जिनेवा के पास सर्न परमाणु भौतिकी प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों ने प्रोटॉन के एक भारी संस्करण की खोज की है, उप-परमाणु कण जो ब्रह्मांड में प्रत्येक ज्ञात परमाणु के केंद्र में बैठता है।
उन्होंने इस कण को मलबे की बौछार में देखा, जिससे सर्न में जमीन के नीचे स्थित लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) में एक डिटेक्टर चालू हो गया, जो प्रकाश की गति के करीब प्रोटॉन को एक साथ तोड़ देता है। टकराव सूक्ष्म जगत की स्थितियों में फिर से उत्पन्न होते हैं जो बड़े धमाके के ठीक बाद प्रबल होते हैं, ऊर्जा उन कणों में परिवर्तित हो जाती है जो सभी दिशाओं में फैलते हैं।
नया पाया गया कण, जो नियमित प्रोटॉन से चार गुना भारी है, भौतिकविदों को उस मजबूत परमाणु बल के बारे में अपनी समझ को परिष्कृत करने में मदद करेगा जो सभी परमाणु नाभिकों के आंतरिक भाग को एक साथ जोड़ता है। बल असामान्य है क्योंकि यह रबर बैंड की तरह व्यवहार करता है, जैसे-जैसे उपपरमाण्विक कणों के बीच की दूरी बढ़ती है, यह मजबूत होता जाता है।
एलएचसीबी प्रयोग पर काम कर रहे भौतिकविदों को डिटेक्टर को और अधिक शक्तिशाली बनाने के लिए अपग्रेड करने के बाद भारी प्रोटॉन मिला।
जुलाई में एलएचसीबी अंतरराष्ट्रीय नेतृत्व का कार्यभार संभालने वाले वारविक विश्वविद्यालय के प्रोफेसर टिम गेर्शोन ने कहा, “यह नए एलएचसीबी डिटेक्टर के साथ प्राप्त की जा सकने वाली कई अपेक्षित अंतर्दृष्टि में से पहली है।” “बेहतर पहचान क्षमता ने हमें केवल एक वर्ष के बाद कण को खोजने की अनुमति दी, जबकि हम इसे मूल एलएचसीबी के साथ एकत्र किए गए एक दशक के डेटा में नहीं देख सके।”
हाइड्रोजन के परमाणु, अवलोकनीय ब्रह्मांड में सबसे सरल और सबसे प्रचुर तत्व, में केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है। प्रोटॉन, भारी परमाणुओं में न्यूट्रॉन के साथ, क्वार्क नामक प्राथमिक उपपरमाण्विक कणों से बने होते हैं। एक प्रोटॉन में दो अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क होते हैं, लेकिन क्वार्क के भारी, अस्थिर संस्करण होते हैं जिन्हें चार्म, स्ट्रेंज, टॉप और बॉटम के रूप में जाना जाता है।
सर्न में पाए गए भारी प्रोटॉन में, दोनों अप क्वार्क को चार्म क्वार्क से बदल दिया जाता है। कण, जिसे तुरंत शी-सीसी-प्लस नाम दिया गया, उसके हस्ताक्षर क्षय द्वारा अन्य कणों में प्रकट हुआ। अस्तित्व में आने के बाद, यह इधर-उधर नहीं लटकता: वैज्ञानिकों को संदेह है कि यह टूटने से पहले एक सेकंड के दस लाखवें हिस्से से भी कम समय तक जीवित रहता है।
मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी प्रोफेसर क्रिस पार्क्स ने कहा, “जितना अधिक हम इन कणों के बारे में जानेंगे, उतना ही अधिक हम मजबूत बल के बारे में जान सकते हैं, और यह वही मजबूत बल है जो हमारे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को एक साथ बांधता है।”
यह खोज ऐसे समय में हुई है जब देश के विज्ञान फंडर यूके रिसर्च एंड इनोवेशन (यूकेआरआई) को 2030 के दशक में एलएचसीबी के अंतिम अपग्रेड के लिए £50 मिलियन की फंडिंग खींचने की अपनी योजना के लिए तीखी आलोचना का सामना करना पड़ रहा है। सुधार यह सुनिश्चित करेगा कि डिटेक्टर एलएचसी में एक बड़े परिवर्तन का अधिकतम लाभ उठाए जिससे इसकी खोज क्षमता में काफी सुधार हो सके।
कण भौतिकी, खगोल विज्ञान और परमाणु भौतिकी में काम करने वाले ब्रिटेन के वैज्ञानिकों को बताया गया है कि प्रमुख विज्ञान सुविधाओं में लागत बढ़ने के बाद उनके अनुदान में कटौती की जाएगी। परियोजनाएं भी प्रभावित हुई हैं, जिनमें अगला एलएचसीबी अपग्रेड और अमेरिका में शोधकर्ताओं के साथ विकास के तहत एक इलेक्ट्रॉन-आयन कोलाइडर शामिल है।
पिछले हफ्ते, कॉमन्स विज्ञान समिति के अध्यक्ष ची ओनवुरा ने यूकेआरआई के मुख्य कार्यकारी प्रोफेसर इयान चैपमैन और विज्ञान मंत्री पैट्रिक वालेंस को एक तीखा पत्र भेजा था, जिसमें यूकेआरआई, विज्ञान और प्रौद्योगिकी सुविधा परिषद और विज्ञान, नवाचार और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा कटौती को “पूरी तरह से अस्वीकार्य” और “विफलता” बताया गया था।
पत्र में “त्वरित और निर्णायक कार्रवाई” की मांग की गई है और पूछा गया है कि क्या एलएचसीबी अपग्रेड पर निर्णय अंतिम है।
गेर्शोन ने कहा, “यह बहुत महत्वपूर्ण है कि हम इस परियोजना के लिए फंडिंग को प्राथमिकता न देने के यूकेआरआई के फैसले से उत्पन्न समस्याओं को दूर कर सकें।” “कोई भी अन्य प्रयोग, चाहे वह चल रहा हो या योजनाबद्ध, इस भौतिकी को करने में सक्षम नहीं होगा।”
