લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર ખાતે ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્માની શોધ
#GS-3 #વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી #વૈજ્ઞાનિક સંશોધનો અને શોધો #અવકાશ #રેપિડ ફાયર CA #પ્રિલિમ્સ માટે ઝડપી તથ્યો
શા માટે ચર્ચામાં છે?
- લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (LHC) ના વૈજ્ઞાનિકોએ ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા (QGP) નું સૌથી નાનું ટીપું શોધી કાઢ્યું છે જે પ્રવાહી જેવું વહે છે.
- આ અદ્ભુત શોધ નાના કણોની દુનિયામાં પદાર્થ કેવી વર્તણૂક કરે છે તેની આપણી જૂની સમજને પડકારે છે.
ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા વિશે સમજ
- ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા (QGP) એ પદાર્થની ખૂબ જ ગરમ અવસ્થા છે જે ક્વાર્ક અને ગ્લુઓન નામના પાયાના કણોથી બનેલી છે.
- આ ખૂબ જ ઘટ્ટ પદાર્થ બિગ બેંગ પછીની પહેલી થોડી લાખો ભાગની સેકન્ડોમાં અસ્તિત્વમાં હતો, જ્યારે પ્રોટોન કે ન્યુટ્રોન બન્યા પણ નહોતા.
- QGP એ અત્યાર સુધી બનેલા સૌથી ગરમ પદાર્થોમાં ગણાય છે, જેનું તાપમાન ટ્રિલિયન ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી પહોંચે છે.
- વૈજ્ઞાનિકો LHC ની અંદર ખૂબ જ ઝડપથી પરમાણુ કેન્દ્રોને એકબીજા સાથે અથડાવીને QGP બનાવે છે.
- શરૂઆતમાં આ પ્લાઝ્મા મોટે ભાગે લીડ જેવા ભારે તત્વોની ટક્કરમાં જોવા મળ્યું હતું.
પ્રવાહી ગુણધર્મ અને ઓક્સિજન ટક્કરની સફળતા
- પાણી જેવા મોટા પ્રવાહીમાં અબજો અણુઓ હોય છે, જ્યારે QGP માં માત્ર હજારો પેટા-પરમાણુ કણો જ હોય છે.
- આટલા ઓછા કણો હોવા છતાં, QGP ગેસની જેમ વર્તવાને બદલે સ્નિગ્ધતા અને વહેવાના ગુણધર્મો સાથે ઉત્તમ પ્રવાહીની જેમ વર્તે છે.
- વૈજ્ઞાનિકોએ LHC માં ઓક્સિજનના કેન્દ્રોની ટક્કર કરાવી અને સાબિત કર્યું કે આટલી નાની સિસ્ટમ પણ QGP બનાવી શકે છે.
- ઓક્સિજન એ હલકા પ્રોટોન અને ભારે લીડ વચ્ચેનો એક મહત્વપૂર્ણ સેતુ છે.
- આ પ્રયોગ વૈજ્ઞાનિકોને એ નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે કે ક્યારે સ્વતંત્ર કણો એક પ્રવાહી સ્વરૂપમાં બદલાય છે.
ક્વાર્ક ઉર્જા ગુમાવવાના પુરાવા
- વૈજ્ઞાનિકોએ અત્યાર સુધીનું સૌથી નાનું QGP ટીપું શોધી કાઢ્યું છે જે ગેસ બનવાને બદલે પ્રવાહી જેવું રહે છે.
- તેમણે નોંધ્યું કે QGP માંથી પસાર થતા કણો પોતાની ઉર્જા ગુમાવે છે, જે સાબિત કરે છે કે તે એક ઘટ્ટ પ્રવાહી છે.
- આ મોટી શોધ વૈજ્ઞાનિકોને સમજવામાં મદદ કરે છે કે પદાર્થ સૌથી નાના સ્તરે ગેસ જેવી સ્થિતિમાંથી પ્રવાહી જેવી સ્થિતિમાં કેવી રીતે બદલાય છે.
લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડરનો પરિચય
- લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (LHC) એ સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના જિનીવા નજીક CERN (યુરોપિયન લેબોરેટરી ફોર પાર્ટિકલ ફિઝિક્સ) ખાતે આવેલી દુનિયાની સૌથી મોટી અને શક્તિશાળી કણ પ્રવેગક (પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર) લેબોરેટરી છે.
- આ મશીન અતિશય શક્તિશાળી ચુંબકોની ૨૭ કિલોમીટર લાંબી ભૂગર્ભ રીંગ ધરાવે છે જે પ્રોટોન અથવા આયનોને પ્રકાશની ગતિથી ફાડીને અથડાવે છે.
- આ ઊર્જાવાન ટક્કરો બિગ બેંગ પછી તરત જ પ્રવર્તતી પરિસ્થિતિઓનું પુનઃસર્જન કરે છે, જેથી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ કણો વચ્ચેના સંબંધો અભ્યાસ કરી શકે.
- LHC એ ૨૦૧૨માં હિગ્સ બોસોન કણની શોધ કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી, જે અન્ય કણોને દ્રવ્યમાન આપે છે.
- તે આજે પણ ડાર્ક મેટર, એન્ટિમેટર અને ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા જેવા રહસ્યો ઉકેલવામાં મોખરે છે.
- ભારતે ૧૯૯૬ના ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એટોમિક એનર્જી (DAE)-CERN પ્રોટોકોલ હેઠળ લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (LHC) પ્રોજેક્ટમાં જોડાઈને હાર્ડવેર, સોફ્ટવેર અને નિષ્ણાત માનવબળનું યોગદાન આપ્યું છે.