50 साल बाद वैज्ञानिकों ने खोज निकाला ब्रह्मांड का ‘राज’! जाने आखिर क्या है वो चीज जिसने अन्तरिक्ष को बाँध रखा 

ब्रह्मांड कैसे बना और यह खत्म क्यों नहीं होता, इसका जवाब आखिरकार 50 साल बाद मिल गया है। दुनिया भर के बड़े वैज्ञानिकों ने उस राज़ का पता लगा लिया है जो हर चीज़ को एक साथ जोड़े रखता है। इसे समझने के लिए हमें प्रोटॉन के अंदर देखना होगा। विज्ञान की किताबों में पढ़ाया जाता है कि प्रोटॉन तीन बाइंडिंग क्वार्क से बने होते हैं, जो पदार्थ (मैटर) को स्थिर रखने के लिए ज़िम्मेदार होते हैं। हालाँकि, एक चौंकाने वाली स्टडी ने इस थ्योरी को गलत साबित कर दिया है। अमेरिका में STAR कोलैबोरेशन की एक टीम ने एक बड़ा एक्सपेरिमेंट किया जिसमें उन्होंने प्रकाश की गति से कणों (पार्टिकल्स) की टक्कर कराई। इन टक्करों से मिले डेटा ने वैज्ञानिकों को हैरान कर दिया। पता चला कि पदार्थ को एक साथ जोड़े रखने के लिए क्वार्क ज़िम्मेदार नहीं हैं; बल्कि, यह काम प्रोटॉन के अंदर मौजूद एक अदृश्य ग्लूऑन फ़ील्ड करता है। इस फ़ील्ड को "बेरियन जंक्शन" के नाम से जाना जाता है।

हमारे आस-पास जो कुछ भी दिखता है, वह पदार्थ से बना है। विज्ञान के अनुसार, सारा पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बना होता है, जिनमें प्रोटॉन सबसे महत्वपूर्ण हैं। प्रोटॉन स्थिर होते हैं और नष्ट नहीं होते। यह स्थिरता "बेरियन नंबर" से जुड़ी है, एक ऐसी वैल्यू जो पदार्थ को एंटी-मैटर से अलग करती है। अब तक, वैज्ञानिक मानते थे कि बेरियन नंबर प्रोटॉन के तीन वैलेंस क्वार्क में होता है।

एक साइंस जर्नल में छपी नई रिपोर्ट कुछ अलग ही बात बताती है। इस रिसर्च के अनुसार, बेरियन नंबर खुद क्वार्क में नहीं, बल्कि Y-आकार के बेरियन जंक्शन में होता है। ये जंक्शन द्रव्यमान-रहित (massless) ग्लूऑन से बनते हैं - ऐसे कण जो गोंद की तरह काम करते हैं और दूसरे कणों को एक साथ जोड़े रखते हैं। यह थ्योरी सबसे पहले 1970 के दशक में दी गई थी, लेकिन उस समय इसे साबित करने के लिए टेक्नोलॉजी मौजूद नहीं थी। अब, 50 साल बाद, आखिरकार ठोस सबूत मिल गए हैं।

दुनिया की सबसे बड़ी मशीन के अंदर जब प्रकाश की गति से कणों की टक्कर हुई, तो असल में क्या देखा गया?

इस जटिल रहस्य को सुलझाने के लिए एक बड़ा एक्सपेरिमेंट किया गया। इसके लिए STAR कोलैबोरेशन नाम की एक ग्लोबल टीम बनाई गई। टीम ने अमेरिका में रिलेटिविस्टिक हेवी आयन कोलाइडर का इस्तेमाल किया - यह एक विशाल मशीन है जिसे कणों को आपस में टकराने के लिए बनाया गया है।
वैज्ञानिकों ने इस कोलाइडर में प्रकाश की गति से कणों को आपस में टकराया। इस प्रक्रिया के दौरान, उन्होंने फोटोन्यूक्लियर और आइसोबार न्यूक्लियर टक्करों का गहराई से विश्लेषण किया।
आइसोबार टक्कर में, समान द्रव्यमान वाले दो न्यूक्लियस आपस में टकराते हैं; इस एक्सपेरिमेंट में रूथेनियम और ज़िरकोनियम एटम शामिल थे। इसके उलट, फोटोन्यूक्लियर टक्कर में, फोटोन सोने के परमाणुओं से टकराकर खत्म हो गए।
फोटोन असल में प्रकाश के कण होते हैं। जब सोने के न्यूक्लियस प्रकाश की गति से चलते हैं, तो वे एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फ़ील्ड बनाते हैं। यह फ़ील्ड सोने के न्यूक्लियस के चारों ओर फोटोन का एक बादल बनाता है।
वैज्ञानिकों की एक टीम को क्या सबूत मिला जिसने 50 साल पुरानी थ्योरी को गलत साबित कर दिया?
इस ज़बरदस्त टक्कर से मिले डेटा ने वैज्ञानिकों को हैरान कर दिया। रिसर्च करने वालों ने देखा कि बेरियॉन तेज़ी से चल रहे थे और काफ़ी दूरी तय कर रहे थे, जबकि इलेक्ट्रिक चार्ज काफ़ी पीछे रह गया था। यह एक हैरान करने वाली खोज थी।
वैज्ञानिक थ्योरी कहती हैं कि वैलेंस क्वार्क पर इलेक्ट्रिक चार्ज होता है। अगर बेरियॉन नंबर क्वार्क से जुड़ा होता, तो वह भी धीरे-धीरे चलता। इसके उलट, बेरियॉन जंक्शन पर कोई इलेक्ट्रिक चार्ज नहीं होता; वह बिना किसी रुकावट के तेज़ी से आगे बढ़ा।
इस नतीजे से साबित हुआ कि बेरियॉन नंबर असल में बेरियॉन जंक्शन पर ही होता है। केंट स्टेट यूनिवर्सिटी के रिसर्चर झांगबू झू ने कहा, "जब आयन प्रकाश की गति से चलते हैं, तो फोटोन का एक बादल भी उनके साथ चलता है।"
टक्कर के बाद यह बादल बहुत साफ़ डेटा देता है। आने वाले फोटोन में कोई बेरियॉन नंबर नहीं होता। इसलिए, टक्कर के बाद जो भी बेरियॉन नंबर मिला, वह पूरी तरह से सोने के न्यूक्लियस से ही आया था।

हमारी दुनिया और पूरा ब्रह्मांड पदार्थ (matter) से बना है। बिग बैंग के समय, पदार्थ और एंटीमैटर (antimatter) बराबर मात्रा में बने थे। लॉजिक के हिसाब से, संपर्क में आते ही वे एक-दूसरे को खत्म कर देते; अगर ऐसा हुआ होता, तो ब्रह्मांड कभी नहीं बनता। एंटीमैटर कहाँ गायब हो गया, यह सबसे बड़े अनसुलझे सवालों में से एक है। एक नई खोज इस ब्रह्मांडीय रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकती है।

मिसिसिपी स्टेट यूनिवर्सिटी के रिसर्चर वेनलियांग ली ने कहा, "यह पता लगाना ज़रूरी है कि क्वार्क या ग्लूऑन फ़ील्ड बेरियन नंबर को ले जाते हैं या नहीं।" यह जानकारी हमें बताएगी कि पदार्थ कितना स्थिर होता है और ब्रह्मांड में पदार्थ और एंटीमैटर के बीच असंतुलन को समझने में मदद करेगी। ग्लूऑन और बेरियन जंक्शन का यह नया मॉडल पिछले मॉडलों की तुलना में कहीं ज़्यादा सटीक है।

क्या यह ज़बरदस्त खोज ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ को बदल देगी?

इस रिसर्च ने वैज्ञानिक समुदाय में हलचल मचा दी है। जिन बातों को वैज्ञानिक दशकों से सच मानते आ रहे थे, उन पर अब सवाल उठाए जा रहे हैं। रिसर्च से पता चलता है कि ब्रह्मांड की संरचना हमारी कल्पना से कहीं ज़्यादा जटिल है।

ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी के रिसर्चर रोंगरोंग मा ने कहा, "यह नई समझ हमारे नज़रिए को पूरी तरह से बदल देती है।" उन्होंने आगे कहा कि इससे पदार्थ की बुनियादी संरचना को गहराई से समझने का मौका मिलेगा।
वैज्ञानिक भविष्य के लिए और भी बड़े प्रयोगों की योजना बना रहे हैं। ब्रुकहेवन लेबोरेटरी में अभी एक नया इलेक्ट्रॉन-आयन कोलाइडर बनाया जा रहा है; यह मशीन अपनी पिछली मशीन की तुलना में कई गुना ज़्यादा शक्तिशाली होगी।
रिसर्चर्स का मानना ​​है कि नई थ्योरी को पूरी तरह से साबित करने के लिए और डेटा की ज़रूरत है। हालाँकि, बेरियन जंक्शन मॉडल अब तक का सबसे सटीक और भरोसेमंद मॉडल साबित हुआ है।