குளுவான்கள் 125
குளுவான் இருப்பதற்கான மறைமுகச் சான்று களையே கண்டுபிடிக்க வேண்டும். மீள் தன்மையிலாத எலெக்ட்ரான் பாசிட்ரான் சிதறல். 1968 ஆம் ஆண்டில் ஸ்டான்போர்டு நேர் கோட்டுத் துகள் முடுக்கி மையத்தில் மீள் தன்மை யற்ற எலெக்ட்ரான்-புரோட்டான் சிதறலைப் பற்றிச் செய்யப்பட்ட ஆய்வுகளிலிருந்து நடுநிலை மின்னுள்ள குளுவான் புரோட்டான்களுக்குள் இருக்கக்கூடும் என்பதற்கான சான்றுகள் கிடைத்தன. முழுப் புரோட்டானிலிருந்தும் எலெக்ட்ரான்கள் மின் காந்தத் தன்மையில் சிதறப்படுவதில்லை எனவும் புரோட்டானில் உள்ள தனித்தனியான புள்ளி போன்ற மின் பொருள்களிலிருந்து அவை சிதறப்படு கின்றன எனவும் இந்த ஆய்வுகள் காட்டின. இப்புள்ளி போன்ற மின்துகள்கள் குவார்க்குகளாக இருக்கக் கூடும். விரைவாக ஓடிக் கொண்டிருக்கிற புரோட் டானின் ஆற்றலில் ஏறத்தாழ பாதியளவே புரோட் டானுக்குள்ளிருக்கிற மின் துகள்களில் அடங்கியிருப்ப தாகவும் அந்த ஆய்வுகள் காட்டின. எஞ்சியுள்ள ஆற்றல் புரோட்டானுக்குள் இருக்கிற மின் நடு நிலைப் பொருள்களிலேயே அடங்கியிருக்க வேண்டும். அவை மின் காந்தத் தன்மையில் இடைவினை செய்யாதவை. இவை குளுவான்களாகவே இருக்க முடியும். சார்மோனியம் வாழ்நேரம். வலுவாகச் சிதையும சார்மோனியம் நிலையான இயல்பற்ற அளவில் நெடிய வாழ் நேரத்தைப் பெற்றிருப்பதிலிருந்து குளுவான் பற்றிய கருத்துக்குப் பயனுண்டு என்பது தெரிய வந்தது. குவாண்டம் மின்னியக்கவியலில் ஓர் எலெக்டரானும் ஒரு பாசிட்ரானும் கொண்ட அணு பாசிட்ரோனியம் எனப்படுகிறது. அது இரண்டு வடிவங்களில் அமையும். எலெக்ட்ரான், பாசிட்ரான் ஆகியவற்றின் தற்சுழற்சிகள் ஒரே திசையிலிருந்தால் அது ஆர்த்தோ பாசிட்ரோனியம் ஆகும். அவை எதிர் எதிரான திசைகளில் ருந்தால் அது பாரா பாசிட்ரோனியம் ஆகும். எலெக்ட்ரானும் பாசிட் ரானும் மோதிக்கொண்டு ஃபோட்டான்களாக மாறி விடலாம். தற்சுழற்சிகள் ஈடுகட்டப்பட்ட பாரா பாசிட்ரோனிய நிலை இரண்டு ஃபோட்டான்களாகச் சிதையக்கூடும். ஒற்றைத் தற்சுழற்சி கொண்ட ஆர்த்தோபாசிட்ரோனிய நிலை மூன்று ஃபோட் டான்களாகவே சிதைய முடியும். ஆர்த்தோ பாசிட் ரோனியம், பாரா. பாசிட்ரோனியத்தைவிட 1120 மடங்கு மிகுதியான வாழ் நேரத்தைப் பெற்றிருப்பதி லிருந்து மூன்றாவதாக ஒரு ஃபோட்டானை வெளிப் படுத்துவதில் ஏதோ கடினம் உள்ளது என்பது தெளிவாகிறது. இதேபோன்ற வகையில் சார்ம் (charm) கொண்ட ஒரு குவார்க்கும், சார்ம் கொண்ட ஓர் எதிர்க் குவார்க்கும் கூடி உருவாகிற, வலுவாக இடைவினை குளுவான்கள் 125 செய்கிற அணு,சார்மோனியம் எனப்படுகிறது. அதில் குவார்க்கும் எதிர்க் குவார்க்கும் கூடி அழியும்போது குளுவான்கள் உண்டாகும். அலகு நிகழ் தகவுடன் கூடிய அடக்கல் செயல் முறையின் மூலம் குளுவான் கள் ஹேட்ரான்களாக மாறி வெளித் தெரிகின்றன. போலித்திசையிலித் (pseudo scalar) தன்மையுள்ள பாரா சார்மோனிய மட்டத்திற்கு அரை இறுதி நிலை இரண்டு குளுவான்கள் கூடி உருவானதாக இருக்கும். அந்தப் பாரா சார்மோனிய மட்டத்தை எனக் குறிப்பிடலாம். ஆர்த்தோ சார்மோனியத் திற்கு நேரான திசையன் துகள் J/V மூன்று குளு வான்களாகச் சிதைய வேண்டும். J/Y இயல்பற்ற அளவில் நீண்ட வாழ்காலம் கொண்டது. அது Na -ஐ விட ஏறத்தாழ 500 மடங்கு மிகுதியான காலத்திற்கு நீடிக்கிறது. எனவே இவற்றைப் பாசிட் ரோனியங்களுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்ப்பது பொருத்த மானதே. இன்னும் மிகு நிறையுள்ள குவார்க் கோனியம் நிலையான உப்சிலான் (upsilon) சிதை வடையும் விதங்களும் இதற்கு அடிப்படையாகும். மூன்று பிச்சல் பாங்கு (three jet pattern), 1979 ஆம் ஆண்டில் ஹாம்பர்கில் உள்ள ரூஷ் எலெக்ட் ரான் - சிங்குரோட்ரான் நிலையத்தில் இருக்கிற உயர் ஆற்றல் எலெக்ட்ரான் பாசிட்ரான் சேமிப்பு வளையத்தைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்து கொண்டி ருக்கிற பல ஆய்வர் குழுக்களின் கண்டுபிடிப்புகள் குளுவான்கள் இருப்பதற்கான மிகத் தெளிவான சான்றுகளை அளித்திருக்கின்றன. எலெக்ட்ரான் பாசிட்ரான் கூடி அழியும்போது எலெக்ட்ரான் +பாசிட்ரான்-குவார்க் + எதிர்க் குவார்க் என்ற திட்டத்தின்படியே பெரும்பான்மையான ஹேட்ரான் உண்டாவதாக முன்னரே நிறுவப்பட்டது. துகள்கள் உண்டாகும் வீதத்திற்கும், மோதல் களிலிருந்து வெளிப்படுகிற ஹேட்ரான் பீச்சல்களின் தன்னியல்பான கோணப் பரவீட்டுக்கும் மேற்சொன்ன காட்சி நிகழ்வுகள் சரியான விளக்கத்தைத் தருகின் றன. குவாண்டம் நிறவியக்கவியல் கொள்கை சரி யானதாக இருந்தால் வெளிச்செல்லும் குவார்க்குகளில் ஏதாவது ஒன்று எப்போதாவது ஓர் ஆற்றல் மிக்க குளுவானை வீசக்கூடும். செரங்கோவ் விளைவில் விரைந்து பாயும் எலெக்ட்ரான் ஒரு ஃபோட்டானை வீசுவதைப் போன்ற நிகழ்வே இது. இதுபோல நிகழும் போது ஹேட்ரான்கள் மூன்று பீச்சல்களாக வெளிப் படும் எனக் கருதலாம். 84 கிலோ எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டுக்கு மேற்பட்ட நிறை மைய ஆற்றல்களில் எலெக்ட்ரான்களும் பாசிட்ரான்களும் கூடியழியும் போது இத்தகைய மூன்று பீச்சல்கள் பல் முறை காணப்பட்டிருக்கின்றன. இவற்றை மறைமுகமாகக் காணப்படுகிற குளுவான் வீச்சுகள் என்பதே மிகவும் பொருத்தமாகத் தோன்றுகிறது. மற்ற உட்பொருள்கள். குவாண்டம் நிற இயக்க வியல் விதித்துள்ள பண்புகளுடன் கூடிய குளுவான்கள்