http://www.physics.ox.ac.uk/documents/PUS/dis/fundam.htm

Quarks and Leptons!

Quarks are the building blocks of protons, and neutrons, but not electrons. There are six kinds of quarks. There names are: up, down, strange, charm, bottom, and top. They are in order from lightest to heaviest in weight. All quarks have antiquarks. They are opposites of quarks. Quarks have positive charges, while antiquarks have negative charges. There is also another type of matter that makes up atoms. They are called leptons. Leptons are similar to quarks. Although some leptons are larger than quarks, and some are smaller. The most well known lepton is the electron. The other types of leptons are tau, muon, and neutrinos. Tau and muon leptons have some electrical charge, and are heavier than electrons. Neutrinos have very little charge, and very little mass. They are very difficult to find.

http://library.thinkquest.org/05aug/01087/quarks.html

Higgs particle scientists win physics Nobel Prize

• A combo image of physicists Peter Higgs of British, left, and Francois Englert of Belgium. (AP and Reuters photos)

 

KARL RITTER | AP

Published — Tuesday 8 October 2013

Last update 8 October 2013 6:20 pm

STOCKHOLM: Francois Englert of Belgium and Peter Higgs of Britain won the 2013 Nobel Prize in physics on Tuesday for their theory on how the most basic building blocks of the universe acquire mass, eventually forming the world we know today.

Their concept was confirmed last year by the discovery of the so-called Higgs particle, also known as the Higgs boson, at CERN, the European Organization for Nuclear Research in Geneva, the Royal Swedish Academy of Sciences said.

“I am overwhelmed to receive this award and thank the Royal Swedish Academy,” the 84-year-old Higgs said in a statement released by the University of Edinburgh, where he is a professor emeritus. “I hope this recognition of fundamental science will help raise awareness of the value of blue-sky research.”

“Of course I’m happy,” the 80-year-old Englert told reporters, thanking all those who helped him in his research.

Asked whether he could have imagined getting a Nobel Prize when he started the research 50 years ago, he said no.

“You don’t work thinking to get the Nobel Prize, that’s not how you work,” Englert said. “(Still) we had the impression that we were doing something that was important, that would later on be used by other researchers.”

The announcement, which was widely expected, was delayed an hour, which is highly unusual. The academy gave no immediate reason, other than saying on Twitter that it was “still in session.” The academy decides the winners in a majority vote on the day of the announcement.

Staffan Normark, the permanent secretary of the academy, said the academy had tried to reach Higgs on Tuesday but “all the numbers we tried he did not answer.” He wouldn’t say if that’s why the announcement was delayed.

By just awarding the men behind the theoretical discovery of the particle, the prize committee avoided the tricky issue of picking someone at the CERN laboratory to share the award. Thousands of scientists were involved in the experiments that confirmed the particle’s existence last year.

The Nobel award can only be split by three people.

Academy member Ulf Danielsson noted that the prize citation also honored the work done at CERN, even though it didn’t single out any of its scientists.

“This is a giant discovery, it means the final building block in the so-called standard model for particle physics has been put in place, so it marks a milestone in the history of physics,” Danielsson said.

Englert and Higgs theorized about the existence of the particle in the 1960s to provide an answer to a riddle: why matter has mass. The tiny particle, they believed, acts like molasses on snow — causing other basic building blocks of nature to stick together, slow down and form atoms.

But decades would pass before scientists at CERN were able to confirm its existence in July 2012. To find it, they had to build a $10 billion collider in a 17-mile (27-kilometer) tunnel beneath the Swiss-French border.

“I’m thrilled that this year’s Nobel Prize has gone to particle physics,” said CERN Director General Rolf Heuer. He added that the discovery of the particle at CERN last year “marks the culmination of decades of intellectual effort by many people around the world.”

In the CERN cafeteria, applause broke out and champagne bottles popped. Heuer gave a brief speech and told everyone to applaud themselves for their work.

The Higgs particle solved a problem that physicists had puzzled over for some time: how did matter form shortly after the Big Bang, eventually leading to the universe as we know it today? The explanation scientists came up with centers on the idea of an invisible field that pervades the universe. As particles travel through the field, they are slowed down like a ball rolling through molasses. If this is the case then it should be possible to detect a type of particle, dubbed the Higgs boson, where the fields clump together.

Yet finding the particle — often referred to as the “God particle” — required teams of thousands of scientists and mountains of data from trillions of colliding protons in the world’s biggest atom smasher — CERN’s Large Hadron Collider. The device produces energies simulating those 1 trillionth to 2 trillionths of a second after the Big Bang.

Only about one collision per trillion will produce one of the Higgs bosons in the collider, and it took CERN some time after the discovery of a new “Higgs-like” boson to decide that the particle was, in fact, very much like the Higgs boson expected in the original formulation, rather than a kind of variant.

The phrase “God particle” was coined by Nobel Prize-winning physicist Leon Lederman, but it’s disliked by most physicists because it connotes the supernatural. Lederman said later that the phrase — mostly used by laymen as an easier way of explaining the theory — was really meant to convey that he felt it was the “goddamn particle,” because it proved so elusive.
Michael Turner, president of the American Physical Society, an organization of physicists, said the Higgs particle captured the imagination of the public.

“If you’re a physicist, you can’t get in a taxi anywhere in the world without having the driver ask you about the Higgs particle,” said Turner, a cosmologist at the University of Chicago.

He said the finding of the Higgs completed the standard model, which is a basic picture of how physics operates on Earth. But beyond that, he said, it represents the first in a class of particles that scientists think played a role in shaping the universe. That means it points the way to tackling mysteries like the nature of so-called dark energy and dark matter.

The physics prize was the second of this year’s Nobel awards to be announced. On Monday, the Nobel Prize in medicine was given to American scientists James Rothman, Randy Schekman and Thomas Sudhof for discoveries about how key substances are moved around within cells.

The prizes, established by Swedish industrialist and Alfred Nobel, will be handed out on Dec. 10 — the anniversary of his death in 1896. Each prize is worth 8 million Swedish kronor ($1.2 million).

Physics won’t be the same again

 

A beautiful, jewel-like mathematical object may provide new and profound insights into particle physics, writes Roger Highfield

Richard Feynman, whose diagrams provided the first intuitive way of drawing particle interactions

By Roger Highfield

8:20AM BST 08 Oct 2013

'My ambition is to live to see all of physics reduced to a formula so elegant and simple that it will fit easily on the front of a T-shirt,” said the US Nobel laureate Leon Lederman. Yet it might not be an equation that one day adorns that cosmic T-shirt, but a beautiful, jewel-like geometric object – one that represents the most fundamental laws of the universe as a glittering crystal.

This exotic creation has been unveiled by Prof Nima Arkani-Hamed of the Institute for Advanced Study in Princeton, a 41-year-old who is, according to one of his peers, “so far ahead of everyone else in his generation that it’s a little embarrassing”.

The behaviour of the world around us ultimately comes down to the way that particles interact. Those interactions, in turn, are governed by deep mathematical laws. But visualising them is difficult without recourse to labyrinthine equations.

The traditional way to predict how particles interact, unveiled in 1948 by the US physicist Richard Feynman, provided a simple and intuitive picture – now called a Feynman diagram – that did away with the need for arcane formulae. But mapping out even a simple particle collision requires hundreds of diagrams, and these interactions cannot be modelled mathematically.

Jacob Bourjaily of Harvard University points out that Feynman diagrams rest on two apparently sensible assumptions which both break down in extreme conditions. First, locality – the idea that particles can only interact at specific points in space and time. Second, unitarity – the idea that if you sum up the quantum probabilities of the possible ways two particles can interact, it should add up to 100 per cent. “Both concepts are ultimately spoiled in a theory which includes gravity,” he explains.

Prof Arkani-Hamed and his co-author, Jaroslav Trnka, have now shifted locality and unitarity from their central role by creating a mathematical object, in essence a three-dimensional representation of the mathematics of particle interactions, called an “amplituhedron”. The nature of particles’ interactions can be worked out from its volume, ending the need for formulae involving hundreds of pages of algebra.

What is particularly exciting is that the fresh perspective offered by such mathematical reformulations of physics problems can sometimes advance our understanding. This happened when Newton came up with his equation “force equals mass times acceleration” to explain the way cannonballs move. A century later, it was reworked, counterintuitively, by Leonhard Euler and Joseph-Louis Lagrange. In their alternative “principle of least action”, particles do not follow trajectories because they are pushed by external forces, but “investigate” all possible trajectories between A and B, and then minimise the effort required to get there. In the early 20th century, this formulation was adopted in place of Newton’s approach when it was realised that quantum theory portrayed the trajectory of a particle in a similar way.

So Prof Arkani-Hamed’s insight may prepare the way for a new understanding of physics. In particular, a relative of this exotic geometrical object could lead to the long-sought quantum theory of gravity which merges our most successful theories: general relativity, which governs the universe at the grandest scale, and quantum mechanics, which rules the subatomic realm. Prof Arkani-Hamed suggests that we might even have to abandon space and time as fundamental constituents of nature, and instead seek answers to the biggest questions of all in the many sparkling facets of a mathematical jewel.

Roger Highfield is director of external affairs at the Science Museum

http://www.telegraph.co.uk/science/science-news/10362727/Physics-wont-be-the-same-again.html

2013 Physics Nobel an insult to God Particle father Satyendranath Bose?

IBNLive.com | Updated Oct 08, 2013 at 05:55pm IST

Two theorists who predicted the existence of the subatomic Higgs boson almost 50 years ago - and were proven right only in 2012 - won the Nobel Prize for physics on Tuesday.

British physicist Peter Higgs and Belgian physicist Francois Englert shared the honors, announced in Stockholm at the Royal Swedish Academy of Sciences. But, much of the credit for discovering the boson, or "God Particle," has been given to British physicist Peter Higgs, much to the dismay of the Indian scientists and people. 2013 Physics Nobel an insult to Satyendranath Bose?

Satyendranath Bose wrote a paper in 1924 in which he derived Planck's quantum radiation law without referencing classical physics. Because, our own Kolkata born Satyendranath Bose is considered the father of the concept boson or 'God Particle'. Sadly, his name was never considered for the Nobel award during his life time.

Bose was a close associate of Albert Einstein and worked with him on several ground breaking research projects. Bose died in 1974. A top physicist at the prestigious Indian Institute of Sciences (IISc) Bangalore agrees that Satyendranath Bose should have got the Nobel Award, 50 years ago. He said, "What is the use of talking about Satyen Bose' Nobel snub now? Nobel committee ignored him.

Several Nobel awards have already gone for the research related to Boson concept. The latest one is actually one of the many Nobel Awards gone for the same field. Certainly, not the first one." According to a science magazine, Bose wrote a paper in 1924 in which he derived Planck's quantum radiation law without referencing classical physics - which he was able to do by counting states with identical properties. The paper would later prove seminal in creating the field of quantum statistics.

Bose sent the paper to Albert Einstein in Germany, and the scientist recognised its importance, translated it into German and submitted it on Bose's behalf to the prestigious scientific journal Zeitschrift für Physik.

The publication led to recognition, and Bose was granted a leave of absence to work in Europe for two years at X-ray and crystallography laboratories, where he worked alongside Einstein and Marie Curie, among others.

Einstein had adopted Bose's idea and extended it to atoms, which led to the prediction of the existence of phenomena that became known as the Bose-Einstein Condensate, a dense collection of bosons - particles with integer spin that were named for Bose.

According to a July 2012 New York Times article in which Bose is described as the "Father of the 'God Particle'", the scientist's interests wandered into other fields, including philosophy, literature and the Indian independence movement.

He published another physics paper in 1937 and in the early 1950s worked on unified field theories.

Several Nobel Prizes were awarded for research related to the concepts of the boson and the Bose-Einstein Condensate. Bose was never awarded a Nobel Prize, despite his work on particle statistics, which clarified the behavior of photons and "opened the door to new ideas on statistics of Microsystems that obey the rules of quantum theory," according to physicist Jayant Narlikar, who said Bose's finding was one of the top 10 achievements of 20th-century Indian science.

But Bose himself had responded simply when asked how he felt about the Nobel Prize snub: "I have got all the recognition I deserve." "Many in India were smarting over what they saw as a slight against one of their greatest scientist," The Huffington Post wrote in a July 10, 2012, article.

The article also quoted an editorial written earlier that week in The Economic Times, which said, "Many people in this country have been perplexed, and even annoyed, that the Indian half of the now-acknowledged 'God Particle' is being carried in lower case", writes Bio magazine after the 2012 God Particle discovery.

Copyright © 2013 IBNLive.in.com

Higgs, Englert get Physics Nobel for God particle research

October 8, 2013

Updated: October 8, 2013 18:21 IST

Vasudevan Mukunth

• AP Chairman Gunnar Ingelman, left, permanent secretary Staffan Normark, centre, and board member Olga Botner of the Royal Swedish Academy of Sciences announce award of 2013 Nobel Prize in Physics to Briton Peter Higgs and Belgian Francois Englert, during a press conference at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm on Tuesday.

• 

  AP In this July 4, 2012 photo Belgian physicist Francois Englert (left) and British physicist Peter Higgs, answer journalist's questions at the European Organization for Nuclear Research in Meyrin near Geneva. The duo were awarded the Nobel physics prize on Tuesday.

• 

The Nobel Prize for physics in 2013 has been awarded to Peter Higgs and Francois Englert, a Briton and a Belgian, "for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN's Large Hadron Collider".

Almost 50 years ago in 1964, Englert and Robert Brout, who died in 2011, and Peter Higgs independently published their work in the span of a few days. They had described a mechanism making use of what was known about particle physics at that time to try to answer a perplexing problem. How do particles acquire mass?

Higgs and Englert hypothesised a quantum field, which is a distribution of some energy, throughout the universe. When the field is disturbed, waves travel through it. The dimmest possible wave is called a particle. In this field, since called a Higgs field, the associated particle is called the Higgs boson.

For physicists, finding the Higgs boson meant that the Higgs field exists. And because of the Higgs field and its properties, any fundamental particles that wade through it cause Higgs bosons to clump around the particles. This clumping causes the particle to acquire energy and, therefore, mass.

The existence of the Higgs boson was confirmed at the Large Hadron Collider, near Geneva, Switzerland, over the last year. On July 4, 2012, first hints of the boson's existence were spotted at the collider. Ever since, a series of tests on the particle have yielded confirmation.

Apart from Peter Higgs, Francois Englert and Robert Brout, other people who contributed significantly to the concept of a Higgs mechanism include Tom Kibble from the UK and Robert Guralnick from the USA.

Copyright© 2013, The Hindu

Factfile on Higgs boson

 

AFP
Paris, October 08, 2013

First Published: 18:12 IST(8/10/2013)
Last Updated: 18:16 IST(8/10/2013)

Here is a factfile on the Higgs boson, which unlocked the 2013 Nobel Prize on Tuesday for physicists Peter Higgs of Britain and Francois Englert of Belgium:

What is it?
The Higgs boson is a sub-atomic particle that confers mass on matter. Without it,

the Universe would have no substance and life would not exist.
It was theorised 48 years ago to explain a nagging scientific anomaly -- why some particles have mass and others, like photons (light particles), have none.

The boson is thought to act like a fork dipped in syrup and held up in dusty air. While some dust slips through cleanly, most becomes sticky -- effectively acquiring mass. With mass comes gravity, which pulls particles together even as the Higgs bosons themselves decay into other particles.

The bosons are believed to exist in a molasses-like, invisible field that was created in the first fractions of a second after the "Big Bang" 13.7 billion years ago and pervades the Universe.
Why is it so important?
Finding the Higgs boson vindicates the so-called Standard Model of physics, developed in the early 1970s and the most accepted theory of how the known Universe works.

It says that all matter in the Universe is made from 12 building-block particles -- six leptons and six quarks with exotic names like "strange," "up", "tau" and "charm."

These are governed by four fundamental forces: the strong force, the weak force and the electromagnetic force and gravity.

Bosons are non-matter particles and force carriers.

The Standard Theory cannot work without the Higgs conferring mass on matter as the fundamental particles by their very nature are not supposed to have mass of their own.
Why is it called the Higgs Boson?
The name comes from Higgs, today aged 84, who first published the idea of a field of mass-conferring particles in 1964.

But vital theoretical work was also done separately by Belgian physicists Robert Brout, who died in 2011, and by Francois Englert, 80, who is Higgs' co-Nobel laureate.

A month or two after Higgs' own paper, Americans Dick Hagen and Gerry Guralnik and Briton Tom Kibble proposed that the field interacted with fundamental particles such as bosons, quarks and electrons. The stronger the interaction was, the more massive the particles appeared to be.
How has the Higgs been hunted?
The quest for the Higgs has been carried out in giant collider machines that smash particles together and sift through the sub-atomic debris.
The biggest of these is the Large Hadron Collider (LHC), operated by the European Organisation for Nuclear Research (CERN) in a ring-shaped tunnel deep underground near Geneva.

Smash-ups generated at the LHC briefly generate temperatures 100,000 times hotter than the Sun, replicating the conditions that occurred just after the Universe's creation, albeit on a miniature scale.

On July 4 last year, CERN scientists said they had found a new particle that was "consistent" with the Higgs.

New data since then has been pointing to increasing certainty that the particle was indeed the Higgs. In March, CERN said two key characteristics of the particle, "spin" and "parity", matched with what a Higgs should look like.
Why "The God Particle"?
The Higgs has become known as the "God particle": like the deity it is said to be extremely powerful, exist everywhere but impossible to pin down.
In fact, the origin of the name is less poetic.
It comes from a book by Nobel physicist Leon Lederman whose draft title was "The Goddamn Particle," to describe the frustrations of trying to nail the Higgs.

The title was changed to "The God Particle" by his publisher to avoid giving offence.