চীন 640 মিলিয়ন ডলারের সুপার টাউ-চার্ম ফ্যাক্টরি - ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড নির্মাণের পরিকল্পনা করছে

চীনের বিজ্ঞানীরা অভূতপূর্ব বিস্তারিতভাবে কণা পদার্থবিদ্যার স্ট্যান্ডার্ড মডেল পরীক্ষা করার জন্য একটি নতুন ইলেক্ট্রন-পজিট্রন কোলাইডার তৈরি করতে চান এবং দেশটিকে চর্ম কোয়ার্ক এবং টাউ লেপটনের উপর নির্ভুলতা গবেষণার অগ্রভাগে রাখতে চান। অনুমোদিত হলে, হেফেই-তে 4.5-বিলিয়ন-ইউয়ান ($640m) সুপার টাউ-চার্ম ফ্যাক্টরি (STCF) নির্মাণ শুরু হতে পারে 2026 সালে। প্রায় পাঁচ বছর পরে অপারেশন শুরু হবে।

STCF কে এর স্বাভাবিক উত্তরসূরি হিসেবে দেখা হয় বেইজিং ইলেক্ট্রন পজিট্রন কোলাইডার (BEPC), যা 1990 সালে খোলা হয়েছিল। এটি শহরের পশ্চিমে প্রায় 240 মিটার ভূগর্ভস্থ টানেল নিয়ে গঠিত, যেখানে ইলেকট্রন এবং পজিট্রন প্রথমে একে অপরের সাথে ধাক্কা দেওয়ার আগে আলোর গতির কাছাকাছি ত্বরান্বিত হয় এবং বিভিন্ন ধরনের সাবঅ্যাটমিক তৈরি করে। কণা প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া পুনর্গঠনের জন্য বেইজিং স্পেকট্রোমিটার (BES) দ্বারা ট্র্যাজেক্টরি, শক্তি এবং বৈদ্যুতিক চার্জ রেকর্ড করা হয়।

2-5 GeV শক্তি পরিসরে কাজ করে, BEPC বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার করেছে, বিশেষ করে চার্ম কোয়ার্ক এবং টাউ লেপটন পদার্থবিদ্যায়। 1996 সালে, উদাহরণস্বরূপ, গবেষকরা টাউ কণার ভরের উপর নির্ভুল পরিমাপ চালানোর জন্য কলাইডার ব্যবহার করেছিলেন। এটি চার বা ততোধিক কোয়ার্ক ধারণকারী "বহিরাগত" কণা অধ্যয়ন করতেও ব্যবহৃত হয়েছে।

সামনের সারিতেই

BEPC-তে এক্সিলারেটর এবং স্পেকট্রোমিটার উভয়ই 2000-এর দশকে বড় ধরনের আপগ্রেড করে যা আজ BEPC-II/BESIII নামে পরিচিত, 2030-এর দশকের গোড়ার দিকে সংস্কার করা কোলাইডারটি ভালভাবে কাজ করবে বলে আশা করা হচ্ছে। যাইহোক, এর অবস্থান এবং অপেক্ষাকৃত ছোট স্টোরেজ রিং এর অর্থ আরও কর্মক্ষমতা উন্নতি অর্জন করা কঠিন হবে, যে কারণে চীনের কণা পদার্থবিদরা এখন একটি নতুন মেশিনের দিকে ঝুঁকছেন।

2011 সালে পিকিং ইউনিভার্সিটির কণা পদার্থবিদ ঝাও গুয়াংদা দ্বারা প্রথম প্রস্তাবিত, STCF-এর BEPC-এর অনুরূপ নকশা থাকবে কিন্তু আকারের দ্বিগুণেরও বেশি হবে। এর রৈখিক এক্সিলারেটর 400 মিটার লম্বা হবে, যখন ইলেকট্রন এবং পজিট্রন সংরক্ষণের জন্য দুটি রিং হবে প্রায় 800 মিটার পরিধি। নতুন এক্সিলারেটর প্রযুক্তি এবং একটি অত্যাধুনিক স্পেকট্রোমিটারের সাহায্যে, STCF 2-7 GeV-এর কেন্দ্র-অফ-ম্যাস এনার্জি রেঞ্জের সাথে এবং 0.5 × 10-এরও বেশি উজ্জ্বলতার সাথে কাজ করবে।³⁵ cm^-2/s, BEPC-II এর থেকে প্রায় 100 গুণ ভালো।

চীনের ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (ইউএসটিসি) থেকে এসটিসিএফ প্রধান বিজ্ঞানী ঝাও ঝেংগুও বলেছেন, "বিইপিসি হল চীনের তৈরি করা সবচেয়ে ফলপ্রসূ এবং সফল গবেষণা সুবিধাগুলির মধ্যে একটি।" "তবুও [BEPC]-এর তুলনায়, STCF সংঘর্ষের হার 100 গুণ পর্যন্ত বাড়িয়ে দেবে এবং একটি একেবারে নতুন শক্তি অঞ্চল খুলবে যা আগে কখনও সরাসরি অধ্যয়ন করা হয়নি।" ইউনিভার্সিটি অফ দ্য চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস থেকে প্রকল্পের উপ-প্রধান বিজ্ঞানী ঝেং ইয়াংহেং-এর মতে, STCF তিন দিনের মধ্যে একই পরিমাণ ডেটা সংগ্রহ করবে যেমন BESIII-এর সংগ্রহ করতে এক বছর প্রয়োজন।

এটি নিশ্চিত করা সম্ভব করবে, প্রথমবারের মতো, একটি টেট্রাকোয়ার্কে সত্যিই চারটি কোয়ার্ক আছে কিনা। "আমি আশা করি STCF অবশেষে বেশ কয়েকটি বহিরাগত হ্যাড্রনের অভ্যন্তরীণ কোয়ার্ক কাঠামো প্রকাশ করার জন্য নির্দিষ্ট পরিমাপ করতে সক্ষম হবে," বলেছেন রায়ান মিচেল ইন্ডিয়ানা ইউনিভার্সিটি ব্লুমিংটন থেকে, যিনি BESIII সহযোগিতার সদস্য এবং STCF ধারণাগত নকশাকে সমর্থন করেন। "আরও গুরুত্বপূর্ণ, এটি আমাদের আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করবে কিভাবে শক্তিশালী শক্তি কোয়ার্ককে একসাথে আবদ্ধ করতে কাজ করে।"

সেই শক্তি পরিসরে আমরা কী আশা করব তা জানি না

রায়ান মিচেল, ইন্ডিয়ানা ইউনিভার্সিটি ব্লুমিংটন

যেহেতু 5-7 GeV শক্তি পরিসর আগে কখনো কোনো কণা সংঘর্ষে অন্বেষণ করা হয়নি, তাই STCF অজানা অঞ্চলের দরজা খুলে দেবে এবং সম্ভবত স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরেও নতুন পদার্থবিদ্যার পথ খুলে দেবে। "আমরা শুধু জানি না যে শক্তি পরিসরে কী আশা করা যায়," মিচেল যোগ করেন।

STCF-এর অভ্যন্তরে সুনিয়ন্ত্রিত সংঘর্ষগুলি অর্জনের জন্য, ঝাও এবং তার দল উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রন এবং পজিট্রন উত্স, সুপারকন্ডাক্টিং চুম্বক এবং উচ্চ নির্ভুলতার সাথে বিমগুলি পরিমাপ এবং হেরফের করার মতো মূল প্রযুক্তিগুলি বিকাশ করছে৷ "প্রতিটি ইলেকট্রন বা পজিট্রন তার জীবনকালের সময় লক্ষ লক্ষ বার সম্ভাব্য সংঘর্ষের বিন্দু অতিক্রম করে বলে মনে করা হয়," বলেছেন ইউএসটিসির শাও মিং, প্রকল্পের একজন নেতৃস্থানীয় পদার্থবিদ৷ "আমাদের পরিকল্পিত আলোকসজ্জার জন্য আমাদের নিশ্চিত করতে হবে যে এটি কয়েকশ ন্যানোমিটারের ত্রুটি সহ বিন্দুতে আঘাত করে।"

STCF BEPC-II এর চেয়ে 100 গুণ বেশি উজ্জ্বল হওয়ার জন্য, এর স্পেকট্রোমিটারকে ডিটেক্টর থেকে ইলেকট্রনিক সংকেত পরিচালনা করার জন্য আরও ভাল হতে হবে। সে লক্ষ্যে দেশীয় কোম্পানিগুলোর সঙ্গে অংশীদারিত্ব গড়ে তোলা হয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে চিপ, সেন্সর এবং সেমিকন্ডাক্টর নির্মাতারা যে উপাদানগুলি তৈরি করতে পারে যা রপ্তানি নিষেধাজ্ঞার কারণে চীন পশ্চিমা দেশগুলি থেকে কিনতে পারে না। সাংহাই অ্যাডভান্সড রিসার্চ ইনস্টিটিউট থেকে এসটিসিএফ প্রধান প্রকৌশলী ইয়িন লিক্সিন যোগ করেছেন, "আমাদের প্রকল্প এবং শিল্পের জন্য সমন্বয়টি ভাল কাজ করেছে।"

পরবর্তি প্রজন্ম

যদিও তহবিল আগের চেয়ে কম একটি সমস্যা কারণ স্থানীয় সরকারগুলি আরও বেশি অর্থ ব্যয় করছে এবং বড়-বিজ্ঞান সুবিধাগুলি হোস্ট করার দিকে উচ্চ অগ্রাধিকার দিচ্ছে, STCF প্রতিযোগিতার মুখোমুখি হয়। একটি হল পরবর্তী প্রজন্মের হিগস ফ্যাক্টরি থেকে - সার্কুলার ইলেক্ট্রন পজিট্রন কোলাইডার (CEPC) - একটি 100 কিমি রিং যা অনেক বেশি শক্তিতে চলবে কিন্তু অনেক বেশি ব্যয়বহুলও হবে৷

চীনের প্রিমিয়ার পার্টিকেল কোলাইডার বড় আপগ্রেডের জন্য সেট করা হয়েছে

CEPC 2030 সালের মধ্যে নির্মাণকাজ শুরু করার লক্ষ্যও নিয়েছে তবে এটি একটি সম্ভাবনা রয়েছে যে উভয়ই এগিয়ে যেতে পারে। "এসটিসিএফ এবং সিইপিসি পরস্পরবিরোধী হওয়ার দরকার নেই কারণ তারা খুব আলাদা বিজ্ঞান করে," ঝাও বলেছেন। "যদিও দুটি প্রকল্প একই সময়ে ঘটার সম্ভাবনা কম, তবে বাস্তবায়নে কয়েক বছরের ব্যবধান উভয়ই শেষ পর্যন্ত নির্মিত হওয়ার সুযোগ বাড়িয়ে দিতে পারে।"

15 থেকে 2026 পর্যন্ত চলমান চীনের আসন্ন 2030তম পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনার জন্য কোন প্রকল্পের সুপারিশ করা হবে সে সম্পর্কে আলোচনা ইতিমধ্যেই চীনের উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যা সম্প্রদায়ের মধ্যে শুরু হয়েছে। যদিও STCF এবং CEPC উভয়ই চীনের নেতৃত্বে থাকবে, STCF এর ইতিমধ্যেই এশিয়া, ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 500 টি বিশ্ববিদ্যালয় এবং গবেষণা প্রতিষ্ঠান থেকে প্রায় 74 বিজ্ঞানী রয়েছে। ঝাও স্বীকার করেছেন যে ভূ-রাজনৈতিক উত্তেজনা এবং অন্যান্য কারণের কারণে STCF-কে সত্যিকারের আন্তর্জাতিক প্রচেষ্টায় পরিণত করা একটি চ্যালেঞ্জ, কিন্তু ইতিবাচক যে তাদের একটি ন্যূনতম প্রভাব পড়বে।

"বিশ্বের সমস্ত কণা-পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষাগুলির মতো, STCF বিশ্বব্যাপী কণা পদার্থবিদ্যা সম্প্রদায়কে পরিবেশন করবে এবং আমরা হেফেইতে আমাদের সাথে যোগ দিতে বিভিন্ন দক্ষতার সহকর্মীদের স্বাগত জানাই," Zhao যোগ করেন। "এসটিসিএফ চীনকে আগামী কয়েক দশক ধরে টাউ-চার্ম পদার্থবিদ্যা এবং সংশ্লিষ্ট প্রযুক্তিতে বিশ্বকে নেতৃত্ব দেওয়ার অনুমতি দেবে - চীন অবশেষে সামনের সারিতে দাঁড়িয়ে আছে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/china-mulls-plan-to-build-a-640m-super-tau-charm-factory/