ભૌતિકશાસ્ત્ર એનાયોનો અસ્તિત્વ સાબિત થયો - કણોનો ત્રીજો કટોકટી

Anonim

2020 એ ફક્ત એક વર્ષ જેટલું જ યાદ રાખશે નહીં, જેમણે તમામ કાલ્પનિક અને અકલ્પ્ય તાપમાનના રેકોર્ડ્સ તોડ્યો હતો, પરંતુ માનવ ઇતિહાસના સમયગાળા તરીકે પણ, જે દરમિયાન "એન્નોના" કહેવાતા કણોના ત્રીજા સામ્રાજ્યનો અસ્તિત્વ, જે બે પરિમાણોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે સરખો સમય. સામાન્ય રીતે, કણો ભૌતિકશાસ્ત્રની વાત કરતાં, તે નોંધવું જોઈએ કે જ્યાં સુધી તાજેતરમાં જ બે કેટેગરીઝ અથવા સામ્રાજ્ય - બોઝન્સ અને ફર્મીયોન્સ હતા. પ્રારંભિક કણોને બે કેમ્પમાં વિભાજીત કરવા માટેના માપદંડ પાછળની કિંમત, ક્વોન્ટમ નંબર છે, જે કણો પલ્સના તેના પોતાના ક્ષણને પાત્ર બનાવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જો સ્પિન અલગથી લેવાયેલા કણોને પૂર્ણાંક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે - તમારી સામે બીસોન, અને જો અર્ધ-રેન્જર ફેમિયન છે. આ વર્ષે, સંશોધકોએ ત્રીજા સામ્રાજ્યના કણોના ત્રીજા સામ્રાજ્યના અસ્તિત્વના પ્રથમ સંકેતો શોધી કાઢ્યા હતા, જેની વર્તણૂંક ન તો બોસ્સન્સ અથવા ફર્મેનની વર્તણૂકની જેમ નથી. અમે કહીએ છીએ કે enionas શું છે અને શા માટે તેમની શોધ આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે ખૂબ મહત્વનું છે.

ભૌતિકશાસ્ત્ર એનાયોનો અસ્તિત્વ સાબિત થયો - કણોનો ત્રીજો કટોકટી 3296_1
ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના કાયદાઓ પ્રારંભિક કણોના વર્તનનું વર્ણન કરે છે.

"એન્નોના" શું છે?

બ્રહ્માંડમાં દરેક છેલ્લો કણો કોસ્મિક કિરણોથી કવાર્ક્સ સુધી છે - કાં તો ફેમિયન અથવા બોસન. આ શ્રેણીઓ બ્રહ્માંડના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સને બે અલગ અલગ સામ્રાજ્યમાં વહેંચે છે. પાછલા 2020 માં, સંશોધકોએ કણોના ત્રીજા સામ્રાજ્યના અસ્તિત્વના પ્રથમ સંકેતો શોધી કાઢ્યાં - એન્નોનાસ. રસપ્રદ વાત એ છે કે, enions fermions જેવા વર્તન નથી, અથવા બોસન્સ પસંદ નથી; તેના બદલે, તેમના વર્તન મધ્યમાં ક્યાંક છે.

જર્નલ સાયન્સમાં 2020 ની ઉનાળામાં પ્રકાશિત થયેલા લેખમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ પ્રથમ પ્રાયોગિક પુરાવા શોધી કાઢ્યું કે આ કણો સામ્રાજ્યના જાણીતા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓમાં ફિટ થતા નથી. ક્વોન્ટા મેગેઝિનના એક મુલાકાતમાં મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ટેક્નોલૉજીના મસાચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ટેક્નોલૉજીમાં ફિઝિક્સમાં નોબેલ ઇનામ વિજેતા ફ્રાન્ક વિલ્ચકે જણાવ્યું હતું કે, "અમે બોસન્સ અને ફર્મેનનો ઉપયોગ કરતા હતા, અને હવે આપણી પાસે પ્રારંભિક કણોનો ત્રીજો કટોકટી છે."

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના કાયદાઓથી, પ્રારંભિક કણોના વર્તનને વર્ણવતા, શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રના જાણીતા કાયદાથી ખૂબ જ અલગ છે, તેઓ તેમને ખૂબ મુશ્કેલ સમજે છે. આ કરવા માટે, સંશોધકો કલ્પના કરવાની ઓફર કરે છે ... આકૃતિ લૂપ્સ. બધા કારણ કે જ્યારે ensions વણાટ થાય છે, તેમાંથી એક અન્યની આસપાસ "આવરિત" છે, જે ક્વોન્ટમ સ્ટેટ્સ બદલી રહ્યું છે.

ભૌતિકશાસ્ત્ર એનાયોનો અસ્તિત્વ સાબિત થયો - કણોનો ત્રીજો કટોકટી 3296_2
વૈજ્ઞાનિક સંશોધન દરમિયાન, વૈજ્ઞાનિકોએ સાબિત કર્યું છે કે એન્નોઅન પ્રારંભિક કણોના એક અલગ વર્ગથી સંબંધિત છે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના કાયદા અને ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં નવીનતમ શોધોના કાયદા પર વધુ આકર્ષક લેખો, Yandex.dzen માં અમારી ચેનલ પર વાંચો. ત્યાં નિયમિતપણે પ્રકાશિત લેખો છે જે સાઇટ પર નથી.

તેથી ઇલેક્ટ્રોન જેવા બે અસ્પષ્ટ કણોની કલ્પના કરો. એક લો, અને પછી તેને બીજી તરફ લપેટો જેથી તે મારા માર્ગને પાછો ફર્યો. પ્રથમ નજરમાં એવું લાગે છે કે કશું બદલાયું નથી. અને ખરેખર, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની ગાણિતિક ભાષા પર, પ્રારંભિક અને અંતિમ રાજ્યોનું વર્ણન કરતા બે તરંગ વિધેયો એક જ એકમમાં સમાન હોવું જોઈએ અથવા તેની પાસે વિચલન હોવું જોઈએ. (ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં, તમે અવલોકન કરો છો તે તમે અવલોકન કરો છો, ચોરસમાં તરંગ ફંક્શન ખાવું, જેથી આ ગુણાંક - 1 ધોવાઇ જાય છે).

જો કણોના તરંગ કાર્યો સમાન હોય, તો પછી તમે બોસન્સ પહેલાં. અને જો તેઓ 1 ગુણાંક દ્વારા નકારી કાઢે છે, તો પછી તમે ફર્મીન્સ જુઓ. અને જો કે નવા અભ્યાસ દરમિયાન મેળવેલા નિષ્કર્ષ સંપૂર્ણપણે ગાણિતિક કસરત લાગે છે, તે આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે ગંભીર પરિણામો ધરાવે છે.

પ્રારંભિક કણોના ત્રણ રાજ્યો

સંશોધકોએ પણ નોંધ્યું છે કે ફર્મીન્સ કણોની દુનિયાના અસામાજિક સભ્યો છે, કારણ કે તેઓ ક્યારેય સમાન ક્વોન્ટમ રાજ્યને કબજે કરે છે. આ કારણે, ઇલેક્ટ્રોન જે ફેમિયોન ક્લાસથી સંબંધિત છે જે અણુની આસપાસના વિવિધ પરમાણુ શેલમાં પડે છે. આ સરળ ઘટનામાંથી એટોમમાં મોટાભાગની જગ્યા છે - સમયાંતરે સિસ્ટમ અને બધી રસાયણશાસ્ત્રની એક આકર્ષક વિવિધતા.

આ પણ વાંચો: વૈજ્ઞાનિકોએ સમજૂતીનો સંપર્ક કર્યો કે શા માટે બ્રહ્માંડ છે

બીઝન્સ, બીજી તરફ, પશુ કણો છે જે સમાન ક્વોન્ટમ રાજ્યને ભેગા કરવાની અને અલગ કરવાની સુખી ક્ષમતા ધરાવે છે. આમ, બોસન્સના વર્ગના ફોટોન એકબીજાથી પસાર થઈ શકે છે, જે પ્રકાશ કિરણોને મુક્તપણે ખસેડવા દે છે, અને અસંતુષ્ટ નથી.

ભૌતિકશાસ્ત્ર એનાયોનો અસ્તિત્વ સાબિત થયો - કણોનો ત્રીજો કટોકટી 3296_3
હિગ્સ બોસન એ એક ઇવેન્ટ છે જે મહાન સીઇઆરએન હેડ્રોન કોલિડરમાં પ્રોટોન્સ વચ્ચે અથડામણમાંથી ઉદભવે છે. જ્યારે કણોના મધ્યમાં અથડામણમાં બે ફોટોનમાં વિક્ષેપિત થાય છે (ડોટેડ પીળા અને લીલી લાઇન્સ)

પરંતુ જો તમારી પાસે બીજાની આસપાસ એક ક્વોન્ટમ કણો હોય તો શું થાય છે? શું તે મૂળ ક્વોન્ટમ સ્ટેટ પર પાછા આવશે? આ સમજવા માટે કે નહીં, ટોપોલોજીના ટૂંકા કોર્સમાં તે જરૂરી છે - સ્વરૂપોની ગાણિતિક પરીક્ષા. એવું માનવામાં આવે છે કે બે સ્વરૂપો ટોપોલોજીલી રીતે સમકક્ષ છે જો કોઈ વધારાની ક્રિયાઓ વગર (ગુંદર અથવા છૂટાછેડા) વગર બીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે. ડોનટ અને કૉફી મગ, જેમ કે જૂની કહેવત કહે છે, ટોપોલોજીલી સમકક્ષ છે, કારણ કે એક સરળતાથી અને સતત બીજામાં રચાય છે.

એક લૂપને ધ્યાનમાં લો કે જ્યારે આપણે એક કણો બીજાની આસપાસ ફેરવ્યો હતો. ત્રણ પરિમાણોમાં, આ લૂપને બિંદુ સુધી સ્ક્વિઝ્ડ કરી શકાય છે. ટોપોલોજિકલી, એવું લાગે છે કે કણો કોઈ જ નહીં આવે. જો કે, લૂપના બે પરિમાણોમાં સંકોચો નહીં, તે બીજા કણો પર અટવાઇ જાય છે. આનો અર્થ એ કે તે પ્રક્રિયામાં લૂપ બહાર કામ કરશે નહીં. આ નિયંત્રણોને કારણે - ફક્ત બે પરિમાણોમાં જ મળ્યું - બીજાની આસપાસના એક કણોનો લૂપ એ જ સ્થળે કણોના નિવાસની સમકક્ષ નથી. હા, માથું આસપાસ જાય છે. એટલા માટે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને કણોના ત્રીજા વર્ગની જરૂર છે - એન્નોના. તેમના તરંગ કાર્યો બે નિર્ણયો સુધી મર્યાદિત નથી જે ફર્મેન અને બોસન્સને વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને આ કણો અન્ય કોઈ નથી.

ભૌતિકશાસ્ત્ર એનાયોનો અસ્તિત્વ સાબિત થયો - કણોનો ત્રીજો કટોકટી 3296_4
સંશોધકોએ enerones અસ્તિત્વ સાબિત કરવા માટે પ્રયોગશાળામાં એક નાના અછડના કોલાઇડર બનાવ્યું.

1 9 80 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, પ્રથમ વખત ફિઝિક્સે "ફ્રેક્શનલ ક્વોન્ટમ હોલ ઇફેક્ટ" અવલોકન કરવા માટે આ શરતોનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમાં ઇલેક્ટ્રોન એક ઇલેક્ટ્રોનનો સ્ટ્રોક બનાવવા માટે એકસાથે એકત્રિત કરવામાં આવે છે. 1984 માં, મૂળભૂત બે-પૃષ્ઠના કાર્યમાં, ફ્રેન્ક વિલ્ચેક, ડેનિયલ એલોવા અને જ્હોન રોબર્ટ શ્રીફફેરાએ દર્શાવ્યું હતું કે આ ક્યુસીઇપર્ટિકલ્સ કોઈપણ રીતે હોઈ શકે છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકોએ ક્યુસીગ્રારિકલ્સના આવા વર્તનને ક્યારેય જોયું નથી, અને તેથી તે સાબિત કરી શક્યું નથી કે આ રમત કોઈ ફર્મીયો અથવા બોસન્સ સમાન નથી.

તે રસપ્રદ છે: શા માટે ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર જાદુ જેવું છે?

એટલા માટે એક નવું અભ્યાસ ક્રાંતિકારી છે - ભૌતિકશાસ્ત્ર આખરે સાબિત થયું કે enionas એ બોસન્સ અને ફર્મેનના વર્તન વચ્ચે ક્રોસની જેમ વર્તે છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે 2016 માં, ત્રણ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એક પ્રાયોગિક સેટઅપનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું, જે એક નાના ઇન્ટ્રોન કોલાઇડરને બે પરિમાણોમાં સમાન છે. ફેબ્રુઆરી અને તેના સાથીઓએ કોલિડરમાં પ્રવાહોની વધઘટને માપવા માટે કંઈક બનાવ્યું.

તેઓ દર્શાવે છે કે enions નું વર્તન બરાબર સૈદ્ધાંતિક આગાહીઓને અનુરૂપ છે. સામાન્ય રીતે, વૈજ્ઞાનિક કાર્યના લેખકો આશા રાખે છે કે ગૂંચવણભર્યા engions ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ બનાવવા માટે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકશે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિશે વધુ જાણો, મારા સાથી રામિસ ગેનિવની સામગ્રીમાં વાંચો.

વધુ વાંચો