Tuesday, October 4, 2011

அணு துகள் இயக்கவியல் அறிவோம் 3: அதி உன்னத சமநிலை(Super symmetry) உண்டா?



அணு துகள் இயக்கவியல் என்ற தலைப்பில் நாம்  பெரும் துகள் உடைப்பான்(LHC) மூலம் நடைபெறும் ஆய்வுகளை மட்டுமே அறியும் முயற்சியில் உள்ளோம் என்பதை நினைவு படுத்தி கொள்வோம்.இது தவிர்த்த பல விஷயங்கள் உண்டு எனினும் இது குறித்தே நமது தேடலை ஒருங்கினைத்தல் நலம்.

இதுவரை பெரும் துகள் உடைப்பான்,அணுவின் ஸ்டான்டர்ட் மாதிரி,ஹிக்ஸ் துகள் தேடுதல் என்ற விஷயங்களை குறித்து பார்த்தோம்,.
சென்ற பதிவுகளில் ஒரு அணுவின் அடிப்படை துகள்கள் 17 என்பதும் அதில் 12 ஃபெர்மியன்கள்=6 குவார்க் வகை+6 லெப்டான் வகை.இவை பொருள்களை உருவாக்கும் துகள்கள்,விசைகளை உருவாக்கும் 5 போசான்கள்;=1.ஃபோட்டான்கள், 2.குளூஆன்கள், 3&4.வீக்கான்கள்(W&Z Bosons) 5. ஹிக்ஸ் போசான் என்பதை அறிந்தோம்.

இதில் ஹிக்ஸ் துகள் தவிர மற்ற போசான்கள்  ஆய்வு ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப் பட்ட கண்டுபிடிப்புகள்.‌

அதி உன்னத சமநிலை(Super syymetry) என்ப்படும் ஒரு கருதுகோள் அணு துகள் இயக்கவியலில் முக்கியமான் ஒன்றாகும்.அது எதற்கு அவசியம் என்பதற்கு முன் அது என்ன என்பதை தெரிந்து கொள்வோம். அறிந்த விஷயங்களின் மூலம் அறியாதவற்றை அறிவதே அறிவியல்.

பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு பொருளும் நிலையாகவோ அல்லது இயக்கத்திலோ உள்ளது.அனைத்திற்கும் பொதுவான ஒரே மூல பகுதி[Absolute reference) இல்லை எனினும் நம் பூமி அல்லது ஏதாவது ஒன்றை மூலமாக(reference) வைத்து இப்படி கூற இயலும்.இது நியூட்டனின் முதல் விதி.

இன்னும் நியுட்டனின் மூன்றாவது விதி,ஐன்ஸ்டினின் சிறப்பு சார்பியல் தத்துவமும்[Special relativity ] ஞாபகப் படுத்தி கொள்வோம்.



நியுட்டன் மூன்றாம் விதி

ஒவ்வொரு விசைக்கும் சமமான எதிர்விசை உண்டு.

ஐன்ஸ்டின் சிறப்பு சார்பியல் கொள்கை

பொருள்(matter) ஆற்றலாகவோ(energy) அல்லது ஆற்றல் பொருளாகவோ மாற்ற இயலும்.( E = mc2).

இந்த விதிகளை இணைத்து அணுதுள்களின் மூலமாக கூறுவதுதான் இந்த அதி உன்னத சமநிலை.

பொருள்=ஃபெர்மியான்

விசை(ஆற்றல்)=போஸான்


ஒவ்வொரு போஸான்(ஃபெர்மியான்) துகளுக்கும் சமமான ஒரு ஃபெர்மியான்(போஸான்) துகள் உண்டு. (இவ்வளவு புரிந்தால் போதும்!!!!!).

சமம் என்பது இரு சமான துகள்களும் ஒரே எடை,குவாண்டம் சுழற்சி எண் கொண்டிருப்பதை குறிக்கின்றது.போசான் துகள்கள் சுழற்சி முழு எண்களில் இருக்கும்(0,1,2).ஃபெர்மியான்களின் சுழற்சி 1/2 அடிப்படையாக கொண்டு இருக்கும்(-1/2.1/2).




 
இது இன்னும் இதுவரை பரிசோதனைகளில் உறுதிப்படுத்தாத ஒன்று.இது உறுதிப்படுத்தும் பட்சத்தில் அணு ஏன் சமநிலையில் இருக்கிறது என்பதற்கும்,அணு துகள் இயக்கவியலின் பல வித கண்க்கீடுகளில் முடிவிலியை(infinity) தவிர்க்க இயலும்.

இதற்கு மேல் பல விஷயம் சொல்லாம என்றாலும் ,இது ஆய்வில் இருக்கிறது என்பதால் என்ன என்பது மட்டும் போதும்.ஒருவேளை உறுதிப் படுத்தப்பட்டால் இன்னும் இதனை பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்.

Angels& Demons  புத்தகம் படித்தவர்கள் எதிர் பொருள்(anti matter) என்பதை பற்றி படித்து இருக்கலாம்.பொருளும், எதிர் பொருளும் சேர்ந்தால் அதிக அளவு ஆற்றல் பெறலாம் என்பதும் இது சார்ந்த விஷயமே.

இறுதியாக அணுவில் உள்ள துகள்கள் என்ன என்பதையும் அவற்றின் தொடர்புகளை விள்க்கும் பணியில் அணுதுகள் உடைப்பான்(LHC) சார்ந்த ஆய்வுகள் நடைபெருகிறது என்பதை மட்டும் அறிந்தால் போதும்.வரும் காலங்களில் இச்சோதனைகள் பல்னளிக்கும் பட்சத்தில் அறிவியலே மற்றி எழுதப் படும் என்பது மட்டும் உண்மை.

Known particles that transmit forces, and their possible superpartners

NameSpinSuperpartnerSpin
Graviton2Gravitino3/2
Photon1Photino1/2
Gluon1Gluino1/2
W+,-1Wino+,-1/2
Z01Zino1/2
Higgs0Higgsino1/2

Known particles that make up matter, and their possible superpartners

NameSpinSuperpartnerSpin
Electron1/2Selectron0
Muon1/2Smuon0
Tau1/2Stau0
Neutrino1/2Sneutrino0
Quark1/2Squark0
Higgs, dark matter and supersymmetry: What the Large Hadron Collider will tell us (Steven Weinberg)



No comments:

Post a Comment