இறுதியில் நாம் எதை உருவாக்குகிறோம்? பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகள் யாவை?

நீர், பூமி, நெருப்பு மற்றும் காற்று ஆகிய நான்கு 'உறுப்புகளால்' நாம் உருவாக்கப்படுகிறோம் என்று பண்டைய மக்கள் நினைத்தார்கள். இப்போது நாம் அறிந்தவை உறுப்புகள் அல்ல. தற்போது, ​​118 தனிமங்கள் உள்ளன. அனைத்து கூறுகளும் ஒரு காலத்தில் பிரிக்க முடியாதவை என்று கருதப்பட்ட அணுக்களால் ஆனது. ஜே.ஜே. தாம்சன் மற்றும் ரதர்ஃபோர்டின் கண்டுபிடிப்புகளைத் தொடர்ந்து இருபதாம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், அணுக்கள் மையத்தில் உள்ள கருக்களால் (புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் ஆனது) மற்றும் எலக்ட்ரான்களால் உருவாக்கப்பட்டதாக அறியப்பட்டது. சுற்றிவரும் சுற்றி 1970களில், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் அடிப்படையானவை அல்ல, ஆனால் 'அப் குவார்க்குகள்' மற்றும் 'டவுன் குவார்க்குகள்' ஆகியவற்றால் ஆனவை என்று அறியப்பட்டது, இதனால் 'எலக்ட்ரான்கள்', 'அப் குவார்க்குகள்' மற்றும் 'டவுன் குவார்க்குகள்' ஆகிய மூன்றும் எல்லாவற்றின் அடிப்படையான கூறுகளாகும். இல் பிரபஞ்சம். குவாண்டம் இயற்பியலின் வழித்தோன்றல் வளர்ச்சிகளுடன், துகள்கள் உண்மையில் வழித்தோன்றல்கள், துகள்களைக் குறிக்கும் புலங்களில் உள்ள ஆற்றல் மூட்டைகள் அல்லது பாக்கெட்டுகள் அடிப்படை அல்ல என்பதை நாங்கள் அறிந்தோம். அடிப்படை என்ன என்பது அவர்களுக்கு அடித்தளமாக இருக்கும் புலம். குவாண்டம் புலங்கள் எல்லாம் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகள் என்று நாம் இப்போது கூறலாம் பிரபஞ்சம் (நம்மைப் போன்ற மேம்பட்ட உயிரியல் அமைப்புகள் உட்பட). நாம் அனைவரும் குவாண்டம் புலங்களால் ஆனவர்கள். மின் கட்டணம் மற்றும் நிறை போன்ற துகள்களின் பண்புகள், அவற்றின் புலங்கள் மற்ற துறைகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் பற்றிய அறிக்கைகள். எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரானின் மின் கட்டணம் என்று நாம் அழைக்கும் பண்பு, எலக்ட்ரான்கள் புலம் மின்காந்த புலத்துடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதைப் பற்றிய அறிக்கையாகும். மற்றும். அதன் வெகுஜனத்தின் சொத்து என்பது ஹிக்ஸ் புலத்துடன் அது எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதைப் பற்றிய அறிக்கையாகும்.  

பழங்காலத்திலிருந்தே, நாம் எதை உருவாக்குகிறோம் என்று மக்கள் ஆச்சரியப்படுகிறார்கள்? என்ன பிரபஞ்சம் ஆல் ஆனது? இயற்கையின் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகள் யாவை? மேலும், இயற்கையின் அடிப்படை விதிகள் யாவை அனைத்தையும் ஆளுகின்றன பிரபஞ்சம்? நிலையான மாதிரி இந்தக் கேள்விகளுக்கு விடையளிக்கும் கோட்பாடுதான் அறிவியல். கடந்த நூற்றாண்டுகளில் இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட அறிவியலின் வெற்றிகரமான கோட்பாடு இதுவாகக் கூறப்படுகிறது, ஒரே ஒரு கோட்பாடுதான் பெரும்பாலான விஷயங்களை விளக்குகிறது. பிரபஞ்சம்.  

நாம் தனிமங்களால் ஆனது என்பதை மக்கள் முன்பே அறிந்திருந்தனர். ஒவ்வொரு தனிமமும், அணுக்களால் ஆனது. ஆரம்பத்தில், அணுக்கள் பிரிக்க முடியாதவை என்று கருதப்பட்டது. இருப்பினும், 1897 ஆம் ஆண்டில் ஜேஜே தாம்சன் கேத்தோடு கதிர் குழாய் மூலம் மின்சார வெளியேற்றத்தைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரான்களைக் கண்டுபிடித்தார். விரைவில், 1908 ஆம் ஆண்டில், அவரது வாரிசான ரூதர்ஃபோர்ட் தனது புகழ்பெற்ற தங்கப் படலம் பரிசோதனையின் மூலம், ஒரு அணுவின் மையத்தில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் வட்டமிடும் ஒரு சிறிய நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு உள்ளது என்பதை நிரூபித்தார். சுற்றுப்பாதைகள். பின்னர், அணுக்கருக்கள் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் ஆனது என்று கண்டறியப்பட்டது.  

1970 களில், நியூட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்கள் பிரிக்க முடியாதவை என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, ஆனால் ஒவ்வொரு புரோட்டானும் நியூட்ரானும் குவார்க்குகள் எனப்படும் மூன்று சிறிய துகள்களால் ஆனது - "அப் குவார்க்குகள்" மற்றும் "டவுன் குவார்க்குகள்" (" அப் குவார்க்” மற்றும் “டவுன் குவார்க்” என்பது வெவ்வேறு குவார்க்குகள் மட்டுமே. புரோட்டான்கள் இரண்டு "அப் குவார்க்குகள்" மற்றும் "டவுன் குவார்க்" ஆகியவற்றால் ஆனது, நியூட்ரான் இரண்டு "டவுன் குவார்க்குகள்" மற்றும் "அப் குவார்க்" ஆகியவற்றால் ஆனது. எனவே, "எலக்ட்ரான்கள்", "அப் குவார்க்குகள்" மற்றும் "டவுன் குவார்க்குகள்" ஆகியவை மூன்று அடிப்படைத் துகள்களாகும், அவை அனைத்தையும் உருவாக்குகின்றன. பிரபஞ்சம். இருப்பினும், அறிவியலின் முன்னேற்றத்துடன், இந்த புரிதலும் மாற்றங்களைக் கண்டது. புலங்கள் அடிப்படையானவை மற்றும் துகள்கள் அல்ல.  

துகள்கள் அடிப்படை அல்ல. அடிப்படை என்ன என்பது அவர்களுக்கு அடித்தளமாக இருக்கும் புலம். நாம் அனைவரும் குவாண்டம் புலங்களால் ஆனவர்கள். 

அறிவியலின் தற்போதைய புரிதலின்படி, உள்ள அனைத்தும் பிரபஞ்சம் இயற்கையின் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகளைக் குறிக்கும் 'புலங்கள்' என்று அழைக்கப்படும் கண்ணுக்குத் தெரியாத சுருக்க நிறுவனங்களால் ஆனது. வயல் என்பது பரந்து விரிந்து கிடக்கும் ஒன்று பிரபஞ்சம் காலப்போக்கில் மாறக்கூடிய விண்வெளியின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை எடுக்கும். இது திரவத்தின் அலைகள் போன்றது, அது முழுவதும் அலைகிறது பிரபஞ்சம், எடுத்துக்காட்டாக, காந்த மற்றும் மின் புலங்கள் முழுவதும் பரவியுள்ளன பிரபஞ்சம். எலெக்ட்ரிக் அல்லது காந்தப்புலங்களை நம்மால் பார்க்க முடியாவிட்டாலும், இரண்டு காந்தங்கள் அருகில் கொண்டு வரப்படும் போது நாம் உணரும் சக்தியால் அவை உண்மையானவை மற்றும் உடல் ரீதியானவை. குவாண்டம் இயக்கவியலின் படி, புலங்கள் சில தனித்த கட்டிகளில் எப்பொழுதும் பார்சல் செய்யப்பட்ட ஆற்றலைப் போலல்லாமல் தொடர்ச்சியாக இருக்கும் என்று கருதப்படுகிறது.

குவாண்டம் புலக் கோட்பாடு என்பது குவாண்டம் இயக்கவியலை புலங்களுடன் இணைக்கும் யோசனையாகும். இதன்படி, எலக்ட்ரான் திரவம் (அதாவது, இந்த திரவத்தின் அலைகளின் சிற்றலைகள்) சக்தியின் சிறிய மூட்டைகளாக பிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த ஆற்றல் மூட்டைகளை நாம் எலக்ட்ரான்கள் என்று அழைக்கிறோம். எனவே, எலக்ட்ரான்கள் அடிப்படை அல்ல. அவர்கள் அதே அடிப்படை புலத்தின் அலைகள். இதேபோல், இரண்டு குவார்க் புலங்களின் சிற்றலைகள் "அப் குவார்க்குகள்" மற்றும் "டவுன் குவார்க்குகள்" ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றன. மற்ற அனைத்து துகள்களுக்கும் இதுவே உண்மை பிரபஞ்சம். புலங்கள் எல்லாவற்றிற்கும் அடிப்படை. துகள்கள் என்று நாம் நினைப்பது உண்மையில் சிறிய ஆற்றல் மூட்டைகளாக பிணைக்கப்பட்ட புலங்களின் அலைகள். எங்களின் அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகள் பிரபஞ்சம் இந்த திரவம் போன்ற பொருட்கள் நாம் புலங்கள் என்று அழைக்கிறோம். துகள்கள் இந்த புலங்களின் வழித்தோன்றல்கள் மட்டுமே. தூய வெற்றிடத்தில், துகள்கள் முழுமையாக வெளியே எடுக்கப்பட்டால், புலங்கள் இன்னும் உள்ளன.   

இயற்கையில் மூன்று அடிப்படை குவாண்டம் புலங்கள் "எலக்ட்ரான்", "அப் குவார்க்" மற்றும் "டவுன் குவார்க்" ஆகும். நியூட்ரினோ என்று அழைக்கப்படும் நான்காவது ஒன்று உள்ளது, இருப்பினும், அவை நம்மை உருவாக்கவில்லை, ஆனால் மற்ற இடங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. பிரபஞ்சம். நியூட்ரினோக்கள் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன, அவை தொடர்பு கொள்ளாமல் எல்லா இடங்களிலும் ஓடுகின்றன.

https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fast-radio-burst-frb-20220610a-originated-from-a-novel-source/பொருள் துறைகள்: நான்கு அடிப்படை குவாண்டம் புலங்கள் மற்றும் அவற்றுடன் தொடர்புடைய துகள்கள் (அதாவது, "எலக்ட்ரான்", "அப் குவார்க்", "டவுன் குவார்க்" மற்றும் "நியூட்ரினோ") பிரபஞ்சம். அறியப்படாத காரணங்களுக்காக, இந்த நான்கு அடிப்படைத் துகள்கள் தங்களை இருமுறை இனப்பெருக்கம் செய்கின்றன. எலக்ட்ரான்கள் "மியூன்" மற்றும் "டௌ" (எலக்ட்ரான்களை விட முறையே 200 மடங்கு மற்றும் 3000 மடங்கு கனமானவை) இனப்பெருக்கம் செய்கின்றன; அப் குவார்க்குகள் "விசித்திரமான குவார்க்" மற்றும் "பாட்டம் குவார்க்" ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றன; கீழ் குவார்க்குகள் "சார்ம் குவார்க்" மற்றும் "டாப் குவார்க்" ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றன; நியூட்ரினோ "மியூன் நியூட்ரினோ" மற்றும் "டாவ் நியூட்ரினோ" ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது.  

இவ்வாறு, துகள்களை உருவாக்கும் 12 புலங்கள் உள்ளன, அவற்றை நாங்கள் அழைக்கிறோம் பொருள் துறைகள்.

12 துகள்களை உருவாக்கும் 12 பொருள் புலங்களின் பட்டியல் கீழே உள்ளது பிரபஞ்சம்.  

படை புலங்கள்: 12 பொருள் துறைகள் நான்கு வெவ்வேறு சக்திகள் மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன - ஈர்ப்பு, மின்காந்தவியல், வலுவான அணு சக்திகள் (சிறிய அளவிலான அணுக்கருவில் மட்டுமே செயல்படும், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுக்குள் குவார்க்குகளை ஒன்றாக வைத்திருத்தல்) மற்றும் பலவீனமான அணு சக்திகள் (கதிரியக்கச் சிதைவுக்குப் பொறுப்பான சிறிய அளவிலான அணுக்கருவில் மட்டுமே செயல்படும் மற்றும் அணுக்கரு இணைவைத் தொடங்கும்). இந்த சக்திகள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு புலத்துடன் தொடர்புடையது - மின்காந்த விசை தொடர்புடையது குளுவான் புலம், வலுவான மற்றும் பலவீனமான அணுசக்திகளுடன் தொடர்புடைய துறைகள் W மற்றும் Z போஸான் புலம் மற்றும் புவியீர்ப்பு தொடர்புடைய புலம் விண்வெளி நேரம் தன்னை.

நான்கு படைகளுடன் தொடர்புடைய நான்கு விசைப் புலங்களின் பட்டியல் கீழே உள்ளது.    

தி பிரபஞ்சம் இந்த 16 புலங்களால் நிரப்பப்பட்டது (12 பொருள் புலங்கள் மற்றும் நான்கு சக்திகளுடன் தொடர்புடைய 4 புலங்கள்). இந்த துறைகள் இணக்கமான வழிகளில் ஒன்றாக தொடர்பு கொள்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரான் புலம் (பொருள் புலங்களில் ஒன்று), மேலும் கீழும் அலையத் தொடங்கும் போது (அங்கு ஒரு எலக்ட்ரான் இருப்பதால்), அது மற்ற துறைகளில் ஒன்றை உதைக்கிறது, மின்காந்த புலம் என்று சொல்லுங்கள், அதையொட்டி, மேலும் ஊசலாடும் மற்றும் சிற்றலை. சிறிது ஊசலாடும் ஒளி வெளிப்படும். ஒரு கட்டத்தில், அது குவார்க் புலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளத் தொடங்கும், இது ஊசலாடும் மற்றும் சிற்றலையாக மாறும். நாம் முடிக்கும் இறுதிப் படம், இந்த எல்லா துறைகளுக்கும் இடையேயான இணக்கமான நடனம், ஒன்றோடொன்று இணைந்திருக்கும்.  

ஹிக்ஸ் களம்

1960 களில், பீட்டர் ஹிக்ஸ் மூலம் மற்றொரு துறை கணிக்கப்பட்டது. 1970 களில், இது பற்றிய நமது புரிதலின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறியது பிரபஞ்சம். ஆனால் 2012 ஆம் ஆண்டு வரை LHC இல் உள்ள CERN ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதன் கண்டுபிடிப்பை தெரிவிக்கும் வரை சோதனை ஆதாரங்கள் எதுவும் இல்லை (அதாவது, நாம் ஹிக்ஸ் புலத்தை சிற்றலையாக மாற்றினால், அதனுடன் தொடர்புடைய துகள் பார்க்க வேண்டும்). துகள் மாதிரி கணித்த வழியில் சரியாக நடந்துகொண்டது. ஹிக்ஸ் துகள் மிகக் குறுகிய ஆயுளைக் கொண்டது, சுமார் 10^-22 விநாடிகள்.  

இதுவே இறுதி கட்டமாக இருந்தது பிரபஞ்சம். இந்த கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானது, ஏனெனில் இந்த புலம் நாம் நிறை என்று அழைப்பதற்கு காரணமாகும் பிரபஞ்சம்.  

துகள்களின் பண்புகள் (மின்சாரம் மற்றும் நிறை போன்றவை) அவற்றின் புலங்கள் மற்ற துறைகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் பற்றிய அறிக்கைகள்.  

இது உள்ள புலங்களின் தொடர்பு பிரபஞ்சம் நாம் அனுபவிக்கும் வெவ்வேறு துகள்களின் நிறை, மின்னேற்றம் போன்ற பண்புகளை உருவாக்குகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரானின் மின் கட்டணம் என்று நாம் அழைக்கும் பண்பு, எலக்ட்ரான்கள் புலம் மின்காந்த புலத்துடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதைப் பற்றிய அறிக்கையாகும். இதேபோல், அதன் வெகுஜனத்தின் சொத்து என்பது ஹிக்ஸ் புலத்துடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பது பற்றிய அறிக்கையாகும்.

ஹிக்ஸ் ஃபீல்ட் பற்றிய புரிதல் உண்மையில் தேவைப்பட்டது, இதனால் நாம் திணிவில் உள்ள வெகுஜனத்தின் பொருளைப் புரிந்துகொண்டோம் பிரபஞ்சம். 1970 களில் இருந்து நடைமுறையில் இருந்த ஸ்டாண்டர்ட் மாடலின் உறுதிப்படுத்தல் ஹிக்ஸ் புலத்தின் கண்டுபிடிப்பு ஆகும்.

குவாண்டம் புலங்கள் மற்றும் துகள் இயற்பியல் ஆகியவை மாறும் ஆய்வுத் துறைகள். ஹிக்ஸ் புலம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதில் இருந்து, ஸ்டாண்டர்ட் மாதிரியில் தாங்கு உருளைகள் கொண்ட பல வளர்ச்சிகள் நடந்துள்ளன. நிலையான மாதிரியின் வரம்புகளுக்கான பதில்களுக்கான தேடுதல் தொடர்கிறது.

*** 

ஆதாரங்கள்:  

தி ராயல் இன்ஸ்டிடியூஷன் 2017. குவாண்டம் ஃபீல்ட்ஸ்: தி ரியல் பில்டிங் பிளாக்ஸ் ஆஃப் தி யுனிவர்ஸ் - டேவிட் டோங்குடன். ஆன்லைனில் கிடைக்கும் https://www.youtube.com/watch?v=zNVQfWC_evg  

***