Northwestern University के भौतिकविदों ने इलेक्ट्रॉन के प्रतिपदार्थ समकक्ष एकल पॉज़िट्रॉन को महीनों तक क्वांटम अवस्था में फंसाकर, ठंडा और नियंत्रित किया। उन्होंने इसे one-positron quantum cyclotron कहा है।
यह उपलब्धि महत्वपूर्ण है क्योंकि Standard Model के अनुसार पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉन लगभग पूर्ण दर्पण-छवियां होने चाहिए। उनके चुंबकीय गुणों की सटीक तुलना सिद्धांत की कठोर जांच कर सकती है और यह समझने में मदद कर सकती है कि ब्रह्मांड में पदार्थ अधिक क्यों है।
प्रतिपदार्थ को नियंत्रित क्वांटम प्रणाली बनाना
सामान्य पदार्थ के संपर्क में आते ही पॉज़िट्रॉन विनाश हो जाता है। टीम ने रेडियोधर्मी क्षय से निकले तेज़ पॉज़िट्रॉन को पकड़ा, उसे लगभग परम शून्य तक ठंडा किया और निकट-पूर्ण निर्वात में रखा।
इन परिस्थितियों में पॉज़िट्रॉन कृत्रिम परमाणु जैसा व्यवहार करता है। उसके क्वांटम ऊर्जा स्तरों को नियंत्रित और देखा जा सकता है, हालांकि वह रासायनिक अर्थ में परमाणु नहीं है।
एक पॉज़िट्रॉन को अलग रखना स्वयं बड़ी उपलब्धि है, क्योंकि इससे उसके गुणों का अध्ययन विनाश के बिना किया जा सकता है।
एक मूलभूत सममिति की जांच
अध्ययन का नेतृत्व करने वाले Gerald Gabrielse का लक्ष्य इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन के संबंधों की जांच करना है। दोनों के आवेश विपरीत हैं, लेकिन अन्य मूलभूत गुण सिद्धांत के अनुसार मेल खाने चाहिए।
चुंबकीय व्यवहार को उच्च सटीकता से मापकर इलेक्ट्रॉन से तुलना की जा सकती है। नया one-particle cyclotron इसी तुलना का मार्ग खोलता है।
मेल खाने वाला परिणाम Standard Model में विश्वास बढ़ाएगा। अंतर मिलने पर सिद्धांत की मापनीय अपूर्णता सामने आएगी और जांच के लिए ठोस विसंगति मिलेगी।
पदार्थ-विपदार्थ असंतुलन अब भी अनसुलझा क्यों है
Big Bang से पदार्थ और प्रतिपदार्थ समान मात्रा में बने होने की अपेक्षा है। पूर्ण संतुलन में दोनों नष्ट हो जाते और तारे-ग्रह नहीं बचते।
फिर भी सामान्य पदार्थ मौजूद है। इस असंतुलन का कारण अभी स्पष्ट नहीं है, इसलिए पदार्थ और प्रतिपदार्थ के छोटे अंतर की जांच का ब्रह्मांडीय महत्व है।
Northwestern का परिणाम असंतुलन हल करने का दावा नहीं करता। इसका महत्व एक अत्यंत नियंत्रित पॉज़िट्रॉन प्रणाली स्थापित करने में है।
फंसे कण से अधिक सटीक मापन तक
अध्ययन Northwestern University के अनुसार Physical Review Letters में प्रकाशित हुआ। आगे का मूल्यांकन मापों की सटीकता और दोहराव पर निर्भर करेगा।
यह क्षमता प्रतिपदार्थ के लिए स्वच्छ प्रयोगशाला उपलब्ध कराती है। भविष्य के माप Standard Model की पुष्टि कर सकते हैं या उसमें संशोधन की आवश्यकता दिखा सकते हैं।
यह लेख Phys.org की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
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