ការជាប់គាំង Quantum រវាង "កំពូល Quarks" នៅថាមពលខ្ពស់បំផុតត្រូវបានអង្កេត  

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ CERN បានទទួលជោគជ័យក្នុងការសង្កេតមើលការជាប់ទាក់ទងគ្នារវាង "កំពូល quarks" និងថាមពលខ្ពស់បំផុត។ នេះត្រូវបានរាយការណ៍ជាលើកដំបូងនៅក្នុងខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2023 ហើយចាប់តាំងពីត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការសង្កេតលើកទីមួយ និងទីពីរ។ គូនៃ "កំពូល quarks" ដែលផលិតនៅ Large Hadron Collider (LHC) ត្រូវបានគេប្រើជាប្រព័ន្ធថ្មីមួយដើម្បីសិក្សាពីការជាប់ពាក់ព័ន្ធ។ 

"កំពូល quarks" គឺជាភាគល្អិតមូលដ្ឋានធ្ងន់បំផុត។ ពួកវាបំបែកយ៉ាងលឿនផ្ទេរការបង្វិលរបស់វាទៅភាគល្អិតរលួយរបស់វា។ ការតំរង់ទិសនៃការបង្វិលកំពូលរបស់ quark ត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីការសង្កេតនៃផលិតផលពុកផុយ។  

ក្រុមស្រាវជ្រាវបានសង្កេតឃើញការជាប់គាំងនៃកង់ទិចរវាង "ក្វាកកំពូល" និងសមភាគីអង់ទីម៉ាទ្រីសរបស់វានៅថាមពល 13 តេរ៉ាអេឡិចត្រុងវ៉ុល (1 TeV = 10 ¹² eV)។ នេះគឺជាការសង្កេតលើកដំបូងនៃការជាប់គាំងនៅក្នុងក្វាកមួយគូ (ក្វាកកំពូល និងក្វាកអង់ទីតូប) និងជាការសង្កេតឃើញថាមពលខ្ពស់បំផុតនៃការជាប់គាំងរហូតមកដល់ពេលនេះ។

ការជាប់គាំង Quantum នៅថាមពលខ្ពស់នៅតែមិនទាន់ត្រូវបានរុករកនៅឡើយ។ ការអភិវឌ្ឍន៍នេះត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការសិក្សាថ្មីៗ។  

នៅក្នុងភាគល្អិតដែលជាប់គាំង quantum ស្ថានភាពនៃភាគល្អិតមួយគឺពឹងផ្អែកលើអ្នកដទៃដោយមិនគិតពីចម្ងាយ និងមធ្យមដែលបំបែកពួកវា។ ស្ថានភាព quantum នៃ ភាគល្អិត មួយ មិន អាច ត្រូវ បាន ពិពណ៌នា ដោយ ឯករាជ្យ ពី ស្ថានភាព របស់ ផ្សេង ទៀត នៅ ក្នុង ក្រុម នៃ ភាគល្អិត ជាប់ ពាក់ព័ន្ធ ។ ការផ្លាស់ប្តូរណាមួយនៅក្នុងមួយ, មានឥទ្ធិពលលើអ្នកដទៃ។ ឧទាហរណ៍ គូអេឡិចត្រុង និង positron ដែលកើតចេញពីការពុកផុយនៃ pi meson ត្រូវបានជាប់គាំង។ ការបង្វិលរបស់ពួកគេត្រូវតែបន្ថែមរហូតដល់ការបង្វិលនៃ pi meson ដូច្នេះដោយដឹងពីការបង្វិលនៃភាគល្អិតមួយ យើងដឹងពីការបង្វិលនៃភាគល្អិតផ្សេងទៀត។  

នៅឆ្នាំ 2022 រង្វាន់ណូបែលផ្នែករូបវិទ្យាត្រូវបានប្រគល់ជូនដល់លោក Alain Aspect, John F. Clauser និង Anton Zeilinger សម្រាប់ការពិសោធន៍ជាមួយ photons ដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធ។ 

ការជាប់គាំង Quantum ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងប្រព័ន្ធជាច្រើនប្រភេទ។ វាបានរកឃើញកម្មវិធីនៅក្នុង cryptography, metrology, quantum information និង quantum computation។ 

*** 

ឯកសារយោង:  

1. CERN សេចក្តីប្រកាសព័ត៌មាន - ការពិសោធន៍ LHC នៅ CERN សង្កេតមើលការជាប់គាំង quantum នៅថាមពលខ្ពស់បំផុតនៅឡើយ។ ចេញផ្សាយ ថ្ងៃទី 18 ខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2024 ។ មាននៅ https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet  

2. កិច្ចសហប្រតិបត្តិការ ATLAS ។ ការសង្កេតលើការជាប់គាំងរបស់ Quantum ជាមួយ quarks កំពូលនៅឧបករណ៍ចាប់ ATLAS ។ ធម្មជាតិ 633, 542–547 (2024) ។ https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z 

*** 

ភាគល្អិតជាមូលដ្ឋាន  - រូបរាងរហ័ស

ភាគល្អិតមូលដ្ឋានត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជា Fermions និង Bosons ដោយផ្អែកលើការបង្វិល។

[ក] ។ FERMIONS មានការបង្វិលនៅក្នុងតម្លៃពាក់កណ្តាលចំនួនសេស (½, 3/2, 5/2, ... ) ។ ទាំងនេះគឺជា ភាគល្អិតនៃបញ្ហា រួមបញ្ចូលទាំង quarks និង lepton ទាំងអស់។   - អនុវត្តតាមស្ថិតិ Fermi-Dirac,   - មានការបង្វិលចំនួនគត់ពាក់កណ្តាលសេស   - គោរពតាមគោលការណ៍បដិសេធ Pauli, i.,e, fermion ដូចគ្នាបេះបិទពីរមិនអាចកាន់កាប់រដ្ឋ quantum ដូចគ្នា ឬទីតាំងដូចគ្នាក្នុងលំហដែលមានលេខ quantum ដូចគ្នា។ ពួកគេទាំងពីរមិនអាចបង្វិលក្នុងទិសដៅតែមួយបានទេ ប៉ុន្តែពួកគេអាចបង្វិលក្នុងទិសដៅផ្ទុយ   fermions រួមមាន quarks និង lepton ទាំងអស់ និងភាគល្អិតសមាសធាតុទាំងអស់ដែលធ្វើពីចំនួនសេស។  - ឃ្វាក = quarks ចំនួនប្រាំមួយ (ឡើងលើ ចុះក្រោម ចម្លែក ទាក់ទាញ បាត និងកំពូល quarks) ។  – ផ្សំ​គ្នា​បង្កើត​សារធាតុ​ហាដរ៉ុន ដូចជា​ប្រូតុង និង​នឺត្រុង។ - មិនអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅខាងក្រៅ hadrons ។   - ឡេបតុន = អេឡិចត្រុង + មូន + តា + នឺត្រេណូ + មូននឺត្រេណូ + តានឺត្រេណូ។    - 'អេឡិចត្រុង', 'ឡើងលើ quarks' និង 'down quarks' ដែលជាធាតុផ្សំជាមូលដ្ឋានបំផុតទាំងបីនៃអ្វីគ្រប់យ៉ាងនៅក្នុងសកលលោក។   - ប្រូតុង និងនឺត្រុង មិនមែនជាមូលដ្ឋានទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ 'ឡើង quarks' និង 'down quarks' ដូច្នេះ ភាគល្អិតសមាសធាតុ. ប្រូតុង និងនឺត្រុងគឺសុទ្ធតែបង្កើតចេញពីក្វាកបី - ប្រូតុងមួយមាន ក្វាក "ឡើង" ពីរ និង ក្វាក "ចុះក្រោម" មួយ ចំណែកនឺត្រុងមានពីរ" ចុះក្រោម" និងមួយ "ឡើង" ។ "ឡើង" និង "ចុះក្រោម" គឺជា "រសជាតិ" ឬពូជនៃ quarks ។  - បារីយ៉ុង គឺជាសារធាតុ fermion សមាសធាតុផ្សំពី quarks ចំនួនបី ឧ. ប្រូតុង និងនឺត្រុង គឺជាបារីយ៉ុង  - ហាដ្រូន ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ quarks តែប៉ុណ្ណោះ ឧទាហរណ៍ baryons គឺជា hadrons ។

[ខ]។ BOSONS មានការបង្វិលនៅក្នុងតម្លៃចំនួនគត់ (0, 1, 2, 3, ... )   - Bosons ធ្វើតាមស្ថិតិ Bose-Einstein; មានការបង្វិលចំនួនគត់។   - ដាក់ឈ្មោះតាម សត្យានដ្រាណាតបូស (1894-1974) ដែលរួមជាមួយនឹងអែងស្តែង បានបង្កើតគំនិតសំខាន់ៗនៅពីក្រោយ ទែម៉ូឌីណាមិក ស្ថិតិនៃឧស្ម័នបូសុន។   - មិនគោរពតាមគោលការណ៍មិនរាប់បញ្ចូល Pauli, i.,e, bosons ដូចគ្នាបេះបិទពីរអាចកាន់កាប់រដ្ឋ quantum ដូចគ្នា ឬទីតាំងដូចគ្នាក្នុងលំហដែលមានលេខ quantum ដូចគ្នា។ ពួកគេទាំងពីរអាចបង្វិលក្នុងទិសដៅតែមួយ   - បូសុនបឋមគឺ ហ្វូតុង ហ្លូន ហ្ស បូសុន W បូសុន និង ហ៊ីក បូសុន។ Higgs boson មាន spin=0 ខណៈពេលដែល bosons រង្វាស់ (ពោលគឺ photon, the gluon, the Z boson និង W boson) មាន spin=1។

[C] សមាសធាតុផ្សំ - ភាគល្អិតសមាសធាតុអាចជា bosons ឬ fermion អាស្រ័យលើធាតុផ្សំរបស់វា។  - ភាគល្អិតសមាសធាតុទាំងអស់ដែលបង្កើតឡើងដោយចំនួនគូនៃ fermions គឺជា boson (ដោយសារតែ bosons មាន spineger integer ហើយ fermions មានការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់សេស)។   - mesons ទាំងអស់គឺជា bosons (ដោយសារតែទាំងអស់។ mesons ត្រូវបានធ្វើពីចំនួនស្មើគ្នានៃ quarks និង antiquarks) ។ - នុយក្លេអ៊ែដែលមានស្ថេរភាពជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់គឺ bosons ឧ, deuterium, helium-4, Carbon -12 ជាដើម។  - bosons សមាសធាតុក៏មិនគោរពតាមគោលការណ៍ដក Pauli ដែរ។   - បូសុនជាច្រើននៅក្នុងរដ្ឋ quantum ដូចគ្នាដើម្បីបង្កើតជា "Bose-Einstein Condensate (BEC)។

***