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Thursday, April 22, 2021

साइंस मेड सिंपल: मून्स क्या हैं?

मुरम जी -2 प्रयोग फ़र्मिलाब पर

फेरमलैब में मून जी -2 स्टोरेज रिंग, जहां वैज्ञानिक म्यूऑन के गुणों को बेहतर ढंग से समझने और कण भौतिकी के स्टैंडर्ड मॉडल की जांच करने के लिए प्रयोग करते हैं। साभार: रेइदर हैन, फर्मीलैब

म्यून कण भौतिकी के मानक मॉडल में वर्णित मूलभूत उप-परमाणु कणों में से एक ब्रह्मांड का सबसे बुनियादी भवन खंड है। चंद्रमा इलेक्ट्रॉन के समान होते हैं, लेकिन 207 से अधिक वजन के होते हैं। यह एक वयस्क व्यक्ति और एक छोटे हाथी के बीच अंतर के बारे में है। म्यूऑन लिप्टन समूह का हिस्सा है। लेप्टान एक प्रकार के मूलभूत कण हैं। इसका मतलब है कि वे पदार्थ के छोटे टुकड़ों से भी नहीं बने हैं। अन्य लेप्टान की तरह, म्यूऑन ब्रह्मांड में चार मूलभूत बलों में से केवल तीन से प्रभावित है।

पृथ्वी के वायुमंडल में कणों से पृथ्वी पर आने वाले म्यूऑन, ब्रह्मांडीय किरणों-उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन और परमाणु नाभिक से टकराते हैं, जो प्रकाश की गति के ठीक नीचे अंतरिक्ष से होकर गुजरते हैं। इससे पहले कि वे इलेक्ट्रॉन और दो प्रकार के न्यूट्रिनो में क्षय होने से पहले केवल 2.2 माइक्रोसेकंड के लिए चंद्रमा मौजूद हों। हालांकि, क्योंकि वे लगभग प्रकाश की गति से चलते हैं, म्यूऑन क्षय होने से पहले दूर तक यात्रा करते हैं। वायुमंडल में निर्मित मुन्स पृथ्वी की सतह के प्रत्येक इंच को लगातार मारते हैं और लगभग किसी भी पदार्थ से गुजरते हैं। वे तब तक नहीं रुकते जब तक वे पृथ्वी की सतह से बहुत नीचे तक नहीं पहुँच जाते-एक मील से भी अधिक।

कुछ तथ्य

  • लगभग एक म्यूऑन पृथ्वी के हर वर्ग सेंटीमीटर को समुद्र के स्तर पर हर मिनट हिट करता है। उच्च पृष्ठभूमि पर प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण की यह दर बढ़ जाती है।
  • कुछ न्यूट्रिनो और डार्क मैटर प्रयोगों सहित अल्ट्रासोनिक डिटेक्टरों को वायुमंडलीय म्यूनों के प्रभाव को कम करने के लिए गहरे भूमिगत रखा गया है।
  • मून्स खतरनाक परमाणु ऊर्जा का पता लगाने और क्षतिग्रस्त परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को देखने में मदद कर सकते हैं।
  • मिस्र में पिरामिड जैसे बड़े, घने वस्तुओं के अंदर सहकर्मी के लिए वैज्ञानिक पुरातत्व उद्देश्यों के लिए म्यून्स का उपयोग करते हैं।

डो ऑफ़ साइंस ऑफ़ साइंस: पार्टिकल फ़िज़िक्स के स्टैंडर्ड मॉडल में योगदान

डीओई का मौलिक कणों में अनुसंधान का समर्थन करने का एक लंबा इतिहास है। छह प्रकार के क्वार्क में से एक, एक प्रकार की लेप्टान और तीनों न्यूट्रिनों की खोज की गई जो अब डीओई की राष्ट्रीय प्रयोगशालाएँ हैं। डीओई ऑफिस ऑफ साइंस द्वारा समर्थित शोधकर्ताओं, अक्सर दुनिया भर के वैज्ञानिकों के सहयोग से, नोबल पुरस्कार विजेता खोजों और मापों में योगदान दिया है जो मानक मॉडल को परिष्कृत करते हैं।

डीओई के अधिकांश शोध मूऑन जी -2 प्रयोग के विभिन्न संस्करणों के माध्यम से किए गए हैं, जो वर्तमान में डीओई के फर्मी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला में है। यह शोध 1950 के दशक में शुरू हुआ था सर्न यूरोप में, 1997-2001 से डीओई की ब्रुकवेन राष्ट्रीय प्रयोगशाला में जारी रहा, और फिर 2013 में फ़र्मिलाब में स्थानांतरित हो गया। यह और अन्य प्रयोग मानक मॉडल के सटीक परीक्षण करते हैं और कण गुणों और उनके इंटरैक्शन के माप में और सुधार करते हैं। सिद्धांतवादी मानक मॉडल का पता लगाने के लिए नए रास्ते विकसित करने के लिए प्रायोगिक वैज्ञानिकों के साथ काम करते हैं। यह शोध इस बात की भी जानकारी दे सकता है कि अज्ञात कण और शक्तियां डार्क मैटर और डार्क एनर्जी को स्पष्ट करने के साथ-साथ एंटीमैटर का क्या हुआ महा विस्फोट

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