ദ്രവ്യാവസ്ഥകൾ
ദ്രവ്യാവസ്ഥകൾ
ദ്രവ്യത്തിന്റെ പുതിയൊരു അവസ്ഥകൂടി തിരിച്ചറിഞ്ഞത് ശാസ്ത്രലോകത്ത് ഇപ്പോള്‍ വാര്‍ത്തയാണ്. 40 വര്‍ഷം മുമ്പ് പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ക്വാണ്ടം സ്പിന്‍ ലിക്വിഡ് എന്ന ദ്രവ്യാവസ്ഥ പരീക്ഷണശാലയില്‍ നിര്‍മിച്ചത് കഴിഞ്ഞലക്കം കിളിവാതിലില്‍ വായിച്ചല്ലോ. പുതിയ കണ്ടെത്തലിന്റെ വെളിച്ചത്തില്‍ ഏതെല്ലാമാണ് ഇതുവരെ തിരിച്ചറിയാന്‍കഴിഞ്ഞ ദ്രവ്യാവസ്ഥകളെന്ന് പരിശോധിക്കാം
ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം
താപനിലയും മര്‍ദവും അനുസരിച്ച് ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം എന്നീ ദ്രവ്യരൂപങ്ങള്‍ നമുക്ക് സുപരിചിതമാണ്. ജലത്തിന്റെ മൂന്ന് അവസ്ഥകള്‍ ഏവര്‍ക്കുമറിയാം. ഐസ് ഖരവും, വെള്ളം ദ്രാവകവും നീരാവി വാതകവുമാണ്. എന്നാല്‍ സോപ്പുകുമിള, ബട്ടര്‍, ജെല്‍ എന്നിവയെല്ലാം ഏത് അവസ്ഥയിലാണെന്ന് ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടോ. രണ്ടോ അതിലധികമോ അവസ്ഥകളുടെ സംഘാതമായ ഇത്തരം ദ്രവ്യരൂപങ്ങളെ കൊളോയ്ഡുകള്‍ എന്നാണ് പറയുന്നത്. ഇവയെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരവസ്ഥയായി കണക്കാക്കിയിട്ടില്ല.
പ്ളാസ്മ
ദ്രവ്യത്തിന്റെ നാലാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് പ്ളാസ്മ. പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഏറ്റവുമധികം കാണപ്പെടുന്നത് പ്ളാസ്മ അവസ്ഥയിലുള്ള ദ്രവ്യമാണ്. നക്ഷത്രങ്ങളും, നെബുലകളുമെല്ലാം പ്ളാസ്മാ രൂപത്തിലാണുള്ളത്. സ്വതന്ത്രമായ ചാര്‍ജിതകണങ്ങളുടെ കൂട്ടമാണ് പ്ളാസ്മ എന്നുപറയുന്നത്. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളും അയോണുകളുമാണ് പ്ളാസ്മ അവസ്ഥയിലുള്ളത്. ആറ്റങ്ങള്‍ക്കും തന്മാത്രകള്‍ക്കും അവിടെ നിലനില്‍പ്പില്ല. വൈദ്യുതമണ്ഡലവും കാന്തികമണ്ഡലവും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നതുകൊണ്ട് പ്ളാസ്മയിലൂടെ വൈദ്യുതി സുഗമമായി കടന്നുപോകും. നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ മാത്രമല്ല, ഭൂമിയിലും പ്ളാസ്മ സൃഷ്ടിക്കാന്‍കഴിയും. ഇടിമിന്നല്‍ ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലും ചില ഫ്ളൂറസെന്റ് ട്യൂബുകളിലും നിയോണ്‍ വിളക്കുകളിലും പ്ളാസ്മ ടെലിവിഷനിലും ചിലതരം ജ്വാലകളിലും പ്ളാസ്മ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്.
ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ്
ദ്രവ്യത്തിന്റെ അഞ്ചാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ്. 1924ല്‍ സത്യേന്ദ്രനാഥ് ബോസ്, ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്നാണ് ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഈ അവസ്ഥ ആദ്യമായി പ്രവചിച്ചത്. കേവല പൂജ്യത്തിനടുത്തുള്ള താപനിലയില്‍ സൂക്ഷ്മകണികകളുടെ സ്വഭാവങ്ങള്‍ അവയുടെ ക്വാണ്ടംതലത്തില്‍ തകരുകയും വേവ് ഫങ്ഷന്‍ ഐക്യരൂപമുള്ളതായി തീരുകയും ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയാണിത്. 1995ല്‍ എറിക് കോര്‍ണല്‍, കാള്‍വെയ്ന്‍മാന്‍ എന്നിവരാണ് ഈ ദ്രവ്യരൂപം പരീക്ഷണശാലയില്‍ നിര്‍മിച്ചത്.
ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ്
ദ്രവ്യത്തിന്റെ ആറാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ്. ഇതിന് ബോസ്–ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റുമായി സാദൃശ്യമുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഫെര്‍മിയോണുകള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്നാണ് ഈ ദ്രവ്യാവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. പോളിയുടെ അപവര്‍ജകതത്വം അനുസരിച്ച് രണ്ട് ഫെര്‍മിയോണുകള്‍ക്ക് ഒരേ ക്വാണ്ടം സവിശേഷതകള്‍ ഉണ്ടാകില്ല. എന്നാല്‍ ഒരു ജോഡി ഫെര്‍മിയോണുകള്‍ക്ക് ഒരു ബോസോണിനെപ്പോലെ പെരുമാറാന്‍കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള നിരവധി ഫെര്‍മിയോണ്‍ ജോഡികള്‍ക്ക് പോളിയുടെ അപവര്‍ജകതത്വം അപകടത്തിലാക്കാതെതന്നെ ഒരേ ക്വാണ്ടംതലത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കാന്‍ കഴിയും. തത്വത്തില്‍ ഇതാണ് ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ്.
ക്വാര്‍ക്ക്–ഗ്ളുവോണ്‍ പ്ളാസ്മ
ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഏഴാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് ക്വാര്‍ക്ക് ഗ്ളൂവോണ്‍ പ്ളാസ്മ. പ്രപഞ്ചോല്‍പ്പത്തിയുടെ ആദ്യനിമിഷങ്ങളിലുണ്ടായ ദ്രവ്യരൂപമാണിത്. ആറ്റങ്ങളോ തന്മാത്രകളോ രൂപപ്പെടാന്‍ കഴിയാത്ത വിധത്തിലുള്ള ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലാണ് ഈ ദ്രവ്യം നിലനില്‍ക്കുന്നത്. ശക്തന്യൂക്ളിയര്‍ ബലവാഹികളായ ഗ്ളൂവോണുകളുടെ കടലില്‍ ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കുന്ന അവസ്ഥയാണിത്.
റൈഡ്ബെര്‍ഗ് മാറ്റര്‍
ദ്രവ്യത്തിന്റെ എട്ടാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് റൈഡ്ബെര്‍ഗ് മാറ്റര്‍. ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട ആറ്റങ്ങള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്നാണ് റൈഡ്ബെര്‍ഗ് മാറ്റര്‍ നിര്‍മിക്കുന്നത്. നിശ്ചിത താപനിലയില്‍ ഈ ആറ്റങ്ങള്‍ അയോണുകളായും ഇലക്ട്രോണുകളായും വിഭജിക്കപ്പെടും. കേവല പൂജ്യത്തിനടുത്ത താപനിലയില്‍ റുബീഡിയം ആറ്റങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തില്‍ 2009ലാണ് റൈഡ് ബെര്‍ഗ് മാറ്ററിന്റെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.
ജാന്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍
ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒമ്പതാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് ജാന്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റല്‍. 1937ല്‍ ആര്‍തര്‍ ജാന്‍, എഡ്വേര്‍ഡ് ടെല്ലര്‍ എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പ്രവചിച്ച ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥയാണിത്. 2015ല്‍ ജപ്പാനിലെ ടോക്യോ സര്‍വകലാശാലയിലെ ഗവേഷകരാണ് ഈ ദ്രവ്യരൂപം പരീക്ഷണശാലയില്‍ നിര്‍മിച്ചത്. നാനോ ടെക്നോളജിയിലുണ്ടായ മുന്നേറ്റമാണ് പുതിയ ദ്രവ്യരൂപം പരീക്ഷണശാലയില്‍ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ ഇടയാക്കിയത്. 60 കാര്‍ബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ ചേര്‍ന്ന് നിര്‍മിക്കുന്ന ബക്മിന്‍സ്റ്റര്‍ ഫുള്ളറിന്‍ എന്ന തന്മാത്രയിലുള്ള ആറ്റങ്ങളുടെ സവിശേഷമായ രാസബന്ധനത്തില്‍നിന്നാണ് ഈ ദ്രവ്യരൂപം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നത്. ബക്മിന്‍സ്റ്റര്‍ ഫുള്ളറിന്‍ തന്മാത്രയിലേക്ക് സീഷിയം എന്ന ആല്‍ക്കലിമെറ്റലിന്റെ ആറ്റങ്ങള്‍ നിക്ഷേപിച്ചാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പരീക്ഷണം നടത്തിയത്. കാര്‍ബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ മാത്രമുള്ള ഫുള്ളറിന്‍ തന്മാത്രകളിലേക്ക് മറ്റുള്ള ആറ്റങ്ങള്‍ കടത്തി നിര്‍മിക്കുന്ന തന്മാത്രകള്‍ ഫുള്ളറൈഡുകള്‍ എന്നാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഒരേസമയം വൈദ്യുത ചാലകമായും വൈദ്യുത രോധിയായും അവതരിക്കുന്ന ഈ ദ്രവ്യരൂപത്തിന് അതിചാലകതയിലെത്താന്‍ മറ്റു പദാര്‍ഥങ്ങളെപ്പോലെ കേവലപൂജ്യത്തിനടുത്ത താപനിലയില്‍ എത്തേണ്ട ആവശ്യമില്ല. വൈദ്യുതിവിതരണരംഗത്ത് വിപ്ളവത്തിന് തിരികൊളുത്താന്‍ കഴിയുന്നതാണ് ജാന്‍ ടെല്ലര്‍ മെറ്റലിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍.
ക്വാണ്ടം സ്പിന്‍ ലിക്വിഡ്
ദ്രവ്യത്തിന്റെ 10–ാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് ക്വാണ്ടം സ്പിന്‍ ലിക്വിഡ് കേംബ്രിഡ്ജ് സര്‍വകലാശാലയിലെ ഗവേഷകരാണ് ഈ ദ്രവ്യരൂപത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയത്. ഗ്രാഫീനുമായി സാദൃശ്യമുള്ള ദ്വിമാനഘടനയുള്ള പദാര്‍ഥത്തിലാണ് പുതിയ ദ്രവ്യരൂപം നിര്‍മിച്ചത്. ഈ ദ്രവ്യരൂപത്തില്‍ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ മയൊറാന ഫെര്‍മിയോണുകള്‍ എന്ന അവസ്ഥയിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. ഒരേസമയം കണമായും പ്രതികണമായും കാണപ്പെടുന്ന അവസ്ഥയാണ് മയൊറാന ഫെര്‍മിയോണുകള്‍ എന്നതുകൊണ്ട് വിവക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്. സാധാരണയായി കാന്തികസ്വഭാവമുള്ള പദാര്‍ഥങ്ങളില്‍ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ബാര്‍കാന്തങ്ങള്‍പോലെയാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഈ പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ താപനില വളരെ താഴ്ത്തിയാല്‍ അതിലെ ചെറു ബാര്‍കാന്തങ്ങളുടെ ധ്രുവങ്ങള്‍ ഒരേ ദിശയില്‍ ക്രമീകരിക്കപ്പെടും. പക്ഷേ ക്വാണ്ടം സ്പിന്‍ ലിക്വിഡ് അവസ്ഥയില്‍ താപനില കേവലപൂജ്യത്തിലെത്തിച്ചാല്‍പോലും ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ബാര്‍കാന്തങ്ങള്‍പോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കില്ല. ഒരു ക്വാണ്ടം സൂപ്പുപോലെയാണവ കാണപ്പെടുന്നത്.
കളര്‍ ഗ്ളാസ് കണ്ടന്‍സേറ്റ്
പതിനൊന്നാമത്തെ അവസ്ഥയായി പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ദ്രവ്യരൂപമാണ് കളര്‍ ഗ്ളാസ് കണ്ടന്‍സേറ്റ്. സൈദ്ധാന്തികമായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇതുവരെ ഈ ദ്രവ്യരൂപം പരീക്ഷണശാലയില്‍ നിര്‍മിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. പ്രകാശവേഗത്തോടടുത്ത് സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു അണുകേന്ദ്രത്തിന് ആപേക്ഷികതയനുസരിച്ച് വലുപ്പം കുറഞ്ഞുവരികയും ക്വാര്‍ക്കുകളെ പിടിച്ചുനിര്‍ത്തുന്ന ഗ്ളുവോണുകള്‍ നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാവുകയും ചെയ്യും. ഉന്നത ഊര്‍ജനിലയില്‍ ഈ ഗ്ളുവോണ്‍ മതിലുകള്‍ ദ്രവ്യത്തിന്റെ മറ്റൊരവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കും. ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജനില ആവശ്യമായതിനാല്‍ ശക്തമായ കണികാത്വരത്രങ്ങളില്‍ മാത്രമേ ഈ ദ്രവ്യാവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കാന്‍കഴിയൂ. ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍, റിലേറ്റിവിസ്റ്റിക് ഹെവി അയോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ എന്നിങ്ങനെയുള്ള വലിയ കണികാത്വരത്രങ്ങള്‍ ഇതിനാവശ്യമാണ്.
ഇവയ്ക്കുപുറമെ സൈദ്ധാന്തികതലത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്ന ഏഴില്‍പ്പരം ദ്രവ്യാവസ്ഥകള്‍ ശാസ്ത്രലോകം അംഗീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.
കടപ്പാട് : സാബുജോസ്
അവസാനം പരിഷ്കരിച്ചത് : 2/15/2020
