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Thursday, April 22, 2021

बड़े हैड्रॉन कोलाइडर से नया परिणाम भौतिकी में अग्रणी सिद्धांत – प्रकृति के हमारे वर्तमान कानूनों द्वारा समझाया नहीं जा सकता

LHC पर LHCb प्रयोग Cavern

LHC पर LHCb का प्रयोग करें। साभार: सर्न

शाही भौतिक विज्ञानी एक ऐसी टीम का हिस्सा हैं, जिसने ‘पेचीदा’ परिणामों की घोषणा की है, जो संभवतः प्रकृति के हमारे मौजूदा नियमों द्वारा स्पष्ट नहीं किए जा सकते हैं।

LHCb पर सहयोग करता है सर्न कण भौतिकी के मार्गदर्शक सिद्धांत के अनुसार कणों का व्यवहार नहीं करना चाहिए।

कण भौतिकी के मानक मॉडल में भविष्यवाणी की गई है कि सौंदर्य क्वार्क्स नामक कण, जो एलएचसीबी प्रयोग में मापा जाता है, को समान माप में या तो म्यूऑन या इलेक्ट्रॉनों में क्षय करना चाहिए। हालांकि, नया परिणाम बताता है कि ऐसा नहीं हो सकता है, जो मानक मॉडल द्वारा समझाया नहीं जाने वाले नए कणों या इंटरैक्शन के अस्तित्व को इंगित कर सकता है।

“यह कहना जल्दबाजी होगी कि अगर यह वास्तव में स्टैंडर्ड मॉडल से विचलन है, लेकिन संभावित निहितार्थ ऐसे हैं कि ये परिणाम 20 वर्षों में क्षेत्र में किए गए सबसे रोमांचक काम हैं।” – डॉ। मितेश पटेल

से भौतिक विज्ञानी इंपीरियल कॉलेज लंदन और ब्रिस्टल और कैम्ब्रिज के विश्वविद्यालयों ने इस परिणाम का उत्पादन करने के लिए डेटा के विश्लेषण का नेतृत्व किया, विज्ञान और प्रौद्योगिकी सुविधाएं परिषद से धन के साथ। परिणाम की घोषणा आज मोरियनड इलेक्ट्रोकेक भौतिकी सम्मेलन में की गई और एक छाप के रूप में प्रकाशित किया गया।

मानक मॉडल से परे

द स्टैंडर्ड मॉडल कण भौतिकी का वर्तमान सबसे अच्छा सिद्धांत है, जिसमें सभी ज्ञात मूलभूत कणों का वर्णन किया गया है जो हमारे ब्रह्मांड और उन बलों को बनाते हैं जिनसे वे बातचीत करते हैं।

हालाँकि, स्टैंडर्ड मॉडल आधुनिक भौतिकी में कुछ गहरे रहस्यों को स्पष्ट नहीं कर सकता है, जिसमें डार्क मैटर और ब्रह्मांड में पदार्थ का असंतुलन और एंटीमैटर भी शामिल है।

इसलिए शोधकर्ता मानक मॉडल की अपेक्षा अलग-अलग तरीकों से व्यवहार करने वाले कणों की खोज कर रहे हैं, इनमें से कुछ रहस्यों की व्याख्या करने में मदद मिलेगी।

इंपीरियल में भौतिकी विभाग से डॉ। मितेश पटेल और माप के पीछे प्रमुख भौतिकविदों में से एक, ने कहा: “जब हम पहली बार परिणामों पर नजर डाल रहे थे, तो हम वास्तव में हिल रहे थे, हम उत्साहित थे। हमारे दिलों ने थोड़ी तेजी से हराया।

उन्होंने कहा, ” यह कहना जल्दबाजी होगी कि अगर यह वास्तव में स्टैंडर्ड मॉडल से विचलन है, लेकिन संभावित निहितार्थ ऐसे हैं कि ये परिणाम सबसे रोमांचक बात है जो मैंने 20 वर्षों में क्षेत्र में की है। यहां पहुंचने के लिए यह एक लंबी यात्रा रही है। ”

प्रकृति के ब्लॉकों का निर्माण

आज के परिणाम LHCb प्रयोग द्वारा निर्मित किए गए, सर्न के लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC) के चार विशाल कण डिटेक्टरों में से एक।

एलएचसी दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली कण कोलेडर है – यह एक दूसरे में धब्बा लगाने से पहले, प्रकाश की गति को लगभग सूक्ष्म कणों को तेज करता है। ये टकराव नए कणों के एक विस्फोट का उत्पादन करते हैं, जो भौतिकविदों तब रिकॉर्ड करते हैं और प्रकृति के बुनियादी निर्माण ब्लॉकों को बेहतर ढंग से समझने के लिए अध्ययन करते हैं।

अद्यतन किए गए माप प्रकृति के नियमों पर सवाल उठाते हैं जो इलेक्ट्रॉनों और उनके भारी चचेरे भाई-बहनों के साथ, अलग-अलग जनता के कारण छोटे अंतरों को छोड़कर, पहचान करते हैं।

स्टैंडर्ड मॉडल के अनुसार, म्यूऑन और इलेक्ट्रॉन सभी बलों के साथ एक ही तरह से बातचीत करते हैं, इसलिए एलएचसीबी में बनाए गए सौंदर्य क्वार्कों को केवल इलेक्ट्रॉनों के रूप में जितनी बार म्यूऑन में क्षय करना चाहिए।

लेकिन इन नए मापों से लगता है कि डिसेज़ अलग-अलग दरों पर हो सकता है, जो कि पहले कभी-कभी देखे गए कणों को म्यून्स से दूर तराजू को बांधने का सुझाव दे सकता है।

एक सौंदर्य मेसन का बहुत दुर्लभ क्षय

एलएचसीबी में एक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन में शामिल सौंदर्य मेसन का बहुत दुर्लभ क्षय। साभार: सर्न

मॉरियनड इलेक्ट्रोकेक भौतिकी सम्मेलन में परिणामों की पहली घोषणा करने वाले इंपीरियल पीएचडी के छात्र डैनियल मोइज़ ने कहा: “परिणाम एक नए मौलिक कण या बल का एक पेचीदा संकेत प्रदान करता है जो इस तरह से बातचीत करता है कि वर्तमान में विज्ञान के लिए ज्ञात कण करते हैं। नहीं।

“यदि इसे और माप द्वारा पुष्टि की जाती है, तो इसका प्रकृति की हमारी समझ पर सबसे मौलिक स्तर पर गहरा प्रभाव पड़ेगा।”

अग्रगामी निष्कर्ष नहीं

कण भौतिकी में, खोज के लिए सोने का मानक पांच मानक विचलन है – जिसका अर्थ है कि परिणाम के फ्ल्यू होने के 3.5 मिलियन संभावना में 1 है। यह परिणाम तीन विचलन है – जिसका अर्थ है कि अभी भी 1000 में से 1 मौका है कि माप एक सांख्यिकीय संयोग है। इसलिए यह जल्द ही कोई ठोस निष्कर्ष निकालना है।

“हम जानते हैं कि वहाँ नए कणों की खोज होनी चाहिए क्योंकि ब्रह्मांड की हमारी वर्तमान समझ इतने सारे तरीकों से कम हो जाती है।” – डॉ। माइकल मैककैन

डॉ। माइकल मैककैन, जिन्होंने इम्पीरियल टीम में भी प्रमुख भूमिका निभाई थी, ने कहा: “हम जानते हैं कि नए कणों को खोजने के लिए वहाँ होना चाहिए क्योंकि ब्रह्मांड की हमारी वर्तमान समझ इतने सारे तरीकों से कम हो जाती है – हम नहीं जानते कि 95 क्या है ब्रह्माण्ड का% से बना है, या क्यों पदार्थ और विरोधी पदार्थ के बीच इतना बड़ा असंतुलन है, और न ही हम कणों के गुणों में पैटर्न को समझते हैं जिनके बारे में हम जानते हैं।

“जबकि हमें इन परिणामों की पुष्टि के लिए इंतजार करना पड़ता है, मुझे उम्मीद है कि हम एक दिन में इसे एक महत्वपूर्ण मोड़ के रूप में देख सकते हैं, जहां हमने इनमें से कुछ मूलभूत सवालों के जवाब देने शुरू कर दिए हैं।”

अब यह एलएचसीबी सहयोग के लिए है कि अधिक डेटा को टकराने और विश्लेषण करके अपने परिणामों को सत्यापित करने के लिए, यह देखने के लिए कि क्या कुछ नई घटनाओं के लिए सबूत बने हुए हैं। एलएचसीबी प्रयोग के लिए अगले साल नए डेटा को इकट्ठा करने की उम्मीद है, जो डिटेक्टर को अपग्रेड कर रहा है।

संदर्भ: LHCb के सहयोग से “ब्यूटी-क्वार्क डिसकाउंट में लिप्टन सार्वभौमिकता का परीक्षण”: आर। ऐज, सी। एबेलन बेट्टा, टी। एकर्नली, बी। एडेवा, एम। एडिनोल्फी, एच। अफ्फरनिया, सीए आइडाला, एस। आइओला, जेड । अजाल्टौनी, एस। अकर, जे। अल्ब्रेक्ट, एफ। एलेसियो, एम। अलेक्जेंडर, ए। अल्फोंसो अल्बर्टो, जेड। अलीउचे, जी। अलखज़ोव, पी। अल्वारेज़ कार्टेल, एस। अमातो, वाई। अमिष, एल। एन।, एल। । एंडरलिनी, ए। आंद्रेयनोव, एम। आंद्रेटोली, एफ। आर्तिलोनी, ए। आर्टामोनोव, एम। आर्टसो, के। अर्मेगैटेव, ई। असलनैड्स, एम। अटजनी, बी। ऑड्यूरियर, एस। पचमन, एम। बछमेयर, जे जे बैक, पी। बालाड्रोन रोड्रिग्ज, वी। बालगुरा, डब्ल्यू। बाल्डिनी, जे। बैप्टिस्टा लेइट, आरजे बार्लो, एस। बारसुक, डब्ल्यू। बार्टर, एम। बार्टोलिनी, एफ। बैरिशनिकोव, जेसी बेसल्स, जी। बस्सी, बी। बटसुख, ए। बैटीग, ए। बे।, एम। बेकर, एफ। बेदेसची, आई। बेडियागा, ए। बेइटर, वी। बेलविन, एस। बेलिन, वी। बेल्ली, के। बेलौस, आई। बेलोव, आई। बिल्लाएव, जी। बेनसीवेनी, ई। बेन-हैम, ए। बेरेज़नोय, आर। बेरेनेट, डी। बेरिंगहॉफ, एचसी बर्नस्टीन, सी। बर्टेला, ए। बर्टोलिन, सी। बेटनकोर्ट, एफ। बेट्टी, इया। बेज़शिको, एस। भसीन, जे। भोम, एल। बियान, एमएस बेइकर, एस। बिफानी, पी। बिलियोर, एम। बिर्च, एफसीआर बिशप, ए। बिटडेज़, ए। बिज़ेटी, एम। बजरन, एमपी ब्लागो, टी। ब्लेक , एफ ब्लैंक, एस। ब्लूसक, डी। बोल्स्का, जे। बोआलहुवे, ओ। बोएंटे गार्सिया, टी। बोएचर, ए। बोल्ड्येरेव, ए। बोंडार, एन। बोन्दार, एस। बोरगी, एम। बोरिसक, एम। बोरसैटो, जेटी। बोर्सुक, एसए बाउचेबा, टीजेवी बॉकोक, ए। बोयर, सी। बूज़ी और एमजेली एट अल।, 22 मार्च 2021। उच्च ऊर्जा भौतिकी – प्रयोग
arXiv: 2103.11769

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