लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर ने एक नए कण की खोज की

यूरोप की CERN भौतिकी प्रयोगशाला ने 17 मार्च को घोषणा की कि लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर ने एक नए कण की खोज की है, जो दुनिया के सबसे शक्तिशाली पार्टिकल स्मैशर द्वारा अब तक पहचाना गया 80वां कण है।

नए कण को ​​“Xi-cc-plus” नाम दिया गया है। वैज्ञानिकों ने आशा व्यक्त की है कि कण – जो एक प्रोटॉन के समान है लेकिन 4x भारी है – क्वांटम यांत्रिकी के अजीब व्यवहार के बारे में और अधिक खुलासा करेगा।

हमारे आस-पास के सभी पदार्थ, जिनमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन भी शामिल हैं, जो परमाणुओं के नाभिक बनाते हैं, बैरियन से बने होते हैं।

ये सामान्य कण तीन क्वार्क से बने होते हैं, जो पदार्थ के मूलभूत निर्माण खंड हैं।

क्वार्क छह “स्वादों” में आते हैं: ऊपर, नीचे, आकर्षण, अजीब, ऊपर और नीचे। प्रत्येक में अलग-अलग द्रव्यमान, विद्युत आवेश और क्वांटम गुण होते हैं।

सिद्धांत रूप में, कई अलग-अलग प्रकार के बैरियन हो सकते हैं जो इन स्वादों को मिलाते हैं। हालाँकि, अधिकांश का निरीक्षण करना अत्यंत कठिन है।

उनका पीछा करने के लिए, लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर एक भूमिगत रिंग के चारों ओर अभूतपूर्व गति से घूमते हुए कणों को भेजता है जब तक कि वे एक-दूसरे से टकरा न जाएं।

इससे वैज्ञानिकों को यह मापने का एक संक्षिप्त मौका मिलता है कि अधिक स्थिर तत्व कैसे क्षय करते हैं, फिर मूल कण के गुणों का अनुमान लगाते हैं।

नए खोजे गए Xi-cc-plus में दो “चार्म” क्वार्क और एक “डाउन” क्वार्क शामिल हैं।

सामान्य प्रोटॉन में दो “अप” क्वार्क और एक “डाउन” क्वार्क होता है। क्योंकि नए कण में “ऊपर” के बजाय दो भारी “आकर्षण” क्वार्क हैं, यह बहुत भारी है।

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर ब्यूटी (एलएचसीबी) प्रयोग के प्रवक्ता विन्सेन्ज़ो वाग्नोनी ने कहा, “यह केवल दूसरी बार है जब दो भारी क्वार्क वाला बैरियन देखा गया है”।

उन्होंने एक बयान में कहा, “यह एलएचसीबी डिटेक्टर के उन्नयन के बाद पहचाना गया पहला नया कण है, जो 2023 में पूरा हुआ था।”

“परिणाम सिद्धांतकारों को क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स के मॉडल का परीक्षण करने में मदद करेगा, मजबूत बल का सिद्धांत जो क्वार्क को न केवल पारंपरिक बेरियन और मेसॉन में बांधता है, बल्कि टेट्राक्वार्क और पेंटाक्वार्क जैसे अधिक विदेशी हैड्रॉन को भी बांधता है।”

2017 में, एलएचसीबी प्रयोग ने घोषणा की कि उसने एक समान कण की खोज की है, जो दो “चार्म्ड” क्वार्क और एक “अप” क्वार्क से बना है। नए कण में केवल “अप” क्वार्क के स्थान पर “डाउन” क्वार्क होने का अंतर है – एक छोटा सा परिवर्तन जिसके फिर भी गंभीर परिणाम होते हैं।

सीईआरएन ने कहा कि जटिल क्वांटम प्रभावों के कारण, नए कण का जीवनकाल उसके समकक्ष की तुलना में छह गुना कम है, जिससे इसे पहचानना कहीं अधिक मुश्किल हो जाता है।

सहयोग ने एलएचसी के तीसरे दौर के दौरान दर्ज किए गए प्रोटॉन-प्रोटॉन टकरावों के डेटा का विश्लेषण करके नए बैरियन का अवलोकन किया, जिससे 7 सिग्मा का सांख्यिकीय महत्व प्राप्त हुआ, जो एक खोज का दावा करने के लिए आवश्यक 5 सिग्मा सीमा से काफी ऊपर है।

सीईआरएन के महानिदेशक मार्क थॉमसन ने इसे “एक शानदार उदाहरण बताया कि कैसे एलएचसीबी की अद्वितीय क्षमताएं एलएचसी की सफलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।”

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर एक 27 किलोमीटर लंबी प्रोटॉन-स्मैशिंग रिंग है जो फ्रांस और स्विट्जरलैंड से लगभग 100 मीटर नीचे चलती है। सबसे प्रसिद्ध रूप से, इसने 2012 में हिग्स बोसोन – जिसे आम बोलचाल की भाषा में “गॉड पार्टिकल” के रूप में जाना जाता है – के अस्तित्व को साबित किया।

नवीनतम खोज तब हुई है जब सर्न ने ब्रह्मांड के रहस्यों की जांच जारी रखने के लिए एक और भी बड़ा कण तोड़ने वाला उपकरण, फ्यूचर सर्कुलर कोलाइडर बनाने की योजना बनाई है।

एएफपी से इनपुट के साथ