- ఒకప్పుడు బంగారు గని.. ఇప్పుడు డార్క్ మ్యాటర్ వేటకు కేంద్రం
- 4,850 అడుగుల లోతులో శాస్త్రవేత్తల ప్రయోగాలు.. ఈ గని కథే వేరు
ఒకప్పుడు బంగారం కోసం వేలాది మంది కార్మికులు పనిచేసిన ప్రాంతం.. ఇప్పుడు విశ్వం ఎలా ఏర్పడింది? కనిపించని పదార్థం అంటే డార్క్ మ్యాటర్ ఏమిటి? న్యూట్రినోలు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయి? వంటి అత్యంత సంక్లిష్టమైన ప్రశ్నలకు సమాధానాలు వెతికే ప్రపంచస్థాయి పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది. అమెరికాలోని సౌత్ డకోటా రాష్ట్రం లీడ్ ప్రాంతంలో ఉన్న చారిత్రక ‘హోమ్స్టేక్ గోల్డ్ మైన్’ ప్రస్తుతం ‘శాన్ఫోర్డ్ అండర్గ్రౌండ్ రీసెర్చ్ ఫెసిలిటీ’ (SURF)గా శాస్త్రీయ పరిశోధనలకు వేదికగా నిలుస్తోంది. ఒకప్పుడు ఉత్తర అమెరికాలోనే అతిపెద్ద, అత్యంత లోతైన బంగారు గనిగా గుర్తింపు పొందిన ఈ ప్రదేశం.. ఇప్పుడు భూమి అడుగున విశ్వ రహస్యాలను ఛేదించే ప్రయోగశాలగా రూపాంతరం చెందడం ప్రత్యేక ఆకర్షణగా నిలిచింది.
హోమ్స్టేక్ గోల్డ్ మైన్కు సుమారు 125 ఏళ్ల చరిత్ర ఉంది. ఈ సుదీర్ఘ కాలంలో గని నుంచి సుమారు 41 మిలియన్ ఔన్సుల బంగారం, 9 మిలియన్ ఔన్సుల వెండిని వెలికితీశారు. అమెరికా బంగారు పరిశ్రమలో ఈ గనికి ప్రత్యేక స్థానం ఉండేది. గనిలో వేలాది మంది కార్మికులు పనిచేసేవారు. అయితే బంగారం ధరలు, మైనింగ్ పరిస్థితుల్లో వచ్చిన మార్పులు, ఆర్థిక కారణాలతో చివరకు 2001లో గనిలో మైనింగ్ కార్యకలాపాలు నిలిచిపోయాయి. అప్పటివరకు ఇది ఉత్తర అమెరికాలో అతిపెద్ద, అత్యంత లోతైన బంగారు గనిగా గుర్తింపు పొందింది.
గని మూసివేతతో ఈ ప్రాంతం కథ ముగిసిపోలేదు. భూమికి వందలాది మీటర్ల లోతులో విస్తరించిన సొరంగాలు, భారీ రాతి నిర్మాణాలు శాస్త్రీయ పరిశోధనలకు అనువైనవని శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. ముఖ్యంగా భూమి ఉపరితలంపై నిరంతరం ప్రభావం చూపే కాస్మిక్ రేస్ నుంచి రక్షణ పొందేందుకు భూగర్భ ప్రయోగశాలలు ఎంతో ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి. అందుకే పాత గని మార్గాలను శాస్త్రీయ ప్రయోగాల కోసం ఉపయోగించాలనే ఆలోచన ముందుకు వచ్చింది.
ప్రస్తుతం ఈ పరిశోధనా కేంద్రంలోని ప్రధాన శాస్త్రీయ ప్రాంతం భూమికి 4,850 అడుగుల లోతులో ఉంది. అంటే సుమారు 1.5 కిలోమీటర్ల లోతు. ఈ స్థాయిలో ఏర్పాటు చేసిన ప్రయోగశాలలు అమెరికాలోని అత్యంత లోతైన భూగర్భ శాస్త్రీయ పరిశోధనా సదుపాయాల్లో ఒకటిగా ఉన్నాయి. దాదాపు ఒక మైలు లోతులో ఉండటం వల్ల ఉపరితలం నుంచి వచ్చే కాస్మిక్ రేడియేషన్ ప్రభావం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. అత్యంత సున్నితమైన కణ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగాలకు ఈ వాతావరణం ఎంతో కీలకం.
డార్క్ మ్యాటర్పై పరిశోధనలు ఈ కేంద్రంలో అత్యంత కీలకమైన కార్యక్రమాల్లో ఒకటి. విశ్వంలో ఉన్న మొత్తం ద్రవ్యరాశిలో మనకు తెలిసిన పదార్థం కంటే తెలియని పదార్థం చాలా ఎక్కువగా ఉందని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. దానినే డార్క్ మ్యాటర్గా పిలుస్తారు. ఇది నేరుగా కంటికి కనిపించదు. సాధారణ కాంతితో గుర్తించడం కూడా సాధ్యం కాదు. అయితే దాని గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాల ద్వారా దాని ఉనికిని అంచనా వేయగలుగుతున్నారు. ఈ అంతుచిక్కని పదార్థాన్ని నేరుగా గుర్తించేందుకు భూగర్భంలో అత్యంత సున్నితమైన డిటెక్టర్లతో ప్రయోగాలు నిర్వహిస్తున్నారు.
అదే విధంగా న్యూట్రినోలపై కూడా ఇక్కడ కీలక పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. న్యూట్రినోలు అత్యంత స్వల్ప పరస్పర చర్యలతో పదార్థం గుండా ప్రయాణించే కణాలు. సూర్యుడు, నక్షత్రాలు వంటి ఖగోళ వస్తువుల్లో జరిగే ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకోవడంలో వీటి అధ్యయనం కీలకంగా ఉంటుంది. హోమ్స్టేక్ గనిలోనే 1960ల నుంచి సౌర న్యూట్రినోలపై పరిశోధనలు ప్రారంభమయ్యాయి. రేమండ్ డేవిస్ జూనియర్ నిర్వహించిన ఆ ప్రయోగాలు తరువాత న్యూట్రినో భౌతిక శాస్త్రంలో కీలక మలుపుగా మారాయి. ఈ పరిశోధనలకు ఆయనకు 2002లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది.
హోమ్స్టేక్ గనిని పరిశోధనా కేంద్రంగా మార్చే ప్రయత్నాలు గని మూసివేత అనంతరం వేగం పుంజుకున్నాయి. 2007లో ఈ ప్రదేశంలో శాస్త్రీయ పరిశోధనలకు కొత్త అధ్యాయం ప్రారంభమైంది. దాతల సహకారం, రాష్ట్ర సంస్థల భాగస్వామ్యం, శాస్త్రవేత్తల కృషితో పాత గని క్రమంగా ఆధునిక పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది. 2009 నాటికి 4,850 అడుగుల స్థాయిలోని పరిశోధనా ప్రాంతాన్ని తిరిగి శాస్త్రవేత్తల వినియోగానికి సిద్ధం చేశారు. అనంతరం డేవిస్ క్యాంపస్ వంటి ప్రత్యేక ప్రయోగశాలలు అభివృద్ధి చెందాయి.
పాత గని సొరంగాలను ఆధునిక ప్రయోగశాలలుగా మార్చడం అంత సులభమైన పని కాదు. భారీ పరికరాలను అంత లోతుకు తరలించడం, గాలి ప్రసరణ, విద్యుత్, భద్రత, శుభ్రమైన ప్రయోగ వాతావరణం వంటి అనేక అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాల్సి వచ్చింది. 4,850 అడుగుల లోతులోని ప్రయోగశాలకు భారీ శాస్త్రీయ పరికరాలను ప్రత్యేక లిఫ్ట్ వ్యవస్థల ద్వారా తరలిస్తున్నారు. గనిలోని పాత మౌలిక వసతులను ఆధునిక శాస్త్రీయ అవసరాలకు అనుగుణంగా మార్చారు.
ఇక్కడ భౌతిక శాస్త్రంతో పాటు జీవశాస్త్రం, భూగర్భ శాస్త్రం, ఇంజినీరింగ్, న్యూక్లియర్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ వంటి రంగాల్లోనూ పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. భూమికి ఇంత లోతులో జీవులు ఎలా మనుగడ సాగిస్తున్నాయి? తీవ్ర పరిస్థితుల్లో సూక్ష్మజీవులు ఎలా పనిచేస్తున్నాయి? వంటి ప్రశ్నలపై కూడా శాస్త్రవేత్తలు అధ్యయనం చేస్తున్నారు. అంతేకాకుండా నక్షత్రాల్లో జరిగే అణు ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకునేందుకు న్యూక్లియర్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ పరిశోధనలు కూడా నిర్వహిస్తున్నారు.
ఈ విధంగా చూస్తే.. హోమ్స్టేక్ గోల్డ్ మైన్ చరిత్ర కేవలం బంగారం తవ్వకాలకే పరిమితం కాలేదు. ఒక శతాబ్దానికి పైగా విలువైన లోహాలను అందించిన ఈ గని, ఇప్పుడు మానవాళికి విశ్వంపై కొత్త అవగాహన కల్పించే శాస్త్రీయ కేంద్రంగా మారింది. భూమి లోతుల్లో దాగి ఉన్న రాతి సొరంగాలు ఇప్పుడు విశ్వంలో దాగి ఉన్న డార్క్ మ్యాటర్, న్యూట్రినోలు, నక్షత్రాల అంతర్గత ప్రక్రియలు వంటి రహస్యాలను ఛేదించేందుకు ఉపయోగపడుతున్నాయి. బంగారాన్ని వెతికిన గని చివరకు విశ్వ సత్యాలను వెతికే ప్రయోగశాలగా మారడం నిజంగా శాస్త్ర చరిత్రలో అరుదైన పరిణామంగా చెప్పవచ్చు.
