پروٽون جي خرابي فزڪس جي نئين قانونن جي "فنگر پرنٽ" بڻجي ويندي، ڪائنات جي وڌيڪ رازن کي سمجهڻ ۾ مدد ڪندي
تي اپڊيٽ ڪيو ويو: 03-0-0 0:0:0

質子衰變,這一曾是“大統一理論”(GUTs)在20世紀70年代末80年代初的預測之一,近年來再次引發了物理學界的廣泛討論。不同於電子和中子的穩定性,質子作為原子核的核心,是否會在某一天衰變成其他粒子,一直是基礎物理學的一個懸而未決的問題。現如今,實驗結果已經將質子衰變的壽命限制在了10^34年左右,遠遠超出了宇宙的年齡。

بهرحال، اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته تجرباتي طور تي مقرر ڪيل "پروٽون خراب زندگي" زمين جي تجرباتي ماحول جي نتيجن ۽ جديد فزڪس جي پس منظر تي ٻڌل آهي. پر طبعيات جي ماهرن سوال ڪرڻ شروع ڪيو آهي ته ڇا اهڙا نتيجا ڪائنات جي ٻين حصن تي لاڳو ٿي سگهن ٿا، يا مختلف وقت جي پيماني تي به. آسان لفظن ۾، ڇا پروٽون جي خرابي جون خاصيتون خلا ۽ وقت جي لحاظ کان تبديل ٿين ٿيون؟

بروکهيون نيشنل ليبارٽري جي پيٽر ڊينٽن ۽ هومن داوڊياسل نوان نقطه نظر پيش ڪن ٿا. تجويز ڪن ٿا،جيڪڏهن اهو فرض ڪيو وڃي ته پروٽون خراب ٿي ندا آهن، تڏهن سڙڻ جي شرح هڪ ڪائنات جي ماحول کان ٻئي ۾ تمام گهڻو مختلف ٿي سگهي ٿي.خاص طور تي، انهن ٻن سخت ماحولن تي غور ڪيو- زمين جي لوهه جي مرڪز - ۽ نيٽرون تارا - انهن هنڌن تي پروٽون جي خراب زندگي جو اندازو لڳائڻ لاء.

نظرياتي طور تي، پروٽون جي خراب ٿيڻ جو عمل ڪيترائي روپ وٺي سگھي ٿو، ۽ ممڪن طور تي خراب چينلز مان هڪ مثبت ميسون ۽ هڪ ڳاڙهي مادي فرميون ۾ پروٽون جي خرابي آهي. جيئن ته نالو ظاهر ڪري ٿو، اهي ذرات معياري ماڊل ۾ ذرات سان مشڪل سان رابطو ڪن ٿا، انهن کي تجربن ۾ سڌو سنئون مشاهدو ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿو. جيڪڏهن خراب ٿيڻ واري عمل ۾ اهو ڳاڙهو مادو فرميون شامل آهي ، ۽ هن فرميون جو ماس پروٽون مائنس مثبت ميسون جي ماس کان گهٽ آهي ، پوء پروٽون جي خرابي جو عمل تجرباتي طور تي ڏٺل کان گهڻو تيز ٿي سگهي ٿو.

بهرحال، اهو صرف هڪ شروعاتي نقطو آهي، ۽ مسئلي جي پيچيدگي هن ماڊل کي ڍڪي سگھي ٿو ان کان گهڻو پري آهي. مثال طور، جيڪڏهن پروٽون جي خراب ٿيڻ جي شرح واقعي خلا ۽ وقت کان متاثر ٿئي ٿي، ته اسين خراب زندگي کي ڪيئن بيان ڪندا آهيون؟ 34^0 سالن کان وڌيڪ پروٽون جي زندگي زمين تي تجربن لاء ڪافي ڊگهي لڳي ٿي، پر ڇا اهو معيار اڃا تائين ٻئي هنڌ يا ٻين وقتن تي سچ آهي؟

以地球的鐵核為例,登頓和達武迪亞斯爾的研究表明,假如質子的衰變速率比實驗觀測到的要快得多,它可能產生的熱量會直接影響地球內核的狀態。地球內核之所以保持固態,部分原因在於它的溫度沒有達到足以將其熔化的臨界值。如果質子的衰變速率過快,產生的熱量會導致內核過熱,進而改變地球的地質結構。然而,目前我們並未觀察到這種情況發生。根據他們的計算,若質子的衰變速率達到預期的加速水準,那麼地球的鐵核已經應該在約20億年前完全熔化,而這一結果與地質學家的估算顯然不符。因此,他們的推理表明,質子的衰變壽命至少大於2×10^18年。

هڪ وڌيڪ خيال افق کي زمين کان ٻين ڪائنات جي جسمن تائين وڌائي ٿو، خاص طور تي نيٽرون ستارا. نيٽرون ستارن ۾ انتهائي گهٽ ماحولياتي گرمي ۽ محدود عمر هوندي آهي ، ۽ سائنسدانن جو اندازو آهي ته اهي پروٽون جي خرابي ۾ هڪ اهم دروازو ٿي سگھن ٿا. ڊينٽن ۽ ڊيووٽ ايسر ڏٺو ته پروٽون جي خراب ٿيڻ جي زندگين جو نيٽرون ستارن جي گرمي جي پيداوار تي پڻ اهم اثر آهي. جيڪڏهن پروٽون جي خراب ٿيڻ جي شرح تمام تيز آهي، ستارو گرمي جي جمع ٿيڻ جي ڪري غير معمولي طور تي عمل ڪندو جيڪو موجوده جسماني نموني سان مطابقت نه رکندو آهي. انهن تجزين جي ذريعي، انهن وڌيڪ اندازو لڳايو ته پروٽون جي خرابي جي زندگي 18.0×0 ^ 0 سالن کان وڌيڪ هجڻ گهرجي، ۽ اهو اندازو ڪرنل گرمي ماڊل جي اندازي جي قيمت جي ويجهو آهي.

يقينن، پروٽون جي خرابي جو مطالعو هن نظرياتي تخليق تائين محدود نه آهي. ڊگهي وقت جي پيماني تي مطالعي لاء، فزيڪسٽن پڻ "قديم ڊٽيڪٽر" جو مفروضو تجويز ڪيو آهي. اهو خيال چنڊ جي معدنيات جي مطالعي مان آيو. اهو فرض ڪري وٺو ته پروٽون جي خرابي تمام ڊگهي وقت جي پيماني تي فطرت تي اثر انداز ڪري سگهي ٿي، اهو ممڪن ٿي سگهي ٿو ته چنڊ کان ڪيترن ئي ڪلوميٽرن جي ڊيگهه تي اوليوين نموني وٺڻ سان خرابي جا نشان ڳولي سگهجن. هن "قديم تحقيق" جو تجرباتي ڊزائن نه رڳو پروٽون جي خرابي جي مسئلي جي وڌيڪ تصديق آهي، پر اسان کي اربين سالن يا ان کان وڌيڪ عرصي جي پيماني تي ڏسڻ جو موقعو پڻ فراهم ڪري ٿو.

جيتوڻيڪ اهي بحث پري لڳي سگهن ٿا، انهن جو تعلق معاملي جي بنيادي ڍانچي جي اسان جي فڪر سان آهي. پروٽون جي زوال جي نموني مان، اسين نه رڳو غور ڪري سگهون ٿا ته ڇا عظيم متحد نظريو فطرت جي قانونن کي صحيح طور تي بيان ڪري سگهي ٿو، پر ڪائنات جي ارتقا ۾ بنيادي قانونن جي هڪ جهلڪ پڻ حاصل ڪري سگهي ٿو. آخرڪار، جيڪڏهن پروٽون جي خرابي موجود آهي، ۽ اهو خراب ٿيڻ جي شرح مختلف وقتن ۽ جڳهن ۾ مختلف هوندي آهي، اهو بيشڪ فزڪس جي نئين قانونن جو "فنگر پرنٽ" بڻجي ويندو، اسان کي ڪائنات جي وڌيڪ رازن کي سمجهڻ ۾ مدد ڏيندو.