କ୍ଷୁଦ୍ରକଣ ବିଜ୍ଞାନର ଆଦର୍ଶ ମାନଦଣ୍ଡ

ଉଇକିପିଡ଼ିଆ ରୁ
ସିଧାସଳଖ ଯିବେ ଦିଗବାରେଣିକୁ, ଖୋଜିବେ
କ୍ଷୁଦ୍ରକଣ ବିଜ୍ଞାନର ଆଦର୍ଶ ମାନଦଣ୍ଡ

ପାରମ୍ପରିକ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନ ଅନୁସାରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଆଦିଙ୍କଦ୍ଵାରା ଗଠିତ ବୋଲି କୁହାଯାଇଛି । ଅନେକ ଦିନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଆଦି ପଦାର୍ଥର କ୍ଷୁଦ୍ରତମ ଅଂଶ ବୋଲାଉଥିଲେ । କିନ୍ତୁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ପରୀକ୍ଷାଦ୍ଵାରା ଜଣାପଡିଲା ଯେ ପରମାଣୁର ଏହି ତିନୋଟି ଅଂଶଙ୍କୁ ମୌଳିକ କ୍ଷୁଦ୍ରତମ କଣିକା ବୋଲି କୁହାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ । ସେଥିପାଇଁ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ମାନକ ମଡ଼େଲ୍ ‍(ଈଂରାଜୀରେ Standard Model) ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଗଲା । ଏହି ମାନକ ମଡ଼େଲର ବ୍ୟବହାର କରି ଅଦ୍ୟାବଧି ଆବିଷ୍କୃତ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ମୌଳିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ଓ ୩ ପ୍ରକାରର ମୌଳିକ ବଳଙ୍କ ବିଷୟରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି । ସମଗ୍ର ବିଶ୍ଵରେ ଗବେଷଣାରତ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ କ୍ରମାଗତ ଭାବେ ଏହି ମଡ଼େଲର ବିକାଶରେ ସହଯୋଗ କରିଛନ୍ତି । ୧୯୭୦ର ଦଶନ୍ଧିରେ ପ୍ରଥମେ କ୍ଵାର୍କ୍, ୧୯୯୫ ମସିହାରେ ଉର୍ଦ୍ଧ୍ଵ କ୍ଵାର୍କ୍, ୨୦୦୦ ମସିହାରେ ଟାଉ ନ୍ୟୁଟ୍ରିନୋ ଓ ୨୦୧୩ ମସିହାରେ ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନ୍ ଭଳି କ୍ଷୁଦ୍ରକଣମାନଙ୍କ ଆବିଷ୍କାର ଏହି ମଡ଼େଲକୁ ବଳିଷ୍ଠ କରିଛି । 

ମାନକ ମଡ଼େଲର କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ସମୂହ[ସମ୍ପାଦନା]

ମୌଳିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକାମାନଙ୍କୁ ମୁଖ୍ୟତଃ ଦୁଇ ଭାଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି । ସେମାନେ ହେଲେ - ଫର୍ମିଅନ୍ ଏବଂ ବୋଜୋନ୍

ଫର୍ମିଅନମାନଙ୍କୁ ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି । ସେମାନେ ହେଲେ - କ୍ଵାର୍କ୍ ଏବଂ ଲେପ୍ଟନ୍

ବୋଜୋନମାନଙ୍କୁ ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି । ସେମାନେ ହେଲେ - ଗେଜ୍ ବୋଜୋନ୍ ଏବଂ ସ୍କେଲାର୍ ବୋଜୋନ୍

ଫର୍ମିଅନ୍[ସମ୍ପାଦନା]

କ୍ଷୁଦ୍ରକଣ ବିଜ୍ଞାନରେ ମୌଳିକ କଣ ଓ ମୌଳିକ ବଳ

ଏହି ଶ୍ରେଣୀର କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ପଲିଙ୍କ ଏକାନ୍ତିକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଅନୁସରଣ କରନ୍ତି । ସମୁଦାୟ ୧୨ଟି ମୌଳିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକାଙ୍କୁ ଫର୍ମିଓନ୍ ଶ୍ରେଣୀଭୁକ୍ତ କରାଯାଇଛି । ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଅଛନ୍ତି ୬ଟି କ୍ଵାର୍କ୍ ଓ ୬ଟି ଲେପ୍ଟନ୍ । ଏହି ସମସ୍ତ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକାଙ୍କର ନିଜର ଅର୍ଦ୍ଧାବର୍ତ୍ତନ (half spin) ରହିଛି ।  ସମସ୍ତ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକାର ନିଜର ଏକ ପ୍ରତିବିମ୍ଵ ସ୍ଵରୂପ ବିକ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା (Anti-Particle) ମଧ୍ୟ ରହିଛି । 

କ୍ଵାର୍କ୍[ସମ୍ପାଦନା]

କ୍ଵାର୍କ୍ ସାଧାରଣତଃ ୬ ପ୍ରକାରର । ସେମାନେ ହେଲେ u କ୍ଵାର୍କ୍, d କ୍ଵାର୍କ୍, s କ୍ଵାର୍କ୍, c କ୍ଵାର୍କ୍, t କ୍ଵାର୍କ୍ ଓ b କ୍ଵାର୍କ୍ । ଏହି କ୍ଵାର୍କମାନଙ୍କର ୬ଟି ଆଣ୍ଟିକ୍ଵାର୍କ୍ ମଧ୍ୟ ରହିଛନ୍ତି। କ୍ଵାର୍କମାନେ ସମ୍ମିଳିତ ହେବାଦ୍ଵାରା ଯେଉଁ ଗରିଷ୍ଠ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ତାହାକୁ ହାଡ୍ରନ୍ କୁହନ୍ତି । ହାଡ୍ରନ୍ ମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଓ ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ସବୁଠାରୁ ସ୍ଥାୟୀ। ଏହି ଦୁଇଟି ମିଶି ପରମାଣୁର ନାଭି ବା ନ୍ୟୁକ୍ଳିଅସ୍ ଗଠିତ ହୁଏ । କ୍ଵାର୍କ୍ ମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଯେଉଁସବୁ ପ୍ରକୃତି ନିହିତ ଥାଏ ସେଗୁଡ଼ିକ ହେଲା – ବୈଦୁତିକ ଚାର୍ଜ୍, ରଙ୍ଗ ଚାର୍ଜ୍, ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଓ ଆବର୍ତ୍ତନ । କ୍ଵାର୍କମାନେ ସ୍ଵାଧୀନଭାବରେ ରହିପାରନ୍ତି ନାହିଁ । u କ୍ଵାର୍କ୍ ଓ d କ୍ଵାର୍କର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଅନ୍ୟ ସବୁ କ୍ଵାର୍କମାନଙ୍କଠାରୁ କମ୍; ଆଉ ସେଥିପାଇଁ ସେମାନେ ସବୁଠାରୁ ସ୍ଥାୟୀ । ଅସ୍ଥାୟୀ କ୍ଵାର୍କଗୁଡିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ଅବକ୍ଷୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ଵାରା u କ୍ଵାର୍କ୍ ଓ d କ୍ଵାର୍କରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହେବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରନ୍ତି । କ୍ଵାର୍କର ବିପଦାର୍ଥକୁ ଆଣ୍ଟିକ୍ଵାର୍କ୍ କୁହାଯାଏ । କ୍ଵାର୍କମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାଭିକୀୟ ବଳ ଦେଖାଯାଏ । 

ଲେପ୍ଟନ୍[ସମ୍ପାଦନା]

ଲେପ୍ଟନ୍ ମଧ୍ୟ ୬ ପ୍ରକାରର - ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, ମ୍ୟୁଅନ୍, ଟାଉ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନ୍ୟୁଟ୍ରିନୋ, ମ୍ୟୁଅନ୍ ନ୍ୟୁଟ୍ରିନୋ, ଟାଉ ନ୍ୟୁଟ୍ରିନୋ । ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, ମ୍ୟୁଅନ୍ ଓ ଟାଉ ଚାର୍ଜବିଶିଷ୍ଟ ହୋଇଥିବା ବେଳେ ଅନ୍ୟ ତିନୋଟି ଚାର୍ଜବିହୀନ । ସମସ୍ତ ଚାର୍ଜବିଶିଷ୍ଟ ଲେପ୍ଟନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ସର୍ବନିମ୍ନ, ତେଣୁ ଏହା ସବୁଠାରୁ ସ୍ଥାୟୀ ମଧ୍ୟ । ଅନ୍ୟ ଗୁରୁ ଲେପ୍ଟନମାନେ ଅବକ୍ଷୟ ହୋଇ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ହେବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରିଥାନ୍ତିା

ବୋଜୋନ୍[ସମ୍ପାଦନା]

ଏହି ଶ୍ରେଣୀର କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା "ବୋଷ୍-ଆଇନ୍ ଷ୍ଟାଇନ୍ ପରିସଂଖ୍ୟାନ" ଅନୁସରଣ କରନ୍ତି । ବୋଷ୍-ଆଇନ୍ ଷ୍ଟାଇନ୍ ପରିସଂଖ୍ୟାନର ଅନ୍ୟତମ ପ୍ରବର୍ତ୍ତକ ସତ୍ୟେନ୍ଦ୍ର ନାଥ ବୋଷଙ୍କ ସମ୍ମାନରେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ପଲ୍ ଡିରାକ୍ ଏହି କ୍ଷୁଦ୍ରକଣର ନାମ "ବୋଜୋନ୍" ରଖିଥିଲେ । ବୋଜୋନର କେତେକ ଉଦାହରଣ ହେଲେ: ଫୋଟୋନ୍, ଗ୍ଲୁଅନ୍, W ବୋଜୋନ୍, Z ବୋଜୋନ୍, ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନ୍,  ମେସନ୍ ଓ କାଳ୍ପନିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ଗ୍ରାଭିଟନ୍ ଇତ୍ୟାଦି । ମୌଳିକ ଫର୍ମିଅନ୍ ମାନେ ପଦାର୍ଥର ଗଠନ/ବିନ୍ୟାସ ପାଇଁ ଦାୟୀ । କିନ୍ତୁ ମୌଳିକ ବୋଜୋନ୍ ଗୁଡିକ ପଦାର୍ଥକୁ ବାନ୍ଧି ରଖୁଥିବା ବଳର ବାହକ ।

ମାନକ ମଡ଼େଲରେ ମହାକର୍ଷଣ ବଳର ସଂଜ୍ଞା ନାହିଁ । କିନ୍ତୁ ସର୍ବସାଧାରଣ ମହାକର୍ଷଣ ବଳ ବିଷୟରେ ଅବଗତ । ଯଦି ମହାକର୍ଷଣ ବଳ କୌଣସି କ୍ଷୁଦ୍ରକଣିକା ଯୋଗୁଁ ସୃଷ୍ଟ ତେବେ ତାହା ବୋଜୋନ୍ ଛଡା ଅନ୍ୟ କିଛି ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ । ତେଣୁ ମାନକ ମଡ଼େଲରେ ଏକ କାଳ୍ପନିକ ବୋଜୋନକୁ ସ୍ଥାନ ଦିଆଯାଇଛି । ଏହାର ନାମ ଗ୍ରାଭିଟନ୍ ।

ଗେଜ୍ ବୋଜୋନ୍[ସମ୍ପାଦନା]

ଗେଜ୍ ବୋଜୋନର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଆବର୍ତ୍ତନର ମାତ୍ରା ୧ । ମୌଳିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକଣମାନେ ପରସ୍ପର ମଧ୍ୟରେ ଗେଜ୍ ବୋଜୋନ୍ ବିନିମୟଦ୍ଵାରା ପରସ୍ପର ଉପରେ ବଳ ପ୍ରୟୋଗ କରିଥାନ୍ତି । ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳର ବାହକ/କାରଣ ହେଲା ଫୋଟୋନ୍ । W ବୋଜୋନ୍ ଓ Z ବୋଜୋନ୍ ଶକ୍ତିହୀନ ନାଭିକୀୟ ବଳର ବାହକ । ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାଭିକୀୟ ବଳର କାରଣ ହେଲା ଗ୍ଲୁଅନ୍ ।

ସ୍କେଲାର୍ ବୋଜୋନ୍[ସମ୍ପାଦନା]

ସ୍କେଲାର୍ ବୋଜୋନର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଆବର୍ତ୍ତନର ମାତ୍ରା ୦ ।  ଏକମାତ୍ର ପ୍ରକାରର ସ୍କେଲାର୍ ବୋଜୋନ୍ ଅଦ୍ୟାବଧି ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଅଛି । ତାହାର ନାମ ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନ୍ । ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନ୍ ଯୋଗୁଁ W ବୋଜୋନ୍ ଓ Z ବୋଜୋନଙ୍କୁ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ମିଳେ । ମାର୍ଚ୍ଚ୍ ୧୪, ୨୦୧୩ରେ ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନର ସ୍ଥିତି ସତ୍ୟ ବୋଲି ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇଥିଲା ।  ଏହାର ଆବିଷ୍କାର ପାଇଁ ଦୁଇ ବୈଜ୍ଞାନିକ: ପିଟର୍ ହିଗ୍ସ୍ ଓ ଫ୍ରାଙ୍କୋଇ ଏଙ୍ଗଲର୍ଟ୍ ୨୦୧୩ ମସିହାରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାରଦ୍ଵାରା ସମ୍ମାନିତ ହୋଇଥିଲେ । ହିଗ୍ସ୍ ବୋଜୋନକୁ God Particle ବୋଲି ଅଭିହିତ କରାଯାଇଥିଲା । 

ମାନକ ମଡ଼େଲର ବଳସମୂହ[ସମ୍ପାଦନା]

ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାଭିକୀୟ ବଳ[ସମ୍ପାଦନା]

ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବଳ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳଠାରୁ ପ୍ରାୟ ୧୩୭ ଗୁଣ ଓ ଶକ୍ତିହୀନ ବଳର ପ୍ରାୟ ଦଶ ଲକ୍ଷ ଗୁଣ । ସାଧାରଣତଃ ଏହି ବଳ ପଦାର୍ଥରେ ଥିବା କ୍ଵାର୍କ୍ ମାନଙ୍କୁ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଓ ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ମଧ୍ୟରେ ବାନ୍ଧି ରଖିଥାଏ । ଏହା ସହିତ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବଳ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଓ ନ୍ୟୁଟ୍ରନଙ୍କୁ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ବା ନାଭି ମଧ୍ୟରେ ବାନ୍ଧିରଖେ । ପ୍ରୋଟୋନ୍ ଓ ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ନିଜର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଏହି ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବଳଦ୍ଵାରା ସୃଷ୍ଟ କ୍ଷେତ୍ରର ଶକ୍ତିରୁ ପାଇଥାନ୍ତି । କାରଣ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ସମସ୍ତ କ୍ଵାର୍କର ବସ୍ତୁତ୍ଵର ସମଷ୍ଟି ପ୍ରୋଟୋନର ବସ୍ତୁତ୍ଵର କେବଳ ୧% । 

ଶକ୍ତିହୀନ ନାଭିକୀୟ ବଳ[ସମ୍ପାଦନା]

ଏହି ପ୍ରକାରର ବଳର ପ୍ରଭାବ କ୍ଷେତ୍ର ଓ ବଳର ମାନ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳ କିମ୍ବା ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବଳଠାରୁ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବେ ସୀମିତ । ତେଣୁ ଏହାକୁ ଶକ୍ତିହୀନ ବଳ ବୋଲି କୁହାଯାଏ । ଶକ୍ତିହୀନ ବଳ ହିଁ ନାଭିକୀୟ ଅବକ୍ଷୟର କାରଣ ।  ଫର୍ମିଅନ୍ ପରସ୍ପର ମଧ୍ୟରେ W+ ବୋଜୋନ୍, W- ବୋଜୋନ୍ ଓ Z ବୋଜୋନ୍ ବିନିମୟଦ୍ଵାରା ଶକ୍ତିହୀନ ବଳ ଜାତ ହୁଏ । ଏହି ତିନି ପ୍ରକାରର ବୋଜୋନର ବସ୍ତୁତ୍ଵ ପ୍ରୋଟୋନ୍ ବା ନ୍ୟୁଟ୍ରନର ବସ୍ତୁତ୍ଵଠାରୁ ଅଧିକ । ତେଣୁ ଏମାନଙ୍କ ବଳର ପ୍ରଭାବ କ୍ଷେତ୍ର କମ୍ । 

ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳ[ସମ୍ପାଦନା]

ପାରମାଣବିକ ନାଭିର ଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ୍ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାନଙ୍କ ବିଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ୍ ଯୋଗୁଁ ଯେଉଁ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ଵକୀୟ ବଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ତାହା ଅଣୁମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଦେଖାଯାଉଥିବା ପରସ୍ପର କ୍ରିୟା ପାଇଁ ଦାୟୀ । ଏହି ବଳ ଅତିକ୍ଷୁଦ୍ର ବସ୍ତୁମାନଙ୍କର ସଂବେଗର କାରଣ ମଧ୍ୟ ଦର୍ଶାଇଥାଆନ୍ତି । ଆମ ଦେହର ଅଣୁ ଓ କୌଣସି ପଦାର୍ଥର ଅଣୁମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ କ୍ରିୟା-ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ଆମେ ସେମାନଙ୍କ ପ୍ରକୃତ ସ୍ଵରୂପ ଅନୁଭବ କରିପାରୁ । ସମସ୍ତ ରାସାୟନିକ କ୍ରିୟା ପଛରେ ମଧ୍ୟ ଏହି ବଳର ଭୂମିକା ରହିଛି । 

ମହାକର୍ଷଣ ବଳ[ସମ୍ପାଦନା]

ଏହି ବଳର ପ୍ରଭାବ କମ୍ । କିନ୍ତୁ ଏହାର ପ୍ରଭାବ କ୍ଷେତ୍ର ଅତି ବିଶାଳ । ସାଧାରଣତଃ ଅଧିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ବିଶିଷ୍ଟ ବସ୍ତୁମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଏହି ବଳର ପ୍ରଭାବ ଦେଖାଯାଏ । କିନ୍ତୁ କଣିକାମାନଙ୍କ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଅତି କମ୍ ହୋଇଥିବାରୁ ଏହି ବଳର ମାନ ମଧ୍ୟ ନଗଣ୍ୟ । ଏହି କାରଣରୁ ମହାକର୍ଷଣ ବଳ ବିଷୟରେ ମାନକ ମଡ଼େଲରେ କୌଣସି ବର୍ଣ୍ଣନା ନାହିଁ । ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ କାଳ୍ପନିକ ବୋଜୋନ୍ ଗ୍ରାଭିଟନ୍ ସହିତ ମହାକର୍ଷଣ ବଳର ସମ୍ପର୍କ ସ୍ଥାପନ କରାଯାଇ ଏମାନଙ୍କୁ ଆଦର୍ଶ ମାନଦଣ୍ଡରେ ସ୍ଥାନ ଦିଆଯାଇଛି ।

ଆଧାର[ସମ୍ପାଦନା]

Further reading[ସମ୍ପାଦନା]

Introductory textbooks
Advanced textbooks
Journal articles

External links[ସମ୍ପାଦନା]