वॉशिंग्टन : शास्त्रज्ञांनी अत्यंत वेगवान आणि तीव्र लेझरचा वापर करून सोन्याला त्याच्या वितळणबिंदूपेक्षा (melting point) 14 पट जास्त तापमानात अतिउष्ण केले आहे आणि विशेष म्हणजे हा घन धातू द्रवात बदलला नाही. नुकत्याच ‘नेचर’ या प्रतिष्ठित जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात या विक्रमी प्रयोगाचे वर्णन करण्यात आले आहे. या प्रयोगाने घन पदार्थांच्या स्थिरतेबद्दलचा अनेक दशके जुना सिद्धांत मोडीत काढला आहे. तसेच, अत्यंत उष्ण प्रणालींचे (extremely hot systems) तापमान अचूकपणे मोजण्यासाठी ही पहिलीच विश्वासार्ह पद्धत असल्याचे संशोधकांनी म्हटले आहे.
पदार्थाच्या असामान्य अवस्था, जसे की सूर्याभोवती असलेला प्लाझ्मा किंवा ग्रहांचे उच्च-दाबाचे केंद्रभाग, लाखो अंश फॅरेनहाईटच्या अविश्वसनीय तापमानापर्यंत पोहोचू शकतात. मात्र, या ‘उष्ण घन पदार्थांचे’ (warm dense matter) अचूक तापमान मोजणे आतापर्यंत एक मोठे आव्हान होते. कारण, अल्पकाळ टिकणार्या या उष्ण पदार्थांचे विश्वसनीय परिणाम मिळवण्यासाठी शास्त्रज्ञांना पुरेसा वेग मिळत नव्हता. ‘या प्रणालींची घनता आणि दाब मोजण्यासाठी आमच्याकडे चांगली तंत्रे आहेत. परंतु, तापमान मोजण्यासाठी नाहीत,’ असे या अभ्यासाचे सहप्रमुख लेखक आणि अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाच्या SLAC नॅशनल एक्सिलरेटर लॅबोरेटरीचे शास्त्रज्ञ बॉब नॅगलर यांनी एका निवेदनात म्हटले आहे. ‘या अभ्यासांमध्ये, तापमान नेहमीच मोठ्या त्रुटींसह अंदाजे सांगितले जात होते, ज्यामुळे आमचे सैद्धांतिक मॉडेल मर्यादित राहत होते. ही अनेक दशकांपासूनची समस्या होती.’
हे यश मिळवण्यासाठी वेग हा महत्त्वाचा घटक होता. यासाठी संशोधकांच्या टीमने सोन्याच्या एका पातळ स्फटिकीय पटलावर (crystalline film) 45-फेमटोसेकंद (सेकंदाचा एक क्वाड्रिलियनवा भाग) इतक्या कमी वेळेचे एक्स-रे लेझर पल्स वापरले. जेव्हा हे किरणोत्सर्ग पटलातून गेले, तेव्हा त्यातील अणू वाढत्या तापमानानुसार एका विशिष्ट वारंवारतेने (frequency) कंप पावले. त्यानंतर, या उष्ण नमुन्यावर दुसरा लेझर पल्स सोडण्यात आला, जो या कंप पावणार्या अणूंवरून विखुरला गेला. या विखुरलेल्या किरणांच्या वारंवारतेतील बदलावरून अणूंचा वेग आणि पर्यायाने अचूक तापमान मोजण्यात आले.
तथापि, संशोधकांना लवकरच लक्षात आले की, त्यांनी केवळ एक नवीन मोजमाप तंत्रच विकसित केले नाही, तर त्याहूनही मोठे यश मिळवले आहे. ‘या अतिउष्ण घन पदार्थांमध्ये आम्हाला अपेक्षेपेक्षा खूप जास्त तापमान आढळले, ज्यामुळे 1980 च्या दशकातील एक जुना सिद्धांत खोटा ठरला आहे,’ असे अभ्यासाचे सहप्रमुख लेखक आणि नेवाडा विद्यापीठातील भौतिकशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक थॉमस व्हाईट यांनी सांगितले.