ஐன்ஸ்டீன் பிரபலமாக குவாண்டம் இயக்கவியலை மிகவும் விசித்திரமாகக் கண்டறிந்தார், அவர் ஒருமுறை குவாண்டம் சிக்கலை “தூரத்தில் பயமுறுத்தும் செயல்” என்று குறிப்பிட்டார். ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, குவாண்டம் கோட்பாட்டின் விசித்திரமான கணிப்புகளில் ஒன்று இப்போது சிக்கலைப் பற்றி ஆய்வு செய்யப்படும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த ஆற்றல் அமைப்புகளிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள சூழலில் சோதிக்கப்பட்டது.CERN’s Large Hadron Collider (LHC) இல் ATLAS மற்றும் CMS சோதனைகளுடன் பணிபுரியும் இயற்பியலாளர்கள், Z போஸான்கள் எனப்படும் இரண்டு மிகக் குறுகிய கால, பாரிய துகள்கள் குவாண்டம்-சிக்கலாக மாறக்கூடும் என்பதற்கான வலுவான ஆதாரங்களைக் கண்டறிந்துள்ளனர். துகள் மோதல்களில் உருவாகும் தீவிர ஆற்றல்களில் கூட குவாண்டம் தொடர்புகள் உயிர்வாழ முடியும் என்பதை இதன் விளைவாக ஒரு புதிய நிரூபணமாக வழங்குகிறது.செப்டம்பர் 2026 இல் CERN ஆல் அறிக்கையிடப்பட்ட கண்டுபிடிப்பு, ஹிக்ஸ் போஸான் சிதைவடையும் போது உருவாக்கப்பட்ட Z போஸான்களை உள்ளடக்கியது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறுகிய கால துகள்களின் பண்புகளை கண்டுபிடிப்பாளர்களில் விட்டுச் சென்றவற்றிலிருந்து புனரமைத்தனர் மற்றும் அவற்றின் நடத்தை குவாண்டம் சிக்கலுடன் ஒத்துப்போகிறதா என்பதை தீர்மானிக்க புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தினர்.
சரியாக என்ன’பயமுறுத்தும் செயல்’?
இரண்டு குவாண்டம் அமைப்புகள் இணைக்கப்பட்ட நிலையைப் பகிர்ந்து கொள்ளும்போது குவாண்டம் சிக்கல் ஏற்படுகிறது, அதாவது ஒன்றின் அளவீடுகள் மற்றொன்றின் அளவீடுகளுடன் தொடர்புபடுத்தப்படுகின்றன, துகள்களை முற்றிலும் சுயாதீனமாகக் கருதுவதன் மூலம் விளக்க முடியாது.ஐன்ஸ்டீனையும் மற்ற இயற்பியலாளர்களையும் தொந்தரவு செய்த குவாண்டம் இயக்கவியலின் அம்சங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும். குவாண்டம் இயக்கவியலின் அசாதாரண விதிகளை இயற்கை உண்மையாகப் பின்பற்றுவதை விட, அளவீட்டுக்கு முன் அவற்றின் நடத்தையை நிர்ணயிக்கும் மறைந்த பண்புகளை துகள்கள் கொண்டிருக்குமா என்று அவர்கள் கேள்வி எழுப்பினர்.பல தசாப்தங்களாக மேற்கொள்ளப்பட்ட சோதனைகள் குவாண்டம் இயக்கவியலை மீண்டும் மீண்டும் ஆதரித்தன மற்றும் வெவ்வேறு உடல் அமைப்புகளில் சிக்கலை நிரூபித்துள்ளன. சமீபத்திய CERN முடிவை குறிப்பிடத்தக்கதாக ஆக்குவது, விளைவு காணப்பட்ட தீவிர சூழல் ஆகும்.இரண்டு இசட் போஸான்கள் தனித்தனியாக அமர்ந்து தகவல்களைப் பரிமாறிக் கொள்வதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பார்க்கவில்லை. அதற்கு பதிலாக, அவர்கள் ஹிக்ஸ் போசான் சிதைவின் போது ஒன்றாக உற்பத்தி செய்யப்படும் துகள்களில் குறியிடப்பட்ட குவாண்டம் தொடர்புகளை ஆய்வு செய்தனர்.
Z போஸான்கள் ஏன் முக்கியம்?
இசட் போஸான் என்பது இயற்கையின் நான்கு அடிப்படை சக்திகளில் ஒன்றான பலவீனமான அணுசக்தியைச் சுமந்து செல்வதற்குப் பொறுப்பான அடிப்படைத் துகள்களில் ஒன்றாகும். இது மிகவும் நிலையற்றது, உற்பத்தி செய்யப்பட்ட உடனேயே அழுகும்.குறுகிய ஆயுட்காலம் என்பது விஞ்ஞானிகளால் ஒரு Z போசானைப் பிடிக்க முடியாது, பின்னர் அதை நேரடியாக அளவிட முடியாது. அதற்கு பதிலாக, அதன் சிதைவு தயாரிப்புகளைப் படிப்பதன் மூலம் என்ன நடந்தது என்பதை அவர்கள் மறுகட்டமைக்கிறார்கள்.இந்த நிலையில், H → ZZ* என எழுதப்பட்ட இரண்டு Z போசான்களை ஒரு ஹிக்ஸ் உற்பத்தி செய்யும் ஹிக்ஸ் போஸான் சிதைவுகளில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவனம் செலுத்தினர். Z போஸான்கள் பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் அல்லது மியூயான்கள் போன்ற ஜோடி லெப்டான்களாக சிதைகின்றன. அந்த துகள்களை ATLAS மற்றும் CMS மூலம் கண்டறிய முடியும், இது விஞ்ஞானிகளை பின்னோக்கி வேலை செய்யவும் அசல் Z போசான்களின் பண்புகளை ஊகிக்கவும் அனுமதிக்கிறது.ஹிக்ஸ் போசான் பூஜ்ஜிய சுழற்சியைக் கொண்டிருப்பதால் இந்த செயல்முறை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். Z போஸான்கள், இதற்கிடையில், மூன்று சாத்தியமான சுழல் நிலைகளைக் கொண்டிருக்கலாம்: -1, 0 மற்றும் +1.இரண்டு இசட் போஸான்கள் ஹிக்ஸ் சிதைவிலிருந்து உருவாகும்போது, அவற்றின் ஒருங்கிணைந்த சுழல் ஹிக்ஸ் போசானின் சுழலுடன் ஒத்துப்போக வேண்டும். இது அவற்றுக்கிடையே குறிப்பிட்ட குவாண்டம் தொடர்புகளை உருவாக்குகிறது. இந்த ஜோடி ஒரு சிக்கலான குவாண்டம் அமைப்பாக செயல்படுகிறதா என்பதை தீர்மானிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் அந்த தொடர்புகளை ஆராயலாம்.
துகள்கள் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக மறைந்துவிடும்
சோதனையின் மிகவும் அசாதாரண அம்சங்களில் ஒன்று, Z போசான்கள் நேரடியாகக் கவனிக்கப்படும் அளவுக்கு நீண்ட காலம் உயிர்வாழவில்லை. அதற்கு பதிலாக, ATLAS மற்றும் CMS ஆகியவை அவற்றின் சிதைவால் உற்பத்தி செய்யப்படும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் மியூயான்களைக் கண்டறிந்தன. இந்த துகள்களின் திசைகள் மற்றும் பிற பண்புகளிலிருந்து, ஆராய்ச்சியாளர்கள் Z போசான்களின் சுழல்களைப் பற்றிய தகவல்களை புனரமைத்தனர்.பின்னர் அவர்கள் விளைவாக கோண விநியோகங்கள் மற்றும் பிற அவதானிப்புகளை புள்ளிவிவர ரீதியாக பகுப்பாய்வு செய்தனர். செப்டம்பர் 11, 2026 அன்று இயற்பியல் மறுஆய்வு கடிதங்களில் வெளியிடப்பட்ட ATLAS அளவீடு, இரண்டு Z போசான்கள் பிரிக்கக்கூடியவை எனக் கருதும் ஒரு கருதுகோள் சிக்கிய நிலையான மாதிரி கருதுகோளுடன் தொடர்புடைய 4.7 நிலையான விலகல்களின் முக்கியத்துவத்தில் விரும்பத்தகாததாக இருந்தது. எதிர்பார்க்கப்படும் முக்கியத்துவம் 4.9 நிலையான விலகல்கள் ஆகும்.துகள் இயற்பியலில், 5 நிலையான விலகல்களின் கண்டுபிடிப்பு தரத்தை விட, இந்த மட்டத்தில் உள்ள முடிவு வலுவான ஆதாரமாக விவரிக்கப்படுகிறது. இந்த வேறுபாடு முக்கியமானது, ஏனெனில் அளவீடு புள்ளியியல் சான்றுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் சிதைவு பகுப்பாய்வில் பல நிலையான மாதிரி அனுமானங்களை நம்பியுள்ளது.
குவாண்டம் சிக்கலுக்கான தீவிர புதிய அமைப்பு
குவாண்டம் சிக்கல் முன்னர் பல்வேறு அமைப்புகளில் காணப்பட்டது, ஆனால் பெரும்பாலான ஆர்ப்பாட்டங்கள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த ஆற்றல் துகள்கள் அல்லது பிற குவாண்டம் அமைப்புகளை உள்ளடக்கியது. CERN இன் முடிவு இந்த நிகழ்வை வியத்தகு முறையில் வேறுபட்ட ஆட்சிக்குள் தள்ளுகிறது.Z போஸான்கள் பாரிய துகள்கள், மற்றும் LHC இல் மோதல்கள் அசாதாரணமான அதிக ஆற்றல்களில் நிகழ்கின்றன. வேறு எங்கும் இனப்பெருக்கம் செய்ய கடினமாக இருக்கும் நிலைமைகளில் குவாண்டம் இயக்கவியலைப் படிக்க இயற்பியலாளர்களுக்கு இந்த அவதானிப்பு மற்றொரு வழியை வழங்குகிறது.ATLAS மற்றும் CMS ஒத்துழைப்புகள் முன்னர் மற்ற குறுகிய கால துகள்களில் சிக்கலை ஆராய்ந்தன. அறியப்பட்ட மிகவும் கனமான அடிப்படைத் துகள்களான டாப் குவார்க்குகளை உள்ளடக்கிய குவாண்டம் சிக்கலை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவனித்தனர். Z-போஸான் முடிவு இத்தகைய ஆய்வுகளை பாரிய திசையன் போஸான்களுக்கு விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் எவ்வாறு எலக்ட்ரோவீக் அளவில் செயல்படுகிறது என்பதை ஆராய மற்றொரு வாய்ப்பை வழங்குகிறது.
இது புதிய இயற்பியலை வெளிப்படுத்த முடியுமா?
முடிவின் முக்கியத்துவம் குவாண்டம் இயக்கவியல் தொடர்ந்து விசித்திரமாக நடந்து கொள்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துவதற்கு அப்பாற்பட்டது.இசட் போஸான் பலவீனமான அணுசக்தியில் நேரடியாக ஈடுபட்டுள்ளதால், அதன் குவாண்டம் பண்புகளை ஆய்வு செய்வது, உயர் ஆற்றல்களில் அடிப்படை இடைவினைகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது பற்றிய புதிய தகவலை அளிக்கும். ஹிக்ஸ் போஸான் இந்த சூழலில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது, ஏனெனில் அதன் சிதைவு Z போசான்களின் ஜோடிகளை உருவாக்கலாம், அதன் குவாண்டம் தொடர்புகளை மறுகட்டமைக்க முடியும்.விஞ்ஞானிகள் இப்போது மிகப் பெரிய தரவுத்தொகுப்புகள் இத்தகைய அளவீடுகளை பெருகிய முறையில் துல்லியமாக செய்ய எதிர்பார்க்கின்றனர். எதிர்கால உயர்-ஒளிர்வு LHC, அல்லது HiLumi LHC, ஆய்வுக்கு கிடைக்கும் மோதல்களின் எண்ணிக்கையை வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கும் என்று CERN கூறுகிறது, இது குவாண்டம் சிக்கல் மற்றும் பிற குவாண்டம் நிகழ்வுகளை இன்னும் அதிக ஆற்றல் மற்றும் அதிக புள்ளியியல் துல்லியத்துடன் ஆராய ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது.ஐன்ஸ்டீனைப் பொறுத்தவரை, குவாண்டம் இயக்கவியலை ஆழமாக எதிர்நோக்கும் அம்சங்களில் சிக்கலும் ஒன்றாகும். CERN இல், விஞ்ஞானிகள் இப்போது அதே விசித்திரமான நடத்தையை சிந்தனை சோதனைகள் மூலம் அல்ல, ஆனால் மனிதர்களால் உருவாக்கக்கூடிய ஆற்றல்மிக்க துகள் மோதல்களால் விட்டுச்செல்லும் விரைவான தடயங்கள் மூலம் ஆய்வு செய்கின்றனர்.இசட் போஸான்கள் ஒரு நொடிக்கு மட்டுமே இருக்கும். ஆயினும்கூட, அந்த சிறிய சாளரத்தில், அவற்றின் குவாண்டம் நிலைகள் இயற்பியலாளர்களுக்கு துணை அணு உலகத்தை நிர்வகிக்கும் விதிகளின் மற்றொரு பார்வையை வழங்கும் தொடர்புகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்ள முடியும்.
