আমরা শেষ পর্যন্ত কি গঠিত হয়? মহাবিশ্বের মৌলিক বিল্ডিং ব্লক কি কি?

প্রাচীন মানুষ ভেবেছিল আমরা চারটি 'উপাদান' নিয়ে গঠিত - জল, পৃথিবী, আগুন এবং বায়ু; যা আমরা এখন জানি উপাদান নয়। বর্তমানে, কিছু 118 উপাদান আছে. সমস্ত উপাদান পরমাণু দ্বারা গঠিত যা এক সময় অবিভাজ্য বলে মনে করা হত। জে জে থম্পসন এবং রাদারফোর্ডের আবিষ্কারের পর বিংশ শতাব্দীর শুরুর দিকে, পরমাণু কেন্দ্রে নিউক্লিয়াস (প্রোটন এবং নিউট্রন দিয়ে তৈরি) এবং ইলেকট্রন দ্বারা গঠিত বলে জানা যায়। কক্ষপথ কাছাকাছি. 1970-এর দশকে, এটি জানা গিয়েছিল যে প্রোটন এবং নিউট্রন মৌলিক নয় কিন্তু 'আপ কোয়ার্ক' এবং 'ডাউন কোয়ার্ক' দ্বারা গঠিত এইভাবে 'ইলেকট্রন', 'আপ কোয়ার্ক' এবং 'ডাউন কোয়ার্ক' সবকিছুর তিনটি মৌলিক উপাদান তৈরি করে। মধ্যে বিশ্ব. কোয়ান্টাম ফিজিক্সের পাথব্রেকিং বিকাশের সাথে, আমরা শিখেছি যে কণাগুলি আসলে ডেরিভেটিভস, কণাগুলিকে বোঝায় এমন ক্ষেত্রগুলিতে শক্তির বান্ডিল বা প্যাকেটগুলি মৌলিক নয়। মৌলিক কি হল ক্ষেত্র যা তাদের অন্তর্নিহিত করে। আমরা এখন বলতে পারি কোয়ান্টাম ক্ষেত্রগুলি হল সমস্ত কিছুর মৌলিক বিল্ডিং ব্লক বিশ্ব (আমাদের মত উন্নত জৈবিক সিস্টেম সহ)। আমরা সব কোয়ান্টাম ক্ষেত্র গঠিত হয়. বৈদ্যুতিক আধান এবং ভরের মতো কণার বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের ক্ষেত্রগুলি অন্যান্য ক্ষেত্রের সাথে কীভাবে যোগাযোগ করে সে সম্পর্কে বিবৃতি। উদাহরণ স্বরূপ, আমরা যে সম্পত্তিটিকে ইলেকট্রনের বৈদ্যুতিক চার্জ বলি তা হল ইলেকট্রন ক্ষেত্রটি কীভাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সে সম্পর্কে একটি বিবৃতি। এবং. এর ভরের বৈশিষ্ট্য হল হিগস ক্ষেত্রের সাথে এটি কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে সে সম্পর্কে বিবৃতি।  

সেই প্রাচীনকাল থেকেই মানুষ ভাবত আমরা কি দিয়ে গঠিত? কি বিশ্ব গঠিত? প্রকৃতির মৌলিক বিল্ডিং ব্লক কি কি? এবং, প্রকৃতির মৌলিক নিয়ম কি সবকিছু নিয়ন্ত্রণ করে বিশ্ব? স্ট্যান্ডার্ড মডেল বিজ্ঞান হল এই তত্ত্ব যা এই প্রশ্নের উত্তর দেয়। এটিকে বিগত শতাব্দীতে নির্মিত বিজ্ঞানের সফল তত্ত্ব বলা হয়, একটি একক তত্ত্ব যা বিশ্বের বেশিরভাগ জিনিসকে ব্যাখ্যা করে। বিশ্ব.  

মানুষ আগে থেকেই জানত যে আমরা উপাদান দিয়ে তৈরি। প্রতিটি উপাদান, ঘুরে, পরমাণু গঠিত হয়. প্রাথমিকভাবে, মনে করা হয়েছিল যে পরমাণু অবিভাজ্য। যাইহোক, 1897 সালে জেজে থম্পসন ক্যাথোড রে টিউবের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক স্রাব ব্যবহার করে ইলেকট্রন আবিষ্কার করেন। এর পরেই, 1908 সালে, তার উত্তরসূরি রাদারফোর্ড তার বিখ্যাত সোনার ফয়েল পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণ করেছিলেন যে একটি পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ক্ষুদ্র ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস রয়েছে যার চারপাশে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রন চক্রাকারে রয়েছে। কক্ষপথ. পরবর্তীকালে, এটি পাওয়া গেছে যে নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত।  

1970-এর দশকে, এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে নিউট্রন এবং প্রোটনগুলি অবিভাজ্য নয় তাই মৌলিক নয়, তবে প্রতিটি প্রোটন এবং নিউট্রন তিনটি ছোট কণা দ্বারা গঠিত যাকে বলা হয় কোয়ার্ক যা দুটি ধরণের - "আপ কোয়ার্ক" এবং "ডাউন কোয়ার্ক" (" আপ কোয়ার্ক" এবং "ডাউন কোয়ার্ক" নিছক ভিন্ন কোয়ার্ক। প্রোটন দুটি "আপ কোয়ার্ক" এবং একটি "ডাউন কোয়ার্ক" দিয়ে গঠিত যেখানে একটি নিউট্রন দুটি "ডাউন কোয়ার্ক" এবং একটি "আপ কোয়ার্ক" দিয়ে গঠিত। এইভাবে, "ইলেক্ট্রন", "আপ কোয়ার্ক" এবং "ডাউন কোয়ার্ক" হল তিনটি মৌলিক কণা যা পৃথিবীর সমস্ত কিছুর বিল্ডিং ব্লক। বিশ্ব. যাইহোক, বিজ্ঞানের অগ্রগতির সাথে, এই বোঝারও পরিবর্তন হয়েছে। ক্ষেত্রগুলি মৌলিক এবং কণা নয়।  

কণা মৌলিক নয়। মৌলিক কি তাদের অধীন যে ক্ষেত্র হয়. আমরা সব কোয়ান্টাম ক্ষেত্র গঠিত হয়. 

বিজ্ঞানের বর্তমান উপলব্ধি অনুযায়ী, সবকিছুই বিশ্ব 'ক্ষেত্র' নামক অদৃশ্য বিমূর্ত সত্ত্বা দিয়ে গঠিত যা প্রকৃতির মৌলিক বিল্ডিং ব্লকের প্রতিনিধিত্ব করে। মাঠ এমন কিছু যা জুড়ে ছড়িয়ে আছে বিশ্ব এবং স্থানের প্রতিটি বিন্দুতে একটি নির্দিষ্ট মান নেয় যা সময়ের সাথে পরিবর্তিত হতে পারে। এটি তরলের ঢেউয়ের মতো যা পুরোটা জুড়ে দোল খায় বিশ্ব, উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বক এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি জুড়ে বিস্তৃত বিশ্ব. যদিও আমরা বৈদ্যুতিক বা চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি দেখতে পারি না, তবে দুটি চুম্বক কাছাকাছি আনার সময় আমরা যে শক্তি অনুভব করি তার প্রমাণ হিসাবে এগুলি বাস্তব এবং শারীরিক। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের মতে, ক্ষেত্রগুলিকে শক্তির বিপরীতে অবিচ্ছিন্ন বলে মনে করা হয় যা সর্বদা কিছু বিচ্ছিন্ন পিণ্ডের মধ্যে বিভক্ত থাকে।

কোয়ান্টাম ফিল্ড তত্ত্ব হল কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে ক্ষেত্রগুলির সাথে একত্রিত করার ধারণা। এই অনুসারে, ইলেকট্রন তরল (যেমন এই তরলের তরঙ্গের তরঙ্গ) শক্তির ছোট বান্ডিলে বাঁধা হয়। এই শক্তির বান্ডিলগুলিকে আমরা ইলেকট্রন বলি। সুতরাং, ইলেকট্রন মৌলিক নয়। তারা একই অন্তর্নিহিত ক্ষেত্রের তরঙ্গ। একইভাবে, দুটি কোয়ার্ক ক্ষেত্রের তরঙ্গ "আপ কোয়ার্ক" এবং "ডাউন কোয়ার্ক" এর জন্ম দেয়। এবং একই অন্যান্য প্রতিটি কণা সত্য বিশ্ব. ক্ষেত্র সব কিছুর আন্ডারে। আমরা যাকে কণা হিসাবে ভাবি তা আসলে শক্তির ছোট বান্ডিলে বাঁধা ক্ষেত্রগুলির তরঙ্গ। আমাদের মৌলিক মৌলিক বিল্ডিং ব্লক বিশ্ব এই তরল মত পদার্থ যে আমরা ক্ষেত্র কল. কণাগুলি এই ক্ষেত্রগুলির নিছক ডেরিভেটিভ। বিশুদ্ধ ভ্যাকুয়ামে, যখন কণাগুলি সম্পূর্ণরূপে বের করা হয়, তখনও ক্ষেত্রগুলি বিদ্যমান থাকে।   

প্রকৃতির তিনটি মৌলিক কোয়ান্টাম ক্ষেত্র হল "ইলেক্ট্রন", "আপ কোয়ার্ক", এবং "ডাউন কোয়ার্ক"। নিউট্রিনো নামে একটি চতুর্থটি আছে, তবে, তারা আমাদের গঠন করে না তবে অন্য কোথাও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বিশ্ব. নিউট্রিনো সর্বত্র রয়েছে, তারা মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই সর্বত্র সবকিছুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।

https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fast-radio-burst-frb-20220610a-originated-from-a-novel-source/বিষয় ক্ষেত্র: চারটি মৌলিক কোয়ান্টাম ক্ষেত্র এবং তাদের সংশ্লিষ্ট কণাগুলি (যেমন, "ইলেক্ট্রন", "আপ কোয়ার্ক", "ডাউন কোয়ার্ক" এবং "নিউট্রিনো") এর ভিত্তি তৈরি করে। বিশ্ব. অজানা কারণে, এই চারটি মৌলিক কণা দুবার নিজেদের পুনরুৎপাদন করে। ইলেক্ট্রনগুলি "মুওন" এবং "টাউ" পুনরুত্পাদন করে (যা যথাক্রমে ইলেকট্রনের চেয়ে 200 গুণ এবং 3000 গুণ ভারী); আপ কোয়ার্কগুলি "অদ্ভুত কোয়ার্ক" এবং "বটম কোয়ার্ক" এর জন্ম দেয়; ডাউন কোয়ার্কগুলি "চার্ম কোয়ার্ক" এবং "টপ কোয়ার্ক" এর জন্ম দেয়; যখন নিউট্রিনো "মিউন নিউট্রিনো" এবং "টাউ নিউট্রিনো" এর জন্ম দেয়।  

এইভাবে, 12টি ক্ষেত্র রয়েছে যা কণার জন্ম দেয়, আমরা তাদের বলি বিষয় ক্ষেত্র.

নীচে 12টি পদার্থ ক্ষেত্রের তালিকা রয়েছে যা 12টি কণা তৈরি করে বিশ্ব.  

বল ক্ষেত্র: 12টি বস্তুর ক্ষেত্র চারটি ভিন্ন শক্তির মাধ্যমে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে - মাধ্যাকর্ষণ, তড়িচ্চুম্বকত্ব, শক্তিশালী পারমাণবিক বাহিনী (শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসের ছোট স্কেলে কাজ করে, প্রোটন এবং নিউট্রনের ভিতরে কোয়ার্ককে একসাথে ধরে রাখে) এবং দুর্বল পারমাণবিক শক্তি (শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসের ছোট স্কেলে কাজ করে, তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের জন্য দায়ী এবং পারমাণবিক ফিউশন শুরু করে)। এই শক্তিগুলির প্রতিটি একটি ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত - তড়িৎ চৌম্বকীয় বল এর সাথে যুক্ত গ্লুন ক্ষেত্র, শক্তিশালী এবং দুর্বল পারমাণবিক শক্তির সাথে যুক্ত ক্ষেত্রগুলি W এবং Z বোসন ক্ষেত্র এবং মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কিত ক্ষেত্র হল স্থান সময় নিজেই।

নীচে চারটি শক্তির সাথে যুক্ত চারটি বল ক্ষেত্রের তালিকা রয়েছে।    

সার্জারির বিশ্ব এই 16টি ক্ষেত্র (12টি বস্তুর ক্ষেত্র এবং 4টি ক্ষেত্র চারটি শক্তির সাথে যুক্ত) দিয়ে পূর্ণ। এই ক্ষেত্রগুলি সুরেলা উপায়ে একসাথে যোগাযোগ করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন ইলেকট্রন ক্ষেত্র (বস্তুর ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি), উপরে এবং নীচে তরঙ্গায়িত হতে শুরু করে (কারণ সেখানে একটি ইলেকট্রন রয়েছে), যা অন্য ক্ষেত্রগুলির একটিকে বন্ধ করে দেয়, বলুন ইলেক্ট্রো-চৌম্বক ক্ষেত্র যা, ফলস্বরূপ, হবে এছাড়াও দোদুল্যমান এবং লহরী. সেখানে আলো থাকবে যা নির্গত হবে যাতে একটু দোদুল্যমান হবে। কিছু সময়ে, এটি কোয়ার্ক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া শুরু করবে, যা ঘুরে, দোলাবে এবং লহরী হবে। আমরা যে চূড়ান্ত চিত্রটি নিয়ে শেষ করেছি, তা হল এই সমস্ত ক্ষেত্রের মধ্যে সুরেলা নৃত্য, একে অপরকে আবদ্ধ করে।  

হিগস ফিল্ড

1960-এর দশকে, পিটার হিগস অন্য একটি ক্ষেত্রের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। 1970 সালের মধ্যে, এটি সম্পর্কে আমাদের বোঝার অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে ওঠে বিশ্ব. কিন্তু 2012 সাল পর্যন্ত কোন পরীক্ষামূলক প্রমাণ ছিল না (অর্থাৎ, যদি আমরা হিগস ফিল্ড রিপল করি, তাহলে আমাদের সংশ্লিষ্ট কণা দেখতে হবে) যখন LHC-এর CERN গবেষকরা এটির আবিষ্কারের কথা জানিয়েছেন। কণাটি মডেল দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা ঠিক মত আচরণ করেছে। হিগস কণার আয়ু খুব কম, প্রায় 10^-22 সেকেন্ড।  

এটি ছিল চূড়ান্ত বিল্ডিং ব্লক বিশ্ব. এই আবিষ্কারটি গুরুত্বপূর্ণ ছিল কারণ এই ক্ষেত্রটি আমরা যাকে ভর বলি তার জন্য দায়ী বিশ্ব.  

কণার বৈশিষ্ট্য (যেমন বৈদ্যুতিক চার্জ এবং ভর) তাদের ক্ষেত্রগুলি অন্যান্য ক্ষেত্রের সাথে কীভাবে যোগাযোগ করে সে সম্পর্কে বিবৃতি।  

এটি উপস্থিত ক্ষেত্রগুলির মিথস্ক্রিয়া বিশ্ব যা আমাদের দ্বারা অভিজ্ঞ বিভিন্ন কণার ভর, চার্জ ইত্যাদি বৈশিষ্ট্যের জন্ম দেয়। উদাহরণ স্বরূপ, আমরা যে সম্পত্তিটিকে ইলেকট্রনের বৈদ্যুতিক চার্জ বলি তা হল ইলেকট্রন ক্ষেত্রটি কীভাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সে সম্পর্কে একটি বিবৃতি। একইভাবে, এর ভরের বৈশিষ্ট্য হল হিগস ক্ষেত্রের সাথে এটি কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে সে সম্পর্কে বিবৃতি।

হিগস ক্ষেত্রের একটি বোঝার সত্যিই প্রয়োজন ছিল যাতে আমরা ভরের অর্থ বুঝতে পারি বিশ্ব. হিগসের ক্ষেত্রের আবিষ্কারও স্ট্যান্ডার্ড মডেলের নিশ্চিতকরণ যা 1970 সাল থেকে চালু ছিল।

কোয়ান্টাম ক্ষেত্র এবং কণা পদার্থবিদ্যা হল অধ্যয়নের গতিশীল ক্ষেত্র। হিগস-এর ক্ষেত্র আবিষ্কারের পর থেকে, স্ট্যান্ডার্ড মডেলের উপর ভিত্তি করে বেশ কিছু উন্নয়ন ঘটেছে। স্ট্যান্ডার্ড মডেলের সীমাবদ্ধতার জন্য উত্তরের জন্য অনুসন্ধান অব্যাহত রয়েছে।

*** 

সোর্স:  

দ্য রয়্যাল ইনস্টিটিউশন 2017। কোয়ান্টাম ফিল্ডস: দ্য রিয়েল বিল্ডিং ব্লক অফ দ্য ইউনিভার্স – ডেভিড টং এর সাথে। অনলাইনে উপলব্ধ https://www.youtube.com/watch?v=zNVQfWC_evg  

***