हिग्स बोसॉन: गॉड पार्टिकल

हिग्स बोसॉन (Higgs Boson)

• यह 17 मूलभूत कणों में से एक है जो भौतिकी के मानक मॉडल का निर्माण करता है तथा ब्रह्मांड की उत्पत्ति का वर्णन करता है।
• हिग्स बोसॉन एक प्रकार का बल-वाहक उप-परमाण्विक कण (Subatomic Particle) है।
  • यह कण हिग्स क्षेत्र (सार्वभौमिक ऊर्जा क्षेत्र) के पास बल का अनुभव करता है, जो मौलिक कणों को उनका द्रव्यमान प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।
• कण के द्रव्यमान का सीधा संबंध हिग्स बोसॉन के साथ उसकी परस्पर क्रिया से होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान काफी कम होता है, जबकि प्रोटॉन का द्रव्यमान तुलनात्मक रूप में अधिक होता है।
• एक हिग्स बोसॉन कण का संपर्क दूसरे हिग्स बोसॉन से होता है तथा इसका द्रव्यमान प्रोटॉन या न्यूट्रॉन से अधिक होता है।
• विशेषताएँ 
  • हिग्स बोसॉन कण का द्रव्यमान 125 अरब इलेक्ट्रॉन के बराबर होता है, जो प्रोटॉन से लगभग 130 गुना अधिक भारी है।
  • यह शून्य स्पिन के साथ आवेशरहित होता है, जिसकी कोणीय गति एक क्वांटम यांत्रिक के बराबर है।
  • यह एकमात्र प्राथमिक कण हैं जिनमें घुमाव या गति (Spin) नहीं होता है।
• हिग्स बोसॉन अध्ययन का महत्त्व: शोधकर्ताओं का मानना है कि हिग्स बोसॉन कण का उपयोग डार्क मैटर के साथ-साथ ब्रह्मांड के अनसुलझे रहस्यों को जानने में किया जा सकता है।

कण भौतिकी का मानक मॉडल (Standard Model of Particle Physics)

• वर्तमान में ब्रह्मांड के सबसे बुनियादी निर्माणों का वर्णन करने के लिए सर्वोत्तम सिद्धांत का नाम ’कण भौतिकी का मानक मॉडल’ है।
• यह सिद्धांत क्वार्क (जिससे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं) और लेप्टान (जिससे इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होता है) के माध्यम से उत्पन्न होने वाले सभी कणों के बारे में जानकारी प्रदान करता है।
• यह मानक मॉडल बताता है कि बल वाहक कण बोसॉन के व्यापक समूह से संबंधित होता है तथा क्वार्क और लेप्टान को प्रभावित करता है।
• यह मॉडल ब्रह्मांड को नियंत्रित करने वाले चार मूलभूत बलों में से तीन की व्याख्या करता है, वे हैं- विद्युत चुंबकत्व, मजबूत बल और कमजोर बल।
  • विद्युत चुंबकत्व (Electromagnetism) का वहन फोटॉनों द्वारा किया जाता है तथा यह विद्युत क्षेत्रों और चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है।
  • मजबूत बल का वहन ग्लूऑन (Gluons) द्वारा किया जाता है तथा यह बल परमाणु नाभिकों को स्थिरता प्रदान करता है।

• • कमजोर बल (Weak Force) का वहन W और Z बोसॉन द्वारा किया जाता है। परमाणु प्रतिक्रियाओं में कमजोर बल होता है तथा यही बल हमारे सूर्य और अन्य सितारों को अरबों वर्षों से संचालित कर रहा है।
  • चौथा मूलभूत बल गुरुत्वाकर्षण (Gravity) है, जिसकी व्याख्या मानक मॉडल में नहीं की गई है।

बृहत् हैड्रॉन कोलाइडर (Large Hadron Collider- LHC) का हालिया प्रयोग

• LHC ने अरबों उच्च-ऊर्जा वाले प्रोटॉनों की टकराहट से हिग्स बोसॉन कण उत्पन्न किया है जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न हुई।
  • ज्यादा द्रव्यमान के कारण हिग्स बोसॉन कण अस्थिर होता है तथा हल्के कणों में विखंडित हो जाता है।
  • यह तीन अलग-अलग तरीकों से एक लेप्टान जोड़ी और एक फोटॉन के रूप में विखंडित हो सकता है।
• हालिया शोधों के अनुसार, एक हिग्स बोसॉन कण का विखंडण एक Z बोसॉन और एक फोटॉन के रूप में होता है।
  • इसका तात्पर्य है कि बृहत् हैड्रॉन कोलाइडर (LHC) को कम-से-कम 1,000 हिग्स बोसॉन कण को उत्पन्न करने की आवश्यकता है ताकि उनमें से एक को Z बोसॉन और एक फोटॉन में क्षय होते देखा जा सके।

यूरोपीय परमाणु अनुसंधान परिषद (CERN) उद्देश्य: पदार्थ के मूल घटकों का अध्ययन करना। उदाहरण के लिए, मौलिक कण तथा ब्रह्मांड से संबंधित रहस्यों के संबंध में मानव ज्ञान का विस्तार करना। इसकी स्थापना वर्ष 1954 में हुई थी। यह स्विट्जरलैंड और फ्राँस की सीमा के पास जिनेवा (स्विट्जरलैंड) में स्थित है। इस संगठन में 23 सदस्य देश हैं तथा भारत एक सहयोगी सदस्य है। अनुसंधान का मुख्य क्षेत्र: कण भौतिकी (Particle Physics)। उपकरण: शोध के लिए उद्देश्य-निर्मित कण त्वरकों (Purpose-built Particle Accelerators) और डिटेक्टरों का उपयोग किया जाता है।

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