அணுக்கருக்களுக்குள் குளுவான்கள் அடர்த்தியாகக் குவிவதை உறுதிசெய்த CERN சோதனை

அணுக்கருக்களுக்குள், குளுவான் எனப்படும் துகள்கள் குவார்க்குகளை ஒன்றாக இணைத்து பொருளின் அமைப்பைத் தீர்மானிக்க உதவுகின்றன. நாம் காணும் பிரபஞ்சத்தின் நிறை பெரும்பாலும் குவார்க்குகளிலிருந்து அல்ல, மாறாக குளுவான்கள் சுமக்கும் ஆற்றல் மற்றும் அவற்றை இணைக்கும் வலிமையான விசையிலிருந்தே வருகிறது என, கன்சாஸ் பல்கலைக்கழக அணுக்கரு இயற்பியலாளரும் CERN-ன் ALICE கூட்டமைப்பு உறுப்பினருமான டேனியல் தபியா தகாகி தெரிவிக்கிறார். CERN-ன் பெரிய ஹேட்ரான் மோதி இயந்திரத்தில் நடத்தப்பட்ட ALICE சோதனை மூலம் பிசிக்கல் ரிவியூ லெட்டர்ஸ் இதழில் வெளியான புதிய ஆய்வு, அணுக்கருக்களுக்குள் குளுவான்கள் எவ்வாறு பரவியுள்ளன என்பதை அசாதாரண துல்லியத்துடன் அளவிட்டுள்ளது.

மோதாமல் ஒன்றை ஒன்று கடந்து செல்லும் வேகமான ஈய அணுக்கருக்களை உள்ளடக்கிய, பெரிய ஹேட்ரான் மோதி இயந்திரத்தின் இரண்டாம் இயக்க தரவைப் பயன்படுத்தி, 'சீரற்ற J/psi ஒளிக்கரு உற்பத்தி' எனும் நுட்பத்தை ஆய்வாளர்கள் பயன்படுத்தினர். அணுக்கருக்களைச் சுற்றியுள்ள வலிமையான மின்காந்தப் புலங்கள், அதிக ஆற்றல் கொண்ட ஒளித்துகள் கற்றைகளைப் போல் செயல்படுகின்றன; இவற்றில் ஒன்று மற்றொரு அணுக்கருவை மோதும்போது, குளுவான் அமைப்பை உணர்திறனுடன் வெளிப்படுத்தும் J/psi எனும் துகளை சிறிது நேரத்திற்கு உருவாக்கலாம். இந்த மோதல்களில் பரிமாறப்படும் இயக்க அளவை மாற்றி மாற்றி, குழு 0.6, 0.3, 0.2 ஃபெம்டோமீட்டர் தெளிவுத்திறன்களில் அணுக்கருவை ஆராய்ந்தது; இதில் மிகச் சிறிய தெளிவுத்திறன், ஒரு புரோட்டானின் கால் பங்கு அளவுள்ள அமைப்புகளுக்கு நிகரானது.

"இந்த அசாதாரண அளவுகளில், குளுவான்கள் கூட்டாகச் செயல்படத் தொடங்குவதற்கான சான்றுகளை நாங்கள் காண்கிறோம்; இதற்கு 'குளுவான் செறிவூட்டம்' என்று பெயர்" என தபியா தகாகி தெரிவித்தார். சோதனையில் மிகச் சிறிய இட அளவுகளில், J/psi துகள்களின் உற்பத்தி விகிதம் கணிசமாகக் குறைந்திருந்தது; இது புள்ளியியல் ரீதியாக மூன்று நியம விலகல்கள் அளவு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இந்தக் குறைவு, அணுக்கருவுக்குள் குளுவான்கள் ஒன்றையொன்று ஓரளவு மறைத்து சில துகள் உற்பத்தி நிகழ்வுகளின் வாய்ப்பைக் குறைக்கும் என்று விளக்கும், நீண்டகாலமாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட 'அணுக்கரு நிழலிடல்' எனும் கோட்பாட்டிற்குச் சவாலாக அமைகிறது.

மாறாக, குவார்க்குகளை இணைக்கும் வலிமையான விசையின் கோட்பாடான குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் முன்னறிவித்த 'குளுவான் செறிவூட்டம்' எனும் நிகழ்வுக்கு இந்த அளவீடுகள் பொருந்துகின்றன என ஆய்வாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர்; இதில் குளுவான்கள் மிக அடர்த்தியாகக் குவிந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் எத்தனை இருக்க முடியும் என்பதைக் கட்டுப்படுத்தும் அளவுக்கு ஒன்றுடனொன்று வலுவாக இடைவினையாற்றுகின்றன. இந்த அளவீடுகள் 20 முதல் 633 பில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் வரையிலான ஒளித்துகள்-அணுக்கரு இடைவினை ஆற்றல்களை உள்ளடக்கியிருந்தன.