শুধু এক বছর আগে, পিটার হিগস এবং ফ্রাঁসোয়া এংলার সাবঅ্যাটমিক কণা নিয়ে তাদের কাজের জন্য নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন। এটি হাস্যকর মনে হতে পারে, কিন্তু বিজ্ঞানীরা তাদের আবিষ্কারগুলি অর্ধ শতাব্দী আগে করেছিলেন, কিন্তু এখন পর্যন্ত সেগুলিকে খুব বেশি গুরুত্ব দেওয়া হয়নি৷
1964 সালে, আরও দুইজন প্রতিভাবান পদার্থবিদও তাদের উদ্ভাবনী তত্ত্ব নিয়ে এগিয়ে আসেন। প্রথমে, তিনি প্রায় কোন মনোযোগ আকর্ষণ করেননি। এটি অদ্ভুত, যেহেতু তিনি হ্যাড্রনের গঠন বর্ণনা করেছেন, যা ছাড়া কোন শক্তিশালী আন্তঃপরমাণু মিথস্ক্রিয়া সম্ভব নয়। এটা ছিল কোয়ার্ক তত্ত্ব।
এটা কি?
বাই দ্যা ওয়ে, কোয়ার্ক কি? এটি হ্যাড্রনের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। গুরুত্বপূর্ণ ! এই কণাটির একটি "অর্ধ" স্পিন রয়েছে, আসলে একটি ফার্মিয়ন। রঙের উপর নির্ভর করে (নিচে আরও বেশি), কোয়ার্কের চার্জ প্রোটনের এক-তৃতীয়াংশ বা দুই-তৃতীয়াংশের সমান হতে পারে। রং হিসাবে, তাদের মধ্যে ছয়টি (কোয়ার্কের প্রজন্ম) রয়েছে। তাদের প্রয়োজন যাতে পাওলি নীতি লঙ্ঘন না হয়।
বেসিকবিস্তারিত
হ্যাড্রনের সংমিশ্রণে, এই কণাগুলি এমন দূরত্বে অবস্থিত যা সীমাবদ্ধতার মান অতিক্রম করে না। এটি সহজভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে: তারা গেজ ক্ষেত্রের ভেক্টর, অর্থাৎ গ্লুয়ন বিনিময় করে। কেন কোয়ার্ক এত গুরুত্বপূর্ণ? গ্লুওন প্লাজমা (কোয়ার্ক দিয়ে স্যাচুরেটেড) হল পদার্থের সেই অবস্থা যেখানে মহাবিস্ফোরণের পরপরই সমগ্র মহাবিশ্ব অবস্থিত ছিল। তদনুসারে, কোয়ার্ক এবং গ্লুনের অস্তিত্ব একটি সরাসরি নিশ্চিতকরণ যে তিনি সত্যিই ছিলেন।
তাদেরও নিজস্ব রঙ আছে এবং তাই আন্দোলনের সময় তারা তাদের ভার্চুয়াল কপি তৈরি করে। তদনুসারে, কোয়ার্কের মধ্যে দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে তাদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। আপনি অনুমান করতে পারেন, ন্যূনতম দূরত্বে, মিথস্ক্রিয়া কার্যত অদৃশ্য হয়ে যায় (অ্যাসিম্পোটিক স্বাধীনতা)।
এইভাবে, হ্যাড্রনের যেকোনো শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া কোয়ার্কের মধ্যে গ্লুয়নের স্থানান্তর দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। যদি আমরা হ্যাড্রনগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে কথা বলি, তবে সেগুলি পাই-মেসন অনুরণনের স্থানান্তর দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। সহজ কথায়, পরোক্ষভাবে, সবকিছু আবার গ্লুওনের বিনিময়ে নেমে আসে।
নিউক্লিয়নে কয়টি কোয়ার্ক থাকে?
প্রতিটি নিউট্রনে একজোড়া ডি-কোয়ার্ক এবং এমনকি একটি ইউ-কোয়ার্ক থাকে। প্রতিটি প্রোটন, বিপরীতভাবে, একটি একক ডি-কোয়ার্ক এবং একজোড়া ইউ-কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত। যাইহোক, কোয়ান্টাম সংখ্যার উপর নির্ভর করে অক্ষর বরাদ্দ করা হয়।
আসুন ব্যাখ্যা করা যাক। উদাহরণস্বরূপ, বিটা ক্ষয়কে সুনির্দিষ্টভাবে ব্যাখ্যা করা হয় একই ধরনের কোয়ার্কের একটির নিউক্লিয়নের সংমিশ্রণে আরেকটিতে রূপান্তরের মাধ্যমে। এটিকে আরও পরিষ্কার করার জন্য, এই প্রক্রিয়াটিকে একটি সূত্র হিসাবে এইভাবে লেখা যেতে পারে: d=u + w (এটি নিউট্রন ক্ষয়)। যথাক্রমে,প্রোটন একটি সামান্য ভিন্ন সূত্র দ্বারা লেখা হয়: u=d + w.
যাইহোক, এটি পরবর্তী প্রক্রিয়া যা বড় তারার ক্লাস্টার থেকে নিউট্রিনো এবং পজিট্রনের ধ্রুবক প্রবাহকে ব্যাখ্যা করে। সুতরাং, মহাবিশ্বের স্কেলে, কোয়ার্কের মতো গুরুত্বপূর্ণ কয়েকটি কণা রয়েছে: গ্লুওন প্লাজমা, যেমনটি আমরা আগেই বলেছি, মহাবিস্ফোরণের সত্যতা নিশ্চিত করে এবং এই কণাগুলির অধ্যয়ন বিজ্ঞানীদের আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করে আমরা যে পৃথিবীতে বাস করি।
কোয়ার্কের চেয়ে ছোট কী?
যাইহোক, কোয়ার্ক কি নিয়ে গঠিত? তাদের উপাদান কণা preons হয়. এই কণাগুলি খুব ছোট এবং খারাপভাবে বোঝা যায়, তাই আজও তাদের সম্পর্কে খুব বেশি জানা যায় না। এটাই কোয়ার্কের চেয়ে ছোট।
এরা কোথা থেকে এসেছে?
আজ অবধি, প্রিওন গঠনের সবচেয়ে সাধারণ দুটি অনুমান: স্ট্রিং তত্ত্ব এবং বিলসন-থম্পসন তত্ত্ব। প্রথম ক্ষেত্রে, এই কণাগুলির চেহারা স্ট্রিং দোলন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। দ্বিতীয় অনুমানটি পরামর্শ দেয় যে তাদের চেহারা স্থান এবং সময়ের একটি উত্তেজিত অবস্থার কারণে ঘটে।
আশ্চর্যজনকভাবে, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, স্পিন নেটওয়ার্কের বক্ররেখা বরাবর সমান্তরাল স্থানান্তরের ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে ঘটনাটি সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করা যেতে পারে। এই ম্যাট্রিক্সের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রিওনের জন্য পূর্বনির্ধারিত করে। এই কোয়ার্কগুলি তৈরি হয়।
কিছু ফলাফলের সংক্ষিপ্তসারে, আমরা বলতে পারি যে হ্যাড্রনের সংমিশ্রণে কোয়ার্ক হল এক ধরনের "কোয়ান্টা"। মুগ্ধ? এবং এখন আমরা সাধারণভাবে কোয়ার্ক কীভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল সে সম্পর্কে কথা বলব। এটি একটি খুব মজার গল্প, যা ছাড়াও, উপরে বর্ণিত কিছু সূক্ষ্মতা সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করে৷
অদ্ভুত কণা
দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সমাপ্তির পরপরই, বিজ্ঞানীরা সক্রিয়ভাবে সাবঅ্যাটমিক কণার জগৎ অন্বেষণ করতে শুরু করেন, যা তখন পর্যন্ত আদিমভাবে সরল দেখাচ্ছিল (সেই ধারণা অনুসারে)। প্রোটন, নিউট্রন (নিউক্লিয়ন) এবং ইলেকট্রন একটি পরমাণু গঠন করে। 1947 সালে, পিয়নগুলি আবিষ্কৃত হয়েছিল (এবং তাদের অস্তিত্ব 1935 সালে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল), যা পরমাণুর নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের পারস্পরিক আকর্ষণের জন্য দায়ী ছিল। এক সময়ে একাধিক বৈজ্ঞানিক প্রদর্শনী এই ইভেন্টে উত্সর্গীকৃত ছিল। কোয়ার্ক এখনও আবিষ্কৃত হয়নি, কিন্তু তাদের "ট্রেস" আক্রমণের মুহূর্ত ঘনিয়ে আসছে।
নিউট্রিনো তখনও আবিষ্কৃত হয়নি। কিন্তু পরমাণুর বিটা ক্ষয় ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে তাদের আপাত গুরুত্ব এত বেশি ছিল যে বিজ্ঞানীদের তাদের অস্তিত্ব সম্পর্কে সামান্য সন্দেহ ছিল। উপরন্তু, কিছু antiparticles ইতিমধ্যে সনাক্ত বা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে. একমাত্র জিনিস যা অস্পষ্ট ছিল তা হল মিউনের পরিস্থিতি, যা পিয়নগুলির ক্ষয়ের সময় গঠিত হয়েছিল এবং পরবর্তীকালে নিউট্রিনো, ইলেক্ট্রন বা পজিট্রনের অবস্থায় চলে গিয়েছিল। পদার্থবিদরা বুঝতে পারেননি যে এই মধ্যবর্তী স্টেশনটি আদৌ কিসের জন্য।
হায়, এমন একটি সরল এবং নজিরবিহীন মডেল পেনিস আবিষ্কারের মুহূর্তটি বেশি দিন বাঁচেনি। 1947 সালে, দুই ইংরেজ পদার্থবিদ, জর্জ রচেস্টার এবং ক্লিফোর্ড বাটলার, বৈজ্ঞানিক জার্নালে নেচারে একটি আকর্ষণীয় নিবন্ধ প্রকাশ করেছিলেন। এটির জন্য উপাদান ছিল একটি ক্লাউড চেম্বারের মাধ্যমে মহাজাগতিক রশ্মি নিয়ে তাদের অধ্যয়ন, যার সময় তারা কৌতূহলী তথ্য পেয়েছিল। পর্যবেক্ষণের সময় তোলা ফটোগ্রাফগুলির একটিতে, একটি সাধারণ শুরু সহ এক জোড়া ট্র্যাক স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান ছিল। যেহেতু বৈপরীত্যটি ল্যাটিন V এর সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এটি অবিলম্বে স্পষ্ট হয়ে ওঠে- এই কণাগুলির চার্জ অবশ্যই আলাদা৷
বিজ্ঞানীরা অবিলম্বে ধরে নিয়েছিলেন যে এই ট্র্যাকগুলি কিছু অজানা কণার ক্ষয়ের ঘটনাকে নির্দেশ করে, যা অন্য কোনও চিহ্ন রেখে যায়নি। গণনা দেখিয়েছে যে এর ভর প্রায় 500 MeV, যা একটি ইলেক্ট্রনের এই মানের থেকে অনেক বড়। অবশ্যই, গবেষকরা তাদের আবিষ্কারকে ভি-কণা বলেছেন। যাইহোক, এটি এখনও একটি কোয়ার্ক ছিল না. এই কণা তখনও ডানা মেলে অপেক্ষা করছিল।
এটা সবে শুরু হচ্ছে
এটা সবই এই আবিষ্কারের মাধ্যমে শুরু হয়েছে। 1949 সালে, একই অবস্থার অধীনে, একটি কণার একটি ট্রেস আবিষ্কৃত হয়েছিল, যা একবারে তিনটি পিয়নের জন্ম দেয়। এটি শীঘ্রই স্পষ্ট হয়ে গেল যে সে, সেইসাথে ভি-কণা, চারটি কণা নিয়ে গঠিত একটি পরিবারের সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রতিনিধি। পরবর্তীকালে, তাদের কে-মেসন (কাওন) বলা হয়।
এক জোড়া আধানযুক্ত কাওনের ভর 494 MeV, এবং নিরপেক্ষ চার্জের ক্ষেত্রে - 498 MeV। যাইহোক, 1947 সালে, বিজ্ঞানীরা ইতিবাচক কাওনের ক্ষয়ের একই খুব বিরল কেস ক্যাপচার করার জন্য যথেষ্ট ভাগ্যবান ছিলেন, কিন্তু সেই সময়ে তারা চিত্রটিকে সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করতে পারেনি। যাইহোক, সম্পূর্ণরূপে ন্যায্যভাবে বলতে গেলে, কাওনের প্রথম পর্যবেক্ষণটি 1943 সালে করা হয়েছিল, কিন্তু যুদ্ধ-পরবর্তী অসংখ্য বৈজ্ঞানিক প্রকাশনার পটভূমিতে এই সম্পর্কে তথ্য প্রায় হারিয়ে গিয়েছিল।
নতুন অদ্ভুততা
এবং তারপরে আরও আবিষ্কার বিজ্ঞানীদের জন্য অপেক্ষা করছে। 1950 এবং 1951 সালে, ইউনিভার্সিটি অফ ম্যানচেস্টার এবং মেলনবার্গের গবেষকরা প্রোটন এবং নিউট্রনের চেয়ে অনেক বেশি ভারী কণা খুঁজে পেতে সক্ষম হন। এটি আবার কোন চার্জ ছিল না, কিন্তু একটি প্রোটন এবং একটি pion মধ্যে ক্ষয়. পরেরটি, যেমনটি বোঝা যায়,নেতিবাচক চার্জ। নতুন কণাটির নাম দেওয়া হয়েছে Λ (ল্যাম্বডা)।
যত বেশি সময় কেটেছে, বিজ্ঞানীদের আরও প্রশ্ন ছিল। সমস্যাটি ছিল যে নতুন কণাগুলি একচেটিয়াভাবে শক্তিশালী পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, দ্রুত পরিচিত প্রোটন এবং নিউট্রনে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। তদতিরিক্ত, তারা সর্বদা জোড়ায় হাজির হয়েছিল, কখনও একক প্রকাশ ছিল না। এই কারণেই মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জাপানের একদল পদার্থবিদ তাদের বর্ণনায় একটি নতুন কোয়ান্টাম সংখ্যা - অদ্ভুততা - ব্যবহার করার পরামর্শ দিয়েছেন। তাদের সংজ্ঞা অনুসারে, অন্য সব পরিচিত কণার অদ্ভুততা ছিল শূন্য।
আরও গবেষণা
হ্যাড্রনগুলির একটি নতুন পদ্ধতিগতকরণের আবির্ভাবের পরেই গবেষণায় অগ্রগতি ঘটেছে। এর মধ্যে সবচেয়ে বিশিষ্ট ব্যক্তিত্ব ছিলেন ইসরায়েলি ইউভাল নিমান, যিনি একজন অসামান্য সামরিক ব্যক্তির কর্মজীবনকে একজন বিজ্ঞানীর সমান উজ্জ্বল পথে পরিবর্তন করেছিলেন।
তিনি লক্ষ্য করেছেন যে সেই সময়ের মধ্যে আবিষ্কৃত মেসন এবং বেরিয়নগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে সংশ্লিষ্ট কণাগুলির একটি গুচ্ছ, বহুগুণ গঠন করে। এই ধরনের প্রতিটি সমিতির সদস্যদের ঠিক একই অদ্ভুততা আছে, কিন্তু বৈদ্যুতিক চার্জ বিপরীত। যেহেতু সত্যিকারের শক্তিশালী পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়া বৈদ্যুতিক চার্জের উপর নির্ভর করে না, অন্য সব দিক থেকে মাল্টিপ্লেট থেকে কণাগুলি নিখুঁত যমজের মতো দেখায়।
বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দিয়েছিলেন যে কিছু প্রাকৃতিক প্রতিসাম্য এই ধরনের গঠনগুলির উপস্থিতির জন্য দায়ী, এবং শীঘ্রই তারা এটি খুঁজে পেতে সক্ষম হয়। এটি SU(2) স্পিন গ্রুপের একটি সাধারণ সাধারণীকরণ হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে, যা বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম সংখ্যা বর্ণনা করতে ব্যবহার করেছিলেন। এখানেশুধুমাত্র ততক্ষণে 23টি হ্যাড্রন ইতিমধ্যেই পরিচিত ছিল, এবং তাদের স্পিনগুলি 0, ½ বা একটি পূর্ণসংখ্যা এককের সমান ছিল, এবং তাই এই ধরনের শ্রেণীবিভাগ ব্যবহার করা সম্ভব ছিল না৷
ফলস্বরূপ, দুটি কোয়ান্টাম সংখ্যা একসাথে শ্রেণীবিভাগের জন্য ব্যবহার করতে হয়েছিল, যার কারণে শ্রেণীবিভাগ উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হয়েছিল। এভাবেই SU(3) গ্রুপটি উপস্থিত হয়েছিল, যা শতাব্দীর শুরুতে ফরাসি গণিতবিদ এলি কার্টান দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এটিতে প্রতিটি কণার পদ্ধতিগত অবস্থান নির্ধারণ করতে, বিজ্ঞানীরা একটি গবেষণা প্রোগ্রাম তৈরি করেছেন। কোয়ার্ক পরবর্তীকালে সহজেই পদ্ধতিগত সিরিজে প্রবেশ করে, যা বিশেষজ্ঞদের সম্পূর্ণ সঠিকতা নিশ্চিত করে।
নতুন কোয়ান্টাম সংখ্যা
তাই বিজ্ঞানীরা বিমূর্ত কোয়ান্টাম সংখ্যা ব্যবহার করার ধারণা নিয়ে এসেছিলেন, যা হাইপারচার্জ এবং আইসোটোপিক স্পিন হয়ে ওঠে। যাইহোক, অদ্ভুততা এবং বৈদ্যুতিক চার্জ একই সাফল্যের সাথে নেওয়া যেতে পারে। এই স্কিমটিকে প্রচলিতভাবে বলা হত আটফোল্ড পাথ। এটি বৌদ্ধধর্মের সাথে সাদৃশ্যকে ক্যাপচার করে, যেখানে নির্বাণে পৌঁছানোর আগে আপনাকে আটটি স্তর অতিক্রম করতে হবে। যাইহোক, এই সব গানের কথা।
নিমান এবং তার সহকর্মী, গেল-মান, 1961 সালে তাদের কাজ প্রকাশ করেছিলেন এবং তখন পরিচিত মেসনের সংখ্যা সাতটির বেশি ছিল না। কিন্তু তাদের কাজে, গবেষকরা অষ্টম মেসনের অস্তিত্বের উচ্চ সম্ভাবনা উল্লেখ করতে ভয় পাননি। একই 1961 সালে, তাদের তত্ত্ব উজ্জ্বলভাবে নিশ্চিত করা হয়েছিল। পাওয়া কণাটির নাম ছিল ইটা মেসন (গ্রীক অক্ষর η)।
উজ্জ্বলতার সাথে আরও অনুসন্ধান এবং পরীক্ষাগুলি SU(3) শ্রেণীবিভাগের পরম সঠিকতা নিশ্চিত করেছে। এই পরিস্থিতি শক্তিশালী হয়ে উঠেছেগবেষকদের জন্য একটি প্রণোদনা যারা খুঁজে পেয়েছেন যে তারা সঠিক পথে আছেন। এমনকি জেল-ম্যান নিজেও আর সন্দেহ করেননি যে প্রকৃতিতে কোয়ার্কের অস্তিত্ব রয়েছে। তার তত্ত্ব সম্পর্কে পর্যালোচনাগুলি খুব ইতিবাচক ছিল না, তবে বিজ্ঞানী নিশ্চিত ছিলেন যে তিনি সঠিক ছিলেন।
এই হল কোয়ার্ক
শীঘ্রই "ব্যারিয়ন এবং মেসনের পরিকল্পিত মডেল" নিবন্ধটি প্রকাশিত হয়েছে। এটিতে, বিজ্ঞানীরা সিস্টেমাইজেশনের ধারণাটি আরও বিকাশ করতে সক্ষম হয়েছিলেন, যা এত কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছিল। তারা দেখতে পেল যে SU(3) ফার্মিয়নের সম্পূর্ণ ট্রিপলেটের অস্তিত্বকে বেশ অনুমতি দেয়, যার বৈদ্যুতিক চার্জ 2/3 থেকে 1/3 এবং -1/3 পর্যন্ত, এবং ট্রিপলেটে একটি কণার সর্বদা অ-শূন্য অদ্ভুততা থাকে। জেল-ম্যান, ইতিমধ্যেই আমাদের কাছে সুপরিচিত, তাদেরকে "কোয়ার্ক প্রাথমিক কণা" বলে অভিহিত করেছেন৷
অভিযোগ অনুসারে, তিনি তাদের u, d এবং s (ইংরেজি শব্দ আপ, ডাউন এবং অদ্ভুত থেকে) হিসাবে মনোনীত করেছেন। নতুন স্কিম অনুসারে, প্রতিটি বেরিয়ন একবারে তিনটি কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত হয়। মেসন অনেক সহজ। এর মধ্যে রয়েছে একটি কোয়ার্ক (এই নিয়মটি অটুট) এবং একটি অ্যান্টিকোয়ার্ক। তার পরেই বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় এই কণাগুলির অস্তিত্ব সম্পর্কে সচেতন হয়ে ওঠে, যার প্রতি আমাদের নিবন্ধটি উত্সর্গীকৃত৷
আরো একটু ব্যাকগ্রাউন্ড
এই নিবন্ধটি, যা মূলত ভবিষ্যত বছরের জন্য পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশকে পূর্বনির্ধারিত করেছে, এর একটি বরং কৌতূহলী পটভূমি রয়েছে। জেল-ম্যান এই ধরণের ট্রিপলেটের অস্তিত্ব সম্পর্কে এর প্রকাশের অনেক আগে থেকেই চিন্তা করেছিলেন, কিন্তু কারও সাথে তার অনুমান নিয়ে আলোচনা করেননি। আসল বিষয়টি হল একটি ভগ্নাংশ চার্জযুক্ত কণার অস্তিত্ব সম্পর্কে তার অনুমানগুলি আজেবাজে মনে হয়েছিল। যাইহোক, বিশিষ্ট তাত্ত্বিক পদার্থবিদ রবার্ট সার্বারের সাথে কথা বলার পর তিনি জানতে পারেন যে তার সহকর্মীঠিক একই সিদ্ধান্তে এসেছে।
এছাড়া, বিজ্ঞানী একমাত্র সঠিক সিদ্ধান্তে এসেছেন: এই ধরনের কণার অস্তিত্ব তখনই সম্ভব যদি তারা মুক্ত ফার্মিয়ন না হয়, কিন্তু হ্যাড্রনের অংশ হয়। প্রকৃতপক্ষে, এই ক্ষেত্রে, তাদের চার্জ একটি একক সমগ্র গঠন! প্রথমে, গেল-মান তাদের কোয়ার্ক বলে অভিহিত করেছিল এবং এমনকি এমটিআই-তেও তাদের উল্লেখ করেছিল, কিন্তু ছাত্র এবং শিক্ষকদের প্রতিক্রিয়া খুব সংযত ছিল। এই কারণেই বিজ্ঞানী তার গবেষণাটি জনসাধারণের কাছে পেশ করা উচিত কিনা তা নিয়ে খুব দীর্ঘ সময় ধরে চিন্তা করেছিলেন৷
খুব "কোয়ার্ক" শব্দটি (হাঁসের কান্নার কথা মনে করিয়ে দেয়) জেমস জয়েসের কাজ থেকে নেওয়া হয়েছে। আশ্চর্যজনকভাবে যথেষ্ট, কিন্তু আমেরিকান বিজ্ঞানী তার নিবন্ধটি মর্যাদাপূর্ণ ইউরোপীয় বৈজ্ঞানিক জার্নাল ফিজিক্স লেটার্সে পাঠিয়েছিলেন, কারণ তিনি গুরুতরভাবে ভয় পেয়েছিলেন যে আমেরিকান সংস্করণের ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারের সম্পাদকরা, স্তরের দিক থেকে অনুরূপ, এটি প্রকাশের জন্য গ্রহণ করবেন না। যাইহোক, আপনি যদি সেই নিবন্ধটির অন্তত একটি অনুলিপি দেখতে চান তবে আপনার কাছে একই বার্লিন যাদুঘরের সরাসরি রাস্তা রয়েছে। তার প্রদর্শনীতে কোন কোয়ার্ক নেই, তবে তাদের আবিষ্কারের সম্পূর্ণ ইতিহাস রয়েছে (আরো সঠিকভাবে, ডকুমেন্টারি প্রমাণ)।
কোয়ার্ক বিপ্লবের সূচনা
ন্যায্যভাবে বলতে গেলে, এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রায় একই সময়ে, CERN-এর একজন বিজ্ঞানী, জর্জ জুইগ, একটি অনুরূপ ধারণা নিয়ে এসেছিলেন। প্রথমে, গেল-ম্যান নিজেই তার পরামর্শদাতা ছিলেন এবং তারপরে রিচার্ড ফাইনম্যান। জুইগ ফার্মিয়নগুলির অস্তিত্বের বাস্তবতাও নির্ধারণ করেছিলেন যেগুলির ভগ্নাংশের চার্জ ছিল, শুধুমাত্র তাদের বলা হয় এসেস। তদুপরি, প্রতিভাবান পদার্থবিজ্ঞানী বেরিয়নকে কোয়ার্কের ত্রয়ী এবং মেসনকে কোয়ার্কের সংমিশ্রণ হিসাবে বিবেচনা করেছিলেন।এবং অ্যান্টিকুয়ার্ক।
সোজা কথায়, ছাত্রটি তার শিক্ষকের সিদ্ধান্তগুলিকে সম্পূর্ণরূপে পুনরাবৃত্তি করেছিল এবং তার থেকে সম্পূর্ণ আলাদা ছিল। তার কাজ ম্যান প্রকাশের কয়েক সপ্তাহ আগেও প্রকাশিত হয়েছিল, কিন্তু শুধুমাত্র ইনস্টিটিউটের একটি "ঘরে তৈরি" কাজ হিসেবে। যাইহোক, এটি ছিল দুটি স্বাধীন কাজের উপস্থিতি, যেগুলির উপসংহারগুলি প্রায় অভিন্ন, যা কিছু বিজ্ঞানীকে প্রস্তাবিত তত্ত্বের সঠিকতা সম্পর্কে অবিলম্বে নিশ্চিত করেছিল৷
প্রত্যাখ্যান থেকে বিশ্বাস
কিন্তু অনেক গবেষক অবিলম্বে এই তত্ত্বটি গ্রহণ করেছেন। হ্যাঁ, সাংবাদিক এবং তাত্ত্বিকরা এর স্বচ্ছতা এবং সরলতার জন্য দ্রুত এটির প্রেমে পড়েছিলেন, তবে গুরুতর পদার্থবিদরা 12 বছর পরে এটি গ্রহণ করেছিলেন। খুব রক্ষণশীল হওয়ার জন্য তাদের দোষারোপ করবেন না। আসল বিষয়টি হল যে প্রাথমিকভাবে কোয়ার্কের তত্ত্বটি পাওলি নীতির তীব্র বিরোধিতা করেছিল, যা আমরা নিবন্ধের একেবারে শুরুতে উল্লেখ করেছি। যদি আমরা ধরে নিই যে একটি প্রোটনে একজোড়া ইউ-কোয়ার্ক এবং একটি একক ডি-কোয়ার্ক থাকে, তাহলে আগেরটি অবশ্যই একই কোয়ান্টাম অবস্থায় থাকতে হবে। পাওলির মতে, এটা অসম্ভব।
যখন একটি অতিরিক্ত কোয়ান্টাম সংখ্যা উপস্থিত হয়, একটি রঙ হিসাবে প্রকাশ করা হয় (যা আমরা উপরেও উল্লেখ করেছি)। উপরন্তু, এটি সম্পূর্ণরূপে বোধগম্য ছিল কিভাবে কোয়ার্কের প্রাথমিক কণাগুলি একে অপরের সাথে সাধারণভাবে যোগাযোগ করে, কেন তাদের মুক্ত জাতগুলি ঘটে না। এই সমস্ত গোপনীয়তাগুলিকে থিওরি অফ গেজ ফিল্ডস দ্বারা উন্মোচন করতে ব্যাপকভাবে সাহায্য করা হয়েছিল, যা শুধুমাত্র 70 এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে "মনে আনা হয়েছিল"। প্রায় একই সময়ে, হ্যাড্রনের কোয়ার্ক তত্ত্ব জৈবভাবে এতে অন্তর্ভুক্ত ছিল।
কিন্তু সর্বোপরি, অন্তত কিছু পরীক্ষামূলক পরীক্ষা-নিরীক্ষার সম্পূর্ণ অনুপস্থিতিতে তত্ত্বের বিকাশ আটকে ছিল,যা একে অপরের সাথে এবং অন্যান্য কণার সাথে কোয়ার্কের অস্তিত্ব এবং মিথস্ক্রিয়া উভয়ই নিশ্চিত করবে। এবং তারা ধীরে ধীরে শুধুমাত্র 60 এর দশকের শেষ থেকে প্রদর্শিত হতে শুরু করে, যখন প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ ইলেক্ট্রন প্রবাহ দ্বারা প্রোটনের "ট্রান্সমিশন" নিয়ে একটি পরীক্ষা চালানো সম্ভব করে তোলে। এই পরীক্ষাগুলিই প্রমাণ করা সম্ভব করেছিল যে কিছু কণা প্রোটনের ভিতরে "লুকানো" ছিল, যাকে মূলত পার্টন বলা হত। পরবর্তীকালে, তবুও, তারা নিশ্চিত হয়েছিল যে এটি একটি সত্যিকারের কোয়ার্ক ছাড়া আর কিছুই নয়, তবে এটি ঘটেছিল 1972 সালের শেষের দিকে।
পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ
অবশ্যই, অবশেষে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়কে বোঝানোর জন্য আরও অনেক পরীক্ষামূলক ডেটার প্রয়োজন ছিল। 1964 সালে, জেমস বজোর্কেন এবং শেলডন গ্ল্যাশো (ভবিষ্যত নোবেল পুরস্কার বিজয়ী) পরামর্শ দিয়েছিলেন যে একটি চতুর্থ ধরণের কোয়ার্কও থাকতে পারে, যাকে তারা চর্মড বলে।
এটি এই অনুমানের জন্য ধন্যবাদ যে ইতিমধ্যে 1970 সালে বিজ্ঞানীরা নিরপেক্ষভাবে চার্জযুক্ত কাওনগুলির ক্ষয়কালে পরিলক্ষিত অনেক অদ্ভুততার ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়েছিল। চার বছর পরে, আমেরিকান পদার্থবিজ্ঞানীদের দুটি স্বাধীন দল একবারে মেসনটির ক্ষয় ঠিক করতে সক্ষম হয়েছিল, যার মধ্যে কেবল একটি "চার্মড" কোয়ার্কের পাশাপাশি এর অ্যান্টিকোয়ার্ক অন্তর্ভুক্ত ছিল। আশ্চর্যের বিষয় নয়, এই ইভেন্টটিকে অবিলম্বে নভেম্বর বিপ্লব বলা হয়। প্রথমবারের মতো, কোয়ার্কের তত্ত্বটি কমবেশি "ভিজ্যুয়াল" নিশ্চিতকরণ পেয়েছে।
আবিষ্কারের গুরুত্ব এই সত্য দ্বারা প্রমাণিত হয় যে প্রকল্পের নেতা, স্যামুয়েল টিং এবং বারটন রিখটার ইতিমধ্যেইদুই বছরের জন্য তাদের নোবেল পুরস্কার গ্রহণ: এই ঘটনা অনেক নিবন্ধে প্রতিফলিত হয়. আপনি যদি নিউ ইয়র্ক মিউজিয়াম অফ ন্যাচারাল সায়েন্সে যান তবে আপনি তাদের কিছু আসল দেখতে পাবেন। কোয়ার্ক, যেমন আমরা আগেই বলেছি, আমাদের সময়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার, এবং তাই বৈজ্ঞানিক মহলে তাদের প্রতি অনেক মনোযোগ দেওয়া হয়।
চূড়ান্ত যুক্তি
এটি 1976 সাল পর্যন্ত নয় যে গবেষকরা অ-শূন্য কবজ সহ একটি কণা খুঁজে পান, নিরপেক্ষ ডি-মেসন। এটি একটি আকর্ষণীয় কোয়ার্ক এবং একটি ইউ-অ্যান্টিকুয়ার্কের মোটামুটি জটিল সমন্বয়। এখানে, এমনকি কোয়ার্কের অস্তিত্বের কঠোর বিরোধীরাও দুই দশকেরও বেশি আগে প্রথম বিবৃত তত্ত্বের সঠিকতা স্বীকার করতে বাধ্য হয়েছিল। সবচেয়ে বিখ্যাত তাত্ত্বিক পদার্থবিদদের একজন, জন এলিস, কবজকে "সেই লিভার যা বিশ্বকে ঘুরিয়ে দিয়েছে।"
শীঘ্রই নতুন আবিষ্কারের তালিকায় এক জোড়া বিশেষ করে বিশাল কোয়ার্ক, শীর্ষ এবং নীচে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, যেগুলি সেই সময়ে ইতিমধ্যেই গৃহীত SU(3) পদ্ধতিগতকরণের সাথে সহজেই সম্পর্কযুক্ত হতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বিজ্ঞানীরা তথাকথিত টেট্রাকোয়ার্কের অস্তিত্ব সম্পর্কে কথা বলছেন, যাকে কিছু বিজ্ঞানী ইতিমধ্যে "হ্যাড্রন অণু" বলে অভিহিত করেছেন৷
কিছু উপসংহার এবং উপসংহার
আপনাকে বুঝতে হবে যে কোয়ার্কের অস্তিত্বের জন্য আবিষ্কার এবং বৈজ্ঞানিক ন্যায্যতাকে প্রকৃতপক্ষে নিরাপদে একটি বৈজ্ঞানিক বিপ্লব হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে। এটি 1947 সালকে (নীতিগতভাবে, 1943) এর সূচনা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে এবং এর শেষ প্রথম "মন্ত্রমুগ্ধ" মেসন আবিষ্কারের উপর পড়ে। দেখা যাচ্ছে যে আজ অবধি এই স্তরের শেষ আবিষ্কারের সময়কাল 29 বছর (বা এমনকি 32 বছর)ও কম নয়! এবং এই সবশুধু কোয়ার্ক খুঁজে বের করতেই সময় ব্যয় করা হয়নি! মহাবিশ্বের আদিম বস্তু হিসেবে গ্লুওন প্লাজমা শীঘ্রই বিজ্ঞানীদের অনেক বেশি মনোযোগ আকর্ষণ করে।
তবে, অধ্যয়নের ক্ষেত্র যত জটিল হবে, সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার করতে তত বেশি সময় লাগবে। আমরা যে কণাগুলির বিষয়ে আলোচনা করছি, কেউ এই ধরনের আবিষ্কারের গুরুত্বকে অবমূল্যায়ন করতে পারে না। কোয়ার্কের গঠন অধ্যয়ন করে, একজন ব্যক্তি মহাবিশ্বের রহস্যের গভীরে প্রবেশ করতে সক্ষম হবে। এটা সম্ভব যে তাদের সম্পূর্ণ অধ্যয়নের পরেই আমরা জানতে পারব কিভাবে মহাবিস্ফোরণ ঘটেছিল এবং আমাদের মহাবিশ্ব কোন আইন অনুসারে বিকাশ লাভ করে। যাই হোক না কেন, এটি তাদের আবিষ্কার ছিল যা অনেক পদার্থবিজ্ঞানীকে বোঝানো সম্ভব করেছিল যে আমাদের চারপাশের বাস্তবতা পূর্ববর্তী ধারণাগুলির চেয়ে অনেক বেশি জটিল৷
তাহলে আপনি কোয়ার্ক কী তা শিখেছেন। এই কণাটি এক সময় বৈজ্ঞানিক জগতে অনেক শোরগোল ফেলেছিল, এবং আজ গবেষকরা অবশেষে এর সমস্ত গোপনীয়তা প্রকাশ করার আশায় পূর্ণ।
