सर्न के शोधकर्ता डार्क मैटर की खोज में लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर का संचालन करते हैं

हालांकि वैज्ञानिक काफी हद तक मानते हैं कि डार्क मैटर असली है, लेकिन उनमें से कोई भी इसे देख या बना नहीं पाया है। लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर नामक कण स्मैशर पर किए गए डेटा संग्रह और पावर अपग्रेड, शोधकर्ताओं को मामले की कल्पना और समझने के सर्वोत्तम अवसरों में से एक प्रदान कर सकते हैं।

“अगर हम डार्क मैटर के गुणों का पता लगा सकते हैं, तो हम सीखते हैं कि हमारी आकाशगंगा किससे बनी है,” न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर जोशुआ रुडरमैन ने कहा। “यह परिवर्तनकारी होगा।”

हिग्स बोसोन की वैज्ञानिकों की खोज से एक नए उप-परमाणु कण का पता चलता है

डार्क मैटर ने दशकों से भौतिकविदों को आकर्षित किया है। यह व्यापक रूप से ब्रह्मांड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा माना जाता है, और इसके बारे में अधिक जानने से इस बात का सुराग मिल सकता है कि ब्रह्मांड कैसे बना।

ब्रह्मांड में सभी तारे, ग्रह और आकाशगंगा ब्रह्मांड के पदार्थ का केवल 5% प्रतिनिधित्व करते हैं, वैज्ञानिकों के अनुसार सर्न में। माना जाता है कि ब्रह्मांड का लगभग 27 प्रतिशत हिस्सा डार्क मैटर से बना है जो प्रकाश को अवशोषित, प्रतिबिंबित या उत्सर्जित नहीं करता है, जिससे इसका पता लगाना बेहद मुश्किल हो जाता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह वहां है क्योंकि उन्होंने वस्तुओं पर इसके गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को देखा है – और देखा कि यह प्रकाश को मोड़ने में कैसे मदद करता है।

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर मदद कर सकता है। एलएचसी को कण भौतिकी में उत्कृष्ट सवालों के जवाब देने में मदद करने के लिए यूरोपीय परमाणु अनुसंधान संगठन द्वारा एक दशक में बनाया गया था। डिवाइस लगभग स्थित है 328 फीट भूमिगत फ्रेंच-स्विस सीमा और जिनेवा शहर के पास एक सुरंग में। इसकी परिधि लगभग 17 मील तक फैली हुई है।

कोलाइडर के अंदर, सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट लगभग 456 डिग्री फ़ारेनहाइट तक ठंडा हो रहा है – अंतरिक्ष से ठंडा – जबकि प्रकाश की गति के करीब कणों के दो बीम टकराते हैं। परिष्कृत सेंसर और स्क्रीन का उपयोग करके, वैज्ञानिक उन टकरावों से सामग्री का विश्लेषण कर रहे हैं, जो बिग बैंग जैसी स्थितियों को दोहराते हैं। उन्हें इसके बारे में जानने की अनुमति देता है ब्रह्मांड के पहले क्षण।

मशीन ने सितंबर 2008 में काम करना शुरू कर दिया था लेकिन सुधार के लिए इसे कई बार बंद कर दिया गया था। पिछले तीन वर्षों में, इंजीनियरों ने कोलाइडर को अपग्रेड किया है ताकि यह अधिक डेटा का पता लगा सके और उच्च गति पर काम कर सके। अब त्वरक अपने उच्चतम ऊर्जा स्तर, 13.6 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट पर काम कर सकता है, जिससे वैज्ञानिकों को बड़े और अधिक जटिल प्रयोग करने की अनुमति मिलती है जो कण भौतिकी में नई अंतर्दृष्टि उत्पन्न कर सकते हैं।

“यह एक बड़ी वृद्धि है,” उसने बोला माइक लैमोंट, सर्न निदेशक, त्वरक और प्रौद्योगिकी। नई खोजों का मार्ग प्रशस्त करना।

हिग्स बोसॉन और प्रौद्योगिकी के लिए इसका क्या अर्थ है

प्रारंभिक ब्रह्मांड में, कणों का कोई द्रव्यमान नहीं था, इसलिए वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सोचा है कि तारे, ग्रह और अतिरिक्त जीवन कैसे बनते हैं। 1964 में, भौतिकविदों फ्रांकोइस एंगलर्ट, पीटर हिग्स और अन्य लोगों ने सिद्धांत दिया कि एक बल क्षेत्र कणों के संपर्क में आने पर द्रव्यमान देता है, लेकिन वे इकाई के अस्तित्व का दस्तावेजीकरण करने में असमर्थ थे।

हिग्स बोसोन कण की खोज, पुटेटिव फोर्स फील्ड का हिस्सा, एंगलर्ट और हिग्स ए को अर्जित किया। भौतिकी में नोबेल पुरस्कार.

इस कण ने वैज्ञानिकों और आम जनता को समान रूप से चकित कर दिया है। डैन ब्राउन की किताब और फिल्म रूपांतरण में सर्न और कोलाइडर प्रमुखता से शामिल हैं।स्वर्गदूत और राक्षस. “

लेकिन अब शोधकर्ता अधिक परेशान करने वाले सवालों के जवाब देना चाहते हैं, खासकर डार्क मैटर के आसपास।

चार साल के लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर प्रयोग के दौरान वैज्ञानिकों को डार्क मैटर के सबूत मिलने की उम्मीद है। जैसे ही वे उपकरण चलाते हैं, प्रोटॉन लगभग प्रकाश की गति से घूमेंगे। आशा है कि जब वे टकराते हैं, तो शोधकर्ताओं ने कहा, वे नए कण बनाते हैं जिनमें डार्क मैटर के समान गुण होते हैं।

वे यह जानने की भी आशा करते हैं कि हिग्स बोसोन कैसे व्यवहार करता है। मंगलवार को, कोलाइडर द्वारा डेटा एकत्र करना शुरू करने के तुरंत बाद, सर्न . के वैज्ञानिक की घोषणा उन्होंने तीन नए “अजीब” कणों की खोज की है जो इस बात का सुराग दे सकते हैं कि उप-परमाणु कण एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं।

“उच्च-ऊर्जा टकराव हमारे निपटान में सबसे छोटे पैमाने पर प्रकृति का पता लगाने और ब्रह्मांड को नियंत्रित करने वाले मौलिक कानूनों की खोज करने के लिए सबसे शक्तिशाली माइक्रोस्कोप बने हुए हैं,” उसने बोला सर्न में थ्योरी विभाग के प्रमुख जियान गिउडिस।

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में, विज्ञान के भविष्य की एक झलक

न्यू यॉर्क यूनिवर्सिटी के रुडरमैन ने कहा कि सर्न की डार्क मैटर के बारे में जानने और ब्रह्मांड की उत्पत्ति की व्याख्या करने की खोज ने सर्न को प्रयोग के परिणामों की उत्सुकता से प्रतीक्षा की है। अनुसंधान उसे बहुत उत्साहित करता है। “इसलिए मैं सुबह उठता हूँ,” उन्होंने कहा।

एक बार जब प्रयोग से डेटा आना शुरू हो जाता है, तो रुडरमैन देखेगा कि क्या यह नए कण पैदा करता है। अगर ऐसा हुआ भी, तो तुरंत यह बताना मुश्किल होगा कि यह डार्क मैटर था या नहीं।

सबसे पहले, उन्हें यह आकलन करने की आवश्यकता होगी कि विचाराधीन कण प्रकाश उत्सर्जित कर रहा है या नहीं। अगर ऐसा है तो इससे उसके डार्क मैटर होने की संभावना कम हो जाती है। दूसरा, कण को ​​लंबे समय तक आसपास रहने का संकेत देना चाहिए और तुरंत क्षय नहीं होना चाहिए, क्योंकि सिद्धांत रूप में डार्क मैटर अरबों वर्षों तक चलने में सक्षम होना चाहिए। वे यह भी आशा करते हैं कि कण डार्क मैटर के वर्तमान सिद्धांतों के समान व्यवहार करेंगे।

रॉडमैन ने कहा, इस खोज को बनाने में चार साल से अधिक समय लग सकता है।

यदि सर्न के वैज्ञानिक अगले चार वर्षों में डार्क मैटर की खोज नहीं करते हैं, तो उनके कार्यों में और पदोन्नति होगी। वर्तमान शटडाउन के बाद अपग्रेड में तीन साल लगने की संभावना है, जिससे चौथे दौर का डेटा संग्रह और परीक्षण 2029 में शुरू होगा।

योजना के अनुसार, प्रयोग पिछले प्रयोगों की तुलना में 10 गुना अधिक डेटा कैप्चर कर सकता है सर्नवेब साइट के लिए. लेकिन ब्रह्मांड के रहस्यों को उजागर करना आसान नहीं है।

“यह मुश्किल है, और कुछ ऐसा है जो जीवन भर की खोज कर सकता है,” रुडरमैन ने कहा।