କଣିକା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନର ମାନକ ମଡେଲ୍

-Samikshya Kar

To read the article in English click here.

୧୮୦୦ ମସିହାରେ ଡାଲଟନଙ୍କ ଦ୍ଵାରା ପରମାଣୁ (Atom) ଆବିଷ୍କାର ପଦାର୍ଥ ରଚନାର କୌତୁହଳର ଉତ୍ତରକୁ ସର୍ବପ୍ରଥମେ ସମ୍ବୋଧିତ କରିଥିଲା | ସମୟକ୍ରମେ ପରମାଣୁ ଭିତର ସୃଷ୍ଟିର ଅଧିକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ଦ୍ଵାରା ଆମେ ଏହାର ଗଠନ ଖୋଜିପରିଲେ ଏବଂ ଅନେକ ଅବପରମାଣିକ କଣିକା (Subatomic particles) ଆବିଷ୍କାର କରିପାରିଲେ |

ଏହି କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ପାରସ୍ପରିକ ଶକ୍ତି ଦ୍ୱାରା ଆବଦ୍ଧ ହୋଇ ଏକତ୍ର ଭାବରେ ପରମାଣୁ ଗଠନ କରନ୍ତି ଯାହା କ୍ରମେ ପଦାର୍ଥ ନିର୍ମାଣ କରିଥାଏ | ଏହି ଅବପରମାଣିକ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ପାରସ୍ପରିକ ଶକ୍ତିକୁ ପ୍ରକୃତିର ମୌଳିକ ଶକ୍ତି (Fundamental Forces) କୁହାଯାଏ | ମୌଳିକ ଶକ୍ତିଗୁଡିକ ଚାରୋଟି ପ୍ରକାରର ଯଥା- ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ଶକ୍ତି (Gravitational Force), ବିଦ୍ୟୁତଚୁମ୍ବକୀୟ ଶକ୍ତି (Electromagnetic force), ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଆଣବିକ ଶକ୍ତି (Strong Nuclear Force) ଏବଂ ଦୁର୍ବଳ ଆଣବିକ ଶକ୍ତି (Weak Nuclear force) | ବିଜ୍ଞାନର ଅଧିକ ଅଗ୍ରଗତି ସହିତ, ଏହା ଜଣାପଡ଼ିଲା ଯେ ମୌଳିକ ଶକ୍ତିମାନେ ମଧ୍ୟ କେତେକ ପ୍ରକାରର କଣିକା ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟସ୍ଥ ଏବଂ ଏହାଦ୍ଵାରା ପ୍ରକୃତିର ପ୍ରାଥମିକ କଣିକା ତାଲିକାରେ ବୃଦ୍ଧି ଘଟିଲା |

ଏହା ପରେ ମଧ୍ୟ, ବର୍ତ୍ତମାନ ସମୟର ବିଜ୍ଞାନ ପରମାଣୁ ଜଗତକୁ ପୂର୍ଣ୍ଣରୂପେ ଉନ୍ମୁକ୍ତ କରିବାର କାର୍ଯ୍ୟକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କରିପାରି ନାହିଁ କାରଣ ୨୦୧୨ ମସିହାରେ ଏକ ନୂତନ କଣିକା ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଛି ଏବଂ ଆଜିର ଦିନରେ ଅନେକ ପରୀକ୍ଷଣ ଏପରି ଚାଲିଛି ଯାହା ବୋଧହୁଏ ଆମକୁ ପ୍ରକୃତିର ଏକ(ଅନେକ) ନୂତନ କଣିକା(ଗୁଡିକ) ସହିତ ଅବଗତ କରାଇପାରେ। ଏହିପରି, ପରମାଣୁର ଗଠନ ଖୋଜିବାର ଅନୁସନ୍ଧାନ ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଜାରି ରହିଛି |

ତଥାପି, ଯେହେତୁ ସଂଗଠନ ସର୍ବତ୍ର ଜରୁରୀ, ସମସ୍ତ ଚିହ୍ନିତ ମୌଳିକ କଣିକାମାନଙ୍କୁ ଏକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ଆଣିବା ପାଇଁ ଏକ ଆବଶ୍ୟକତା ଉପୁଜିଲା, ଏକ ଏପରି ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଯାହା ତତ୍କାଳରେ ଆଲୋକକୁ ଆସିଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ପ୍ରାଥମିକ କଣିକା ପାଇଁ “ପରିଚୟ ପତ୍ର” ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବାର ସମର୍ଥତା ରଖିଥିବ | ୧୯୭୫ ମସିହାରେ, ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲ୍ କିମ୍ବା ମାନକ ତତ୍ତ୍ଵ (Standard Model) ଶବ୍ଦଟି ଆବ୍ରାହମ୍ ପଏସ୍ ଏବଂ ସାମ୍ ଟ୍ରେମାନ ନାମକ ଦୁଇ ବୈଜ୍ଞାନିକଙ୍କ ଦ୍ଵାରା ଏକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତର ନାମକରଣ ହେତୁ ମୁଦ୍ରିତ କରାଯାଇଥିଲା ଯାହା ପ୍ରତ୍ୟେକ ପ୍ରାଥମିକ କଣିକାକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ଶ୍ରେଣୀଭୁକ୍ତ କରେ ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ | ଏହି ଶବ୍ଦଟି ସେହି ସମୟରେ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋୱିକ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର (Electroweak interaction theory)(ପରେ ଆଲୋଚନା କରିବା) ସିଦ୍ଧାନ୍ତକୁ ଦୃଷ୍ଟିରେ ରଖି ଦିଆଯାଇଥିଲା|

କଣିକା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନର ଆଧୁନିକ ମାନକ ତତ୍ତ୍ଵ (Standard Model of Particle Physics(SMPP)) ବର୍ତ୍ତମାନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଥିବା ସମସ୍ତ ସତରଟି ପ୍ରାଥମିକ କଣିକାଗୁଡିକୁ ଏକାଠି ନେଇଥାଏ ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟେକର ସଂଜ୍ଞା ସଠିକ୍ ଭାବରେ ଦେଇଥାଏ | କୁହାଯାଏ ଯେ ବିଶ୍ଵର ବିଶାଳ ତଥା ବିସ୍ମୟକର ରହସ୍ୟମାନଙ୍କର ଉତ୍ତରଗୁଡିକ ଅତି ପ୍ରାଥମିକ ସ୍ତରକୁ ଯାଇ ଗଭୀର ଭାବରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କଲେ ମିଳିପାରିବ | ଏହା ନିଚ୍ଛକ ସତ୍ୟ କାରଣ SMPP ଅଧିକାଂଶ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳକୁ ନିଖୁଣ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଛି ଏବଂ ଏହା ନୂତନ ଘଟଣାଗୁଡ଼ିକର ଅତି ସଠିକ୍ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିଛି | ଏହା ଏକ ସ୍ଥିର ଓ ପରୀକ୍ଷିତ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଏବଂ ଏହାର ଶ୍ରେୟ ୧୯୩୦ ଦଶକରୁ ନିରନ୍ତର ପରିଶ୍ରମ କରୁଥିବା ବହୁ ବୈଜ୍ଞାନିକଙ୍କୁ ଉତ୍ସର୍ଗୀକୃତ | SMPP ଦ୍ଵାରା ପୂର୍ବାନୁମାନ କରାଯାଇଥିବା ଅନେକ ସମସାମୟିକ ଘଟଣା ଅନେକ ନୂତନ ପ୍ରାଥମିକ କଣିକାର ଆବିଷ୍କାରକୁ ଜନ୍ମ ଦେଇପାରେ ଅର୍ଥାତ୍ ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲ୍ ନିଜର ନୂତନ ସଦସ୍ୟମାନଙ୍କୁ ମଧ୍ୟ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିପାରିବାର କ୍ଷମତା ରଖେ | SMPP ମଧ୍ୟ ଆଣ୍ଟି କଣିକାଙ୍କର(Antiparticle) ଦୁନିଆରେ ଆଲୋକ ପକାଇଥାଏ ଏବଂ ଏହାର ପ୍ରିୟ ସଦସ୍ୟମାନଙ୍କ ଆଣ୍ଟି-ପାର୍ଟନର ବିଷୟରେ ଆମକୁ ଜ୍ଞାନ ଦେଇଥାଏ |

ତଥାପି, ଯେପରି ମୁଁ ଆରମ୍ଭରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛି ଯେ ପରମାଣୁର ଗଠନ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ଉନ୍ମୋଚିତ ହୋଇନାହିଁ ତେଣୁ SMPP ର ଆଧୁନିକ ରୂପ ବର୍ତ୍ତମାନ ମଧ୍ୟ ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଏବଂ ଏହା ଏତେ ସୁନ୍ଦର ଭାବେ ନିର୍ମିତ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତର ଏକ ପ୍ରମୁଖ ତ୍ରୁଟି |

କୌଣସି ପ୍ରସଙ୍ଗର ସଠିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦେବା ପାଇଁ ସଫଳତା ସଙ୍ଗେ ସଙ୍ଗେ ଅସଫଳତା ଗୁଡ଼ିକର ଉଲ୍ଲେଖ ମଧ୍ଯ ଅତି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ତେଣୁ ଏଠାରେ ମୁଁ SMPPର ତିନୋଟି ପ୍ରମୁଖ ତ୍ରୁଟି ଦର୍ଶାଇବି।

ତ୍ରୁଟି ତାଲିକା:

• ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲରେ ଚାରୋଟି ମୌଳିକ ଶକ୍ତିମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ କେବଳ ତିନୋଟିର ବାହକ କଣିକା (Carrier particle) ଆଜିପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆବିଷ୍କାର କରିଯାଇପରିଛି। ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ଶକ୍ତି (Gravitational Force) ଏବଂ ଏହାର ମଧ୍ୟସ୍ଥି କଣିକା, ଯାହାକୁ ଗ୍ରାଭିଟୋନ (Graviton) କୁହାଯାଏ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ SMPP, ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଆମ ପାଇଁ ରହସ୍ୟ ହୋଇ ରହିଛି | ଗ୍ରାଭିଟୋନ୍ କଣିକା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଭାବରେ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇନାହିଁ ଏବଂ ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ଶକ୍ତି କ୍ୱାନଟାଇଜ୍ ହୋଇଛି କି ନାହିଁ ଆମେ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଜାଣିନାହୁଁ|

• ଏହା ଜାଣିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ ଆମ ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡ ଏକ ରହସ୍ୟମୟ ପ୍ରକାରର ପଦାର୍ଥ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ ଡାର୍କ୍ ପଦାର୍ଥ (Dark Matter) ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା | ଏହା ସହିତ ଜଡିତ ହେଉଛି ଡାର୍କ୍ ଶକ୍ତି (Dark Energy) ଯାହା ଡାର୍କ୍ ପଦାର୍ଥଠାରୁ ମଧ୍ୟ ଅଧିକ ରହସ୍ୟମୟ ଅଟେ | କିନ୍ତୁ ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲ୍ ଡାର୍କ୍ ପଦାର୍ଥର ସଂଜ୍ଞା ଏବଂ ଏହା କାହାଦ୍ଵାରା ଗଠିତ ତାହା ସ୍ପଷ୍ଟ କରିବାକୁ ଅସମର୍ଥ | କିଛି ନୂତନ କଣିକା ଥାଇପାରେ ଯାହାକି ଡାର୍କ୍ ପଦାର୍ଥ ଗଠନ କରେ ଏବଂ ଯଦି ସେଗୁଡିକ ଥାଏ, ସେଗୁଡିକୁ SMPP ରେ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତ କରାଯିବା ଉଚିତ |

• ମୁଁ ଉପରୋକ୍ତ ପାଠ୍ୟରେ ଆଣ୍ଟିପଦାର୍ଥ(ଆଣ୍ଟିମାଟର୍) ବିଷୟରେ ଅତି ସଂକ୍ଷେପରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛି | ଯଦିଓ ଆଣ୍ଟିମାଟର୍ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଛି, ତଥାପି ଏହା ଆଜିର ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡରେ ପଦାର୍ଥ ପରି ପ୍ରଚୁର ନୁହେଁ | ଏହି ମ୍ୟାଟର - ଆଣ୍ଟି ମ୍ୟାଟର ଅସିମତାର (Matter-Antimatter Asymmetry) ବିଷୟ ବିଜ୍ଞାନ ପାଇଁ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଏକ ଅତି ଦ୍ଵନ୍ଦମୟ ରହସ୍ୟ ହୋଇ ରହିଛି | ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲ୍ ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବାରେ ଅସମର୍ଥ |

SMPP ସିଦ୍ଧାନ୍ତର ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅନେକ ଅସଫଳତା ଅଛି ଏବଂ ଆମେ କ୍ରମରେ ଆଗକୁ ବଢିବା ସହିତ ସେଗୁଡିକୁ ଆଲୋଚନା କରିବା | ସୂଚନାଯୋଗ୍ୟ ଯେ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ମଡେଲ୍ ହେଉଛି ପରମାଣୁ ଭିତରେ ଥିବା ପ୍ରାଥମିକ ଜଗତର ସର୍ବୋତ୍ତମ ବର୍ଣ୍ଣନା କିନ୍ତୁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅର୍ଥ ନୁହେଁ ଯେ ଏହା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଟେ | ପରବର୍ତ୍ତୀ ବିଭାଗରେ, ଆମେ ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲର ବିଭିନ୍ନ ସଦସ୍ୟଙ୍କ ବିଷୟରେ ଜାଣିବା |

ସେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଶୁଭ ବିଦାୟ! :)

ଚିତ୍ରର ବର୍ଣ୍ଣନା : ଚିତ୍ରଟି ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଥିବା ସମସ୍ତ କଣିକା ସହିତ ବର୍ତ୍ତମାନର ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ମଡେଲ ବିଷୟରେ ଏକ ଧାରଣା ଦେଇପାରେ କିନ୍ତୁ କଣିକା ମାନଙ୍କ ନାମ ଏବେ ପ୍ରକାଶ ହେଉନାହିଁ |କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ନାମ ଆଗାମୀ ଆର୍ଟିକିଲ ଗୁଡ଼ିକରେ ପ୍ରକାଶ ପାଇବ |

Written By-

Samikshya Kar