"हर कोई एक ऐसे संकेत की तलाश करना चाहता है जो मानक भौतिकी मॉडल से परे हो": लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के वैज्ञानिक

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। मानव जाति द्वारा निर्मित अब तक की सबसे बड़ी और सबसे जटिल मशीन द लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) ने लगभग तीन साल के रखरखाव और उन्नयन के बाद इस साल अप्रैल में फिर से परिचालन शुरू किया। कण त्वरक ने एक अभूतपूर्व ऊर्जा स्तर पर कणों को एक साथ तोड़ना शुरू कर दिया, सीईआरएन (परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन) ने घोषणा की कि एलएचसी ने पहले कभी नहीं देखे गए तीन कणों को खोजने में मदद की है: एक नए प्रकार का "पेंटाक्वार्क" और एक जोड़ी "टेट्राक्वार्क," जो पहले कभी नहीं देखे गए।

एलएचसीबी (एलएचसी सौंदर्य) प्रयोग के एक वरिष्ठ सदस्य निकोला नेरी ने नई खोज, कण त्वरक के भविष्य के बारे में indianexpress.com से बात की और वैज्ञानिक क्यों उम्मीद कर रहे हैं कि एलएचसी की अगली खोज मानक मॉडल को तोड़ देगी, एक मॉडल कण भौतिकी का जो अब तक एलएचसी द्वारा की गई सभी खोजों को समायोजित करता प्रतीत होता है। यहाँ साक्षात्कार का एक संपादित संस्करण है।

प्रश्न: यह नया पेंटाक्वार्क और टेट्राक्वार्क का युग्म क्या है?

हमने कुछ विदेशी कणों की खोज की, जिसका अर्थ है कि वे स्वाभाविक रूप से मौजूद नहीं हैं और सामान्य पदार्थ नहीं हैं। क्वार्क मौलिक कण हैं और वे तीन क्वार्क के साथ बैरियन जैसे हैड्रॉन और क्वार्क और एंटी-क्वार्क के साथ मेसॉन बनाने के लिए एक साथ मिलते हैं। ये ऐसे कण हैं जिनका हम अध्ययन करते हैं और इनके गुणों को हम भली-भांति जानते हैं।

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) प्रयोग: नए खोजे गए पेंटाक्वार्क को यहां मानक हैड्रॉन की एक जोड़ी के रूप में चित्रित किया गया है जो अणु जैसी संरचना में ढीले बंधे हैं। यह एक डाउन क्वार्क, एक अजीब क्वार्क, एक चार्म क्वार्क और एक आकर्षण एंटी-क्वार्क से बना है। (छवि क्रेडिट: सर्न)

लेकिन एक्सोटिक्स अलग हैं और उन्हें अलग तरह से बनाया जाता है। नए खोजे गए पेंटाक्वार्क के मामले में, यह अभी भी एक बेरियन है, लेकिन तीन क्वार्क के साथ, इसमें एक अतिरिक्त जोड़ी है जिसमें एक क्वार्क और एक एंटी-क्वार्क शामिल है। दो टेट्राक्वार्क मेसॉन के परिवार के भीतर हैं, लेकिन क्वार्क और एंटी-क्वार्क के जोड़े होने के बजाय, इसमें दो जोड़ी क्वार्क हैं। साठ के दशक में पेश किए गए नॉमिनल क्वार्क मॉडल में इन राज्यों की भविष्यवाणी की गई थी लेकिन ये राज्य अब तक नहीं पाए गए।

इनका जीवनकाल बहुत छोटा होता है। वे उत्पादित होते हैं और वे लगभग तुरंत ही सड़ जाते हैं। हम जिस तकनीक का उपयोग करते हैं वह क्षय प्रक्रिया का पुनर्निर्माण है। विदेशी कण अधिक स्थिर आवेशित कणों में क्षय हो जाते हैं जो हमारे डिटेक्टरों के ट्रैकिंग वॉल्यूम के भीतर चले जाते हैं। जब वे ऐसा करते हैं, तो वे हमारे पास मौजूद चुंबकीय क्षेत्र के अंदर झुक जाते हैं और डिटेक्टरों में ऊर्जा छोड़ते हैं। हम उनकी स्थिति और प्रक्षेपवक्र की गणना करने के लिए इस ऊर्जा संकेत का पता लगा सकते हैं, जिससे हमें क्षय प्रक्रिया को फिर से संगठित करने और यह समझने में मदद मिलती है कि वे किस विदेशी कण से आए हैं।

बेशक, यह एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है। हम यह सुनिश्चित करने के लिए पैटर्न पहचान तकनीकों का उपयोग करते हैं कि हम सही हिट को सही ट्रैक पर असाइन करते हैं। इसके लिए बहुत उन्नत डिटेक्टरों, बहुत उन्नत डेटा प्रोसेसिंग और बहुत उन्नत पुनर्निर्माण सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है जिसे हमने विकसित किया है।

यह एक कण भौतिकी सिद्धांत के दृष्टिकोण से बहुत पेचीदा है। हम वर्तमान में यह नहीं जानते हैं कि इन राज्यों में क्वार्कों को एक साथ बांधने वाला तंत्र क्या है। इसलिए इसमें काफी दिलचस्पी है। हम जानते हैं कि ये कण मौजूद हैं, हम उनका पता लगा सकते हैं, और हम उनके गुणों को माप सकते हैं, लेकिन हम वास्तव में नहीं जानते कि ये कण एक साथ कैसे बंधे हैं।

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) प्रयोग: दो नए टेट्राक्वार्क को यहां कसकर बंधे क्वार्क की एकल इकाइयों के रूप में चित्रित किया गया है। बाईं ओर चित्रित कण एक आकर्षण क्वार्क, एक अजीब एंटीक्वार्क, एक अप क्वार्क और एक डाउन एंटीक्वार्क से बना है। दाईं ओर का कण एक आकर्षण क्वार्क, एक अजीब एंटीक्वार्क, एक अप एंटीक्वार्क और एक डाउन क्वार्क से बना है। (छवि क्रेडिट: सर्न)

यह हमारे लिए काफी अनोखा समय है क्योंकि हमने अपने डिटेक्टर को अपडेट और अपग्रेड किया है। बेहतर क्षमताएं इस मामले को फिर से बनाने के लिए डिटेक्टर द्वारा उत्पन्न डेटा का उपयोग करना आसान बना देंगी। हमारे पास एक नई ट्रिगर रणनीति भी है, जिसका अर्थ है कि हम इस मामले को अधिक सटीकता के साथ फिर से बनाने में अधिक कुशल होंगे। हम और अधिक माप करेंगे और अधिक खोज हो सकती है