نیوٹرینو حیرت انگیز پیمائش میں پروٹون کی ساخت کی جانچ کرتے ہیں۔

پوسٹ ڈاک محقق کی ایک جرات مندانہ تجویز کے بعد، ایک بین الاقوامی ٹیم نے نیوٹرینو سکیٹرنگ کا استعمال کرتے ہوئے پروٹون کی اندرونی ساخت کی جانچ کرنے کے لیے ایک مضبوط تکنیک دریافت کی ہے۔ تیجن کائی یونیورسٹی آف روچیسٹر میں اور فرملاب کے MINERvA تجربے پر کام کرنے والے ساتھیوں نے دکھایا ہے کہ کس طرح پروٹون کے بارے میں معلومات نیوٹرینو سے حاصل کی جا سکتی ہیں جو ڈیٹیکٹر کے پلاسٹک کے ہدف سے بکھرے ہوئے ہیں۔

1950 کی دہائی کے اوائل میں، طبیعیات دان پروٹون کے سائز کا تعین کرنے کے لیے ہائی انرجی الیکٹران بیم استعمال کر رہے تھے۔ یہ پیمائش کرکے کہ یہ الیکٹران کس طرح اہداف سے بکھرتے ہیں، محققین اس کے بعد سے پروٹون کے اندرونی ڈھانچے کی چھان بین کرنے اور ان کے اجزاء کوارکس کے چارج کی تقسیم کو تفصیل سے ماپنے میں کامیاب ہو گئے ہیں۔

اصولی طور پر، اسی طرح کی پیمائش نیوٹرینو کی شہتیر کا استعمال کرتے ہوئے بھی ممکن ہونی چاہیے، جیسے کہ فرمیلاب میں پیدا ہونے والی شہتیر۔ چارج لیس اور تقریبا ماس کے بغیر ہونے کے باوجود، بیم میں نیوٹرینو کا ایک چھوٹا سا حصہ پروٹون کے ساتھ تعامل کرے گا، اور خصوصیت کے زاویوں پر بکھرے گا۔ اگر اس بکھرنے کی پیمائش کی جا سکتی ہے، تو یہ نہ صرف پروٹون ڈھانچے کی جانچ میں الیکٹران کے بکھرنے کے تجربات کی تکمیل کرے گا۔ یہ نیوٹرینو اور پروٹون کے باہمی تعامل کے بارے میں اہم نئی بصیرت بھی فراہم کر سکتا ہے۔

بہت زیادہ پھیلا ہوا ہے۔

اب تک، محققین نے صرف گیسی ہائیڈروجن کے اہداف میں نیوٹرینو بیم فائر کرنے کے امکان پر غور کیا ہے۔ تاہم، ان اہداف میں موجود پروٹون کافی زیادہ تعداد میں نیوٹرینو کو بکھرنے کے لیے بہت زیادہ پھیلا ہوا ہے تاکہ موجودہ تجرباتی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے کوئی حتمی نتیجہ حاصل کیا جا سکے۔

نئی تحقیق میں، Cai کی ٹیم نے تقریباً حادثاتی طور پر اس مسئلے کا حل تلاش کیا۔ طبیعیات دان فی الحال فرمیلاب میں MINERvA تجربہ استعمال کر رہے ہیں تاکہ ذرات کی ایک اعلیٰ توانائی والی شہتیر کو پلاسٹک کے سنٹیلیٹر اہداف میں فائر کر کے نیوٹرینو کا مطالعہ کیا جا سکے۔ یہ گھنے، ٹھوس پولیمر ہیں جن میں بہت زیادہ ہائیڈروجن اور کاربن ہوتے ہیں۔

کاربن کو کم کرنا

Cai نے محسوس کیا کہ اس ٹھوس ہدف میں موجود ہائیڈروجن ایٹم ہائیڈروجن گیس کی نسبت کہیں زیادہ گنجان ہیں۔ اگر MINERvA کے ڈیٹیکٹر میں کاربن ایٹموں کے ذریعے بکھرے ہوئے نیوٹرینو کو پیمائش سے منہا کیا جا سکتا ہے، تو اس نے تجویز کیا کہ ٹیم کو ہائیڈروجن نیوکلی کے ذریعے بکھرے ہوئے سگنل کے ساتھ چھوڑ دیا جائے گا۔

نئے تجربے میں پروٹون کی حیران کن برقی مقناطیسی ساخت کا مشاہدہ کیا گیا ہے۔

چونکہ ہائیڈروجن سے کہیں زیادہ نیوٹرینو کاربن کے ذریعے بکھرے ہوئے ہیں، اس لیے Cai کے بہت سے ساتھی اس تجویز سے قائل نہیں تھے۔ اس کے خیال کو جانچنے کے لیے، محققین نے MINERvA پر نیوٹرینو بکھرنے کی نو سال کی پیمائش سے مصنوعی نیوٹرینو – کاربن تعاملات کو گھٹا دیا۔ جیسا کہ Cai نے پیش گوئی کی تھی، ان کے پاس بکھرنے والا ڈیٹا رہ گیا تھا جو الیکٹران بکھرنے والے تجربات کے نتائج سے ملتے جلتے تھے – واضح طور پر اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ ان کی تکنیک نے ارادہ کے مطابق کام کیا تھا۔

اس ابتدائی کامیابی کی بنیاد پر، ٹیم اب امید کرتی ہے کہ یہ نقطہ نظر پروٹون کی اندرونی ساخت میں گہری بصیرت کا باعث بن سکتا ہے۔ یہ محققین کو نیوٹرینو کی نوعیت سے متعلق بہت سے بقیہ سوالات کے جوابات دینے کے لیے ایک قدم قریب لا سکتا ہے۔ اس میں دیگر قسم کے مادے کے ساتھ نیوٹرینو کا پراسرار تعامل اور نیوٹرینو دولن کے ذریعے ان کی بے ساختہ تبدیلی شامل ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت، قدرت.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/neutrinos-probe-the-protons-structure-in-surprising-measurement/