මෙම ලිපිය 10 සැප්තැම්බර් 2008 දින යුරෝපයේ CERN ආයතනයේ HLC නමැති අංශු ඝට්ඞකයේ පරීක්ෂණය පිලිබඳවය්. LHC යනු විශාල හෙඩ්රෝන ඝට්ඞක යන අදහසය්. හෙඩ්රෝන යනු ක්වාක් ඝනයට අයත් ප්රෝටෝන සහ න්යුට්රෝන මෙන් අංශු විශේයකි. මෙම ලිපිය පෙර ඉංග්රීසි ලිපියේ සිංහල සංස්කකරණයය්. මෙහි නොතේරෙන යමක් අැත්නම් පහත commentsහි දී සාකච්ඡා කරමු. රුවන් සහ ආනන්දවර්ධන පරිවර්තනයට දැක්වූ සහය අගය කරමි.
පටුන
- විද්යවේ ස්වාභාවය
- මූලික බලයන් සහ අනතර්ක්රියා
- මූලික අංශු
- සම්මත ආකෘතිය
- අංශු ඝට්ඞන නිරීක්ශනය කිරීමට හේතුව
- Big Bang ආකෘතියට අැති සම්බන්ධය
- LHCහි ප්රධාන අරමුනු
- ග්රන්ථ ග්රන්ථ සහ ෙවබ් අඩවි
විද්යවේ ස්වභාවය
විද්යවේ අරමුන ස්වාභාවික සංසිද්ධි තර්කානුකූලව පැහැදීමය. ආගම් හෝ දාර්ශන මෙන් නොව විද්යව, යම් ස්වාභාවික සංසිද්ධියක් කල්පිතයක් මගින් පරීක්ෂණාත්මකව පැහැදිය යුතුව අැත. එම කල්පිතය මතු සංසිධි පිලිබඳව අනාවැකි පල කල කිරීමට හැකි විය යුතුය්. තවද, පරීක්ෂණ නැවත නැවත කල හැකි යුතුව අැති අතර එම පරීක්ෂණාත්මක ඵල කල්පිතයට සමඝාමීවිය යුතුය්. විද්යාත්මක වාද කෙනෙකුගේ හුද අදහසකට හෝ අාකල්පයකට වඩා ගැඹුරැ සංකල්පයකි.
විද්යාත්මක වාදයන්ට සර්වසම්පූර්න වශයෙන් ස්වාභාවික සංසිද්ධි පැහැදීමට නොහැකිය. තාක්ෂණික දියුනුවීම් මධ්යය් වඩාත් තීක්ෂණ නිරීක්ෂණ ලබා ගැනීමට හැකිවනු අැත. මෙම නිරීක්ෂණ විද්යාත්මක වාද සංශෝධනය ලක් කරනු අැත.
ස්වාභාවික සංසිද්ධියකින් තහවුරු කල නොහැකි කල්පිත විද්යව පිලිනොගනී. ගණිතමය වශයෙන් තහවුරු කරන ලද කල්පිත බොහෝමයකි. ඓන්සටයන්ගේ සාපේක්ෂතා වාදයද මුලින් ගණිතයෙන් සාධනය කර පරීක්ෂණාත්මකව ස්වාභාවික සංසිද්ධි මගින් තහවුරු කිරීමෙන් පසුව පිලිගනන්නා ලදි.
මූලික බලයන් සහ අන්තර්ක්රියා
බලය යනු කුමක්ද? පාසලේදී බලය යනු අැදීමක් හෝ තල්ලු කිරීමක් බව ඉගෙනගෙන අැති. ක්ෂුද්ර පරමාණුක (sub-atomic) මට්ටම් වල බලය අංශු මත අන්තර්ක්රියා (Interactions) ෙකර්.
මුලික අන්තර්ක්රියා හතරකි: විද්යූත්චුම්භක, ගුරුත්ව, ප්රබල සහ දුබල.
විද්යුත්වුම්භක අන්තර්ක්රියා ඉලෙක්ට්රෝන පරමාණුක න්යෂ්ටිය වටා පවත්වාගනී. එමගින් සංයෝග සෑදීමට හැකිවේ. තවද සංයෝගවල ගුණාංග තිරණය වන්නේද මෙම අන්තර්ක්රියා මගිනි.
ගුරුත්ව අන්තර්ක්රියා චන්ද්රයා පෘථිවිය වටේද, පෘථිවිය අැතුලු ග්රහයන් සූර්යා වටේද පරිභ්රමනය කිරිමට දායකවේ.
ප්රබල අන්තර්ක්රියා ක්වාක් (quarks) නමැති මූලික අංශු බඳවා ගැනීමෙන් ප්රෝටෝන සහ න්යුට්රෝන තැනීමට හැකිවේ. තවද, ප්රෝටෝනවල විකර්ශන විද්යුත් බල අභිබවා ප්රෝටෝන සහ න්යුට්රෝන බඳවා පරමාණුක න්යෂ්ටීන් තැනීමටද හැකිවනු අැත.
දුබල අන්තර්ක්රියා න්යෂ්ටික විකිරණශිලිත්ව සංසිද්ධීන්වලට දායකවනු අැත.
ඉහත සිව් අන්තර්ක්රියා ගණිතමය වශයෙන් සහ පරීක්ෂණාත්මකව තහවුරකර අැත. එහෙත් ගණිතමය වශයෙන් තහවුරකර අැති හිග්ස් අන්තර්ක්රියා පරීක්ෂණාත්මකව තහවුරකර නැත. හිග්ස් අන්තර්ක්රියා (Higgs Interactions) LHCහි පරීක්ෂාවට ලක්කරන කල්පිත අතරින් එකකි.
මූලික අංශු
මූලික අංශු වර්ග දෙකකි: ක්වක් සහ ලෙප්ටෝන.
ක්වාක් ඝනයට අයත් අංශු අතර හිග්ස් බෝසෝන (Higgs Bosons), හෙඩ්රෝන, ප්රෝටෝන සහ න්යුට්රෝනවේ. ලෙප්ටෝන ඝනයට අයත් අංශු අතර ඉලෙක්ට්රෝන විශේෂ තැනක් ගනී. ක්වාක් අංශු සිව් අන්තර්ක්රියාවන්ට ප්රතිචාර දක්වූවද ලෙප්ටෝන එසේ නොකරය්.
හිග්ස් බෝසෝන වර්ග කීපයකි. එ්වා පවතීද යන්න විමසීමත්, එ්වා පවතීනම් හිග්ස් බෝසෝන අංශු වර්ග කොපමන අැත්ද යන්න සෙවීමත් CERN HLC පරීක්ෂණවල තවත් අරමුනකි.
මූලික අංශුන්ට ස්කන්ධය, විද්යුත් ආරෝපනය මෙන් භ්රමනය නමැති ගුණාංගයක් අැත.
ෆමියෝන අතර, ෆෝටෝන මෙන් මූලික අංශුද, මේසෝන මෙන් සංයුක්ත අංශුදවේ.
සෑම ෆමියෝනකටම සහ අනුරූප බෝසෝනක් අැතුබව සුසමමිති 'වාදය' ('theory' of Super-symmetry) පවසය්. මෙම කල්පිතය විමර්ශනය කිරීම HLC පරීක්ෂණවල තවත් අරමුනකි.
සම්මත ආකෘතිය
ස්වාභාවික පවතින මෙතෙක් තහවුරු කර අැති අංශු සහ අන්තර්ක්රියාවන් පිලිබඳ අවබෝද සංයෝජනයට සම්මත ආකෘතිය ලෙස හඳුන්වමු. මෙම ආකෘතියේ, විශ්වයේ අඳුරු පදාර්ථය (dark matter) සහ අඳුරු ශක්තිය (dark energy) පැවතීමත්, ප්රතිපදාර්ථය (anti-matter) නොපැවතීමත් වැනි නූතන සංසිද්ධීන් විමර්ශනය කිරීම HLC පරීක්ෂණවල තවත් අරමුනකි.
අංශු ඝට්ඞන නිරීක්ශනය කිරීමට හේතුව
"අපට අවකාශ-කාලය සහ ක්වන්ටම් වාදය යනු නාට්යක වේදිකා පසුතලය වැනිය. එහි නලුනිලියෝ මූලික අංශූන්ය. ඔවුන්ගේ රගපෑම් යනු විද්යාවය්. පසුතලයේ අැති දොරකින් නලුවෙක් යනතුරු එය සැබෑ දොරක්ද නොහොත් තීන්තගෑ රූපයක්ද යන්න කිවනොහැකිය. මෙලෙස, මූලික අංශුවල හැසිරීමෙන් අපට එ්වායේ විද්යාවය හැදෑරිය හැක. "6
අංශු ඝට්ඞන නිරීක්ශනය කිරීෙමන් ඉහත සඳහන් විමර්ශන පරීක්ෂා කල හැක.
Big Bang ආකෘතියට අැති සම්බන්ධය
Big Bang ආකෘතිය1 යනු විශ්වයේ පැවැත්ම පලුබඳ විද්යත්මක ආකෘතියකි. එය බොහෝ වාද වලින් සමන්විතය. එම වාද විශ්වයේ ආරම්භය සහ පැවැත්ම පිලිබඳ සංසිද්ධි පැහැදීමට සමත්ව අැත.
ඓන්ස්ටන්ගේ සාපේක්ශතාවාදයේ අනාවැකි වලට අනුව සමස්ත විශ්වයම ප්රසාරණයට ලක්ව අැත2. මෙම ප්රසරණය
සංසිද්ධිය, විශ්වයේ සමස්ත පදාර්තය සංකෝචිත
ස්වාභාවයක පැවතී විශාල පිපිරීමකට ලක්ව අැතිබව Big Bang ආකෘතියේ කල්පිතයක් පවසය්. මෙම පිපිරීමෙන් පසුව විශ්වය සෙන්ටිග්රේඩ් අංශක 15,000,000 ක පැවැති අැතැය් ගණනය කර අැත. මෙම උෂ්ණත්වයේ පදාර්ථය ක්වාක්-ග්ලුඔන් ප්ලාස්මා අවස්තාවක පවතී.
LHCහි කල පරීක්ෂණයකදී, ප්රෝටෝන, අාලෝක වේගයමෙන් 99.9999991% වේගයෙන් ගමන් කරවා මුහුනට මුහුනලා ඝට්ඞනයට ලක්කර අැත. මෙම ඝට්ඞනවලදී නිකුත්වන ක්ෂණික තාපය සෙන්ටිග්රේඩ් අංශක 15,000,000 පමණය. මෙම උෂ්ණත්වයේදී ක්වාක් අංශු නිරීක්ශනය කිරීෙමන් ඉහත කල්පිතය පරීක්ෂා කල හැක.
LHCහි ප්රධාන අරමුනු
- හිග්ස් යාන්ත්රණය මගින් හිග්ස් බෝසෝන අංශූ නිපදවීම ස්වාභාවික සංසිද්ධියක්ද පරික්ෂාකිරීම. හිග්ස් බෝසෝන පවතීනම් කොපමන වර්ග පවතීද පරික්ෂාකිරීම. එ්වායේ ස්කන්ද කොපනද නිරීක්ශනය කිරීම.
- විද්යූත්චුම්භක, ප්රබල සහ දුබල අන්තර්ක්රියා, එ්කීය අන්තර්ක්රියාවක්ද පරික්ෂාකිරීම.
- විද්යූත්චුම්භක, ගුරුත්ව අන්තර්ක්රියාවන්, අනෙකුත් අන්තර්ක්රියාවන් මෙන් කීප ගුණයක් කුඩාවන්නට හේතුව.
- සුසමමිති 'වාදය' පරික්ෂාකිරීම
- අඳුරු පදාර්ථයේ සහ අඳුරු ශක්තියේ ගුණාංග පරික්ෂාකිරීම
- පදාර්ථය සහ ප්රතිපදාර්ථය අතර සමමිතිය නොපැවැත්වීමට හේතුව
- විශ්වය අමතර මානවලින් සමන්විතද පරික්ෂාකිරීම
ග්රන්ථ සහ ෙවබ් අඩවි
- Wikipedia: Big Bang
- Wikipedia: Metric expansion of space
- SciAm.com: Misconceptions about the Big Bang
- SciAm.com: The First Few Microseconds
- CERN FAQ: LHC - the guide
- Martinus Veltman. (2003). Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics. ISBN 981-238-148-1
- Wikipedia: Large Hadron Collider
- CERN Web Site
- Print Quality Posters by ParticleAdventure.org
- CosmicVariance.com: What Will the LHC Find by Sean Carroll