ದಿ_ಸ್ಟಾಂಡರ್ಡ್_ಮಾಡೆಲ್_ಸಿದ್ಧಾಂತ
ಬೋಸಾನ್‍ಗಳು
ಈವರೆಗಿನ ವಿಷಯಗಳಿಂದ ಇಡೀ ಜಗತ್ತಿನ ದ್ರವ್ಯವು ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟಾನ್‌ಗಳಿಂದಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವಂತೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಯಿತು. ಇದನ್ನೆಲ್ಲ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಿರುವುದು ಯಾವುದು? ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ, ಕೆಲವೇಳೆ ಅನೇಕ ಪರಮಾಣಗಳು ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಯೇ ಅಣುಗಳು. ಪರಮಾಣುಗಳು ಯಾವ ರೀತಿಯ ಬಂಧಗಳಿಂದಾಗಿ ಇಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆ ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನ ವಿಜ್ಞಾನದ ತಳಹದಿಯಾಗಿದೆ. ಒಂದಂತೂ ನಿಜ ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಪರಸ್ಪರ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಇದೆ. ಈ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆಕರ್ಷಣೆ, ವಿಕರ್ಷಣೆ, ವಿಕಿರಣ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವಿನಾಶ ಕ್ರಿಯೆ (annihilation) ಎಲ್ಲವೂ ಇದೆ. ಘರ್ಷಣೆ, ಗುರುತ್ವಬಲ, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ, ಕಾಂತ ಬಲ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾರ್ ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆ, ಹೀಗೆ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ರೀತಿಯ ಬಲಗಳು ನಮಗೆ ಪರಿಚಿತ. ಆದರೆ ಈ ಎಲ್ಲ ಬಲಗಳಿಗೂ ಮೂಲ ಕಾರಣ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಬಲಗಳು ಮಾತ್ರ. ಅಂದರೆ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ನಾವು ಗುರುತಿಸುವ ಎಲ್ಲ ಬಲಗಳಿಗೂ ಮೂಲ ಈ ಬಲಗಳೆಂದು ಹೇಳಬಹುದಾಗಿದೆ. ಬಲ ಎಂದರೆ, ಒಂದು ಕಣದ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಮತ್ತೊಂದು ಕಣದ ಮೇಲೆ ಬೀರುವ ಪ್ರಭಾವ ಎನ್ನಬಹುದು. ಒಂದು ಕಣದ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದರೆ, ಅದರ ಮೆಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಎಲ್ಲ ಬಲಗಳನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ ವಿಕಿರಣ ಪಟ್ಟುತ್ವ, ಮತ್ತು ವಿನಾಶ ಕ್ರಿಯೆ ಸೇರಿದೆ. ಅದು ಸರಿ, ಆದರೆ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯುವುದಾದರೂ ಹೇಗೆ? ಇಂತಹ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯಲು ಕಾರಣ ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳು ಯಾವುವು? ಅವುಗಳ ಪಾತ್ರ ಏನು? ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಯಾವ ರೀತಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ? ಅವುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುವ ಬಲ ಯಾವುದು? ಹೀಗೆ ನಾನಾ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಕಾಡುತ್ತವೆ. ಕಣಗಳು ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದೆಯೇ ಪರಸ್ಪರ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಕಾಂತಗಳಿದ್ದರೆ, ಒಂದು ಮತೋದರ ಸಮಕ್ಷಮವನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುತ್ತದಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಪ್ರತಿಕ್ರಯಿಸುತ್ತದೆ ಕೂಡ. ಸೂರ್ಯ ಭೂಮಿಯನ್ನು ತನ್ನಡೆಗೆ ಆಕರ್ಷಿಸುವುದರಿಂದ ತಾನೆ, ಭೂಮಿ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತಲೂ ಸುತ್ತುವುದು. ಇದು ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯ? ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಸುಲಭ. ಮೊದಲನೆಯದು ಕಾಂತ ಬಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದು ಗುರುತ್ವ ಬಲ. ಆದರೆ ಈಬಲಗಳ ಮೂಲ ಯಾವುದು? ಹಾಗೆ ನೊಡಿದರೆ,ಕಣಗಳು ಅನುಭವಿಸುವುದನ್ನು ಬಲ ಎನ್ನಲಾಗದು. ಅದು ಎರಡು ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ವಿನಿಮಯಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಕ್ರಿಯೆ!ಏನನ್ನುವಿನಿಮಯಮಾಡಿಕೊಂಡಾಗಪರಸ್ಪರಬಲಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ?ಎಂಬಪ್ರಶ್ನೆಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳೂ ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳ ವಿನಿಮಯದಿಂದ ನಡೆಯುತ್ತದೆ! ಈವಿನಿಮಯವೇ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇವು ಖಂಡಿತವಾಗಿಯು ವಿಶಿಷ್ಟ ಬಗೆಯ ಕಣಗಳು. ನಾವು ಎರಡು ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯುವುದು ಕಣಗಳ ಮೇಲೆ ಈ ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಅದೃಶ್ಯ ಬಲಗಳಾದ ಕಾಂತಬಲ ಇಲ್ಲವೆ ಗುರುತ್ವಬಲ ನಮಗೆ ಪರಿಚ್ಚಿತವಾದುದು. ಆದರೆ ಪ್ರಶ್ನೆಯ ಒಳವಕ್ಕು ಚಿಂತಿಸಿದಾಗ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದೆ ಪರಸ್ಪರ ಅದು ಹೇಗೆ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಎನ್ನಿಸುವುದು. ಅದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಅದೃಶ ಬಲವು ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳ ವಿನಿಮಯದಿಂದ ಆಗಿರಬಹುದು ಎಂಬ ಸಂಗತಿ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಅದು ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳಿಂದಲೇ ಉದ್ಭವವಾಗುವ ಬಲಗಳು ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಂಗತಿಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಲವಾಹಕ ಕಣವನ್ನು ಆ ಬಲದಿಂದ ಪ್ರಭಾವ ಹೊಂದಬಲ್ಲ ಕಣ ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಉತ್ಪತ್ತಿಮಾಡಬಲ್ಲದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುದಂಶವಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಿಯ ಬಲವಾಹಕ ಕಣವಾದ ಫೋಟಾನ್‌ಅನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಬಲ್ಲವು ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಆದರೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುದಂಶವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಯಾವುದೇ ರೀತಿ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಥವಾ ಅವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪಾಲ್ಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲವು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ವಿಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು, ಬೇರೆಬೇರೆ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನೂ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿನಿತ್ಯ ನಮ್ಮ ಗಮನಕ್ಕೆ ಬರುವ ಘರ್ಷಣೆ (friction) ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಬಲವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲವಾಹಕ ಕಣ ಯಾವುದು ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಸಹಜ. ಅದೇ ಫೋಟಾನ್. ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ರೋಹಿತದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ರಾಶಿ ಶೂನ್ಯ ಅವೆಲ್ಲವೂ ನಿರ್ವಾತ ಇಲ್ಲವೆ ವಾಯುವಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ (೩*೧೦೮ ಮೀಟರ್ /ಸೆಕೆಂಡ್ )ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಫೋಟಾನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ತಳಹದಿ ನೀಡಿದವರು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ಅವರು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಂಕ್‌ನ  ಕ್ವಾಂಟಂ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಎಲ್ಲ ರೀತಿಯ ವಿಕಿರಣಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸಿ, ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುತ್  ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದರು. ಅವರ ಪ್ರಕಾರ ಎಲ್ಲ ವಿಕಿರಣಗಳು ಶಕ್ತಿ ಪೊಟ್ಟಣ ಎನ್ನಬಹುದಾದ"ಫೋಟಾನ್ " ಕಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ವಿಶ್ರಾಂತ ರಾಶಿ ಶೂನ್ಯ ಪದಾರ್ಥಗಳು ತಮ್ಮ ಮೇಲೆ ಆಘಾತವಾದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಇಡಿಯಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದರು. ಇದೇ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ರು ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರು. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕಾಗಿ ೧೯೦೫ರಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ನೀಡಿ ಗೌರವಿಸಲಾಯಿತು. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ರ ಪ್ರಕಾರ ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುತ್‌ಪರಿಣಾಮವು ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿರುವ ಅಪಾರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು  ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳೇ ಬಲವಾಹಕ ಕಣಗಳು. ಒಂದು ಬಗೆಯ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ,ಪರಮಾಣುಗಳು "ದ್ಯುತ್ತಟಸ್ಥವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಹಾಗಾದರೆ, ಅವು ಅಣುಗಳಾಗಿ ಹೇಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ? ಯಾವ ಬಂಧ ಸ್ಥಿರ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಂದೆಡೆ ಕೂಡಿಸಿಡುತ್ತದೆ? ಉತ್ತರವಂತೂ ವಿಚಿತ್ರ ಆದರೂ ಸತ್ಯ. ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತೊಂದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಉಳಿದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಣುಗಳಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವಂತೆ ಬಂಧಿಸಿಡುತ್ತದೆ. ಆಹಾ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಒಲವೇ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಣುಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಂಧಿಸಿಡುತ್ತದೆ . ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲ ದ್ರವ್ಯವೂ ಉಪಸ್ಥಿತವಿರುವುದು ಪ್ರೊಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವಿದ್ಯುದಂಶ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುವುದು ಎಂದರೆ ಸೋಜಿಗದ ಸಂಗತಿ ಎಂಬಂತೆ ಅನಿಸುತ್ತದೆ. thumbnail|right|ಸ್ಟಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್