போசான், பெர்மியான் இணைந்தால் புதிய குவாண்டம் பொருள் நிலை உருவாகுமா?

முற்றிலும் வேறுபட்ட இரு வகையான குவாண்டம் துகள்களான போசான் மற்றும் பெர்மியான் உள்ளன. கடுமையான, வலுவாக இணையும் சூழலில் இவை ஒன்றிணைந்து நிலையான ஒரு பொருள் துளியை உருவாக்க முடியும் என இயற்பியல் அறிஞர்கள் கோட்பாட்டு ரீதியாக கணித்துள்ளனர். வலுவாக இணையும் போசான்-பெர்மியான் கலவைகளில் நிலையான துளிகள் உருவாவது கடினம் என நீண்ட காலமாக நம்பப்பட்ட கருத்தை இந்தக் கண்டுபிடிப்பு சவால் செய்கிறது என மொனாஷ் பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர்.

போசான் மற்றும் பெர்மியான் ஆகியவை குவாண்டம் துகள்களின் இரு அடிப்படை வகைகளாகும். ஆனால் புதிய ஆய்வு, வலுவாக இணையும் இவ்விரு துகள்களின் கலவை ஒன்றுடன் ஒன்று பிணைந்தே நிற்கும் 'குவாண்டம் துளி' எனும் நிலையை உருவாக்க முடியும் எனக் காட்டுகிறது. சாதாரண திரவத் துளியிலிருந்து மாறாக, இத்துளியில் துகள்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு, பெர்மியான்கள் உருவாக்கும் அழுத்தத்தால் சமன் செய்யப்படுகிறது; இதனால் அமைப்பு சிதையாமல் தானாகவே ஒன்றிணைந்து நிற்கிறது. 'நம் அன்றாட உலகில் சாத்தியமற்றதாகத் தோன்றும் வகையில் குவாண்டம் அமைப்புகள் செயல்படும்' என இந்த ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர் சாம் ஃபாஸ்டர் தெரிவித்தார். அவர் மொனாஷ் பல்கலைக்கழக இயற்பியல் மற்றும் வானியல் பள்ளியில் முனைவர் பட்ட ஆய்வு மாணவராக உள்ளார். 'மிகவும் வேறுபட்ட இந்த இரு துகள் வகைகளும் ஒன்றையொன்று சரியாக சமன் செய்து, தானாகவே பிணைந்து நிற்கும் நிலையான துளியை உருவாக்க முடியும் என நிரூபித்துள்ளோம்' என்றார் அவர்.

துகள்கள் ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமாக இணையும்போது மட்டுமே முந்தைய கோட்பாடுகளால் இந்த அமைப்புகளை விளக்க முடிந்தது என ஃபாஸ்டர் தெரிவித்தார். 'இணைவு மிக வலுவாக மாறும்போது என்ன நடக்கும் என்பதை ஆராய எங்கள் புதிய அணுகுமுறை உதவுகிறது; அங்குதான் மிகவும் சுவாரஸ்யமான இயற்பியல் வெளிப்படுகிறது' என்றார். திரவத்திலிருந்து வாயுவாக மாறும் நிலைமாற்றத்தை ஒத்த குவாண்டம் நடத்தையின் அறிகுறிகளையும் குழு கண்டறிந்துள்ளது. இது துளிகளை மட்டுமல்லாமல் இன்னும் பரந்த, சிக்கலான குவாண்டம் நிலைகளையும் இந்த அமைப்பு ஆதரிக்க முடியும் எனக் காட்டுகிறது. தீவிர குவாண்டம் நிலைமைகளில் பொருள் எவ்வாறு தன்னை ஒழுங்கமைத்துக் கொள்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, குவாண்டம் அமைப்புகளை வடிவமைக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் புதிய கருவிகளைத் தருகிறது என ஃபாஸ்டர் மேலும் தெரிவித்தார்.

இப்போதே இருக்கும் மிகக் குளிர்ந்த அணு சோதனைகள் மூலமாகவே இந்தத் துளிகளை உருவாக்க முடியும் என கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன; இதனால் இதை சோதனை மூலம் உறுதிப்படுத்துவது நடைமுறையில் சாத்தியமான அடுத்தக் கட்டமாகும். சாம் ஃபாஸ்டர், ஆலிவியே ப்ளூ, ஜெஸ்பர் லெவின்சென், மீரா எம். பாரிஷ் ஆகியோர் இணைந்து எழுதிய 'குவாண்டம் டிராப்லெட்ஸ் இன் எ ரெசொனன்ட் போஸ்-ஃபெர்மி மிக்ஸ்சர்' எனும் இந்த ஆய்வுக் கட்டுரை, 2026 ஆகஸ்ட் 14 அன்று ஃபிசிகல் ரிவ்யூ லெட்டர்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.