धेरै प्रारम्भमा ब्रह्माण्डको, बिग ब्याङ्गको लगत्तै, 'कुरा' र 'एन्टिमेटर' दुवै बराबर मात्रामा अवस्थित थिए। तर, अहिलेसम्म अज्ञात कारणले 'कुरा' वर्तमानमा प्रभुत्व जमाउँछ ब्रह्माण्डको। T2K अनुसन्धानकर्ताहरूले भर्खरै न्यूट्रिनोमा सम्भावित चार्ज-प्यारिटी उल्लङ्घनको घटना र सम्बन्धित एन्टि-न्यूट्रिनो दोलनहरू देखाएका छन्। यो किन बुझ्नको लागि एक कदम अगाडी छ कुरा मा हावी हुन्छ ब्रह्माण्डको.
बिग ब्याङ्ग (जुन लगभग 13.8 बिलियन वर्ष पहिले भएको थियो) र भौतिक विज्ञान को अन्य सम्बन्धित सिद्धान्तहरूले सुझाव दिन्छ कि प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको विकिरण 'प्रबल' थियो र 'कुरा'र'प्रतिपदार्थ' बराबर मात्रामा अवस्थित छ।
तर ब्रह्माण्डको हामीलाई थाहा छ आज 'म्याटर' हावी छ। किन? यो सबैभन्दा चाखलाग्दो रहस्य मध्ये एक हो ब्रह्माण्डको। (1)।
यो ब्रह्माण्डको आज हामी जान्दछौं कि 'पदार्थ' र 'एन्टिमेटर' को समान मात्राबाट सुरु भएको थियो, दुवै प्रकृतिको नियमको आवश्यकता अनुसार जोडीमा सिर्जना गरिएको थियो र त्यसपछि 'ब्रह्माण्ड पृष्ठभूमि विकिरण' भनेर चिनिने विकिरणलाई बारम्बार उत्पादन गर्दै विनाश भयो। बिग ब्याङ्गको करिब १०० माइक्रो सेकेन्ड भित्रमा पदार्थ (कणहरू) कुनै न कुनै रूपमा प्रत्येक बिलियनमा एक भनिएर एन्टिपार्टिकल भन्दा बढि संख्यामा हुन थाले र सेकेन्डमा मात्र पदार्थ छोडेर सबै एन्टिमेटर नष्ट भयो।
पदार्थ र एन्टिमेटर बीच यस प्रकारको भिन्नता वा विषमता सिर्जना गर्ने प्रक्रिया वा संयन्त्र के हो?
1967 मा, रूसी सैद्धांतिक भौतिकशास्त्री आन्द्रेई सखारोभले असन्तुलन (वा पदार्थ र एन्टिमेटरको विभिन्न दरहरूमा उत्पादन) हुनको लागि आवश्यक तीन अवस्थाहरू पोष्ट गरे। ब्रह्माण्डको। पहिलो सखारोभ अवस्था ब्यारियन नम्बर (एक अन्तरक्रियामा संरक्षित रहन्छ एक क्वान्टम संख्या) उल्लङ्घन हो। यसको मतलब प्रोटोनहरू न्यूट्रल पियोन र पोजिट्रोन जस्ता हल्का उपपरमाणविक कणहरूमा अत्यन्तै बिस्तारै क्षय भयो। त्यसैगरी, एन्टिप्रोटोन पियोन र इलेक्ट्रोनमा क्षय भयो। दोस्रो सर्त चार्ज कन्जुगेशन सममितिको उल्लङ्घन हो, C, र चार्ज कन्जुगेशन-समानता सममिति, CP लाई चार्ज-प्यारिटी उल्लङ्घन पनि भनिन्छ। तेस्रो सर्त यो हो कि ब्यारियोन-असिमेट्री उत्पन्न गर्ने प्रक्रिया द्रुत विस्तारको कारण जोडी-विनाशको घटना घट्दै थर्मल सन्तुलनमा हुनु हुँदैन।
यो साखारोभको CP उल्लङ्घनको दोस्रो मापदण्ड हो, जुन कणहरू र तिनीहरूको क्षय हुने तरिकालाई वर्णन गर्ने कणहरू र तिनीहरूका एन्टिपार्टिकल्सबीचको असमानताको उदाहरण हो। कणहरू र एन्टिपार्टिकल्सले व्यवहार गर्ने तरिका, अर्थात् तिनीहरूको सर्ने, अन्तरक्रिया गर्ने र क्षय गर्ने तरिकालाई तुलना गरेर, वैज्ञानिकहरूले त्यो असमानताको प्रमाण फेला पार्न सक्छन्। CP उल्लङ्घनले प्रमाण प्रदान गर्दछ कि केहि अज्ञात भौतिक प्रक्रियाहरू पदार्थ र एन्टिमेटरको भिन्नता उत्पादनको लागि जिम्मेवार छन्।
विद्युत चुम्बकीय र 'बलियो अन्तरक्रिया' C र P अन्तर्गत सममित हुन जानिन्छ, र फलस्वरूप तिनीहरू पनि उत्पादन CP (3) अन्तर्गत सममित हुन्छन्। "यद्यपि, यो 'कमजोर अन्तरक्रिया' को लागी आवश्यक छैन, जसले C र P दुवै सममितिहरू उल्लङ्घन गर्दछ। प्रो. बीए रोबसन भन्छन्। उनी थप भन्छन् कि "कमजोर अन्तरक्रियामा CP को उल्लङ्घनले संकेत गर्दछ कि त्यस्ता भौतिक प्रक्रियाहरूले ब्यारियन नम्बरको अप्रत्यक्ष उल्लङ्घन गर्न सक्छ ताकि पदार्थ निर्माणलाई एन्टिमेटर सिर्जना भन्दा प्राथमिकता दिइनेछ"। गैर-क्वार्क कणहरूले कुनै पनि CP उल्लङ्घनहरू देखाउँदैनन् जबकि क्वार्कहरूमा CP उल्लङ्घन धेरै सानो छ र पदार्थ र एन्टिमेटर सिर्जनामा भिन्नता हुन नगण्य छ। त्यसैले, लेप्टनमा CP उल्लङ्घन (neutrinos) महत्वपूर्ण हुन्छ र यदि प्रमाणित भयो भने त्यसको जवाफ किन दिने हो ब्रह्माण्डको कुरा हावी छ।
यद्यपि CP सममिति उल्लङ्घन अझै निर्णायक रूपमा प्रमाणित हुन बाँकी छ (1) तर T2K टोलीले हालै रिपोर्ट गरेको निष्कर्षहरूले वैज्ञानिकहरू वास्तवमै यसको नजिक छन् भनेर देखाउँछ। T2K (टोकाइ देखि कामियोका) (2) मा अत्यधिक परिष्कृत प्रयोगहरू मार्फत कणबाट इलेक्ट्रोन र न्यूट्रिनोमा संक्रमण एन्टिपार्टिकलबाट इलेक्ट्रोन र एन्टिन्यूट्रिनोमा संक्रमणको तुलनामा अनुकूल छ भन्ने पहिलो पटक प्रदर्शन गरिएको छ। T2K ले प्रयोगशालाहरूको जोडीलाई जनाउँछ, जापानी प्रोटोन एक्सेलरेटर रिसर्च कम्प्लेक्स (J-Parc) तोकाई र सुपर-कमियोकान्डे भूमिगत न्यूट्रिनो वेधशालामा कामियोका, जापान, लगभग 300 किमी द्वारा विभाजित। टोकाइको प्रोटोन एक्सेलेटरले उच्च ऊर्जाको टक्करबाट कणहरू र एन्टिपार्टिकल्स उत्पन्न गर्यो र कामियोकामा डिटेक्टरहरूले न्यूट्रिनो र तिनीहरूका एन्टिमेटर समकक्षहरू, एन्टिन्यूट्रिनोलाई धेरै सटीक मापन गरेर अवलोकन गरे।
T2K मा धेरै वर्षको डाटाको विश्लेषण पछि, वैज्ञानिकहरूले डेल्टा-CP भनिने प्यारामिटर मापन गर्न सक्षम भए, जसले न्यूट्रिनो दोलनमा CP सममिति ब्रेकिङलाई नियन्त्रित गर्दछ र न्युट्रिनो दरको वृद्धिको लागि बेमेल वा प्राथमिकता फेला पार्यो जसले अन्ततः निम्त्याउन सक्छ। न्यूट्रिनो र एन्टिन्यूट्रिनो दोलन गर्ने तरिकामा CP उल्लङ्घनको पुष्टि। T2K टोलीले फेला पारेका नतिजाहरू 3-सिग्मा वा 99.7% आत्मविश्वास स्तरको सांख्यिकीय महत्त्वमा महत्त्वपूर्ण छन्। यो एक कोसेढुङ्गा उपलब्धि हो किनभने न्यूट्रिनो समावेश CP उल्लङ्घन पुष्टि मा पदार्थ को प्रभुत्व संग जोडिएको छ। ब्रह्माण्डको। ठूला डाटाबेसका साथ थप प्रयोगहरूले यो लेप्टोनिक CP सममिति उल्लङ्घन क्वार्कहरूमा CP उल्लङ्घन भन्दा ठूलो छ कि छैन भनेर परीक्षण गर्नेछ। यदि त्यसो हो भने हामी अन्ततः किन प्रश्नको जवाफ पाउनेछौं ब्रह्माण्डको कुरा हावी छ।
यद्यपि T2K प्रयोगले स्पष्ट रूपमा स्थापित गर्दैन कि CP सममिति उल्लङ्घन भएको छ तर यो एक कोसेढुङ्गा हो यो अर्थमा कि यसले विस्तारित इलेक्ट्रोन न्यूट्रोन दरको लागि बलियो प्राथमिकता देखाउँछ र CP सममिति उल्लङ्घनको घटना प्रमाणित गर्न हामीलाई नजिक लैजान्छ र अन्ततः जवाफ 'किन ब्रह्माण्डको कुरा हावी छ'।
***
सन्दर्भ:
1. टोकियो विश्वविद्यालय, 2020। ''T2K नतिजाहरूले न्यूट्रिनो CP चरणको सम्भावित मानहरूलाई प्रतिबन्धित गर्दछ -...'' प्रेस विज्ञप्ति 16 अप्रिल 2020 प्रकाशित। अनलाइनमा उपलब्ध छ। http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ 17 अप्रिल 2020 मा पहुँच गरिएको।
2. T2K कोलाबोरेसन, 2020। कुरामा अवरोध-न्युट्रिनो दोलनहरूमा एन्टिमेटर सममिति-उल्लंघन गर्ने चरण। प्रकृति खण्ड ५८०, पृष्ठ ३३९–३४४(२०२०)। प्रकाशित: १५ अप्रिल २०२०। DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0
3. रोबसन, BA, 2018। पदार्थ-एन्टिमेटर असिमेट्री समस्या। उच्च ऊर्जा भौतिकी, गुरुत्वाकर्षण र ब्रह्माण्ड विज्ञानको जर्नल, 4, 166-178। https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015
***
