क्वांटम यांत्रिकी ने लंबे समय से कणों को केवल दो अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया है: फ़र्मियन और बोसॉन।
अब अमेरिका में राइस यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने पाया है कि कम से कम गणितीय रूप से कहें तो तीसरा प्रकार भी संभव हो सकता है। पैरापार्टिकल्स के रूप में जाना जाता है, उनका व्यवहार प्राथमिक कणों के अस्तित्व का संकेत दे सकता है जिस पर किसी ने कभी विचार नहीं किया है।
“हमने निर्धारित किया है कि नए प्रकार के कण जिनके बारे में हम पहले कभी नहीं जानते थे, संभव हैं,” कैडेन हैज़र्ड कहते हैं, जिन्होंने सह-लेखक झियुआन वांग के साथ यह प्रदर्शित करने के लिए एक सिद्धांत तैयार किया कि जो वस्तुएं फ़र्मियन या बोसॉन नहीं थीं, वे बिना किसी को तोड़े भौतिक वास्तविकता में मौजूद रह सकती हैं। ज्ञात कानून.
फर्मिऑन में मूलभूत कण शामिल होते हैं जो परमाणुओं का ‘निर्माण’ करते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रॉन और क्वार्क। अधिक सटीक शब्दों में, उनके पास एक ऐसी संपत्ति है जो उन्हें समान क्वांटम राज्यों पर कब्जा करने से रोकती है, प्रभावी ढंग से यह सुनिश्चित करती है कि कोई भी दो मिलान वाले फ़र्मियन एक ही स्थान को नहीं भर सकते हैं।
हैज़र्ड कहते हैं, “यह व्यवहार आवर्त सारणी की पूरी संरचना के लिए जिम्मेदार है।” “यही कारण है कि जब आप बैठते हैं तो आप अपनी कुर्सी के सामने से नहीं गुजरते।”
बोसोन को इस संपत्ति के एक अलग माप द्वारा परिभाषित किया गया है जो उन्हें गलियारे में भूतों की तरह एक दूसरे के माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है।
आमतौर पर फोटॉन और ग्लूऑन जैसे बल वाहक के रूप में कार्य करते हुए, बोसॉन उन तरीकों से बातचीत में मध्यस्थता करते हैं जो प्रोटॉन से लेकर साही, आलू से लेकर ग्रहों तक हर चीज में फर्मियन को धकेलते और खींचते हैं।
क्वांटम-राज्य पृथक्करण के इस सख्त नियम का एक उल्लेखनीय अपवाद है। केवल दो आयामों तक सीमित, कुछ सामग्रियां कण-जैसे व्यवहार को जन्म दे सकती हैं जो फ़र्मियन और बोसोन से अपेक्षित सांख्यिकीय कानूनों को तोड़ देती है, जिससे प्रभावी रूप से क्वांटम राज्यों की एक अनूठी अदला-बदली की अनुमति मिलती है।
किसी के नाम से जाना जाता हैये तकनीकी खामियां हमारे ब्रह्मांड के त्रि-आयामी अंतरिक्ष में विस्तारित नहीं हो सकती हैं और इसलिए हमारे द्वारा अभी तक खोजे गए किसी भी वास्तविक मौलिक कणों द्वारा प्रतिनिधित्व किए जाने की संभावना नहीं है। क्वांटम हार्डवेयर में एक नया गलियारा कम; वे एक नवीनतापूर्ण चाबी का गुच्छा की तरह हैं जिन्हें आप सामने वाले काउंटर से ले सकते हैं।
फिर भी, इसने सैद्धांतिक भौतिकविदों को पैरास्टैटिस्टिक्स नामक क्षेत्र में काम करते हुए, यह देखने के लिए काल्पनिक कणों के क्वांटम विवरण के साथ छेड़छाड़ करने से कभी नहीं रोका है कि क्या बचता है। यद्यपि यह पूरी तरह से गणितीय अभिव्यक्ति का एक कार्य है, ऐसा करने से इस बारे में गहरी सच्चाई सामने आ सकती है कि क्या वास्तव में फर्मियन और बोसोन ही सब कुछ हैं, और यदि हां, तो ऐसा क्यों है।
20वीं सदी की शुरुआत से लेकर मध्य तक अपनी स्थापना के बाद से, पैरास्टैटिस्टिक्स ऐसी कोई भी चीज़ ढूंढने में विफल रहा है जो फ़र्मिअन या बोसॉन बॉक्स में नहीं गिर सकती। वास्तव में, जैसे-जैसे समय के साथ क्वांटम सिद्धांत विकसित हुए, यह स्पष्ट होता गया कि पैरास्टैटिस्टिक्स के माध्यम से विकसित कोई भी सिद्धांत केवल फर्मियन और बोसॉन वाले ब्रह्मांड से अप्रभेद्य होगा।
वांग और हैज़र्ड सोचते हैं कि उन्होंने असहमत होने का एक कारण उजागर कर लिया है। पिछले तरीकों से अलग परिमाणीकरण के दूसरे चरण की शुरुआत करके, उन्होंने दिखाया है कि सामग्रियों में सामूहिक व्यवहार ऐसे कणों को जन्म दे सकता है जो कुछ हद तक किसी और की तरह कार्य करते हैं, भले ही वे त्रि-आयामी ब्रह्मांड में कोनों को मोड़ते हैं जो कमोबेश हमारे समान होते हैं।
यह अवधारणा कणों के एक पूरे नए वर्ग के लिए एक पथ का मानचित्रण करने से काफी कम है, जो केवल यह दिखाने के लिए है कि हम संभावना पर पुस्तक को अभी तक बंद नहीं करना चाहते हैं।
वांग कहते हैं, “प्रयोगों में पैरापार्टिकल्स को साकार करने के लिए, हमें अधिक यथार्थवादी सैद्धांतिक प्रस्तावों की आवश्यकता है।”
फिर भी क्वांटम भौतिकी के मानक मॉडल हार्डवेयर को जानने से अभी भी सामान्य सापेक्षता के लिए कुछ भी स्टॉक नहीं है, और इसमें डार्क मैटर की ईंटों या डार्क एनर्जी के समान रूप से रहस्यमय झरनों के लिए कोई जगह नहीं है, विस्तार की योजना बनाना सार्थक है।
में यह शोध प्रकाशित हुआ था प्रकृति.
