অ্যান্টিম্যাটার উপরে পড়ে না, CERN পরীক্ষা প্রকাশ করে – পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

অ্যান্টিম্যাটার উপরে পড়ে না, CERN পরীক্ষা প্রকাশ করে – পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

ব্যারেল সিন্টিলেটর
নিচে যাওয়া: ALPHA-g এর ব্যারেল সিন্টিলেটর CERN এ একত্রিত হচ্ছে। (সৌজন্যে: CERN)

প্রতিপদার্থ "উপরে পড়ে" না, বরং পৃথিবীর মহাকর্ষীয় টানে সাড়া দেয় স্বাভাবিক পদার্থের মতোই। এটি নিয়ে কাজ করা পদার্থবিদদের উপসংহার আলফা-জি CERN-এ পরীক্ষা, যারা মুক্ত-পতনকারী অ্যান্টিম্যাটার পরমাণুর প্রথম সরাসরি পর্যবেক্ষণ করেছেন।

পরীক্ষাটি এই ধারণাটিকে বাতিল করতে সাহায্য করে যে মহাকর্ষের প্রতি তাদের প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি পার্থক্য এই সত্যের জন্য দায়ী যে দৃশ্যমান মহাবিশ্বে প্রতিপদার্থের চেয়ে অনেক বেশি পদার্থ রয়েছে। যাইহোক, পরিমাপ এখনও tantalizing খোলা ছেড়ে দেয়, কিন্তু খুব অসম্ভাব্য, সম্ভাবনা যে প্রতিপদার্থ এবং পদার্থ মাধ্যাকর্ষণ সামান্য ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া.

অ্যান্টিম্যাটার প্রথম 1928 সালে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল এবং চার বছর পরে প্রথম অ্যান্টিম্যাটার কণা - অ্যান্টি-ইলেক্ট্রন বা পজিট্রন - পরীক্ষাগারে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। অ্যান্টিম্যাটার কণাগুলি তাদের পদার্থের প্রতিকূলগুলির সাথে অভিন্ন বলে মনে হয়, তবে তাদের চার্জ, সমতা এবং সময় বিপরীত হয়। এখনও অবধি, প্রতিকণাগুলির গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে তাদের প্রতিকণাগুলির মতো একই ভর রয়েছে এবং তারা অভিকর্ষকে একইভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়।

দৃষ্টি থেকে বিতাড়িত

এই সাদৃশ্যটি ইঙ্গিত করে যে বিগ ব্যাং-এর সময় পদার্থের মতো একই পরিমাণে অ্যান্টিম্যাটার তৈরি হওয়া উচিত ছিল। আমরা দৃশ্যমান মহাবিশ্ব সম্পর্কে যা জানি তার মুখে এটি উড়ে যায়, এতে প্রতিপদার্থের চেয়ে অনেক বেশি পদার্থ রয়েছে বলে মনে হয়। ফলস্বরূপ, পদার্থবিদরা এমন সূক্ষ্ম উপায়গুলি অনুসন্ধান করছেন যা প্রতিপদার্থ থেকে পৃথক, কারণ এই ধরনের পার্থক্যগুলি খুঁজে বের করা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে কেন পদার্থ প্রতিপদার্থের উপর আধিপত্য বিস্তার করে।

অ্যান্টিম্যাটারের উপর মাধ্যাকর্ষণ প্রভাবের পরোক্ষ পরিমাপ থেকে বোঝা যায় যে পদার্থ এবং প্রতিপদার্থ উভয়ই অভিকর্ষের প্রতি একইভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়। যাইহোক, অ্যান্টিম্যাটারের সাথে কাজ করার অসুবিধার মানে হল যে অ্যান্টিম্যাটার পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণে অবাধে পড়ে যাওয়ার সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা হয়নি।

যদিও অ্যান্টিম্যাটার একটি ল্যাবে তৈরি করা যেতে পারে, এটি একটি পরীক্ষামূলক যন্ত্রে পদার্থের সাথে যোগাযোগ করলে এটি ধ্বংস হয়ে যাবে। তাই একটি পরীক্ষা করার জন্য পর্যাপ্ত অ্যান্টিম্যাটার জমা করার জন্য খুব যত্ন নেওয়া উচিত। গত এক দশকে, CERN-এর ALPHA টিম উচ্চ শূন্যতার অধীনে অ্যান্টিম্যাটারের চৌম্বকীয় ফাঁদকে নিখুঁত করেছে ধ্বংস কমানোর জন্য। এখন, তারা ALPHA-g নামক একটি লম্বা নলাকার ভ্যাকুয়াম চেম্বারের মধ্যে একটি ফাঁদ তৈরি করেছে, যা তাদের পর্যবেক্ষণ করতে দেয় যে প্রতিপদার্থ নিচের দিকে না উপরের দিকে পড়ে।

তাদের পরীক্ষায় অ্যান্টিহাইড্রোজেন পরমাণু দিয়ে চেম্বারটি পূরণ করা জড়িত - যার প্রতিটিতে একটি অ্যান্টিপ্রোটন এবং একটি পজিট্রন রয়েছে। পজিট্রনগুলি একটি তেজস্ক্রিয় উত্স থেকে সংগ্রহ করা হয় এবং একটি কঠিন লক্ষ্যবস্তুতে প্রোটনগুলিকে গুলি করে অ্যান্টিপ্রোটনগুলি তৈরি করা হয়। উভয় ধরনের অ্যান্টিপার্টিকেল খুব সাবধানে ধীর হয়ে যায় এবং তারপরে অ্যান্টিহাইড্রোজেন তৈরি করতে একত্রিত হয়।

ফাঁদ থেকে পালানো

ALPHA-g পরীক্ষাটি সিলিন্ডারের কেন্দ্রে চুম্বকীয়ভাবে আটকে থাকা অ্যান্টিহাইড্রোজেন দিয়ে শুরু হয়। তারপরে ট্র্যাপিং ক্ষেত্রটি ডায়াল করা হয়, যাতে অ্যান্টিঅটমগুলি ফাঁদ থেকে পালাতে শুরু করে। এই পলায়নকারীরা চেম্বারের দেয়ালে আঘাত করে, যেখানে ধ্বংস একটি সিন্টিলেশন ডিটেক্টরের মধ্যে আলোর ঝলকানি তৈরি করে। দলটি ফাঁদের কেন্দ্রের নীচে প্রায় 80% ধ্বংস পর্যবেক্ষণ করেছে, পরামর্শ দিয়েছে যে ফাঁদ থেকে মুক্তি পাওয়ার পর অ্যান্টিঅ্যাটমগুলি মাধ্যাকর্ষণে পড়ে। পরীক্ষাটি এক ডজনেরও বেশি বার পুনরাবৃত্তি করে এটি নিশ্চিত করা হয়েছিল। দলটি 100% অ্যান্টিঅটমগুলিকে নীচের দিকে অগ্রসর হতে দেখেনি কারণ কণাগুলির তাপীয় গতি তাদের কিছুকে উপরের দিকে পাঠিয়েছিল এবং তারা আবার ফিরে আসার আগেই ধ্বংস হয়ে গিয়েছিল - আলফা-জি মুখপাত্র ব্যাখ্যা করেছেন জেফরি হ্যাংস্ট, যিনি ডেনমার্কের আরহাস বিশ্ববিদ্যালয়ে আছেন। হ্যাংস্ট বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড যে পরীক্ষাটি অ্যান্টিহাইড্রোজেন নিচের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

যাইহোক, ALPHA-g পাওয়া গেছে যে অ্যান্টিঅটমগুলি পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে একটি ত্বরণ অনুভব করেছে যা স্বাভাবিক পদার্থের দ্বারা অনুভব করা প্রায় 0.75। যদিও এই পরিমাপের একটি কম পরিসংখ্যানগত তাত্পর্য রয়েছে, এটি মুগ্ধকর আশা দেয় যে পদার্থবিদরা শীঘ্রই পদার্থ এবং প্রতিপদার্থের মধ্যে একটি পার্থক্য আবিষ্কার করতে পারে যা স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে নতুন পদার্থবিজ্ঞানের দিকে নির্দেশ করতে পারে।

গ্রাহাম শোর যুক্তরাজ্যের ইউনিভার্সিটি অফ সোয়ানসি বলেছে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড যে ALPHA-g ফলাফলকে প্রমাণ হিসাবে ব্যাখ্যা করা উচিত নয় যে প্রতিপদার্থ পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের পদার্থের চেয়ে ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়।

"[একটি বৈষম্য]-এর যেকোনো পরিমাপ অত্যন্ত অপ্রত্যাশিত হবে এবং সম্ভবত একটি নতুন ধরনের মহাকর্ষীয় শক্তি বলকে নির্দেশ করবে, সম্ভবত একটি গ্র্যাভিফোটন, কিন্তু এটি কীভাবে বস্তুর উপর নির্ভুল মহাকর্ষীয় পরীক্ষা থেকে লুকিয়ে থাকতে পারে তা দেখা কঠিন," শোর ব্যাখ্যা করে , যিনি ALPHA-g পরীক্ষার সাথে জড়িত ছিলেন না।

যাইহোক, আমাদের পরীক্ষা থেকে আরও তথ্যের জন্য অপেক্ষা করতে হবে কারণ ALPHA-g ভেঙে দেওয়া হয়েছে এবং CERN-এ একটি স্পেকট্রোস্কোপি পরীক্ষা করা হয়েছে। হ্যাংস্ট এবং তার সহকর্মীরা বর্তমানে ALPHA-g-এর একটি চুম্বকের একটি পরিচিত নকশা ত্রুটি সংশোধন করছেন এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার কর্মক্ষমতা উন্নত করতে তারা কীভাবে অ্যান্টিহাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে লেজার ঠান্ডা করতে পারে তা নিয়ে কাজ করছেন।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে প্রকৃতি.

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স গবেষণা অর্থায়নের জন্য 'ক্লিয়ার ভিশন' তৈরি করার জন্য যুক্তরাজ্য সরকারকে আহ্বান জানিয়েছে

উত্স নোড: 1699429
সময় স্ট্যাম্প: সেপ্টেম্বর 23, 2022