مواد ڏانھن هلو

پارٽيڪل فزڪس

کليل ڄاڻ چيڪلي، وڪيپيڊيا مان
هڪ پروٽان ٻن اپ ڪوارڪن ۽ هڪ ڊائون ڪوارڪ تي مشتمل هوندو آهي، جيڪي گلوآنن ذريعي پاڻ ۾ ڳنڍيل هوندا آهن. تصوير ۾ ڪوارڪن جا رنگي چارج پڻ ڏيکاريل آهن.


پارٽيڪل فزڪس (Partical Physics) يا هاءِ انرجي فزڪس بنيادي ذرڙن ۽ قوتن جو مطالعو آهي جيڪي مادو ۽ تابڪاري کي ٺاهيندا آهن. هي ميدان پروٽان ۽ نيوٽران جي پيماني تائين ابتدائي ذرڙن جي ميلاپ جو پڻ مطالعو ڪري ٿو. جڏهن ته پروٽان ۽ نيوٽران جي ميلاپ جي مطالعي کي نيوڪليئر فزڪس چيو ويندو آهي.

ڪائنات ۾ بنيادي ذرڙن کي معياري ماڊل ۾ فرميون (ماديءَ جا ذرڙا) ۽ بوسون (قوت کڻندڙ ذرڙا) جي طور تي درجه بندي ڪيو ويو آهي. فرميون (Fermions) جون ٽي نسلون آهن. جيتوڻيڪ عام مادو صرف پهرين فرميون نسل مان ٺاهيو ويندو آهي. پهرين نسل ۾ مٿيان ۽ هيٺيان ڪوارڪس (Quarks) شامل آهن جيڪي پروٽان ۽ نيوٽران ۽ اليڪٽران ۽ اليڪٽران-نيوٽرين ٺاهيندا آهن. ٽي بنيادي تعامل جيڪا بوسون (Bosons) جي وچ ۾ سڃاتل آهن، اها برقناطيست، ڪمزور تعامل ۽ مضبوط تعامل (interactions) آهن.

ڪوارڪس هيڊرون (Hedrons) ٺاهيندا آهن، پر پاڻ تي موجود نه ٿي سگهن ٿا. هيڊرون جيڪي ڪوارڪس جي هڪ عجيب تعداد تي مشتمل آهن انهن کي بيريون (Bryons) سڏيو ويندو آهي ۽ جيڪي هڪ برابر نمبر تي مشتمل آهن انهن کي ميسون (Mesons) سڏيو ويندو آهي. ٻہ بيريون (پروٽان ۽ نيوٽران) عام مادي جي گھڻي ڀاڱي ماس تي مشتمل آهن. ميسون غير مستحڪم آهن ۽ سڀ کان وڌيڪ عرصي تائين رهندڙ صرف چند سو حصي مائڪرو سيڪنڊ تائين رهن ٿا. اهي ڪوارڪس مان ٺهيل ذرڙن جي وچ ۾ ٽڪراءَ کان پوءِ ٿين ٿا، جهڙوڪ تيز رفتار پروٽان ۽ ڪائناتي شعاعن (cosmic rays) ۾ نيوٽران. ميسون سائڪلوٽران (cyclotrone) يا ٻين ذرڙن جي تيز رفتاري ۾ پڻ پيدا ٿين ٿا.

ذرات ۾ ساڳئي ماس سان لاڳاپيل اينٽي پارٽيڪل هوندا آهن پر مخالف برقي چارجز سان. مثال طور. اليڪٽران جو اينٽي پارٽيڪل پوزيٽران آهي. اليڪٽران ۾ هڪ منفي برقي چارج هوندو آهي. پوزيٽران ۾ هڪ مثبت چارج هوندو آهي. اهي اينٽي پارٽيڪل نظرياتي طور تي مادي جي هڪ ساڳئي شڪل ٺاهي سگهن ٿا جنهن کي اينٽي ميٽر (antimatter) سڏيو ويندو آهي. ڪجهه ذرڙا (جهڙوڪ فوٽون) انهن جا پنهنجا اينٽي پارٽيڪل آهن.

اهي ابتدائي ذرڙا ڪوانٽم فيلڊز جا جوش آهن جيڪي انهن جي رابطي کي پڻ منظم ڪن ٿا. انهن بنيادي ذرڙن ۽ فيلڊز کي بيان ڪرڻ وارو غالب نظريو، انهن جي حرڪيات سان گڏ، معياري ماڊل سڏيو ويندو آهي. موجوده پارٽيڪل فزڪس جي نظريي سان ڪشش ثقل جو ميلاپ حل نه ٿيو آهي؛ ڪيترن ئي نظرين هن مسئلي کي حل ڪيو آهي، جهڙوڪ لوپ ڪوانٽم گريوٽي، اسٽرنگ ٿيوري ۽ سپر سميٽري ٿيوري.

تجرباتي پارٽيڪل فزڪس انهن ذرڙن جي تابڪاريت ۾ ۽ لارج هيڊرون ڪولائيڊر جهڙن پارٽيڪل ايڪسيليٽرز ۾ مطالعو آهي. نظرياتي پارٽيڪل فزڪس ڪاسمولوجي ۽ ڪوانٽم ٿيوري جي حوالي سان هن ذرڙن جو مطالعو آهي. ٻيا ويجهي سان لاڳاپيل کي هگس بوسون کي تجربن پاران تصديق ٿيڻ کان اڳ نظرياتي طور تي پوسٽ ڪيو ويو هو.

تاريخ

[سنواريو]
اصل مضمون جي لاءِ ڏسو ذيلي جوهري طبعيات جي تاريخ
ڏسو ڪيپشن
گائگر-مارسڊن تجربا ڏيکاريو ته جڏهن الفا ذرڙا سون جي ورق سان ٽڪرايا ته انهن مان ٿوري تعداد ۾ ذرڙا تمام گهڻو ڦري ويا.

اهو خيال ته سمورو مادو بنيادي طور ابتدائي ذرڙن مان ٺهيل آهي، گهٽ ۾ گهٽ ڇهين صدي قبل مسيح کان موجود رهيو آهي.[1] اوڻيهين صديءَ ۾ جان ڊالٽن، اسٽوئڪيوميٽري بابت پنهنجي ڪم وسيلي، اهو نتيجو ڪڍيو ته فطرت جو هر عنصر هڪ ئي منفرد قسم جي ذرڙي مان ٺهيل هوندو آهي.[2] يوناني لفظ atomos ("ناقابلِ تقسيم") مان نڪتل لفظ ائٽم ان وقت کان ڪنهن ڪيميائي عنصر جي سڀ کان ننڍي ذرڙي لاءِ استعمال ٿيڻ لڳو، پر پوءِ طبعيات جي ماهرن معلوم ڪيو ته ائٽم فطرت جا بنيادي ذرڙا نه آهن، بلڪه اهي پاڻ وڌيڪ ننڍن ذرڙن، جهڙوڪ اليڪٽران، مان ٺهيل آهن. ويهين صديءَ جي شروعات ۾ ايٽمي طبعيات ۽ ڪوانٽم طبعيات ۾ ٿيل تحقيقن 1939ع ۾ ليز ميٽنر (جيڪا اوٽو هان جي تجربن تي ٻڌل هئي) پاران ايٽمي ٽڪراءُ ۽ ساڳئي سال هانس بيته پاران ايٽمي ميلاپ جي ثابتي فراهم ڪئي؛ انهن ٻنهي دريافتن مان پوءِ ايٽمي هٿيارن جي ترقيءَ جو رستو هموار ٿيو. 1947ع ۾ بيته جي ليمب شفٽ بابت ڪيل حساب کي "ذرڙن جي طبعيات جي جديد دور جو آغاز" قرار ڏنو ويو آهي.[3]

1950ع ۽ 1960ع واري ڏهاڪن دوران، وڌيڪ توانائي رکندڙ ذرڙن جي شعاعن جي ٽڪرن مان حيرت انگيز قسم جا ڪيترائي نوان ذرڙا دريافت ٿيا. انهن کي غير رسمي طور ذرڙن جو چڙيا گهر چيو ويندو هو. جيمس ڪرونن ۽ ويل فچ پاران سي پي ڀڃڪڙي جهڙين اهم دريافتن مادي ۽ ضدمادي جي اڻبرابري بابت نوان سوال پيدا ڪيا.[4] 1970ع واري ڏهاڪي ۾ معياري نموني (Standard Model) جي تشڪيل کان پوءِ، طبعيات جي ماهرن ذرڙن جي هن وڏي تعداد جي اصليت کي واضح ڪيو. انهن ڏيکاريو ته هي گهڻا ذرڙا اصل ۾ نسبتاً ٿورڙن وڌيڪ بنيادي ذرڙن جا ميلاپ آهن، ۽ انهن کي ڪوانٽم ميدان جي نظرين جي دائري ۾ بيان ڪيو ويو. هن نئين درجي بندي سان جديد ذرڙن واري طبعيات جي شروعات ٿي.[5][6]

معياري نمونو

[سنواريو]
اصل مضمون جي لاءِ ڏسو معياري نمونو

ابتدائي ذرڙن جي درجي بندي بابت موجوده سمجھاڻي معياري نموني ذريعي بيان ڪئي وڃي ٿي، جنهن کي 1970ع واري ڏهاڪي جي وچ ڌاري ڪوارڪن جي وجود جي تجرباتي تصديق کان پوءِ وڏي پيماني تي قبوليت ملي. هي نمونو بنيادي قوتن مان مضبوط، ضعيف ۽ برقي مقناطيسي تعاملن کي وچولي گيج بوسونن جي ذريعي بيان ڪري ٿو. گيج بوسونن ۾ اٺ گلوآن، W−
، W+
 ۽ Z بوسون، ۽ فوٽون شامل آهن.[7]

معياري نموني ۾ 24 بنيادي فرميون (12 ذرڙا ۽ انهن جا لاڳاپيل ضد ذرڙا) پڻ شامل آهن، جيڪي سموري مادي جا بنيادي جزا آهن.[8] ان کان علاوه، معياري نموني بوسون جي هڪ قسم، هگز بوسون، جي وجود جي پڻ اڳڪٿي ڪئي هئي. 4 جولاءِ 2012ع تي، سرن ۾ لارج هيڊرون ڪولائيڊر تي ڪم ڪندڙ طبعيات جي ماهرن اعلان ڪيو ته هنن هڪ اهڙو نئون ذرڙو دريافت ڪيو آهي، جنهن جو رويو هگز بوسون بابت اڳڪٿين سان مطابقت رکي ٿو.[9]

موجوده صورت ۾ معياري نموني ۾ 61 ابتدائي ذرڙا شامل آهن.[10] اهي ابتدائي ذرڙا پاڻ ۾ ملي مرڪب ذرڙا ٺاهي سگهن ٿا، جنهن سان 1960ع واري ڏهاڪي کان پوءِ دريافت ٿيل سوين ٻين قسمن جي ذرڙن جي وضاحت ٿئي ٿي. اڄ تائين ڪيل تقريباً سڀني تجرباتي جاچن سان معياري نموني جي موافقت ملي آهي. تنهن هوندي به، گهڻا ذرڙن جا طبعياتدان سمجهن ٿا ته هي فطرت جي مڪمل وضاحت نه آهي، ۽ ان کان وڌيڪ بنيادي نظريي جي دريافت اڃا ٿيڻ باقي آهي (ڏسو هر شيءِ جو نظريو). تازن سالن ۾ نيوٽرينو جي سڪون ماس بابت ماپن معياري نموني کان پهريون تجرباتي انحراف مهيا ڪيو آهي، ڇاڪاڻ⁠تہ معياري نموني موجب نيوٽرينو وٽ ماس موجود نه هوندو آهي.[11]

ذيلي جوهري ذرڙا

[سنواريو]

جديد ذرڙن واري طبعيات جي تحقيق ذيلي جوهري ذرڙن تي مرڪوز آهي، جن ۾ ائٽمي جزا، جهڙوڪ اليڪٽران، پروٽان ۽ نيوٽران شامل آهن. پروٽان ۽ نيوٽران مرڪب ذرڙا آهن، جن کي بيريون چيو وڃي ٿو، ۽ اهي ڪوارڪن مان ٺهيل هوندا آهن. اهڙا ذرڙا تابڪاري ٽٽڻ ۽ ڇڙواڳي جي عملن ذريعي پيدا ٿيندا آهن؛ انهن ۾ فوٽون، نيوٽرينو، ميون ۽ ڪيترائي عجيب ذرڙا شامل آهن.[12] اڄ تائين ڏٺل سڀ ذرڙا ۽ انهن جا تعامل لڳ ڀڳ مڪمل طور معياري نموني سان بيان ڪري سگهجن ٿا.[7]

ابتدائي ذرڙا
قسم نسل ضد ذرڙو رنگ ڪل
ڪوارڪَ 2 3 جوڙو 3 36
ليپٽانَ جوڙو ڪونهي 12
گلوآنَ 1 ڪونهي پاڻ 8 8
فوٽون پاڻ ڪونهي 1
زي بوسون پاڻ 1
ڊبليو بوسون جوڙو 2
هگز پاڻ 1
ڄاتل ابتدائي ذرڙن جو ڪل انگ: 61

ذرڙن جي حرڪت پڻ ڪوانٽم ميڪانيات جي تابع هوندي آهي؛ اهي لهر-ذرڙو ٻٽوپڻو ڏيکاريندا آهن، يعني ڪجهه تجرباتي حالتن ۾ ذرڙن جهڙو رويو ۽ ٻين حالتن ۾ لهرن جهڙو رويو ظاهر ڪندا آهن. وڌيڪ فني اصطلاحن ۾، انهن کي هلبرٽ جاءِ ۾ ڪوانٽم حالت جي ویڪٽرن سان بيان ڪيو ويندو آهي، جيڪو ڪوانٽم ميدان جو نظريو ۾ پڻ استعمال ٿيندو آهي. ذرڙن جي طبعياتدانن جي روايت موجب، اصطلاح ابتدائي ذرڙا انهن ذرڙن لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪي موجوده سمجھاڻي موجب ناقابل تقسيم سمجهيا وڃن ٿا ۽ ٻين ذرڙن مان ٺهيل نه آهن.[10]

ڪوارڪ ۽ ليپٽان

[سنواريو]
اصل مضمون/مضمونن جي لاءِ ڏسو ڪوارڪ ۽ ليپٽان
فيئنمن خاڪو، جنهن ۾ بيٽا− ٽٽڻ ڏيکاريل آهي، جتي نيوٽران (n, udd) پروٽان (p, udu) ۾ تبديل ٿئي ٿو. "u" ۽ "d" اپ ۽ ڊائون ڪوارڪ آهن، "e−" اليڪٽران آهي، ۽ "ν̅e" اليڪٽران ضد نيوٽرينو آهي.

عام مادو پهرين نسل جي ڪوارڪن (اپ، ڊائون) ۽ ليپٽانن (اليڪٽران، اليڪٽران نيوٽرينو) مان ٺهيل هوندو آهي.[13] گڏيل طور ڪوارڪ ۽ ليپٽان فرميون سڏجن ٿا. انهن وٽ ڪوانٽم اسپن اڌ-عددن وارو هوندو آهي (−1/2، 1/2، 3/2 وغيره) ۽ اهي پائولي اخراج اصول جي پيروي ڪندا آهن، جنهن موجب ٻه ذرڙا ساڳي ڪوانٽم حالت ۾ نٿا رهي سگهن.[14]

ڪوارڪن وٽ ڀاڱيدار ابتدائي برقي چارج (−1/3 يا 2/3) هوندي آهي،[15] جڏهن ته ليپٽانن وٽ پورو عدد برقي چارج (0 يا −1) هوندو آهي.[16] ڪوارڪن وٽ رنگي چارج پڻ هوندي آهي، جنهن کي رواجاً ڳاڙهو، سائو ۽ نيرو چيو ويندو آهي، پر ان جو حقيقي روشنيءَ جي رنگ سان ڪو تعلق نه هوندو آهي.[17] ڪوارڪن جي وچ ۾ تعامل توانائي محفوظ ڪري ٿو، جيڪا ڪوارڪن کي ڪافي پري ڪرڻ تي ٻين ذرڙن ۾ تبديل ٿي سگهي ٿي؛ ان ڪري ڪوارڪ آزاد نموني مشاهدي ۾ نٿا اچي سگهن. هن عمل کي رنگي قيد چيو ويندو آهي.[17]

ڪوارڪن جون ٽي ڄاتل نسلون آهن: اپ ۽ ڊائون، اسٽرينج ۽ چارم، ٽاپ ۽ باٽم. ليپٽانن جون پڻ ٽي نسلون آهن: اليڪٽران ۽ ان جو نيوٽرينو، ميون ۽ ان جو نيوٽرينو، ٽائو ۽ ان جو نيوٽرينو. مضبوط اڻسڌي ثبوتن مان ظاهر ٿئي ٿو ته فرميونن جي چوٿين نسل موجود نه آهي.[18]

بوسون

[سنواريو]
اصل مضمون جي لاءِ ڏسو بوسون

بوسون بنيادي تعاملن جا وچولا يا کڻندڙ آهن، جهڙوڪ برقي مقناطيسيت، ضعيف تعامل ۽ مضبوط تعامل.[19] برقي مقناطيسيت جو وچولو فوٽون آهي، جيڪو روشني جو ڪوانٽم آهي.[20]:29–30 ضعيف تعامل جا وچولا ڊبليو ۽ زي بوسون آهن.[21] مضبوط تعامل جو وچولو گلوآن آهي، جيڪو ڪوارڪن کي پاڻ ۾ ڳنڍي مرڪب ذرڙا ٺاهي سگهي ٿو.[22] مٿي بيان ڪيل رنگي قيد سبب، گلوآن آزاد نموني مشاهدي ۾ نٿا اچن.[23] هگز بوسون هگز ميڪانيزم ذريعي ڊبليو ۽ زي بوسونن کي ماس ڏئي ٿو،[24] جڏهن ته گلوآن ۽ فوٽون کي بي ماس سمجهيو وڃي ٿو.[23] سڀ بوسون صحيح عدد واري ڪوانٽم اسپن (0 ۽ 1) رکن ٿا ۽ ساڳي ڪوانٽم حالت اختيار ڪري سگهن ٿا.[19]

ضد ذرڙا ۽ رنگي چارج

[سنواريو]
اصل مضمون/مضمونن جي لاءِ ڏسو ضد ذرڙو ۽ رنگي چارج

مٿي ذڪر ڪيل اڪثر ذرڙن جا لاڳاپيل ضد ذرڙا هوندا آهن، جيڪي ضد مادو ٺاهيندا آهن. عام ذرڙن وٽ مثبت ليپٽان عدد يا بيريون عدد هوندو آهي، جڏهن ته ضد ذرڙن وٽ اهي عدد منفي هوندا آهن.[25] لاڳاپيل ضد ذرڙن ۽ ذرڙن جون گهڻيون خاصيتون ساڳيون هونديون آهن، پر ڪجهه خاصيتون ابتڙ هونديون آهن؛ مثال طور اليڪٽران جو ضد ذرڙو، پوزيٽران، ابتڙ چارج رکي ٿو. ضد ذرڙي ۽ ذرڙي ۾ فرق ڪرڻ لاءِ نشان مٿان يا گڏ مثبت يا منفي علامت استعمال ڪئي ويندي آهي. مثال طور اليڪٽران ۽ پوزيٽران کي ترتيبوار e− ۽ e+ سان ظاهر ڪيو ويندو آهي.[26] جڏهن ذرڙي جو چارج 0 هجي، يعني ضد ذرڙي جي برابر، تڏهن ضد ذرڙي کي علامت مٿان ليڪ سان ظاهر ڪيو ويندو آهي. مثال طور، اليڪٽران نيوٽرينو νe آهي، جڏهن ته ان جو ضد نيوٽرينو ν̅e آهي. جڏهن ڪو ذرڙو ۽ ان جو ضد ذرڙو هڪ ٻئي سان تعامل ڪن ٿا، تڏهن اهي نابودي جو شڪار ٿي ٻين ذرڙن ۾ تبديل ٿي وڃن ٿا.[27] ڪجهه ذرڙا، جهڙوڪ فوٽون يا گلوآن، ضد ذرڙا نٿا رکن.[حوالو گهربل]

ڪوارڪن ۽ گلوآنن وٽ اضافي طور رنگي چارجون هونديون آهن، جيڪي مضبوط تعامل تي اثرانداز ٿين ٿيون. ڪوارڪن جون رنگي چارجون ڳاڙهي، سائي ۽ نيري سڏجن ٿيون، جيتوڻيڪ ذرڙي جو حقيقي جسماني رنگ نه هوندو آهي؛ ضد ڪوارڪن ۾ اهي ضد ڳاڙهي، ضد سائي ۽ ضد نيري سڏجن ٿيون.[17] گلوآن وٽ اٺ رنگي چارجون ٿي سگهن ٿيون، جيڪي ڪوارڪن جي تعاملن جو نتيجو آهن، جن سان مرڪب ذرڙا ٺهن ٿا؛ هي گيج هم آهنگي ايس يو (3) سان لاڳاپيل آهي.[28]

مرڪب ذرڙا

[سنواريو]
اصل مضمون جي لاءِ ڏسو مرڪب ذرڙو
پروٽان ٻن اپ ڪوارڪن ۽ هڪ ڊائون ڪوارڪ مان ٺهيل هوندو آهي، جيڪي گلوآنن سان ڳنڍيل هوندا آهن. ڪوارڪن جي رنگي چارج پڻ نظر اچي ٿي.

ائٽمي مرڪز ۾ موجود نيوٽران ۽ پروٽان بيريون آهن؛ نيوٽران ٻن ڊائون ڪوارڪن ۽ هڪ اپ ڪوارڪ مان ٺهيل هوندو آهي، جڏهن ته پروٽان ٻن اپ ڪوارڪن ۽ هڪ ڊائون ڪوارڪ مان ٺهيل هوندو آهي.[29] بيريئون ٽن ڪوارڪن مان ٺهيل هوندو آهي، جڏهن ته ميزون ٻن ڪوارڪن، هڪ عام ۽ هڪ ضد ڪوارڪ، مان ٺهيل هوندو آهي. بيريئون ۽ ميزون گڏجي هيڊران سڏجن ٿا. هيڊرانن اندر موجود ڪوارڪ مضبوط تعامل جي تابع هوندا آهن، تنهنڪري انهن تي ڪوانٽم ڪروموڊائنامڪس، يعني رنگي چارجن جا قانون، لاڳو ٿيندا آهن. بند ٿيل ڪوارڪن جي رنگي چارج لازمي طور غير جانبدار، يا بنيادي رنگن جي ملاوٽ واري تشبيهه موجب "اڇي"، هئڻ گهرجي.[30] وڌيڪ عجيب هيڊران ٻين قسمن، ترتيبن يا ڪوارڪن جي مختلف انگن مان ٺهيل ٿي سگهن ٿا، جهڙوڪ ٽيٽراڪوارڪ ۽ پينٽاڪوارڪ.[31]

ائٽم پروٽانن، نيوٽرانن ۽ اليڪٽرانن مان ٺهيل هوندو آهي.[32] عام ائٽم اندر موجود ذرڙن کي تبديل ڪري عجيب ائٽم ٺاهي سگهجن ٿا.[33] هڪ سادو مثال هائيڊروجن-4.1 آهي، جنهن ۾ هڪ اليڪٽران کي ميون سان بدلائي ڇڏيو ويندو آهي.[34]

فرضي ذرڙا

[سنواريو]

گريويٽان هڪ فرضي ذرڙو آهي، جيڪو ثقلي تعامل جو وچولو ٿي سگهي ٿو، پر اهو اڃا دريافت نه ٿيو آهي ۽ نه ئي موجوده نظرين سان مڪمل طور هم آهنگ ڪيو ويو آهي.[35] معياري نموني جون حدون دور ڪرڻ لاءِ ٻيا به ڪيترائي فرضي ذرڙا تجويز ڪيا ويا آهن. خاص طور، سپرسمٽرڪ ذرڙا درجابندي مسئلو حل ڪرڻ لاءِ پيش ڪيا ويا آهن، ايڪسيون مضبوط سي پي مسئلو سان لاڳاپيل آهن، ۽ مختلف ٻيا ذرڙا اونداهو مادو ۽ اونداهي توانائي جي اصليت بيان ڪرڻ لاءِ تجويز ڪيا ويا آهن.

تجرباتي تجربگاهون

[سنواريو]
فيرمي نيشنل ايڪسيليٽر ليبارٽري، آمريڪا

دنيا جون اهم ذرڙن جي طبعيات جون تجربگاهون هيٺيان آهن:

نظريو

[سنواريو]


نظري طبعيات وانگر، نظري ذرڙن جي طبعيات جو مقصد به اهڙا نمونا، نظرياتي ڍانچا ۽ رياضيائي اوزار تيار ڪرڻ آهي، جيڪي موجوده تجربن جي وضاحت ڪن ۽ مستقبل جي تجربن بابت اڳڪٿيون مهيا ڪن. هن وقت نظري ذرڙن جي طبعيات ۾ ڪيترائي اهم ۽ هڪ ٻئي سان لاڳاپيل تحقيقي شعبا سرگرم آهن.

هڪ اهم شاخ معياري نموني ۽ ان جي جاچ کي وڌيڪ سمجهڻ تي ڌيان ڏئي ٿي. نظرياتي سائنسدان ڪولائيڊر ۽ فلڪي ذرڙن جي طبعيات جي تجربن ۾ مشاهدي لائق مقدارن بابت عددي اڳڪٿيون ڪن ٿا، جن کي تجرباتي ماپن سان گڏ استعمال ڪري معياري نموني جي پيرا ميٽرن کي گهٽ غيريقيني سان طئي ڪيو ويندو آهي. هي تحقيق معياري نموني جي حدن کي پرکي ٿي ۽ فطرت جي بنيادي جُزن بابت سائنسي ڄاڻ کي وڌائي ٿي. اهڙي ڪم کي ڪوانٽم ڪروموڊائنامڪس ۾ انتهائي درست حسابن جي پيچيدگي ڏکيو بڻائي ٿي. هن شعبي جا ڪجهه نظرياتي سائنسدان پرٽربيٽو ڪوانٽم فيلڊ ٿيوري ۽ اثرائتي فيلڊ ٿيوري جا اوزار استعمال ڪندا آهن ۽ پاڻ کي فينومينالاجسٽ سڏيندا آهن، جڏهن ته ٻيا ليٽس فيلڊ ٿيوري استعمال ڪندا آهن ۽ ليٽس نظرياتدان سڏبا آهن.

ٻيو اهم شعبو نموني جي تعمير (Model Building) آهي، جنهن ۾ سائنسدان اهڙيون تجويزون پيش ڪن ٿا ته معياري نموني کان اڳتي (وڌيڪ توانائي يا ننڍن مفاصلن تي) ڪهڙي طبعيات موجود ٿي سگهي ٿي. هي تحقيق گهڻو ڪري هائيرارڪي مسئلو کان متاثر هوندي آهي ۽ موجوده تجرباتي انگن اکرن سان محدود هوندي آهي.[48][49] ان ۾ سپرسميٽري، هگز ميڪانيزم جا متبادل، اضافي مڪاني پاسا (جهڙوڪ Randall–Sundrum model)، پريون نظريو، انهن جا ميلاپ يا ٻيا تصور شامل ٿي سگهن ٿا. گم ٿيندڙ پاسن جو نظريو اهڙو ذرڙن جي طبعيات جو نظريو آهي، جنهن موجب وڌيڪ توانائي وارن نظامن ۾ مڪاني پاسن جو تعداد گهٽجي ويندو آهي.[50]

ٽيون اهم شعبو اسٽرنگ ٿيوري آهي. اسٽرنگ ٿيوري جا ماهر ڪوانٽم ميڪانيات ۽ عام اضافيت کي هڪ گڏيل وضاحت هيٺ آڻڻ جي ڪوشش ڪن ٿا. ان مقصد لاءِ هو ذرڙن بدران انتهائي ننڍين اسٽرنگن ۽ برين تي ٻڌل نظريو تيار ڪن ٿا. جيڪڏهن هي نظريو ڪامياب ٿيو ته ان کي هر شيءِ جو نظريو (Theory of Everything يا TOE) سمجهيو ويندو.[51]

نظري ذرڙن جي طبعيات ۾ ٻين ڪيترن ئي شعبن تي پڻ ڪم جاري آهي، جن ۾ ڪائناتي ذرڙن جي طبعيات کان وٺي لوپ ڪوانٽم گريوٽي تائين جا موضوع شامل آهن.

عملي استعمال

[سنواريو]

اصولي طور تي سموري طبعيات (۽ ان مان نڪتل عملي استعمال) کي بنيادي ذرڙن جي مطالعي مان سمجهي سگهجي ٿو. عملي طور، جيتوڻيڪ ذرڙن جي طبعيات مان مراد صرف "وڏي توانائي وارن ذرڙن جا ٽڪراءَ" ورتي وڃي ٿي، تڏهن به انهن بنيادي تحقيقن دوران اهڙيون ڪيتريون ئي ٽيڪنالاجيون ترقي ڪري چڪيون آهن، جيڪي بعد ۾ سماج ۾ وسيع پيماني تي استعمال ٿيون. ذرڙن جا تيز ڪندڙ (Particle Accelerators) تحقيق ۽ علاج لاءِ طبي آئسوٽوپن جي تياري ۾ استعمال ٿين ٿا، جيئن PET تصويرڪشي ۾ استعمال ٿيندڙ آئسوٽوپ، يا وري سڌي طرح ٻاهرين شعاعي علاج (External Beam Radiotherapy) ۾ ڪم آندا وڃن ٿا. سپر ڪنڊڪٽرن جي ترقي کي به ذرڙن جي طبعيات ۾ انهن جي استعمال وڏي هٿي ڏني آهي. ورلڊ وائڊ ويب ۽ ٽچ اسڪرين ٽيڪنالاجي جي شروعاتي ترقي پڻ سرن (CERN) ۾ ٿي هئي. ان کان علاوه، طب، قومي سلامتي، صنعت، ڪمپيوٽنگ، سائنس ۽ ماهر افرادي قوت جي تياري جهڙن ڪيترن ئي شعبن ۾ پڻ ذرڙن جي طبعيات مان اهم عملي فائدا حاصل ٿيا آهن، ۽ انهن استعمالن جي فهرست وقت سان گڏ وڌندي پئي وڃي.[52]

مستقبل

[سنواريو]

معياري نموني کان اڳتي واري طبعيات جي ڳولا لاءِ هن وقت ڪيترائي وڏا منصوبا جاري آهن. انهن مان هڪ سرن (CERN) لاءِ تجويز ڪيل فيوچر سرڪيولر ڪولائيڊر آهي،[53] جڏهن ته آمريڪا ۾ پارٽيڪل فزڪس پروجيڪٽ پرائيرٽائيزيشن پينل (P5) پڻ سرگرم آهي، جيڪو 2014ع جي P5 مطالعي کي نئين سر تازه ڪاري ڪري رهيو آهي. ان مطالعي ۾ ڊيپ انڊرگرائونڊ نيوٽرينو تجربو سميت ڪيترن ئي اهم تجربن جي سفارش ڪئي وئي هئي.

پڻ ڏسو

[سنواريو]

حوالا

[سنواريو]
  1. ↑ "Fundamentals of Physics and Nuclear Physics" (PDF). اصل نسخي مان 2 October 2012 تي محفوظ ڪيل. 21 July 2012 تي حاصل ڪيل.
  2. ↑ Grossman, M. I. (2014). "John Dalton and the London Atomists". Notes and Records of the Royal Society of London 68 (4): 339–356. doi:10.1098/rsnr.2014.0025.
  3. ↑ Brown, Gerald Edward; Lee, Chang-Hwan (2006). Hans Bethe and His Physics. Singapore: World Scientific Publishing. ص. 161. ISBN 978-981-256-609-6.
  4. ↑ "Antimatter". 2021-03-01. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 11 September 2018 تي محفوظ ڪيل. 12 March 2021 تي حاصل ڪيل.
  5. ↑ Weinberg, Steven (1995–2000). The quantum theory of fields. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-67053-1.
  6. ↑ Jaeger, Gregg (2021). "The Elementary Particles of Quantum Fields". Entropy 23 (11): 1416. doi:10.3390/e23111416. PMID 34828114. Bibcode: 2021Entrp..23.1416J.
  7. 1 2 Baker, Joanne (2013). 50 quantum physics ideas you really need to know. London. ص. 120–123. ISBN 978-1-78087-911-6. OCLC 857653602.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (ڳنڍڻو)
  8. ↑ Nakamura, K. (1 July 2010). "Review of Particle Physics". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 37 (7A): 1–708. doi:10.1088/0954-3899/37/7A/075021. PMID 10020536. Bibcode: 2010JPhG...37g5021N.
  9. ↑ Mann, Adam (28 March 2013). "Newly Discovered Particle Appears to Be Long-Awaited Higgs Boson". Wired Science. https://www.wired.com/wiredscience/2012/07/higgs-boson-discovery/. Retrieved 6 February 2014.
  10. 1 2 Braibant, S.; Giacomelli, G.; Spurio, M. (2009). Particles and Fundamental Interactions: An Introduction to Particle Physics. Springer. ص. 313–314. ISBN 978-94-007-2463-1. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 15 April 2021 تي محفوظ ڪيل. 19 October 2020 تي حاصل ڪيل.
  11. ↑ "Neutrinos in the Standard Model". The T2K Collaboration. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 16 October 2019 تي محفوظ ڪيل. 15 October 2019 تي حاصل ڪيل.
  12. ↑ Terranova, Francesco (2021). A Modern Primer in Particle and Nuclear Physics. Oxford Univ. Press. ISBN 978-0-19-284524-5.
  13. ↑ Povh, B.; Rith, K.; Scholz, C.; Zetsche, F.; Lavelle, M. (2004). "Part I: Analysis: The building blocks of matter". Particles and Nuclei: An Introduction to the Physical Concepts (4th ڇاپو). Springer. ISBN 978-3-540-20168-7. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 22 April 2022 تي محفوظ ڪيل. 28 July 2022 تي حاصل ڪيل. Ordinary matter is composed entirely of first-generation particles, namely the u and d quarks, plus the electron and its neutrino.
  14. ↑ Peacock, K. A. (2008). The Quantum Revolution. Greenwood Publishing Group. ص. 125. ISBN 978-0-313-33448-1.
  15. ↑ Quigg, C. (2006). "Particles and the Standard Model". ۾ G. Fraser (مرتب). The New Physics for the Twenty-First Century. Cambridge University Press. ص. 91. ISBN 978-0-521-81600-7.
  16. ↑ Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2013-01-01). Physics for Scientists and Engineers, Volume 2 (انگريزي ۾). Cengage Learning. ISBN 978-1-285-62958-2.
  17. 1 2 3 Nave, R. "The Color Force". HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 7 October 2018 تي محفوظ ڪيل. 2009-04-26 تي حاصل ڪيل.
  18. ↑ Decamp, D. (1989). "Determination of the number of light neutrino species". Physics Letters B 231 (4): 519–529. doi:10.1016/0370-2693(89)90704-1. Bibcode: 1989PhLB..231..519D. https://cds.cern.ch/record/201511.
  19. 1 2 Carroll, Sean (2007). Guidebook. Dark Matter, Dark Energy: The dark side of the universe. The Teaching Company. Part 2, p. 43. ISBN 978-1-59803-350-2. ... boson: A force-carrying particle, as opposed to a matter particle (fermion). Bosons can be piled on top of each other without limit. Examples are photons, gluons, gravitons, weak bosons, and the Higgs boson. The spin of a boson is always an integer: 0, 1, 2, and so on ...
  20. ↑ "Role as gauge boson and polarization" §5.1 in Aitchison, I. J. R.; Hey, A. J. G. (1993). Gauge Theories in Particle Physics. IOP Publishing. ISBN 978-0-85274-328-7.
  21. ↑ Watkins, Peter (1986). Story of the W and Z. Cambridge: Cambridge University Press. ص. 70. ISBN 978-0-521-31875-4. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 14 November 2012 تي محفوظ ڪيل. 28 July 2022 تي حاصل ڪيل.
  22. ↑ Nave, C. R. "The Color Force". HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 7 October 2018 تي محفوظ ڪيل. 2012-04-02 تي حاصل ڪيل.
  23. 1 2 Debrescu, B. A. (2005). "Massless Gauge Bosons Other Than The Photon". Physical Review Letters 94 (15). doi:10.1103/PhysRevLett.94.151802. PMID 15904133. Bibcode: 2005PhRvL..94o1802D.
  24. ↑ Bernardi, G.; Carena, M.; Junk, T. (2007). "Higgs bosons: Theory and searches" (PDF). Review: Hypothetical particles and Concepts. Particle Data Group. محفوظ ڪيل (PDF) مان اصل نسخي کان 3 October 2018 تي محفوظ ڪيل. 28 July 2022 تي حاصل ڪيل.
  25. ↑ Tsan, Ung Chan (2013). "Mass, Matter, Materialization, Mattergenesis and Conservation of Charge". International Journal of Modern Physics E 22 (5): 1350027. doi:10.1142/S0218301313500274. Bibcode: 2013IJMPE..2250027T. "Matter conservation means conservation of baryonic number A and leptonic number L, A and L being algebraic numbers. Positive A and L are associated to matter particles, negative A and L are associated to antimatter particles. All known interactions do conserve matter.".
  26. ↑ Raith, W.; Mulvey, T. (2001). Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles. CRC Press. ص. 777–781. ISBN 978-0-8493-1202-1.
  27. ↑ "Antimatter". Lawrence Berkeley National Laboratory. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 23 August 2008 تي محفوظ ڪيل. 3 September 2008 تي حاصل ڪيل.
  28. ↑ Part III of Peskin, M. E.; Schroeder, D. V. (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Addison–Wesley. ISBN 978-0-201-50397-5.
  29. ↑ Munowitz, M. (2005). Knowing. Oxford University Press. ص. 35. ISBN 0-19-516737-6.
  30. ↑ Schumm, B. A. (2004). Deep Down Things. Johns Hopkins University Press. ص. 131–132. ISBN 978-0-8018-7971-5.
  31. ↑ Close, F. E. (1988). "Gluonic Hadrons". Reports on Progress in Physics 51 (6): 833–882. doi:10.1088/0034-4885/51/6/002. Bibcode: 1988RPPh...51..833C.
  32. ↑ Kofoed, Melissa; Miller, Shawn (July 2024). Introductory Chemistry.
  33. ↑ §1.8, Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles, Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, and Wilhelm Raith, Berlin, Germany: Walter de Gruyter, 1997, ISBN 3-11-013990-1.
  34. ↑ Fleming, D. G.; Arseneau, D. J.; Sukhorukov, O.; Brewer, J. H.; Mielke, S. L.; Schatz, G. C.; Garrett, B. C.; Peterson, K. A. et al. (28 Jan 2011). "Kinetic Isotope Effects for the Reactions of Muonic Helium and Muonium with H2". Science 331 (6016): 448–450. doi:10.1126/science.1199421. PMID 21273484. Bibcode: 2011Sci...331..448F. https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1199421.
  35. ↑ Sokal, A. (July 22, 1996). "Don't Pull the String Yet on Superstring Theory". The New York Times. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 7 December 2008 تي محفوظ ڪيل. March 26, 2010 تي حاصل ڪيل.
  36. ↑ Harrison, M.; Ludlam, T.; Ozaki, S. (March 2003). "RHIC project overview". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 499 (2–3): 235–244. doi:10.1016/S0168-9002(02)01937-X. Bibcode: 2003NIMPA.499..235H. https://zenodo.org/record/1259915. Retrieved 16 September 2019.
  37. ↑ Courant, Ernest D. (December 2003). "Accelerators, Colliders, and Snakes". Annual Review of Nuclear and Particle Science 53 (1): 1–37. doi:10.1146/annurev.nucl.53.041002.110450. Bibcode: 2003ARNPS..53....1C.
  38. ↑ "index". Vepp2k.inp.nsk.su. 21 July 2012 تي حاصل ڪيل.
  39. ↑ "The VEPP-4 accelerating-storage complex". V4.inp.nsk.su. 21 July 2012 تي حاصل ڪيل.
  40. ↑ "VEPP-2M collider complex" (روسي ۾). Inp.nsk.su.
  41. ↑ "The Budker Institute of Nuclear Physics". English Russia.
  42. ↑ "Welcome to". Info.cern.ch.
  43. ↑ "Germany's largest accelerator centre".
  44. ↑ "Fermilab". Fnal.gov.
  45. ↑ "IHEP Home".
  46. ↑ "KEK".
  47. ↑ "SLAC National Accelerator Laboratory Home Page".
  48. ↑ Gagnon, Pauline (March 14, 2014). "Standard Model: a beautiful but flawed theory". Quantum Diaries. September 7, 2023 تي حاصل ڪيل.
  49. ↑ "The Standard Model". CERN. September 7, 2023 تي حاصل ڪيل.
  50. ↑ Corbion, Ashley (March 22, 2011). "The vanishing dimensions of the Universe". Astra Materia. May 21, 2013 تي حاصل ڪيل.
  51. ↑ Wolchover, Natalie (2017-12-22). "The Best Explanation for Everything in the Universe". The Atlantic (انگريزي ۾). محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 15 November 2020 تي محفوظ ڪيل. 2022-03-11 تي حاصل ڪيل.
  52. ↑ "Fermilab | Science at Fermilab | Benefits to Society". Fnal.gov. محفوظ ڪيل مان اصل نسخي کان 9 June 2012 تي محفوظ ڪيل. 23 June 2012 تي حاصل ڪيل.
  53. ↑ "Muon Colliders Hold a Key to Unraveling New Physics". www.aps.org (انگريزي ۾). 2023-09-17 تي حاصل ڪيل.

ٻاهريان ڳنڍڻا

[سنواريو]

سانچو:Physics-footer سانچو:Particles سانچو:Fundamental interactions سانچو:Standard model of physics

"https://sd.wikipedia.org/w/index.php?title=پارٽيڪل_فزڪس&oldid=414136" تان ورتل