प्रकाश हमेशा हमारे लिए भय का स्रोत रहा है और हमारे लिए नीच नश्वर। प्राचीन काल में, लोग इसे ज़ीउस और थोर जैसे देवताओं से जोड़ते थे, जो ग्रीक और नॉर्स पेंटीहोन के पिता थे। आधुनिक विज्ञान और मौसम विज्ञान के जन्म के साथ, प्रकाश को अब परमात्मा का प्रांत नहीं माना जाता है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि यह रहस्य की भावना को थोड़ा कम कर देता है।
उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने पाया है कि अन्य ग्रहों के वायुमंडल में, जैसे गैस विशाल बृहस्पति (उचित रूप से!) और शुक्र की नारकीय दुनिया में बिजली उत्पन्न होती है। और क्योटो विश्वविद्यालय के एक हालिया अध्ययन के अनुसार, प्रकाश की वजह से गामा किरणें हवा के अणुओं के साथ बातचीत करती हैं, नियमित रूप से रेडियो आइसोटोप और यहां तक कि पॉज़िट्रॉन का उत्पादन करती हैं - इलेक्ट्रॉनों का एंटीमैटर संस्करण।
"लाइटनिंग डिस्चार्ज द्वारा ट्रिगर किए गए फोटोन्यूक्लियर रिएक्शंस" शीर्षक वाले अध्ययन, हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में दिखाई दिए प्रकृति। अध्ययन का नेतृत्व क्योटो विश्वविद्यालय में हकुबी सेंटर फॉर एडवांस्ड रिसर्च के एक शोधकर्ता तेरुकी एनोटो ने किया था, और इसमें टोक्यो विश्वविद्यालय, होक्काइडो विश्वविद्यालय, नागोया विश्वविद्यालय, रिकीन निशिना केंद्र, मैक्सी टीम और जापान परमाणु ऊर्जा के सदस्य शामिल थे। एजेंसी।
कुछ समय के लिए, भौतिकविदों को पता चला है कि उच्च-ऊर्जा गामा किरणों के छोटे विस्फोट बिजली के तूफान से उत्पन्न हो सकते हैं - जिन्हें "स्थलीय गामा-किरण चमक" के रूप में जाना जाता है। ऐसा माना जाता है कि वे स्थिर विद्युत क्षेत्रों के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों में तेजी लाते हैं, जो तब वायुमंडल द्वारा धीमा हो जाते हैं। इस घटना को पहली बार अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाओं द्वारा खोजा गया था, और 100,000 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (100 MeV) तक की किरणें देखी गई हैं।
शामिल किए गए ऊर्जा स्तरों को देखते हुए, जापानी शोध टीम ने यह जांचने की कोशिश की कि गामा किरणों के ये फटने हवा के अणुओं के साथ कैसे संपर्क करते हैं। क्योटो विश्वविद्यालय से तेरुकी एनोटो के रूप में, जो परियोजना का नेतृत्व करता है, क्योटो विश्वविद्यालय के प्रेस विज्ञप्ति में बताया गया है:
"हम पहले से ही जानते थे कि गरज और बिजली गामा किरणों का उत्सर्जन करती है, और परिकल्पना है कि वे वातावरण में पर्यावरण तत्वों के नाभिक के साथ किसी तरह से प्रतिक्रिया करेंगे। सर्दियों में, जापान का पश्चिमी तटीय क्षेत्र शक्तिशाली बिजली और गरज के साथ देखने के लिए आदर्श है। इसलिए, 2015 में हमने छोटे गामा-रे डिटेक्टरों की एक श्रृंखला का निर्माण शुरू किया, और उन्हें तट के साथ विभिन्न स्थानों पर रखा। ”
दुर्भाग्य से, टीम रास्ते में धन की समस्याओं में भाग गई। जैसा कि एनोटो ने समझाया, उन्होंने आम जनता तक पहुंचने का फैसला किया और अपने काम को पूरा करने के लिए एक क्राउडफंडिंग अभियान की स्थापना की। "हमने’ शिक्षाविद की साइट के माध्यम से एक क्राउडफंडिंग अभियान स्थापित किया है, "उन्होंने कहा," जिसमें हमने अपनी वैज्ञानिक पद्धति और परियोजना के लिए उद्देश्य बताया। हर किसी के समर्थन के लिए धन्यवाद, हम अपने मूल धन लक्ष्य से कहीं अधिक बनाने में सक्षम थे। ”
अपने अभियान की सफलता के लिए धन्यवाद, टीम ने होंशू के उत्तर-पश्चिमी तट पर कण डिटेक्टरों का निर्माण और स्थापित किया। 2017 के फरवरी में, उन्होंने काशीवाज़की शहर में चार और डिटेक्टर स्थापित किए, जो पड़ोसी शहर निगाता से कुछ सौ मीटर की दूरी पर है। डिटेक्टरों के स्थापित होने के तुरंत बाद, निगेटा में एक बिजली की हड़ताल हुई, और टीम इसका अध्ययन करने में सक्षम थी।
उन्होंने जो पाया वह बिल्कुल नया और अप्रत्याशित था। डेटा का विश्लेषण करने के बाद, टीम ने अलग-अलग अवधि के तीन अलग-अलग गामा-रे फटने का पता लगाया। पहला एक मिलीसेकंड से कम लंबा था, दूसरा गामा रे-आफ्टरग्लो था जिसे क्षय होने में कई मिलीसेकंड का समय लगता था, और अंतिम एक लंबे समय तक चलने वाला उत्सर्जन था। जैसा कि एनोटो ने समझाया:
“हम बता सकते हैं कि पहला विस्फोट बिजली की हड़ताल से हुआ था। हमारे विश्लेषण और गणना के माध्यम से, हमने अंततः दूसरे और तीसरे उत्सर्जन की उत्पत्ति का निर्धारण किया। ”
उन्होंने निर्धारित किया कि वायुमंडल में नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया के बाद दूसरा आघात बिजली की वजह से हुआ। अनिवार्य रूप से, गामा किरणें एक न्यूट्रॉन को खोने के लिए नाइट्रोजन अणुओं को पैदा करने में सक्षम हैं, और यह अन्य वायुमंडलीय कणों द्वारा इन न्यूट्रॉन का पुनर्संरचना था जो गामा-किरण के बाद का उत्पादन करते थे। अंतिम, लंबे समय तक उत्सर्जन अस्थिर नाइट्रोजन परमाणुओं के टूटने का परिणाम था।
यह यहां था कि चीजें वास्तव में दिलचस्प हो गईं। अस्थिर नाइट्रोजन के टूटने के बाद, इसने पॉज़िट्रॉन को जारी किया, जो तब इलेक्ट्रॉनों से टकराया, जिससे पदार्थ-एंटीमैटर का विनाश हुआ जिससे अधिक गामा किरणें निकलीं। जैसा कि एनोटो ने समझाया, यह पहली बार प्रदर्शित हुआ कि एंटीमैटर एक ऐसी चीज है जो सामान्य तंत्र के कारण प्रकृति में हो सकती है।
"हमारे पास यह विचार है कि एंटीमैटर एक ऐसी चीज है जो केवल विज्ञान कथा में मौजूद है," उन्होंने कहा। “कौन जानता था कि यह तूफानी दिन हमारे सिर के ठीक ऊपर से गुजर सकता है? और हम उन सभी समर्थकों को जानते हैं, जिन्होंने ’शिक्षाविद के माध्यम से हमारा साथ दिया’। हम वास्तव में सभी के आभारी हैं। ”
यदि ये परिणाम वास्तव में सही हैं, तो एंटीमैटर की तुलना में यह अत्यंत दुर्लभ पदार्थ नहीं है जिसे हम यह समझते हैं। इसके अलावा, अध्ययन उच्च-ऊर्जा भौतिकी और एंटीमैटर अनुसंधान के लिए नए अवसर प्रस्तुत कर सकता है। इस अनुसंधान के सभी इसे बनाने के लिए नई या परिष्कृत तकनीकों के विकास का कारण बन सकते हैं।
आगे देखते हुए, एनोटो और उनकी टीम ने उन दस डिटेक्टरों का उपयोग करके अधिक शोध करने की उम्मीद की, जो अभी भी जापान के तट पर संचालित हैं। वे अपने शोध के साथ जनता को शामिल करना जारी रखने की उम्मीद करते हैं, एक प्रक्रिया जो क्राउडफंडिंग से बहुत आगे निकल जाती है और इसमें डेटा की प्रक्रिया और व्याख्या में मदद करने के लिए नागरिक वैज्ञानिकों के प्रयास शामिल हैं।
