baryon asymmetry ബാരിയോൺ അസമമിതി മലയാളം

ബാരിയോൺ അസമമിതി പ്രശ്നം
മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു ശേഷം ഒരേ അളവിൽ കണികകളും പ്രതികണങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നതിനുപകരം, എന്തുകൊണ്ടാണ് കണികകൾ കൂടുതലായി മാറിയത് എന്നതാണ് ബാരിയോൺ അസമമിതി പ്രശ്നം. എന്തുകൊണ്ടാണ് കണികകൾ കൂടുതലായത് എന്ന് നമുക്ക് നോക്കാം. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു ശേഷം, ബാരിയോൺ സിന്തസിസ് കാലഘട്ടത്തിൽ, കണങ്ങൾ ജോഡികളായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു (കണികകളും ആന്റിപാർട്ടിക്കിളും). പരസ്‌പരം കൂട്ടിമുട്ടി നശിക്കുന്ന തരത്തിൽ വൈരുദ്ധ്യാത്മക സ്വഭാവമുള്ള ഇവയാണ്‌. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണിത്. നമ്മൾ ഇതിനെ ബാരിയോൺ അനിഹിലേഷൻ (ദ്രവ്യം, ആന്റിമാറ്റർ അനിഹിലേഷൻ) പ്രശ്നം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കാര്യങ്ങൾ ഇങ്ങനെയാണ് പോകുന്നതെങ്കിൽ, ഇന്ന് നാം കാണുന്ന പ്രപഞ്ചം ഒരിക്കലും രൂപപ്പെടുകയില്ല. എന്നാൽ പ്രപഞ്ചം മുഴുവനും ദ്രവ്യത്താൽ (കണികകൾ) നിർമ്മിതമാണ്. ഇത് സംഭവിക്കണമെങ്കിൽ, ആന്റിപാർട്ടിക്കിളുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ കണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.

ഇത് സംഭവിക്കുവാനുള്ള പ്രധാനകാരണം എന്താണെന്നു നമുക്ക് നോക്കാം. സ്ഥല-സമയവും ഊർജവും തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ് മഹാവിസ്ഫോടനം നടന്നതെങ്കിൽ, ഈ അവസ്ഥ (ബാരിയോൺ അസമമിതി) ഉണ്ടാകുമായിരുന്നില്ല. ഈ ഏകത്വത്തെ ഊർജ്ജം നിറഞ്ഞ ഒരു സംവിധാനമായും അതിന്റെ സ്വാധീനത്തിലുള്ള സ്ഥല-സമയം മറ്റൊരു സംവിധാനമായും നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. ഈ രണ്ട് സംവിധാനങ്ങളും കൂടിച്ചേരുന്ന ഒരു പൊതു സംവിധാനമായി നമുക്ക് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തെ പരിഗണിക്കാം. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വിതരണത്തിന്റെ സംയോജനമാണ് പ്രപഞ്ചം എന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും. ഇപ്പോൾ ഈ രണ്ട് സംവിധാനങ്ങളും പ്രപഞ്ചത്തിനുള്ളിൽ തുല്യ അനുപാതത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് കരുതുക. ഇപ്പോൾ പ്രപഞ്ചം സന്തുലിതമായ ഒരാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. സന്തുലിതമായ ഒരു പ്രപഞ്ചം ഒരിക്കലും സ്വയം മാറ്റത്തിന് വിധേയമാകുകയില്ല. അങ്ങനെ സംഭവിച്ചാൽ, അത് അതിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ തകിടം മറിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്ഥലകത്തിന്റെയും വിതരണത്തിന്റെ അനുപാതത്തിൽ തുല്യതയില്ലായിരുന്നു എന്നതിന്റെ തെളിവാണ് മഹാവിസ്ഫോടനവും , ഇൻഫ്‌ളേഷനും തുടർന്നുണ്ടാകുന്ന പല പ്രതിഭാസങ്ങളും. അതേപോലെതന്നെ ഒരു സന്തുലിതമായ സംവിധാനത്തിനുള്ളിൽ കണികകൾ രൂപപെട്ടാൽ അവ എപ്പോഴും ജോഡികളായിട്ടായിരിക്കും രൂപപ്പെടുക. പക്ഷെ ഇവിടെ നമുക്ക് കണികകളുടെ എണ്ണം പ്രതികണികകളെക്കാൾ കൂടുതലുള്ളതായി കാണാൻ കഴിയും. ഊർജവും സ്ഥല-സമയവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിലെ അസന്തുലിതാവസ്ഥ കണികകളുടെയും പ്രതികണങ്ങളുടെയും രൂപീകരണവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിൽ അസന്തുലിതാവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കും.
അതിനാൽ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജ്ജവിതരണം സ്ഥല-സമയ വിതരണത്തേക്കാൾ അല്പം വലുതാണെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. നമ്മുടെ ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തെ അതിന്റെ തെളിവായി എടുക്കാം. ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിൽ, കണിക ജോഡികളും സ്വതന്ത്ര കണങ്ങളും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം വളരെ ചെറുതായിരുന്നു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു ശേഷമുള്ള കണങ്ങളുടെ ഉത്ഭവ കാലഘട്ടത്തിൽ ഈ വ്യത്യാസം നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും. ഒരു ബില്യൺ ജോഡി കണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുമ്പോൾ മാത്രമാണ് ഒരു സ്വതന്ത്ര കണിക രൂപപ്പെടുന്നത്. അതിനാൽ ഇതിനെ വലിയ തോതിലുള്ള അസന്തുലിതാവസ്ഥയായി നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജവും സ്ഥലകാലവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിലെ വ്യത്യാസം വളരെ കുറവാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ഈ വ്യത്യാസമാണ് ആ പ്രത്യേക സമയത്ത് മഹാവിസ്ഫോടനം ഉണ്ടാകാനുള്ള പ്രധാന കാരണം. ഇൻഫ്‌ളേഷൻ കാലഘട്ടവും നമുക്ക് അതേ രീതിയിൽ വിശദീകരിക്കാം.