සියල්ලෙහි සුලමුල 3 – පදාර්ථය සැදී ඇත්තේ කුමකින්ද?

ප්‍රකට විද්‍යාඥ ස්ටීවන් හෝකින්ග් ලියූ කරුණු සාර සංග්‍රහයක් කොට  2016 දී පළ කළ  ‘සියල්ලෙහි ම(පාහේ) සම්භවය’ (The Origin of (Almost) Every Thing) නමැති අළුත් ම කෘතිය ඇසුරෙන් ලිපි මාලවක්  තතු මේ වසරේ සිට ගෙන එනු ලැබේ.  සියලු දේවලම සූල මුල, වගතුග දැනගැනීමේ කුතුහලයක්, නොතිත් ආශාවක් අප සැම තුළ සහජයෙන්ම ඇත. බොහෝ විට එය සංසිඳවීමී හැකියාව ඇත්තේ විද්‍යාවටය. විටක අප මවිතයට පත් කරමින්, විටක ප්‍රමෝදයට පත්කරමින් විද්‍යාව ඒ කාර්යය ඉටු කරණුයේ සැමවිටම  ඥානයේ ආනන්දය වඩවමිනි. සෑම සෙනසුරාදාවකම නොවරදවා කියවන්න — විද්‍යා සාර සංග්‍රහය ‘සියල්ලෙහි සුලමුල’.

පදාර්ථය සැදී ඇත්තේ කුමකින්ද?

නිකමට හිතන්න ඔබේ පළමු උපන්දිනයට අමුතුම තෑග්ගක් ලැබුණා කියලා. ඔව්, හයිඩ්‍රජන් වායුව පිරි කුප්පියක්.  ඊළඟ අවුරුද්දේ උපන් දිනයට හීලියම් ටිකක්.  තුන්වෙනි අවුරුද්දෙ ලිතියම් කැබැල්ලක්. ඔහොම ගිහින් 21 වන අවුරුද්දේ උපන් දිනයට ඔබට කදිම ත්‍යාගයක් ලැබෙනවා: ස්කැන්ඩියම් කිසියම් ප්‍රමාණයක්.  40 වන උපන්දිනයේ දී ඔබට හිමිවන්නෙ ස්ඵටිකරූපී ස’කෝනියම් කැබැල්ලකි. කොහොම කොහොම හරි අනු දෙවැනි වියට පා තබන්නට හැකි වුණොත්, එදාට ඔබට ලැබෙන්නේ යුරේනියම්ය. ඒත් ඉතින් මුළු එකතුව ම ලබා ගන්න නම් ඔබට තවත්  කාලයක් ජීවත් වෙන්න වේවි. හරියටම කිව්වොත් අවුරුදු එකසිය දහ අටක්. ඇත්තටම මෙතෙක් අප දැන සිටින රසායනික මුලද්‍රව්‍ය සංඛ්‍යාව තමයි 118. ඔව්, ඝන, ද්‍රව, වායු, ලෝහ සහ අලෝහ, සමහරක් දුර්ලභ, සමහරක් සුලබ, සමහරක් ප්‍රයෝජනවත් තවත් සමහරක් ප්‍රයෝජනවත් නොවන පුළුල් පරාසයකි.

මේවා තමයි රසායනයේ සහ ජීවයේ තැනුම් ඒකක. ඉතින් මේ සියල්ල ලැබෙන්නේ කොයිබින්ද? මහා පිපිරුමෙන් කියලා කටට ආවට කියන්න පුලුවන් තමයි. ඒත් ඒක ඒ තරම් සාර්ථක පිළිතුරක් නම් නොවේ. මන්ද මහා පිපුරුම මගින් නම් නිපදවුනේ සැහැල්ලුතම මුලද්‍රව්‍ය 3 පමණයි. හයිඩ්‍රජන්, හීලියම්,  සහ ලිතියම් ලෝහ මාත්‍රයක්. ඉතින් එතකොට අනෙක් ඒවා?

සම්පූර්ණ පිළිතුරක් දීමට නම් පරමාණු වල තැනුම් ඒකක ගැනත්,  මූලික අංක ගණිතය ස්වල්පයකුත් දැන සිටින්නට ඕනෑ. සරලතම පරමාණුව වන්නේ හයිඩ්‍රිජන්ය. එය ප්‍රෝටෝන (proton)එකකින් සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන එකකින් සමන්විතයි. ඊළඟට සරලතම පරමාණුව වන්නේ  ඩියුටිරියම්  සහ  ට්‍රයිටියම්. ඒවායේ හයිඩ්‍රජන් වලට අමතරව නියුට්‍රෝන එකක් දෙකක් ඇත. ඊට පසුව තමයි හීලියම්. එහි හැමකම දෙක බැගින් තිබෙනවා. ඊළඟට තුනකින් සමන්විත ලිතියම්. සාමාන්‍ය දැනුම අනුව අපට හිතෙන්නෙ කුඩා මූල ද්‍රව්‍ය එකට එක්කිරීමෙන් (විලින වීමෙන්) වඩාත් විශාල මූලද්‍රව්‍ය තැනිය හැකි බවයි. ඉතින් ඇත්තටමත් එහෙම තමයි ඒවා හැදෙන්නේ.

මහා තෙරපුම

එහෙමයි කිව්වට එච්චරම වැඩේ සරල නැහැ. ඒ අන්දමේ ප්‍රතික්‍රියා අත්පත් කර ගැනීම පහසු නැහැ. මන්ද න්‍යෂ්ටික විලයනය සඳහා දැවැන්ත ශක්ති ප්‍රමාණයක් අවශ්‍යයි. ඉතින් ඒ කාර්යය සඳහා අධික ම අධික උෂ්ණත්වයන් — අවම වශයෙන් සෙල්සියස් අංශක මිලියන 10 ක් වත් අවශ්‍යයි

මේ සකළ විශ්වයෙහිම එවැනි ස්ථාන ඇත්තේ දෙකක් පමණයි. මහපිපිරුමට ටික වේලාවකින් පසුව සහ තාරකා අභ්‍යන්තරයේයි.

මුලද්‍රව්‍ය ගොඩනැගීමේ මුල් අදියර ඇරඹුනේ මහා පිපිරුම සිදුවනවාත් සමගම ඇතිවූ නියුක්ලියෝසංස්ලේෂණය (nucleosynthesis) යනුවෙන් දැක්වෙන සිදුවීමේදී තත්පරයකින් සියයකින් පංගුවක් තුළ ප්‍රෝට්‍රෝන සහ නියුට්‍රෝන සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන ගිනි බෝලයන් ඝනීභූතව පිට වුණා. තවත් තත්පර කිහිපයකදී ප්‍රෝටෝන සහ නියුට්‍රෝන එකට එක්වවීමට පටන්ගත්තේ ගිනි බෝලයේ අතිමහත් ශක්තිය සහ න්‍යෂ්ටික බලයන් මෙමගින් එකට මෙහෙයවීමෙන්. මෙම විලීන ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රථමයෙන් සෑදුවේ ඩියුටිරියම් වල න්‍යෂ්ටිය. එය තවතවත් ප්‍රෝටෝන සමග ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් හීලියම්වල ස්ථායි න්‍යෂ්ටිය නිපදවුණා.

ඔන්න ඔය විදිහට තමයි කටයුතු සිද්ධ වුණේ. සැලකිය යුතු  මට්ටමකින් තවදුරටත් විලයනය සිදුවීම්ට තරම් නොවන අඩු මට්ටමකට උෂ්ණත්වය පහළ බැහැලා තිබුණු අවස්ථාවේ තමයි හීලියම් මතුවෙන්නේ. බාගදා හැදෙන්න ඇත්තේ ලිතියම් ටිකක් වෙන්නඇති,  බර යමක් නොවේයි. ‘පුදමු ගමන් කාපි යකා’ කීවා වාගේ නියුක්ලියෝසංස්ලේෂණය පටන් ගත්තත් සමඟම වාගේ අහවර වෙලා!

වර්ෂ 377,000  දහසකට පමණ පසු ඔන්න වැඩකටයුතු ආපසු ආරම්භ වෙනවා. උෂ්ණත්වය ඔය වන විට අංශක තුන්දාහකට බැහැලා. පරමාණු පැවැත්මට ප්‍රමාණවත් තරමට දැන් උෂ්ණත්වය අඩුවෙලා, හයිඩ්‍රජන් සහ හීලියම් න්‍යෂ්ටි මගින්  නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ගිලගනු ලැබුවේ  ප්‍රථම පරිපූර්ණ පරමාණු –මූලද්‍රව්‍ය 1 සහ 2 සෑදීමටයි. අදටත්  දෘශ්‍යමාන විශ්වයෙන් 99% සෑදී ඇති මේවායින් වුණත් විශ්වයේ ඇති එකම දේ ඒවාම නොවෙයි. බර එමෙන්ම උනන්දුව වැඩියෙන් යොමුවන මූල ද්‍රව්‍ය නිපදවීම සඳහා තාරකා අවශ්‍යවේ.

වායු විශාල ස්කන්ධයක් එහිම ගුරුත්වය හේතුවෙන් හැකිලෙන විට තාරකා සෑදේ. න්‍යෂ්ටි විලයනය වීම ආරම්භ වීමට හැකි ලක්ෂ්‍ය තෙක් මධ්‍යයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ දමන්නේ සම්පීඩනය මගිනි. සෙල්සියස් අංශක මිලියන 10 දී පමණ ඇති වූ ප්‍රථම ප්‍රතික්‍රියාව වන්නේ සිදුවූ සියල්ල අහවර වන තුරු හිලියම් සෑදීම සදහා හයිඩ්‍රජන් න්‍යෂ්ටිය විලයනය වීමයි.

මෙලෙස දිගටම විලයනය වීම ඇතුළුව මෙහි ඊළඟ කොටස හෙට (ඉරිදා) මෙම වෙබ් අඩවියේ පළවේ. නොවරදවාම කියවන්න.

විද්‍යා ලෝකයේ කීර්ති නාමයක් දිනා සිටින New Scientist ප්‍රකාශනයක් ලෙස 2016 වර්ෂයේ පළ කළ ‘The origin of (Almost) Everything’ ග්‍රන්ථයේ  WHAT IS MATTER MADE OF?  පරිච්ඡේදය ආශ්‍රයෙනි