طبیعیات نے حدیثوں کی موجودگی کو ثابت کیا - ذرات کی تیسری بادشاہی

Anonim

2020 دنیا کو نہ صرف ایک سال کے طور پر یاد کرے گا جس نے تمام تصوراتی اور ناقابل یقین درجہ حرارت کے ریکارڈ کو توڑ دیا، بلکہ انسانی تاریخ کی مدت کے طور پر بھی، جس کے دوران "Eniona" کہا جاتا ہے، جس میں دو طول و عرض میں موجود ذرات کی تیسری سلطنت کا وجود ہے. ایک ہی وقت. عام طور پر، ذرہ طبیعیات کی بات کرتے ہوئے، یہ یاد رکھنا چاہیے کہ حال ہی میں صرف دو اقسام یا بادشاہوں - بونس اور عمارات. دو کیمپوں میں ابتدائی ذرات کو تقسیم کرنے کے لئے معیار پیچھے، کوانٹم نمبر کی قیمت ہے، جو ذرہ پلس کے اپنے لمحے کی خاصیت کرتا ہے. دوسرے الفاظ میں، اگر سپن الگ الگ ذرات کو ایک انوزر کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے - آپ کے بزنس کے سامنے، اور اگر نصف رینجر furmion ہے. اس سال، محققین نے ذرات کے تیسرے سلطنت کے وجود کے پہلے علامات کو دریافت کیا، جن کے رویے کو نہایت بوسن یا عمارات کی رویے کی طرح نہیں ہے. ہم یہ بتاتے ہیں کہ انوئناس کیا ہے اور کیوں ان کی دریافت جدید طبیعیات کے لئے بہت اہمیت رکھتا ہے.

طبیعیات نے حدیثوں کی موجودگی کو ثابت کیا - ذرات کی تیسری بادشاہی 3296_1
کوانٹم میکانکس کے قوانین ابتدائی ذرات کے رویے کی وضاحت کرتے ہیں.

"Eniona" کیا ہے؟

کائنات میں ہر آخری ذرہ برہمانڈیی کرنوں سے کوارٹرز سے ہے - یا تو عمودی یا باسسن. یہ زمرے کائنات کے عمارت کے بلاکس کو دو مختلف سلطنتوں میں تقسیم کرتی ہیں. گزشتہ 2020 میں، محققین نے ذرات کی تیسری سلطنت کے وجود کے پہلے علامات کو دریافت کیا. دلچسپی سے، حدیثوں کے طور پر برانچ کی طرح برتاؤ نہیں، اور نہ ہی باسسن؛ اس کے بجائے، ان کے رویے میں کہیں بھی ہے.

2020 کے موسم گرما میں شائع ہونے والے مضمون میں، جرنل سائنس میں، فزیکسٹسٹ نے پہلے تجرباتی ثبوتوں کو دریافت کیا کہ یہ ذرات ریاستوں کے کسی معروف فزیک ماہرین میں نہیں ہیں. کوانٹا میگزین کے ساتھ ایک انٹرویو میں میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی سے طبیعیات کے نوبل انعام کے فاتح نے کہا کہ "ہم نے بونس اور عمارات کا استعمال کیا تھا."

چونکہ کوانٹم میکانکس کے قوانین، ابتدائی ذرات کے رویے کی وضاحت کرتے ہیں، کلاسیکی طبیعیات کے معروف قوانین سے بہت مختلف ہیں، وہ انہیں بہت مشکل سمجھتے ہیں. ایسا کرنے کے لئے، محققین تصور کرنے کے لئے پیش کرتے ہیں ... شکل loops. سب کی وجہ سے جب میں بنے ہوئے ہیں، ان میں سے ایک دوسرے کے ارد گرد "لپیٹ" ہے، کمانٹم ریاستوں کو تبدیل کر رہا ہے.

طبیعیات نے حدیثوں کی موجودگی کو ثابت کیا - ذرات کی تیسری بادشاہی 3296_2
سائنسی تحقیق کے دوران، سائنسدانوں نے ثابت کیا ہے کہ Enione ابتدائی ذرات کی علیحدہ طبقے سے تعلق رکھتے ہیں.

کمانٹم میکانکس اور فزکس کے میدان میں تازہ ترین دریافتوں کے قوانین پر بھی زیادہ دلچسپ مضامین، Yandex.dzen میں ہمارے چینل پر پڑھیں. باقاعدگی سے شائع شدہ مضامین موجود ہیں جو سائٹ پر نہیں ہیں.

لہذا الیکٹرانوں کی طرح دو غیر معقول ذرات تصور کریں. ایک لے لو، اور پھر اس کے ارد گرد لپیٹ کرو تاکہ میں نے اپنا راستہ شروع کر دیا. پہلی نظر میں یہ لگ رہا ہے کہ کچھ بھی نہیں بدل گیا ہے. اور یقینا، کوانٹم میکانکس کے ریاضیاتی زبان پر، ابتدائی اور حتمی ریاستوں کی وضاحت کرنے والے دو لہر افعال یا تو ایک یونٹ میں انحراف کے برابر یا اس کے برابر ہونا ضروری ہے. (کوانٹم میکانکس میں، آپ اس امکان کا حساب کرتے ہیں کہ آپ مشاہدہ کرتے ہیں، ایک مربع میں لہر کی تقریب کھاتے ہیں، تاکہ یہ گنجائش - 1 دھویا جاتا ہے).

اگر ذرہ کی لہر افعال ایک جیسے ہیں، تو آپ بونس سے پہلے. اور اگر وہ 1 گنجائش سے مسترد کر رہے ہیں، تو آپ کو نظریات نظر آتے ہیں. اور اگرچہ ایک نئے مطالعہ کے دوران حاصل ہونے والی نتیجے میں خالص طور پر ریاضیاتی مشق لگ سکتا ہے، اس کے پاس جدید طبیعیات کے لئے سنگین نتائج ہیں.

ابتدائی ذرات کے تین ریاستوں

محققین یہ بھی یاد کرتے ہیں کہ عمودی ذرات کی دنیا کے متعدد ارکان ہیں، کیونکہ وہ کبھی بھی ایک ہی مقدار میں ریاست پر قبضہ نہیں کرتے ہیں. اس کی وجہ سے، ایٹم کے ارد گرد مختلف ایٹمی گولوں میں قبضے کی کلاس سے تعلق رکھتے ہیں. اس سادہ رجحان کا ایٹم میں اکثریت کی جگہ ہے - دورانیہ نظام اور تمام کیمسٹری کی ایک حیرت انگیز قسم.

یہ بھی پڑھیں: سائنسدانوں نے اس تفہیم سے رابطہ کیا کہ ایک کائنات کیوں ہے

بونس، دوسری طرف، جڑی بوٹیوں کے ذرات ہیں جو ایک ہی مقدار میں ریاست کو یکجا اور الگ الگ کرنے کی خوشبالی صلاحیت رکھتے ہیں. اس طرح، بوسن کی کلاس سے تعلق رکھنے والے فوٹوونز ایک دوسرے کے ذریعے منتقل کر سکتے ہیں، اور ہلکے کرنوں کو آزادانہ طور پر منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور اتپیٹیٹ نہیں.

طبیعیات نے حدیثوں کی موجودگی کو ثابت کیا - ذرات کی تیسری بادشاہی 3296_3
Higgs بوسن ایک واقعہ ہے جو عظیم CERN Hadron Collider میں پروٹون کے درمیان تصادم سے پیدا ہوتا ہے. جب ذرہ کے مرکز میں ایک تصادم دو فوٹو گرافی (ڈاٹٹ پیلے رنگ اور سبز لائنوں) میں پھیلتا ہے

لیکن اگر آپ کے پاس ایک دوسرے کے ارد گرد ایک کوانٹم ذرہ ہے تو کیا ہوتا ہے؟ کیا یہ اصل کوانٹم ریاست میں واپس آ جائے گا؟ اس کو سمجھنے کے لئے یا نہیں، اصولوں کے ریاضیاتی امتحان کے مختصر کورس میں گہرائیوں میں یہ ضروری ہے. یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اگر کوئی اضافی کارروائیوں (gluing یا علیحدگی) کے بغیر کسی کو کسی دوسرے میں تبدیل کیا جاسکتا ہے تو دونوں اقسام کو عام طور پر برابر کیا جاتا ہے. ڈونٹ اور کافی پیالا، جیسا کہ پرانی بات کا کہنا ہے کہ، سب سے اوپر کے برابر ہیں، کیونکہ کسی کو آسانی سے اور مسلسل ایک دوسرے کو قائم کیا جا سکتا ہے.

ایک لوپ پر غور کریں جو ہم نے کیا جب ایک ذرہ دوسرے کے ارد گرد گھوم گیا. تین طول و عرض میں، یہ لوپ اس موقع پر نچوڑ لیا جا سکتا ہے. سب سے اوپر، ایسا لگتا ہے کہ ذرہ بالکل نہیں چلتا ہے. تاہم، لوپ کے دو طول و عرض میں سکڑ نہیں سکتا، یہ ایک اور ذرہ پر پھنس گیا. اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ عمل میں لوپ کام نہیں کرے گا. اس پابندیوں کی وجہ سے - صرف دو طول و عرض میں پتہ چلا - دوسرے کے ارد گرد ایک ذرہ کے لوپ ایک ہی جگہ میں ذرہ کی رہائش گاہ کے برابر نہیں ہے. جی ہاں، سر کے ارد گرد جاتا ہے. لہذا فزیکسٹس نے ذرات کی تیسری کلاس کی ضرورت ہے - Eniona. ان کی لہر افعال دو فیصلے تک محدود نہیں ہیں جو عمارات اور بونس کی وضاحت کرتے ہیں اور یہ ذرات دوسرے نہیں ہیں.

طبیعیات نے حدیثوں کی موجودگی کو ثابت کیا - ذرات کی تیسری بادشاہی 3296_4
محققین نے حدیثوں کے وجود کو ثابت کرنے کے لئے لیبارٹری میں ایک چھوٹا سا ایڈونل کولڈر بنایا.

ابتدائی 1980 کے دہائیوں میں، پہلی بار طبیعیات نے "جزوی طور پر کوانٹم ہال اثر" کا مشاہدہ کرنے کے لئے ان حالات کا استعمال کیا، جس میں الیکٹرانوں کو نام نہاد quasiparticles بنانے کے لئے ایک دوسرے کے ساتھ جمع کیا جاتا ہے جس میں ایک الیکٹران کا ایک اسٹروک ہے. 1984 میں، بنیادی دو صفحے کے کام میں، فرینک ولکیک، ڈینیل اللویا اور جان رابرٹ سریففر نے ظاہر کیا کہ یہ quasiparticles کسی بھی طرح ہو سکتا ہے. لیکن سائنسدانوں نے کبھی کبھی quasiparticles کے اس طرح کے رویے کو کبھی نہیں دیکھا، اور اس وجہ سے یہ ثابت نہیں کیا جا سکتا کہ ان anوں کو کسی بھی فونر یا بونس کے برابر نہیں ہیں.

یہ دلچسپ ہے: کیوں کوانٹم فزکس جادو جادو کی طرح ہے؟

لہذا ایک نیا مطالعہ انقلابی ہے - فزکس آخر میں ثابت کرنے میں کامیاب ہوگئے ہیں کہ انوئناس بونس اور عمارات کے رویے کے درمیان ایک کراس کی طرح سلوک کرتے ہیں. دلچسپی سے، 2016 میں، تین طبیعیات نے ایک تجرباتی سیٹ اپ بیان کیا، دو طول و عرض میں ایک چھوٹا سا انٹرو کولڈر کی طرح. فروری اور ان کے ساتھیوں نے کولائڈر میں نصاب کے بہاؤ کی پیمائش کی پیمائش کی اسی طرح کی تعمیر کی.

انہوں نے یہ ظاہر کرنے میں کامیاب کیا کہ حدیثوں کے رویے بالکل نظریاتی پیش گوئی سے مطابقت رکھتا ہے. عام طور پر، سائنسی کام کے مصنفین امید کرتے ہیں کہ کمانڈروں کو کمانٹم کمپیوٹر بنانے میں ایک اہم کردار ادا کرنے کے قابل ہو جائے گا. کمانٹم کمپیوٹر کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے اس کے بارے میں مزید جانیں، میرے ساتھی رامس گونیو کے مواد میں پڑھیں.

مزید پڑھ