एक नए अध्ययन से पता चलता है कि प्रोटॉन में आंतरिक आकर्षण क्वार्क होते हैं

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। प्रोटॉन आंतरिक रूप से आकर्षक हो सकते हैं।

उप-परमाणु कण क्वार्क नामक तीन हल्के कणों का मैश-अप होते हैं: दो प्रकार के जिन्हें अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क के रूप में जाना जाता है। लेकिन भौतिकविदों ने दशकों से अनुमान लगाया है कि प्रोटॉन अधिक विशाल क्वार्क की मेजबानी भी कर सकते हैं, जिन्हें "आंतरिक" आकर्षण क्वार्क कहा जाता है। एक नया विश्लेषण उस विचार का समर्थन करता है, भौतिक विज्ञानी अगस्त 18 प्रकृति में रिपोर्ट करते हैं।

चार्म क्वार्क अप या डाउन क्वार्क की तुलना में बहुत भारी होते हैं। इतना भारी कि, मन-मुटाव, "आपके पास प्रोटॉन का एक घटक हो सकता है जो प्रोटॉन से ही भारी होता है," व्रीजे यूनिवर्सिटिट एम्स्टर्डम के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जुआन रोजो कहते हैं।

रोजो और उनके सहयोगियों ने प्रोटॉन के काल्पनिक आकर्षण का अनावरण करने की उम्मीद में कई तरह के प्रयोगात्मक परिणामों और सैद्धांतिक गणनाओं को जोड़ा। इस विशेषता को मापना ब्रह्मांड में सबसे महत्वपूर्ण कणों में से एक को पूरी तरह से समझने की कुंजी है, रोजो कहते हैं।

भौतिक विज्ञानी जानते हैं कि आप एक प्रोटॉन की जितनी गहराई से जांच करते हैं, वह उतना ही जटिल प्रतीत होता है। जब बहुत अधिक ऊर्जा पर देखा जाता है, जैसे कि जिनेवा के पास लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर, या एलएचसी जैसे कण त्वरक पर टकराव में, प्रोटॉन में क्षणिक क्वार्क और उनके एंटीमैटर समकक्षों, एंटीक्वार्क (एसएन: 4/18/17) का एक प्रेरक दल होता है। इस तरह के "बाहरी" क्वार्क तब बनते हैं जब ग्लून्स, कण जो प्रोटॉन के अंदर क्वार्क को "गोंद" करने में मदद करते हैं, क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़े में विभाजित होते हैं।

प्रोटॉन की पहचान के लिए बाहरी क्वार्क मौलिक नहीं हैं। वे केवल इस बात का परिणाम हैं कि उच्च ऊर्जा पर ग्लून्स कैसे व्यवहार करते हैं। लेकिन आकर्षण क्वार्क प्रोटॉन के अंदर कम ऊर्जा पर भी मौजूद हो सकते हैं, अधिक लगातार, गहरे बैठे रूप में।

क्वांटम भौतिकी में, कण एक निश्चित स्थिति में नहीं होते हैं जब तक कि उन्हें मापा नहीं जाता है - उन्हें इसके बजाय संभावनाओं द्वारा वर्णित किया जाता है। यदि प्रोटॉन में आंतरिक आकर्षण होता है, तो प्रोटॉन के भीतर न केवल दो अप क्वार्क और डाउन क्वार्क, बल्कि एक आकर्षण क्वार्क और एंटीक्वार्क भी खोजने की एक छोटी संभावना होगी। चूंकि प्रोटॉन अलग-अलग कणों के अच्छी तरह से परिभाषित संग्रह नहीं हैं, इसलिए प्रोटॉन का द्रव्यमान उसके भागों का एक साधारण योग नहीं है (एसएन: 11/26/18)। छोटी संभावना का मतलब है कि आकर्षण क्वार्क और एंटीक्वार्क का पूरा द्रव्यमान प्रोटॉन की चोरी में नहीं जोड़ा जाता है, यह बताता है कि प्रोटॉन में खुद से भारी कण कैसे हो सकते हैं।

सैद्धांतिक गणना के साथ संयुक्त एलएचसी और अन्य कण त्वरक पर प्रयोगों से हजारों मापों का उपयोग करके, टीम ने 3 सिग्मा नामक सांख्यिकीय स्तर पर प्रोटॉन में आंतरिक आकर्षण के सबूत पाए। शोधकर्ताओं की रिपोर्ट में आंतरिक आकर्षण क्वार्क प्रोटॉन की गति का लगभग 0.6 प्रतिशत है।

लेकिन आम तौर पर एक निर्णायक परिणाम के लिए 5 सिग्मा की आवश्यकता होती है। कैलिफ़ोर्निया में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी रमोना वोग्ट कहते हैं, "डेटा और विश्लेषण अभी तक पर्याप्त नहीं हैं ... 'सबूत' से 'आंतरिक आकर्षण की खोज' तक पहुंचने के लिए, जिन्होंने प्रकृति के अध्ययन पर एक परिप्रेक्ष्य टुकड़ा लिखा था। .

क्या अधिक है, "आंतरिक आकर्षण" का अर्थ परिभाषित करना सीधा नहीं है, विभिन्न समूहों के पहले के परिणामों के साथ नई खोज की तुलना करना। न्यूपोर्ट न्यूज, वीए में जेफरसन लैब के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी वैली मेलनिचौक कहते हैं, "पिछले अध्ययनों ने आंतरिक आकर्षण पर आंशिक रूप से अलग-अलग सीमाएं पाई हैं क्योंकि उन्होंने अलग-अलग परिभाषाओं और योजनाओं का उपयोग किया है।"

विशेष रूप से, नए विश्लेषण में एलएचसीबी सहयोग के परिणाम शामिल हैं, जिसने 25 फरवरी के भौतिक समीक्षा पत्रों में प्रोटॉन में संभावित रूप से आंतरिक आकर्षण के अनुरूप माप की सूचना दी। विश्लेषण में उस डेटा को शामिल करना "वास्तव में नया क्या है," सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी सी.-पी कहते हैं। पूर्वी लांसिंग में मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के युआन। लेकिन युआन के पास डेटा की व्याख्या करने के लिए उपयोग की जाने वाली गणना के प्रकार के बारे में आरक्षण है। "यह उस पर नहीं किया गया है जिसे आज हम अत्याधुनिक विश्लेषण कहते हैं।"

एलएचसी और अन्य सुविधाओं में परिणामों को बेहतर ढंग से समझने के लिए वैज्ञानिकों को प्रोटॉन की आंतरिक आकर्षण सामग्री को पिन करने की आवश्यकता है जो प्रोटॉन को एक साथ तोड़ते हैं और जो बाहर आता है उसका निरीक्षण करते हैं। शोधकर्ताओं को उन वस्तुओं के अंदरूनी और बाहरी हिस्सों को मापने में सक्षम होना चाहिए जो वे टकरा रहे हैं।

भविष्य के त्वरक जैसे कि नियोजित इलेक्ट्रॉन-आयन कोलाइडर से डेटा मदद कर सकता है, बटाविया, बीमार में फर्मिलैब के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी टिम हॉब्स कहते हैं। अभी के लिए, प्रोटॉन रहस्यमय बना हुआ है। "समस्या अभी भी हमारे साथ है; यह बहुत चुनौतीपूर्ण बना हुआ है।"