कण भौतिकी

कण भौतिकी, भौतिकी की एक शाखा है जिसमें मूलभूत उप परमाणविक कणो के पारस्परिक संबन्धो तथा उनके अस्तित्व का अध्ययन किया जाता है, जिनसे पदार्थ तथा विकिरण निर्मित हैं। हमारी अब तक कि समझ के अनुसार कण क्वांटम क्षेत्रों (quantum fields) के उत्तेजन (excitations) हैं। दूसरे कणों के साथ इनकी अन्तःक्रिया की अपनी गतिकी है।

कण भौतिकी के क्षेत्र में अधिकांश रुचि मूलभूत क्षेत्रों (fundamental fields) में है। मौलिक क्षेत्रों और उनकी गतिशीलताओ के सार को Standard Model सिद्धान्त के रूप में प्रस्तुत किया गया है। इसिलिये कण भौतिकी में अधिकतर स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) के मूल कणों तथा उनके सम्भावित विस्तार के बारे में अध्यन किया जाता है।

उपपरमाणविक कण

कण भौतिकी का मानक प्रतिमान (Standard Model)

आधुनिक कण भौतिकी खोज उपपरमाण्विक कणओ पर केन्द्रित है जिसमे नभिक को बनाने वाले कन जैसे electrons, protons ओर neutrons (protons ओर neutrons यौगिक कन है जो कि quarks से मिलकर बनते है) radioactive ओर scattering प्रक्रिया से बनने वाले कन जैसे कि photons, neutrinos, ओर muons ओर साथ ही exotic particles शामिल है। अगर सही रूप मैं कहे तो particle परिशुध्द भोतिकि मैं एक अशुद्ध नाम है क्यो कि कण भौतिकी की गतिकि quantum mechanics द्वारा पूर्णता परिभासित होती है। जैसे कि कुछ प्रायोगिक परिस्थी मैं यह तरग-कण द्वैती प्रकर्ती दिखते है, तथा कुछ जगह ये तरंग जैसा व्यवहार प्रस्तुत करते है। ओर तकनीकी भाषा मैं काहे तो यह Hilbert space मैं quantum state द्वारा वर्नित होते है, जो कि quantum field theory मैं बताया गया है। कण भोतिक वैज्ञानिको के अनुसार कण भोतिकि के प्राथमिक कण electrons ओर photons है, तथा ये सभी जनते है कि ये कन तरग जैसी प्रकती भी प्रस्तुत करते है।

अभी तक ज्ञात सभी कण तथा उनकी पर्स्परिक क्रियाये क्वांटम सिद्धांत के मानक मॉडल दवारा परिभाषित की जा सकती है। मानक मॉडल मैं १७ तरह के प्ररम्भिक कन परिभाषित किये गये हैं, १२ फर्मियान (प्रतिकन सहित २४), ४ सदिश बोसान (प्रतिकन सहित ५) तथा एक अदिश बोसान कन। ये प्राथमिक कण उन सैकड़ो तरह के समग्र कणों को संयोजित कर सकते हैं जिनकी खोज १९६० से अब तक हुइ है। मानक मॉडल अब तक के लगभग सभी प्रयोगिक परीक्षण मैं सफल रहा है। हालकि वहुत से कन भोतिकवादी यह मानते है कि यह प्रकृति का एक अधूरा वर्नन मात्र है, तथा ओर अधिक सारभूत सिद्धांतो की खोज अभी बकी है। हाल ही मैं न्युट्रीनो के द्रव्यमान की खोज ने मानक मॉडल मैं प्रथम प्रायोगिक विचलन प्रस्तुत किया है।

कन भोतिकि विज्ञानं के बहुत से सिधन्तो से प्रभवित होता है, कुछ कन भोतिकवदी न्यूनीकरण के सिधन्त को मनते है तथा कुछ संपूर्णता के सिधान्त का समथन करते है।

इतिहास

यह विचार कि सभी पदार्थ प्रारम्भिक कनो से मिलकर बने है ६ वी सदी पुराना है, अनु मत का सिधान्त तथा प्रारम्भिक कनो का अध्यन प्राचीन ग्रीक वैज्ञानिक जेसे कि ल्युपिकस, डेमोक्रिटस प्राचीन भारतीय वैज्ञानिक कणार्ध, दिग्नाग तथा धर्मकीर्ति करते आये हैं। यह प्राचीन विचार अनुभवजन्य अवलोकनों तथा प्रयोगों पर आधारित न हो कर दार्शनिक तर्क और सार के आधार पर बनाये गए थे

१९ वी सदी मई डाल्टन ने अपने प्रयोगों के द्वारा ससे सिद्ध कर दिया की सभी पदार्थ एक ही तरह के कणों से मिलकर बने है डाल्टन और उनके समकालीनों का मानना ​​था कि यह प्रकृति के मौलिक कण थे। इस लिए उन्होंने इन कणों का नाम ATOMS रख दिया जो कि एक ग्रीक शब्द ATOMOS से प्रेरित है जिसका मतलब होता है अविभाज्य. हालांकि १९ वी सदी के अंत तक वैज्ञानिको को यह पता चल चुका था कि ATOMS प्रकति के मूल कण नहीं है अपितु वो और भी छोटे कणों का संगठन मात्र है। शुरुवाती २० वी सदी के प्रयोग नाभिकीय विखंडन और नाभिकीय संलयन के सफलता के साथ समाप्त हुए इन प्रयोगों के कारण एक परमाणु को दुसरे परमाणु मैं बदलने के एक एसे उद्योग को जन्म दिया जिसके द्वारा सीसे को सोने मैं बदला जा सके हलाकि यह संभव नहीं है। इन प्रयोगों के कारण नाभकीय हथियारों के विकास को भी जोर मिला १९५० से १९६० के बीच भिन्न भिन्न प्रयोगों मैं कई सारे कणों कि खोज कि गई, जिसे कण चिड़ियाघर के नाम से भी जाना जाता है यह कण चिड़ियाघर शब्द १९७० मैं स्टैंडर्ड मॉडल बनने के बाद ख़त्म हो सका इस स्टैंडर्ड मॉडल मैं कुछ मूलभूत कणों के द्वारा लगभग सारे कणों को परिभाषित कर दिया गया।

स्टैंडर्ड मॉडल

मुख्य लेख: मानक प्रतिमान

प्राथमिक कणों के वर्गीकरण की वर्तमान स्थिति स्टैंडर्ड मॉडल है। यह माडल मध्यस्थता गेज बोसॉनों का उपयोग कर मजबूत, कमजोर और विद्युत चुम्बकीय मौलिक बातचीत का वर्णन करता है। गेज बोसॉन कि प्रजातीय है gluons, W−, W+ Z bosons and photons. मॉडल में 24 तरह के मौलिक कण (12 कणों और उनके संबद्ध विरोधी कणों), जो सभी तरह के पदार्थो के मुख्य घटक हैं। हाल ही में बहुत समय तथा बहुत ही महगे प्रयोगों के बाद इस्वरीय कण हिग्स बोसॉन के खोज कि घोषणा कि गई है।

इन्हें भी देखें

• कण त्वरक
• परमाणु उर्जा
• नाभिकीय भौतिकी

कण भौतिकी से संबन्धित शब्दावली हिन्दी वर्णमाला के क्रमानुसार नीचे दी गई है-

अ

अणु molecule

अल्फा कण alpha particle

ऊ

ऊर्जा energy

क

क्वार्क quark

कलर चार्ज color charge

ग

ग्लुऑन gluon

गेज बोसॉन gauge boson

न

न्यूट्रॉन neutron

नेगाट्रॉन negatron

नाभिक nucleus

न्यूक्लिऑन nucleon

प

प्रोटॉन proton

पोजीट्रॉन positron

प्रतिकण anti particle

पॉली एक्सक्ल्युसन सिध्दांत pauli exclusion principle

परमाणु atom

फ

फर्मिऑन fermion

फोटॉन photon

ब

बेर्यॉन baryon

बोसॉन boson

बीटा क्षय beta decay

ब्रह्माण्ड किरण cosmic ray

म

मूलभूत कण elementary particle

मानक मॉडल standard model

मेसॉन mason

मौलिक बल fundamental force

ल

लेप्टॉन lepton

व

विद्युत आवेश electric charge

विकिरण radiation

विद्युतचुम्बकीय विकिरण electromagnetic radiation

स

प्रचक्रण spin

संयोजित कण composite particle

स

इलेक्ट्रॉन

ह

हिग्स बोसॉन higss boson

हेड्रॉन hadron

बाहरी कड़ियाँ

• The Particle Adventure - educational project sponsored by the Particle Data Group of the Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)
• symmetry magazine
• Particle physics – it matters - the Institute of Physics
• Nobes, Matthew (2002) "Introduction to the Standard Model of Particle Physics" on Kuro5hin: Part 1, Part 2, Part 3a, Part 3b.
• CERN - European Organization for Nuclear Research
• Fermilab