What is standard model of practical physics

அட்லஸ் துகள்கள் & பிரபஞ்ச நடனம்: உங்கள் மூளையை குழப்பும் 5 விஞ்ஞானப் பூகம்பங்கள்! “ஒளியின் வேகம்” என்று நாம் சொல்லும் போது, உண்மையில் அது 299,792,458 m/s தான் என்பது போல்… இந்த எண்கள் உங்கள் மனதில் எந்த படத்தையும் உருவாக்காது அல்லவா? ஆனால் இன்று… standard model of practical physics நாம் பிரபஞ்சத்தின் வாட்ஸ்அப் பேச்சுகளைத் திருடப் போகிறோம்!

குவாண்டம் காதல் & கோஷ்டிகள்:

• ஒரு எலக்ட்ரான் அதன் “காதலன்” போட்டானை சந்திக்க இரண்டு வழிகளில் ஒரே நேரத்தில் பயணிக்கிறது! (காதலில் இரட்டைத் திட்டம்!)
• ஹிக்ஸ் புலம் எனும் காதல் தடை, துகள்களுக்கு இடையே “மசக்கும் பொம்மலாட்டம்” நடத்துகிறது!
• இருண்ட பருப்பொருள் என்ற காதலன், பிரபஞ்சத்தின் 85% பெண்ணை தன்னுடன் மறைத்து வைத்திருக்கிறான்!

இன்று நாம் கண்டறியப் போவது:

• உங்கள் உடலில் 7 ஆக்டில்லியன் அணுக்கள் இருந்தும், நீங்கள் “திடமாக” இருப்பதேன்? (ஸ்பாய்டர்மேன் ஆக முடியுமா?)
• நியூட்ரினோ எனும்  துகள்கள் ஒரு சுவர்களையே ஊடுருவி விடும் போது, அது உங்களைத் துளைக்காததேன்?
• ஆன்டிமேட்டர் என்ற கனவுலகம் உங்கள் நகரத்தை 1 கிராம் வெடிபொருளால் அழிக்கும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியுமா?

standard model of partical physics: பிரபஞ்சத்தின் வாட்ஸ்அப் குரூப்!

• குவார்க்குகள்: குரூப்பின் சில்லி அடிக்கும் குழந்தைகள் 🎭
• லெப்டான்கள்: ரகசியம் பேசும் டூம் மெம்பர்கள் 🤫
• போசான்கள்: மெசேஜ்களை டெலிவர் செய்யும் அட்மின்கள் 📲
• ஹிக்ஸ்: குரூப்பில் எல்லோருக்கும் Mass டிஸ்ட்ரிபியூட் செய்யும் Admin 💪

மெட்டர் ஆச்சரியங்கள்:

• உங்கள் உடல் முழுவதும் 99.9999999% வெறும் காலி இடம்தான்! நீங்கள் ஒரு “மாயத் தோற்றம்”! 👻
• கிராவிடி மட்டும் இந்த குரூப்பில் இல்லை! அது வாட்ஸ்அப்புக்கு பதிலாக டெலிகிராம் பயன்படுத்துகிறது போலும்! 📡

சூப்பர் ஹீரோ ஒப்பிடுதல்:

• எலக்ட்ரான் = குவிக்சில்வர் ⚡ (ஒரே நேரத்தில் பல இடங்களில்)
• குவார்க்குகள் = ஹல்க் 💪 (வலுவான விசை)
• ஹிக்ஸ் போசான் = புரூஸ் பேனர் 🧠 (மாஸ் கொடுப்பவர்)

இந்த 17 துகள்களும்,4 விசைகளும் மட்டுமே பிரபஞ்சத்தின் மொத்த விஷயங்களில் 5% தான்! மீதி 95% இன்னும் ரகசியமாகவே இருக்கிறது!

மனதை அதிர வைக்கும் உண்மை: 

நாம்வெறும் “நட்சத்திரத் தூசிகள்” அல்ல! நாம் சூப்பர் நோவாவின் வெடித்த மீதிகள்! ஒவ்வொரு அணுவும்… ஒரு பிரபஞ்ச வெடிப்பின் குழந்தை! 🌌

இந்த கட்டுரை படித்த பிறகு:

• நீங்கள் கண்ணாடியில் உங்கள் முகத்தைப் பார்க்கும் போது, குவாண்டம் துகள்களின் நடனத்தை பார்ப்பீர்கள்! 💃
• இரவு வானைப் பார்க்கும் போது, அணுக்களின் ஜென்ம வரலாற்றை காண்பீர்கள்! ✨
• உங்கள் சொந்த உடல் ஒரு பிரபஞ்ச அதிசயம் என்பதை உணர்வீர்கள்! 🌟

Ready to have your MIND BLOWN? 

இந்த பயணத்தில் இறங்குங்கள்… உங்கள் மூளையில் ஒரு பிரபஞ்ச பெருவெடிப்பை உருவாக்கப் போகிறோம்! 🚀

Warning: உங்கள்ள சிலர் partical physics ஐ படித்து புரிந்து கொள்வது என்பது பொன்னுக்கு மனச புரிந்து கொள்வதை விட கஷ்டமா இருக்கும், அதனால்தான் நீங்கள் அதை சுலபமாக புரிந்து கொள்ள எளிதாக இருக்கும் வகையில் இந்த கட்டுரை சில எலிமையா உதாரணங்களைக் கொண்டு எழுதப்பட்டுள்ளது இதனால் நான் சொல்ல வந்த கருத்துக்கள் நீங்கள் மாற்றிப் புரிந்து கொள்ள வாய்ப்பு உள்ளது. எனவே இதை மேலும் ஆராய்ந்து தெரிந்து கொள்வது நல்லது.

அண்டத்தின் லெகோத் தொகுதிகள்: துகள் இயற்பியல் வார்ப்புரு (standard model of practical physics)

பிரபஞ்சத்தின் மாபெரும் நாடகம்: அணுத்துகள்களின் சாகசம்! நீங்கள் ஒரு நட்சத்திரப் பொருள்! ஆம், நீங்கள் படித்துக் கொண்டிருக்கும் இந்தத் தொலைபேசியும், நீங்களும், பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பிலிருந்தே இருக்கும் அணுக்களால் ஆனவர்கள். standard model of practical physics இந்த அற்புத உலகை நிர்மாணித்திருக்கும் சூப்பர்ஸ்டார்களை சந்திப்போம்!

குவார்க்குகள்: பிரபஞ்சத்தின் ‘எவர் கேன்ஸ்’ சமூகம்

இவர்களை “சமூக விரோதிகள்” என்று சொல்லலாம். இவர்கள் ஒருபோதும் தனியாக வெளியே வரமாட்டார்கள்! எப்போதும் கும்பலாகத்தான் இருப்பார்கள். காரணம்? இவர்களிடையே “வலிமையான விசை” என்ற ஒரு மாபெரும், முறிவற்ற பிரபஞ்சப் பசை வேலை செய்கிறது. ஒருவரைத் தனியே பிரிக்க முயன்றால், அது ஒரு மீள் சொட்டு நூல் போல் நீண்டு, இன்னும் இரண்டு குவார்க்குகளைப் பிறப்பிக்கும்! இதுதான் “குவார்க் தடுப்பு” – பிரபஞ்சத்தின் சொந்த சமூக விதி.

அறிமுகம்: குவார்க் குடும்பத்தின் ஆறு உறுப்பினர்கள்!

இவர்களை மூன்று சகோதரர் குழுக்களாக நினைத்துப் பாருங்கள். ஒவ்வொரு குழுவும் முந்தையதை விட பலசாலிகள்.

தலைமுறை சூப்பர்ஸ்டார் சிறப்பு நிறை பாத்திரம்

👶1வது மேல் (Up) குட்டி, ஆனால் ஹீரோ 2.3 MeV இவர்கள்தான் நம்மை உருவாக்கிய நாயகர்கள்! நிலையானவர்கள், எல்லா இடத்திலும் இருக்கிறார்கள்.

கீழ்(Down) மேல்-இன் சகோதரன் 4.8 MeV

💪2வது வசீகரம் (Charm) மேல்-இன் பாட்லி பதிப்பு 1.27 GeV கொஞ்சம் கனம், கொஞ்சம் அசட்டுத்தனம். தோன்றியவுடன் மறைந்துவிடுவான்.

விந்தை(Strange) கீழ்-இன் மிஸ்டீரியஸ் சகோதரி 104 MeV பெயருக்கு ஏற்றார் போல் வித்தியாசமானவள்.

💥3வது மேல்மை (Top) குவார்க் குடும்ப ராம்போ! 173 GeV இவரது நிறை ஒரு முழு தங்க அணுவைப் போலவே இருக்கும்! ஆனால் ஒரு சிட்னி தோற்றம், தோன்றியவர் உடனடியாக காணாமல் போவார்!

அடிமை(Bottom) மேல்மை-இன் நிழல் 4.18 GeV கனமானவர், சூப்பர்நோவா வெடிப்பு போன்ற ஹை-பட்ஜெட் படங்களில் மட்டுமே தோன்றுவார்.

நீங்கள் எதனால் ஆனவர்? பேரியான்கள்!

முதல் தலைமுறை குவார்க்குகள் மூவராகச் சேர்ந்து பேரியான்கள் என்ற பிரபல குழுக்களை உருவாக்குகின்றன.

• புரோட்டான் (Proton) = (மேல் + மேல் + கீழ்). இவர் நேர்மின்னூட்டம் உள்ள நல்லவர். அணுவின் அடையாளம்.
• நியூட்ரான் (Neutron) = (மேல் + கீழ் + கீழ்). இவர் மின்னூட்டம் இல்லாத நடுநிலையாளர். புரோட்டானைச் சுற்றி நின்று, அணுக்கருவை நிலைக்க உதவுகிறார்.

ரகசிய சக்தி: வண்ண மின்னூட்டம்!

இது நிறம் அல்ல! இது ஒரு குவாண்டம் சக்தி. மூன்று வகை: சிவப்பு, பச்சை, நீலம். விதி என்னவென்றால், எல்லா துகள்களும் “வெள்ளை” நிறமாக இருக்க வேண்டும்!

• பேரியான் (3 குவார்க்குகள்): ஒருவர் சிவப்பு, ஒருவர் பச்சை, ஒருவர் நீலம். மூவரும் சேர்ந்தால் வெள்ளை!
• மெசான் (Meson): ஒரு குவார்க்கும், அதன் எதிர்மறையும் (எ.கா., சிவப்பு & எதிர்-சிவப்பு). இருவரும் சேர்ந்தால் வெள்ளை!

இந்த விதிதான் குவார்க்குகளை எப்போதும் கும்பலாக இருக்க வைக்கிறது. ஒருவரைத் தனியே அனுப்ப முயன்றால், பிரபஞ்சம் உங்களைத் தடுக்கும்!

லெப்டான்கள்: தனித்து நிற்கும் சூப்பர்ஹீரோக்கள் மற்றும் பேய்கள்

குவார்க்குகள் கும்பல் கும்பலாக இருந்தால், இவர்கள் கூட்டுக்கு வெளியே வேலை செய்பவர்கள். இவர்கள் வலிமையான விசையைக் கண்டுகொள்வதே இல்லை. சுதந்திரமானவர்கள்!

லெப்டான் குடும்பத்தின் ஆறு சக்திகள்

தலைமுறை சூப்பர்ஹீரோ சக்தி நிறை பேய் துணை சக்தி

1. 👶1வது எலக்ட்ரான் மின்சாரம் 0.511 MeV எலக்ட்ரான் நியூட்ரினோ பேய் சக்தி
2. 💪2வது மியூவான் எலக்ட்ரான்-இன் பலம் பார்க்கிற சகோதரன் 106 MeV மியூவான் நியூட்ரினோ பேய் சக்தி
3. 💥3வது டாவு எலக்ட்ரான்-இன் ஹல்க் பதிப்பு! 1.78 GeV டாவு நியூட்ரினோ பேய் சக்தி

சிறப்பு அம்சங்கள்:

• எலக்ட்ரான்: இவர்தான் அனைத்து வேதியியலின் மூல மந்திரவாதி! இவர் இல்லையென்றால் அணுவே இல்லை, உலகமே இல்லை!
• மியூவான் & டாவு: இவர்கள் எலக்ட்ரானின் “எக்ஸ்ட்ரா” சகோதரர்கள். ஏன் இருக்கிறார்கள் என்று யாருக்கும் தெரியாது. தோன்றியவுடன் மறைந்துவிடுகிறார்கள்.
• நியூட்ரினோக்கள்: இவர்கள் பிரபஞ்சத்தின் பேய்கள்! மின்னூட்டமில்லை, நிறை கிட்டத்தட்ட இல்லை. இவர்கள் எதனாலும் தடுக்கப்பட மாட்டார்கள்! இப்போதே, சூரியனில் இருந்து வரும் டிரில்லியன் கணக்கான நியூட்ரினோக்கள் உங்கள் உடலை ஊடுருவி வருகின்றன, வெளியே செல்கின்றன – நீங்கள் ஒன்றும் உணர்வதே இல்லை!
  

  

பிரபஞ்சத்தின் மாபெரும் மர்மம்:

முதல்தலைமுறை குவார்க்குகளும் லெப்டான்களும் மட்டுமே இருந்தால், நிலையான பிரபஞ்சம் உருவாகிவிடும். பிறகு இந்த கனமான, வீண் சகோதரர்கள் இரண்டும் மூன்றும் ஏன் தேவை? இது இன்னும் தீராத புதிர்!

போசான்கள்: பிரபஞ்ச விசைகளின் ஆக்டர்-கேள்!

பொருள் துகள்கள் நடிகர்கள் என்றால், இவர்கள் அந்த நடிகர்களுக்கிடையே நடக்கும் ஆக்க்ஷன்-ஐ கட்டுப்படுத்தும் இயக்குநர்கள் மற்றும் ஸ்டண்ட் கூட்டாளிகள்.

நான்கு முக்கிய இயக்குநர்கள்:

மின்காந்தவிசைஃபோட்டான் பிரபஞ்சத்தின் ஒளி! இவர் இல்லையென்றால் இருள்தான். ரேடியோ, ஒளி, எக்ஸ்-ரே – எல்லாமே இவரது வேலை.

வலிமையான விசைகுளூவான் பிரபஞ்சத்தின் அதிமோசமான பசை! இவர்தான் குவார்க்குகளை ஒன்றாக பிணைத்து, நம்மை உருவாக்குகிறார்.

வலது-இடதுவிசை W & Z போசான்கள் பிரபஞ்சத்தின் மாய மந்திரவாதிகள்! இவர்கள்தான் ஒரு துகளை மற்றொரு துகளாக மாற்றுகிறார்கள் (எ.கா., நியூட்ரானை புரோட்டானாக!). இவர்கள் இல்லையென்றால் சூரியன் ஒளிராது!

ஈர்ப்புவிசை கிராவிட்டான் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாத புரொட்யூசர்! இவரை எல்லாரும் தேடுகிறார்கள், ஆனால் இன்னும் கிடைக்கவில்லை.

ஹிக்ஸ் போசான்: பிரபஞ்சத்தின் மாபெரும் செலப்ரிட்டி பார்ட்டி!

இவர் மற்ற இயக்குநர்களை விட வேறு லெவல். இவர் ஒரு விசையைக் கொண்டு செல்லவில்லை. மாறாக, இவர் ஹிக்ஸ் புலம் என்ற ஒரு பிரபலமான, கண்ணுக்குத் தெரியாத பார்ட்டியின் குழப்பம்.

ஹிக்ஸ் புலம் என்றால் என்ன?

முழுபிரபஞ்சமும், ஒவ்வொரு இடத்திலும் நடக்கும் ஒரு கூட்டம் நிறைந்த, கண்ணுக்குத் தெரியாத செலப்ரிட்டி பார்ட்டி!

நிறை எப்படி கிடைக்கிறது? பார்ட்டி ஒப்புமை:

• பார்ட்டி அறை: ஹிக்ஸ் புலம்.
• ஒரு சாதாரண நபர் (ஃபோட்டான்): அறையை எளிதாக கடந்து செல்கிறார். யாரும் கவனிக்கவில்லை. எந்த தடையும் இல்லை – அதனால் அவருக்கு நிறை இல்லை! ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கிறார்.
• ஒரு மெகா ஹீரோ (டாப் குவார்க்): இவர் அறைக்குள் நுழையும்போதே, முழுப் பார்ட்டியும் இவரைச் சுற்றி வளைத்துக்கொள்கிறது. கை குலுக்க, செல்ஃபி எடுக்க… இவரால் எங்கும் நகர முடியவில்லை! இந்த “தடை” தான் அவருக்கு ஏராளமான நிறையைத் தருகிறது!
• ஒரு லோக்கல் ஸ்டார் (எலக்ட்ரான்): சிலர் மட்டும் கவனிக்கிறார்கள். கொஞ்சம் தடை, கொஞ்சம் நிறை.

ஹிக்ஸ் போசான் என்ன?

நீங்கள்பார்ட்டி அறையில் “ஃபயர்!” என்று கத்தினீர்கள் என்று வைத்துக்கொள்வோம். உடனே ஒரு பெரிய குழப்பம், மக்கள் ஒருவருக்கொருவர் மோதிக் கொள்வார்கள். இந்த குறுகிய, தற்காலிக குழப்பம்தான் ஹிக்ஸ் போசான்!

CERN இல் உள்ள பெரிய ஹேட்ரான் முடுக்கி (LHC) essentially அந்த பார்ட்டி அறையில் “ஃபயர்!” என்று கத்தியது. அந்த குழப்பத்தை (ஹிக்ஸ் போசான்) பார்த்துவிட்டோம் – அதன் மூலம் பார்ட்டி (ஹிக்ஸ் புலம்) உண்மையில் உள்ளது என நிரூபித்தோம்! 2012-ல் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு நோபல் பரிசை வாங்கித்தந்தது.

 அதாவது The large hydron collider என்ற இயந்திரத்தில் protons ஐ எதிரெதிர் திசையில் ஏறத்தாழ ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்தில் முடுக்கி விடுவார்கள், இவைகள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதி அதன் ரகசியங்களை வெளிப்படுத்தியது.

திரை வணக்கம்: தரநிலை மாதிரி… மற்றும் தொடரும் சீக்கல்!

இதுவரை பார்த்த அனைத்தையும் ஒன்று சேர்த்தால், துகள் இயற்பியலின் தரநிலை மாதிரி என்ற மாபெரும் படம் நமக்கு கிடைக்கிறது.

இந்த மர்மங்களுக்கான விடையைத் தேடுவதே, பிரபஞ்சத்தின் அடுத்த அற்புதமான அத்தியாயமாகும். standard model of practical physics கதை இன்னும் முடியவில்லை!

இதுவரை பார்த்த அனைத்தையும் ஒன்று சேர்த்தால், நமக்கு துகள் இயற்பியலின் தரநிலை மாதிரி கிடைக்கிறது – ஒரு மாபெரும், Oscar-வென்ற படம் போல.

• நட்சத்திர நடிகர்கள் (பொருள் துகள்கள்): குவார்க்குகள் & லெப்டான்கள்.
• இயக்குநர்கள் & ஸ்டண்ட் கூட்டாளிகள் (விசை தூதர்கள்): ஃபோட்டான், குளூவான், W & Z.
• பார்ட்டி ஏற்பாட்டாளர் (ஹிக்ஸ் போசான்): அனைவருக்கும் நிறை/பிரபலத்தைக் கொடுப்பவர்.

இந்தப் படம் நமக்குத் தெரிந்த 99% விஷயங்களை விளக்கிவிடுகிறது. நாம் நினைத்திருப்போம், கதை இங்கே முடிந்துவிட்டது என்று.

 

ஆனால்… அது முடியவில்லை.

 

உண்மையில், நாம் பார்க்க முடிந்தது பிரபஞ்சத்தின் வெளிச்சம் மட்டுமே. முழுப் பிரபஞ்சத்தைப் பொறுத்தவரை, இது முடிவல்ல; இது ஒரு மாபெரும் மர்மத்தின் தொடக்கம் மட்டுமே.

இதோ, மீதமுள்ள மாபெரும் கேள்விகள்:

1. டார்க் மேட்டர் (இருண்ட பருப்பொருள்): நாம் தொட முடியும், பார்க்க முடியும், நிறுக்க முடியும் எல்லாப் பொருட்களையும் விட ஐந்து மடங்கு அதிகம் பிரபஞ்சத்தில் இருக்கிறது. ஆனால் அது என்ன? எப்படி இருக்கிறது? எங்களுக்கு எதுவும் தெரியாது. அது வெறும் கற்பனையா? அல்லது தரநிலை மாதிரிக்கு அப்பால் உள்ள முழு புதிய துகள்களின் பேரரசா?
2. டார்க் எனர்ஜி (இருண்ட சக்தி): பிரபஞ்சத்தை விரிவடைய வைக்கும் அதிசய சக்தி. ஆனால் அந்த விரிவாக்கம் வேகமடைந்து கொண்டே இருக்கிறது. ஏன்? எப்படி? இந்த அசுர சக்திக்கு பின்னால் யார் இருக்கிறார்கள்?
3. பேரெடுப்பு (Gravity): கிராவிட்டான் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. ஏன் பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து விசைகளையும் ஒரே கோட்பாட்டில் சேர்ப்பது இவ்வளவு கடினம்? தரநிலை மாதிரி முழுவதுமாக தவறானதா?
4. தலைமுறைகளின் இரகசியம்: ஏன் மூன்று? முதல் தலைமுறை மட்டுமே இருந்தால் பிரபஞ்சம் நிலையாக இருந்திருக்கும். பிறகு இந்த கனமான, ‘வீண்’ சகோதரர்கள் ஏன் தேவை? இது பிரபஞ்சத்தின் ஒரு பிழையா? அல்லது நாம் இன்னும் புரிந்து கொள்ளாத ஒரு ஆழமான வடிவமைப்பின் அடையாளமா?

நாம் ஒரு நெடும் குறுக்குவழியில் நிற்கிறோம். நம்முடைய வரைபடத்தின் விளிம்பில், “இங்கு டிராகன்கள் உள்ளன” (Here be dragons) என்று எழுதப்பட்டுள்ளது.

அடுத்த கண்டுபிடிப்பு… அடுத்த பெரிய கேள்வி… வரும் கணத்தில் வரலாம். மர்மம் காத்திருக்கிறது. சாகசம் தொடர்கிறது. நீங்களும் இதன் ஒரு பகுதி.

EXTERNAL LINKS

To know more about black holes click here

To know more about partical physics click here