U of T news
  • ٹی نیوز کے یو فالو

T کے یو کائنات میں مادے کے وجود کی پہیلی کو حل کرنے کے لئے ایک اور قدم قریب طبیعیات

برہمانڈ کا آغاز کس طرح کی ہماری سمجھ کے مطابق، معاملہ اور اینٹی معاملے کی برابر مقدار تقریبا 14 ارب سال پہلے بگ بینگ میں بنائے گئے تھے - اور ایک دوسرے کے باہر (تصویر ناسا کی طرف سے) منسوخ کر دیا جانا چاہیے تھا

جب ہم سیاروں، ستاروں اور کہکشاؤں کے ہماری کائنات میں باہر دیکھو، ہم ایک کائنات کا کوئی وجود نہیں کرنا چاہئے کہ دیکھ رہے ہیں.

برہمانڈ کا آغاز کس طرح کی ہماری سمجھ کے مطابق، معاملہ اور اینٹی معاملے کی برابر مقدار تقریبا 14 ارب سال پہلے بگ بینگ میں بنائے گئے تھے. ہر پروٹون کے لئے ایک اینٹی پروٹون تھی. ہر نیوٹران کے لئے ایک اینٹی نیوٹرون نہیں تھا؛ اور اسی طرح. اور - صرف کے طور پرسٹار ٹریکہمیں سکھایا - معاملہ اور اینٹی معاملہ کچھ بھی نہیں ہے لیکن فوٹان سے بھر خالی جگہ کو چھوڑ کر، مکمل طور پر خود فنا ہونا چاہئے کہ تمام.

دہائیوں سے، طبیعیات یہی وجہ ہے کہ کے لئے ایک وضاحت کے لئے تلاش کیا گیا ہےنے نہیں کیابجائے -whywe ایسا کوئی مخالف اس معاملے کو اگلے کے ساتھ معاملہ غلبہ ایک کائنات میں خود کو تلاش کریں. دوسرے لفظوں میں، وہاں کہکشاؤں، ستاروں، سیاروں اور لوگوں کو کچھ نہیں ہونا چاہئے جب کیوں ہیں؟

جرنل میں apaperpublished میںنیچراس سال کے شروع میں، ذرہ بوتیکشاستری سمیت physicists- کی ایک ٹیمجان مارٹن، ایک ٹورنٹو یونیورسٹی کے پروفیسر ایمراتس، اور پی ایچ ڈی کے طالب علمٹریور Towstego- نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو ہمارے معاملے اکثریتی کائنات کی وضاحت کر سکتا ہے کہ درمیان ایک ناموزونیت کیلئے اب تک سب سے بہترین ثبوت کی اطلاع دی. دونوں آرٹس سائنس فیکلٹی میں طبیعیات کے شعبہ سے ہے.

مارٹن نے اپنے کیریئر پلمبنگ ذیلی جوہری دنیا کی گہرائیوں گزارا ہے. کسی حد تک دو گھڑیوں وہ کام کس طرح پتہ کرنے کے ملبے مل کر پھینک اور معائنہ کرنے کی طرح ایک عمل - حصول اکثر وہ سے بنا رہے ہیں کیا سمجھنے کے لئے ایک دوسرے کے ساتھ کے ذرات کو smashing شامل ہے.

نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو ناموزونیت میں تحقیق مائکرو اور میکرو کائنات کے درمیان تعلق پر مارٹن پائے.

"میں یقینی طور پر نقطہ نظر کی ایک ذرہ طبیعیات کے نقطہ نظر سے اس تحقیق کے لیے آتے ہیں،" وہ کہتے ہیں. "علم کائنات، مجموعی طور پر کائنات کا مطالعہ، بالکل میری فیلڈ نہیں ہے. لیکن ذرہ طبیعیات اور کونیات زیادہ سے زیادہ مربوط ہوتے جا رہے ہیں. "

""

سپر Kamiokandeneutrino آبزرویٹری کے اندر (Kamioka ویدشالا کی طرف سے تصویر، برہمانڈیی رے ریسرچ انسٹی ٹیوٹ، ٹوکیو یونیورسٹی)

دیگر ذرات کے ساتھ کہ بات چیت اتنی شاذ و نادر ہی وہ معمول کے مطابق ایک پورے سیارے کے ذریعے منتقل کر سکتے ہیں کہ یہ وہاں نہیں تھا کے طور پر اگر - وقت کی لاکھوں الیکٹرانوں سے کم بڑے پیمانے پر - نیوٹرینوز ghostlike subatomic ذرات ہیں. نیوٹرینوز سورج سمیت ستاروں کے اندر جوہری رد عمل میں پیدا کی ہے، اور کائنات کو بھر رہے ہیں. ان میں سے ایک سو ٹریلین ہمارے جسم ہر دوسرے ذریعے harmlessly بند منتقل؛ ہماری زندگی میں صرف ایک ہم میں سے ایک ایٹم کے اندر کے ساتھ بات چیت کرے گا.

muon کے، تاؤ اور الیکٹران: تین اقسام، یا "ذائقے،" نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو کی ہیں. اور ذرات تبدیل، یا oscillate، ذائقوں کے درمیان.

sunwas سے الیکٹران نیوٹرینو کے دولن پہلی سڈبری نیوٹرینو Neutrino آبزرویٹری (برف)، کینیڈین بوتیکشاستری فن مکڈونلڈ لئے 2015 کے نوبل انعام کے ایک حصہ پر منتج ہے کہ ایک تلاش کرنے پر کام کرنے والے ماہرین طبیعات کی طرف سے دریافت کیا. جن میں سے دو بھی شامل مارٹن - - پانچ دیگر ٹیموں کی طرف سے کئے اسی رجحان کے مشاہدے حاصل کیےthe2016 بنیادی طبیعیات میں پیش رفت انعام.

فطرت اخبار میں بیان کیا گیا ہے، مارٹن اور ان کے حلیفوں کہ muon کے نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو الیکٹران نیوٹرینو اور جیسی فیشن میں اینٹی نیوٹرینو میں oscillate نہیں کیا دریافت کیا. اس طرح دیکھیں، وہ ذرات بگ بینگ کے بعد لمحات میں تمام خود فنا کیوں نہیں کی وضاحت کر سکتے ہیں کہ ایک ناموزونیت کا پتہ چلا.

طبیعیات Kamiokande کو توکائی کے لئے، ایک تجربہ سے معلوم asT2K ساتھ دریافت کیا. توکائی، جاپان میں جاپان پروٹون سرعت ریسرچ کمپلیکس (J-PARC) میں، وہ muon کے نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو سفر کیا کہ 295 سپر Kamiokande (سپر-K) نیوٹرینو ڈیٹیکٹر کے لئے ملک kilometresacross کی بیم پیدا.

سپر-K اپنی نوعیت، ایک بہت بڑا زیر زمین ٹینک میں 40 میٹر 50،000 انتہائی خالص پانی میٹرک ٹن andcontaining طرف 40 میٹر کی پیمائش کی سب سے بڑی آلہ ہے. پانی میں نیوٹران، پروٹان اور الیکٹران کے تمام آنے والے نیوٹرینوز اور سپر-K کے enormity کی لئے اہداف خیال ہے کہ اس سے زیادہ اہداف، زیادہ امکانات ایک نیوٹرینو ایک کے ساتھ بات چیت کرے گا پر مبنی ہے ہیں.

ٹینک کے اندر استر 13،000 آنے والے نیوٹرینوز اور پانی کے درمیان ٹکراؤ میں پیدا بہت بیہوش روشنی کو ریکارڈ کرنے کے لئے ڈیزائن انتہائی حساس فوٹون ڈٹیکٹر ہیں.

- ناموزونیت کا ایک telltale کی علامت یہ ایک مضبوط اشارہ معاملہ اور اینٹی معاملہ نیوٹرینو مختلف نرخوں پر تبدیل کر دیا ہے کہ ذائقہ: جمع اعداد و شمار کے ایک دہائی بعد، تعاون کیا وہ تلاش کر رہے تھے.

تجربہ ہمارے معاملے بھری کائنات کے لئے ایک وضاحت کی طرف ایک اہم قدم اٹھایا ہے، زیادہ مشاہدے یقین کے لئے ترتیب میں کی ضرورت ہے.

یہاں تک کہ اس طرح ایک بڑا پکڑنے والے کے ساتھ نیوٹرینو کی مایاوی فطرت میں 10 سال کے لئے T2K تجربہ چلانے محض 90 Neutrino اور 15 اینٹی نیوٹرینو collisions سے نکلا مطلب ہے کہ. دعوے کی کامیابی کے لئے ہے، اس سے زیادہ ذرہ collisions سے کی ضرورت ہے، کے ساتھ ساتھ وسیع تر، زیادہ حساس ڈٹیکٹر.

ذہن میں اس مقصد کے ساتھ، مارٹن اور دنیا بھر میں physicists J-PARC ذرہ بیم تیز کرنے پر کام کر رہے ہیں. سپر-K 2027 کے لئے منصوبہ بندی کرنے کے جانشین - - وہ بھی ہائپر Kamiokande تعمیر کر رہے ہیں اس کے پیشرو کے 10 گنا حجم پڑے گا.

"دو دہائیاں قبل ہم نیوٹرینو ذائقہ کا ذائقہ سے oscillate کہ دریافت کیا،" جاری رکھنے کی تحقیق کے مارٹن کہتے ہیں. "اور اب یہ بہت مختلف طریقے سے ایسا معاملہ اور اینٹی معاملہ نیوٹرینو کی طرح لگتا ہے - اور اس سے زیادہ ہم سیکھنے، زیادہ یہ ہو جاتا ہے دلچسپ.

"ذراتی طبیعیات، کونیات، فلکیات کے ساتھ، ہم صرف کس طرح کائنات کام کے بارے میں جتنا ممکن ہو سکے کے طور پر سیکھنے کے لئے کوشش کر رہے ہیں. کی کیا ڈرائیوز ہماری ہے. "

خبر