07 December 2019

News Flash

कुतूहल : मूलद्रव्यांची शिडी

विश्व जसे प्रसरण पावू लागले तसा या न्यूट्रॉनवरील दाब कमी होऊ लागला व न्यूट्रॉनचे प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतर होऊ लागले.

(संग्रहित छायाचित्र)

विश्वाची निर्मिती एका कणाच्या महास्फोटाद्वारे झाली. या स्फोटानंतरच्या काळात विश्वाचे तापमान आणि घनता दोन्हीही अतिउच्च होते. ही आत्यंतिक परिस्थिती विविध केंद्रकीय क्रिया घडून येण्यास अनुकूल होती. त्यामुळे विश्वजन्मानंतर अत्यल्प काळातच सर्व मूलद्रव्यांची समांतररीत्या निर्मिती झाली असल्याचे पूर्वी मानले गेले होते. जॉर्ज गॅमो याच्या मते मात्र ही निर्मिती समांतररीत्या न होता, ती क्रमाक्रमाने होणाऱ्या केंद्रकीय क्रियांद्वारे घडून आली असावी. गॅमोने आपला हा सिद्धांत इ.स. १९४८ साली, आपला विद्यार्थी राल्फ आल्फेर आणि स्नेही हान्स बेथ यांच्या नावासह ‘फिजिकल रिव्ह्यू’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध केला.

गॅमोच्या मते विश्वाचा जन्म झाल्यावर, विश्व हे इतक्या तप्त आणि आकुंचित स्थितीत होते की, विश्वातील प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉन हे एकमेकांत एकरूप होऊन त्यांचे न्यूट्रॉनमध्ये रूपांतर झाले होते. यामुळे तेव्हाचे संपूर्ण विश्व हे न्यूट्रॉनने भरले होते. विश्व जसे प्रसरण पावू लागले तसा या न्यूट्रॉनवरील दाब कमी होऊ लागला व न्यूट्रॉनचे प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतर होऊ लागले. प्रोटॉन म्हणजे हायड्रोजनच्या अणूची केंद्रके. या हायड्रोजनने एकामागोमाग न्यूट्रॉन, प्रोटॉन शोषून घेतल्याने, टप्प्याटप्प्याने हायड्रोजनपासून हेलियम, हेलियमपासून लिथियम अशी पुढील मूलद्रव्यांची निर्मिती झाली. या क्रियेत हायड्रोजनच्या मोठय़ा वैपुल्यामुळे, हेलियमसारख्या हायड्रोजनच्या जवळच्या मूलद्रव्यांची निर्मिती अधिक प्रमाणात झाली. जड मूलद्रव्यांची निर्मिती मात्र कमी प्रमाणात झाली. मूलद्रव्यांची ही निर्मिती विश्वाचे तापमान दहा अब्ज अंश सेल्सियस इतके खाली येईपर्यंत चालू होती. मूलद्रव्यांच्या निर्मितीचा हा कालावधी फक्त काही मिनिटांचा असावा.

जॉर्ज गॅमोच्या सिद्धांतात एक त्रुटी होती. या सिद्धांतानुसार मूलद्रव्यांची ही निर्मिती शिडीवरील पायऱ्यांप्रमाणे होत होती. अशा निर्मितीत प्रत्येक वेळी पुढील प्रोटॉन वा न्यूट्रॉन शोषून घेण्यासाठी पुरेशा स्थिर अणूची आवश्यकता असते. काही टप्प्यांवर असे स्थिर अणू अस्तित्वातच नव्हते. त्यामुळे त्यानंतरच्या मूलद्रव्यांच्या निर्मितीला खीळ बसत होती. गॅमोचा हा सिद्धांत काही मूलद्रव्यांच्या निर्मितीचे स्पष्टीकरण देण्यास अपुरा ठरत होता. परिणामी, हा सिद्धांत लक्षवेधी ठरूनही त्याची स्वीकारार्हता मर्यादितच राहिली. असे असले तरीही या सिद्धांताने विश्वातील हायड्रोजन आणि हेलियमच्या प्रमाणाचे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्न नक्कीच केला होता.

– डॉ. राजीव चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद,

वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

First Published on November 5, 2019 12:09 am

Web Title: ladder of radicals abn 97
Just Now!
X