भौतिकविद क्वार्क के तरंगों का अवलोकन कर रहे हैं जो बिग बैंग के प्राथमिक सूप में हैं

• CERN में भौतिकविदों ने क्वार्क-ग्लuon प्लाज्मा में क्वार्क की तरंगें खोजी हैं
• यह खोज QGP के तरल गुणों की पुष्टि करती है
• शोध प्रारंभिक ब्रह्मांड को समझने में मदद कर सकते हैं।

क्वार्क-ग्लuon प्लाज्मा की खोज

ब्रह्मांड के अस्तित्व के पहले क्षणों में तापमान ट्रिलियन डिग्री तक पहुंच गया, जिससे क्वार्क और ग्लuon का एक तीव्र मिश्रण बना। ये मूलभूत कण लगभग प्रकाश की गति से चलते थे, जिसे क्वार्क-ग्लuon प्लाज्मा (QGP) के रूप में जाना जाता है। यह प्राथमिक सामग्री केवल कुछ मिलियनवें हिस्से के लिए मौजूद थी, इससे पहले कि यह तेजी से ठंडी हो गई, जिससे क्वार्क और ग्लuon प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और अन्य कणों में मिल गए, जिन्हें हम आज देखते हैं।

CERN में प्रयोग

CERN में, बड़े हैड्रॉन कोलाइडर पर, भौतिकविद क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा को पुनः उत्पन्न कर रहे हैं, ताकि इसके गुणों का अध्ययन किया जा सके। भारी आयनों को लगभग प्रकाश की गति से टकराकर, शोधकर्ता अस्थायी रूप से क्वार्क और ग्लूऑन को अलग कर सकते हैं, जिससे छोटे मात्रा में पदार्थ का उत्पादन होता है, जो बिग बैंग के बाद पहले माइक्रोसेकंड में मौजूद था। MIT के भौतिकविदों द्वारा नेतृत्व की गई CERN टीम ने स्पष्ट प्रमाण खोजे हैं कि क्वार्क इस प्लाज्मा के माध्यम से चलते समय तरंगें उत्पन्न करते हैं।

क्वार्क की तरंगें और उनका महत्व

अवलोकन पहले सीधे प्रमाण प्रदान करते हैं कि क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा तेजी से चलने वाले कणों पर एक एकल इकाई के रूप में प्रतिक्रिया करता है, तरंगें और भंवर उत्पन्न करता है। "यह हमारे क्षेत्र में लंबे समय से चर्चा का विषय रहा है, कि क्या प्लाज्मा क्वार्क पर प्रतिक्रिया करनी चाहिए," MIT के भौतिकी के प्रोफेसर येन-जी ली कहते हैं। "अब हम देख रहे हैं कि प्लाज्मा अविश्वसनीय रूप से घनी है, और यह क्वार्क को धीमा करने में सक्षम है, तरंगें और भंवर उत्पन्न करते हुए, जैसे कि एक तरल।"

अनुसंधान के तरीके

ली और उनके सहयोगियों ने क्वार्क तरंगों का पता लगाने के लिए एक नई विधि विकसित की है। वे कण टकराव के अतिरिक्त डेटा पर इस तकनीक का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, ताकि अधिक उदाहरणों की खोज की जा सके और उनका अधिक विस्तार से अध्ययन किया जा सके। तरंगों के आकार, उनकी गति और कितनी देर तक बनी रहती हैं, को मापकर, वैज्ञानिक क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा के महत्वपूर्ण गुणों को निर्धारित कर सकते हैं।

क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा एक आदर्श तरल के रूप में

क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा को ब्रह्मांड में पहली तरल और अब तक की सबसे गर्म तरल माना जाता है, जो कई ट्रिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुँचती है। वैज्ञानिक QGP का वर्णन लगभग "आदर्श" तरल के रूप में भी करते हैं, जिसमें अलग-अलग क्वार्क और ग्लूऑन एक साथ चलते हैं जैसे कि एक अत्यधिक चिकनी तरल जिसमें लगभग शून्य घर्षण होता है।

मॉडल और सिद्धांत

क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा की समझ कई प्रयोगों और सैद्धांतिक अनुसंधानों पर आधारित है। एक प्रभावशाली मॉडल कृष्णा राजगोपाल और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित हाइब्रिड मॉडल है, जो भविष्यवाणी करता है कि क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा को तरल की तरह प्रतिक्रिया करनी चाहिए, जब ऊर्जावान कण इसके माध्यम से गुजरते हैं।

साक्ष्यों की खोज

भौतिकविदों ने कई वर्षों तक बड़े हेड्रॉन कोलाइडर और अन्य कण त्वरकों पर इन तरंगों के साक्ष्य की खोज की। इन प्रयोगों में, भारी आयन, जैसे कि सीसा, लगभग प्रकाश की गति तक त्वरित होते हैं और टकराते हैं, जिससे प्राथमिक पदार्थ की छोटी बूंदें बनती हैं, जो आमतौर पर एक क्वाड्रिलियनवें हिस्से से कम समय तक मौजूद रहती हैं।

नई पहचान तकनीक

पहले क्वार्क तरंगों की खोज अक्सर क्वार्क और एंटी-क्वार्क के युग्मों पर केंद्रित होती थी। हालांकि, ली और उनके सहयोगियों ने समझा कि एक क्वार्क से तरंग की पहचान करना आसान है, यदि दूसरा क्वार्क नहीं है जो ओवरलैपिंग विक्षोभ उत्पन्न कर रहा है। उन्होंने एक नई तकनीक विकसित की, जो QGP में एक क्वार्क के प्रभावों को दूसरे कण युग्म के माध्यम से देखने की अनुमति देती है।

Z-बोज़ोन की भूमिका

सीसामान के टकराव के बाद क्वार्क और एंटी-क्वार्क के जोड़ों की खोज करने के बजाय, शोधकर्ताओं ने उन घटनाओं की खोज की, जिनमें एक क्वार्क प्लाज्मा के माध्यम से Z-बोज़ोन के विपरीत दिशा में चल रहा था। Z-बोज़ोन एक तटस्थ मौलिक कण है, जो आसपास के प्लाज्मा के साथ कमजोर रूप से बातचीत करता है, जिससे यह एक साफ नियंत्रण बिंदु के रूप में उपयोगी होता है।

अनुसंधान का भविष्य

नई भौतिकी विधि के माध्यम से, शोधकर्ता क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा और इसके गुणों के बारे में अधिक डेटा प्राप्त करने की उम्मीद कर रहे हैं। "क्वार्क की तरंगों के उछाल और बातचीत के अध्ययन से हमें क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा के गुणों के बारे में नए विचार मिलेंगे," ली कहते हैं। यह खोज हमारी प्रारंभिक ब्रह्मांड और इसके विकास की समझ को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ा सकती है।

स्रोत: ScienceDaily