بہت اوائل میں کائناتبگ بینگ کے فوراً بعد، 'فرق پڑتا ہے' اور 'اینٹی میٹر' دونوں برابر مقدار میں موجود تھے۔ تاہم، اب تک نامعلوم وجوہات کی بناء پر، 'فرق پڑتا ہے' حال پر غلبہ رکھتا ہے۔ کائنات. T2K محققین نے حال ہی میں نیوٹرینو میں ممکنہ چارج-پیریٹی کی خلاف ورزی اور اس سے متعلقہ اینٹی نیوٹرینو دولن کو ظاہر کیا ہے۔ یہ سمجھنے میں ایک قدم آگے ہے کیوں فرق پڑتا ہے پر غلبہ حاصل ہے کائنات.
بگ بینگ (جو تقریباً 13.8 بلین سال پہلے ہوا) اور طبیعیات کے دیگر متعلقہ نظریات بتاتے ہیں کہ ابتدائی کائنات تابکاری 'غالب' تھی اور 'فرق پڑتا ہے' اور 'اینٹی میٹر' برابر مقدار میں موجود تھا۔
لیکن کائنات ہم جانتے ہیں کہ آج 'معاملہ' غالب ہے۔ کیوں؟ یہ سب سے دلچسپ اسرار میں سے ایک ہے۔ کائنات. (1).
۔ کائنات جس کے بارے میں آج ہم جانتے ہیں کہ 'میٹر' اور 'اینٹی میٹر' کی یکساں مقدار کے ساتھ آغاز ہوا، دونوں کو جوڑوں میں بنایا گیا جیسا کہ فطرت کے قانون کی ضرورت ہے اور پھر فنا ہو کر بار بار تابکاری پیدا کرتے ہوئے 'کائناتی پس منظر کی تابکاری' کے نام سے جانا جاتا ہے۔ بگ بینگ کے تقریباً 100 مائیکرو سیکنڈز کے اندر مادّہ (ذرات) نے کسی نہ کسی طرح ہر بلین میں سے ایک اینٹی پارٹیکل کی تعداد کو بڑھانا شروع کر دیا اور سیکنڈوں کے اندر اندر تمام اینٹی میٹرز تباہ ہو گئے اور صرف مادہ چھوڑ گئے۔
وہ کون سا عمل یا طریقہ کار ہے جو مادے اور اینٹی میٹر کے درمیان اس قسم کا فرق یا عدم توازن پیدا کرے گا؟
1967 میں، روسی نظریاتی طبیعیات دان آندرے سخاروف نے تین شرائط پیش کیں جن میں عدم توازن (یا مختلف شرحوں پر مادے اور اینٹی میٹر کی پیداوار) کے لیے ضروری ہے۔ کائنات. پہلی سخاروف شرط بیریون نمبر (ایک کوانٹم نمبر جو تعامل میں محفوظ رہتا ہے) کی خلاف ورزی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پروٹون انتہائی آہستہ آہستہ ہلکے ذیلی ایٹمی ذرات جیسے نیوٹرل پیون اور پوزیٹرون میں تبدیل ہو گئے۔ اسی طرح، ایک اینٹی پروٹون ایک pion اور ایک الیکٹران میں گل جاتا ہے۔ دوسری شرط چارج کنجگیشن سمیٹری، C، اور چارج کنجگیشن-پیریٹی سمیٹری کی خلاف ورزی ہے، CP جسے چارج-پیریٹی وائلیشن بھی کہا جاتا ہے۔ تیسری شرط یہ ہے کہ وہ عمل جو بیریون-اسمیٹری پیدا کرتا ہے وہ حرارتی توازن میں نہیں ہونا چاہیے کیونکہ تیزی سے پھیلنے سے جوڑے کے فنا ہونے میں کمی واقع ہوتی ہے۔
یہ CP کی خلاف ورزی کا سخاروف کا دوسرا معیار ہے، جو ذرات اور ان کے اینٹی پارٹیکلز کے درمیان ایک قسم کی ہم آہنگی کی مثال ہے جو ان کے زوال کے طریقے کو بیان کرتا ہے۔ ذرات اور اینٹی پارٹیکلز کے برتاؤ کے طریقے، یعنی جس طرح سے وہ حرکت کرتے ہیں، تعامل کرتے ہیں، اور زوال پذیر ہوتے ہیں، اس کا موازنہ کرکے، سائنس دان اس عدم توازن کا ثبوت تلاش کر سکتے ہیں۔ CP کی خلاف ورزی اس بات کا ثبوت فراہم کرتی ہے کہ کچھ نامعلوم جسمانی عمل مادے اور اینٹی میٹر کی تفریق پیدا کرنے کے لیے ذمہ دار ہیں۔
برقی مقناطیسی اور 'مضبوط تعاملات' کو C اور P کے تحت ہم آہنگی کے طور پر جانا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں وہ پروڈکٹ CP (3) کے تحت بھی ہم آہنگ ہیں۔ ''تاہم، یہ ضروری نہیں کہ 'کمزور تعامل' کے لیے ایسا ہو، جو C اور P دونوں کی ہم آہنگی کی خلاف ورزی کرتا ہے''۔ پروفیسر بی اے رابسن کہتے ہیں۔ وہ مزید کہتے ہیں کہ "کمزور تعاملات میں CP کی خلاف ورزی کا مطلب یہ ہے کہ اس طرح کے جسمانی عمل بیریون نمبر کی بالواسطہ خلاف ورزی کا باعث بن سکتے ہیں تاکہ مادے کی تخلیق کو اینٹی میٹر کی تخلیق پر ترجیح دی جائے"۔ نان کوارک پارٹیکلز کوئی سی پی کی خلاف ورزی نہیں دکھاتے ہیں جبکہ کوارک میں سی پی کی خلاف ورزی بہت چھوٹی ہے اور مادے اور اینٹی میٹر کی تخلیق میں فرق رکھنے کے لیے غیر معمولی ہے۔ لہذا، لیپٹون میں سی پی کی خلاف ورزی (neutrinos) اہم ہو جائے اور اگر ثابت ہو جائے تو جواب دے گا کہ کیوں؟ کائنات معاملہ غالب ہے.
اگرچہ CP ہم آہنگی کی خلاف ورزی ابھی تک حتمی طور پر ثابت نہیں ہوئی ہے (1) لیکن T2K ٹیم کے ذریعہ حال ہی میں رپورٹ کردہ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سائنسدان واقعی اس کے قریب ہیں۔ T2K (Tokai to Kamioka) (2) میں انتہائی نفیس تجربات کے ذریعے پہلی بار یہ ثابت کیا گیا ہے کہ پارٹیکل سے الیکٹران اور نیوٹرینو میں منتقلی کو اینٹی پارٹیکل سے الیکٹران اور اینٹی نیوٹرینو میں منتقلی پر ترجیح دی گئی ہے۔ T2K سے مراد لیبارٹریوں کی ایک جوڑی ہے، جاپانی پروٹون ایکسلریٹر ریسرچ کمپلیکس (J-Parc) ٹوکئی۔ اور سپر کامیوکانڈے زیر زمین نیوٹرینو آبزرویٹری کامیوکا، جاپان، تقریباً 300 کلومیٹر سے الگ۔ ٹوکائی میں پروٹون ایکسلریٹر نے ہائی انرجی کے تصادم سے ذرات اور اینٹی پارٹیکلز پیدا کیے اور کامیوکا میں ڈیٹیکٹرز نے انتہائی درست پیمائش کرکے نیوٹرینو اور ان کے مادّہ مخالف ہم منصبوں، اینٹی نیوٹرینو کا مشاہدہ کیا۔
T2K پر کئی سالوں کے ڈیٹا کے تجزیے کے بعد، سائنسدان ڈیلٹا-CP نامی پیرامیٹر کی پیمائش کرنے میں کامیاب ہو گئے، جو کہ نیوٹرینو دولن میں CP کی ہم آہنگی کو توڑتا ہے اور نیوٹرینو کی شرح کو بڑھانے کے لیے مماثلت یا ترجیح کا پتہ چلا جس کی وجہ سے بالآخر CP کی خلاف ورزی کی تصدیق جس طرح نیوٹرینو اور antineutrinos کے دوغلے ہوئے ہیں۔ T2K ٹیم کے نتائج 3-sigma یا 99.7% اعتماد کی سطح کی شماریاتی اہمیت کے لحاظ سے اہم ہیں۔ یہ ایک سنگ میل کی کامیابی ہے کیونکہ CP کی خلاف ورزی کی تصدیق جس میں نیوٹرینو شامل ہیں مادے کے غلبہ سے منسلک ہیں۔ کائنات. بڑے ڈیٹا بیس کے ساتھ مزید تجربات یہ جانچیں گے کہ آیا یہ لیپٹونک CP ہم آہنگی کی خلاف ورزی کوارک میں CP کی خلاف ورزی سے زیادہ ہے۔ اگر ایسا ہے تو آخر کار ہمیں اس سوال کا جواب مل جائے گا کہ کیوں؟ کائنات معاملہ غالب ہے.
اگرچہ T2K تجربہ واضح طور پر یہ ثابت نہیں کرتا ہے کہ CP کی ہم آہنگی کی خلاف ورزی ہوئی ہے لیکن یہ اس لحاظ سے ایک سنگ میل ہے کہ یہ حتمی طور پر بہتر الیکٹران نیوٹران کی شرح کے لیے ایک مضبوط ترجیح کو ظاہر کرتا ہے اور ہمیں CP ہم آہنگی کی خلاف ورزی کو ثابت کرنے کے قریب لے جاتا ہے اور آخر کار جواب دیں 'کیوں؟ کائنات معاملہ غالب ہے''۔
***
حوالہ جات:
1. ٹوکیو یونیورسٹی، 2020۔ ''T2K نتائج نیوٹرینو سی پی فیز کی ممکنہ قدروں کو محدود کرتے ہیں -...'' پریس ریلیز 16 اپریل 2020 کو شائع ہوئی۔ آن لائن دستیاب ہے۔ http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ 17 اپریل 2020 کو رسائی ہوئی۔
2. T2K تعاون، 2020. معاملے پر پابندی – نیوٹرینو دوسلن میں اینٹی میٹر کی ہم آہنگی کی خلاف ورزی کا مرحلہ۔ فطرت جلد 580، صفحہ 339–344(2020)۔ شائع شدہ: 15 اپریل 2020۔ DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0
3. رابسن، بی اے، 2018۔ مادہ-اینٹی میٹر کی مطابقت کا مسئلہ۔ جرنل آف ہائی انرجی فزکس، گریویٹیشن اینڈ کاسمولوجی، 4، 166-178۔ https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015
***
