स्रोत: द हिंदू
खबरों में क्यों?
यूरोपियन ऑर्गनाइजेशन फॉर न्यूक्लियर रिसर्च (सर्न) ने जुलाई 2022 में तीसरी बार लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर पर राज किया है - वैज्ञानिकों को 'गॉड पार्टिकल' या हिग्स बोसॉन को खोजने में सक्षम बनाने के 10 साल बाद।
एलएचसी के बारे में हमें क्या जानने की जरूरत है?
परिचय:
लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर एक विशाल, जटिल मशीन है जिसे उन कणों का अध्ययन करने के लिए बनाया गया है जो सभी चीजों के सबसे छोटे ज्ञात बिल्डिंग ब्लॉक हैं।
अपनी परिचालन अवस्था में, यह सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की एक रिंग के अंदर विपरीत दिशाओं में प्रकाश की गति से लगभग दो प्रोटॉनों को फायर करता है।
सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट्स द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र प्रोटॉन को एक तंग बीम में रखता है और उन्हें रास्ते में मार्गदर्शन करता है क्योंकि वे बीम पाइप के माध्यम से यात्रा करते हैं और अंत में टकराते हैं।
LHC के शक्तिशाली विद्युत चुम्बक लगभग उतनी ही धारा प्रवाहित करते हैं जितनी बिजली के बोल्ट; उन्हें ठंडा रखा जाना चाहिए।
एलएचसी अपने महत्वपूर्ण घटकों को शून्य से 271.3 डिग्री सेल्सियस कम तापमान पर अल्ट्राकोल्ड रखने के लिए तरल हीलियम की वितरण प्रणाली का उपयोग करता है, जो इंटरस्टेलर स्पेस की तुलना में ठंडा है।
नवीनतम अपग्रेड:
यह एलएचसी का तीसरा रन है, यह 13 टेरा इलेक्ट्रॉन वोल्ट के अभूतपूर्व ऊर्जा स्तरों पर चार साल के लिए चौबीसों घंटे काम करेगा। (इलेक्ट्रॉन वोल्ट वह ऊर्जा है जो एक इलेक्ट्रॉन को विद्युत विभवांतर के 1 वोल्ट के माध्यम से त्वरित करके दी जाती है)।
एटलस और सीएमएस प्रयोगों के लिए वैज्ञानिक प्रति सेकंड 1.6 बिलियन प्रोटॉन-प्रोटॉन टकराव देने का लक्ष्य बना रहे हैं।
एटलस: एलएचसी पर सबसे बड़ा सामान्य प्रयोजन कण डिटेक्टर प्रयोग।
सीएमएस: इतिहास में सबसे बड़े अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक सहयोगों में से एक, एटलस के समान लक्ष्यों के साथ, लेकिन जो एक अलग चुंबक-प्रणाली डिजाइन का उपयोग करता है।
महत्व:
भौतिक विज्ञानी छोटे पैमाने पर ब्रह्मांड के बारे में अधिक जानने के लिए और डार्क मैटर की प्रकृति जैसे रहस्यों को सुलझाने के लिए टकरावों का उपयोग करना चाहते हैं।
एलएचसी का लक्ष्य भौतिकविदों को कण भौतिकी के विभिन्न सिद्धांतों की भविष्यवाणियों का परीक्षण करने की अनुमति देना है।
कण त्वरक में पाई जाने वाली तकनीक का उपयोग पहले से ही कुछ प्रकार की कैंसर सर्जरी आदि के लिए किया जाता है।
LHC ने पिछले रनों में कैसा प्रदर्शन किया है?
पहला रन:
एक दशक पहले, सर्न ने एलएचसी के पहले रन के दौरान दुनिया को हिग्स बोसॉन या 'गॉड पार्टिकल' की खोज की घोषणा की थी।
इस खोज ने 'बल-वाहक' उप-परमाणु कण के लिए दशकों से चली आ रही खोज को समाप्त कर दिया, और हिग्स तंत्र के अस्तित्व को साबित कर दिया, एक सिद्धांत जो साठ के दशक के मध्य में सामने आया था।
इसके कारण पीटर हिग्स और उनके सहयोगी फ्रांस्वा एंगलर्ट को 2013 में भौतिकी के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
माना जाता है कि हिग्स बोसोन और उससे संबंधित ऊर्जा क्षेत्र ने ब्रह्मांड के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।
दूसरा परिक्षण:
यह 2015 में शुरू हुआ और 2018 तक चला। डेटा लेने के दूसरे सीज़न ने रन 1 की तुलना में पांच गुना अधिक डेटा का उत्पादन किया।
हम गॉड पार्टिकल के बारे में क्या जानते हैं?
2012 में, हिग्स बोसोन (जिसे 'गॉड पार्टिकल' के रूप में भी जाना जाता है) की नोबेल विजेता खोज ने भौतिकी के मानक मॉडल को मान्य किया, जो यह भी भविष्यवाणी करता है कि लगभग 60% समय में हिग्स बोसोन एक जोड़ी बॉटम क्वार्क में क्षय हो जाएगा।
1960 के दशक में पीटर हिग्स यह सुझाव देने वाले पहले व्यक्ति थे कि यह कण मौजूद हो सकता है।
हिग्स क्षेत्र को 1964 में एक नए प्रकार के क्षेत्र के रूप में प्रस्तावित किया गया था जो पूरे ब्रह्मांड को भरता है और सभी प्राथमिक कणों को द्रव्यमान देता है। हिग्स बोसोन उस क्षेत्र में एक लहर है। इसकी खोज हिग्स क्षेत्र के अस्तित्व की पुष्टि करती है।
भौतिकी का मानक मॉडल:
कण भौतिकी का मानक मॉडल वह सिद्धांत है जो ब्रह्मांड में चार ज्ञात मौलिक बलों (विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और मजबूत बातचीत, और गुरुत्वाकर्षण बल को शामिल नहीं) में से तीन का वर्णन करता है, साथ ही सभी ज्ञात प्राथमिक कणों को वर्गीकृत करता है।
यह बताता है कि कैसे क्वार्क नामक कण (जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाते हैं) और लेप्टान (जिसमें इलेक्ट्रॉन शामिल हैं) सभी ज्ञात पदार्थ बनाते हैं।
यह यह भी बताता है कि बोसोन के एक व्यापक समूह से संबंधित बल ले जाने वाले कण क्वार्क और लेप्टान को कैसे प्रभावित करते हैं।
वैज्ञानिक अभी तक यह नहीं जानते हैं कि मानक मॉडल के साथ गुरुत्वाकर्षण को कैसे जोड़ा जाए।
हिग्स कण एक बोसॉन है।
बोसॉन को ऐसे कण माना जाता है जो सभी भौतिक बलों के लिए जिम्मेदार होते हैं।
अन्य ज्ञात बोसॉन फोटॉन, डब्ल्यू और जेड बोसॉन और ग्लूऑन हैं।
