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Thursday, April 22, 2021

रहस्यमय नए कणों और बलों पर अजीब म्यूऑन व्यवहार संकेत देता है

द्वारा

भौतिकी का प्रयोग

इलिनोइस के फर्मीलाब में मुऑन जी experimental 2 प्रायोगिक उपकरण

रिद्दर है

एक मूलभूत कण का अजीब व्यवहार जिसे मुऑन कहा जाता है, भौतिक विज्ञान के मानक मॉडल से परे विदेशी कणों और बलों के अस्तित्व पर संकेत दे सकता है। हमें पहले इस विसंगति के संकेत मिले हैं, लेकिन माप के एक नए सेट ने इस बात की संभावना बढ़ा दी है कि यह वास्तविक है।

चंद्रमा विद्युत आवेशित कण होते हैं, इसलिए जब उन्हें चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो वे घूमना शुरू कर देते हैं। भौतिक विज्ञानी उस स्पिन की आवृत्ति को माप सकते हैं, क्योंकि एक घटना जिसे प्रीसिशन कहा जाता है, जिसमें कण का स्पिन अक्ष थोड़ा लड़खड़ाता है, जिससे उन्हें बनाने के लिए अनुमति मिलती है जिसे वे एक झटकेदार साजिश कहते हैं।

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एक चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर एक म्यूऑन घूमने वाली आवृत्ति को अन्य कारकों और बलों के साथ बातचीत द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसे जी कारक कहा जाता है। कण भौतिकी के मानक मॉडल का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता यह अनुमान लगा सकते हैं कि यह संख्या अत्यधिक सटीकता के साथ क्या होनी चाहिए।

लेकिन 2006 में, न्यू यॉर्क में ब्रुकहैवेन नेशनल लेबोरेटरी के प्रायोगिक परिणामों ने उन सैद्धांतिक भविष्यवाणियों से विचलन करना शुरू कर दिया – म्यून उन की तुलना में थोड़ी तेज़ी से घूम रहे थे। परिणाम यह साबित करने के लिए पर्याप्त नहीं थे कि मानक मॉडल गलत था, लेकिन वे चिंता का कारण थे।

अब, इलिनोइस में Fermilab पर प्रयोगों के एक नए सेट ने उन पिछले परिणामों से प्रकाश में लाए गए चिंताओं को पुष्टि की है। ब्रुकहवेन नेशनल लेबोरेटरी में विलियम मोर्स कहते हैं, “हम ब्रुकहवेन में एक त्रुटि कर सकते थे, लेकिन फिर फ़र्मिलाब, जो एक अधिक परिष्कृत सेट-अप है, एक अलग जवाब दे सकता था – और वे नहीं थे”।

यह विसंगति शायद क्वांटम यांत्रिक घटना से उत्पन्न होती है जिसे आभासी कण कहा जाता है। ये एक कण और इसके एंटीमैटर समकक्ष से युक्त जोड़े हैं जो बाद में फिर से क्षणों में लुप्त होने से पहले, क्वांटम उतार-चढ़ाव के कारण अस्तित्व में आते हैं। जबकि वे संक्षेप में मौजूद हैं, वे वास्तविक कणों के व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे कि मुन।

क्योंकि ये आभासी जोड़े यादृच्छिक हैं और अंतरिक्ष-समय से ही आते हैं, वे किसी भी प्रकार के कण हो सकते हैं। कुछ ऐसे भी हो सकते हैं जिन्हें हम पहले से ही जानते हैं – उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन और उसका एंटीमैटर पार्टनर, एक पॉज़िट्रॉन – लेकिन कुछ और अधिक विदेशी हो सकते हैं। “यह केवल ज्ञात कण नहीं है जो अस्तित्व में और बाहर पॉप करते हैं, बल्कि वे भी जिन्हें अभी तक खोजा जाना है,” फ़र्मिलाब टीम के ब्रिटेन के लिवरपूल विश्वविद्यालय में जो प्राइस कहते हैं।

जिन मॉडलों का हम म्यूऑन्स जी फैक्टर का अनुमान लगाने के लिए उपयोग करते हैं उनमें केवल ज्ञात आभासी कणों से अपेक्षित प्रभाव शामिल हैं, हालांकि – इसलिए यदि हमारे प्रयोग उन मॉडलों के साथ संघर्ष करते हैं, तो यह मानक मॉडल से परे अन्य कणों की संभावना को इंगित करता है, और उन पर शासन करने के लिए अजीब ताकतें कणों के रूप में अच्छी तरह से।

Fermilab परिणाम एक घोषणा की ऊँची एड़ी के जूते पर आते हैं कि स्विट्जरलैंड के जिनेवा के पास CERN कण भौतिकी प्रयोगशाला के लार्ज हैड्रोन कोलाइडर के भौतिकविदों ने इस तरह से कुछ अजीब पाया कि जिस तरह से म्यूऑन क्षय हुआ। मूल्य का कहना है कि दोनों संबंधित हो सकते हैं। “शायद यह एक अलग कोण से एक ही भौतिकी है, या शायद यह अलग भौतिकी है।”

सर्न माप की तरह, यह साबित करने के लिए पर्याप्त डेटा नहीं है कि मानक मॉडल से परे नए कण और बल होने चाहिए। हालाँकि, फ़र्मिलाब के शोधकर्ताओं ने अभी तक अपने प्रयोगों से डेटा के लगभग दसवें हिस्से का मूल्यांकन किया है और वे अधिक संग्रह करना जारी रखते हैं, इसलिए प्राइस का कहना है कि उन्हें जल्द ही यह बताना चाहिए कि क्या यह विसंगति वास्तव में विदेशी कणों के कारण है या सिर्फ एक कलावा है सांख्यिकीय अनिश्चितता का। उन अतिरिक्त मापों से हमें यह पता लगाने में भी मदद मिल सकती है कि किस प्रकार के विदेशी कण मौजूद हो सकते हैं।

जर्नल संदर्भ: शारीरिक समीक्षा पत्र, DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.141801

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