1930 ஆம் ஆண்டு வுல்ஃப்கேங் பெளலி பீட்டா சிதைவு (Beta decay) என்ற அணுக்கரு நிகழ்வில் உள்வரும் ஆற்றலையும் வெளிச்செல்லும் ஆற்றலையும் கூட்டி கழித்து பார்த்தார். கணக்கு தவறியது. ஆற்றல் அழிவின்மை விதியின்படி ஆற்றலை ஆக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது. ஏதோ ஒரு புது துகளின் வழியே அந்த மிச்ச ஆற்றல் வெளியேறுகிறது என்று ஊகித்தார்.
பின்பு என்ரிக்கோ ஃபெர்மி இந்த புதிய துகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு பீட்டா சிதைவு கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். அந்த துகளுக்கு நியூட்ரினோ என்று பெயர் போடப்பட்டது.
ஆனால் அதன்பிறகுதான் சிக்கல்கள் ஆரம்பித்தன. ஏனெனில் நியூட்ரினோ ஒரு நிறையிலி துகள். மேலும் மின்னூட்டம் அற்றது. பொருண்மையுடன் கிட்டத்தட்ட அது செயலாற்றுவதேயில்லை. 10000 பில்லியன் கிலோமீட்டர் மொத்தமான ஈயத்தால் ஆன சுவரின் வழியேச் செலுத்தினால் கூட அது எந்த வினைக்கும் உட்படாமல் வெற்றிகரமாக மறுபுறம் வெளியேறுகிறது. ஆம் 10000 பில்லியன் கிலோமீட்டர்.
நம் சூரியனிலிருந்து கோடிக்கணக்கான நியூட்ரினோ துகள்கள் பூமியை வந்தடைகின்றன.  சூரியனில் ஏற்படும் அணுக்கரு வினைகள் ஆற்றலை உமிழ்கின்றன. வெய்யோனின் ஆழத்தில் நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்கருக்கள்– அதாவது புரோட்டான்கள்- இணைந்து ஹீலியம் அணுக்கருவை உண்டாக்குகின்றன. இந்த வினையில் உள்ள நிறை வித்தியாசம் ஆற்றலாக வெளிப்படுகிறது. மேலும் இந்த வினையில் எலக்ட்ரானின் எதிர்துகளான இரு பாசிட்ரான் துகள்களும் மற்றும் இரு நியூட்ரினோ துகள்களும் வெளிப்படுகின்றன.
சூரியனின் மையத்தில் இருந்து சூரியனின் மிக அதிக வெப்பநிலை, அடர்த்தி ஆகியவற்றை துளியும் பொருட்படுத்தாமல் அதன் மேற்புறம் நோக்கி நியூட்ரினோ துகள்கள் விரைகின்றன. பிறந்த இடத்தில் இருந்து அனைத்து திசைகளிலும் இலக்கற்று விரையும் நுண் அம்புகள் போல. அது பின்பு 150 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தொலைவைக் கடந்து பூமியை வந்தடைகின்றன.
உச்சியில் நுழைந்து உள்ளங்கால் வழியாக நம் உடலை பில்லியன் கணக்கான நியூட்ரினோ துகள்கள் இரவு பகலாக ஊடுருவிச் செல்கின்றன. ஆனால் அவை உடலின் துகள்களுடன் எந்த வினையும் புரியாததால் நாம் அவற்றை அறிவதில்லை. பின்பு புவியையும் ஊடுருவி மறுபக்கம் வெளியேறுகின்றன.
குளியலறை ஷவரில் இருந்து நீர் பீச்சுவது போல நாம் நியூட்ரினோ ஷவரின் அடியில் எப்போதும் நின்றுகொண்டிருக்கிறோம். படுத்து உறங்குகிறோம். நம் காங்க்ரீட் கூரைகள் நியூட்ரினோ மழையை தடுப்பதில்லை. நம் பூமி இரவு பகலாக நியூட்ரினோ தூறலில் நனைந்து கொண்டிருக்கிறது.
இன்று பல நூறு துகள்கள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன. ஆனால் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் எலக்ட்ரான் மற்றும் புரோட்டான் என ஒரிரு துகள்களே சோதனையின் மூலம் கண்டறியப்பட்டிருந்தன. ஆனால் அடுத்த 40 ஆண்டுகளில் மத்தாப்பில் இருந்து சடசடவென விழும் நெருப்புத் துளிகளைப் போல நூற்றுக்கணக்கான துகள்கள் கண்டறியப்பட்டன.
பெரும்நிறை கொண்டவை. நிறையிலிகள். மின்னூட்டம் கொண்டவை. அற்றவை. நித்யமானவை. நிலையற்றவை என பல பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு துகள் மிருகக்காட்சி சாலை உருவானது. இனி புதிய துகளைக் கண்டுபிடிக்கும் விஞ்ஞானிக்கு அபராதம் விதிக்க வேண்டும் என்று பகடி செய்யப்பட்டது.
துகள்களை வகைபிரித்து அதை ஒரு கொள்கையின் கீழ் தொகுத்தனர். இது துகள் கொள்கை (Standard model) எனப்படுகிறது. இந்தக் கொள்கையின்படி பிரபஞ்சத்தில் நான்கு அடிப்படை விசைகள் உள்ளன. ஈர்ப்பு விசை, மின்காந்த விசை, வன்விசை மற்றும் மென்விசை. இந்த விசைகளின் வலிமையும் அவை செயல்படும் தூரமும் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபடுகின்றன.
ஈர்ப்பு விசையை உணர ராட்சச நிறை கொண்டிருக்கவேண்டும். அடிப்படைத் துகள்கள் மிக மிக குறைவான நிறையை கொண்டிருப்பதால் ஈர்ப்பு விசை அவற்றை பெரிதாக பாதிப்பதில்லை. நியூட்ரினோவோ நிறையிலி. மேலும் மின்னூட்டம் அற்றது. எனவே மின்காந்த விசைக்கும் உட்படுவதில்லை. அணுக்கரு வன்விசை மிக மிக குறைந்த தொலைவில் மட்டுமே செயல்படும் விசை. எனவே இந்த மூன்று விசைகளாலும் நியூட்ரினோ எந்த பாதிப்புக்கும் உள்ளாவதில்லை.
நியூட்ரினோ மிக மிக அரிதாக எலக்ட்ரானுடனோ அல்லது அணுக்கருவுடனோ மோதுகிறது. அதாவது இது மென்விசைக்கு மட்டும் உட்படுகிறது. போட்டானுக்கு அடுத்து நம் பிரபஞ்ச வெளியில் மிக அதிகமாக  நீக்கமற நிறைந்திருக்கும் துகள் நியூட்ரினோ. சர்வவியாபி. பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டமான தொலைவை கடக்கும்  நுண் அம்புகள் அவை. இடையில் குறுக்கிடும் கோள்கள், நட்சத்திரங்கள், கேலக்ஸிகள் போன்றவை அவைகளுக்கு ஒருபுறம் நுழைந்து மறுபுறம் வெளியேறும் முப்பரிமான சல்லடைகள் மட்டுமே.
பெளலியின் ஊகத்திற்குப் பிறகு நியூட்ரினோவை கண்டறிய கால் நூற்றாண்டு காலம் பிடித்தது. அது மென்விசைக்கு மட்டும் மிக அரிதாக உட்படுவதால் அதைக் கண்டறிவது அத்தனை எளிதாக இருக்கவில்லை. அது முதன்முதலில் கண்டறியப்பட்டது 1960 களில்.
அணு உலைகளில் இருந்து நியூட்ரினோ துகள்கள் வெளிப்படுகின்றன. அந்த துகள் பொருண்மையில் உள்ள புரோட்டானுடன் (p) இணைந்து ஒரு நியூட்ரான் துகளையும் (n) ஒரு பாசிட்ரான் துகளையும் (e+) உருவாக்கும்.
பாசிட்ரான் எலக்ட்ரானின் எதிர் துகள். அதாவது எலக்ட்ரானின் நிறையும் நேர் மின்னூட்டமும் கொண்டது. இரு எதிர் துகள்கள் ஒன்றை ஒன்று தொட்டால் ஆற்றலாக – அதாவது போட்டானாக மாறும்.
அதாவது வினையில் வெளிப்படும் பாசிட்ரான் துகள் உடனடியாக எலக்ட்ரானுடன் இணைந்து இரு போட்டான் துகள்களாக மாறுகிறது. சிறிது இடைவெளிக்குப் பிறகு நியூட்ரானும் பிற அணுக்கருவுடன் வினைபுரிந்து காமா கதிர்களை உருவாக்குகிறது.
இந்த இரு போட்டான்களையும் காமா கதிர்களையும் கண்டறிவதின் மூலம் நியூட்ரினோவின் இருப்பு உறுதிச் செய்யப்பட்டது.
துகள் கொள்கையின்படி மூன்றுவகை நியூட்ரினோ துகள்கள் உள்ளன. இன்று அவை அனைத்தும் சோதனையின் மூலம் கண்டறியப்பட்டுள்ளன. அவை எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ, மியூவான் நியூட்ரினோ மற்றும் டௌ நியூட்ரினோ என்று அழைக்கப்படுகின்ற்ன. இவை முறையே  எலக்ட்ரான், மியூவான் மற்றும் டெள ஆகிய மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களுடன் தொடர்புடையவை.
ஒரு நியூட்ரினோ பொருண்மையுடன் மிக அரிதாக மோதும் போது இரு சாத்தியங்கள் உள்ளன. ஒன்று அது நியூட்ரினோவாகவே இருக்கும் அல்லது அதனுடன் தொடர்புடைய மின்னூட்டம் பெற்ற துகளை உருவாக்கும். உதாரணமாக, எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ எலக்ட்ரானை உருவாக்கும். அதைப்போல மியூவான் நியூட்ரினோ மியூவானையும் டெள நியூட்ரினோ டெள துகளையும் உருவாக்குகின்றன.
நியூட்ரினோ சூரியனில் இருந்து மட்டும் உருவாவதில்லை. முதன்முதலில் பிரபஞ்ச பெருவெடிப்பின்போது அவை உருவாகின. காஸ்மிக் கதிர்கள் நம் காற்று மண்டலத்துடன் வினைபுரிந்து நியூட்ரினோ துகள்கள் உருவாகின்றன. வெடிக்கும் சூப்பர் நோவாக்களில், நொறுங்கி இறக்கும் நட்சத்திரங்களில், அணு உலைகளில், அணுக்கரு சிதைவில், துகள் முடுக்கி எந்திரங்களில் நியூட்ரினோ துகள்கள் உருவாகின்றன. ஏன் மனித உடலில் உள்ள பொட்டாசியம் சிதைவிலிருந்து கூட இந்த துகள்கள் பிறக்கின்றன.
நியூட்ரினோ துகளை நுணுகி அறிய இன்று விசேஷமான ஆய்வக்கூடங்கள் உள்ளன. இவை ஆழ் குழி ஆய்வகங்கள். உதாரணம் சூப்பர் கேமியோகேன்டே (Super- kamiokande).
சூப்பர் கேமியோகேன்டே ஆய்வுக்கூடம் ஜப்பானில் உள்ளது. பூமிக்கு அடியில் ஆயிரம் மீட்டர் ஆழத்தில் ஜிங்க் சுரங்கத்தில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. 40 மீட்டர் நீளமும் 40 மீட்டர் அகலமும் கொண்ட தொட்டியில் 50000 டன் தூய நீரை நிரப்பி தொட்டியின் சுவர்களில் பத்தாயிரத்துக்கும் மேற்பட்ட எலக்ட்ரானிக் கருவிகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.
தூய நீர் தொட்டியை அடையும் நியூட்ரினோ மிக மிக அரிதாக அணுக்கருவுடனோ எலக்ட்ரானுடனோ மோதுகிறது. மோதும் இடத்தைச் சுற்றி ஒளி உருவாகிறது. அரிதாக ஒளிரும் அந்த துளி நீலநிற ஒளியைக் கண்டறிய எலக்ட்ரானிக் கருவிகள்  மூடா விழிகளுடன்  இரவு பகலாக காத்திருக்கின்றன.
சூரிய நியூட்ரினோவை பற்றிய இன்னொரு புதிர் விஞ்ஞானிகளை தூக்கம் இழக்கச் செய்தது. சூரியனில் இருந்து உருவாகும் நியூட்ரினோ துகள்களின் எண்ணிக்கையை கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் கணக்கிட்டு அதை ஆய்வகங்கள் கண்டறிந்த எண்ணிக்கையுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால் மீண்டும் கணக்கு தவறியது.
அதாவது சூரியனில் இருந்து வரும் நியூட்ரினோ துகள் எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ. அவை மிக குறைந்த அளவே பூமியை வந்தடைகின்றன. மூன்றில் இரண்டு பங்கு எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ துகள்கள் எங்கே செல்கின்றன என்றே தெரியவில்லை.
இதில் இரு வாய்ப்புகள் மட்டும் உள்ளன. ஒன்று கணக்கு தவறாக இருக்க சாத்தியம் உள்ளது. பலமுறை கணக்கு சரிபார்க்கப்பட்டது. கோட்பாட்டில் தவறு இருப்பதற்கான வாய்ப்பு இல்லை என்று உறுதிச்செய்யப்பட்டது.
பின் அவை எங்குதான் செல்கின்றன?
ஓருவேளை சூரியனிலிருந்து பூமிக்கு பலகோடி மைல்கள் விரையும் நியூட்ரினோ துகள்கள் அந்தரத்திலே உருமாறுகின்றனவோ?
டிரான்ஸ்ஃபார்மர் என்ற ஆங்கில படத்தில் டிரக், கார், ஹெலிகாப்டர் போன்ற வண்டிகள் ஓடும்போதே பல நூறு பாகங்கள் சரசரவென விதவிதமாக பொருந்தி எந்திர மனிதர்களாக உருமாறி பிரம்மாண்டமாக எழுந்து நிற்கும். உச்சமாக வண்டியாக பறந்து ஆகாயத்திலேயே எந்திரமனிதனாக உருமாறி தரையைத் தொடுவதற்குள் மீண்டும் உருமாறி வண்டியாக ஓடும். கிட்டத்தட்ட நியூட்ரினோ துகளும் அதுபோல உருமாறும் தன்மை கொண்டவை எனலாம்.
சூப்பர் கேமியோகேன்டே போலவே கனடாவில் கனநிரை கொண்டு அமைக்கப்பட்ட இன்னொரு ஆழ்குழி ஆய்வுக்கூடம் உள்ளது. (Sudbury Neutrino Observatory).  இந்த இரு ஆய்வகங்களும் நியூட்ரினோ துகள்களின் இந்த உருமாறும் தன்மையை உறுதிச்செய்தன. இந்த தன்மை நியூட்ரினோ அலைவு (Neutrino oscillations) என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதாவது சூரியனில் இருந்து வரும் எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ துகளின் எண்ணிக்கை குறையவில்லை. மாறாக அவை மற்ற இருவகை நியூட்ரினோ துகள்களாக அந்தரத்திலேயே உருமாறி புவியை வந்தடைகின்றன. இந்த நிகழ்வை உறுதிச் செய்ததற்காக ட்க்காகி கஜிதா மற்றும் ஆர்தர் மெக்டோனால்ட் ஆகிய இரு விஞ்ஞானிகளுக்கும் 2015 ஆம் ஆண்டு இயற்பியல் நோபல் வழங்கப்பட்டுள்ளது.
இது போல உருமாறுவதற்கு நியூட்ரினோவுக்கு சிறிய அளவு நிறை இருக்க வேண்டும் என்று கணக்கிடுகிறார்கள். ஆனால் துகள்கொள்கையின் படி நியூட்ரினோ ஒரு நிறையிலி. இருபது வருடங்களுக்கு மேல் வெற்றிகரமாக விளங்கிய துகள் கொள்கையில் இது இரு விரிசல். துகள் கொள்கை மீண்டும் சரிசெய்யப்படவேண்டும்.
நியூட்ரினோ கருவிகளுக்கு சிக்காமல் நழுவும் துகள் என்பதால் பிரம்மாண்டமான ஆய்வுக்கூடங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த ஆய்வுக்கூடங்கள் மிக அதிக கன பரிமானம் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.
வடதென் துருவ பனிக்கட்டிகளைக் குடைந்து மிக ஆழத்தில் நியூட்ரினோவை கண்டறியும் கருவிகள் புதைக்கப்படுகின்றன. உதாரணம் ஐஸ்கியூப்.
ஐஸ்கியூப் தென் துருவத்தில் அமைந்துள்ள உலகிலேயே மிகப்பெரிய நியூட்ரினோ ஆய்வுக்கூடம். ஒரு கிலோமீட்டர் பரப்பளவு கொண்டது. அதன் அடியில் 2500 மீட்டர் வரை பனிக்கட்டியில் 60 செ.மீ அளவுள்ள பல துளைகளை போட்டு ஐந்து ஆயிரத்துக்கு மேற்பட்ட கருவிகளை அமைத்துள்ளனர். இவை பிரபஞ்சத்தின் பல கருவறைகளிலிருந்து பிறந்து பேராற்றலுடன் பாய்ந்து வரும் நியூட்ரினோ துகள்களைக் கண்டறிய உதவுகின்றன.
அறிவியலில் எந்த புதிய கண்டறிதல்களும் மேலும் வினாக்களையே உருவாக்குகின்றன. நியூட்ரினோவின் நிறை என்ன? மூன்றுக்கும் மேற்பட்ட நியூட்ரினோ துகள்கள் உள்ளனவா? நியூட்ரினோவின் வேறு பிறப்பிடங்கள் எவை? நியூட்ரினோவின் எதிர் துகள் எது?
அறிதல் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய புதிய நோக்கை அளிக்கிறது. அந்த அளவே அது பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய புதிய வினாக்களையும் உருவாக்குகிறது. வினாக்கள் மனிதனை தூண்டும் விசை. தன் எல்லை மீறி விரைந்து மேலும் புதிய அறிதலை தொடும் கனவை வினாக்களே மனிதனுள் விதைக்கின்றன. வாழ்க்கையை அர்த்தப்படுத்தும் உவகையாக்கும் முடிவற்ற சுழற்சி இது.