अनपेक्षित बोसॉन मापन से भौतिकी के मानक मॉडल को खतरा है

एक दशक के सटीक माप के बाद, वैज्ञानिकों ने गुरुवार को घोषणा की कि मौलिक कण – डब्ल्यू बोसॉन इसका द्रव्यमान सिद्धांत से कहीं अधिक है, जो ब्रह्मांड के काम करने की हमारी समझ की नींव को हिला देता है।

ये नींव मानक रूप पर आधारित हैं कण भौतिकी में, वैज्ञानिकों के पास ब्रह्मांड के बुनियादी निर्माण खंडों का वर्णन करने के लिए सबसे अच्छा सिद्धांत है, और कौन सी ताकतें उन्हें नियंत्रित करती हैं।

डब्ल्यू बोसॉन तथाकथित कमजोर बल को नियंत्रित करता है, जो प्रकृति के चार बुनियादी बलों में से एक है, और इस प्रकार मानक मॉडल का एक स्तंभ है।

लेकिन एक नई खोज में पोस्ट किया गया पता होना उन्होंने कहा कि डब्ल्यू बोसॉन के लिए किया गया अधिक सटीक माप सीधे मॉडल की भविष्यवाणियों का खंडन करता है।

अध्ययन का नेतृत्व करने वाले ड्यूक विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी आशुतोष कोतवाल ने एएफपी को बताया कि “लगभग 450 ट्रिलियन टकराव के डेटा सेट” से चार मिलियन उम्मीदवार बोसॉन की जांच करने के लिए परिणाम 10 वर्षों में 400 से अधिक वैज्ञानिकों ने लिया।

ये टकराव – जो अध्ययन के लिए चक्करदार गति से कणों को एक साथ तोड़कर हुए थे – अमेरिकी राज्य इलिनोइस में टेवेट्रॉन कोलाइडर द्वारा किए गए थे।

कण त्वरक 2009 तक दुनिया में सबसे शक्तिशाली था, जब इसने जिनेवा के पास लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर को बदल दिया, जो कुछ वर्षों के बाद हिग्स बोसोन के अवलोकन के लिए प्रसिद्ध है।

टेवाट्रॉन ने 2011 में काम करना बंद कर दिया था, लेकिन फर्मिलैब (सीडीएफ) में कोलाइडर डिटेक्टर के वैज्ञानिक तब से संख्याओं की गणना कर रहे हैं।

मानक मॉडल के मूलभूत कणों को दर्शाने वाला आरेख। (साइंस अलर्ट)

मॉडल में ‘दरारें’

स्टैण्डर्ड मॉडल “शायद अब तक लिखा गया सबसे सफल वैज्ञानिक सिद्धांत है,” कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के एक कण भौतिक विज्ञानी हैरी क्लिफ ने कहा, जो लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में काम करता है।

“यह काल्पनिक रूप से सटीक भविष्यवाणियां कर सकता है,” उन्होंने कहा। लेकिन अगर ये भविष्यवाणियां गलत साबित होती हैं, तो न केवल मॉडल को संशोधित किया जा सकता है।

“यह ताश के पत्तों की तरह है, आप इसके एक टुकड़े को इतना खींचते हैं, सब कुछ अलग हो जाता है,” क्लिफ ने एएफपी को बताया।

मानक मॉडल इसकी समस्याओं के बिना नहीं है।

उदाहरण के लिए, डार्क मैटर को ध्यान में नहीं रखा जाता है, जो कि डार्क एनर्जी के साथ मिलकर ब्रह्मांड का 95 प्रतिशत हिस्सा बनाने के लिए माना जाता है। इसमें यह भी कहा गया है कि ब्रह्मांड का अस्तित्व में होना जरूरी नहीं है, क्योंकि महान विस्फोट उसे खुद को खत्म कर देना चाहिए था।

इसके अलावा, मॉडल में “कुछ दरारें हाल ही में पाई गईं”, भौतिकविदों ने एक साथ में कहा पता होना स्थिति।

कोतवाल ने कहा, “इस तरह के सुराग के ढांचे में कि मानक मॉडल से कुछ टुकड़े गायब हैं, हमने एक और बहुत महत्वपूर्ण और कुछ हद तक पर्याप्त सबूत प्रदान किए हैं।”

“यह या तो एक बड़ी खोज है या डेटा विश्लेषण में एक समस्या है,” एक भौतिक विज्ञानी और फ्रांस के सीएनआरएस संस्थान में शोध के निदेशक जीन स्टार्क ने कहा, “आने वाले वर्षों में एक गर्म चर्चा” की आशंका है।

“असाधारण आरोपों के लिए असाधारण सबूत की आवश्यकता होती है,” उन्होंने एएफपी को बताया।

‘बड़ी बात’

सीडीएफ वैज्ञानिकों ने कहा कि उन्होंने डब्ल्यू बोसॉन के द्रव्यमान को 0.01 प्रतिशत की सटीकता के साथ निर्धारित किया – पिछले प्रयासों की सटीकता से दोगुना।

उन्होंने इसकी तुलना 350 किलोग्राम (800 पाउंड) और 40 ग्राम (1.5 औंस) वजन वाले गोरिल्ला से की।

उन्होंने पाया कि बोसॉन मानक मॉडल की भविष्यवाणी से सात मानक विचलनों से भिन्न था, जिसे सिग्मा भी कहा जाता है।

क्लिफ ने कहा कि यदि आप एक सिक्का उछालते हैं, “गूंगा भाग्य से पांच सिग्मा परिणाम प्राप्त करने की संभावना साढ़े तीन मिलियन में से एक है।”

“अगर यह वास्तविक है, और गणना कैसे की जाती है, इसकी व्यवस्थित पूर्वाग्रह या गलतफहमी नहीं है, तो यह एक बड़ी बात है क्योंकि इसका मतलब है कि हमारे ब्रह्मांड के लिए एक नया, मौलिक घटक है जिसे हमने पहले नहीं खोजा है,” उन्होंने कहा।

“लेकिन अगर आप कुछ ऐसा कहने जा रहे हैं जितना हमने कण भौतिकी के मानक मॉडल को तोड़ दिया है, और लोगों को यह समझाने के लिए नए कण खोजे जा रहे हैं कि आपको शायद एक से अधिक प्रयोगों से एक से अधिक माप की आवश्यकता है।”

सीडीएफ के प्रवक्ता डेविड टुपैक ने कहा, “यह अब सैद्धांतिक भौतिकी समुदाय और अन्य प्रयोगों पर निर्भर है कि वे इस पर आगे बढ़ें और इस रहस्य पर प्रकाश डालें।”

और एक दशक के माप के बाद भी कोतवाल बनना बाकी है।

“हम सुराग का पालन करते हैं और इसे पलटे बिना कोई कसर नहीं छोड़ते हैं, इसलिए हम इसका पता लगाएंगे।”

© एएफपी

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