प्राथमिक कण भौतिकी के मूल तत्व

मौलिक, अविभाज्य कणों की अवधारणा वापस चली जाती है प्रचीन यूनानी (एक अवधारणा जिसे "परमाणुवाद" के रूप में जाना जाता है)। 20 वीं शताब्दी में, भौतिकविदों ने पदार्थ के सबसे छोटे स्तरों पर गोइंग की खोज शुरू की, और उनकी सबसे चौंकाने वाली आधुनिक खोजों में ब्रह्मांड में विभिन्न कणों की मात्रा थी। क्वांटम भौतिकी 18 प्रकार के प्राथमिक कणों की भविष्यवाणी करता है, और 16 को पहले ही प्रायोगिक रूप से पता लगाया जा चुका है। प्राथमिक कण भौतिकी का लक्ष्य शेष कणों को खोजना है।

कण भौतिकी का मानक मॉडल, जो प्राथमिक कणों को कई समूहों में वर्गीकृत करता है, आधुनिक भौतिकी के मूल में है। इस मॉडल में, तीन भौतिकी के चार मूलभूत बल गेज बोसॉन के साथ, उन बलों का मध्यस्थता करने वाले कणों का वर्णन किया गया है। यद्यपि गुरुत्वाकर्षण को तकनीकी रूप से मानक मॉडल में शामिल नहीं किया गया है, सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी मॉडल को शामिल करने और भविष्यवाणी करने के लिए मॉडल का विस्तार करने के लिए काम कर रहे हैं गुरुत्वाकर्षण का क्वांटम सिद्धांत.

अगर वहाँ एक बात है कि कण भौतिकविदों का आनंद लेने के लिए लगता है, यह कणों को समूहों में विभाजित कर रहा है। प्राथमिक कण पदार्थ और ऊर्जा के सबसे छोटे घटक हैं। जहां तक ​​वैज्ञानिक बता सकते हैं, वे किसी भी छोटे कणों के संयोजन से नहीं बनते हैं।

भौतिकी में सभी प्राथमिक कणों को या तो वर्गीकृत किया गया है फरमिओन्स या बोसॉन. क्वांटम भौतिकी दर्शाती है कि कणों में आंतरिक गैर-शून्य "स्पिन" या हो सकता है कोणीय गतिउनके साथ जुड़ा हुआ है।

एक उपदेश (नाम दिया गया एनरिको फर्मी) एक आधा-पूर्णांक स्पिन वाला एक कण है, जबकि एक बोसॉन (सत्येंद्र नाथ बोस के नाम पर) एक कण है जिसमें पूरी संख्या या पूर्णांक स्पिन है। इन स्पिनों का परिणाम विशेष स्थितियों में विभिन्न गणितीय अनुप्रयोगों में होता है। पूर्णांक और अर्ध-पूर्णांक जोड़ने का सरल गणित निम्नलिखित दर्शाता है:

• एक विषम संख्या के फलस्वरूप संयोजन का परिणाम होता है क्योंकि कुल स्पिन अभी भी आधा-पूर्णांक मान होगा।
• समान संख्या में फ़र्मों के संयोजन से बोसॉन का परिणाम होता है क्योंकि कुल स्पिन परिणाम पूर्णांक मान में होता है।

फ़र्मियन में एक कण स्पिन होता है जो आधे-पूर्णांक मान (-1/2, 1/2, 3/2, आदि) के बराबर होता है। ये कण इस बात को बनाते हैं कि हम अपने ब्रह्मांड में क्या देखते हैं। पदार्थ के दो मूल घटक हैं क्वार्क और लेप्टान। ये दोनों उप-परमाणु कण हैं, इसलिए सभी बोसॉन इन कणों के समान संयोजन से बनाए गए हैं।

क्वार्क्स फ़र्मियन का वर्ग है जो हैड्रोन बनाते हैं, जैसे कि प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन. क्वार्क्स मूलभूत कण हैं जो भौतिकी के सभी चार मूलभूत बलों के माध्यम से बातचीत करते हैं: गुरुत्वाकर्षण, विद्युत, कमजोर बातचीत, और मजबूत बातचीत। क्वार्क्स हमेशा सबट्रोनोमिक कणों को बनाने के लिए संयोजन में मौजूद होते हैं जिन्हें हैड्रोन कहा जाता है। क्वार्क के छह विशिष्ट प्रकार हैं:

• नीचे का क्वार्क
• अजीब क्वार्क
• डाउन क्वार्क
• शीर्ष क्वार्क
• आकर्षण क्वार्क
• क्वार्क तक

लेप्टन एक प्रकार के मौलिक कण हैं जो मजबूत बातचीत का अनुभव नहीं करते हैं। छह लेप्टान किस्में हैं:

• इलेक्ट्रॉन
• इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो
• muon
• मुऑन न्यूट्रिनो
• ताउ
• ताऊ न्यूट्रिनो

लिप्टन (इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन, और ताऊ) के तीन "स्वादों" में से प्रत्येक एक "कमजोर युगल" से बना है, उपरोक्त कण के साथ-साथ लगभग एक द्रव्यमान रहित तटस्थ कण है जिसे ए न्युट्रीनो. इस प्रकार, इलेक्ट्रॉन लिप्टन इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन-न्यूट्रिनो का कमजोर दोहराव है।

बोसन्स में एक पूर्णांक (बराबर संख्याएं जैसे 1, 2, 3, और इसी तरह) के बराबर एक कण स्पिन होता है। ये कण क्वांटम क्षेत्र सिद्धांतों के तहत भौतिकी की मूलभूत शक्तियों का मध्यस्थता करते हैं।

• फोटोन
• डब्ल्यू बोसोन
• जेड बोसोन
• ग्लुओं
• हिग्स बॉसन
• Graviton

हेड्रॉन ऐसे कण होते हैं जो एक साथ कई बंध से बने होते हैं, जैसे कि उनका स्पिन आधा-पूर्णांक मान होता है। हैड्रोन में विभाजित हैं मेसॉनों (जो बोसॉन हैं) और बैरियन (जो कि फ़र्मियन हैं)।

• मेसॉनों
• बेरियान कणिकाओं
• न्युक्लियोन
• हाइपरन्स: अल्पकालिक कण जो अजीब विचित्र से बने होते हैं

अणु जटिल संरचनाएं हैं जो एक साथ बंधे हुए कई परमाणुओं से बनी होती हैं। पदार्थ के मूल रासायनिक निर्माण खंड, परमाणु इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बने होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन नाभिक होते हैं, बैरियन का प्रकार जो एक साथ मिश्रित कण बनाते हैं जो एक परमाणु का नाभिक होता है। विभिन्न आणविक संरचनाओं को बनाने के लिए परमाणु एक साथ कैसे बंधते हैं, इसका अध्ययन आधुनिक की नींव है रसायन विज्ञान.

कण भौतिकी में सभी नामों को सीधे रखना कठिन हो सकता है, इसलिए यह जानवरों की दुनिया के बारे में सोचने में मददगार हो सकता है, जहां इस तरह के संरचित नामकरण अधिक परिचित और सहज हो सकते हैं। मनुष्य प्राइमेट, स्तनधारी और कशेरुक भी हैं। इसी तरह, प्रोटॉन न्यूक्लियॉन, बेरियन, हैड्रॉन और भी हैं।

दुर्भाग्यपूर्ण अंतर यह है कि शब्द एक दूसरे के समान ध्वनि करते हैं। उदाहरण के लिए, भ्रामक और बेरियन को भ्रमित करना, प्राइमेट और अकशेरुकी को भ्रमित करने की तुलना में कहीं अधिक आसान है। इन अलग-अलग कण समूहों को वास्तव में अलग रखने का एकमात्र तरीका यह है कि उनका सावधानीपूर्वक अध्ययन किया जाए और सावधानी बरतने की कोशिश की जाए कि किस नाम का उपयोग किया जा रहा है।

द्वारा संपादित ऐनी मैरी हेल्मेनस्टाइन, पीएचडी।