सुपरसिमेट्री: पार्टिकल्स के बीच एक संभावित भूतिया कनेक्शन

जिस किसी ने बुनियादी विज्ञान का अध्ययन किया है, वह परमाणु के बारे में जानता है: जैसा कि हम जानते हैं कि पदार्थ का मूल निर्माण खंड है। हम सभी, हमारे ग्रह, सौर मंडल, तारे और आकाशगंगाओं के साथ, परमाणुओं से बने हैं। लेकिन, परमाणु स्वयं "सबमैटोमिक पार्टिकल्स" नामक बहुत छोटी इकाइयों से निर्मित होते हैं -इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। इन और अन्य उप-परमाणु कणों के अध्ययन को कहा जाता है "कण भौतिकी" इन कणों के बीच की प्रकृति और अंत: क्रिया का अध्ययन, जो पदार्थ और विकिरण बनाते हैं।

कण भौतिकी अनुसंधान में नवीनतम विषयों में से एक "सुपरसिमेट्री" है, जो स्ट्रिंग की तरह है सिद्धांत, कुछ निश्चित घटनाओं को समझाने में मदद करने के लिए कणों के स्थान पर एक-आयामी तारों के मॉडल का उपयोग करता है जो अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आए हैं। सिद्धांत कहता है कि ब्रह्मांड की शुरुआत में जब अल्पविकसित कण बन रहे थे, एक ही समय में तथाकथित "सुपरपार्टिकल्स" या "सुपरपार्टर" की एक समान संख्या बनाई गई थी। हालांकि यह विचार अभी सिद्ध नहीं हुआ है, भौतिक विज्ञानी उपयोग कर रहे हैं लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर जैसे उपकरण इन सुपरपार्टिकल की खोज करना। यदि वे मौजूद हैं, तो यह ब्रह्मांड में ज्ञात कणों की संख्या को कम से कम दोगुना कर देगा। सुपरसिमेट्री को समझने के लिए, कणों पर एक नज़र डालना शुरू करना सबसे अच्छा है

सबमैटोमिक कण पदार्थ की सबसे छोटी इकाइयाँ नहीं हैं। वे प्राथमिक कणों के समान टिनियर डिवीजनों से बने होते हैं, जिन्हें स्वयं भौतिकविदों द्वारा क्वांटम क्षेत्रों के बहाने माना जाता है। भौतिकी में, क्षेत्र ऐसे क्षेत्र हैं जहां प्रत्येक क्षेत्र या बिंदु एक बल से प्रभावित होता है, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण या विद्युत चुंबकत्व। "क्वांटम" किसी भी भौतिक इकाई की सबसे छोटी राशि को संदर्भित करता है जो अन्य संस्थाओं के साथ बातचीत में शामिल होता है या बलों द्वारा प्रभावित होता है। एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा मात्रा है। एक प्रकाश कण, जिसे फोटॉन कहा जाता है, प्रकाश की एक एकल मात्रा है। का क्षेत्र क्वांटम यांत्रिकी या क्वांटम भौतिकी इन इकाइयों का अध्ययन और भौतिक कानून उन्हें कैसे प्रभावित करते हैं। या, इसे बहुत छोटे क्षेत्रों और असतत इकाइयों के अध्ययन के रूप में सोचें और वे भौतिक बलों से कैसे प्रभावित होते हैं।

सभी ज्ञात कण, जिसमें उप-परमाणु कण शामिल हैं, और उनकी बातचीत का वर्णन किया गया है एक सिद्धांत जिसे स्टैंडर्ड मॉडल कहा जाता है. इसमें 61 प्राथमिक कण हैं जो संयुक्त कणों को बनाने के लिए संयोजन कर सकते हैं। यह अभी तक प्रकृति का पूर्ण विवरण नहीं है, लेकिन यह कोशिश करने के लिए कण भौतिकविदों के लिए पर्याप्त है और कुछ मूलभूत नियमों को समझें कि कैसे मामला बनता है, विशेष रूप से शुरुआती में ब्रम्हांड।

मानक मॉडल ब्रह्मांड में चार चार मूलभूत बलों का वर्णन करता है: विद्युत चुम्बकीय बल (जो विद्युत आवेशित कणों के बीच पारस्परिक क्रिया से संबंधित है), कमजोर बल (जो रेडियोएक्टिव क्षय के परिणामस्वरूप उप-परमाणु कणों के बीच बातचीत से संबंधित है), और मजबूत बल (जो कम दूरी पर एक साथ कण रखता है)। यह नहीं समझाता गुरुत्वाकर्षण बल. जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह अब तक ज्ञात 61 कणों का भी वर्णन करता है।

सबसे छोटे कणों और बलों का अध्ययन जो उन्हें प्रभावित करते हैं और उन्हें नियंत्रित करते हैं, भौतिकविदों को सुपरसिमेट्री के विचार के लिए प्रेरित करते हैं। यह बताता है कि ब्रह्मांड के सभी कण दो समूहों में विभाजित हैं: बोसॉन (जो गेज बोसॉन और एक स्केलर बोसन में उप-वर्गीकृत किए जाते हैं) और फरमिओन्स (जो क्वार्क और एंटिकार्क्स, लेप्टन और एंटी-लेप्टन और उनकी विभिन्न "पीढ़ियों" के रूप में उप-वर्गीकृत हो जाते हैं)। हैड्रॉन कई क्वार्क के कंपोजिट हैं। सुपरसिमेट्री का सिद्धांत बताता है कि इन सभी कण प्रकारों और उपप्रकारों के बीच एक संबंध है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सुपरसिमेट्री का कहना है कि प्रत्येक बोसॉन के लिए एक फ़र्मियन का अस्तित्व होता है, या, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के लिए, यह सुझाव देता है कि एक सुपरपार्टनर है जिसे "चयनकर्ता" कहा जाता है और इसके विपरीत। ये सुपरपार्टर किसी तरह से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं।

सुपरसिममेट्री एक सुरुचिपूर्ण सिद्धांत है, और अगर यह सच साबित होता है, तो यह मदद करने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करेगा भौतिकविदों ने मानक मॉडल के भीतर पदार्थ के निर्माण खंडों को पूरी तरह से समझाया और गुरुत्वाकर्षण को अंदर लाया तह। अब तक, हालांकि, सुपरपार्टर कणों का उपयोग करने वाले प्रयोगों में पता नहीं चला है लार्ज हैड्रान कोलाइडर. इसका मतलब यह नहीं है कि वे मौजूद नहीं हैं, लेकिन वे अभी तक पता नहीं चला है। यह कण भौतिकविदों को एक बहुत ही बुनियादी उप-परमाणु कण के द्रव्यमान को पिन करने में भी मदद कर सकता है: हिग्स बोसोन (जो एक अभिव्यक्ति है) जिसे हिग्स फील्ड कहा जाता है). यह वह कण है जो सभी पदार्थों को अपना द्रव्यमान देता है, इसलिए इसे अच्छी तरह से समझना महत्वपूर्ण है।

सुपरसिमेट्री की अवधारणा, अत्यंत जटिल होते हुए भी, इसके दिल में, ब्रह्मांड को बनाने वाले मूलभूत कणों में गहराई तक पहुंचने का एक तरीका है। जबकि कण भौतिकविदों को लगता है कि उन्होंने उप-परमाणु दुनिया में पदार्थ की बहुत बुनियादी इकाइयों को पाया है, लेकिन वे अभी भी पूरी तरह से समझने से दूर हैं। इसलिए, उप-परमाणु कणों की प्रकृति और उनके संभावित सुपरपार्टर्स में अनुसंधान जारी रहेगा।

Supersymmetry भौतिकविदों को शून्य पर भी मदद कर सकता है काले पदार्थ की प्रकृति. यह पदार्थ का एक (अभी तक) अनदेखी रूप है जिसे नियमित रूप से इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से अप्रत्यक्ष रूप से पता लगाया जा सकता है। यह अच्छी तरह से काम कर सकता है कि सुपरसेमेट्री अनुसंधान में खोजे जा रहे समान कण अंधेरे पदार्थ की प्रकृति का सुराग लगा सकते हैं।