क्वांटम वर्ल्ड मे फेवरेट फ्लेवर, टैंटलाइजिंग रिजल्ट हो सकता है

किशोर-छोटे, क्वांटम दायरे की दुनिया का पसंदीदा स्वाद हो सकता है।

हम निश्चित रूप से इट्टी-बिट्टी आइसक्रीम कोन के बारे में बात नहीं कर रहे हैं। कणों की दुनिया को तीन शिविरों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें "फ्लेवर" कहा जाता है (क्यों नहीं पूछें)। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन एक स्वाद का प्रतिनिधित्व करते हैं, और लगभग समान गुणों वाले दो अन्य कण हैं, म्यूऑन और ताऊ, जिनके अपने स्वाद हैं। हमें लंबे समय से संदेह है - लेकिन साबित नहीं हुआ - कि सभी तीन स्वाद समान स्तर पर होने चाहिए।

लेकिन, अफसोस, वर्षों के महासंयोग प्रयोगों से यह पता चलने लगा है कि शायद सब कुछ सम-विषम नहीं है।

इन प्रयोगों के परिणाम अभी भी अस्थायी हैं, और मानक मॉडल नामक कण भौतिकी की बाइबिल में दरार की दृढ़ खोज का दावा करने के लिए पर्याप्त महत्वपूर्ण नहीं है। हालांकि, यदि परिणाम पकड़ लेते हैं, जो ब्रह्मांड की उत्पत्ति के लिए काले पदार्थ से सब कुछ समझने के लिए प्रवेश द्वार खोल सकता है। आप जानते हैं, आधुनिक भौतिकी में प्रमुख अनसुलझी समस्याएं हैं।

मानक स्वाद

पार्टिकल फिजिक्स का स्टैंडर्ड मॉडल दशकों के दौरान दुनिया भर के प्रयोगों से परीक्षणों को सफलतापूर्वक पारित करने वाले सर्वोच्च शासन करता है। यह सिद्धांत ब्रह्मांड की चार मूलभूत शक्तियों में से तीन - विद्युत चुम्बकत्व, मजबूत परमाणु और कमजोर परमाणु - एक क्वांटम बैनर के तहत हमारी समझ को एकीकृत करता है। सभी ने बताया, यह विज्ञान के सभी में सबसे अच्छी तरह से परखा हुआ सिद्धांत है, जो मूलभूत बातचीत के एक विशाल सरणी को समझाने में सक्षम है।

दूसरे शब्दों में, आप बस मानक मॉडल के साथ गड़बड़ नहीं करते हैं।

और फिर भी, हम जानते हैं कि उप-परमाणु दुनिया की यह तस्वीर एकदम सही है। बस एक दो उदाहरणों को नाम देने के लिए, यह न्यूट्रिनो द्रव्यमान की व्याख्या नहीं करता है या हमें अंधेरे मामले के बारे में एक सुराग नहीं देता है। भौतिकविदों के भारी बहुमत का मानना ​​है कि एक और सिद्धांत है, अब तक अज्ञात है, जिसमें मानक मॉडल की व्याख्या करने में सक्षम है और जिन चीजों को यह नहीं कर सकता है वह सब कुछ शामिल है।

बम्मर बात यह है कि हम यह नहीं जानते कि वह सिद्धांत कैसा दिखता है या वह क्या भविष्यवाणी कर सकता है। इसलिए न केवल हम जीवन, ब्रह्मांड और सब कुछ के बीच के पूर्ण उत्तर नहीं जानते हैं, हम यह भी नहीं जानते कि उन उत्तरों को कैसे प्राप्त किया जाए।

"ए बेटर थ्योरी" के संकेत खोजने के लिए, शोधकर्ता मानक मॉडल की किसी भी खामियों या झूठी भविष्यवाणियों के लिए शिकार पर हैं - इस सिद्धांत में एक दरार शायद कुछ बड़ा करने के लिए दरवाजा खोल सकती है।

स्टैंडर्ड मॉडल की कई भविष्यवाणियों में से एक लेप्टान की प्रकृति की चिंता है, जो इलेक्ट्रॉनों या क्वार्क जैसे छोटे, एकान्त कण हैं। लेप्टन को तीन वर्गों में बांटा जाता है, जिन्हें जाना जाता है पीढ़ियों या जायके निर्भर करता है कि आप किस भौतिक विज्ञानी से पूछते हैं। अलग-अलग स्वाद वाले कण सभी समान गुणों को साझा करेंगे सिवाय अलग-अलग द्रव्यमान के। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन और ताऊ कण सभी में समान विद्युत आवेश और स्पिन होता है, लेकिन म्यूऑन इलेक्ट्रॉन को बदल देता है, और ताऊ और भी अधिक - वे अलग-अलग स्वाद होते हैं।

स्टैंडर्ड मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन के इन तीन स्वादों का व्यवहार बिल्कुल एक जैसा होना चाहिए। मौलिक इंटरैक्शन में इनमें से प्रत्येक को समान संभावना के साथ उत्पादित किया जाना चाहिए; प्रकृति बस उन दोनों के बीच अंतर नहीं बता सकती है, इसलिए यह वास्तव में एक स्वाद को दूसरे पर एहसान नहीं करता है।

जब यह तीन स्वादों की बात आती है, तो प्रकृति नियति दृष्टिकोण लेती है: सभी।

एक सुंदर परिणाम

हालांकि, यह सभी सिद्धांत है, और इसलिए इसका परीक्षण किया जाना चाहिए। इन वर्षों में, विभिन्न प्रयोगों, जैसे सर्न में लार्ज हैड्रोन कोलाइडर और बाबर सुविधा में किए गए, जिसमें बड़े पैमाने पर टकराव में मौलिक कणों को एक साथ तोड़ा जाता है। उन टकरावों से उत्पन्न परिणामी कण इस बात का सुराग दे सकते हैं कि प्रकृति किस स्तर पर सबसे गहरे में काम करती है। और इनमें से कुछ टक्करों को यह देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि क्या प्रकृति को दूसरों पर लेप्टान का एक स्वाद पसंद है।

विशेष रूप से, एक प्रकार का कण, जिसे नीचे क्वार्क कहा जाता है, वास्तव में लेप्टोन में क्षय का आनंद लेता है। कभी-कभी यह एक इलेक्ट्रॉन बन जाता है। कभी-कभी एक म्यूऑन। कभी-कभी ताऊ। लेकिन कोई बात नहीं, सभी तीन स्वादों को मलबे से उभरने का एक समान मौका है।

भौतिकविदों ने ऐसे लाखों क्वार्क डेक्स के लाखों लोगों को एकत्र करने में कामयाबी हासिल की है, और कुछ साल पहले डेटा में कुछ अजीब दिखने लगा था: प्रकृति ने इन अंतर्क्रियाओं में ताऊ कणों की तुलना अन्य लेप्टान की तुलना में थोड़ी अधिक की थी। हालांकि, यह मुश्किल से सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण था, इसलिए इन परिणामों को केवल एक सांख्यिकीय फ्लूक के रूप में दूर करना आसान था; शायद, हम अभी भी सब कुछ के लिए पर्याप्त टकराव नहीं चला था।

लेकिन जैसे-जैसे साल बीतते गए, नतीजा अटक गया है, स्पेन में यूनिवर्सिटी ऑफ वालेंसिया के भौतिक विज्ञानी एंटोनियो पीच के रूप में, नवंबर में प्रायरप्रिंट डेटाबेस आर्क्सिव में प्रकाशित इस शोध की समीक्षा में बताया गया है। प्रकृति ताऊ कण के अपने स्पष्ट पक्षपात की बात करते समय बहुत जिद्दी दिख रही है। परिणाम अभी भी निर्णायक नहीं है, लेकिन वर्षों में और विभिन्न प्रयोगों में इसकी दृढ़ता एक वास्तविक सिर-खरोंच के लिए बनी है।

मानक मॉडल नहीं

स्टैंडर्ड मॉडल में, लेप्टन के विभिन्न स्वादों को हिग्स बोसोन के साथ उनके इंटरैक्शन के माध्यम से उनके… अच्छा, स्वाद… मिलता है: हिग्स के साथ एक स्वाद जितना अधिक होता है, उतना ही अधिक इसका द्रव्यमान होता है। लेकिन अन्यथा प्रकृति उनके बीच अंतर नहीं करती है, इसलिए भविष्यवाणी कि सभी स्वादों को सभी इंटरैक्शन में समान रूप से दिखाई देना चाहिए।

लेकिन अगर ये तथाकथित "स्वाद विसंगतियां" वास्तव में हमारे ब्रह्मांड की एक वास्तविक विशेषता हैं और न केवल डेटा संग्रह में कुछ बग हैं, तो हमें यह समझाने के लिए कुछ तरीके की आवश्यकता है कि प्रकृति को इलेक्ट्रॉन या मून की तुलना में ताऊ कण की अधिक देखभाल क्यों करनी चाहिए। एक संभावना यह है कि चारों ओर एक से अधिक प्रकार के हिग्स बोसोन हो सकते हैं - एक इलेक्ट्रॉन और म्यूऑन के द्रव्यमान को प्रदान करने के लिए, और दूसरा जो विशेष रूप से ताऊ का शौकीन है, जो इसे अधिक बार बातचीत से बाहर निकालने की अनुमति देता है।

एक और संभावना यह है कि ताऊ - कणों से बात करने वाले अतिरिक्त कण हैं जो हमने अभी तक प्रयोगों में नहीं देखे हैं। या हो सकता है कि प्रकृति की कुछ मौलिक समरूपता है जो केवल लेप्टान प्रतिक्रियाओं के फुसफुसाते हुए खुद को प्रकट करती है - दूसरे शब्दों में, प्रकृति के कुछ नए बल जो केवल इन अस्पष्ट, दुर्लभ इंटरैक्शन में दिखाई देते हैं।

जब तक हम सबूत छड़ी नहीं बनाते हैं (अभी, इस अंतर का सांख्यिकीय महत्व लगभग 3-सिग्मा है, जो 99.3% संभावना का प्रतिनिधित्व करता है कि यह परिणाम सिर्फ एक अस्थायी है, जबकि कण भौतिकी के लिए "सोने का मानक" 5-सिग्मा है) या 99.97%), हम निश्चित रूप से नहीं जान सकते। लेकिन अगर सबूत कड़े होते हैं, तो हम मानक मॉडल से परे नई भौतिकी खोजने के लिए संभावित रूप से इस नई अंतर्दृष्टि का उपयोग कर सकते हैं, वर्तमान में अस्पष्ट की व्याख्या करने की संभावना को खोल सकते हैं, जैसे कि बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड की भौतिकी या बिल्ली जो भी चल रही है। काले पदार्थ के साथ।