રેડિયો હસ્તક્ષેપ એ રેડિયો તરંગોના સ્વાગત પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જાની અસર છે, જે રેડિયેશન, ઇન્ડક્શન સહિત એક અથવા વધુ ઉત્સર્જનને કારણે થાય છે અને સંદેશાવ્યવહારની ગુણવત્તામાં કોઈપણ બગાડ, ભૂલો અથવા માહિતીની ખોટમાં પ્રગટ થાય છે જે ગેરહાજરીમાં ટાળી શકાય છે. આવી ઉર્જાનો સંપર્ક.

બાહ્ય હસ્તક્ષેપઉપયોગી સિગ્નલ સાથે એન્ટેના દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે અને તેના દ્વારા બનાવવામાં આવે છે: a) વાતાવરણ, આયનોસ્ફિયર અને બાહ્ય અવકાશમાં થતી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રક્રિયાઓ; b) વિદ્યુત સ્થાપનો અને પડોશી રેડિયો સ્ટેશનો; c) ઇરાદાપૂર્વક હસ્તક્ષેપ કરવાના માધ્યમો.

આંતરિક દખલગીરીમાં સ્થાનિક વિવિધ તત્વોરેડિયો કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ (લેમ્પ્સ અને સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોનો વધઘટ અવાજ, સપ્લાય વોલ્ટેજની અસ્થિરતા, વગેરે). પ્રાપ્ત ઉપકરણની આંતરિક અવાજની લાક્ષણિકતાઓ સામાન્ય રીતે તેના ઇનપુટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

જ્યારે PrU ના ઇનપુટ પરના સિગ્નલને ફોર્મમાં રજૂ કરવામાં આવે ત્યારે આંતરિક અને બાહ્ય હસ્તક્ષેપ ઉમેરણ હોય છે:

જ્યાં S(t) એ પ્રસારિત સિગ્નલ છે, n(t) એ હસ્તક્ષેપ છે. એડિટિવ ઘોંઘાટ: વધઘટ, પલ્સ અને સાઇનસૉઇડલ.

એ. કે વધઘટ હસ્તક્ષેપ (FI)રીસીવરનો અવાજ અને સિગ્નલ પ્રચાર માધ્યમનો અવાજ શામેલ છે. PU ઇનપુટ પર તેમનો સ્પેક્ટ્રમ સામાન્ય રીતે PU પાસબેન્ડ કરતા વધુ પહોળો હોય છે. AF માટે સંભાવના ઘનતા ઘણીવાર સામાન્ય હોય છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં તેને એડિટિવ BGS તરીકે સ્વીકારવામાં આવે છે.

બી. પલ્સ હસ્તક્ષેપતે સિંગલ રેડિયો પલ્સનો બિન-સામયિક ક્રમ છે અને તે વાતાવરણીય અને ઔદ્યોગિક હસ્તક્ષેપના સ્ત્રોતો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. (કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તૃતીય-પક્ષ સંચાર ચેનલો દ્વારા).

IN સિનુસોઇડલ હસ્તક્ષેપ (SP)- સ્પેક્ટ્રમ સાથે કેન્દ્રિત હસ્તક્ષેપ (પ્રાપ્ત પાથની બેન્ડવિડ્થની તુલનામાં તેના સ્પેક્ટ્રમની પહોળાઈ નાની છે). એસપી સૂત્રો:

ઇરાદાપૂર્વક જામિંગ સ્ટેશનો;

આરએફ સિગ્નલ જનરેટર;

સંદર્ભ ફ્રીક્વન્સીઝના રેડિયો સ્ટેશન. સિનુસોઇડલ હસ્તક્ષેપમાં રીસીવરની અંદર જ સંયુક્ત હસ્તક્ષેપનો સમાવેશ થાય છે.

વિવિધ હેતુઓ માટે, બાહ્ય અને આંતરિક હસ્તક્ષેપ, નિષ્ક્રિય અને સક્રિય, સરળ અને સ્પંદનીય વચ્ચે તફાવત કરવાનો રિવાજ છે. તેઓને તેમના મૂળની પ્રકૃતિ અનુસાર પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: ઔદ્યોગિક,

વાતાવરણીય, કોસ્મિક, દખલ કરતા રેડિયો સ્ટેશનો અને રેડિયો ઉપકરણોની આંતરિક દખલગીરી.

ઔદ્યોગિક હસ્તક્ષેપ રેડિયો ઉપકરણો, રિલે સંપર્કની પ્રમાણમાં નજીક સ્થિત ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના સંચાલનના પરિણામે બનાવવામાં આવે છે. શક્તિશાળી સિસ્ટમો, ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગ મશીનો, ઇલેક્ટ્રિક મેલ્ટિંગ ફર્નેસ, એક્સ-રે સાધનો અને અન્ય ઘણા વિવિધ ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણો, જે આસપાસની જગ્યામાં વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ અને તીવ્રતાના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોના દેખાવનું કારણ બને છે. આ ક્ષેત્રો સંવેદનશીલ રેડિયો ઉપકરણો અને સિસ્ટમોની સામાન્ય કામગીરીમાં દખલ કરે છે.

વાતાવરણીય હસ્તક્ષેપ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં કુદરતી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, વીજળીના વિસર્જન.

આ હસ્તક્ષેપમાં વિવિધ આવર્તન અને તીવ્રતાના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોનો પણ સમાવેશ થાય છે.

કોસ્મિક હસ્તક્ષેપ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન અને પૃથ્વીના વાતાવરણની બહારની પ્રક્રિયાઓને કારણે થાય છે.

દખલ કરતા રેડિયો સ્ટેશનોમાંથી હસ્તક્ષેપ પરંપરાગત પ્રસારણ અને ખાસ જામિંગ સ્ટેશનો તેમજ સતત આવર્તન અથવા ફ્રીક્વન્સીઝ અને તરંગોના સ્પેક્ટ્રમના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના કાયમી સ્ત્રોતો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. સક્રિય હસ્તક્ષેપને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે જે સક્રિય કુદરતી અથવા કારણે થાય છેકૃત્રિમ સ્ત્રોતો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પંદનો. નિષ્ક્રિય દખલગીરી માટે, આમાં તે હસ્તક્ષેપનો સમાવેશ થાય છે જે મુખ્યત્વે કુદરતી ઘટનાને કારણે થાય છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના બાહ્ય સ્ત્રોતોની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલ નથી. નિષ્ક્રિય હસ્તક્ષેપ, ઉદાહરણ તરીકે, તરંગોના વિલીન (સિગ્નલ વિલીન), રેડિયો તરંગોના છૂટાછવાયા (અચાનક) શોષણ, રેડિયો ઇકોની ઘટના વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. રેડિયો ઉપકરણોમાં જેની કામગીરી રેડિયો તરંગોના પ્રચાર સાથે સંબંધિત નથી, ઉદાહરણ તરીકે, એમ્પ્લીફાયર અને સમાન ઉપકરણો, લગભગ નિષ્ક્રિય રેડિયો હસ્તક્ષેપને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર નથી. માં જકેટલાક કિસ્સાઓમાં

તેમને સક્રિય દખલગીરીના પરોક્ષ કારણો તરીકે ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.

સરળ હસ્તક્ષેપને સામાન્ય રીતે તે કહેવામાં આવે છે જે ભઠ્ઠીમાં લગભગ સતત વોલ્ટેજ બનાવે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, જ્યારે દખલગીરીનું મહત્તમ કંપનવિસ્તાર તેના સરેરાશ મૂલ્ય કરતાં 3-4 ગણા કરતાં વધુ નથી. નાડી-

પ્રતિરોધકો). - વાતાવરણીય હસ્તક્ષેપ કાં તો સરળ અથવા સ્પંદિત હોઈ શકે છે, જે પોતાને રસ્ટલ્સ અને ક્રેકલ્સના સ્વરૂપમાં પ્રગટ કરે છે. ઔદ્યોગિક હસ્તક્ષેપ મોટેભાગે સ્પંદિત સ્વભાવ ધરાવે છે. તદુપરાંત, લગભગ કોઈપણ પ્રકારના રેડિયો ઉપકરણ પર તેમની અસર સરળ દખલગીરીની અસરની તુલનામાં તેના ઓપરેશન પર વધુ નાટકીય અસર ધરાવે છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે આવેગ અવાજ તેના પોતાના ઓસિલેશનનું કારણ બને છેરેઝોનન્ટ સર્કિટ

ઉપકરણો આવા ઓસિલેશન તરત જ મરી જતા નથી અને રેડિયો ઉપકરણના બ્લોક્સ દ્વારા આગળ પ્રચાર કરી શકે છે. IN અગાઉનો પ્રકરણઅમે વિચારવાનું શરૂ કર્યું

ખાસ નિયમો

, જેની સાથે બે સરખા કણો સાથેની પ્રક્રિયાઓમાં દખલગીરી થાય છે. અમે સમાન કણોને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ, જે ઇલેક્ટ્રોનની જેમ, એકબીજાથી અલગ કરી શકાતા નથી. જો પ્રક્રિયામાં બે સરખા કણો હોય, તો પછી કાઉન્ટર તરફ વળેલા એકને બીજા સાથે બદલવું એ એક અસ્પષ્ટ વિકલ્પ છે, જે અવિભાજ્ય વિકલ્પોના તમામ કેસોની જેમ, જ્યારે કોઈ વિનિમય ન હોય ત્યારે મૂળ કેસમાં દખલ કરે છે. ઘટનાનું કંપનવિસ્તાર એ પછી બે દખલ કરનારા કંપનવિસ્તારોનો સરવાળો છે, અને તે નોંધપાત્ર છે કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં દખલ તબક્કામાં થાય છે, અને અન્યમાં એન્ટિફેઝમાં.

ચાલો કલ્પના કરીએ કે બે કણો અથડાયા કરે છે અને કણ 1 દિશામાં વિખેરાય છે, અને કણ 2 દિશામાં વિખેરાય છે (ફિગ. 2.1, a). આ પ્રક્રિયાનું કંપનવિસ્તાર થવા દો; પછી આવી ઘટના જોવાની સંભાવના પ્રમાણસર છે. અલબત્ત, એવું બની શકે કે કણ કાઉન્ટર 1 માં વેરવિખેર થઈ ગયું, અને કણ કાઉન્ટર 2 પર ગયો (ફિગ. 2.1, બી). જો આપણે ધારીએ કે સ્પિન દ્વારા અથવા પ્રયોગમાં સમાન કંઈપણ દ્વારા નિર્ધારિત કોઈ વિશેષ દિશાઓ નથી, તો આ ઘટનાની સંભાવના ફક્ત ફોર્મમાં લખી શકાય છે, કારણ કે આ પ્રક્રિયા ફક્ત પ્રથમ પ્રક્રિયાની સમકક્ષ છે, જેમાં કાઉન્ટર 1 મૂકવામાં આવ્યો હતો. એક ખૂણો. અને તમે વિચારી શકો છો કે બીજી પ્રક્રિયાનું કંપનવિસ્તાર ખાલી / છે. પરંતુ આ જરૂરી નથી, કારણ કે તેમાં મનસ્વી તબક્કા ગુણક હોઈ શકે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કંપનવિસ્તાર આના જેવું હોઈ શકે છે:

ચાલો હવે જોઈએ કે જો કણો સરખા નીકળે તો શું થાય. પછી ફિગના બે ભાગોમાં બતાવેલ બે અલગ અલગ પ્રક્રિયાઓ. 2.1 હવે એકબીજાથી અલગ થઈ શકશે નહીં. કાઉન્ટર પર શું અથવા અથડાય છે તેનું કંપનવિસ્તાર છે, જ્યારે બાકીના કણ કાઉન્ટર પર અથડાવે છે. આ કંપનવિસ્તાર એ ફિગમાં બતાવેલ બે પ્રક્રિયાઓના કંપનવિસ્તારનો સરવાળો છે. 2.1.

જો આપણે પ્રથમ દર્શાવીએ છીએ, તો પછી બીજો હશે, અને હવે તબક્કા પરિબળ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે આપણે કંપનવિસ્તાર ઉમેરવા જઈ રહ્યા છીએ. ધારો કે જ્યારે પણ બે કણો ભૂમિકાઓનું વિનિમય કરે છે ત્યારે આપણે કંપનવિસ્તારને અમુક તબક્કાના પરિબળ દ્વારા ગુણાકાર કરવાની જરૂર છે. જો તેઓ ફરીથી તેમની બદલી કરશે, તો ગુણક ફરીથી દેખાશે. પરંતુ તે જ સમયે અમે ફરીથી પ્રથમ પ્રક્રિયા પર પાછા આવીશું. તબક્કો પરિબળ, બે વાર લેવાયેલ, આપણે જ્યાંથી શરૂ કર્યું છે ત્યાં પાછા લાવવું જોઈએ - તેનો ચોરસ હોવો જોઈએ એક સમાન. ત્યાં માત્ર બે શક્યતાઓ છે: કાં તો , અથવા . વિનિમય એ જ ચિહ્ન સાથેના કંપનવિસ્તારમાં યોગદાન અથવા વિરુદ્ધ ચિહ્ન સાથેના યોગદાનમાં પરિણમે છે. અને બંને કિસ્સાઓ પ્રકૃતિમાં થાય છે, દરેક તેના પોતાના કણોના વર્ગ માટે. કણો જે દખલ કરે છે સકારાત્મક સંકેત, બોસ કણો કહેવાય છે, અને તે જે દખલ કરે છે નકારાત્મક સંકેત, ફર્મી કણો કહેવાય છે. ફર્મી કણો ઇલેક્ટ્રોન, મ્યુઓન, બંને ન્યુટ્રિનો, ન્યુક્લિયન અને બેરીયોન્સ છે. તેથી, સ્કેટરિંગ કંપનવિસ્તાર સમાન કણોબોઝ કણો માટેનું સ્વરૂપ છે:

ફર્મી કણો માટે:

સ્પિન સાથેના કણો માટે (કહો, ઇલેક્ટ્રોન), વધારાની ગૂંચવણ ઊભી થાય છે. માત્ર કણોનું સ્થાન જ નહીં, પણ તેમના સ્પિનની દિશા પણ દર્શાવવી જરૂરી છે. માત્ર એવા કિસ્સામાં જ્યારે કણો સમાન હોય અને તેમની સ્પિન અવસ્થાઓ પણ સમાન હોય, ત્યારે જ કણોના વિનિમય દરમિયાન કંપનવિસ્તાર દખલ કરે છે. અને જો તમને અધ્રુવિત બીમના છૂટાછવાયામાં રસ છે, જે વિવિધ સ્પિન અવસ્થાઓનું મિશ્રણ છે, તો આનાથી આગળ ગણતરીઓ જરૂરી છે.

જ્યારે બે અથવા વધુ નજીકથી બંધાયેલા કણો હોય ત્યારે એક રસપ્રદ સમસ્યા ઊભી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક -પાર્ટિકલમાં ચાર કણો હોય છે: બે ન્યુટ્રોન અને બે પ્રોટોન. અને જ્યારે બે-કણો વિખેરાય છે, ત્યારે ઘણી શક્યતાઓ પોતાને રજૂ કરી શકે છે. એવું બની શકે છે કે વેરવિખેર કરતી વખતે એક મર્યાદિત કંપનવિસ્તાર જાહેર થશે કે ન્યુટ્રોનમાંથી એક એક કણમાંથી બીજામાં જશે, અને બીજા કણમાંથી ન્યુટ્રોન પ્રથમ તરફ જશે, જેથી વેરવિખેર થયા પછી બે કણો બહાર આવશે. મૂળ કણો નહીં - ન્યુટ્રોનની જોડીનું વિનિમય થયું છે ( ફિગ. 2.2). ન્યુટ્રોનની જોડીના વિનિમય સાથે સ્કેટરિંગ કંપનવિસ્તાર આવા વિનિમય વિના છૂટાછવાયા કંપનવિસ્તારમાં દખલ કરશે, અને દખલગીરીમાં માઈનસ ચિહ્ન હોવું આવશ્યક છે, કારણ કે ફર્મી કણોનું વિનિમય થયું છે. બીજી બાજુ, જો બે-કણોની સાપેક્ષ ઉર્જા એટલી ઓછી હોય કે તેઓ પ્રમાણમાં દૂર હોય (કહો કે, કુલોમ્બ રિસ્પ્લેશનને કારણે) અને કોઈપણ આંતરિક કણોના વિનિમયની સંભાવના નહિવત્ હોવાનું બહાર આવે છે, તો આ કિસ્સામાં - કણને તેની આંતરિક રચનાની વિગતો વિશે વિચારતા નહીં, સૌથી સરળ પદાર્થ ગણી શકાય. આ શરતો હેઠળ, છૂટાછવાયા કંપનવિસ્તારમાં માત્ર બે શબ્દો શામેલ હશે. કાં તો ત્યાં કોઈ વિનિમય નથી, અથવા છૂટાછવાયા દરમિયાન તમામ ચાર ન્યુક્લિયન્સનું વિનિમય થાય છે. -પાર્ટિકલમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન બંને ફર્મી કણો હોવાથી, બંનેમાંથી કોઈ એક જોડીનું વિનિમય છૂટાછવાયા કંપનવિસ્તારના સંકેતને બદલે છે. જ્યાં સુધી -કણોની અંદર કોઈ ફેરફાર ન થાય ત્યાં સુધી, બે -કણોના વિનિમયનો અર્થ એ છે કે ફર્મી કણોના ચાર જોડીના વિનિમય જેટલો જ. દરેક જોડી સાઇન બદલે છે, અને પરિણામે કંપનવિસ્તાર વત્તા ચિહ્ન સાથે ઉમેરે છે. તેથી -પાર્ટિકલ બોઝ કણની જેમ વર્તે છે.

આકૃતિ 2.2. બે કણોનું સ્કેટરિંગ.

a - બંને કણો તેમની વ્યક્તિત્વ જાળવી રાખે છે; બી - સ્કેટરિંગ દરમિયાન, ન્યુટ્રોન વિનિમય થાય છે.

તેથી નિયમ એ છે કે જટિલ પદાર્થો, એવા સંજોગોમાં જ્યાં તેમને અવિભાજ્ય પદાર્થો ગણી શકાય, બોસ અથવા ફર્મી કણોની જેમ વર્તે છે, તેના આધારે કે તેમાં સમ હોય છે અથવા વિષમ સંખ્યાફર્મી કણો.

અમે ઉલ્લેખ કર્યો છે તે તમામ પ્રાથમિક ફર્મી કણો (જેમ કે ઈલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન વગેરે) સ્પિન ધરાવે છે. જો આવા ઘણા ફર્મી કણો એક જટિલ પદાર્થ બનાવે છે, તો તેમની કુલ સ્પિન પૂર્ણાંક અથવા અર્ધ-પૂર્ણાંક હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હિલીયમનો સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપ, જેમાં બે પ્રોટોન અને બે ન્યુટ્રોન હોય છે, તે સ્પિન ધરાવે છે શૂન્ય બરાબર, અને y, જેમાં ત્રણ પ્રોટોન અને ચાર ન્યુટ્રોન છે, સ્પિન બરાબર છે. પછીથી આપણે કોણીય મોમેન્ટમ ઉમેરવા માટેના નિયમો શીખીશું, પરંતુ હમણાં માટે આપણે ફક્ત નોંધ લઈશું કે અર્ધ-પૂર્ણાંક સ્પિન સાથે દરેક જટિલ પદાર્થ ટ્રસ કણનું અનુકરણ કરે છે, જ્યારે પૂર્ણાંક સ્પિન સાથેના દરેક જટિલ પદાર્થ બોસ કણનું અનુકરણ કરે છે.

મને આશ્ચર્ય થાય છે કે આવું કેમ થાય છે? શા માટે એવું છે કે અર્ધ-પૂર્ણાંક સ્પિનવાળા કણો ફર્મી કણો છે જેમના કંપનવિસ્તાર માઈનસ ચિહ્ન સાથે ઉમેરાય છે, અને પૂર્ણાંક સ્પિનવાળા કણો બોઝ કણો છે જેમના કંપનવિસ્તાર હકારાત્મક સંકેત સાથે ઉમેરે છે? આ તમને મૂળભૂત રીતે સમજાવવામાં સમર્થ ન હોવા બદલ અમે દિલગીર છીએ. પરંતુ એક સમજૂતી છે, પાઉલીએ તેને જટિલ દલીલોના આધારે શોધી કાઢ્યું ક્વોન્ટમ થિયરીક્ષેત્રો અને સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતો. તેમણે બતાવ્યું કે આ હકીકતો એકબીજા સાથે જરૂરી રીતે જોડાયેલા છે; પરંતુ અમે તેની દલીલોને પુનઃઉત્પાદિત કરવાનો કોઈ રસ્તો શોધી શકતા નથી પ્રાથમિક સ્તર. આ દેખીતી રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રના કેટલાક સ્થળોમાંનું એક છે જ્યાં નિયમ ખૂબ જ સરળ રીતે ઘડવામાં આવે છે, જો કે સરળ સમજૂતીતે મળ્યો ન હતો. આ સમજૂતી સાપેક્ષવાદી ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં ઊંડે ઊંડે છે. આનો અર્થ એવો જણાય છે કે આપણે મૂળ સિદ્ધાંતને સંપૂર્ણપણે સમજી શકતા નથી. હમણાં માટે, અમે તેને બ્રહ્માંડના નિયમોમાંથી એક ગણીશું.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં તે સાબિત થયું છે કે સમાન કણોની સિસ્ટમના વેવ ફંક્શનનું સ્વરૂપ, તેની સપ્રમાણતા અથવા એન્ટિસિમેટ્રી, કણોના સ્પિન ($L_(sz)$) પર વિચારણા હેઠળના કણોના પ્રક્ષેપણની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે. બાહ્ય દિશા ચુંબકીય ક્ષેત્રઅને કોઈપણ હેઠળ બદલી શકતા નથી બાહ્ય પ્રભાવોઆ સિસ્ટમ માટે.

$L_(sz)$ સમાન વિષમ સંખ્યા $\pm \frac(\hbar )(2)$ ધરાવતા કણોને ફર્મિઓન (અર્ધ-પૂર્ણાંક સ્પિનવાળા કણો) કહેવામાં આવે છે. ઉત્તમ ઉદાહરણફર્મિઓન એ ઇલેક્ટ્રોન છે.

કણો કે જેના માટે $L_(sz)$ શૂન્યની બરાબર અથવા $\pm \frac(\hbar )(2)$ ની સમાન સંખ્યા હોય તેને ફર્મિઓન અથવા પૂર્ણાંક સ્પિનવાળા કણો કહેવામાં આવે છે. બોસોન, ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોન છે.

બોસોનની વિશેષતાઓ

સમાન બોસોનના સંગ્રહનું વર્ણન સપ્રમાણ તરંગ કાર્ય ($?$) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, જે બોઝ-આઈન્સ્ટાઈન ક્વોન્ટમ આંકડાઓનું પાલન કરે છે.

બોસોનની સંખ્યા એક રાજ્યમાં હોઈ શકે છે.

બોસોન્સને પ્રાથમિક અને સંયુક્તમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

પ્રાથમિક બોસોન એ ગેજ ક્ષેત્રોના ક્વોન્ટા છે. જો આપણે પ્રમાણભૂત મોડલને ધ્યાનમાં લઈએ તો આ ક્વોન્ટાની મદદથી, પ્રાથમિક ફર્મિઓન્સ (લેપ્ટોન્સ અને ક્વાર્ક) તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને સમજે છે. ફોટોનને પ્રાથમિક બોસોન ગણવામાં આવે છે, જેની મદદથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. પ્રાથમિક બોસોનનું ઉદાહરણ ગ્લુઓન્સ છે, જે અનુભૂતિ કરે છે મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. W અને Z બોસોન માટે જવાબદાર છે નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. અને તેથી, પ્રાથમિક બોસોન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સહન કરે છે.

આ ક્ષણે પ્રાથમિક બોસોન્સ છે: 4 ગેજ બોસોન્સ (ફોટોન, $W^(\pm )$ અને Z બોસોન), 8 ગ્લુઅન્સ.

ડબલ્યુ બોસોન સિવાય, તમામ પ્રાથમિક બોસોન પર કોઈ ચાર્જ નથી. $W^+$ અને $W^-$ બોસોન્સ એન્ટિપાર્ટિકલ્સ છે. ફોટોન, ગ્લુઓન, $W^+$ અને $W^-$ બોસોન, Z - બોસોનની સ્પિન એકતા સમાન છે. ગુરુત્વાકર્ષણ બે સ્પિન ધરાવે છે, હિગ્સ બોસોન શૂન્ય સ્પિન ધરાવે છે.

સંયુક્ત બોસોનમાં ઘણા બે-ક્વાર્ક મેસોન્સનો સમાવેશ થાય છે. મેસોન્સનું સ્પિન પૂર્ણાંક છે, અને તેની કોઈ મર્યાદા નથી. અણુ ન્યુક્લીઓ કે જેમાં ન્યુક્લિયનની વિષમ સંખ્યા હોય છે તે પણ બોસોન છે.

ફર્મિઓન્સની વિશેષતાઓ (ફર્મી કણો)

ફર્મિઓનના ઉદાહરણો છે: ઇલેક્ટ્રોન, મ્યુઓન, ન્યુટ્રિનો, પ્રોટોન, ક્વાર્ક વગેરે. પાઉલી સિદ્ધાંત આ કણોની વર્તણૂકમાં લક્ષણો દર્શાવે છે. આ સિદ્ધાંત કહે છે કે સમાન ફર્મિઓનની સિસ્ટમમાં એક જ સ્થિતિમાં બે કણો હોતા નથી. આ પાઉલીનો પ્રતિબંધ છે.

પૌલી સિદ્ધાંત વ્યક્તિગત બિન-પરસ્પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ફર્મિઓન્સ માટે અમલમાં મૂકવામાં આવે છે. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકને ન્યાયી ઠેરવવા માટે પાઉલીના બાકાતનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

ફર્મિઓન્સનું વર્તન ફર્મી-ડીરાક આંકડાઓનું પાલન કરે છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં, મૂળભૂત ફર્મિઓન્સ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સ્ત્રોત છે.

મૂળભૂત ફર્મિઓનને 6 પ્રકારના લેપ્ટોન્સ અને 6 પ્રકારના ક્વાર્ક કહેવામાં આવે છે.

ફર્મિઓન્સ અને એન્ટિપાર્ટિકલ્સ સાથે મળીને ફન્ડામેન્ટલ બોસોન્સ અન્ય પ્રાથમિક કણોની રચના અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સિસ્ટમ બનાવે છે.

ગાણિતિક મોડેલ વચ્ચેનો સંબંધ જેનો ઉપયોગ વર્તનનું વર્ણન કરવા માટે થવો જોઈએ પ્રાથમિક કણોઅને સ્પિનની સમાનતા અથવા વિચિત્રતા 1940 માં પ્રાયોગિક રીતે પ્રાપ્ત થઈ હતી. પાઉલીએ સિદ્ધાંતોના આધારે આ જોડાણને સમર્થન આપ્યું હતું ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, રિલેટિવિસ્ટિક ઇન્વેરિઅન્સ, બિન-નકારાત્મકતા પર જોગવાઈઓ લાગુ કરવી કુલ ઊર્જા, કાર્યકારણનો સિદ્ધાંત, વગેરે. લાગુ વચ્ચેનો સંબંધ ગાણિતિક મોડેલોઅને સ્પિન પણ જટિલ કણોનું વર્ણન કરતી વખતે સમજાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, અણુ ન્યુક્લી જેવા, કારણ કે ઓછી ઊર્જા પર એક જટિલ કણો એક સંપૂર્ણ તરીકે વર્તે છે.

કણોના વિનિમયના સંદર્ભમાં કણ પ્રણાલીનું તરંગ કાર્ય કાં તો સપ્રમાણ અથવા પ્રતિસપ્રમાણ છે. સપ્રમાણ તરંગ કાર્ય બોસોનની વર્તણૂકનું વર્ણન કરે છે, જ્યારે એન્ટિસિમેટ્રિક વેવ ફંક્શન ફર્મિઓન્સની વર્તણૂકનું વર્ણન કરે છે. તે તારણ કાઢી શકાય છે કે સ્પિન છે સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા, જે કણોના સમપ્રમાણતા ગુણધર્મોનું વર્ણન કરે છે. યાદ કરો કે બોસોનનું વર્ણન સપ્રમાણ $?$ - કાર્યો દ્વારા કરવામાં આવે છે. ફર્મિઓન્સની સ્થિતિ એન્ટિસિમેટ્રિક તરંગ કાર્યો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

તે તારણ આપે છે કે ફર્મિઓન્સ અને બોસોનની સિસ્ટમોના ગુણધર્મોમાં તફાવત એ કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ નથી, પરંતુ તરંગ કાર્યની સમપ્રમાણતા ગુણધર્મનું અભિવ્યક્તિ છે.

જટિલ કણો(ઉદાહરણ તરીકે, અણુ મધ્યવર્તી કેન્દ્ર) વિષમ સંખ્યામાં ફર્મિઓન ધરાવતાં ફર્મિઓન છે. કારણ કે તેમના પરિણામી સ્પિન અડધા પૂર્ણાંક છે. સમાન સંખ્યામાં ફર્મિઓન ધરાવતા જટિલ કણો બોસોન છે, તેમની કુલ સ્પિન પૂર્ણાંક છે.

બોસોન અને ફર્મિઓન પર સમસ્યાઓના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

વ્યાયામ.ઇલેક્ટ્રોન ફર્મિઓન છે તે શા માટે વાંધો છે?

ઉકેલ.એક મૂળભૂત તફાવતોબોસોન અને ફર્મિઓન વચ્ચે બોસોન એકબીજાને "સુપરપોઝ" કરી શકે છે. આ ઓવરલેપ અલગ ઊર્જા અવસ્થાઓમાં થાય છે. આ રાજ્યો તરીકે રજૂ કરી શકાય છે વ્યક્તિગત કોષો, જેમાં પ્રાથમિક કણો સ્થિત છે. આવા "સેલ" માં તમે ઘણા બોસોન મૂકી શકો છો, પરંતુ માત્ર એક ઇલેક્ટ્રોન.

ઇલેક્ટ્રોન એ ફર્મી કણ છે, જેનો અર્થ છે કે દરેક કોષ ફક્ત એક ઇલેક્ટ્રોનને પકડી શકે છે. અને આ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે બધું રાસાયણિક ગુણધર્મોપદાર્થો અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જો તમે અન્વેષણ કરો છો સામયિક કોષ્ટકડીઆઈ. મેન્ડેલીવ અને ન્યુક્લિયસની અંદર પ્રોટોનની સંખ્યામાં વધારો અને અણુના શેલ્સ પરના ઇલેક્ટ્રોનને અનુરૂપ એક અણુથી બીજા પર જાઓ, ઇલેક્ટ્રોન પ્રથમ ભ્રમણકક્ષા (બે ઇલેક્ટ્રોન) પર કબજો કરશે, બીજો આગામી આઠ પર કબજો કરશે, વગેરે. . તત્વોના અણુ બંધારણમાં સતત ફેરફારો નક્કી કરે છે રાસાયણિક કાયદાપદાર્થોના ગુણધર્મો. જો ઈલેક્ટ્રોન બોસોન્સની જેમ વર્તે, તો તમામ ઈલેક્ટ્રોન સંભવતઃ એક ભ્રમણકક્ષા પર કબજો કરશે, જે લઘુત્તમ ઊર્જાને અનુરૂપ છે. આ કિસ્સામાં, બ્રહ્માંડના તમામ પદાર્થોના ગુણધર્મો અલગ હશે.

ઉદાહરણ 2

વ્યાયામ.$\alpha $ કણોને કયા પ્રકારના કણો (બોસોન અથવા ફર્મિઓન) તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય?

ઉકેલ.$\alpha $ - કણ એ હિલીયમ અણુનું ન્યુક્લિયસ છે - $()^4_2(He)$. તેમાં બે પ્રોટોન હોય છે, કારણ કે $\alpha $ કણનો ચાર્જ બે જેટલો હોય છે અને બે ન્યુટ્રોન હોય છે. અણુ સમૂહ 4 ની બરાબર છે. હિલીયમ અણુના ન્યુક્લિયસમાં ચાર ફર્મિઓન હોય છે અને ન્યુટ્રોન ફર્મિઓન હોય છે. દરેક ફર્મિઓનનું સ્પિન $+\frac(1)(2)$ છે. ફર્મિઓનની સંખ્યા પણ છે, તેથી, $\alpha $- કણની સ્પિન 2 ની બરાબર પૂર્ણાંક છે. હિલીયમ અણુનું બીજક બોઝોન છે.

જવાબ આપો.$\alpha $ - કણો બોસોન છે.

સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, હિગ્સ બોસોન એ અત્યાર સુધીનો સૌથી મોંઘો કણ છે. જો તે માત્ર વેક્યૂમ ટ્યુબ અને કેટલાક તેજસ્વી દિમાગનો હતો, ઉદાહરણ તરીકે, હિગ્સ બોઝોનની શોધ માટે પૃથ્વી પર ભાગ્યે જ જોવા મળતી પ્રાયોગિક ઊર્જાની રચનાની જરૂર હતી. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર સૌથી પ્રસિદ્ધ અને સફળ હોવાને કારણે કોઈ પરિચયની જરૂર નથી વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો, પરંતુ તેની પ્રોફાઇલ કણ, પહેલાની જેમ, મોટાભાગની વસ્તી માટે રહસ્યમાં ઘેરાયેલું છે. તેને ગોડ પાર્ટિકલ કહેવામાં આવે છે, પરંતુ શાબ્દિક રીતે હજારો વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયત્નોને આભારી, આપણે હવે તેના અસ્તિત્વને ગ્રાન્ટેડ લેવાની જરૂર નથી.

છેલ્લા અજાણ્યા

તે શું છે અને તેની શોધનું મહત્વ શું છે? શા માટે તે ખૂબ જ હાઇપ, ભંડોળ અને ખોટી માહિતીનો વિષય બની ગયો છે? બે કારણોસર. પ્રથમ, તે પુષ્ટિ કરવા માટે જરૂરી છેલ્લો વણશોધાયેલ કણ હતો માનક મોડલભૌતિકશાસ્ત્ર તેની શોધનો અર્થ એ થયો કે વૈજ્ઞાનિક પ્રકાશનોની આખી પેઢી નિરર્થક ન હતી. બીજું, આ બોઝોન અન્ય કણોને તેમનું દળ આપે છે, જે તેને આપે છે વિશેષ અર્થઅને કેટલાક "જાદુ". અમે સમૂહને તરીકે વિચારીએ છીએ આંતરિક મિલકતવસ્તુઓ, પરંતુ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અલગ રીતે વિચારે છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, હિગ્સ બોસોન એ એક કણ છે જેના વિના સમૂહ મૂળભૂત રીતે અસ્તિત્વમાં નથી.

એક વધુ ક્ષેત્ર

કારણ કહેવાતા હિગ્સ ક્ષેત્રમાં રહેલું છે. હિગ્સ બોસોન પહેલા પણ તેનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું, કારણ કે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ તેની જરૂરિયાતો માટે તેની ગણતરી કરી હતી પોતાના સિદ્ધાંતોઅને અવલોકનો કે જેમાં નવા ક્ષેત્રની હાજરી જરૂરી છે, જેની ક્રિયા સમગ્ર બ્રહ્માંડ સુધી વિસ્તરશે. બ્રહ્માંડના નવા ભાગોની શોધ કરીને પૂર્વધારણાઓને મજબૂત બનાવવી જોખમી છે. ભૂતકાળમાં, ઉદાહરણ તરીકે, આનાથી ઈથરના સિદ્ધાંતની રચના થઈ. પરંતુ જેટલી વધુ ગાણિતિક ગણતરીઓ કરવામાં આવી, તેટલા વધુ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને સમજાયું કે હિગ્સ ક્ષેત્ર વાસ્તવિકતામાં અસ્તિત્વમાં હોવું જોઈએ. એકમાત્ર સમસ્યાતેનું અવલોકન કરવા માટે વ્યવહારુ શક્યતાઓનો અભાવ હતો.

સ્ટાન્ડર્ડ મોડલમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ હિગ્સ ક્ષેત્રના અસ્તિત્વ પર આધારિત પદ્ધતિ દ્વારા સમૂહ મેળવે છે જે તમામ અવકાશમાં પ્રવેશ કરે છે. તે હિગ્સ બોસોન બનાવે છે, જેની જરૂર છે મોટી સંખ્યામાંઊર્જા, અને આ છે મુખ્ય કારણશા માટે વૈજ્ઞાનિકોને ઉચ્ચ-ઊર્જા પ્રયોગો કરવા માટે આધુનિક કણ પ્રવેગકની જરૂર છે.

સમૂહ ક્યાંથી આવે છે?

નબળાની તાકાત પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓવધતા અંતર સાથે ઝડપથી ઘટે છે. ક્વોન્ટમ ફિલ્ડ થિયરી અનુસાર, આનો અર્થ એ છે કે તેના સર્જનમાં સામેલ કણો - ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસોન - ગ્લુઓન અને ફોટોનથી વિપરીત દળ ધરાવતા હોવા જોઈએ, જેમાં કોઈ દળ નથી.

સમસ્યા એ છે કે ગેજ સિદ્ધાંતોમાત્ર સામૂહિક તત્વો સાથે કાર્ય કરો. જો ગેજ બોસોન સમૂહ ધરાવે છે, તો આવી પૂર્વધારણાને વ્યાજબી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાતી નથી. હિગ્સ મિકેનિઝમ હિગ્સ ફિલ્ડ તરીકે ઓળખાતા નવા ક્ષેત્રની રજૂઆત કરીને આ સમસ્યાને ટાળે છે. મુ ઉચ્ચ ઊર્જાગેજ બોસોન પાસે કોઈ દળ નથી, અને પૂર્વધારણા અપેક્ષા મુજબ કાર્ય કરે છે. ઓછી ઉર્જા પર, ક્ષેત્ર સમપ્રમાણતા ભંગનું કારણ બને છે, જે તત્વોને સમૂહ ધરાવવા માટે પરવાનગી આપે છે.

હિગ્સ બોસોન શું છે?

હિગ્સ ક્ષેત્ર હિગ્સ બોસોન નામના કણોનું ઉત્પાદન કરે છે. સિદ્ધાંત તેમના સમૂહને સ્પષ્ટ કરતું નથી, પરંતુ પ્રયોગના પરિણામે તે નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું કે તે 125 GeV ની બરાબર છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, હિગ્સ બોસોનનું અસ્તિત્વ આખરે માનક મોડલની પુષ્ટિ કરે છે.

મિકેનિઝમ, ફિલ્ડ અને બોસોનનું નામ સ્કોટિશ વૈજ્ઞાનિક પીટર હિગ્સના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. તેમ છતાં તે આ વિભાવનાઓનો પ્રસ્તાવ મૂકનાર પ્રથમ ન હતો, પરંતુ, જેમ કે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઘણીવાર થાય છે, તે ફક્ત તે જ હોવાનું બહાર આવ્યું કે જેના નામ પરથી તેનું નામ આપવામાં આવ્યું.

સમપ્રમાણતા ભંગ

એવું માનવામાં આવતું હતું કે હિગ્સ ક્ષેત્ર એ હકીકત માટે જવાબદાર છે કે જે કણોમાં દળ ન હોવું જોઈએ. આ એક સાર્વત્રિક માધ્યમ છે જે દળ વિનાના કણો છે વિવિધ સમૂહ. સમપ્રમાણતાના આ ઉલ્લંઘનને પ્રકાશ સાથે સામ્યતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે - બધી તરંગલંબાઇઓ વેક્યૂમમાં સમાન ગતિએ આગળ વધે છે, પરંતુ પ્રિઝમમાં દરેક તરંગલંબાઇને અલગ કરી શકાય છે. આ, અલબત્ત, એક અયોગ્ય સાદ્રશ્ય છે, ત્યારથી સફેદ પ્રકાશતમામ તરંગલંબાઇઓ સમાવે છે, પરંતુ ઉદાહરણ બતાવે છે કે હિગ્સ ક્ષેત્ર સમપ્રમાણતા ભંગને કારણે કેવી રીતે સમૂહ બનાવે છે. પ્રિઝમ પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઇઓની ગતિ સપ્રમાણતાને અલગ કરીને તોડે છે, અને હિગ્સ ક્ષેત્ર કેટલાક કણોની સામૂહિક સમપ્રમાણતાને તોડવાનું માનવામાં આવે છે જે અન્યથા સમપ્રમાણરીતે દ્રવ્યવિહીન હોય છે.

હિગ્સ બોસોનને સરળ શબ્દોમાં કેવી રીતે સમજાવવું? તાજેતરમાં જ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને સમજાયું છે કે જો હિગ્સ ક્ષેત્ર ખરેખર અસ્તિત્વમાં છે, તો તેની ક્રિયા માટે તેને અવલોકનક્ષમ બનાવે તેવા ગુણધર્મો સાથે યોગ્ય વાહકની હાજરીની જરૂર પડશે. એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ કણ બોસોનનો છે. સરળ શબ્દોમાં હિગ્સ બોસોન કહેવાતા વાહક બળ છે, જે ફોટોન સમાન છે, જે વાહક છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રબ્રહ્માંડ. ફોટોન, એક અર્થમાં, તેની સ્થાનિક ઉત્તેજના છે, જેમ કે હિગ્સ બોસોન તેના ક્ષેત્રની સ્થાનિક ઉત્તેજના છે. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા અપેક્ષિત ગુણધર્મો સાથે કણના અસ્તિત્વને સાબિત કરવું વાસ્તવમાં ક્ષેત્રના અસ્તિત્વના સીધા પુરાવા સમાન હતું.

પ્રયોગ

ઘણા વર્ષોના આયોજને લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર (LHC) ને હિગ્સ બોસોન સિદ્ધાંતને સંભવિત રીતે ખોટો સાબિત કરવા માટે પૂરતો પ્રયોગ બનવાની મંજૂરી આપી છે. સુપર-પાવરફુલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની 27 કિમીની રિંગ ચાર્જ થયેલા કણોને નોંધપાત્ર અપૂર્ણાંકોમાં વેગ આપી શકે છે, જેના કારણે તેમને ઘટકોમાં અલગ કરવા માટે પૂરતા બળની અથડામણ થાય છે, તેમજ અસરના બિંદુની આસપાસની જગ્યા વિકૃત થાય છે. ગણતરીઓ અનુસાર, અથડામણમાં ઊર્જા પૂરતી છે ઉચ્ચ સ્તરતમે બોઝોનને ચાર્જ કરી શકો છો જેથી તે ક્ષીણ થઈ જાય અને આ અવલોકન કરી શકાય. આ ઊર્જા એટલી મહાન હતી કે કેટલાક ગભરાઈ ગયા અને આગાહી પણ કરી વિશ્વનો અંત, અનેઅન્ય લોકોની કલ્પના એટલી આગળ વધી ગઈ છે કે હિગ્સ બોસોનની શોધને વૈકલ્પિક પરિમાણની ઝલક તરીકે વર્ણવવામાં આવી છે.

અંતિમ પુષ્ટિ

પ્રારંભિક અવલોકનો વાસ્તવમાં આગાહીઓનું ખંડન કરતા જણાય છે, અને કણની કોઈ નિશાની મળી શકી નથી. અબજો ડોલર ખર્ચવાની ઝુંબેશમાં સામેલ કેટલાક સંશોધકો ટેલિવિઝન પર પણ દેખાયા હતા અને નમ્રતાપૂર્વક એ હકીકત જણાવી હતી કે ખંડન વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતતેની પુષ્ટિ જેટલી જ મહત્વપૂર્ણ. થોડા સમય પછી, જોકે, માપ એકંદર ચિત્રમાં ઉમેરવાનું શરૂ કર્યું, અને માર્ચ 14, 2013 ના રોજ, CERN એ કણના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરવાની સત્તાવાર જાહેરાત કરી. બહુવિધ બોસોન્સના અસ્તિત્વને સૂચવવા માટે પુરાવા છે, પરંતુ આ વિચારને વધુ અભ્યાસની જરૂર છે.

CERN એ કણની શોધની જાહેરાત કર્યાના બે વર્ષ પછી, લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડર પર કામ કરતા વૈજ્ઞાનિકો તેની પુષ્ટિ કરવામાં સક્ષમ હતા. એક તરફ, આ વિજ્ઞાન માટે એક મોટી જીત હતી, તો બીજી તરફ, ઘણા વૈજ્ઞાનિકો નિરાશ થયા હતા. જો કોઈને આશા હતી કે હિગ્સ બોસોન એ કણ હશે જે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ - સુપરસમિમેટ્રી, ડાર્ક મેટર, શ્યામ ઊર્જા, - પછી, કમનસીબે, આ કેસ ન હોવાનું બહાર આવ્યું.

નેચર ફિઝિક્સમાં પ્રકાશિત થયેલા એક અભ્યાસે ફર્મિઓનમાં ક્ષીણ થવાની પુષ્ટિ કરી છે. આગાહી કરે છે કે, સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, હિગ્સ બોસોન એ કણ છે જે ફર્મિઓનને તેમનો સમૂહ આપે છે. કોલાઈડરના સીએમએસ ડિટેક્ટરે આખરે ફર્મિઓન્સ - ડાઉન ક્વાર્ક અને ટાઉ લેપ્ટોનમાં તેમના ક્ષયની પુષ્ટિ કરી.

સરળ શબ્દોમાં હિગ્સ બોસોન: તે શું છે?

આ અભ્યાસે નિશ્ચિતપણે પુષ્ટિ કરી છે કે આ હિગ્સ બોસોન છે જે પાર્ટિકલ ફિઝિક્સના સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ દ્વારા અનુમાનિત છે. તે 125 GeV ના સામૂહિક-ઊર્જા ક્ષેત્રમાં સ્થિત છે, તેમાં કોઈ સ્પિન નથી, અને તે ઘણા હળવા તત્વો - ફોટોન, ફર્મિઓન્સ વગેરેમાં ક્ષીણ થઈ શકે છે. આના માટે આભાર, આપણે વિશ્વાસપૂર્વક કહી શકીએ કે હિગ્સ બોસોન, સરળ શબ્દોમાં, એક કણ છે, જે દરેક વસ્તુને સમૂહ આપે છે.

નવા શોધાયેલ તત્વનું પ્રમાણભૂત વર્તન નિરાશાજનક હતું. જો તેનો ક્ષય થોડો પણ અલગ હોત, તો તે ફર્મિઓન્સ સાથે અલગ રીતે સંબંધિત હોત, અને સંશોધનની નવી રેખાઓ બહાર આવશે. બીજી બાજુ, આનો અર્થ એ છે કે આપણે સ્ટાન્ડર્ડ મોડલથી એક ડગલું આગળ વધ્યું નથી, જે ગુરુત્વાકર્ષણ, શ્યામ ઊર્જાને ધ્યાનમાં લેતું નથી. શ્યામ પદાર્થઅને વાસ્તવિકતાની અન્ય વિચિત્ર ઘટનાઓ.

હવે આપણે ફક્ત અનુમાન કરી શકીએ છીએ કે તેમનું કારણ શું છે. સૌથી લોકપ્રિય થિયરી સુપરસિમેટ્રી છે, જે જણાવે છે કે દરેક સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ કણમાં અતિ ભારે સુપરપાર્ટનર હોય છે (આમ બ્રહ્માંડનો 23% ભાગ બને છે - ડાર્ક મેટર). કોલાઈડરને તેની અથડામણ ઉર્જા બમણી કરવા માટે 13 TeV પર અપગ્રેડ કરવાથી આ સુપરપાર્ટિકલ્સની શોધ શક્ય બનશે. નહિંતર, સુપરસિમેટ્રીએ એલએચસીના વધુ શક્તિશાળી અનુગામીના નિર્માણ માટે રાહ જોવી પડશે.

ભાવિ સંભાવનાઓ

તો હિગ્સ બોસોન પછી ભૌતિકશાસ્ત્ર કેવું હશે? LHC તાજેતરમાં જ મોટા સુધારાઓ સાથે ફરીથી ખોલવામાં આવ્યું છે અને તે એન્ટિમેટરથી લઈને ડાર્ક એનર્જી સુધી બધું જોવા માટે સક્ષમ છે. એવું માનવામાં આવે છે કે તે માત્ર ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા અને સમૂહની રચના દ્વારા સામાન્ય વ્યક્તિ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને હિગ્સ બોસોનનું મહત્વ એ બરાબર કેવી રીતે થાય છે તે સમજવાની ચાવી છે. સ્ટાન્ડર્ડ મોડલનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે તે ગુરુત્વાકર્ષણની અસરને સમજાવી શકતું નથી - આવા મોડેલને ગ્રેટ મોડલ કહી શકાય. એકીકૃત સિદ્ધાંત, - અને કેટલાક માને છે કે હિગ્સ કણ અને ક્ષેત્ર એ પુલ હોઈ શકે છે જેને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ શોધવા માટે ખૂબ જ આતુર છે.

હિગ્સ બોઝોનના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે, પરંતુ તેની સંપૂર્ણ સમજ હજુ ઘણી દૂર છે. શું ભાવિ પ્રયોગો સુપરસિમેટ્રી અને તેના શ્યામ પદાર્થમાં જ વિઘટનના વિચારને રદિયો આપશે? અથવા તેઓ હિગ્સ બોસોનના ગુણધર્મો વિશેના માનક મોડેલની આગાહીઓની દરેક છેલ્લી વિગતોની પુષ્ટિ કરશે અને સંશોધનનો આ ક્ષેત્ર કાયમ માટે સમાપ્ત થઈ જશે?

હિગ્સ બોસોન - ગોડ પાર્ટિકલ

1.1 બોસોનનો ખ્યાલ. બોસોનના પ્રકાર

બોસોન (ભૌતિકશાસ્ત્રી બોઝની અટક પરથી) એ પૂર્ણાંક સ્પિન મૂલ્ય સાથેનો કણ છે. આ શબ્દ ભૌતિકશાસ્ત્રી પોલ ડીરાક દ્વારા બનાવવામાં આવ્યો હતો. બોસોન્સ, ફર્મિઓન્સથી વિપરીત, બોસ-આઈન્સ્ટાઈનના આંકડાઓનું પાલન કરે છે, જે એક ક્વોન્ટમ સ્થિતિમાં અમર્યાદિત સંખ્યામાં સમાન કણોને અસ્તિત્વમાં રાખવાની મંજૂરી આપે છે. કણોના ક્રમચયોના સંદર્ભમાં ઘણા બોસોનની સિસ્ટમોને સપ્રમાણ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે તરંગ કાર્યો. પ્રાથમિક અને સંયુક્ત બોસોન છે.

પ્રાથમિક બોસોન એ ગેજ ક્ષેત્રોના ક્વોન્ટા છે, જેની મદદથી સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલમાં પ્રાથમિક ફર્મિઓન્સ (લેપ્ટોન્સ અને ક્વાર્ક) ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવે છે. અગાઉના પ્રકરણમાં પહેલાથી જ કહેવામાં આવ્યું હતું કે આવા ગેજ બોસોન્સનો સમાવેશ થાય છે:

· ફોટોન (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા),

ગ્લુઓન (મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા)

W± અને Z-બોસોન (નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા).

વધુમાં, પ્રાથમિક બોસોનમાં હિગ્સ બોસોનનો સમાવેશ થાય છે, જે ઈલેક્ટ્રોવીક થિયરીમાં માસના દેખાવની પદ્ધતિ માટે જવાબદાર છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ (ગુરુત્વાકર્ષણની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા), જે હજુ સુધી શોધાઈ નથી.

બધા પ્રાથમિક બોસોન, W± બોસોન્સના અપવાદ સાથે, અનચાર્જ્ડ છે. W+ અને W? બોસોન એકબીજાના સંબંધમાં એન્ટિપાર્ટિકલ્સ તરીકે કામ કરે છે. ગેજ બોસોન્સ (ફોટોન, ગ્લુઓન, W± અને Z બોસોન્સ) એકમ સ્પિન ધરાવે છે. અનુમાનિત ગુરુત્વાકર્ષણ સ્પિન 2 છે, અને હિગ્સ બોસોન સ્પિન 0 છે. સંયુક્ત બોસોનમાં અસંખ્ય બે-ક્વાર્કનો સમાવેશ થાય છે સંકળાયેલ રાજ્યો, મેસોન્સ કહેવાય છે. કોઈપણ બોસોનની જેમ, મેસોન્સનું સ્પિન પૂર્ણાંક છે, અને તેનું મૂલ્ય, સૈદ્ધાંતિક રીતે, મર્યાદિત નથી (0,1,2, 3,). બોસોનના અન્ય ઉદાહરણો ન્યુક્લિઅન (પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન) ની સમાન સંખ્યા ધરાવતા ન્યુક્લી છે.

બનાના

b પોઇન્ટેડ કેળા (મુસા એક્યુમિનાટા) b બાલ્બીસ કેળા (મુસા બાલ્બિસિયાના) b જાપાનીઝ કેળા (મુસા બાઝૂ) b મુસા ચીઝમાની b તેજસ્વી લાલ કેળા (મુસા કોકિનીઆ) b એબિસિનિયન કેળા (મુસા એન્સેટે) ​​b મુસા ફોર્મોસાના b વિશાળ કેળા (Musa) મુસા ઇન્સુલારીમોન્ટાના ь મુસા ઇટિનરેન્સ ь મુસા લેટેરીટા ь મેકલે બનાના (મુસા મકલાય) ь...

હિગ્સ બોસોન - ગોડ પાર્ટિકલ

યુરોપીયન ન્યુક્લિયર રિસર્ચ સેન્ટરના લાર્જ ઈલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન કોલાઈડર (LEP) ખાતે હિગ્સ બોસોનની શોધ અસફળ રહી છે. એવું માનવામાં આવતું હતું ...

હિગ્સ બોસોન - ગોડ પાર્ટિકલ

હિગ્સ બોસોન પ્રાથમિક કણ હિગ્સ બોસોનમાં ઘણી વિશિષ્ટ ગુણધર્મો છે, જેણે તેને બીજું નામ પ્રાપ્ત કર્યું - ભગવાન કણ. ખુલ્લા ક્વોન્ટમમાં રંગ હોય છે અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, અને તેની સ્પિન વાસ્તવમાં શૂન્યની બરાબર છે...

હોથોર્ન વનસ્પતિશાસ્ત્ર

મુખ્ય લેખ: હોથોર્ન જીનસની પ્રજાતિઓ જીનસમાં 200 થી વધુ પ્રજાતિઓ છે અને મોટી રકમસ્વરૂપો અને વર્ણસંકર. કેટલાક સંશોધકો જેઓ આ સ્વરૂપોને અલગ પાડે છે વ્યક્તિગત પ્રજાતિઓ, તેમની સંખ્યા 2,000 પર લાવો રશિયામાં લગભગ 50 પ્રજાતિઓ છે.

રોગપ્રતિકારક શક્તિના પ્રકારો અને કાર્યો. પેક્ટીન અને ફાઇબરનું એનારોબિક આથો

સૂર્ય, તારાઓ, બ્રહ્માંડની ઉંમર. તફાવતો વૈજ્ઞાનિક ચિત્રક્લાસિકલ થી વિશ્વ. વિતરણ સૌર ઊર્જા

આંતરિક ઊર્જા- આ કણોની ચળવળ અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઊર્જા છે જે પદાર્થ બનાવે છે. કોઈપણ સિસ્ટમની આંતરિક ઊર્જા તેના ઘટક અણુઓ અને પરમાણુઓની ઊર્જાનો સમાવેશ કરે છે...

આનુવંશિક રીતે સંશોધિત સજીવો

આનુવંશિક રીતે સંશોધિત સજીવો વીસમી સદીના 80 ના દાયકાના અંતમાં દેખાયા. 1992 માં, ચીને તમાકુ ઉગાડવાનું શરૂ કર્યું જે હાનિકારક જંતુઓથી "ડરતું ન હતું"...

બાળકો અને કિશોરોમાં થાકના વિકાસની સુવિધાઓ અને તેની રોકથામ

આધુનિક શરીરવિજ્ઞાનથાક શબ્દનો અર્થ કોષ, પેશી, અંગ અથવા સમગ્ર જીવતંત્રની કામગીરીમાં અસ્થાયી ઘટાડો થાય છે, જે ચોક્કસ સમય માટે કામ કર્યા પછી દેખાય છે. આમ...

માં પાચન મૌખિક પોલાણ. ચાવવાની અને ગળી જવાની ક્રિયાઓ

પાચન એ ભૌતિક, રાસાયણિક અને મિશ્રણ છે શારીરિક પ્રક્રિયાઓ, પ્રોસેસિંગ અને ટ્રાન્સફોર્મેશન પ્રદાન કરે છે ખાદ્ય ઉત્પાદનોસરળ માં રાસાયણિક સંયોજનો, શરીરના કોષો દ્વારા શોષવામાં સક્ષમ...

પદાર્થનું ક્ષેત્ર સ્વરૂપ

આંતરિક ઊર્જા, શરીરની ઊર્જા, તેના પર આધાર રાખે છે આંતરિક સ્થિતિ. આંતરિક ઊર્જાની વિભાવના શરીરની તમામ પ્રકારની ઊર્જાને એક કરે છે, તેની ચળવળની ઊર્જાના અપવાદ સિવાય અને સંભવિત ઊર્જા, જે શરીર ધરાવે છે...

નો ખ્યાલ શારીરિક કાર્યોઅને તેમનું નિયમન, ન્યુરો-રીફ્લેક્સ અને નિયમનની હ્યુમરલ મિકેનિઝમ્સ

પ્રવૃત્તિઓનું નિયમન આંતરિક અવયવોનર્વસ સિસ્ટમ દ્વારા તેના વિશેષ વિભાગ - ઓટોનોમિક નર્વસ સિસ્ટમ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. વનસ્પતિની રચનાની વિશેષતાઓ નર્વસ સિસ્ટમ. શરીરના તમામ કાર્યોને સોમેટિકમાં વિભાજિત કરી શકાય છે ...

જ્ઞાનના સત્યના માપદંડનો વિચાર

પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરનું અસ્તિત્વ ચોક્કસ છે કુદરતી સિસ્ટમતે મુખ્યત્વે તમામ જીવંત જીવોની ભાગીદારી સાથે ઊર્જા અને પદાર્થોના ચક્રમાં વ્યક્ત થાય છે. આ ચક્રનો વિચાર જર્મન પ્રકૃતિશાસ્ત્રી જે. મોલેશોટના પુસ્તકમાં દર્શાવેલ છે...

આથો પ્રક્રિયાઓ. સેનિટરી દેખરેખ. જીવાણુ નાશકક્રિયાના પ્રકારો

જીવાણુ નાશકક્રિયા એ ચેપી રોગોના પેથોજેન્સનો નાશ કરવા અને સુવિધાઓ પર ઝેરનો નાશ કરવાના હેતુથી પગલાંનો સમૂહ છે. બાહ્ય વાતાવરણ. આ કરવા માટે, તેઓ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે રસાયણો, ઉદાહરણ તરીકે...

જીનસ: ગાર્નેટ

જીનસમાં, પુનિકા ગ્રેનાટમની માત્ર બે પ્રજાતિઓ છે - સામાન્ય દાડમ અને પુનિકા પ્રોટોપ્યુનિકા - સોકોટ્રા દાડમ, અથવા પ્રોટોપ્યુનિકા દાડમ - સોકોટ્રાના યેમેની ટાપુ પર સ્થાનિક, તે નાના ગુલાબી (લાલ નહીં) ફૂલોથી અલગ પડે છે...

રોગપ્રતિકારક શક્તિનો સિદ્ધાંત

એક નિયમ તરીકે, રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવમાં, પ્રથમ, પેથોજેન અથવા અન્ય વિદેશી સામગ્રીને ઓળખવામાં, અને બીજું, તેમને દૂર કરવાના હેતુથી પ્રતિક્રિયાઓની સાંકળ ગોઠવવાનો સમાવેશ થાય છે.