গ্লুয়ন

গ্লুয়ন হলো এক ধরনের মৌলিক কণা যা কোয়ার্কের মধ্যে সবল মিথস্ক্রিয়ার জন্য পরিবতনশীল কণার (বা গেজ বোসন) মত ক্রিয়া করে। ইহা দুটি আহিত কণার মাঝে তড়িৎ-চৌম্বক বলের ফোটন বিনিময়ের অনুরূপ।^[1] সাধারণ ভাষায়, এরা আঠার মত করে কোয়ার্কগুলিকে একত্রিত রেখে হ্যাড্রন যেমন প্রোটন বা নিউট্রন তৈরী করে।

গ্লুয়ন

রেখাচিত্র ১: ফাইনম্যান চিত্রে নির্গত গ্লুয়নগুলিকে প্যাঁচানো আকৃতিতে উপস্থাপন করা হয়েছে। চিত্রটিতে ইলেকট্রন-পজিট্রন বিলয় বর্ণিত হয়েছে।

ধরন	৮
গঠন	মৌলিক কণা
পরিসংখ্যান	বোসনিক
মিথষ্ক্রিয়া	সবল মিথষ্ক্রিয়া
তত্ত্ব	মারি গেল-মান (১৯৬২)[2]
আবিষ্কার	e+e− → Υ(9.46) → 3g: ১৯৭৮ সালে ডরিস ৩-এ প্লুটো অনুসন্ধানের মাধ্যমে[3] এবং e+e− → qqg: ১৯৭৯ সালে পেট্রা-তে ট্যাসো, মার্ক-জে এবং প্লুটো অনুসন্ধানের মাধ্যমে।[4]
প্রতীক	g
ভর	0 (তাত্ত্বিক মান) < ১.৩ meV/${\displaystyle c^{2}}$ (পরীক্ষালব্ধ সীমা)[5][6]
বৈদ্যুতিক আধান	0 e[6]
রং আধান	অষ্টক (৮ প্রকার রৈখিক স্বাধীন)
আবর্তন	১

পরিভাষিক শব্দে, কোয়ান্টাম ক্রোমোডাইনামিক্সে (কিউসিডি) যেই ভেক্টর গেজ বোসনগুলি কোয়ার্কের সবল মিথস্ক্রিয়ায় মধ্যস্থতা করে তারাই গ্লুয়ন। গ্লুয়নই সবল মিথস্ক্রিয়ার রং আধান বহন করে। এরা ফোটনের মত নয় যা তড়িৎ-চৌম্বক বলের আধানহীন বাহক। গ্লুয়ন সবল মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করা ছাড়াও এর মধ্যস্থতা করে যা কিউসিডি-কে বোঝার ক্ষেত্রে কিউইডি-এর তুলনায় কঠিন করে তোলে।

বৈশিষ্ট্য

প্রোটনের মতই গ্লুয়নও ভেক্টর বোসন কেননা এদের উভয়েরই স্পিন ১। যেখানে বৃহৎ স্পিন-১ সম্পন্ন কণাগুলির ৩ টি সমবর্তন দশা বিদ্যমান সেখানে গ্লুয়নের দুইটি সমবর্তন দশা বিদ্যমান কেননা গেজ স্থিতির জন্য সমবর্তন দশা-কে অনুপ্রস্থ হতে হয়। কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বে, অবিচ্ছিন্ন গেজ স্থিতির জন্য সেই গেজ বোসন প্রয়োজন হয় যার ভর শূন্য (পরীক্ষালব্ধ সীমায় গ্লুয়নের স্থিতি ভর < ১.৩ meV/${\displaystyle c^{2}}$)। গ্লুয়নের স্বকীয় ঋনাত্বক সমতা বিদ্যমান।

গ্লুয়নের হিসাব

কিউইডি-এর একক ফোটন যা দুর্বল মিথস্ক্রিয়ার ডব্লিউ ও জেড বোসনের মত না হয়ে, গ্লুয়নের আটটি স্বাধীন রুপ বিদ্যমান।

স্বজ্ঞামূলকভাবে ইহা বোঝা হয়ত কঠিন হতে পারে। কোয়ার্ক তিন ধরনের রং আধান বহন করে; এ্যন্টিকোয়ার্ক তিন ধরনের প্রতিরং (এ্যন্টিকালার) বহন করে। গ্লুয়নকে হয়ত এভাবে ভাবা যেতে পারে যে এরা রং এবং প্রতিরং উভয়ই বহন করে। ইহা গ্লুয়নে মোট নয় ধরনের রং এবং প্রতিরং সমন্বয়ের ধারণা দেয়। নিচে এদের পরিকল্পিত নাম সহ একটি তালিকা দেওয়া হলো:

• রেড-এ্যন্টিরেড (লাল-অপলাল) (${\displaystyle r{\bar {r}}}$), রেড-এ্যন্টিগ্রীন (লাল-অপসবুজ) (${\displaystyle r{\bar {g}}}$), রেড-এ্যন্টিব্লু (লাল-অপনীল) (${\displaystyle r{\bar {b}}}$)
• গ্রীন-এ্যন্টিরেড (সবুজ-অপলাল) (${\displaystyle g{\bar {r}}}$), গ্রীন-এ্যন্টিগ্রীন (সবুজ-অপসবুজ) (${\displaystyle g{\bar {g}}}$), গ্রীন-এ্যন্টিব্লু (সবুজ-অপনীল)(${\displaystyle g{\bar {b}}}$)
• ব্লু-এ্যন্টিরেড (নীল-অপলাল) (${\displaystyle b{\bar {r}}}$), ব্লু-এ্যন্টিগ্রীন (নীল-অপসবুজ) (${\displaystyle b{\bar {g}}}$), ব্লু-এ্যন্টিব্লু (নীল-অপনীল) (${\displaystyle b{\bar {b}}}$)

রেখাচিত্র ২: e⁺e⁻ → Υ(9.46) → 3g

যদিও এগুলো পর্যবেক্ষীত গ্লুয়নের প্রকৃত দশা নয় কিন্তু অধিকতর কার্যকর। একে সঠিক ভাবে বুঝতে হলে আরো বিস্তারিত ভাবে রং আধানের পেছনের গণিতকে বিবেচনায় আনতে হবে।

সিঙ্গেলেট রং দশা

প্রায়শই বলা হয়ে থাকে যে, প্রকৃতিতে পর্যবেক্ষীত স্থিতিশীল সবল মিথস্ক্রিয়াশীল কণা (যেমন: প্রোটন বা নিউট্রন অর্থাৎ হ্যাড্রন) রংহীন হয়, কিন্তু আরো সঠিকভাবে এরা আসলে একটি "সিঙ্গেলেট রং" দশায় রয়েছে যা গাণিতিকভাবে সিঙ্গেলেট আবর্তন দশার অনুরূপ।^[7] এধরনের দশায় বিভিন্ন সিঙ্গেলেট রংএর মাঝে পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া ঘটলেও দীর্ঘ পরিসরে গ্লুয়নের মিথস্ক্রিয়া না ঘটার কারণে ভিন্ন ভিন্ন রং দশা সমন্ন গ্লুয়নের মাঝে কোনো মিথস্ক্রিয়া হয় না যা প্রকাশ করে যে, সিঙ্গেলেট দশায় গ্লুয়ন থাকতে পারে না।^[7]

সিঙ্গেলেট রং দশাটি^[7]:

${\displaystyle (r{\bar {r}}+b{\bar {b}}+g{\bar {g}})/{\sqrt {3}}.}$

অন্য ভাষায়, কেউ যদি দশাটির রং নির্ণয় করতে পারে তাহলে তা রেড-এ্যন্টিরেড, গ্রীন-এ্যন্টিগ্রীন ও ব্লু-এ্যন্টিব্লু হওয়ার সম্ভাবনা সমান।

আরও দেখুন

• কোয়ার্ক
• হ্যাড্রন
• ফোটন
• মেসন
• ব্যারিয়ন

তথ্যসূত্র

1. C.R. Nave। "The Color Force"। HyperPhysics। Georgia State University, Department of Physics। সংগ্রহের তারিখ ২০১২-০৪-০২।
2. M. Gell-Mann (১৯৬২)। "Symmetries of Baryons and Mesons" (পিডিএফ)। Physical Review। 125 (3): 1067–1084। ডিওআই:10.1103/PhysRev.125.1067। বিবকোড:1962PhRv..125.1067G।. This is without reference to color, however. For the modern usage see Fritzsch, H.; Gell-Mann, M.; Leutwyler, H. (নভে ১৯৭৩)। "Advantages of the color octet gluon picture"। Physics Letters B। 47 (4): 365–368। ডিওআই:10.1016/0370-2693(73)90625-4। সাইট সিয়ারX 10.1.1.453.4712 । line feed character in |শিরোনাম= at position 30 (সাহায্য)
3. B.R. Stella and H.-J. Meyer (২০১১)। "Υ(9.46 GeV) and the gluon discovery (a critical recollection of PLUTO results)"। European Physical Journal H। 36 (2): 203–243। arXiv:1008.1869v3 । ডিওআই:10.1140/epjh/e2011-10029-3। বিবকোড:2011EPJH...36..203S।
4. P. Söding (২০১০)। "On the discovery of the gluon"। European Physical Journal H। 35 (1): 3–28। ডিওআই:10.1140/epjh/e2010-00002-5। বিবকোড:2010EPJH...35....3S।
5. F. Yndurain (১৯৯৫)। "Limits on the mass of the gluon"। Physics Letters B। 345 (4): 524। ডিওআই:10.1016/0370-2693(94)01677-5। বিবকোড:1995PhLB..345..524Y।
6. W.-M. Yao; ও অন্যান্য (Particle Data Group) (২০০৬)। "Review of Particle Physics" (পিডিএফ)। Journal of Physics G। 33 (1): 1। arXiv:astro-ph/0601168 । ডিওআই:10.1088/0954-3899/33/1/001। বিবকোড:2006JPhG...33....1Y।
7. David Griffiths (১৯৮৭)। Introduction to Elementary Particles। John Wiley & Sons। পৃষ্ঠা 280–281। আইএসবিএন 978-0-471-60386-3।