বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক দল একটি নতুন প্রতিবেদন প্রকাশ করেছে যা চরম পরিস্থিতিতে মহাবিশ্বের কিছু ভারী কণার আচরণের আরও ভাল বোঝার দিকে এগিয়ে যায়, যা বিগ ব্যাংয়ের ঠিক পরে অনুরূপ। জার্নালে প্রকাশিত কাগজ পদার্থবিজ্ঞানের প্রতিবেদনপদার্থবিদ জুয়ান এম। টরেস-রিংকেন স্বাক্ষর করেছেন, বার্সেলোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের (আইসিসিইউবি) ইনস্টিটিউট অফ কসমস সায়েন্সেস থেকে ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি গোয়া (ভারত) থেকে সান্তোশ কে। দাস এবং টেক্সাস এএন্ডএম বিশ্ববিদ্যালয় (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) থেকে রাল্ফ র্যাপ থেকে স্বাক্ষর করেছেন।
লেখকরা একটি বিস্তৃত পর্যালোচনা প্রকাশ করেছেন যা ভারী কোয়ার্কযুক্ত কণাগুলি (কবজ এবং নীচে হ্যাড্রন হিসাবে পরিচিত) কীভাবে একটি গরম, ঘন পরিবেশে ইন্টারঅ্যাক্ট করে তা অনুসন্ধান করে হ্যাড্রোনিক বিষয়। এই পরিবেশটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের উচ্চ-শক্তি সংঘর্ষের শেষ পর্যায়ে তৈরি করা হয়েছে, যেমন লার্জ হ্যাড্রন কলাইডার (এলএইচসি) এবং আপেক্ষিক ভারী আয়ন কলাইডার (আরএইচআইসি) এ স্থান নিচ্ছে। নতুন অধ্যয়নটি এই বৃহত বৈজ্ঞানিক অবকাঠামোগুলির পরীক্ষাগুলি থেকে ডেটা সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য সিমুলেশনগুলিতে হ্যাড্রোনিক মিথস্ক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত করার গুরুত্বকে তুলে ধরে।
অধ্যয়নটি কীভাবে বিষয় চরম পরিস্থিতিতে আচরণ করে সে সম্পর্কে দৃষ্টিভঙ্গি প্রশস্ত করে এবং মহাবিশ্বের উত্স সম্পর্কে কিছু দুর্দান্ত অজানা সমাধান করতে সহায়তা করে।
আদিম মহাবিশ্ব পুনরুত্পাদন
যখন দুটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াস কাছাকাছি-হালকা গতিতে সংঘর্ষ হয়, তখন তারা সূর্যের কেন্দ্রের তুলনায় 1000 গুণ বেশি তাপমাত্রা উত্পন্ন করে। এই সংঘর্ষগুলি সংক্ষেপে একটি কোয়ার্ক-গ্লুন প্লাজমা (কিউজিপি) নামে একটি বিষয় উত্পাদন করে, বিগ ব্যাংয়ের পরে মাইক্রোসেকেন্ড বিদ্যমান মৌলিক কণার একটি স্যুপ। এই প্লাজমা শীতল হওয়ার সাথে সাথে এটি হ্যাড্রোনিক পদার্থে রূপান্তরিত হয়, প্রোটন এবং নিউট্রনগুলির মতো কণাগুলির পাশাপাশি অন্যান্য বেরিয়োন এবং মেসনগুলির সমন্বয়ে গঠিত একটি পর্যায়।
এই সংক্রমণের সময় ভারী স্বাদযুক্ত হ্যাড্রন (চার্মেড বা ব্যাকগ্রাউন্ড কোয়ার্ক যেমন ডি এবং বি মেসনগুলির মতো কণাগুলি) এবং এটি অনুসরণ করে হ্যাড্রোনিক পর্বের সম্প্রসারণের উপর কী ঘটে তা নিয়ে এই সমীক্ষায় দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছে।
প্রোব হিসাবে ভারী কণা
ভারী কোয়ার্কগুলি ক্ষুদ্র সেন্সরের মতো। এত বিশাল হওয়ায় এগুলি প্রাথমিক পারমাণবিক সংঘর্ষের ঠিক পরে উত্পাদিত হয় এবং আরও ধীরে ধীরে সরে যায়, এইভাবে আশেপাশের পদার্থের সাথে আলাদাভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। তারা কীভাবে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে এবং কীভাবে ছড়িয়ে পড়ে তা জেনে রাখা যে মাধ্যমের মাধ্যমে তারা ভ্রমণ করে তার বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে শেখার মূল চাবিকাঠি।
গবেষকরা হ্যাড্রোনিক পর্যায়ে হালকা কণার সাথে কীভাবে ভারী হ্যাড্রনগুলি কীভাবে ভারী হ্যাড্রনদের সাথে যোগাযোগ করেন তা বোঝার জন্য বিস্তৃত তাত্ত্বিক মডেল এবং পরীক্ষামূলক ডেটা পর্যালোচনা করেছেন। তারা কীভাবে এই মিথস্ক্রিয়াগুলি কণা প্রবাহ এবং গতিবেগ ক্ষতির মতো পর্যবেক্ষণযোগ্য পরিমাণকে প্রভাবিত করে তাও পরীক্ষা করেছে।
কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান এবং অ্যাস্ট্রোফিজিক্স বিভাগের বিভাগের সদস্য জুয়ান এম।
“এই পর্যায়ে, যখন সিস্টেমটি ইতিমধ্যে শীতল হয়ে গেছে, তখনও কণাগুলি কীভাবে শক্তি হারাবে এবং একসাথে প্রবাহিত হয়েছে তাতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কোয়ার্ক-গ্লুন প্লাজমাতে রূপান্তর পয়েন্টে এই ভারী সিস্টেমগুলির মাইক্রোস্কোপিক এবং পরিবহন বৈশিষ্ট্যগুলি সমাধান করাও প্রয়োজনীয়,” তিনি আরও বলেছিলেন। “বর্তমান পরীক্ষা -নিরীক্ষা এবং সিমুলেশনগুলির দ্বারা প্রয়োজনীয় নির্ভুলতার ডিগ্রি অর্জনের একমাত্র উপায়” “
এই ফলাফলগুলি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য একটি সাধারণ উপমা ব্যবহার করা যেতে পারে: যখন আমরা একটি ভারী বলকে ভিড়ের পুলে ফেলে দিই, এমনকি বৃহত্তম তরঙ্গগুলি বিলুপ্ত হওয়ার পরেও বলটি সরে যায় এবং মানুষের সাথে সংঘর্ষে অবিরত থাকে। একইভাবে, পারমাণবিক সংঘর্ষে তৈরি ভারী কণাগুলি সবচেয়ে উষ্ণতম এবং সবচেয়ে বিশৃঙ্খলা পর্বের পরেও তাদের চারপাশের অন্যান্য কণার সাথে যোগাযোগ করতে থাকে। এই অবিচ্ছিন্ন মিথস্ক্রিয়াগুলি কণার গতি সূক্ষ্মভাবে সংশোধন করে এবং এই পরিবর্তনগুলি অধ্যয়ন করে বিজ্ঞানীদের প্রাথমিক মহাবিশ্বের শর্তগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে সহায়তা করে। এই পর্বটি উপেক্ষা করার অর্থ গল্পের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ অনুপস্থিত।
ভবিষ্যতের দিকে তাকিয়ে
হট ম্যাটারে ভারী কণাগুলি কীভাবে আচরণ করে তা বোঝা প্রাথমিক মহাবিশ্বের বৈশিষ্ট্য এবং এটি শাসন করে এমন মৌলিক শক্তিগুলির ম্যাপিংয়ের জন্য মৌলিক। The findings also pave the way for future experiments at lower energies, such as those planned at CERN’s Super Proton Super Synchrotron (SPS) and the future FAIR facility in Darmstadt, Germany.