चिनियाँ वैज्ञानिकले ग्लुबलको अस्तित्व पुष्टि गर्ने अहिलेसम्मकै ठोस प्रमाण फेला पारे

ड्रागन मिडिया समाचार कक्ष

चिनियाँ वैज्ञानिकको नेतृत्वमा रहेको अन्तर्राष्ट्रिय अनुसन्धान टोलीले करिब १५ वर्षको प्रयोगात्मक अध्ययनपछि ‘ग्लुबल’ भनिने पदार्थको नयाँ स्वरूपको अस्तित्व पुष्टि गर्ने अहिलेसम्मकै स्पष्ट प्रमाण फेला पारेको छ।

चिनियाँ विज्ञान प्रतिष्ठानअन्तर्गतको उच्च ऊर्जा भौतिकी संस्थानका अनुसार बेइजिङ स्पेक्ट्रोमिटर–३ अर्थात बीईएस–३ प्रयोगमा सहभागी अनुसन्धान टोलीले X(2370) नामक कणको प्रमुख संरचना सबैभन्दा हलुका स्युडोस्केलर ग्लुबल रहेको निष्कर्ष निकालेको हो।

सामान्य पदार्थका परमाणु केन्द्र प्रोटोन र न्युट्रोनबाट बनेका हुन्छन्। प्रोटोन र न्युट्रोनभित्र क्वार्क हुन्छन् भने ग्लुओनले क्वार्कबीचको शक्तिशाली अन्तरक्रिया सञ्चालन गर्छन्।

कण भौतिकीको मानक सिद्धान्तअनुसार ग्लुओनले क्वार्कलाई बाँध्ने मात्र होइन, एकअर्कालाई आकर्षित गरेर आपसमा बाँधिँदै ग्लुबल नामक छुट्टै कण बनाउन सक्छन्। झण्डै पाँच दशकदेखि सैद्धान्तिक रूपमा अनुमान गरिए पनि यसअघि कुनै प्रयोगले यसको अस्तित्व निर्णायक रूपमा पुष्टि गर्न सकेको थिएन।

बेइजिङ इलेक्ट्रोन–पोजिट्रोन कोलाइडरमा सञ्चालित बीईएस–३ प्रयोगमार्फत अनुसन्धान टोलीले सन् २०११ मा पहिलोपटक X(2370) कण पत्ता लगाएको थियो। सन् २०२४ मा १० अर्ब J/ψ घटनाको तथ्याङ्क विश्लेषण गर्दा यसको स्पिन–प्यारिटी अवस्था 0⁻⁺ रहेको निर्धारण गरिएको थियो, जुन सबैभन्दा हलुका स्युडोस्केलर ग्लुबलका अपेक्षित गुणसँग मेल खान्छ।

पछिल्लो अध्ययनमा वैज्ञानिकले X(2370) का विभिन्न क्षय प्रक्रियाको विस्तृत अध्ययन गरेका छन्। विशेष रूपमा K*(892)K क्षय प्रक्रिया अत्यन्त दबिएको पाइएपछि उक्त कण ‘फ्लेभर–सिङ्ग्लेट’ प्रकृतिको रहेको निर्धारण गरिएको हो।

फ्लेभर–सिङ्ग्लेट गुण ग्लुबललाई सामान्य क्वार्क र एन्टिक्वार्कबाट बनेका कणभन्दा छुट्याउने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विशेषतामध्ये एक हो। X(2370) एक गिगा इलेक्ट्रोन भोल्टभन्दा माथिको द्रव्यमान क्षेत्रमा पहिचान गरिएको पहिलो फ्लेभर–सिङ्ग्लेट हलुका हेड्रोनसमेत बनेको अनुसन्धानमा उल्लेख छ।

X(2370) को द्रव्यमान, स्पिन–प्यारिटी, J/ψ कणको विकिरणीय क्षयमा देखिएको उच्च उत्पादन दर, विभिन्न क्षय ढाँचा, साँघुरो आंशिक क्षय चौडाइ र फ्लेभर–सिङ्ग्लेट गुण सबै ग्लुबलका सैद्धान्तिक विशेषतासँग मेल खाएको अनुसन्धान टोलीले जनाएको छ।

यी प्रमाणलाई अन्य सामान्य मेसोन, बहुक्वार्क कण वा मिश्रित कणसम्बन्धी व्याख्याले स्वाभाविक रूपमा समेट्न नसकेको अध्ययनको निष्कर्ष छ। त्यसैले X(2370) को प्रमुख अंश सबैभन्दा हलुका 0⁻⁺ ग्लुबल रहेको वैज्ञानिकले निर्धारण गरेका हुन्।

अनुसन्धानकर्ताका अनुसार यो झण्डै पाँच दशक लामो ग्लुबल खोजमा प्राप्त सबैभन्दा स्पष्ट प्रयोगात्मक परिणाम हो। उपलब्धिले ग्लुओन आपसमा बाँधिएर नयाँ प्रकारको पदार्थ निर्माण गर्न सक्छन् भन्ने सैद्धान्तिक पूर्वानुमानलाई बलियो प्रयोगात्मक समर्थन दिएको छ।

यो खोज कण भौतिकीको मानक सिद्धान्त, विशेषगरी क्वान्टम क्रोमोडाइनामिक्सको परीक्षण तथा पदार्थको आधारभूत संरचना बुझ्ने प्रयासका लागि महत्त्वपूर्ण मानिएको छ।

बीईएस–३ टोलीको पछिल्लो शोधपत्रले X(2370) लाई पूर्णतः शुद्ध ग्लुबल घोषणा गर्नुभन्दा यसको संरचनामा ग्लुबल प्रमुख घटक रहेको निष्कर्ष प्रस्तुत गरेको छ। वैज्ञानिक समुदायमा थप स्वतन्त्र परीक्षण र यसको अन्य क्षय प्रक्रियाको अध्ययनले निष्कर्षलाई अझ सुदृढ बनाउने अपेक्षा गरिएको छ।