খুব তাড়াতাড়ি বিশ্ববিগ ব্যাং এর পরপরই, 'ব্যাপার' এবং 'অ্যান্টিম্যাটার' উভয়ই সমান পরিমাণে বিদ্যমান ছিল। তবে এখন পর্যন্ত অজানা কারণে 'ব্যাপার' বর্তমানকে প্রাধান্য দেয় বিশ্ব. T2K গবেষকরা সম্প্রতি নিউট্রিনোতে সম্ভাব্য চার্জ-প্যারিটি লঙ্ঘনের ঘটনা এবং সংশ্লিষ্ট অ্যান্টি-নিউট্রিনো দোলনের ঘটনা দেখিয়েছেন। এটি কেন বোঝার জন্য একটি ধাপ এগিয়ে 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 আমরা জানি যে আজ 'ব্যাপার' প্রভাবশালী। কেন? এটি সবচেয়ে কৌতূহলী রহস্যগুলির মধ্যে একটি 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?
1967 সালে, রাশিয়ান তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী আন্দ্রেই সাখারভ একটি ভারসাম্যহীনতা (অথবা বিভিন্ন হারে পদার্থ এবং প্রতিপদার্থের উত্পাদন) ঘটতে তিনটি শর্ত প্রয়োজনীয় বলে মনে করেন। বিশ্ব. প্রথম সাখারভ শর্ত হল ব্যারিয়ন সংখ্যা (একটি কোয়ান্টাম সংখ্যা যা একটি মিথস্ক্রিয়ায় সংরক্ষিত থাকে) লঙ্ঘন। এর মানে হল যে প্রোটনগুলি অত্যন্ত ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় একটি নিরপেক্ষ পাইন এবং একটি পজিট্রনের মতো হালকা সাবটমিক কণাতে। একইভাবে, একটি অ্যান্টিপ্রোটন একটি পাইন এবং একটি ইলেক্ট্রনে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। দ্বিতীয় শর্ত হল চার্জ কনজুগেশন সিমেট্রি, C, এবং চার্জ কনজুগেশন-প্যারিটি সিমেট্রির লঙ্ঘন, CP কে চার্জ-প্যারিটি লঙ্ঘনও বলা হয়। তৃতীয় শর্ত হল যে প্রক্রিয়াটি ব্যারিয়ন-অসাম্যতা তৈরি করে তা অবশ্যই তাপীয় ভারসাম্যের মধ্যে থাকা উচিত নয় কারণ দ্রুত সম্প্রসারণের ফলে জোড়া-বিনাশের ঘটনা হ্রাস পায়।
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'' অধ্যাপক বিএ রবসন বলেছেন. তিনি আরও বলেন যে "দুর্বল মিথস্ক্রিয়ায় CP-এর লঙ্ঘন বোঝায় যে এই ধরনের শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি ব্যারিয়ন সংখ্যার পরোক্ষ লঙ্ঘনের দিকে নিয়ে যেতে পারে যাতে পদার্থ সৃষ্টিকে প্রতিপদার্থ সৃষ্টির চেয়ে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়"। নন-কোয়ার্ক কণাগুলি কোনও CP লঙ্ঘন দেখায় না যেখানে কোয়ার্কগুলিতে CP লঙ্ঘন খুব ছোট এবং পদার্থ এবং অ্যান্টিম্যাটার সৃষ্টিতে পার্থক্যের জন্য নগণ্য। সুতরাং, লেপটনে সিপি লঙ্ঘন (নিউট্রিনো) গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে এবং যদি তা প্রমাণিত হয় তাহলে উত্তর দেবে কেন বিশ্ব বিষয়টি প্রভাবশালী।
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।
T2K-তে বেশ কয়েক বছরের তথ্য বিশ্লেষণের পর, বিজ্ঞানীরা ডেল্টা-সিপি নামক প্যারামিটারটি পরিমাপ করতে সক্ষম হন, যা নিউট্রিনো দোলনায় CP প্রতিসাম্য ভাঙ্গাকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং নিউট্রিনো রেট বৃদ্ধির জন্য অমিল বা অগ্রাধিকার খুঁজে পায় যা অবশেষে হতে পারে যেভাবে নিউট্রিনো এবং অ্যান্টিনিউট্রিনো দোদুল্যমান হয় তাতে CP লঙ্ঘনের নিশ্চিতকরণ। T2K টিমের প্রাপ্ত ফলাফলগুলি 3-সিগমা বা 99.7% আত্মবিশ্বাসের স্তরের পরিসংখ্যানগত তাত্পর্যের ক্ষেত্রে তাৎপর্যপূর্ণ। এটি একটি মাইলফলক কৃতিত্ব কারণ নিউট্রিনো জড়িত CP লঙ্ঘনের নিশ্চিতকরণটি পদার্থের আধিপত্যের সাথে যুক্ত। বিশ্ব. বৃহত্তর ডাটাবেসের সাথে আরও পরীক্ষাগুলি পরীক্ষা করবে যে এই লেপটোনিক সিপি প্রতিসাম্য লঙ্ঘন কোয়ার্কের সিপি লঙ্ঘনের চেয়ে বড় কিনা। যদি তাই হয় তাহলে অবশেষে আমাদের কাছে কেন প্রশ্নের উত্তর থাকবে বিশ্ব বিষয়টি প্রভাবশালী।
যদিও T2K পরীক্ষাটি স্পষ্টভাবে প্রতিষ্ঠিত করে না যে CP প্রতিসাম্য লঙ্ঘন ঘটেছে কিন্তু এটি এই অর্থে একটি মাইলফলক যে এটি চূড়ান্তভাবে বর্ধিত ইলেক্ট্রন নিউট্রন হারের জন্য একটি শক্তিশালী অগ্রাধিকার দেখায় এবং CP প্রতিসাম্য লঙ্ঘনের ঘটনা প্রমাণ করতে আমাদের কাছাকাছি নিয়ে যায় এবং অবশেষে উত্তর 'কেন বিশ্ব বিষয়টি প্রভাবশালী'।
***
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
***
