सभी स्क्वार्क्स और ग्लुइनोस कहां हैं? जानें क्या हैं पूरी रिपोर्ट

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सुपरसिममेट्री यह विचार है कि प्रकृति के मूलभूत कण एक गहरे रिश्ते के माध्यम से जुड़े हुए हैं। यह सिद्धांत दुनिया के सबसे बड़े कोलाइडर प्रयोगों में ब्रांड-नए कणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी करता है।लेकिन हाल ही में आई एक रिपोर्ट के अनुसार, सुपरसिमेट्री के कोई संकेत नहीं मिले हैं, और सिद्धांत थोड़ा अस्थिर दिख रहा है।

रहस्यमय समरूपता

उप-ब्रह्माण्ड दो मूलभूत प्रकार के कणों से बना है, जिन्हें फरमान (एनरिको फर्मी के सम्मान में) और बोसोन (सत्येंद्र नाथ बोस के नाम पर) कहा जाता है। संक्षेप में, fermions प्राकृतिक दुनिया के निर्माण खंड हैं: क्वार्क, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रिनो। यदि आप अपने स्वयं के कोशिकाओं और अणुओं और परमाणुओं में ज़ूम करते हैं, तो आप अपनी चीज़ों को करते हुए, चारों ओर गूंजते हुए गुच्छों का एक गुच्छा पाएंगे।

इसके विपरीत, बोसॉन प्रकृति की मूलभूत शक्तियों के वाहक हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फोर्स फोटॉन, एक प्रकार का बोसोन द्वारा किया जाता है। कमजोर परमाणु बल के पास इसे ले जाने के लिए बोसोन की तिकड़ी होती है, और आठ अलग-अलग बोसॉन मजबूत परमाणु बल बनाने के लिए मानते हैं। ग्रेविटी में एक काल्पनिक बोसॉन जुड़ा हुआ है, जिसे ग्रेविटोन कहा जाता है, लेकिन हमें उस कण की समझ अभी तक नहीं है।

हमें इस बात की भी समझ नहीं है कि ब्रह्मांड को इन दो प्रमुख शिविरों में क्यों विभाजित किया गया है। कणों के “अधिक” परिवार क्यों नहीं हैं? क्यों उपदेशों में वे गुण होते हैं? बोसोन बलों के साथ क्यों जुड़े हुए हैं? और क्या उन दो दुनियाओं के बीच कोई संबंध है?

सुपर संचालित कण

बस fermions और bosons के बीच एक कनेक्शन हो सकता है, और सैद्धांतिक कनेक्शन के लिए नाम सुपरसिमेट्री है। गणितीय समरूपता आधुनिक भौतिकी में केंद्रीय भूमिका निभाती है। यह गहरे गणितीय संबंधों की खोज के माध्यम से है जो भौतिकविदों को ऊर्जा के संरक्षण जैसे प्रकृति और अन्य चमत्कारिक विचारों को समझने में सक्षम हैं।

समरूपता की खोज करके, भौतिक विज्ञानी दुनिया को समझ सकते हैं।

सुपरसिमेट्री में, एक नए तरह का गणितीय संबंध है जो फ़र्मेशन और बोसॉन को जोड़ता है। वास्तव में, यह एक मात्र कनेक्शन से अधिक है: सुपरसिमेट्री में कहा गया है कि फ़र्म और बोसॉन वास्तव में एक ही (सुपरसिमेट्रिक) सिक्के के दो पहलू हैं। बोसॉन परिवार में हर एक फ़र्मियन में एक दर्पण जैसा कण होता है, और हर बोसॉन का फ़र्मियन की दुनिया में एक जुड़वा होता है।

सुपरसिमेट्री के शब्दजाल में, दर्पण जैसे जुड़वाँ कणों को काल्पनिक नाम नहीं मिलते हैं। एक फ़र्मेशन के हर सुपरसिमेट्रिक पार्टनर को सामने से जुड़ा एक “एस” मिलता है, इसलिए एक क्वार्क का पार्टनर एक स्क्वार्क होता है, एक इलेक्ट्रॉन का पार्टनर एक सिलेक्टर होता है, और इसी तरह। बोसोन के लिए, उनके साझेदारों को अंत में “इनो” मिलता है, इसलिए फोटोन को फोटिनो ​​और ग्लून्स (मजबूत बल के वाहक) के साथ जोड़ा जाता है और ग्लुयनोस के साथ जोड़ा जाता है। तो सुपरसिमेट्री के लिए सबूत खोजने के लिए, आपको बस एक आवारा ग्लूइनो या सिलेरॉन को तैरते हुए ढूंढना होगा।

यह अच्छा लगता है, लेकिन यह इतना आसान नहीं है। पूरी तरह से सुपरसिमेट्रिक दुनिया में, हम इन जुड़वाँ कणों को हर जगह देखेंगे जहाँ हम देखते हैं। हर फ़र्मेशन के लिए हम एक संबद्ध बोसोन और इसके विपरीत पा सकते हैं।

लेकिन हम नहीं करते।

हमारे ब्रह्मांड में बनाए गए समरूपता को देखने का कारण यह नहीं है कि यह एक टूटी हुई समरूपता है। बहुत समय पहले, जब ब्रह्मांड बहुत गर्म और सघन था, यह समरूपता जीवित रह सकती थी। लेकिन जैसे-जैसे ब्रह्माण्ड का विस्तार होता गया, यह ठंडा होता गया और समरूपता को तोड़ता गया, जिससे रोम और बोसोन विभाजित होते गए। समरूपता के टूटने से सभी सुपरस्मेट्री जुड़वाँ बड़े पैमाने पर द्रव्यमान में बढ़ गए, और कण भौतिकी की दुनिया में, आप जितने बड़े पैमाने पर हैं, आप उतने ही अस्थिर हैं।

प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों को फिर से बनाने के लिए सुपरसिमेट्री के दायरे तक पहुंचने का एकमात्र तरीका है। जैसे, उदाहरण के लिए, एक विशाल कण में।

एटलस दुनिया को पकड़े हुए

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC), जैसा कि नाम से पता चलता है, एक विशाल कण कोलाइडर है। यह प्रकाश की गति के लगभग कणों को तेज करने और फिर उन्हें एक साथ गलाने में सक्षम है, जिससे उच्चतम ऊर्जा संभव हो रही है – बिग बैंग के पहले क्षणों के बाद से ब्रह्मांड में पाए जाने वाले हालात नहीं। लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर को स्पष्ट रूप से टकराव के मलबे में सुपरसिमेट्रिक पार्टिकल पार्टनर्स के लिए सबूत ढूंढकर सुपरसिमेट्री के संकेतों का शिकार करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

एलएचसी पर डिटेक्टरों में से एक को “ए टोरॉइडल एलएचसी एपराटुएस” के लिए एटीएलएएस कहा जाता है (हां, यह समनुदेशन के रूप में थोड़ा अनाड़ी है, लेकिन यह एक भयानक नाम है)। ATLAS सहयोग, दुनिया भर के सैकड़ों वैज्ञानिकों से बना है, जो प्रिफरेंस जर्नल arXiv में छपने वाले एक पेपर में सुपरसिमेट्री की खोज में अपने नवीनतम निष्कर्ष जारी किए हैं।

और उनके परिणाम? कुछ भी तो नहीं। नाडा। कुछ भी नहीं। शून्य।

अनगिनत टकरावों से संचित डेटा की खोज और भार के बाद, किसी भी सुपरसिमेट्रिक कण का कोई संकेत नहीं है। वास्तव में, कई सुपरसिमेट्री मॉडल अब पूरी तरह से खारिज कर दिए गए हैं, और बहुत कम सैद्धांतिक विचार मान्य हैं।

जबकि सुपरसिमेट्री ने दशकों से सिद्धांतकारों से व्यापक समर्थन का आनंद लिया है (जिन्होंने अक्सर इसे ब्रह्मांड की हमारी समझ को आगे बढ़ाने में स्पष्ट अगले कदम के रूप में चित्रित किया है), एलएचसी चालू होने के बाद से सिद्धांत पतली बर्फ पर रहा है। लेकिन उन प्रारंभिक संदिग्ध परिणामों के बावजूद, सिद्धांतकारों ने उम्मीद की थी कि सिद्धांत के ट्यूनिंग के कुछ मॉडल कोलाइडर प्रयोग के अंदर एक सकारात्मक परिणाम उत्पन्न करेगा।

जबकि सुपरसिमेट्री के हर संभव मॉडल को खारिज नहीं किया गया है, सिद्धांत का भविष्य गंभीर संदेह में है। और जब से भौतिकविदों ने इतने समय और ऊर्जा को सुपरसिमेट्री में वर्षों के लिए निवेश किया है, बहुत सारे सम्मोहक विकल्प नहीं हैं।

सुपरसिमेट्री के बिना ब्रह्मांड में भौतिकी कहां से यहां आएगी? केवल समय (और गणित का एक बहुत) बताएगा।

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