Regular UPSC news, every day
‹ News Blitz Science & Technology Settled

കോസ്മിക് ന്യൂട്രിനോകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഫ്രാൻസിസ് ഹാൽസന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ ആദരിക്കുന്നു

First brief 7 Oct, 12:52 pm IST Updated 7 Oct, 12:52 pm IST 0 developments 1 min read
IceCube laboratory at the South Pole; file photo
John Hardin · CC BY 4.0

Where it stands

കോസ്മിക് ന്യൂട്രിനോകളെ നിരീക്ഷിക്കാൻ സഹായിച്ച പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ഫ്രാൻസിസ് ഹാൽസൻ 2026-ലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ പുരസ്കാരം നേടി. വൈദ്യുത ചാർജില്ലാത്ത വളരെ ചെറിയ കണങ്ങളാണ് ന്യൂട്രിനോകൾ. അവയിൽ മിക്കവയും യാതൊരു പ്രതിപ്രവർത്തനവുമില്ലാതെ പദാർത്ഥങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ഇത് വലിയ അളവിൽ ഭൂമിയിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും അവയെ കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ദക്ഷിണധ്രുവത്തിനടുത്ത് അന്റാർട്ടിക് മഞ്ഞുപാളികളിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഐസ്ക്യൂബ് (IceCube) എന്ന ഡിറ്റക്ടർ വികസിപ്പിക്കാൻ ഹാൽസൻ സഹായിച്ചു. ഒരു സാധാരണ ടെലിസ്കോപ്പിലൂടെ ദൂരെയുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രകാശം ശേഖരിക്കുന്നതിനുപകരം, അപൂർവ്വമായ കണികാ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ തെളിവുകൾ ഐസ്‌ക്യൂബ് അന്വേഷിക്കുന്നു. ഒരു ന്യൂട്രിനോ മഞ്ഞിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, തൽഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചാർജുള്ള കണികകൾക്ക് പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് മഞ്ഞിലെ സെൻസറുകൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. യഥാർത്ഥ കണികയുടെ ഊർജ്ജവും വരുന്ന ദിശയും കണക്കാക്കാൻ ഈ പാറ്റേൺ ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ന്യൂട്രിനോകൾക്ക് ഭൂമിക്കപ്പുറത്തുള്ള ശക്തമായ പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും. ഒക്ടോബർ 6-ന് പ്രഖ്യാപിച്ച ഈ പുരസ്കാരം, വർഷങ്ങളായുള്ള ഗവേഷണത്തെയും ഡിറ്റക്ടർ വികസനത്തെയുമാണ് അംഗീകരിക്കുന്നത്. 2026-ൽ ആദ്യമായാണ് ന്യൂട്രിനോകൾ കണ്ടെത്തിയത് എന്ന് ഇതിനർത്ഥമില്ല.

Background

ഭൂമിയിലെത്തുന്ന സിഗ്നലുകൾ കണ്ടെത്തിക്കൊണ്ടാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ദൂരെയുള്ള വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത്. ദൃശ്യപ്രകാശം അത്തരത്തിലുള്ള ഒരു സിഗ്നലാണ്, എന്നാൽ അതിന് എല്ലാ പ്രക്രിയകളെയും ഒരുപോലെ വ്യക്തമാക്കാൻ കഴിയില്ല. ബഹിരാകാശത്ത് നിന്നുവരുന്ന ചാർജുള്ള കണികകൾ വിവരങ്ങളുടെ മറ്റൊരു ഉറവിടം നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ അവയുടെ പാതകളെ വളയ്ക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ പ്രാരംഭബിന്ദുക്കൾ തിരിച്ചറിയുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ന്യൂട്രിനോകൾ ഒരു വ്യത്യസ്ത തരം തെളിവാണ് നൽകുന്നത്, കാരണം അവയ്ക്ക് വൈദ്യുത ചാർജ് ഇല്ല. കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ അവയുടെ പാതകൾ വളയ്ക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല പദാർത്ഥങ്ങളുമായുള്ള അവയുടെ ദുർബലമായ പ്രതിപ്രവർത്തനം പല ന്യൂട്രിനോകളെയും വലിയ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഉപയോഗപ്രദമായ ആ ഗുണം ഒരു പ്രശ്നവും സൃഷ്ടിക്കുന്നു: മിക്ക ന്യൂട്രിനോകളും ഒരു സിഗ്നലും നൽകാതെ ഡിറ്റക്ടറിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. വലിയ അളവിലുള്ള സുതാര്യമായ മഞ്ഞ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഐസ്‌ക്യൂബ് ആ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നത്. ആയിരക്കണക്കിന് സെൻസറുകൾ ഏകദേശം ഒരു ഘന കിലോമീറ്റർ നിരീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു അപൂർവ്വ പ്രതിപ്രവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള അവസരങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ദ്വിതീയ കണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സെൻസറുകളിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കാനും മഞ്ഞ് അനുവദിക്കുന്നു. അവയുടെ സമയവും സ്ഥാനവും സംഭവം പുനർനിർമ്മിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഡിറ്റക്ടറിലെ എല്ലാ സിഗ്നലുകളും വിദൂര കോസ്മിക് സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് വരുന്നതല്ല. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന കണികകൾക്ക് മറ്റ് സംഭവങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അതിനാൽ ഗവേഷകർ തങ്ങൾ അന്വേഷിക്കുന്ന സിഗ്നലുകളെ ഈ പശ്ചാത്തലത്തിൽ (background) നിന്ന് വേർതിരിച്ചറിയേണ്ടതുണ്ട്. ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ന്യൂട്രിനോകളെ കണ്ടെത്തുന്നതും അവയിൽ ചിലത് അന്തരീക്ഷത്തിന് പുറത്ത് നിന്നാണ് ഉത്ഭവിച്ചതെന്ന് സ്ഥാപിക്കുന്നതും ശാസ്ത്രീയ നേട്ടമാണ്. പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾക്കൊപ്പം പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാനുള്ള മറ്റൊരു മാർഗ്ഗം ഇത് നൽകുന്നു.

How it developed

  1. 6 October 2026; Physics Nobel announcement
    How it started

    ആഴത്തിലുള്ള മഞ്ഞിലെ ഒരു ഡിറ്റക്ടർ ബഹിരാകാശ പഠനത്തിന് മറ്റൊരു വഴി തുറക്കുന്നു

    ഐസ്‌ക്യൂബിനും ആസ്ട്രോഫിസിക്കൽ ഉത്ഭവമുള്ള ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ന്യൂട്രിനോകൾക്കും നൽകിയ സംഭാവനകൾക്കാണ് റോയൽ സ്വീഡിഷ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ് ഹാൽസന് പുരസ്കാരം നൽകിയത്. ഹാൽസന് വിസ്കോൺസിൻ-മാഡിസൺ സർവകലാശാലയുമായി ബന്ധമുണ്ട്. ദക്ഷിണധ്രുവത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന് താഴെ ആഴത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ആയിരക്കണക്കിന് സെൻസറുകളുള്ള ഐസ്‌ക്യൂബ് ഒരു അന്താരാഷ്ട്ര സഹകരണത്തിലൂടെയാണ് നിർമ്മിച്ചത്. സൂര്യൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രിനോകളെ മുൻകാല പരീക്ഷണങ്ങൾ ഇതിനകം കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. വിശാലമായ പ്രപഞ്ചത്തിൽ നിന്നെത്തുന്ന അതീവ ഊർജ്ജസ്വലമായ കണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് ഐസ്‌ക്യൂബ് വിപുലീകരിച്ചത്. നൊബേൽ ഈ ഗവേഷണ നേട്ടത്തെയാണ് അംഗീകരിക്കുന്നത്; ഒബ്സർവേറ്ററി തന്നെ വർഷങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്.

Why it matters for UPSC

GS3 · Particle physics and scientific research

ഒരു കണികയുടെ സവിശേഷതകളെ ഒരു പരീക്ഷണത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുക. ദുർബലമായ പ്രതിപ്രവർത്തനം ന്യൂട്രിനോകളെ ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്നും എന്നാൽ കണ്ടെത്തൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്നും വിശദീകരിക്കുക. ഒരു ന്യൂട്രിനോയും ന്യൂട്രോണും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസവും, പരോക്ഷ കണ്ടെത്തലും കണികയെ നേരിട്ട് കാണുന്നതും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസവും വ്യക്തമാക്കുക.

Key terms

ന്യൂട്രിനോ (Neutrino)വൈദ്യുത ചാർജില്ലാത്തതും വളരെ ചെറിയ പിണ്ഡവുമുള്ള ഒരു അടിസ്ഥാന കണിക. ന്യൂട്രിനോകൾ വളരെ അപൂർവ്വമായി മാത്രമേ പദാർത്ഥങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നുള്ളൂ, അതിനാൽ മിക്കവയും കണ്ടെത്തപ്പെടാതെ ഭൂമിയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. അവ ന്യൂട്രോണുകളല്ല, അണു കേന്ദ്രത്തിൽ കാണപ്പെടുന്ന വ്യത്യസ്ത കണങ്ങളാണ് ന്യൂട്രോണുകൾ.
ഐസ്‌ക്യൂബ് (IceCube)ദക്ഷിണധ്രുവത്തിനടുത്തുള്ള ഒരു ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സർവേറ്ററി, ഇത് ഏകദേശം ഒരു ഘന കിലോമീറ്റർ വ്യാപ്തത്തിൽ ആഴത്തിലുള്ള അന്റാർട്ടിക് മഞ്ഞിനെ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. അപൂർവ്വമായ ന്യൂട്രിനോ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന കണികകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം ഇതിലെ സെൻസറുകൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ചുറ്റുമുള്ള മഞ്ഞ് ഒരു ടെലിസ്കോപ്പ് വെക്കാനുള്ള വെറുമൊരു സ്ഥലം മാത്രമല്ല, ഡിറ്റക്ടറിന്റെ ഒരു ഭാഗം കൂടിയാണ്.
ചെറൻകോവ് പ്രകാശം (Cherenkov light)ചാർജുള്ള ഒരു കണിക ഒരു പദാർത്ഥത്തിലൂടെ ആ പദാർത്ഥത്തിൽ പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങുമ്പോൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രകാശം. ഐസ്‌ക്യൂബിൽ, ദ്വിതീയ കണങ്ങൾക്ക് മഞ്ഞിൽ ഈ പ്രകാശം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. അവ ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയെ മറികടക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ ഇത് ആ ഭൗതിക പരിധിയെ ലംഘിക്കുന്നില്ല.
കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ (Cosmic rays)ബഹിരാകാശത്ത് നിന്നെത്തുന്ന ഊർജ്ജസ്വലമായ കണങ്ങൾ, അവയിൽ പലതും പ്രോട്ടോണുകളോ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളോ ആണ്. അവയുടെ വൈദ്യുത ചാർജ് കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളെ അവയുടെ പാതകൾ വളയ്ക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വൈദ്യുതപരമായി നിഷ്പക്ഷമായ ന്യൂട്രിനോകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇവയെ അവയുടെ ഉറവിടങ്ങളിലേക്ക് നേരിട്ട് ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നത് ഇത് സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു.
ആസ്ട്രോഫിസിക്കൽ ഉത്ഭവം (Astrophysical origin)ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ കണികാ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കപ്പുറം, ബഹിരാകാശത്തെ വസ്തുക്കളിലോ പ്രക്രിയകളിലോ ഉള്ള ഉത്ഭവം. ഈ ഉത്ഭവം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് കണ്ടെത്തിയ സിഗ്നലുകളും സാധ്യമായ മറ്റ് ഓപ്ഷനുകളും വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഊർജ്ജസ്വലമായ ഒരു സംഭവം മാത്രം ഒരു പ്രത്യേക വിദൂര ഉറവിടത്തിന്റെ തെളിവായി സ്വയമേവ മാറില്ല.
പശ്ചാത്തല സിഗ്നൽ (Background signal)ഒരു പരീക്ഷണം പഠിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന പ്രതിഭാസമല്ലാത്ത മറ്റ് പ്രക്രിയകളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു സിഗ്നൽ. ഐസ്‌ക്യൂബിൽ, ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കണങ്ങൾക്ക് അത്തരം സംഭവങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. സാധ്യമായ കോസ്മിക്-ന്യൂട്രിനോ സംഭവങ്ങളെ ഈ പശ്ചാത്തലത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാൻ ഗവേഷകർ അളന്ന സവിശേഷതകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
Sources (3)
Sign in Today’s news
Current affairs Daily news Daily quiz News Blitz Shorts Economic Survey 2025-26 Subjects
Polity Economy Geography Environment History Science & Tech Intl. Relations Internal Security Art & Culture Social Issues
All subjects Exam info UPSC Syllabus Prelims syllabus Mains syllabus Exam pattern Eligibility & attempts OBC & EWS checker Resources How to prepare for UPSC Prepare with a job Free downloads Books & NCERTs Previous year papers Video notes YouTube channel