लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर को रिबूट करना और प्रकृति की पांचवीं शक्ति की खोज करना | लार्ज हैड्रान कोलाइडर

लार्ज हैड्रान कोलाइडर (एलएचसी) तीन साल के अंतराल के बाद शुक्रवार को फिर से शुरू होगा, और एक वैज्ञानिक मुद्दे को हल करने की उम्मीद है कि क्या कोई रहस्यमय विसंगति है जो प्रकृति की पांचवीं मौलिक शक्ति के अस्तित्व का संकेत दे सकती है।

हैरान करने वाले नतीजे मैंने पिछले साल उल्लेख किया था उन्होंने उम्मीद जताई कि 20 मील लंबा कोलाइडर एक दशक से भी अधिक समय बाद दूसरी बड़ी खोज कर सकता है। हिग्स बॉसन.

इंपीरियल कॉलेज लंदन के कण भौतिक विज्ञानी डॉ मिच पटेल ने कहा, “हम इस दौड़ में एक क्रांति की संभावना के बारे में अधिक आशावाद के साथ जा रहे हैं, जिनकी टीम पिछले साल शोध के लिए जिम्मेदार थी।

अब तक, एलएचसी में जो कुछ भी खोजा गया है – जिसमें हिग्स भी शामिल है – तथाकथित के अनुरूप है मानक प्रपत्र. यह 1970 के दशक से कण भौतिकी का मार्गदर्शक सिद्धांत रहा है, लेकिन इसे अधूरा माना जाता है क्योंकि यह भौतिकी के कुछ गहरे रहस्यों को समझाने में विफल रहता है, जैसे कि डार्क मैटर की प्रकृति।

लेकिन, एलएचसीबी में एकत्रित डेटा प्रयोगस्विटज़रलैंड के सर्न में चार बड़े कण डिटेक्टरों में से एक, जो कणों को इस तरह से व्यवहार करते हुए दिखाता है जिसे मानक मॉडल द्वारा समझाया नहीं जा सकता है।

प्रयोग ने ब्यूटी क्वार्क नामक कणों के क्षय को देखा, जिनके इलेक्ट्रॉनों और उनके भारी चचेरे भाई, म्यूऑन में समान दर से क्षय होने की उम्मीद है। हालांकि, सौंदर्य क्वार्क 15% कम म्यूऑन प्रतीत होते हैं, यह दर्शाता है कि एक अज्ञात कारक – संभावित रूप से एक नया बल – तराजू को तोड़ रहा था। शीर्ष उम्मीदवारों में से दो में काल्पनिक बल-वाहक कण शामिल हैं जिन्हें लेप्टोक्वार्क या जेड प्राइम कहा जाता है।

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“दांव बहुत अधिक हैं,” पटेल ने कहा। “अगर हम इसकी पुष्टि करते हैं, तो यह उस तरह की क्रांति होगी जैसा हमने कभी नहीं देखा – निश्चित रूप से मेरे जीवन में। आप इसे खराब नहीं करना चाहते हैं।”

2018 में अपग्रेड के लिए LHC को बंद करने से पहले, टीम ने यह इंगित करने के लिए पर्याप्त डेटा एकत्र किया कि संयोग से होने वाले परिणाम के लिए ऑड्स लगभग एक हजार थे। लेकिन कण भौतिकी के लिए सोने का मानक 3.5 मीटर के आत्मविश्वास के स्तर पर बहुत सख्त है, जिसका अर्थ है कि खोज की घोषणा से पहले अधिक डेटा की आवश्यकता है। इस बात की भी लंबे समय से संभावना है कि कुछ अज्ञात प्रयोगात्मक दोष परिणामों की व्याख्या कर सकते हैं।

पटेल ने कहा, “जब आप कण भौतिकविदों को यह परिणाम दिखाते हैं, तो उनकी पहली वृत्ति प्रकृति की एक नई शक्ति के बजाय ‘आप लोग खराब हो जाते हैं’।” “हम भौतिक विज्ञानी निश्चितता से ऊपर रहना और दूसरी तरफ से बाहर निकलना पसंद करते हैं।”

पिछले वर्ष में, हाल के प्रयोगों सहित अन्य प्रयोगों में देखे गए मानक मॉडल से परे भौतिकी के अधिक पेचीदा संकेतों से अपेक्षा में वृद्धि हुई है। संयुक्त राज्य अमेरिका में फर्मिलैब के अस्पष्टीकृत परिणाम.

यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के प्रोफेसर जॉन बटरवर्थ ने कहा, “अब ढीले फिलामेंट्स का एक सेट प्रतीत होता है, जो लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के एटलस प्रयोग पर काम कर रहा है। “इसने मुझे यह सोचना शुरू कर दिया कि इस या अगले रन से कुछ पहुंच के भीतर हो सकता है।”

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यदि एलएचसी मानक मॉडल से परे एक नए विज्ञान का पता लगाने में विफल रहता है, तो बटरवर्थ ने कहा, यह विफलता का प्रतिनिधित्व नहीं करेगा, लेकिन इस क्षेत्र को “थोड़ा सा दुविधा में” छोड़ देगा जहां हमें आगे देखना चाहिए।

तीसरे दौर के 2026 तक चलने की उम्मीद है, एक अपग्रेड के बाद जिसमें कोलाइडर के अंदर प्रोटॉन को महीन, सघन बीम में संपीड़ित करने के लिए डिज़ाइन किए गए अतिरिक्त शक्तिशाली मैग्नेट की स्थापना शामिल थी। इससे एक्सीलरेटर के अंदर कणों के टकराने की दर बढ़ जाएगी, जिसका अर्थ है कि वैज्ञानिक दुर्लभ घटनाओं पर अधिक सटीकता के साथ नजर रख सकेंगे।

अमेरिका में ड्यूक विश्वविद्यालय में एक प्रायोगिक कण भौतिक विज्ञानी और लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के एटलस प्रयोग पर एक शोध समूह के सह-अध्यक्ष आशुतोष कोतवाल ने कहा, “नए विचारों की खोज की संभावना अभी भी बहुत बड़ी है।” यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हमने अब तक जो डेटा एकत्र किया है, वह कुल का केवल दसवां हिस्सा है। जिसकी हम योजना बना रहे हैं। हिम्मत हारना जल्दबाजी होगी।”

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