In the very early বিশ্ব, soon after the Big Bang, the ‘ব্যাপার’ and the ‘antimatter’ both existed in equal amount. However, for the reasons unknown so far, the ‘ব্যাপার‘ dominates the present বিশ্ব. The T2K researchers have recently shown occurrence of a possible Charge-Parity violation in neutrino and the corresponding anti-neutrino oscillations. This is a step forward in understanding why ব্যাপার আধিপত্য বিস্তার করে বিশ্ব.
বিগ ব্যাং (যা প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর আগে ঘটেছিল) এবং পদার্থবিজ্ঞানের অন্যান্য সম্পর্কিত তত্ত্বগুলি নির্দেশ করে যে প্রথম দিকে বিশ্ব বিকিরণ ছিল 'প্রভাবশালী' এবং 'ব্যাপার' এবং 'প্রতিরোধক' সমান পরিমাণে বিদ্যমান ছিল।
কিন্তু বিশ্ব that we know today is ‘matter’ dominant. Why? This is one of the most intriguing mysteries of বিশ্ব। (1)।
সার্জারির বিশ্ব আমরা জানি যে আজকে 'বস্তু' এবং 'অ্যান্টিম্যাটার' সমান পরিমাণে শুরু হয়েছিল, উভয়ই জোড়ায় জোড়ায় তৈরি হয়েছিল যেমন প্রকৃতির নিয়মের প্রয়োজন হবে এবং তারপরে 'মহাজাগতিক পটভূমি বিকিরণ' নামে পরিচিত বিকিরণ তৈরি করে বারবার ধ্বংস হয়ে গেছে। বিগ ব্যাং-এর প্রায় 100 মাইক্রো সেকেন্ডের মধ্যে বস্তুটি (কণা) কোনোভাবে প্রতি বিলিয়নে একটি বলে অ্যান্টিকণাকে ছাড়িয়ে যেতে শুরু করে এবং সেকেন্ডের মধ্যে সমস্ত অ্যান্টিম্যাটার ধ্বংস হয়ে যায়, শুধুমাত্র পদার্থকে রেখে যায়।
কোন প্রক্রিয়া বা প্রক্রিয়া যা পদার্থ এবং প্রতিপদার্থের মধ্যে এই ধরনের পার্থক্য বা অসাম্য সৃষ্টি করবে?
In 1967, the Russian theoretical physicist Andrei Sakharov postulated three conditions necessary for an imbalance (or production of matter and antimatter at different rates) to occur in the বিশ্ব. First Sakharov condition is the baryon number (a quantum number that remains conserved in an interaction) violation. It means that protons decayed extremely slowly into lighter subatomic particles like a neutral pion and a positron. Similarly, an antiproton decayed into a pion and an electron. Second condition is the violation of charge conjugation symmetry, C, and charge conjugation-parity symmetry, CP also called Charge-Parity violation. Third condition is that the process that generates baryon-asymmetry must not be in thermal equilibrium due to rapid expansion decreasing the occurrence of pair-annihilation.
এটি সাখারভের CP লঙ্ঘনের দ্বিতীয় মাপকাঠি, যা কণা এবং তাদের প্রতিকণাগুলির মধ্যে এক ধরণের অসাম্যের উদাহরণ যা তাদের ক্ষয় করার উপায় বর্ণনা করে। কণা এবং প্রতিকণা যেভাবে আচরণ করে, অর্থাৎ তারা যেভাবে নড়াচড়া করে, মিথস্ক্রিয়া করে এবং ক্ষয় করে, তার তুলনা করে বিজ্ঞানীরা সেই অসমতার প্রমাণ খুঁজে পেতে পারেন। CP লঙ্ঘন একটি প্রমাণ প্রদান করে যে কিছু অজানা শারীরিক প্রক্রিয়া পদার্থ এবং প্রতিপদার্থের ডিফারেনশিয়াল উৎপাদনের জন্য দায়ী।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং 'শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া' C এবং P এর অধীনে প্রতিসম বলে পরিচিত এবং ফলস্বরূপ তারা CP (3) পণ্যের অধীনেও প্রতিসম। ''তবে, এটি 'দুর্বল মিথস্ক্রিয়া'র ক্ষেত্রে অপরিহার্য নয়, যা C এবং P উভয় প্রতিসাম্য লঙ্ঘন করে'' says Prof. B.A. Robson. He further says that “the violation of CP in weak interactions implies that such physical processes could lead to indirect violation of baryon number so that matter creation would be preferred over antimatter creation’’. Non-quark particles do not show any CP violations whereas the CP violation in quarks are too small and are insignificant to have a difference in matter and antimatter creation. So, the CP violation in leptons (নিউট্রিনো) become important and if it is proved then it would answer why the বিশ্ব is matter dominant.
যদিও CP প্রতিসাম্য লঙ্ঘন এখনও চূড়ান্তভাবে প্রমাণিত হয়নি (1) কিন্তু সম্প্রতি T2K টিমের রিপোর্ট করা ফলাফলগুলি দেখায় যে বিজ্ঞানীরা সত্যিই এটির কাছাকাছি। T2K (টোকাই থেকে কামিওকা) (2) এ অত্যন্ত পরিশীলিত পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে এটি প্রথমবারের মতো প্রমাণিত হয়েছে যে কণা থেকে ইলেকট্রন এবং নিউট্রিনোতে রূপান্তরটি প্রতিকণা থেকে ইলেকট্রন এবং অ্যান্টিনিউট্রিনোতে রূপান্তরের পক্ষে অনুকূল। T2K বলতে একজোড়া ল্যাবরেটরি বোঝায়, জাপানি প্রোটন অ্যাক্সিলারেটর রিসার্চ কমপ্লেক্স (জে-পার্ক) টোকাই এবং সুপার-কামিওকান্দে ভূগর্ভস্থ নিউট্রিনো মানমন্দির কামিওকা, জাপান, প্রায় 300 কিমি দ্বারা পৃথক. টোকাই-এর প্রোটন এক্সিলারেটর উচ্চ শক্তির সংঘর্ষ থেকে কণা এবং প্রতিকণা উৎপন্ন করেছে এবং কামিওকাতে ডিটেক্টর নিউট্রিনো এবং তাদের অ্যান্টিম্যাটার কাউন্টারপার্টস, অ্যান্টিনিউট্রিনোগুলিকে খুব সুনির্দিষ্ট পরিমাপ করে পর্যবেক্ষণ করেছে।
After the analysis of several years of data at T2K, scientists were able to measure the parameter called delta-CP, which governs the CP symmetry breaking in neutrino oscillation and found the mismatch or a preference for enhancement of the neutrino rate which can eventually lead to the confirmation of CP violation in the way neutrinos and antineutrinos oscillated. The results found by the T2K team are significant at statistical significance of 3-sigma or 99.7% confidence level. It’s a milestone achievement as confirmation of CP violation involving neutrinos is linked with the dominance of matter in the বিশ্ব. Further experiments with larger database will test whether this leptonic CP symmetry violation is larger than CP violation in quarks. If it is so then we will finally have the answer to the question Why the বিশ্ব is matter dominant.
Though the T2K experiment does not clearly establish that CP symmetry violation has occurred but it is a milestone in the sense that it conclusively shows a strong preference for enhanced electron neutron rate and takes us closer to prove the occurrence of CP symmetry violation and eventually to the answer ‘why the বিশ্ব is matter dominant’.
***
তথ্যসূত্র:
1. টোকিও ইউনিভার্সিটি, 2020। ''T2K ফলাফল নিউট্রিনো সিপি ফেজের সম্ভাব্য মানগুলিকে সীমাবদ্ধ করে -...'' প্রেস রিলিজ 16 এপ্রিল 2020 প্রকাশিত। অনলাইনে উপলব্ধ http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ 17 এপ্রিল 2020 এ অ্যাক্সেস করা হয়েছে।
2. T2K সহযোগিতা, 2020. বিষয়ের উপর সীমাবদ্ধতা–নিউট্রিনো দোলনায় অ্যান্টিম্যাটার প্রতিসাম্য-লঙ্ঘন পর্যায়ে। প্রকৃতি ভলিউম 580, পৃষ্ঠা 339–344(2020)। প্রকাশিত: 15 এপ্রিল 2020। DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0
3. রবসন, বিএ, 2018। ম্যাটার-অ্যান্টিম্যাটার অ্যাসিমেট্রি সমস্যা। জার্নাল অফ হাই এনার্জি ফিজিক্স, গ্র্যাভিটেশন অ্যান্ড কসমোলজি, 4, 166-178। https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015
***
