ദ്രവ്യത്തിന്റെ സവിശേഷമായ à´šà´¿à´² അവസ്ഥകളെക്കുറിച്ചും അവസ്ഥാ മാറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചും നടത്തിയ കണ്ടെത്തലുകളാണ് ഇത്തവണ ഫിസിക്്സ് നൊബെല്‍ പുരസ്കാരത്തിന് അര്‍ഹമായത്. à´¬àµà´°à´¿à´Ÿàµà´Ÿà´¨à´¿à´²àµâ€ ജനിച്ചുവളര്‍ന്ന്, പിന്നീട് അമേരിക്കന്‍ സര്‍വകലാശാലകളിലേക്ക് ചേക്കേറിയ മൂന്നുപേരാണ് 2016ലെ ഫിസിക്്സ് നൊബേല്‍ പുരസ്കാരത്തിന് അര്‍ഹരായത്.  സമ്മാനത്തുകയുടെ പകുതി ലഭിക്കുക ഡേവിഡ് ജെ തൌലസ് (David J Thoules) à´Žà´¨àµà´¨ വാഷിങ്ടണ്‍ സര്‍വകലാശാലാ പ്രൊഫസര്‍ക്കാണ്. മറ്റേ പകുതി ഡങ്കന്‍ à´Žà´‚ ഹാല്‍ഡെയ്ന്‍ (Duncan M Haldane), ജെ മൈക്കിള്‍ കോസ്റ്റര്‍ലിറ്റ്സ് (J Michael Kosterlitz) à´Žà´¨àµà´¨àµ€ രണ്ടുപേര്‍ പങ്കിടും. ഇവര്‍ യഥാക്രമം പ്രിന്‍സ്ടണ്‍ സര്‍വകലാശാലയിലെയും ബ്രൌണ്‍ സര്‍വകലാശാലയിലെയും അധ്യാപകരാണ്. ഇവരുടെയെല്ലാം ഗവേഷണ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ 30–40 വര്‍ഷംമുമ്പേ ആരംഭിച്ചതാണ്. അംഗീകാരം കിട്ടാന്‍ വൈകിയെന്നു മാത്രം.ദ്രവ്യത്തിന്റെ à´–à´°à´‚, ദ്രാവകം, വാതകം, പ്ളാസ്മ എന്നീ അവസ്ഥകള്‍ നമുക്കെല്ലാം പരിചിതമാണ്. താപനില ഉയരുന്നതനുസരിച്ച് സാധാരണഗതിയില്‍ à´–à´°à´‚ ദ്രാവകമായും ദ്രാവകം വാതകമായും മാറും. ഇതിനെ അവസ്ഥാമാറ്റമെന്നോ അവസ്ഥാന്തരം (Phase transitions) à´Žà´¨àµà´¨àµ‹ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ വിളിക്കുന്നു. à´ˆ അവസ്ഥകള്‍ക്കുപുറമെ വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലകളില്‍ പലതരം ദ്രവ്യങ്ങളും നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് ഉള്‍ക്കൊള്ളാന്‍ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള à´šà´¿à´² വിശേഷസ്വഭാവങ്ങള്‍ കാണിക്കും. അതിചാലകത (Super conductitvity), അതിദ്രവത്വം (Super fluidity) à´¤àµà´Ÿà´™àµà´™à´¿à´¯à´µ à´šà´¿à´² ഉദാഹരണങ്ങള്‍ മാത്രം. ഇവയൊക്കെ വിശദീകരിക്കാന്‍ ക്വാണ്ടം ഭൌതികത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ക്കു മാത്രമേ കഴിയൂ. à´ˆ പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ കാണുന്നത് വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലകളില്‍ മാത്രമാണ്. താപനില ഒരു ക്രാന്തിമൂല്യത്തിനു മുകളിലാവുമ്പോള്‍ ഇവ സാധാരണ ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥയിലേക്കു മാറും. 
ഇത്തവണത്തെ നൊബേല്‍ പുരസ്കാരജേതാക്കള്‍ മൂവരും ഗവേഷണം നടത്തിയത് ദ്വിമാന ദ്രവ്യങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചാണ്. നാം ചുറ്റും കാണുന്ന വസ്തുക്കളൊക്കെത്തന്നെയും ത്രിമാനമാണെങ്കിലും നേര്‍ത്ത പാടകള്‍, പ്രതലങ്ങള്‍ എന്നിവയെ ദ്വിമാനമായി സങ്കല്‍പ്പിച്ച് പഠനവിധേയമാക്കാവുന്നതാണ്. ഇത്തരം ദ്രവ്യത്തില്‍ കേവലപൂജ്യത്തോടടുത്ത താപനിലകളില്‍ സവിശേഷമായ à´šà´¿à´² അവസ്ഥകള്‍ സാധ്യമാണെന്ന് അവര്‍ സൈദ്ധാന്തികമായി കണ്ടെത്തി. ക്വാണ്ടം ഭൌതികത്തിന്റെയും ഗണിതത്തിന്റെ രസകരമായൊരു ശാഖയായ ടേപ്പോളജിയുടെയും സഹായത്താലാണ് ഇത്തരം അവസ്ഥകളെ പ്രവചിച്ചത്. പിന്നീടിതിന് പരീക്ഷണങ്ങളുടെ പിന്‍ബലവും കിട്ടി.1970കളുടെ ആദ്യം കോസ്റ്റര്‍ലിസ്റ്റും തൌലസും ബ്രിട്ടനില്‍ ഗവേഷണം നടത്തവേ ഒരു പുതിയ സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചു. ഇരുവരുടെയും പേരുകളുടെ ആദ്യക്ഷരങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്ത് കെ à´Ÿà´¿ സിദ്ധാന്തം എന്ന് അത് അറിയപ്പെടുന്നു. താഴ്ന്ന താപനിലയില്‍ ദ്വിമാനവസ്തുക്കളില്‍ അസാധാരണമായ à´šà´¿à´² കാന്തികപ്രഭാവങ്ങള്‍ സാധ്യമാകുമെന്ന് à´ˆ സിദ്ധാന്തം സമര്‍ഥിക്കുന്നു. കാന്തികവസ്തുക്കളിലെ ഓരോ ആറ്റവും ഒരു ചെറിയ കാന്തമായിരിക്കുന്ന സന്ദര്‍ഭങ്ങളുണ്ട്. ഇത്തരം ചെറുകാന്തങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രം ഒന്നിനുചുറ്റും മറ്റൊന്ന് എന്ന രീതിയില്‍ ചെറിയ വൃത്തങ്ങളുടെ ആകൃതിയിലാകുമ്പോള്‍ നാം അതിനെ കാന്തികച്ചുഴി എന്നു വിളിക്കുന്നു. à´šà´¿à´² വസ്തുക്കളില്‍ ഇവ ജോടികളായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും താപനില à´šà´¿à´² ക്രാന്തികനിലകള്‍ തരണംചെയ്യുമ്പോള്‍ à´…à´µ പെട്ടെന്ന് ഇണപിരിഞ്ഞ് അകന്നുപോവുകയും ചെയ്യുമെന്ന് അവര്‍ പ്രവചിച്ചു. ഇത് പിന്നീട് ശരിയാണെന്ന് മറ്റു ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കണ്ടെത്തി.പിന്നീട് 1980കളില്‍ തൌളസും ഹോള്‍ഡേനും വിദ്യുത്ചാലകതയെ സംബന്ധിച്ച് നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന പൊതുധാരണകളെ അട്ടിമറിച്ച് പുതിയ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കി. ഇരുവരും സ്വതന്ത്രരായാണ് ഇത് കണ്ടെത്തിയതെങ്കിലും അവയുടെ അന്തഃസത്ത ഒന്നുതന്നെയായിരുന്നു.ഇതിനിടയില്‍ പരീക്ഷണരംഗത്ത് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ക്ളോസ് വോണ്‍ ക്ളിറ്റ്സിങ് എന്ന ജര്‍മന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ക്വാണ്ടം ഹാള്‍ എഫക്റ്റ് (Quantum Hall Effect) à´Žà´¨àµà´¨ പ്രഭാവം കണ്ടെത്തി. താഴ്ന്ന താപനിലയിലും തീവ്രമായ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലും à´šà´¿à´² വസ്തുക്കളുടെ വിദ്യുത്ചാലകത്വം ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യത്തിന്റെ ലളിതഗുണിതങ്ങളായി മാത്രമേ കാണപ്പെടൂ എന്നതാണത്. ഇതിന് ആദ്യമായി വിശദീകരണം നല്‍കിയതും ഡേവിഡ് തൌളസ്തന്നെയാണ്.സമാനമായ രീതികള്‍ ഉപയോഗിച്ച ഡങ്കന്‍ ഹാല്‍ഡെയ്ന്‍ കാന്തിക ആറ്റങ്ങളുടെ ചങ്ങലകളുടെ സ്വഭാവങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച് à´šà´¿à´² പ്രവചനങ്ങള്‍ നടത്തി. ഹാല്‍ഡെയ്ന്‍ പറഞ്ഞത് ആദ്യം ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് വിശ്വസനീയമായി തോന്നിയില്ലെങ്കിലും പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിനോക്കിയപ്പോള്‍ അതൊക്കെ സത്യമാണെന്നു മനസ്സിലായി. à´ˆ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളോരോന്നും നിരവധി തുടര്‍ഗവേഷണ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കുള്ള ഉത്തേജനം നല്‍കി. ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഇതേവരെ കാണാത്ത പുതിയ അവസ്ഥകള്‍ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ ഇത്തരം പഠനങ്ങള്‍ കാരണമാകുകയാണ്. à´–à´°à´‚, ദ്രാവകം, വാതകം, പ്ളാസ്മ തുടങ്ങിയ ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥകളുടെ ലിസ്റ്റിലേക്ക് പുതിയ നിരവധി പേരുകള്‍ എത്തിച്ചവര്‍ക്കാണ് ഇത്തവണത്തെ നൊബേല്‍ പുരസ്കാരമെന്നു പറയാവുന്നതാണ്.

(എറണാകുളം മഹാരാജാസ് കോളേജ് ഫിസിക്സ് വകുപ്പ് മേധാവിയാണ് ലേഖകന്‍)