स्टैनफोर्ड लीनियर एक्सेलेरेटर सेंटर में बाबर डिटेक्टर के साथ काम करने वाले कण भौतिकविदों ने 'क्वार्कोनियम' कणों के बॉटोनियम परिवार में एक नए कण की खोज की है। तकनीकी रूप से यह एक 'नया कण' नहीं है, यह एक हैकण की पहले से अनदेखी अवस्था, लेकिन जब हम उप-परमाणु कणों के बारे में बात कर रहे हैं, तो उनकी ऊर्जा अवस्था एक बड़ी बात बन जाती है (और उनके नाम बहुत अच्छे हो जाते हैं)। हम विलुप्त होने वाले छोटे के दायरे में हैं और सबसे कम ऊर्जा वाले बॉटोनियम कण की खोज बहुत महत्वपूर्ण नहीं लग सकती है। लेकिन क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स की दुनिया में, यह इस मायावी मेसन के लिए प्रायोगिक साक्ष्य खोजने की लंबी खोज को पूरा करता है और यह समझाने में मदद कर सकता है कि ब्रह्मांड में एंटी-मैटर से ज्यादा मैटर क्यों है ...
क्वार्कोनिया मेसन के प्रकार हैं जिनमें दो क्वार्क होते हैं: एक क्वार्क और इसका एंटी-क्वार्क (इसलिए वे 'रंगहीन' होते हैं)। वे दो परिवारों में से एक से संबंधित हैं: 'बॉटोमोनियम' या 'चारमोनियम'। जैसा कि नाम से पता चलता है, बॉटोनियम में एक बॉटम क्वार्क और एंटी-बॉटम क्वार्क होता है; चारमोनियम में चार्म क्वार्क और एंटी चार्म क्वार्क होता है। तीन क्वार्क के समूह (मजबूत बल के माध्यम से बातचीत) कर रहे हैंबेरिऑनों(यानी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) जबकि दो क्वार्क के समूह हैंमेसॉनों. मेसॉन को क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ी से बनाया गया माना जाता है और इसलिए ब्रह्मांड में एंटी-मैटर से ज्यादा मैटर क्यों है, इसका अध्ययन करते समय बहुत महत्व है।
यह वह जगह है जहाँ स्टैनफोर्ड लीनियर एक्सेलेरेटर सेंटर (एसएलएसी), सीए में बाबर डिटेक्टर, बाबर अंतरराष्ट्रीय सहयोग बॉटोनियम मेसन (नीचे-एंटीबॉटम क्वार्क जोड़े) के उत्पादन के दौरान कणों और एंटी-पार्टिकल्स के व्यवहार की जांच करता है ताकि यह समझाया जा सके कि रोजमर्रा की जिंदगी में एंटी-कणों की अनुपस्थिति क्यों है।
पदार्थ के प्रत्येक कण के लिए विपरीत क्वांटम विशेषताओं के साथ एक समान कण मौजूद होता है, जिसे एंटी-पार्टिकल कहा जाता है। कण और कण-विरोधी जोड़े ऊर्जा के बड़े संचय द्वारा बनाए जा सकते हैं और, इसके विपरीत, जब एक कण एक विरोधी-कण से मिलता है तो वे ऊर्जा के तीव्र विस्फोटों से नष्ट हो जाते हैं। महाविस्फोट के समय, ऊर्जा के बड़े संचय से समान मात्रा में कण और प्रतिकण उत्पन्न हुए होंगे। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी में हमारा सामना एंटी-पार्टिकल्स से नहीं होता है। इसलिए सवाल यह है कि 'एंटी-कणों को क्या हुआ है?'- से बाबर / एसएलएसी सहयोग पृष्ठ .
सभी पदार्थों की एक 'जमीनी स्थिति' होती है, या सबसे कम ऊर्जा जिसे सिस्टम प्राप्त करने की कोशिश कर रहा है। उदाहरण के लिए कण इस जमीनी स्थिति तक पहुंचने की कोशिश करते हैं, वे अक्सर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊर्जा खो देते हैं। एक बार पहुंचने के बाद, जमीनी अवस्था उस आधार रेखा को निर्धारित करती है जिस पर उन कणों की उच्च ऊर्जा अवस्थाओं के लिए माप किए जा सकते हैं। और यही बाबर टीम ने किया है, वे बॉटोनियम कण (जो आसान से बहुत दूर है) के लिए न्यूनतम संभव ऊर्जा अवस्था को अलग करने में सक्षम हैं। तो उन्होंने बॉटोनियम की जमीनी अवस्था का नाम क्या रखा है? एकदम आसानी से:·बी, उच्चारण 'एटा-उप-बी'.
बॉटोनियम कण एक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन के बीच टकराव के दौरान उत्पन्न हुआ था। इस टक्कर से उत्पन्न ऊर्जा ने एक बॉटम क्वार्क और एक एंटी-बॉटम क्वार्क को एक साथ बांधा। इस बिंदु पर, बॉटोनियम कण बहुत अधिक ऊर्जा का था, लेकिन यह बहुत जल्दी क्षय हो गया, जिससे ηb को पीछे छोड़ते हुए एक गामा किरण निकली। हालांकि, ηb अत्यधिक अस्थिर होते हैं और जल्दी से अन्य कणों में क्षय हो जाते हैं, साथ ही वे बहुत दुर्लभ होते हैं और उनका पता लगाना मुश्किल होता है। यह विशेष क्षय घटना प्रत्येक दो या तीन हजार उच्च ऊर्जा बॉटोनियम क्षय में केवल एक बार होती है, इसलिए कई टकरावों को मापा जाना था और ηb जमीन की स्थिति के सटीक माप से पहले बाबर डिटेक्टर द्वारा बड़ी मात्रा में डेटा एकत्र किया जाना था। हासिल किया जा सकता था।
'पीईपी-द्वितीय त्वरक की जबरदस्त चमक और बाबर डिटेक्टर की महान सटीकता से यह बहुत महत्वपूर्ण अवलोकन संभव हो गया था, जिसे बाबर प्रयोग के 8-प्लस वर्षों के संचालन में इतनी अच्छी तरह से कैलिब्रेट किया गया था। ये परिणाम 30 से अधिक वर्षों से अत्यधिक मांग में थे और मजबूत बातचीत की हमारी समझ पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा।”- हसन जवाहेरी, बाबर के प्रवक्ता, मैरीलैंड विश्वविद्यालय।
यदि आप और अधिक जानना चाहते हैं, तो आप बाबर टीम के प्रकाशन को देख सकते हैं (मेरे द्वारा देखे गए सह-लेखकों की सबसे लंबी सूची के साथ!) या एसएलएसी प्रेस विज्ञप्ति .
स्रोत: एसएलएसी
