वैज्ञानिकों से साथ पहली बार, हमें प्रत्यक्ष प्रमाण प्राप्त हुआ है कि क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा के माध्यम से उड़ने वाले क्वार्क अपने पीछे घूमते हुए निशान छोड़ते हैं। यह खोज इस बात की पुष्टि करती है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड का मौलिक सूप अलग-अलग कणों के अराजक मिश्रण के बजाय तरल की तरह व्यवहार करता था।
परिणाम जर्नल में प्रकाशित हुए हैं भौतिक पत्र.
ब्रह्मांड के पहले क्षण
बिग बैंग के बाद पहले माइक्रोसेकंड में, अंतरिक्ष खरबों डिग्री के तापमान पर क्वार्क और ग्लूऑन के गर्म मिश्रण से भर गया था। यह “क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज़्मा” बहुत कम समय के लिए मौजूद रहता है, इससे पहले कि व्यक्तिगत क्वार्क और ग्लूऑन प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और अन्य प्राथमिक कणों में संयोजित हो जाएं जो आधुनिक पदार्थ बनाते हैं।
CERN के भौतिक विज्ञानी लगभग प्रकाश की गति से भारी आयनों को टकराकर इस आदिम सूप को फिर से बना रहे हैं। टकराव से अल्पकालिक प्लाज्मा बूंदें बनती हैं जिनका डिटेक्टरों और जटिल एल्गोरिदम का उपयोग करके निरीक्षण किया जा सकता है।
प्रोफेसर येन-जी ली ने कहा, “हम अनिवार्य रूप से इस बात का स्नैपशॉट ले रहे हैं कि क्वार्क अत्यधिक तरल पदार्थों के साथ कैसे संपर्क करते हैं।”
क्वार्क भंवर
टीम ने पाया कि प्लाज्मा के माध्यम से उड़ने वाले व्यक्तिगत क्वार्क पानी की सतह पर बत्तख द्वारा बनाई गई लहरों के समान ध्यान देने योग्य भंवर छोड़ते हैं। इससे पता चलता है कि प्लाज्मा एक तरल पदार्थ के रूप में प्रतिक्रिया करता है, क्वार्क को धीमा कर देता है और ऊर्जा को तरंगों और भंवरों में वितरित करता है।
अवलोकन करने के लिए, भौतिकविदों ने एक अद्वितीय Z-बोसोन दृष्टिकोण का उपयोग किया। ये तटस्थ कण व्यावहारिक रूप से प्लाज्मा के साथ संपर्क नहीं करते हैं, इसलिए किसी भी तरंग या भंवर का विशेष रूप से क्वार्क के पीछे पता लगाया जाता है। शोधकर्ताओं ने लगभग 13 बिलियन टकरावों का विश्लेषण किया, जिसमें से उन्होंने लगभग 2,000 जेड-बोसोन घटनाओं का चयन किया, जिससे अन्य कणों को विकृत किए बिना व्यक्तिगत क्वार्क के प्रभावों को देखा जा सके।
ली बताते हैं, “जब क्वार्क जेड बोसॉन के साथ आगे बढ़ते हैं, तो विपरीत दिशा में भंवर बनते हैं, जो हमें प्राइमर्डियल प्लाज्मा के व्यवहार का एक स्पष्ट स्नैपशॉट देता है।”
सिद्धांत का परीक्षण करें
क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा की तरल प्रकृति के बारे में पिछली भविष्यवाणियां एमआईटी में प्रोफेसर कृष्ण राजगोपाल द्वारा एक हाइब्रिड मॉडल का हिस्सा थीं। यह सिद्धांत मानता है कि घने प्लाज्मा से गुजरने वाला क्वार्क इसके पीछे एक दृश्यमान निशान बनाता है, जिससे कण छिटकते हैं और तरंगित होते हैं। नए नतीजे इन गणनाओं की पूरी तरह पुष्टि करते हैं।
ओविदो विश्वविद्यालय के डैनियल पाब्लोस ने कहा, “यह लंबे समय से प्रतीक्षित प्रमाण है जिसका भौतिक विज्ञानी कई वर्षों से इंतजार कर रहे थे।”
भौतिक विज्ञान की एक महत्वपूर्ण खोज
भंवरों के आकार, आकार और अपव्यय समय को मापने से क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा के आंतरिक गुणों को समझने में मदद मिलती है। वैज्ञानिक अत्यधिक उच्च तापमान पर इसके घनत्व, चिपचिपाहट और कणों की परस्पर क्रिया का अध्ययन कर सकते हैं, जिससे ब्रह्मांड के पहले माइक्रोसेकंड में पदार्थ के व्यवहार के बारे में जानकारी मिलती है।
“हमने पहला सबूत प्राप्त किया है कि एक क्वार्क प्लाज्मा को अपने साथ खींचता है, जिससे दृश्यमान भंवर बनते हैं। इससे हमें कणों के अराजक मिश्रण के बजाय एक वास्तविक तरल के रूप में प्राइमर्डियल सूप का अध्ययन करने की अनुमति मिलती है, और प्रारंभिक ब्रह्मांड को समझने के लिए नई संभावनाएं खुलती हैं,” ली ने निष्कर्ष निकाला।
