ലോകജീവിതം മാറ്റിമറിക്കുന്ന ഒരു കണ്ടുപിടിത്തത്തിനരികെയോ ശാസ്ത്രലോകം?
ലോകത്തിന്റെ ഇന്നത്തെ അവസ്ഥയെ മാറ്റിമറിക്കുന്ന ഒരു കണ്ടുപിടിത്തത്തിനരികെ ശാസ്ത്രലോകം എത്തിയതായി പ്രശസ്ത ശാസ്ത്രമാസിക "ന്യൂസയന്റിസ്റ്റ്" റിപ്പോര്ട്ട് ചെയ്തു. ലോകജനതയുടെ സാധാരണഗതിയിലുള്ള ജീവിതത്തില് വിപ്ലവാത്മകമായ മാറ്റങ്ങള് വരുത്താന് കഴിവുള്ള ഒരു കണ്ടുപിടിത്തം നടത്തുന്നതിന് അരികില് ഉന്നതരായ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഒരു സംഘം എത്തിയതായി ചൈനയിലെ ചാങ്ങ്ചുനിലുള്ള ജിലിന് സര്വ്വകലാശാലയിലെ യാന്മിംഗ് മായെ ഉദ്ധരിച്ച് "ന്യൂസയന്റിസ്റ്റ്" റിപ്പോര്ട്ട് ചെയ്തു.
സാധാരണ ഊഷ്മാവിലും, മര്ദ്ദത്തിലും ശരിയായ രീതിയില് പ്രവര്ത്തിക്കാന് സാധിക്കുന്ന ഒരു സൂപ്പര്കണ്ടക്ടര് ആണ് ഈ കണ്ടുപിടിത്തം എന്ന് "ന്യൂസയന്റിസ്റ്റ്" പറയുന്നു. പ്രതിരോധങ്ങളേതുമില്ലാതെ വൈദ്യുതിയെ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുക്കളാണ് സൂപ്പര്കണ്ടക്ടറുകള് (അതിചാലകങ്ങള്). ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെയ്കെ കമര്ലിംഗ് ഓണ്സ് ആണ് 1911-ല് അതിചാലകത എന്ന പ്രതിഭാസം ലോകത്തിനു മുന്നില് അവതരിപ്പിക്കുന്നത്. കേവല പൂജ്യത്തിനും (Absolute Zero) 4.2 ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസ് മുകളില് വച്ച് മെര്ക്കുറിയുടെ (രസം) പ്രതിരോധശക്തി പൂജ്യമായി മാറുന്നത് ഓണ്സ് നിരീക്ഷിച്ചതോടെയാണ് അതിചാലകത എന്ന സാധ്യത ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ പരിഗണനയില് വരുന്നത്. അതിചാലകതയിലേക്ക് വസ്തുക്കളെ എത്തിക്കാനാവശ്യമായ കൂറ്റന് ശീതീകരണപ്രക്രിയ പ്രയാസമേറിയതും, പണച്ചിലവേറിയതുമായതിനാല് ഈ സാധ്യതയുടെ പ്രയോജനം നിത്യജീവിതത്തില് ഉപയോഗപ്പെടുത്തത്തക്ക വണ്ണമുള്ള നിലയിലേക്ക് എത്തിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലായിരുന്നു ശാസ്ത്രലോകം ഇക്കാലമത്രയും.
1911-നു ശേഷം 1986-ലായിരുന്നു അതിചാലകതയെ സംബന്ധിച്ച അടുത്ത നിര്ണ്ണായക കണ്ടുപിടിത്തം. 100 കെല്വിന് (-170 ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസ്) ഊഷ്മാവിന് താഴെയെത്തുമ്പോള് പ്രതിരോധശക്തി പൂജ്യമാകുന്ന അതിചാലകങ്ങളുടെ കണ്ടുപിടിത്തമാണ് 1986-ലെ നാഴികക്കല്ല്. ഇതോടെ സാധാരണ ഊഷ്മാവില് പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന അതിചാലകങ്ങള് കണ്ടെത്താന് കഴിയും എന്ന സാധ്യതയ്ക്ക് ശക്തി പകരപ്പെട്ടു.
സാധാരണ ഊഷ്മാവില് പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന അതിചാലകം എന്ന നിര്ണ്ണായക കണ്ടുപിടിത്തം ഇതുവരെ നടന്നിട്ടില്ല എങ്കിലും അവയുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് വഴിതെളിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക പ്രതിഭാസമാണ് ഈ രംഗത്ത് ഗവേഷണത്തിലേര്പ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രസംഘം ഇപ്പോള് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. ഒരു വസ്തു അതിചാലകത എന്ന അവസ്ഥയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് തൊട്ടുമുമ്പ് എത്തപ്പെടുന്ന വ്യത്യസ്തമായ ഒരു ദ്രവ്യാവസ്ഥയാണ് ഇപ്പോള് കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. അതിചാലകതയില്ലാത്ത അവസ്ഥയില് നിന്ന് അതിചാലകതയിലേക്ക് ഒരു വസ്തു പ്രവേശിക്കുന്നത് സംബന്ധിച്ച് പൂര്ണ്ണവും തൃപ്തികരവുമായ വിശദീകരണം നല്കുന്ന സിദ്ധാന്തങ്ങള് ഒന്നും തന്നെ നിലവില് അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. പക്ഷേ ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കുമ്പോള് വസ്തുക്കള്ക്ക് കൈവരുന്ന ഒരു വ്യത്യസ്തമായ ദ്രവ്യാവസ്ഥയാണ് ഇപ്പോള് ഈ വിഷയത്തില് നടന്ന നിര്ണ്ണായക കണ്ടെത്തല്.
കാലിഫോര്ണിയ ഇന്സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ ഭൗതികശാത്രജ്ഞര് ഈ അവസ്ഥയ്ക്ക് നല്കിയിരിക്കുന്ന പേര് മിഥ്യാവസ്ഥ (Psuedogap) എന്നാണ്. അതിചാലകതയുടെ അവസ്ഥയില് നിന്ന് വളരെയേറെ വിഭിന്നമായ ഗുണവിശേഷങ്ങളാണ് മിഥ്യാവസ്ഥയില് എത്തപ്പെടുന്ന വസ്തുവില് നിരീക്ഷിക്കാന് കഴിഞ്ഞത്.
YBa2Cu3Oy എന്ന രാസനാമമുള്ള ഒരുതരം കോപ്പര് ഓക്സൈഡിന്റെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഗുണവിശേഷങ്ങള് പഠനവിധേയമാക്കിയതിലൂടെയാണ് ദ്രവ്യാവസ്ഥയുടെ മാറ്റം സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടത്. YBa2Cu3Oy-യെ അതിസങ്കീര്ണ്ണമായ ശീതീകരണപ്രക്രിയക്ക് വിധേയമാക്കിയപ്പോള്, അവസ്ഥാപരിണാമത്തിന് വഴിതെളിക്കുന്ന നിശ്ചിത താപനിലയ്ക്ക് (Critical Temperature) മുമ്പുതന്നെ അത് ശീതീകരിക്കപ്പെട്ട അവസ്ഥയില് എത്തപ്പെട്ടതായി കണ്ടെത്തി. ശീതീകരണപ്രക്രിയയുടെ തുടക്കത്തില് YBa2Cu3Oy-യ്ക്ക് ഉണ്ടായിരുന്ന സ്ഥലസംബന്ധമായ സമതുലനാവസ്ഥകള് (Spatial Symmetry)പൂര്ണ്ണമായി തകര്ന്നു എന്നത് മനസിലാക്കിയതിലൂടെയാണ്, സ്യൂഡോഗ്യാപ്പ് സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടത്.
അതിചാലകത ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥയില് നിന്ന് അതിചാലകതയിലേക്ക് ഒരു വസ്തു പ്രവേശിക്കുമ്പോള് അതിലെ ഇലക്ട്രോണുകള് എങ്ങനെ സ്വയം സംവിധാനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു എന്ന പഠനത്തിലെ സാധ്യതകള്ക്കു നേരേ കൃത്യമായ ഒരു മാര്ഗ്ഗം തുറന്നിരിക്കുകയാണ് സ്യൂഡോഗ്യാപ്പിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം. സ്യൂഡോഗ്യാപ്പില് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വഭാവവിശേങ്ങള് സൂക്ഷ്മമായി മനസ്സിലാക്കാന് സാധിച്ചാല് അടുത്ത ഘട്ടമായ അതിചാലകതയിലേക്കുള്ള ദൂരം അധികം അകലെയാവില്ല പിന്നീട്.