3.5 C
London
Friday, April 23, 2021

अदृश्य को मापने: इसके सबसे बड़े सवालों के जवाब के लिए ब्रह्मांड के सबसे छोटे कणों की तलाश

न्यूट्रिनो पार्टिकल्स आर्टिस्ट कॉन्सेप्ट

कण भौतिक विज्ञानी लिंडले विंसलो अपने सबसे बड़े सवालों के जवाब के लिए ब्रह्मांड के सबसे छोटे कणों की तलाश करता है।

जब वह 2000 के दशक की शुरुआत में कण भौतिकी के क्षेत्र में प्रवेश करती थी, तो लिंडले विंसलो अदृश्य को मापने के लिए एक बड़े प्रयोग के केंद्र में बह गई थी।

वैज्ञानिक जापानी आल्प्स के भीतर एक गहरी खदान के भीतर निर्मित एक इमारत के आकार का एक कण डिटेक्टर, कामीओका लिक्विड सिंटिल्टर एंटीन्यूट्रिनो डिटेक्टर या कामलैंड को अंतिम रूप दे रहे थे। इस प्रयोग को न्यूट्रिनों – सबटामिक कणों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो साधारण पदार्थ के माध्यम से अरबों से गुजरते हैं।

न्यूट्रिनोस कहीं भी उत्पन्न होते हैं, कणों से संपर्क करते हैं और क्षय होते हैं महा विस्फोट सुपरनोवा में सितारों की मौत। वे शायद ही कभी पदार्थ के साथ बातचीत करते हैं और इसलिए वातावरण से प्राचीन दूत हैं जो उन्हें बनाते हैं।

2000 तक, वैज्ञानिकों ने सूर्य सहित विभिन्न स्रोतों से न्यूट्रिनो का अवलोकन किया था, और परिकल्पना की थी कि कणों को ऑसिलेट करके अलग-अलग “स्वादों” में मॉर्फ किया गया था। जापान के पास के परमाणु रिएक्टरों द्वारा उत्पन्न न्यूट्रिनो में, दूरी और ऊर्जा के एक समारोह के रूप में, कामलैंड को दोलन का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

विंसलो ने केमलैंड में स्नातक स्कूल से पहले गर्मियों में प्रयास किया और जापान में महीनों बिताए, ऑपरेशन के लिए डिटेक्टर तैयार करने और फिर डेटा एकत्र करने में मदद की।

लिंडली विंसलो

एमआईटी कण भौतिक विज्ञानी लिंडले विंसलो अपने सबसे बड़े सवालों के जवाब के लिए ब्रह्मांड के सबसे छोटे कणों की तलाश करता है। साभार: एम। स्कॉट ब्यूअर

विंसलो कहते हैं, “मैं खदान में प्रबलित भूमि क्रूजर पर एक मैनुअल ट्रांसमिशन चलाना सीखता हूं, एक झरना, और एक लंबी सुरंग के नीचे, जहां हमें तब एक खड़ी पहाड़ी पर चढ़ना पड़ता था।”

2002 में, प्रयोग ने पहली बार न्यूट्रिनो दोलनों का पता लगाया।

“यह विज्ञान के उन क्षणों में से एक था जहां आप कुछ जानते हैं जो दुनिया में कोई और नहीं करता है,” विंसलो को याद करते हैं, जो खोज के लिए 2016 में मौलिक भौतिकी में ब्रेकथ्रू पुरस्कार प्राप्त करने वाले वैज्ञानिक सहयोग का हिस्सा था।

अनुभव विंसलो के करियर पथ को आकार देने में महत्वपूर्ण था। 2020 में, उन्होंने भौतिकी में एसोसिएट प्रोफेसर के रूप में कार्यकाल प्राप्त किया साथ से, जहां वह कामलैंड और अन्य कण-पता लगाने वाले प्रयोगों के साथ न्यूट्रिनो की खोज जारी रखती है, जिसे डिजाइन करने में उनका हाथ है।

“मुझे उन चीजों को मापने की चुनौती पसंद है, जो मापना बहुत कठिन है,” विंसलो कहते हैं। “प्रेरणा सबसे छोटी इमारत ब्लॉकों की खोज करने की कोशिश से आती है और वे उस ब्रह्मांड को प्रभावित करते हैं जो हम रहते हैं।”

असंभव को मापना

विंसलो, चाड्स फोर्ड, पेनसिल्वेनिया में पले-बढ़े, जहां उन्होंने आस-पास के जंगलों और धाराओं की खोज की, और हाई स्कूल में प्रतिस्पर्धी रूप से घुड़सवारी करना भी सीखा।

उन्होंने खगोल विज्ञान का अध्ययन करने के इरादे से कॉलेज के लिए अपना स्थान पश्चिम में निर्धारित किया, और बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में स्वीकार कर लिया गया, जहां उन्होंने खुशी-खुशी अगले दशक का समय बिताया, पहले भौतिकी और खगोल विज्ञान में स्नातक की डिग्री हासिल की, फिर एक मास्टर और पीएचडी में। भौतिक विज्ञान।

कॉलेज के माध्यम से मिडवे, विंसलो ने कण भौतिकी और मायावी कणों का पता लगाने के बड़े प्रयोगों के बारे में सीखा। एक अंडरग्रेजुएट रिसर्च प्रोजेक्ट की खोज ने उसे क्रायोजेनिक डार्क मैटर सर्च या CDMS से परिचित कराया, जो एक प्रयोग था, जो स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी कैंपस के नीचे चलाया गया था। CDMS को बड़े पैमाने पर कमजोर कणों, या WIMPS – काल्पनिक कणों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो कि अंधेरे पदार्थ को शामिल करने के लिए सोचा जाता है – अल्ट्राप्टल तांबे में लिपटे डिटेक्टरों में। अपनी पहली शोध परियोजना के लिए, विंसलो ने प्रयोग की अगली पीढ़ी के लिए तांबे के नमूनों का विश्लेषण करने में मदद की।

विंसलो कहते हैं, “मुझे यह देखकर अच्छा लगा कि इन सभी टुकड़ों ने एक साथ काम करते हुए, तांबे की सोर्सिंग से लेकर यह पता लगाने का प्रयोग किया कि मूल रूप से असंभव को कैसे मापें।”

उसे बाद में कामलैंड के साथ काम किया, उसके क्वांटम यांत्रिकी प्रोफेसर और अंततः थीसिस सलाहकार ने सुविधा दी, आगे उसे न्युट्रीनो और अन्य मूलभूत कणों की खोज के लिए प्रयोगों को डिजाइन करने के लिए प्रेरित किया।

“छोटे कण, बड़े सवाल”

अपनी पीएचडी पूरी करने के बाद, विंसलो ने एमआईटी में भौतिकी के प्रोफेसर जेनेट कोनराड के साथ पोस्टडॉक का स्थान लिया। कॉनरैड के समूह में, विंसलो को प्रयोगशाला की प्राथमिक परियोजनाओं से परे विचारों का पता लगाने की स्वतंत्रता थी। एक दिन, नैनोक्रिस्टल्स के बारे में एक वीडियो देखने के बाद, कॉनरैड ने सोचा कि क्या परमाणु-पैमाने की सामग्री कण का पता लगाने में उपयोगी हो सकती है।

“मैं उसे यह कहते हुए याद करता हूं, ‘ये नैनोक्रिस्टल्स वास्तव में अच्छे हैं। हम उनके साथ क्या कर सकते हैं? जाओ!’ और मैं गया और इसके बारे में सोचा, ”विंसलो कहते हैं।

वह जल्द ही एक विचार के साथ वापस आ गई: क्या होगा अगर दिलचस्प आइसोटोप से बने नैनोकॉस्टल को तरल संवेदनशील में भी भंग किया जा सकता है ताकि अधिक संवेदनशील न्यूट्रिनो का पता लगाया जा सके? कॉनराड ने सोचा कि यह एक अच्छा विचार है और विंसलो ने परियोजना को प्राप्त करने के लिए अनुदान प्राप्त करने में मदद की।

2010 में, विंसलो को साइंस फैलोशिप में महिलाओं के लिए लोरियल से सम्मानित किया गया था और एक अनुदान जो उसने नैनोक क्रिस्टल प्रयोग की ओर रखा था, जिसे उसने नुडॉट नाम दिया, क्वांटम डॉट्स (एक प्रकार का नैनोकैक्टर) के लिए जिसे उसने एक डिटेक्टर में काम करने की योजना बनाई थी। जब उसने अपना पोस्टडॉक पूरा किया, तो उसने लॉस एंजिल्स में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एक संकाय पद स्वीकार कर लिया, जहां उसने नुडॉट के लिए योजनाएं जारी रखीं।

एक ठंडा सौदा

विंसलो ने दो साल यूसीएलए में बिताए, एक ऐसे समय के दौरान जब न्यूट्रिनो की खोज एक नए लक्ष्य के इर्द-गिर्द घूमती थी: न्यूट्रीनोलेस डबल-बीटा क्षय, एक काल्पनिक प्रक्रिया, जिसे अगर देखा जाए, तो यह साबित होगा कि न्यूट्रिनो भी अपना स्वयं का एंटीपार्टिकल है, जो मदद करेगा यह बताएं कि ब्रह्मांड में एंटीमैटर से अधिक पदार्थ क्यों हैं।

एमआईटी में, भौतिकी के प्रोफेसर और विभाग के प्रमुख पीटर फिशर डबल-बीटा क्षय का पता लगाने के लिए किसी को किराए पर लेना चाह रहे थे। उन्होंने विंसलो को नौकरी की पेशकश की, जिन्होंने बदले में बातचीत की।

विंसलो याद करते हुए कहते हैं, ” मैंने उनसे कहा था कि मैं जो चाह रहा था वह कमजोर पड़ने वाला फ्रिज था। “इनमें से एक के लिए आधार मूल्य छोटा नहीं है, और यह कण भौतिकी में बहुत कुछ पूछ रहा है। लेकिन वह ऐसा था, ‘किया!’

Winslow 2015 में MIT फैकल्टी में शामिल हो गया, उसकी प्रयोगशाला को एक नए कमजोर पड़ने वाले रेफ्रिजरेटर के साथ स्थापित किया गया, जो उसे डबल-बीटा क्षय और अन्य दिलचस्प कणों से गर्मी हस्ताक्षरों की तलाश के लिए मैक्रोक्लोपिक तापमान को शांत करने के लिए अनुमति देगा। आज वह न्यूडोट और कामलैंड की नई पीढ़ी के लिए काम करना जारी रखे हुए है, और CUORE का एक प्रमुख सदस्य भी है, इटली में एक बहुत बड़ा पतला रेफ्रिजरेटर के साथ एक विशाल भूमिगत प्रयोग, जिसे न्यूट्रिनोलेस डबल-बीटा क्षय का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

विंसलो के पास भी है हॉलीवुड पर अपनी छाप छोड़ी। 2016 में, MIT में बसने के दौरान, UCLA के एक सहयोगी ने उन्हें फिल्म “घोस्टबस्टर्स” के रीमेक के लिए एक सलाहकार के रूप में सिफारिश की। सेट डिजाइन विभाग, फिल्म के पात्रों में से एक, एक भौतिक विज्ञानी की प्रयोगशाला को कैसे मंचित करना है, इसके लिए विचारों की तलाश कर रहा था। “मुझे बस एक बड़ी मात्रा में कबाड़ मिला है, जिसे साफ करने की जरूरत है – पुराने वैज्ञानिक उपकरणों से भरे विशाल टोकरे, जिनमें से कुछ जंग शुरू हो गए थे,” विंसलो कहते हैं। “[The producers] मेरी लैब में आए और कहा, ‘यह सही है!’ और अंत में यह वास्तव में मजेदार सहयोग था। ”

2018 में, उनके काम ने एक आश्चर्यजनक मोड़ लिया, जब उन्हें सिद्धांतवादी बेंजामिन सफी द्वारा संपर्क किया गया, फिर MIT में, जिन्होंने MIT भौतिक विज्ञानी जेसी थेलर और पूर्व स्नातक छात्र योनातन कह पीएचडी ’15 के साथ एक अन्य काल्पनिक कण का पता लगाने के लिए ABRACADABRA नाम का एक सोचा-समझा प्रयोग तैयार किया। , एक चुंबक का अनुकरण करके, अक्षतंतु – का एक प्रकार न्यूट्रॉन स्टार गहन चुंबकीय क्षेत्रों के साथ जो किसी भी परस्पर क्रिया करने वाले अक्षों को संक्षेप में पता लगाने योग्य बनाना चाहिए। सफी ने विंसलो के रेफ्रिजरेटर के बारे में सुना और सोचा कि क्या वह इस विचार को परखने के लिए इसके अंदर एक डिटेक्टर इंजीनियर कर सकता है।

“यह उस अद्भुतता का एक उदाहरण है जो MIT है,” विंसलो को याद करते हैं, जिन्होंने पूरी तरह से एक नया प्रयोग डिजाइन करने के अवसर पर कूद दिया। अपने पहले सफल रन में, ABRACADABRA डिटेक्टर ने अक्षों के कोई सबूत नहीं होने की सूचना दी। टीम अब बड़े संस्करणों को डिजाइन कर रही है, अधिक संवेदनशीलता के साथ, विंस्लो के बढ़ते डिटेक्टरों के स्थिर को जोड़ने के लिए।

विंसलो कहते हैं, “अगले 25 वर्षों के लिए मेरे समूह के सभी दृष्टिकोण: बड़े प्रयोगों का निर्माण करना, जो छोटे कणों का पता लगा सकते हैं,”।

Source

Latest news

Related news

Leave a Reply