بنیادی کݨ

فزکس وچ اک بنیادی کݨ ایسے ذرے نوں کیندے نیں جیدی اندر دی بنتر بارے جانکاری نئیں اے تے اس لئی ایہ گل نئیں پتہ کہ کیا ایہ ہور نکے کݨاں توں بنیا اے کہ نئیں۔

بنیادی کݨاں دا سٹینڈرڈ ماڈل۔

کݨ فزکس وچ، اک مڈھلا کݨ جاں مول کݨکا اوہ کݨ ہندا اے جسدی اپ-بنتر ان-پچھاتی ہندی اے، اس لئی ایہہ پتہ نہیں ہندا کہ ایہہ کجھ ہور دے جوڑ نال بنیا اے جاں نہیں۔ پچھانے ہوئے کݨاں وچ مول فرمیؤن (کوارک، لیپٹون، اینٹیکوارک اتے اینٹیلیپٹون) شامل ہن، جو عامَ طور تے مادی کݨ (میٹر پارٹیکل) اتے الٹمادہ کݨ (اینٹیمیٹر پارٹیکل) ہن، اتے مول بوسون (گیز بوسون اتے ہگز بوسون) شامل ہن، جو عامَ طور تے ‘بل کݨ’ ہن جو پھرمیؤنز وچکار آپسی میل جول دے وچولے ہن۔ دو جاں دو توں زیادہ مول کݨاں نال بنن والا کݨ اکٹھا کݨ (کمپوزٹ پارٹیکل) کیہا جاندا اے۔

بنیادی کݨ یا تے فرمیون ہوندا اے یا فیر بوسون۔ فرمینوناں دا وزن ہوندا اے تے اوہ مادہ نوں رل کہ بناندے نیں۔ بوسوناں دا کوئی وزن نئیں ہوندا تے اوہ فرمیوناں دی بنیادی گل بات لئی زور نوں ٹوردے نیں۔ فزکس وچ بنیادی کݨاں دے باری دی ساری جانکاری سٹینڈرڈ ماڈل چ ہیگے اے۔ سٹینڈرڈ ماڈل بنیادی کݨاں کݨج کم کردے نیں تے ایناں اتے زور کݨج لگدا اے دسدا اے۔ سٹینڈرڈ ماڈل دے مطابق بنیادی کݨاں نوں اگے کوارک، لپٹان تے گیچ بوسون وچ ونڈیا گیا اے اس ماڈل وچ ہگز بوسون دی وکھڑی خیثیت اے۔

ایٹم نوں جیڑے ٹوٹے مل کے بناندے نیں، اوناں چوں صرف الیکٹران اک بنیادی کݨ اے۔ پروٹان تے نیوٹران کوارکاں توں بندے نيں۔

بنیادی کݨاں دیاں 3 خاصیتاں ہوندیاں نیں جیڑیاں ایناں نوں بتاندیاں نیں: وزن، چارج تے سپن (spin)۔ ہر خاصیت دا اک خاص نمبر ہوندا اے۔ ٹوٹے دا وزن تے چارچ دا نمبر صفر ہو سکدا اے۔ مثال دے طور تے فوٹون دا وزن صفر ہوندا اے تے نیوٹرینو دا صفر چارج ہوندا اے۔ ایہ خاصیتاں بدلدیاں نئیں۔

• وزن: بنیادی ٹوٹے دا وزن ہوندا اے اگر ایہ جان لے کہ اپنی سپیڈ یا اسراع وداندا اے۔ اتے دتی گئی مورت وچ بنیادی کݨاں دا وزن لکھیا ہویا اے۔ ایناں دا یونٹ MeV/c²s ہوندا اے۔ ایہ یونٹ آئنسٹائن دی سپیشل ریلیٹیوٹی توں پتہ چلیا ایہ کہ جان وزن ضرب روشنی دی رفتار سکویئر اے۔ وزن آلے کݨاں گریوٹی بناندے نيں۔ سارے کݨاں اتے گریوٹی اثر وی کردی اے بیشک اوناں دا وزن ہووے یا نا ہووے۔

• چارج: الیکٹران اتے -1 چارج، پروٹان اتے +1 چارج تے نیوٹران اتے 0 چارج ہوندا اے۔ عام کوارکاں اتے ⅔ یا -⅓ چارج ہوندا اے۔ اگر اک ٹوٹے اتے نیگٹوو چارج ہوۓ تے اک اتے پازیٹوو چارج ہوۓ تاں اوہ اک دوجے نوں ال کچھدے نیں۔ اگر دوواں اتے نیگٹوو یا پازیٹوو چارج ہوۓ تاں اوہ اک دوجے توں دور ہوندے نیں۔ کٹ دوری دے اتے اے زور گریوٹی دے زور توں زیادہ طاقتور ہوندا اے جیڑی ایناں کݨاں نوں بن کہ رکھدی اے۔

• سپن: کݨاں دے اینگلر مومنٹم یا کمنے دا اک خاص نمبر ہوندا اے جس نوں سپن نمبر کیندے نیں۔ بنیادی کݨاں دا سپن نمبر 1 یا ½ ہوندا اے۔ سپن نمبر ایناں کݨاں دا صرف اینگلر مومنٹم دسدے نیں اصل چ ایہ ٹوٹے کسے طرح وی کمدے نئیں۔

وزن تے چارج اوہ خاصیتاں نیں جیناں نوں اسی اپنے ارد گرد ویکھدے آں کینوجہ گریوٹی تے بجلی اوناں شیواں اتے اثر کردی اے جیناں نوں انسان ویکھ سکدا اے یا محسوس کر سکدا اے۔ مگر سپن صرف بنیادی کݨاں اتے اثر کردی اے اس لئی اینوں اسی محسوس نئیں کر سکدے۔

معیاری نمونے وچ شامل مڈھلے کݨ

کݨ

روزانہ زندگی والا مادہ جوہراں (ایٹمز) توں بنیا ہندا اے، جو کسے ویلے مادہ دے مول کݨ منے جاندے سن - یونانی بولی وچ ایٹم شبد دا مطلب ہندا اے ‘اونڈیوگ (جسنوں ہور اگے نہ ونڈیا جا سکدا ہووے)’ – بے شکّ 1910 تک ایٹم دی موجودگی تکراری رہی سی، کیونکہ کجھ مشہور فزکس سائنسداناں نے حسابی بھرم دے روپ وچ انوآں (مولیکیولز) نوں، اتے مادہ نوں توانائی توں بنیاں ہویا دسیا۔ جلدی ہی، ایٹم دے جم داتا سبئیٹومک (سب-ایٹمی) کݨاں دا پتہ چلیا، بھاویں 1930ویں دہاکے تک صرف الیکٹرون، پھوٹون، اتے پرٹون بارے ہی علم سی۔ استوں بعد پھیر، کوانٹم مکینکس دیاں تازہ کھوجاں پربھاوی طور تے کݨاں بارے سمجھ نوں بدلدی رہیاں، کیونکہ اک اکلوتا کݨ اک ترنگ دا کھیتر بندا دسیا، جس کارن اک پہیلی اج تک وی سنتشٹی بھرے علم نوں چیلنج دے رہی اے۔

کوانٹم تھیوری مطابق، پرٹون تے نیوٹون کوارکاں دے بنے پائے گئے سن - اپرلے کوارک اتے تھلے والے کوارک - جو ہن مڈھلے کݨ منے جاندے ہن۔ اتے اک انو دے اندر، الیکٹرون دیاں آزادی دیاں تن ڈگریاں (چارج، سپنّ، اتے اؤربٹل) ترنگ-فنکشن راہیں، تن کواسیپارٹیکل {ہولون (اسنوں چارجون وی کیہا جاندا اے)، سپنون، اؤربٹون ، خیالی لگپگ کݨ ورگے کݨ جو مکت سپیس وچ دھیمی کریا کردے لگدے ہن، جدوں دو الیکٹروناں نے آپس وچ نیڑے آؤنا ہندا اے تاں اوہ اپنیاں تنے خاصیتاں وچوں اک نوں بدلن لئی مجبور ہو جاندے ہن تے باقی دو خاصیتاں نالوں ٹٹ جاندے ہن، جس کارن کجھ پل لئی مکت سپیس وچ اوہناں دیاں تنے خاصیتاں بارے مقررہ طور تے کجھ نہیں کیہا جا سکدا ہندا)}۔ پھیر وی اک مکت الیکٹرون-جو اک ایٹمی نیوکلیئس دے کسے اؤربٹ وچ نہیں ہندا، اؤربٹل رفتار دی کمی محسوس کردا ہے- ونڈیوگ نہیں لگدا اتے تے مڈھلے کݨ دے طور تے بنیا رہندا اے۔

1980 دے آسپاس، سچ مچّ مڈھلے کݨ دے روپ وچ کیہا جان والا اک مول کݨ- مادہ دا آخری جم داتا- ہور پریکٹیکل نظرئیے لئی زیادہتر خارج کیتا گیا، جو پارٹیکل پھجکس دے سٹینڈرڈ ماڈل وچ شامل سی، جسنوں سائنس دی سبھ توں زیادہ پریوگک طور تے کامیاب تھیوری سی۔ مشہور سٹرنگ تھیوری سمیت، سٹینڈرڈ ماڈل توں پرے دیاں تھیوریاں دے پھلار نے، مڈھلے کݨاں دی آبادی نوں ایہہ سوچ نال دگنا کر دتا کہ ہریک معلوم کݨ اک بہت زیادہ بھارے ‘پرچھاویں’ والے ساتھی نال جڑیا اے، بھاویں اوہ سارے سپر-پارٹنر خوجے امعلوم رہندے ہن۔

فلحال، گریویٹون نام دا مڈھلا بوسون کݨ جو گریویٹیشن دا وچولا اے منیا گیا اے، پر خیالی رہندا اے۔

سارے مڈھلے کݨ اپنے سپنّ( گھمن رفتار دی اک قسم جسنوں اینگلر مومینٹم دی سمت والا نمبر کہندے ہن) دے مشتمل جاں جاں بوسون ہندے ہن جاں پھرمیؤن ہندے ہن۔ ایہہ کوانٹم آنکڑیاں دی سپن-سٹیٹکس-تھیورم راہیں وکھرے کیتے جاندے ہن۔ ادھے-انک والے سپن والے کݨ پھرمی-ڈراک آنکڑے دکھاؤندے ہن تے پھرمیؤن کاے جاندے ہن۔ دو پھرمیؤن کݨ جدوں آپس وچ ستھان بدلدے ہن تاں اوہناں دا ترنگ-فنکشن چنہ بدلدا اے۔ پورے انک والے سپن رکھن والے کݨ، بوس-آئینسٹائین آنکڑے دکھاؤندے ہن تے بوسونز کاے جاندے ہن۔ اجیاے کݨاں دے آپس وچ ستھان بدلن نال اوہناں دے ترنگ-فنکشن نوں کوئی فرق نہیں پیندا۔

مڈھلے فرمیؤن (Elementary fermions)

مادی کݨ

کوارک (Quarks)

• اپّ، ڈاؤن
• چارم، سٹرینج
• ٹوپ، بوٹم

لیپٹون (Leptons)

• الیکٹرون، الیکٹرون نیوٹرینو (electron، electron neutrino)
• موؤن، موؤن نیوٹرینو (muon، muon neutrino)
• ٹاؤ، ٹاؤ نیؤٹرینو (tau، tau neutrino)

الٹ-مادہ کݨ (Antimatter particles)

• الٹکوارک (Antiquarks)
• الٹلیپٹون (Antileptons)

مڈھلے بوسون کݨ

1. بل کݨ(بل ناپن والے پیمانے والے کݨ) {Force particles (gauge bosons)}

• پھوٹون (photon)
• گلوؤن gluon (8 پرکار دے)[1]
• W+، W−، اتے Z0 بوسون (bosons)
• گریویٹون (graviton (خیالی)
• سکیلر بوسن (Scalar boson) (0 سپن والے)

ہگز بوسون

اک کݨ دا پنج (mass) الیکٹرون دی توانائی دی اکائی (الیکٹرونوولٹ) دے تلناتمک مقرر کیتا جاندا اے۔ توانائی دے پنج وچ بدل جان دی عمل راہیں، اچّ-توانائی تے ہور کݨاں دے ٹکراؤ نال کوئی کݨ پیدا کیتا جا سکدا اے، بے شکّ پیدا کیتا گیا کݨ ٹکراؤن والے کݨ نہ رکھدا ہووے، جویں پھوٹوناں دے ٹکراؤن نال مادہ دی پیداور۔ اسے طرحاں، ستعینات پھریمؤن پرٹون اک ہگس بوسون کݨ پیدا کرن لئی تقریباً پرکاش دی رفتار نال آپس وچ ٹکرائے گئے سن، جو مڈھلا بوسون کݨ کتے زیادہ بھاری اے۔ سبھ توں زیادہ بھاری مڈھلا کݨ، شکھرلا کوارک اے جو تیزی نال رس (decays) کے الوپ ہو جاندا اے، پر واضع طور تے ہلکے کݨاں دا نہیں بنیا ہندا۔

پریوگاں وچ مہیا اورجاواں تے کھوجن تے، کݨ گول اکار دکھاؤندے ہن۔ پارٹیکل پھجکس دے سٹینڈرڈ ماڈل نوں چلاؤندے ہوئے، مڈھلے کݨاں نوں عامطور تے انومانت کرن دی سوکھ لئی ‘نقطہ کݨاں’ دے روپ وچ دکھایا جاندا اے، جو 0 ایام والے ہندے ہن، تے مقامی شاخاں نہیں رکھدے(ستھان نہیں گھیردے)۔ چنگی طرحاں کامیاب رہندے ہوئے وی، سٹینڈرڈ ماڈل گروتاکرن نوں شامل نہ کرن کرکے انسانی سوخم فلسفہ تک ہی محدود اے، تے کجھ ناپ-دھارناواں بغیر کسے سمجھ توں جوڑیاں گئیاں ہن جہناں نوں سمجھایا نہیں جا سکدا۔ اوہناں کمیاں نوں حل کرن دی اچھا رکھدے ہوئے، سٹرنگ تھیوری کوئی ستھان رکھدی اے جو درساؤندی اے کہ مڈھلے کݨ آخری طور تے 1-ایامی توانائی دے سٹرنگاں توں بنے ہوئے ہن جہناں دا آخری گھٹو گھٹ ملّ پلینک لمبائی اے (Planck length)

سانجھے مڈھلے کݨ

بگّ بینگ نیوکلیؤسنتھیسس (big bang nucleosynthesis) دے تاجاں ماڈلاں مطابق، کائنات دے دسنیوگ مادہ دی مڈھلی بنتر 75٪ ہائیڈروجن اتے 25٪ ہیلیئم-4 ہونی چاہیدی اے۔ نیوٹرون 1 اپرلے کوارک اتے 2 تھلڑے کوارکاں نال بندا اے، جدوں کہ پرٹون 2 اپرلے اتے 1 تھلڑے کوارک نال بندا اے۔ کیونکہ باقی سانجھے مڈھلے کݨ (جویں الیکٹرون، نیوٹرینو، جاں کمزور بوسون) انے ہلکے جاں انے گھٹ ہندے ہن کہ ایٹمی دے مرکز نال تلنا کرن تے، کائنات دے دسنیوگ پورے پنج وچ اسیں اوہناں دے پنج دے یوگدان نوں انگولیا کر سکدے ہاں۔ اسلئی، ایہہ نتیجہ کڈھیا جا سکدا اے کہ کائنات دے دسنیوگ پنج دا زیادہتر حصہ اپرلے اتے تھلڑے کوارکاں کرکے اے۔

کݨاں دی گنتی دے شبداں وچ، کجھ اندازا ایہہ کہندے ہن کہ لگبھگ سارا مادہ، ڈارکمیٹر بغیر، نیوٹرینوز وچ ہی ہندا اے، تے مادہ دے لگبھگ 1086 مڈھلے کݨ دسنیوگ کائنات دے وچ موجود ہن، جو زیادہتر نیوٹرینوز ہن۔ کجھ ہور اندازےآں مطابق ڈارک میٹر دے سمیت ایہہ گنتی لگبھگ 1097 اے جو زیادہتر پھوٹون، گریویٹون، اتے ہور پنج توں بغیر والے کیریئر کݨ ہن جو بل اک توں دوجی جگہ لجاندے ہن۔

سٹینڈرڈ ماڈل

سپنّ، چارج، ماس، اتے وکھریاں فورس انٹریکشناں وچ حصیداریاں دکھائیاں گئیاں ہن

پارٹیکل فزکس دا سٹینڈرڈ ماڈل مڈھلے پھرمیؤناں دیاں 12 قسماں رکھدا اے، تے اوہناں دے 12 ہی اینٹیپارٹیکل وی ہن، تے مڈھلے بوسونز وی رکھدا اے جو بلاں دے وچولے ہن اتے ہگز بوسون، جو 4/7/2012 نوں لبھیا گیا، جو وڈے ہاڈرن ٹکراؤ LHC (ATLAS and CMS) دے دو مکھ پریوگاں وچ پچھانیا دسیا جاندا اے۔ پھیر وی، سٹینڈرڈ ماڈل زیادہتر اک مہیا تھیوری منی جاندی اے نہ کہ اک سچی مڈھلی تھیوری، کیوں کہ ایہہ نہیں پتہ کہ ایہہ آئینسٹائین دی جنرل رلیٹیوٹی نال میل کھاندی اے جاں نہیں۔ گریویٹوناں ورگے کجھ خیالی کݨ ہو سکدے ہن جو سٹینڈرڈ ماڈل وچ نہیں درسائے جاندے، جو کشش ثقل بل چکّ کے لجاندے ہن، اتے سپارٹکل ہو سکدے ہن جو عامَ کݨاں دے سپر-سمٹریکل ہون (سانجھا پنج رکھن والے دو کݨ جہناں دے صرف سپن وچ فرق ہووے)۔

مڈھلے فرمیؤن (fermions)

12 مڈھلے فرمیؤناں دیاں قسماں نوں 4 چار کݨاں دیاں تن پیڑیاں (generations) وچ ونڈیا جاندا اے۔ (اتھے وکھریاں پیڑیاں دا مطلب اے اوہ کݨ جہناں دیاں آپسی کریاواں اوہی ہون پر کوانٹم نمبر تے پنج وکھرا ہووے)۔ 6 پھرمیؤن کوارک ہن اتے باقی دے 6 پھرمیؤن لیپٹون ہن، جہناں وچوں 3 نیوٹریؤن ہن، اتے باقی دے 3 وچوں اک نیگیٹو چارج -1 والا ہندا اے جسنوں الیکٹرون کہندے ہن تے دو اسدے چچیرے بھرا ہن جہناں نوں موؤن (muon) تے ٹاؤ (tau) کیہا جاندا اے۔

لیپٹون

1.پہلی پیڑی

• 1.1. electron e−
• 1.2.electron neutrino ν e

2. دوجی پیڑی

• 2.1muon μ−
• 2.2muon neutrino ν μ

3.تیجی پیڑی

• 3.1. tau τ−
• 3.2. tau neutrino ν τ

کوارک

1. پہلی پیڑی

• 1.1. up quark u
• 1.2. down quark d

2. دوجی پیڑی

• 2.1. چارم کوارک c
• 2.2. سٹرینج کوارک s

3. تیجی پیڑی

• 3.1. ٹوپ کوارک t
• 3.2. بوٹم کئرک b

الٹے کݨ (Antiparticles)

12 مڈھلے پھرمیؤن اینٹیپارٹیکل وی ہندے ہن جو ایہناں 12 کݨاں نال متعلق ہن۔ اداہرن وجوں، اینٹیئلیکٹرون (پوجیٹرون) e+ الیکٹرون دا الٹا کݨ اے تے اسدا چارج +1 ہندے اے۔

کوارک (Quarks)

رچن (confinement) دی اک سچائی مطابق مکت کوارک اتے اینٹیکوارک کدے وی پچھانے نہیں گئے۔ ہریک کوارک طاقتور پرسپر کریا دے 3 رنگ-چارجاں (color charges) وچوں 1 قسم دا رنگ-چارج چکیں رکھدا اے: اتے اسے طرحاں اینٹیکوارک الٹا رنگ رکھدے ہن۔ کلر-چارجڈ کݨ گلوؤن دے وٹاندرے راہیں پرسپر کریا کردے ہن، بالکل اسے طرحاں جویں چارج والے کݨ پھوٹون دے وٹاندرے نال پرسپر کریا کردے ہن۔ پھیر وی، گلوؤن (بہووچن-گلوؤن) خود وی کلر-چارجڈ ہندے ہن، جسدے نتیجے وجوں طاقتور بل وچ وادھا ہندا اے جیوں ہی کلر-چارجڈ کݨاں نوں الگ کیتا جاندا اے۔ بجل-چمبکتا بل توں الٹ وانگ، جو چارجڈ کݨاں نوں وکھ کرن تے گھٹدا جاندا اے، کلر-چارج والے کݨ بل وچ وادھا محسوس کردے ہن۔

پھیر وی، کلر چارجڈ کݨ کلر-نیوٹرل سنیکر کݨ بناؤن لئی جڑ سکدے ہن جہناں نوں ہیڈرون (hadrons) کیہا جاندا اے۔ اک کوارک اتے اینٹیکوارک دا جوڑا بن سکدا اے: کوارک دا کلر ہندا اے تے اینٹیکلر دا متعلق اینٹیکلر ہندا اے۔ کلر تے اینٹیکلر اک دوجے نوں کینسل کر دندے ہن، تے بغیر کلر والا میسون (meson) بنا دندے ہن۔ جاں پھیر، 3 کوارک اکٹھے موجود ہو سکدے ہن، 1-لال، 1-میلا تے 1-ہرا۔ ایہہ تنے کوارکاں دی تکڑی جڑ کے اک بغیر کلر دا بیریؤن (baryon) بنا دندی اے۔ سمروپیؤ نال، تن اینٹیکوارکاں دی الٹ-لال، الٹ-نیلا، تے الٹ-ہرے دی تکڑی جڑ کے بغیر کلد والا اینٹیبیرون بنا دندی اے۔

کوارکاں وچ بھنّ انک(fractional) وچ بجلئی-چارج وی ہندا اے، پر، کیونکہ اوہ ہاڈروناں دے اندر محدود ہندے ہن جہناں دے چارج پورن انک ہندے ہن، اسلئی گھٹ مقدار دے چارج نوں کدے وی مکت روپ وچ بند نہیں کیتا جا سکدا۔ نوٹ کرو کہ کوارکاں دا چارج جاں +2/3 جاں −1/3 ہندا اے، جدونکھ متعلق اینٹیکوارکاں دا چارج جاں −2/3 جاں +1/3 ہندا اے۔

کوارکاں دی موجودگی دا ثبوت گہری مستقل بکھرن (deep inelastic scattering) توں ملدا اے: جس وچ نیوکلیؤن (جو بیرون ہندے ہن) دے اندر چارج دی ونڈ نوں ناپن لئی نیوکلیائی (ایٹمی مرکز) تے الیکٹروناں دی بچھاڑ کیتی جاندی اے۔ جیکر چارج اکسار ونڈ ہویا ہووے، پھیر پرٹون دے دوآلے دا بجلی کھیتر (electric field) اکسار ہونا چاہیدا اے تے الیکٹرون نوں لچیلیپن راہیں کھنڈنا چاہیدا اے۔ گھٹ توانائی والے الیکٹرون اسے طرحاں کھنڈنے چاہیدے ہن، پر، اک خاص توانائی توں بعد، پرٹون کجھ الیکٹروناں نوں وڈے کوناں تے جھکا دندے ہن۔ اندر ول نوں سنگڑدی کݨڈل بناؤندا الیکٹرون بہت گھٹ توانائی رکھدا اے تے باقی دی توانائی کݨاں دے جیٹاں (jet of particles) وانگ باہر نکلدی اے۔ ایہہ نرپکھّ ملّ والی کھنڈاؤ سجھاؤندی اے کہ پروٹون وچلا چارج اکسار نہیں ہندا سگوں چھوٹے چارج والے کوارکاں وچ ونڈ ہویا ہندا اے۔

مڈھلے بوسون

سٹینڈرڈ ماڈل وچ، ویکٹر (سمت والے) (spin-1) بوسون (گلوؤن، پھوٹون، اتے W تے Z بوسون) بلاں دی آواجائی دے زریعہ ہن، جدونکھ ہگز بوسون (spin-0) کݨاں دے اندرونی پنج لئی جمیوار ہندا اے۔ بوسون اتے پھرمیؤناں دا انتر انا کو ہندا اے کہ وکھرے وکھرے بوسون اکو کوانٹم حالت رکھ سکدے ہن (Pauli exclusion principle)۔ اتے، بوسون مڈھلے کݨ وی ہو سکدے ہن جویں پھوٹون، جاں ستعینات کݨ وی ہو سکدے ہن، جویں میسون۔ بوسوناں دا سپنّ پورن انک ہندا اے ، ادھا انک نہیں ہندا۔

گلوؤن (Gluons)

گلوؤن تکڑیاں آپسی کریاواں (strong interaction) نوں ممکݨ کردے ہن، جو کوارکاں نال جڑ کے ہاڈرون رچدے ہن، جو جاں تاں بیرون (تن کوارک) ہندے ہن جاں میسون (1 کوارک+1 اینٹیکوارک) ہندے ہن۔ پروٹون تے نیوٹرون بیرون ہن جو گلوؤن نال جڑ کے اٹومک نیوکلیئس رچدے ہن۔ کوارکاں دی طرحاں، گلوؤن وی کدے کدے جڑکے، اپنیاں ساریاں 8 قسماں دے جوڑ نال کلر اتے اینٹی کلر رکھدے ہن- جو دسن والے رنگاں دی گل نہیں اے۔

الیکٹروویک بوسون (Electroweak bosons)

تن کمزور گیج بوسون ہندے ہن (weak gauge bosons ): W+، W−، اتے Z0؛ ایہہ کمزور آپسی کریاواں (weak interaction) کرواؤندے ہن۔ W بوسون ایٹمی رساؤ دی کریا کرواؤن کرکے جانیا جاندا اے۔ W−بوسون اک نیوٹرون نوں اک پرٹون وچ تبدیل کردا اے تے رس کے اک الیکٹرون اتے الیکٹرون+ اینٹینیوٹرینو دے جوڑے وچ تبدیل ہو جاندا اے۔ Z0 بوسون چارج نوں نہیں بدلدا سگوں رفتار دے بل نوں بدلدا اے جو نرپکھّ ملّ والی نیوٹرینوآں دی کھنڈاؤ دی عمل لئی ضروری اے۔ نیوٹرینو-Z دے وٹاندرے وچ الیکٹروناں دی گتیبل وچ تبدیلی کارن کمزور گیج بوسوناں دی کھوج کیتی گئی۔ پنجہین پھوٹون بجلئیچمبکتا دی آپسی کریا کرواؤندا اے۔ ایہہ 4 گیج بوسون مڈھلے کݨاں وچکار بجلئیکمجور آپسی کریا (electroweak interaction) رچدے ہن۔

ہگز بوسون (Higgs boson)

روزانہ اورجاواں تے کمزور بل اتے بجلئیچمبکتا بل سانوں کافی وکھرے لگدے ہن، پھیر وی اچّ- اورجاواں تے ایہہ دوویں بل اکو بجلئیکمجور (electroweak force) بل دے روپ وچ اکٹھے کرن دی تھیوری بنائی گئی اے۔ DESY ( Deutsches Electron Synchrotron، is a national research center in Germany) وکھے HERA(Hadron Elektron Ring Anlage) دے کݨاں دے ٹکراؤ دے استعمال وچ اچّ توانائی والے الیکٹرون-پروٹون دے کھنڈاؤ دے 2-ایامی حصیاں cross-sections دے ناپاں توں ایہہ اندازا چنگی طرحاں ثابت ہویا سی۔ گھٹّ-اورجاواں تے ملن والے انتراں دا کارن W تے Z بوسوناں دے بھاری پنجاں کارن اے، جو ہور اگے ہگج-مکینزم (Higgs mechanism) دا نتیجہ ہن جو لگبھگ سارے مڈھلے کݨاں دے اہم گن پنج دی رچنا نوں سمجھاؤن لئی ضروری اے۔

ترنت سمروپیؤ دے ٹٹن دی کریا راہیں (spontaneous symmetry breaking) ہگز بجلئیکمجور سپیس وچ کوئی خاص سمت چن لیندا اے جسنال 3 الیکٹروویک کݨ بہت بھاری ہو جاندے ہن (کمزور بوسون) تے اک دا وزن ختم ہو جاندا اے(پھوٹون)۔ 4/7/2012 نوں، بہت سالاں دی کھوج نے اسدی موجودگی ثابت کیتی جسنوں ہگز بوسون کہندے ہن جو CERN دے وڈا ہاڈرن ٹکراؤ (Large Hadron Collider) وچ دیکھیا اعلان کیتا گیا۔ پیٹر ہگز (Peter Higgs) جسنے سبھ توں پہلاں ہگز بوسون دی موجودگی دے گواہ دا ستھان لیا اعلان ویلے حاضر سی۔ اس کݨ دا پنج لگبھگ 125 GeV منیا گیا اے۔ اس کھوج دی آنکڑا اہمیت 5-سگما دسی گئی، جسدا مطلب اے لگبھگ 99.99994٪ وچوں اک مقررہ غلطی دا امکان۔ پارٹیکل پھجکس وچ، ایہہ اک کھوج دے روپ وچ دتے سرکاری طور تے نام دے استعمال دے نریکھناں لئی ضروری اہمیت دا لیول اے۔ نویں خوجے گئے کݨاں دے گناں لئی کھوج جاری اے۔

گریویٹون(Graviton)

ایہہ کݨ کشش ثقل کھچّ بل دی آواجائی لئی دھاریا گیا اے، پر کھوجیا نہیں گیا تے پھیر وی کدے کدے مڈھلے کݨاں دی لسٹ وچ شامل کیتا جاندا اے۔ اسدے دو سپن ہو سکدے ہن- اسلئی اک بوسون ہونا چاہیدا ہے- تے اسدا چارج جاں پنج نہیں ہونا چاہیدا۔ اک باہری کمزور بل دی کریا کرواؤن توں علاوہ، اسدا اپنا الٹکݨ وی ہو سکدا اے اتے تیزی نال مکّ سکدا اے، جس کارن اسدی سمت لبھنی انی مشکل اے بھاویں ایہہ موجود وی اے۔

سٹینڈرڈ ماڈل توں پرے

بے شکّ پریوگاں دے ثبوتاں نے چنگی طرحاں سٹینڈرڈ ماڈل توں راغب اندازےآں نوں ثابت کیتا اے، پھیر وی اسدے کجھ ماپدنڈ منچااے ڈھنگ نال جوڑے گئے سن، کسے خاص سپشٹیکرن نال نہیں مقرر کیتے گئے سن، جو راز بنے رہندے ہن، جویں ماپدنڈ-انتر مسئلہ (hierarchy problem)۔ سٹینڈرڈ ماڈل توں ہٹکے بنیاں تھیوریاں اجہیاں کمیاں نوں حل کرن لئی کوشش کر رہیاں ہن۔

وڈا ایکیکرن (Grand unification)

سٹینڈرڈ ماڈل دی اک شاخاں کمجوربجلئی کریاواں نوں طاقتور کریاواں نال جوڑ کے اک وڈا ایکیکرن اصول(GUT) وچ تبدیل کرن دی کوشش کر رہی اے۔ اجیہا بل ترنت تن بلاں وچ ٹٹ جاندا اے جویں ہگز ورگی پرکیا وچ ہندا اے۔ اس وڈا ایکیکرن دا سبھ توں زیادہ ناٹکی اندازا X اتے Y بوسوناں دی موجودگی اے، جو پرٹوناں دے رسن (proton decay) دا کارن بندے ہن۔ پھیر وی، سپر-کامیوکا (Neutrino Detection Experiment، abbreviated to Super-K or SK) وچ پرٹوناں دے رسن دے معائنہ وچ ثبوت نہ ملن کرکے نیوٹرینو دے معائنہ نے آسان ایکیکرناں نوں ردّ کر دتا جہناں وچ SU(5) اتے SO(10) شامل ہن۔

سپر سیمنٹری

آلہ پرنالیاں (Lagrangian) وچ اک سمروپیؤ دی وادھو گٹھ جوڑ کے سپر-سمٹری نے سٹینڈرڈ ماڈل وچ ہور شاخاں دا وادھا کیتا اے۔ ایہہ سمروپتاواں پھرمیؤن کݨاں اتے بوسون کݨاں وچ آپس وچ وٹاندرا کردی اے۔ اجیہی سمروپیؤ سپرسمروپ کݨاں دی موجودگی دی بھوکھبانی دکھاؤندی اے،جہناں نوں مختصر روپ وچ سپارٹیکل کیہا جاندا اے (پنجابی وچ سپرکݨ کہہ سکدے ہاں)، جہناں وچ سلیپٹون، سکوارک، نیؤٹریلینوس،اتے چارجینوس شامل ہن۔ سٹینڈرڈ ماڈل دے ہریک کݨ دا اک سپرساتھی ہو سکدا اے جسدا سپن عامَ کݨ نالوں صرف ادھے دا فرق ہووے۔ سپرسمروپیؤ دے ٹٹن کارن، سپرکݨ اپنے عام ساتھی کݨاں نالوں بہت زیادہ بھاری ہندے ہن؛ اوہ انے بھاری ہندے ہن کہ موجودہ کݨ ٹکراؤن دا آلہ (particle colliders) اوہناں نوں پیدا ہی نہیں کرن لئی ضروری مقدار وچ طاقتور نہیں ہو سکدا۔ پھیر وی، کجھ بھوتکسائنسداناں دا یعقین اے کہ CERN والی وڈا ہاڈرن ٹکراؤن مشین LHC نال سپرکݨ لبھے جانگے۔

سٹرنگ تھیوری

سٹرنگ تھیوری پھجکس دا اوہ ماڈل اے جس وچ مادہ دے رچنہارے سارے ‘کݨ’ سٹرنگاں دے بنے ہندے ہن(جو پلینک لمبائی تک ناپے جا سکدے ہن) جو 11-ایامی (M-تھیوری مطابق) کائنات وچ ہندے ہن۔ ایہہ سٹرنگ وکھریاں وکھریاں آورتیاں وچ کمپن کردے ہن جو پنج، بجلئی چارج، کلر چارج، اتے سپنّ مقرر کردیاں ہن۔ اک سٹرنگ کھلا (ریکھا) جاں اک چکر وچ بند لوپ دی طرحاں(1-ایامی گولہ) ہو سکدے ہن۔ جیوں ہی اک سٹرنگ سپیس راہیں رفتار کردا اے تاں ایہہ اک سنسار-چادر ورگی چیز(world sheet) جھاڑدا(وچھاؤندا) جاندا اے۔ سٹرنگ تھیوری 1 توں 10 بریناں (brane) دی بھوکھبانی دا اندازا لگاؤندی اے (1-برین سٹرنگ ہندا اے تے 10-برین 10-ایامی وستو ہندی اے) جو انشچتتا اصول (uncertainty principle) دی ورتوں کرکے سپیس دے کپڑے نوں پھٹن نوں روکدے ہن۔ (جویں، ہائیڈروجن ایٹم دے دوآلے پائے جان والے الیکٹرون وچ کسے دتے ہوئے پل تے کائنات دے کسے وی ستھان تے موجود ہون دا امکان ہندی اے، بھاویں بہت گھٹ سمبھاونا ہی ہندی اے پھیر وی ہندی ضرور اے)۔

سٹرنگ تھیوری تجویز دندی اے کہ ساڈا کائنات صرف اک 4-برین اے، جسدے اندر 3 سپیس دیاں ستھان متعلق ڈائمینشنز{ایام} ہندے ہن تے 1 وقت دی ڈائمینشن ہندی اے جو اسیں دیکھدے ہاں۔ باقی دیاں 6-اصولی ڈائمینشنز جاں تاں بہت سوخم ہندیاں ہن تے اک دوجی تے لپیٹیاں ہندیاں ہن(اتے انیاں سوخم ہندیاں ہن کہ ساڈے کائنات نوں کسے طرحاں وی متاثر نہیں کردیاں)، جاں ساڈے کائنات وچ موجود ہی نہیں ہندیاں جاں ہو سکدیاں (کیونکہ اوہ وڈا سکیم ‘ملٹیورس’ وچ موجود ہندیاں ہن جو ساڈے معلوم کائنات توں باہر ہندا اے)

سٹرنگ تھیوری دیاں کجھ بھوکھبانیاں وچ مڈھلے سٹرنگ دی کمپن دے جوش اتے گریویٹون وانگ ورتاؤ کردے پنجہین سپنّ-2 کݨ دی موجودگی کارن عام کݨاں دے مقصد بھاری پنج والے سمانکالین کݨاں دی موجودگی شامل اے۔

رنگدار فلم تکنیک (ٹیکنیکلر)

ٹیکنیکل تھیوریاں سٹینڈرڈ ماڈل نوں اکل نویں کوانٹم کرومو تکنیک (quantum chromodynamics) (QCD) دی پیش کش نال ممولی شودھ دی کوشش کردیاں ہن۔ اسدا مطلب اے ٹیکݨیکوارکاں دی نویں تھیوری دا جوڑ دینا اے جو ٹیکݨیگلوؤن راہیں پرسپر عمل کردے ہن۔ مکھ وچار ایہہ اے کہ ہگز بوسون اک مڈھلا کݨ نہیں اے سگوں ایہناں وستواں دے اک بنی ہوئی حالت اے۔

نقطہ کݨ (پریؤن) تھیوری

پریؤن تھیوری مطابق سٹینڈرڈ ماڈل وچ خوجے گئے (جاں زیادہتر) کݨاں توں وی ہور مڈھلے کݨاں دیاں اک جاں زیادہ ہور ووستھاواں وی ہندیاں ہن۔ ایہناں وچوں سبھ توں زیادہ مڈھلے کݨاں نوں عامَ طور تے بندوکݨ {پریؤن} کیہا جاندا اے، جو پوروَ-کوارک شبد توں لیا گیا اے۔ ضرورت دے روپ وچ، بندوکݨ تھیوری سٹینڈرڈ ماڈل لئی اوہ کجھ کرن دی کوشش وچ اے جو سٹینڈرڈ ماڈل نے اپنے پرانے ماڈل کݨ-گھر (particle zoo) لئی کیتا سی۔ زیادہتر ماڈل ایہہ مندے ہن کہ سٹینڈرڈ ماڈل وچ لگبھگ ہریک چیز 3 توں لے کے 6 ہور مڈھلے کݨاں دے اصولاں اتے اوہناں اصولاں راہیں سمجھائی جا سکدی اے جو اوہناں دیاں پرسپر کریاواں تے حکم چلاؤندے ہن۔ 1980 دے دہاکے وچ آسان ماڈلاں نوں پریوگاں راہیں ردّ کرن توں بعد ہن بندو-کݨ تھیوری وچ شوق گھٹ گیا اے۔

اکسلیرون تھیوری

ایکسلیرون دھارے گئے اپ ایٹمی کݨ ہن جو نیؤٹرینو دے نویں خوجے پنج اتے اس چھپی توانائی (dark energy) نال پورن روپ نال متعلق ہن جس نوں کائنات دے پھیلاؤ دا جمیوار ہون پچھے دا اندازا لگایا جاندا اے۔ تھیوری وچ، نیؤٹرینو اک نویں بل راہیں متاثر ہندے ہن جو اوہناں ایکسلروناں نال اوہناں دی اندرونی کریا دے کارن بندا اے۔ چھپی توانائی پیدا ہندی اے کیونکہ کائنات نیؤٹرینوآں نوں آپس نالوں دور پھیلاؤن دا یتن کردا اے۔

ایہہ وی دیکھو

• اسمپٹوٹک آزادی
• کݨاں دی لسٹ
• فزکس اؤنٹولوجی
• کوانٹم فیلڈ تھیوری
• کوانٹم گریوٹی
• کوانٹم سوکھمتا
• UV فکس کیتا نقطہ

ہور لکھتاں

عام پاٹھک

• Feynman، R.P. & Weinberg، S. (1987) Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures۔ Cambridge Univ. Press.
• Ford، Kenneth W. (2005) The Quantum World۔ Harvard Univ. Press.
• Brian Greene (1999). The Elegant Universe. W.W.Norton & Company. ISBN 0-393-05858-1. 
• John Gribbin (2000) Q is for Quantum – An Encyclopedia of Particle Physics۔ Simon & Schuster. ISBN 0-684-85578-X.
• Oerter، Robert (2006) The Theory of Almost Everything: The Standard Model، the Unsung Triumph of Modern Physics۔ Plume.
• Schumm، Bruce A. (2004) Deep Down Things: The Breathtaking Beauty of Particle Physics۔ Johns Hopkins University Press. ISBN 0-8018-7971-X.
• Martinus Veltman (2003). Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics. World Scientific. ISBN 981-238-149-X. 
• Frank Close (2004). Particle Physics: A Very Short Introduction. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-280434-0. 
• Seiden، Abraham (2005). Particle Physics – A Comprehensive Introduction. Addison Wesley. ISBN 0-8053-8736-6. 

کتاباں

• Bettini، Alessandro (2008) Introduction to Elementary Particle Physics۔ Cambridge Univ. Press. ISBN 978-0-521-88021-3
• Coughlan، G. D.، J. E. Dodd، and B. M. Gripaios (2006) The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists، 3rd ed. Cambridge Univ. Press. An undergraduate text for those not majoring in physics.
• Griffiths، David J. (1987) Introduction to Elementary Particles۔ John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60386-4.
• Kane، Gordon L. (1987). Modern Elementary Particle Physics. Perseus Books. ISBN 0-201-11749-5. 
• Perkins، Donald H. (2000) Introduction to High Energy Physics، 4th ed. Cambridge Univ. Press.

باہری لنک

The most important address about the current experimental and theoretical knowledge about elementary particle physics is the Particle Data Group، where different international institutions collect all experimental data and give short reviews over the contemporary theoretical understanding.

• Particle Data Group

ہور صفے ایہہ ہن:

• Greene، Brian، "Elementary particles"، The Elegant Universe، NOVA (PBS)
• particleadventure.org، a well-made introduction also for non physicists
• CERNCourier: Season of Higgs and melodrama Archived 2008-07-23 at the وے بیک مشین
• Pentaquark information page Archived 2011-07-20 at the وے بیک مشین
• Interactions.org، particle physics news
• Symmetry Magazine، a joint Fermilab/SLAC publication
• "Sized Matter: perception of the extreme unseen" Archived 2007-12-11 at the وے بیک مشین، Michigan University project for artistic visualisation of subatomic particles
• Elementary Particles made thinkable، an interactive visualisation allowing physical properties to be compared