"டாப் குவார்க்குகளுக்கு" இடையே உள்ள குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் அதிகபட்ச ஆற்றல்களில் காணப்பட்டது  

CERN இன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் "மேல் குவார்க்குகள்" மற்றும் மிக உயர்ந்த ஆற்றல்களுக்கு இடையே உள்ள குவாண்டம் சிக்கலைக் கவனிப்பதில் வெற்றி பெற்றுள்ளனர். இது முதன்முதலில் செப்டம்பர் 2023 இல் தெரிவிக்கப்பட்டது மற்றும் முதல் மற்றும் இரண்டாவது கவனிப்பு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. லார்ஜ் ஹாட்ரான் மோதலில் (LHC) உற்பத்தி செய்யப்படும் "மேல் குவார்க்குகளின்" ஜோடிகள் சிக்கலைப் படிக்க ஒரு புதிய அமைப்பாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. 

"மேல் குவார்க்குகள்" மிகவும் கனமான அடிப்படைத் துகள்கள். அவை விரைவாக சிதைந்து அதன் சுழற்சியை அதன் சிதைவு துகள்களுக்கு மாற்றுகின்றன. மேல் குவார்க்கின் சுழல் நோக்குநிலையானது சிதைவுப் பொருட்களைக் கவனிப்பதில் இருந்து ஊகிக்கப்படுகிறது.  

13 டெராஎலக்ட்ரான்வோல்ட் (1 TeV=10) ஆற்றலில் "டாப் குவார்க்" மற்றும் அதன் ஆன்டிமேட்டர் எதிரொலிக்கு இடையே குவாண்டம் சிக்கலை ஆராய்ச்சி குழு கவனித்தது.¹²  eV). ஒரு ஜோடி குவார்க்குகளில் (டாப் குவார்க் மற்றும் ஆன்டிடாப் குவார்க்) சிக்கலைப் பற்றிய முதல் அவதானிப்பு இதுவாகும் மற்றும் இதுவரை சிக்கலின் அதிக ஆற்றல் கொண்ட அவதானிப்பு ஆகும். 

அதிக ஆற்றல்களில் குவாண்டம் சிக்கல் என்பது பெரும்பாலும் ஆராயப்படாமல் உள்ளது. இந்த வளர்ச்சி புதிய ஆய்வுகளுக்கு வழி வகுக்கும்.  

குவாண்டம் சிக்கிய துகள்களில், தூரம் மற்றும் நடுத்தரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் ஒரு துகளின் நிலை மற்றவற்றைச் சார்ந்தது. ஒரு துகள்களின் குவாண்டம் நிலை, சிக்கிய துகள்களின் குழுவில் உள்ள மற்றவற்றின் நிலையிலிருந்து சுயாதீனமாக விவரிக்கப்பட முடியாது. ஒன்றில் ஏற்படும் எந்த மாற்றமும் மற்றவர்களை பாதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பை மீசானின் சிதைவிலிருந்து உருவாகும் எலக்ட்ரான் மற்றும் பாசிட்ரான் ஜோடி சிக்கியுள்ளது. அவற்றின் சுழல்கள் பை மீசானின் சுழலுடன் சேர்க்கப்பட வேண்டும், எனவே ஒரு துகளின் சுழலை அறிவதன் மூலம், மற்ற துகளின் சுழற்சியைப் பற்றி நமக்குத் தெரியும்.  

2022 ஆம் ஆண்டில், இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு அலைன் ஆஸ்பெக்ட், ஜான் எஃப். கிளாசர் மற்றும் ஆன்டன் ஜெயிலிங்கர் ஆகியோருக்கு சிக்கிய ஃபோட்டான்களுடன் பரிசோதனைக்காக வழங்கப்பட்டது. 

பல்வேறு வகையான அமைப்புகளில் குவாண்டம் சிக்கல் காணப்பட்டது. இது குறியாக்கவியல், அளவியல், குவாண்டம் தகவல் மற்றும் குவாண்டம் கணக்கீடு ஆகியவற்றில் பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளது. 

*** 

குறிப்புகள்:  

1. CERN செய்தி வெளியீடு - CERN இல் LHC சோதனைகள் இன்னும் அதிக ஆற்றலில் குவாண்டம் சிக்கலைக் கவனிக்கின்றன. 18 செப்டம்பர் 2024 அன்று வெளியிடப்பட்டது. இங்கு கிடைக்கும் https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet  

2. ATLAS ஒத்துழைப்பு. ATLAS டிடெக்டரில் மேல் குவார்க்குகளுடன் குவாண்டம் சிக்கலின் அவதானிப்பு. இயற்கை 633, 542–547 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z 

*** 

அடிப்படைத் துகள்கள்  - ஒரு விரைவான தோற்றம்

சுழலின் அடிப்படையில் அடிப்படைத் துகள்கள் ஃபெர்மியன்கள் மற்றும் போசான்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

[AT]. ஃபெர்மியோன்கள் ஒற்றைப்படை அரை முழு எண் மதிப்புகளில் சுழல்கின்றன (½, 3/2, 5/2, ....). இவை பொருள் துகள்கள் அனைத்து குவார்க்குகள் மற்றும் லெப்டான்களை உள்ளடக்கியது.   - ஃபெர்மி-டிராக் புள்ளிவிவரங்களைப் பின்பற்றவும்,   - அரை-ஒற்றைப்படை-முழு சுழல் வேண்டும்   - பாலி விலக்கு கொள்கைக்குக் கீழ்ப்படியுங்கள், அதாவது, இரண்டு ஒத்த ஃபெர்மியன்கள் ஒரே குவாண்டம் எண்ணுடன் விண்வெளியில் ஒரே குவாண்டம் நிலையை அல்லது அதே இடத்தை ஆக்கிரமிக்க முடியாது. அவை இரண்டும் ஒரே திசையில் சுழல முடியாது, ஆனால் எதிர் திசையில் சுழலும்   ஃபெர்மியன்களில் அனைத்து குவார்க்குகளும் லெப்டான்களும் அடங்கும், மேலும் இவற்றின் ஒற்றைப்படை எண்ணால் ஆன அனைத்து கூட்டுத் துகள்களும் அடங்கும்.  - குவார்க்குகள் = ஆறு குவார்க்குகள் (மேல், கீழ், விசித்திரமான, வசீகரம், கீழ் மற்றும் மேல் குவார்க்குகள்).  - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் போன்ற ஹாட்ரான்களை உருவாக்க இணைக்கவும். - ஹாட்ரான்களுக்கு வெளியே கவனிக்க முடியாது.   – லெப்டான்கள் = எலக்ட்ரான்கள் + மியூயான்கள் + டௌ + நியூட்ரினோ + மியூன் நியூட்ரினோ + டவ் நியூட்ரினோ.    - 'எலக்ட்ரான்கள்', 'அப் குவார்க்குகள்' மற்றும் 'டவுன் குவார்க்குகள்' ஆகிய மூன்றும் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள எல்லாவற்றின் மிக அடிப்படையான கூறுகள்.   - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் அடிப்படையானவை அல்ல ஆனால் அவை 'அப் குவார்க்குகள்' மற்றும் 'டவுன் குவார்க்குகள்' ஆகியவற்றால் ஆனவை. கலப்பு துகள்கள். புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒவ்வொன்றும் மூன்று குவார்க்குகளால் ஆனது - ஒரு புரோட்டானில் இரண்டு "மேலே" குவார்க்குகள் மற்றும் ஒரு "கீழ்" குவார்க்குகள் உள்ளன, அதே சமயம் ஒரு நியூட்ரானில் இரண்டு" கீழ்" மற்றும் ஒன்று "மேலே" உள்ளது. "மேல்" மற்றும் "கீழ்" என்பது குவார்க்குகளின் இரண்டு "சுவைகள்" அல்லது வகைகள்.  - பேரியன்ஸ் மூன்று குவார்க்குகளால் செய்யப்பட்ட கூட்டு ஃபெர்மியன்கள், எ.கா., புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் பேரியான்கள்  - ஹாட்ரான்ஸ் குவார்க்குகளால் மட்டுமே ஆனவை, எ.கா., பேரியான்கள் ஹாட்ரான்கள்.

[B]. போசான்கள் முழு எண் மதிப்புகளில் சுழல்கின்றன (0, 1, 2, 3, ....)   – போஸான்கள் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் புள்ளிவிவரங்களைப் பின்பற்றுகின்றன; முழு எண் சுழல் வேண்டும்.   - பெயரிடப்பட்டது சத்யேந்திர நாத் போஸ் (1894-1974), ஐன்ஸ்டீனுடன் சேர்ந்து, போஸான் வாயுவின் புள்ளியியல் வெப்ப இயக்கவியலுக்குப் பின்னால் உள்ள முக்கிய யோசனைகளை உருவாக்கினார்.   - பாலி விலக்கு கொள்கைக்கு கீழ்ப்படிய வேண்டாம், அதாவது, இரண்டு ஒரே மாதிரியான போஸான்கள் ஒரே குவாண்டம் எண்ணுடன் விண்வெளியில் ஒரே குவாண்டம் நிலை அல்லது அதே இடத்தை ஆக்கிரமிக்கலாம். அவை இரண்டும் ஒரே திசையில் சுழலும்   - அடிப்படை போஸான்கள் ஃபோட்டான், குளுவான், இசட் போஸான், டபிள்யூ போஸான் மற்றும் ஹிக்ஸ் போஸான். ஹிக்ஸ் போஸான் சுழல்=0 மற்றும் கேஜ் போஸான்கள் (அதாவது ஃபோட்டான், குளுவான், இசட் போஸான் மற்றும் டபிள்யூ போஸான்) சுழல்=1 கொண்டிருக்கும்.

[சி] கூட்டுத் துகள்கள் - கூட்டுத் துகள்கள் அவற்றின் கூறுகளைப் பொறுத்து போசான்கள் அல்லது ஃபெர்மியன்களாக இருக்கலாம்.  – சம எண்ணிக்கையிலான ஃபெர்மியன்களால் ஆன அனைத்து கூட்டுத் துகள்களும் ஒரு போஸான் ஆகும் (ஏனென்றால் போசான்கள் முழு எண் சுழலும் மற்றும் ஃபெர்மியன்களுக்கு ஒற்றைப்படை அரை-முழு சுழலும் உள்ளது).   – அனைத்து மீசான்களும் போசான்கள் (ஏனென்றால் அனைத்தும் மீசான்கள் சம எண்ணிக்கையிலான குவார்க்குகள் மற்றும் ஆன்டிகுவார்க்குகளால் ஆனது). – இரட்டை நிறை எண்களைக் கொண்ட நிலையான கருக்கள் போஸான்கள் எ.கா., டியூட்டீரியம், ஹீலியம்-4, கார்பன்-12 போன்றவை.  - கலப்பு போஸான்களும் பாலி விலக்கு கொள்கைக்கு கீழ்படிவதில்லை.   ஒரே குவாண்டம் நிலையில் உள்ள பல போஸான்கள் ஒன்றிணைந்து உருவாகின்றன.போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் கண்டன்சேட் (BEC)”

***