यह एक बहुत बुरा भौतिकी पहेली की शुरुआत की तरह लगता है: मैं एक कण हूं जो वास्तव में नहीं है; इससे पहले कि मेरा पता चले, मैं गायब हो जाऊं, फिर भी देखा जा सकता है। मैं भौतिकी की आपकी समझ को तोड़ता हूं, लेकिन अपने ज्ञान पर हावी नहीं होता। मैं कौन हूँ?
यह एक ओडररॉन है, एक कण जो इसके नाम से भी अधिक अजीब है, और यह हाल ही में लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में पाया गया है, सबसे शक्तिशाली परमाणु स्मैशर, जहां कणों को लगभग 17-मील-लंबे समय तक हल्की गति से पास किया जाता है 27 किलोमीटर) स्विट्जरलैंड में जिनेवा के पास रिंग।
यह सिर्फ जटिल है
सबसे पहले, ओडररॉन वास्तव में एक कण नहीं है। हम कणों के रूप में आमतौर पर बहुत स्थिर होते हैं: इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, क्वार्क, न्यूट्रिनो और इसी तरह। आप उनमें से एक गुच्छा अपने हाथ में पकड़ सकते हैं और उन्हें अपने साथ ले जा सकते हैं। हेक, आपका हाथ वस्तुतः उन्हीं से बना है। और आपका हाथ कभी भी जल्द ही पतली हवा में गायब नहीं होता है, इसलिए हम शायद यह मान सकते हैं कि इसके मूलभूत कण दीर्घकालिक के लिए हैं।
ऐसे अन्य कण हैं जो लंबे समय तक नहीं टिकते हैं लेकिन फिर भी उन्हें कण कहा जाता है। अपने छोटे जीवनकाल के बावजूद, वे कण बने हुए हैं। वे स्वतंत्र, स्वतंत्र और अपने दम पर जीने में सक्षम हैं, किसी भी बातचीत से अलग - वे एक वास्तविक कण की पहचान हैं।
और फिर तथाकथित क्विपिपर्टिकल है, जो कि कण-कण-पर-बिल्कुल नहीं होने से सिर्फ एक कदम ऊपर है। क्वासिपर्टिकल्स वास्तव में कण नहीं हैं, लेकिन वे बिल्कुल काल्पनिक भी नहीं हैं। यह सिर्फ जटिल है।
जैसा कि, शाब्दिक रूप से जटिल है। विशेष रूप से, उच्च गति पर कणों की बातचीत जटिल हो जाती है। जब दो प्रोटॉन प्रकाश की गति से लगभग एक दूसरे में टकराते हैं, तो यह दो बिलियर्ड गेंदों के एक साथ टूटने जैसा नहीं होता है। यह जेलीफ़िश की दो बूँदें एक दूसरे में लड़खड़ाने की तरह है, जिससे उनकी हिम्मत बाहर हो जाती है और बाहर निकलने से पहले जेलिफ़िश होने से पहले सब कुछ फिर से हो जाता है।
फीलिंग क्वासी
इस जटिल जटिलता में, कभी-कभी अजीब पैटर्न दिखाई देते हैं। टिनी कण पलक झपकते ही अस्तित्व में आ जाते हैं, केवल एक और क्षणभंगुर कण - और दूसरे से। कभी-कभी कणों के ये चमक एक विशेष अनुक्रम या पैटर्न में दिखाई देते हैं। कभी-कभी यह कणों की चमक भी नहीं होती है, लेकिन टकराव के मिश्रण के सूप में केवल कंपन होता है - कंपन जो एक क्षणिक कण की उपस्थिति का सुझाव देते हैं।
यह यहाँ है कि भौतिकविदों को गणितीय दुविधा का सामना करना पड़ता है। वे या तो उन सभी जटिल गड़बड़ियों का पूरी तरह से वर्णन करने का प्रयास कर सकते हैं, जो इन कुशल पैटर्न की ओर ले जाते हैं, या वे दिखावा कर सकते हैं - विशुद्ध रूप से सुविधा के लिए - कि ये पैटर्न अपने आप में "कण" हैं, लेकिन विषम गुणों के साथ, नकारात्मक द्रव्यमान की तरह और समय के साथ बदलता रहता है।
भौतिक विज्ञानी बाद के विकल्प का चयन करते हैं, और इस प्रकार क्सीपार्टिकल का जन्म होता है। क्सिअपार्टिकल्स संक्षिप्त, तात्कालिक पैटर्न या ऊर्जा के तरंग हैं जो एक उच्च-ऊर्जा कण टकराव के बीच में दिखाई देते हैं। लेकिन चूंकि यह पूरी तरह से गणितीय रूप से उस स्थिति का वर्णन करने के लिए बहुत अधिक लेगवर्क लेता है, भौतिक विज्ञानी कुछ शॉर्टकट लेते हैं और दिखावा करते हैं कि ये पैटर्न उनके स्वयं के कण हैं। यह सिर्फ गणित को संभालने के लिए आसान बनाने के लिए किया गया है। तो, क्यूसीपार्टिकल्स को कणों की तरह व्यवहार किया जाता है, भले ही वे निश्चित रूप से नहीं हैं।
यह दिखावा करने जैसा है कि आपके चाचा के चुटकुले वास्तव में मज़ेदार हैं। वह सुविधा की खातिर विशुद्ध रूप से क्सिफुनी है।
संध्या काल
1970 के दशक में एक विशेष प्रकार के क्यूसिपार्टिकल को ओडररॉन कहा जाता है, जिसका अस्तित्व है। यह प्रतीत होता है कि जब क्वार्क की एक विषम संख्या - किशोरावस्था के कण जो पदार्थ के निर्माण खंड होते हैं - प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन टकराव के दौरान अस्तित्व में संक्षिप्त रूप से चमकते हैं। यदि इस स्मैशअप परिदृश्य में ओडररॉन मौजूद होते हैं, तो स्वयं के साथ और अपने एंटीपार्टिकल्स के साथ कणों के बीच टकराव का एक कण (कैसे आसानी से एक कण दूसरे पर हमला करता है) के लिए क्रॉस सेक्शन (भौतिकी शब्दजाल में थोड़ा अंतर होगा)।
इसलिए, यदि हम प्रोटॉन के एक झुंड को एक साथ स्लैम करते हैं, उदाहरण के लिए, हम उस इंटरैक्शन के लिए एक क्रॉस सेक्शन की गणना कर सकते हैं। फिर, हम प्रोटॉन-एंटीप्रोटोन टकराव के लिए इस अभ्यास को दोहरा सकते हैं। Odderons के बिना एक दुनिया में, इन दो पार वर्गों समान होना चाहिए। लेकिन ओडररेंड्स तस्वीर को बदल देते हैं - ये संक्षिप्त पैटर्न जिन्हें हम ओडररॉन कहते हैं, एंटीपार्टिकल-एंटीपार्टिकल टकराव की तुलना में कण-कण में अधिक अनुकूल दिखाई देते हैं, जो क्रॉस सेक्शन को थोड़ा संशोधित करेगा।
परेशानी यह है कि इस अंतर का अनुमान लगाया जाता है कि यह बहुत छोटा है, इसलिए आपको पता लगाने का दावा करने से पहले एक टन घटनाओं या टकरावों की आवश्यकता होगी।
अब, यदि केवल हमारे पास एक विशालकाय कण कोलेडर था जो नियमित रूप से प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन को एक साथ तोड़ता था, और इसे इतनी उच्च ऊर्जाओं पर और इतनी बार किया कि हम विश्वसनीय आंकड़े प्राप्त कर सकें। ओह, ठीक है: हम करते हैं, बड़े हैड्रोन कोलाइडर।
हाल ही के एक पेपर में, प्रिंप्रिंट सर्वर arXiv पर 26 मार्च को प्रकाशित, TOTEM सहयोग (उच्च-ऊर्जा भौतिकी के उल्लसित शब्दजाल योगों में, TOTEM का अर्थ है "एलटीएच पर" एस्टल क्रॉस-सेक्शन, इलास्टिक स्कैटरिंग और विवर्तन पृथक्करण मापन ") प्रोटॉन के दूसरे हिस्सों को नष्ट करने वाले प्रोटॉन बनाम प्रोटॉन के क्रॉस सेक्शन के बीच महत्वपूर्ण अंतर एंटीप्रोटन में स्लैमिंग होता है। और अंतर को समझाने का एकमात्र तरीका ओडररोन के इस दशकों पुराने विचार को फिर से जीवित करना है। डेटा के लिए अन्य स्पष्टीकरण हो सकते हैं (दूसरे शब्दों में, विदेशी कणों के अन्य रूप), लेकिन ओडररोन, जितना अजीब लगता है, उतना ही सबसे अच्छा उम्मीदवार प्रतीत होता है।
क्या TOTEM ने ब्रह्मांड के बारे में कुछ नया और मज़ेदार खोजा है? पक्का। क्या TOTEM ने एक नया कण खोजा है? नहीं, क्योंकि ओडररैन कैसिपार्टिकल्स हैं, अपने आप में कण नहीं। क्या यह अभी भी ज्ञात भौतिकी की सीमाओं को पार करने में हमारी मदद करता है? पक्का। क्या यह ज्ञात भौतिकी को तोड़ता है? नहीं, क्योंकि हमारी वर्तमान समझ के भीतर ओडररॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की गई थी।
क्या वह सब आपको थोड़ा अजीब लगता है?
पॉल एम। सटर पर एक खगोल भौतिकीविद् है ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी, का मेजबान एक अंतरिक्ष यात्री से पूछें तथा अंतरिक्ष रेडियोऔर के लेखक हैं ब्रह्मांड में आपका स्थान.
