ભૌતિકશાસ્ત્રના જૂના ચોપડા ફેંકી દેવા પડશે? મ્યુઓન નામના કણ તો ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલને અનુસરતા જ નથી!

0
45

બ્રમ્હાંડ. એક અદ્રશ્ય રહસ્યો નો સમુદ્ર. આ સમુદ્ર માથી ગમે તેટલું મોટું ગાગર ભરવા જઈએ એ તેની વિશાળતા ની સરખામણીમાં સૂક્ષ્મ જ છે. મનુષ્ય માત્ર પોતાની બધી જ શક્તિ આ બ્રમ્હાંડ ના કોયડાઓ ઉકેલવા લગાડી દે છે. કેટલાય વિજ્ઞાન ના પ્રયોગો કરી ને તેને સમજવા મથે છે. નવી નવી થિયરી લખે છે. નવી નવી શોધખોળ ને નામ આપે છે. પરંતુ અંતે આજ ની કોઈ નવી થિયરી ગઈકાલ ના ખ્યાલ ને ખોટો સાબિત કરી દે છે. ફરી વખત એકડો ઘૂંટાય છે. આ ચક્ર ચાલ્યા જ કરે છે. મનુષ્ય ની આ આંધળી દોટ શું કદી અંત પામશે? શું કદી આપણે આ અનંત અદ્રશ્ય રહસ્ય નો સમુદ્ર એવા બ્રમ્હાંડ ને ઓળખી શકીશું? શું કદી આપણે આપણાં અસ્તિત્વ ને જાણી શકીશું?

આપણી આસપાસ જે બ્રમ્હાંડ ને જોઈએ છીએ તે આખું કણો થી બનેલું છે. આ પાર્ટીક્લ્સ ને એલીમેંટ્રી પાર્ટીક્લ્સ એટલે કે પ્રાથમિક કણ કહેવાય છે. આ પ્રાથમિક કણો ની પણ એક અલગ જ માયા છે. ભૌતિકવિજ્ઞાન માં આ અદ્રશ્ય કણો ને શોધી તેના અસ્તિત્વ વિશે સમજવા નો પ્રયત્ન કરાય છે. મોંઘીદાટ લેબોરેટરીઓ રાત દિવસ આ પ્રાથમિક કણો ને શોધવા અને સમજવા કાર્યરત છે. કોઈ દિવસ સમાચાર માં ફોટોન્સ, ગોડ પાર્ટીક્લ્સ તથા કોઈ નવા નવા પાર્ટીક્લ્સ ની શોધ વિશે જો સંભાળ્યું હોય તો એ આ વિશાળ લેબોરેટરી દ્વારા શોધાય છે.

પ્રયોગો ની ભૂલ કે વિજ્ઞાન નો કોઈ નવો જ રૂલ?

વર્ષ 1989 માં ન્યુયોર્ક બ્રૂકહેવન નામના ગામ માં મ્યુઓન પાર્ટીક્લ્સ ની ચુંબકીય લાક્ષણિક્તા માપવા એક ઉપકરણ ગોઠવવા માં આવ્યું. વર્ષ 1996 સુધી માં આ લેબોરેટરી નું બાંધકામ પૂરું થયું અને વર્ષ 1997 થી ત્યાં કામકાજ શરૂ થયું. મ્યુઓન એટલે ઇલેક્ટ્રોન જેવા પ્રાથમિક કણ જે કોઈ પણ બીજા કણ ના બંધારણ દ્વારા બનેલ નથી. મ્યુઓન ને તોડતા બીજા કોઈ જ કણ મેળવી શકાય નહીં. એ તેના મૂળભૂત બંધારણ માં જ છે.

વર્ષ 2001 સુધી આ લેબોરેટરી માં પ્રયોગો ચાલ્યા અને મ્યુઓન નામના પ્રાથમિક કણ ની ચુંબકીય લાક્ષણિકતા શોધવા પ્રયત્નો થયા. પ્રયોગો બાદ એક મોટો ઘટવિસ્ફોટ થયો! મ્યુઓન નામના કણ તો ભૌતિકશાસ્ત્ર ના સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ને અનુસરતા જ નથી!

1970 ના દશક માં મૂળભૂત કણ એટલે કે એલીમેંટ્રી પાર્ટીક્લ્સ વિશે ની થિયરી ને એક માળખા માં બેસાડવામાં આવી. બધા જ સંભવત કણો ને અલગ અલગ સમૂહો માં વહેંચવા માં આવ્યા. આ સમૂહો તેમની લાક્ષણિક્તા ના આધાર પર બનાવવા માં આવ્યા હતા. ત્યાર બાદ પ્રયોગો માં શોધાયેલ લગભગ બધા જ મૂળભૂત કણો આ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ને અનુસરતા જોવા મળ્યા હતા. કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર માં આ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ એક આધારશીલા છે. કોઈ પણ પદાર્થ ને તોડતા જ જઈએ અને તે પદાર્થ તેના મૂળભૂત કણો માં ફેરવાઇ જાય ત્યારે તેનો અભ્યાસ કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર ની શાખા માં થાય છે.  પરંતુ આ નવા શોધાયેલ કણ મ્યુઓન પ્રથમ વખત આ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ને અનુસરતા નથી! તો શું ભૌતિકશાસ્ત્ર ના જૂના ચોપડા ફેંકી દેવા પડશે?

વર્ષ 2001 માં બ્રૂકહેવન નેશનલ લેબ ના પ્રવકતા એ એક ભાષણ આપ્યું. ભૌતિકશાસ્ત્ર ના અત્યાર ના ચોપડાઓ પ્રમાણે કોઈ કણ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ને ન અનુસરે એ લગભગ અશક્ય છે.

આ કારણે બ્રૂકહેવન લેબ ના પ્રવકતા એ પોતાના ભાષણ માં મ્યુઓન સંબંધી આ તારણ ને એક ભૂલ તરીકે ગણાવી. સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ના સમીકરણો મ્યુઓન માં લાગુ પાડવા માં કોઈ ભૂલ થયેલી છે એવું તારણ આપ્યું. પરંતુ થોડા જ સમય માં વિજ્ઞાન નો એક નવો ઇતિહાસ સર્જતી ઘટના બની.

મ્યુઓન જી – 2

લગભગ આજ થી સાત વર્ષ પહેલા એક વિશાળ ચુંબક ને 5150 કિમી દૂર ફેરવવામાં આવ્યું. એક વિશાળ ટ્રક ને પણ ઓવરલોડ કરી દે એવું આ વિશાળ ચુંબક ન્યુયોર્ક ના બ્રૂકહેવન થી શિકાગો પાસે આવેલ બટવિયા શહેર માં ફેરવવા નું હતું. કારણ? તે જ મ્યુઓન વિશે અભ્યાસ કરવાનો હતો. કોઈ કણ સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ વિરુદ્ધ કઈ રીતે વર્તી શકે તેના વિશે તારણ કાઢવાનું હતું.

શિકાગો પાસે આવેલ આ લેબ નું નામ ફર્મી લેબ. યુએસ ના હાઇ એનર્જિ એક્સલરેટર(કણો ને લગભગ પ્રકાશ ની ગતિ એ એક બીજા સાથે અથડામણ કરાવતું ઉપકરણ) ની વ્યવસ્થા ફર્મી લેબ માં ગોઠવવા માં આવી છે. મ્યુઓન વિશે જે તારણ 2001 માં પ્રદર્શિત કરવા માં આવ્યું હતું એને વધુ ઊંડાણ થી સમજવા બ્રૂકહેવન ખાતે આવેલ વિશાળ ચુંબક ને 5150 કિમી દૂર લાવવું જરૂરી હતું.

આપણે જાણીએ જ છીએ કે પૃથ્વી પોતાની ધરી ની આસપાસ પરિભ્રમણ કરે છે. આ જ રીતે બ્રમ્હાંડ ના દરેક ગ્રહો અને તારાઓ પોતાની ધરી આજુ બાજુ પરિભ્રમણ કરે છે. આ લાક્ષણિક્તા નરી આંખે ન જોઈ શકાય એવા મૂળભૂત કણો માં પણ જોવા મળે છે. મૂળભૂત કણો નું પરિભ્રમણ સ્પિન તરીકે ઓળખાય છે. દરેક કણો ની સ્પિન ની લાક્ષણિક્તા અલગ અલગ હોય છે. આ સ્પિન ના કારણે તે કણો વિવિધ પરિસ્થિતી માં અલગ અલગ વર્તણૂક દર્શાવે છે. ફર્મી લેબ માં મ્યુઓન કણો ના સ્પિન અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર વચ્ચે ના પ્રતિક્રિયા વિશે પ્રયોગો કરવા માં આવ્યા.

જ્યારે બ્રૂકહેવન લેબ માં મ્યુઓન પર પ્રયોગો કરવા માં આવ્યા હતા, ત્યારે તે પ્રયોગો માં ત્રુટિ ની સંભાવના 5000 એ એક વખત હતી. ફર્મી લેબ માં આ પ્રયોગ ને વધુ ત્રુટિરહિત બનાવવા હજુ 4 ગણી વધારે ચોકસાઇ મેળવવી જરૂરી હતી. જો મ્યુઓન નામના કણો વિજ્ઞાન ના અત્યાર ના ખ્યાલો સાથે સુસંગત નથી તો તેને સાબિત પણ કરવું પડે. કોઈ એક પ્રયોગ સાબિતી ન આપી શકે. આ કારણે બ્રૂકહેવન લેબ ના પ્રયોગો કરતાં 4 ગણા વધુ સચોટ પ્રયોગો આદરવા માં આવ્યા. વર્ષ 2017 માં આ ફર્મી લેબ ખાતે પ્રયોગો શરૂ થઈ શક્યા.

આ પ્રયોગો ના નિષ્કર્ષ એ વિશ્વ ના અગ્રણી વૈજ્ઞાનિકો ને પણ મૂંઝવણ માં મૂકી દીધા! આ મ્યુઓન નામના કણો વાસ્તવિક રીતે સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ ની વિરુદ્ધ વર્તણૂક ધરાવતા હતા! મ્યુઓન કણો જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ના પ્રભાવ માં આવ્યા ત્યારે એક અલગ જ પ્રકાર નું બળ અનુભવતા હતા. આ બળ અત્યાર ના કોઈ પણ બળ જેવી લાક્ષણિક્તા ધરાવતું નહોતું! જેનો સીધો અર્થ એ થાય કે આપણે હજુ પણ બ્રમ્હાંડ ના નવા બળ વિશે જાણતા નથી. ચુંબકીય બળ, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને બીજા ભૌતિકશાસ્ત્ર ના ખ્યાલો ની બહાર એક નવું બળ અસ્તિત્વ ધરાવે છે! જેની સાબિતી આબેહૂબ આ મ્યુઓન કણો ના માધ્યમ થી ઉપસી આવતી હતી. જેનેવા ખાતે આવેલ યુરોપીયન ઓર્ગનાઇઝેશન ફોર ન્યૂક્લિયર રિસર્ચ માં પણ આ પ્રયોગો થયા અને ત્યાં પણ એ જ તારણ મળ્યું!

જો આ મ્યુઓન નામના કણો સાચે માં કોઈ નવા બળ ની ઉત્પત્તિ સૂચવે છે તો વિજ્ઞાન ના અત્યાર ની બધી જ થિયરી ને સુધારવી પડશે! અત્યાર સુધી મોટા ચોપડાઓ માં ભણેલ ભૌતિકશાસ્ત્ર ને સુધારવું પડશે! આ ઘટનાઓ એક જ વસ્તુ સૂચવે છે.

આપણે આ બ્રમ્હાંડ ને સમજવા હજુ સક્ષમ નથી!

વાઇરલ કરી દો ને

આ ભૌતિકશાસ્ત્ર ના ચોપડા ભલે બદલો પણ આ વખતે અભ્યાસક્રમ થોડો નાનો રાખજો!

મ્યુઓન

તથ્ય કોર્નર

મ્યુઓન નામના કણો નો જીવનકાળ આશરે 2.2 માઇક્રોસેકંડ છે!

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here