भौतिकविदों ने क्वांटम भौतिकी में सफलता हासिल करते हुए एक एंटीमार्टर कण को महीनों तक कैद रखा

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने एक एंटीमार्टर कण को परम शून्य (absolute zero) के करीब ठंडा करके महीनों तक कैद में रखने की सूचना दी है, जिससे बिना किसी भौतिक संपर्क के इसकी क्वांटम अवस्थाओं पर सटीक नियंत्रण संभव हो सका। गेराल्ड गैब्रिएलसे के नेतृत्व में किया गया यह शोध 'फिजिकल रिव्यू लेटर्स' में प्रकाशित हुआ है, जिसमें सिंगल-पॉज़िट्रॉन क्वांटम साइक्लोट्रॉन नामक उपकरण का उपयोग किया गया।

एंटीमार्टर का अध्ययन करना बेहद कठिन माना जाता है क्योंकि साधारण पदार्थ के संपर्क में आने पर ये दोनों नष्ट हो जाते हैं और ऊर्जा छोड़ते हैं। इससे बचने के लिए वैज्ञानिक निर्वात कक्षों (vacuum chambers) और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का उपयोग करते हैं। यद्यपि प्रयोगशालाएं एंटीमार्टर उत्पन्न कर सकती हैं, लेकिन क्वांटम स्तर पर इसका निरंतर अध्ययन करना एक चुनौती बना हुआ है।

कार्यप्रणाली और पॉज़िट्रॉन प्रयोग

नॉर्थवेस्टर्न की टीम ने इलेक्ट्रॉनों के एंटीमार्टर समकक्ष यानी पॉज़िट्रॉन पर ध्यान केंद्रित किया। एक पॉज़िट्रॉन को निर्वात में रखकर और उसे परम शून्य के करीब ठंडा करके, कण को उसकी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में लाया गया।

• अलगाव तकनीक: विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों ने पॉज़िट्रॉन को साधारण पदार्थ से सुरक्षित दूरी पर निलंबित रखा।
• दीर्घकालिक अवलोकन: इस सेटअप की गैर-विनाशकारी प्रकृति ने शोधकर्ताओं को कण को महीनों तक कैद में रखने की अनुमति दी।
• पुनरावृत्ति माप: निरंतर रोकथाम ने वैज्ञानिकों को एक ही एंटीपार्टिकल पर बार-बार माप करने में सक्षम बनाया।

भौतिकी के लिए संभावित निहितार्थ

मानक भौतिकी मॉडल बताते हैं कि पदार्थ और एंटीमार्टर समान मात्रा में मौजूद होने चाहिए, फिर भी दृश्य ब्रह्मांड मुख्य रूप से साधारण पदार्थ से बना है। हालांकि इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन का द्रव्यमान समान और आवेश विपरीत होता है, लेकिन शोधकर्ता यह जांच कर रहे हैं कि क्या उनके बीच कोई सूक्ष्म अंतर मौजूद है।

अमेरिकन फिजिकल सोसायटी के अनुसार, यह नया उपकरण एंटीमार्टर कणों के चुंबकीय गुणों के माप को पिछली क्षमताओं की तुलना में लगभग 30 गुना अधिक सटीक बना सकता है। अब तक के प्रयोग में इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन के बीच कोई अप्रत्याशित अंतर सामने नहीं आया है, लेकिन इसने भविष्य के अध्ययनों में संभावित भिन्नताओं का पता लगाने की क्षमता को बढ़ाया है।

व्यावहारिक निहितार्थ और सत्यापन

यह प्रयोग भौतिक नियमों के तत्काल संशोधन के बजाय एक पद्धतिगत प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। पाठक सिंगल-पॉज़िट्रॉन क्वांटम साइक्लोट्रॉन और इसकी रिपोर्ट की गई माप सटीकता से संबंधित तकनीकी विवरणों के लिए 'फिजिकल रिव्यू लेटर्स' में प्रकाशित मूल अध्ययन को देख सकते हैं।