Leptoquark
ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಲೆಪ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾರಿಯಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೆರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುವ ಬಣ್ಣ-ತ್ರಿವಳಿ ಬೋಸನ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳ ಇತರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳಾದ ಸ್ಪಿನ್, (ಭಾಗಶಃ) ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಐಸೊಸ್ಪಿನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ನಡುವೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್ನ ವಿವಿಧ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಟೆಕ್ನಿಕಲರ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು, ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಲೆಪ್ಟನ್ ಏಕೀಕರಣದ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪಾಟಿ-ಸಲಾಮ್ ಮಾದರಿ), ಅಥವಾ ಎಸ್ಯು (5), ಎಸ್ಒ (10), ಇ6, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಜಿ. ಯು. ಟಿಗಳು. ಪ್ರಸ್ತುತ CERNನಲ್ಲಿರುವ ಲಾರ್ಜ್ ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ ಕೊಲೈಡರ್ನಲ್ಲಿನ ATLAS ಮತ್ತು CMS ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವಾಕ್ಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಲಾಗುತ್ತಿದೆ. 2021ರ ಮಾರ್ಚ್ನಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಮ್ಯೂಯಾನ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಕೆಳಭಾಗದ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದು ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಸುಳಿವು ನೀಡಲು ಕೆಲವು ವರದಿಗಳು ಇದ್ದವು. ಮಾಪನವನ್ನು 3.1 ಸಿಎಸ್ನ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವದಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆವಿಷ್ಕಾರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವ 5 ಸಿಎಸ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ತುಂಬಾ ಕೆಳಗಿರುತ್ತದೆ. ಅವಲೋಕನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳಿದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಿಗಿಂತ ಭಾರವಾಗಿರಬೇಕು, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಡಿಮೆ ಮಿತಿಗಳು (ಅವುಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ) ಸುಮಾರು (ಅಂದರೆ, ಪ್ರೋಟಾನ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸುಮಾರು 1000 ಪಟ್ಟು) ಇವೆ. ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟನ್ ಅಥವಾ ಆಂಟಿಲೆಪ್ಟನ್ ಆಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ. ಇತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಂತೆ, ಅವು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಬದುಕುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಣಗಳ ಘರ್ಷಣೆಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಣಗಳ ಘರ್ಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಅಪ್ಪಳಿಸುವ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಅವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಬಹುದು. ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳಂತೆ, ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಗ್ಲುವಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬೇಕು. ಅವರ ಈ ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ ಕೊಲೈಡರ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಟೆವಾಟ್ರಾನ್ ಅಥವಾ ಎಲ್ಎಚ್ಸಿ) ಅವುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸರಳೀಕೃತ ಪ್ರಭೇದಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು (ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕಾರ) ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದುಃ Q =: ಅಂತಹ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಅಪ್-ಟೈಪ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳಾಗಿ (ಅಪ್, ಚಾರ್ಮ್, ಟಾಪ್) ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಆಂಟಿಲೆಪ್ಟಾನ್ಗಳಾಗಿ (e +, μ +, τ +) ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಶ್ನೆ =: ಅಂತಹ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಅಪ್-ಟೈಪ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು (ಅಥವಾ ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು), ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಡೌನ್-ಟೈಪ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು (ಡೌನ್, ಸ್ಟ್ರೇಂಜ್, ಬಾಟಮ್) ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಆಂಟಿಲೆಪ್ಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಶ್ನೆ = −: ಅಂತಹ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಕೆಳ-ರೀತಿಯ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು (ವಿರೋಧಿ) ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು, ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಅಪ್-ಟೈಪ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಆಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಶ್ನೆ =-: ಅಂತಹ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಕೆಳದರ್ಜೆಯ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಲೆಪ್ಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ವಿರುದ್ಧ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಮೇಲೆ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದವುಗಳಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಅದರ ಆಂಟಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬೇಕು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೆಪ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಾರ್ಕ್ನ ಯಾವುದೇ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು (ಇದು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಹುಡುಕಾಟಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆ "ಚಾನೆಲ್ಗಳಲ್ಲಿ" ಒಂದು ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತವೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ, ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಡೌನ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಆಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಕ್ಯೂ = ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು "ಮೊದಲ ತಲೆಮಾರಿನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಚಿತ್ರ ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮುಯಾನ್ ಆಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ "ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್" ಇತ್ಯಾದಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದೇ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟನ್ನ ಪೀಳಿಗೆಯು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪ್ರೇರಣೆಯನ್ನು ತರುವುದಿಲ್ಲ. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಕೊಳೆತ ಶುದ್ಧ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ಬ್ಯಾರಿಯಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹಾಳು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕೆಲವು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಡೈಕ್ವರ್ಕ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶೃಂಗವನ್ನು ಹೊಂದಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ (ಅಥವಾ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಯೂ = ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ ಸಹ ಎರಡು ಡೌನ್-ಟೈಪ್ ಆಂಟಿಕ್ವರ್ಕ್ಗಳಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್-ಡೈವರ್ಕ್ನ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮಿತಿಗಳು ಈ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್-ಡೈವರ್ಕ್ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಲವಾದ ಶೋಧಕಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಭವ್ಯ ಏಕೀಕರಣದ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜಾರ್ಜಿ-ಗ್ಲಾಶೋ ಎಸ್ಯು (5) ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಎಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ವೈ ಬೋಸನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 1997ರಲ್ಲಿ, HERA ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಘಟನೆಗಳು ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಮುದಾಯದಲ್ಲಿ ಕೋಲಾಹಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದವು, ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಂಭವನೀಯ ವಿವರಣೆಯೆಂದರೆ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಒಳಗೊಳ್ಳುವಿಕೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದತ್ತಾಂಶದ ದೊಡ್ಡ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ HERA ಮತ್ತು ಟೆವಾಟ್ರಾನ್ ಎರಡರಲ್ಲೂ ನಡೆಸಿದ ನಂತರದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಿಗೆ ಈ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಿದವು. ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ಹುಡುಕಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಎಲ್ಎಚ್ಸಿ ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದೆ, ಇದು ಮೊದಲ, ಎರಡನೇ ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಮಿಶ್ರ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಮತ್ತು ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗೆ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾದರೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಕಣಗಳ ಘರ್ಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯು ಅತಿಯಾದ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿರಬೇಕು. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳ ರಚನೆಯು ಬೃಹತ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ ಅಥವಾ ಡೌನ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲು, ಪರಮಾಣು ಸಮಾನತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಮತ್ತು ಸಮಾನತೆಯ-ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿಗದಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಎಚ್ಸಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಉಂಗುರದೊಂದಿಗೆ ಗುಚ್ಛಗಳನ್ನು ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಯಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಉಂಗುರವನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಎಲ್ಎಚ್ಇಸಿ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಉನ್ನತ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಲೆಪ್ಟೋಕ್ವರ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಯೋಜನೆಯಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ವೈ ಬೋಸನ್ಸ್ ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಲೆಪ್ಟನ್ ಪೂರಕತೆ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಊಹಾತ್ಮಕ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಂಡ್ ಯುನಿಫೈಡ್ ಥಿಯರಿ ಗೇಜ್ ಬೋಸನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.