প্রশ্নোত্তরঃ মেসন,পজিট্রন,হ্যাড্রন ইত্যাদি কণার শ্রেণীবিভাগ কেমন ও তাদের ভর, আধান, স্পিন, গড় আয়ু কত?

এটা পাঠক বন্ধুর প্রশ্নের উত্তর। এখওনো পর্যন্ত প্রায় ২০০ টির মত কণা খুজে পাওয়া গিয়েছে। গোড়াতে ভরের উপর নির্ভর করে এইসব কণাদের শ্রেণীবিভাগ করা হয়েছিল। কম ভরবিশিষ্ট কণাদের বলা হত লেপ্টন এবং অপেক্ষাকৃত বেশি ভরের কণাগুলোর নাম হ্যাড্রন। হ্যাড্রনকে আবার দুভাগে ভাগ করা যায়। তুলনামুলকভাবে কম ভরবিশিষ্ট হ্যাড্রনদের নাম দেওয়া হয় মেসন ও অপেক্ষাকৃত বেশি ভরযুক্ত হ্যাড্রনের নাম ব্যারিঅন। এইখানে উল্লেখ্য যে ভরের উপর নির্ভর এই শ্রেণীবিভাগ বর্তমানে বিজ্ঞানসম্মতভাবে বৈধ বলে গন্য হয়না, কিন্তু তবুও একইরকম ভর ও একই বৈশিষ্টবিশিষ্ট কণাদের একসাথে উল্লেখ করার সুবিধার্থে এই শ্রেণীবিভাগ এখওনো ব্যবহৃত হয়। লেপ্টনেরা হল মৌল কণা যাদেরকে বিন্দুর মত বলে গন্য করা যায়। অপরপক্ষে হ্যাড্রনেরা হল যৌগিক কণা যা একাধিক কোয়ার্ক নামের মৌল কণা নিয়ে গঠিত। নিচের টেবিলে বিভিন্ন লেপটনের চিহ্ন, ভর, চার্জ, জীবনকাল ও স্পিন একসাথে উল্লেখ করা হল।

টেবিল ১ – লেপ্টন

নাম	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	গড় আয়ু (s)	স্পিন
ইলেকট্রন		0.511	-1	স্থায়ী	1/2
মিউঅন		105.7	-1	2.2 x 10-6	1/2
টাউঅন		1784	-1	5 x 10-13	1/2
ইলেকট্রন নিউট্রিনো		< 0.000015	0	স্থায়ী	1/2
মিউঅন নিউট্রিনো		< 0.19	0	স্থায়ী	1/2
টাউঅন নিউট্রিনো		< 18	0	স্থায়ী	1/2

এই কণাগুলির প্রত্যেকেরই নিজস্ব বিপরীত কণা (antiparticle) আছে যাদের ভর ও স্পিন মূল কণাগুলির মতই, কিন্তু আধান বিপরীত। যেমন ইলেকট্রনের বিপরীত কণা হল পজিট্রন এবং এর আধান , ভর MeV, স্পিন । নিউট্রিনোদের বিপরীত কণাদের বলা হয় anti-নিউট্রিনো। লেপ্টনেরা কেবল তড়িৎচুম্বকিয় এবং উইক বলের দ্বারা প্রভাবিত হয়।

এবারে মেসনদের নিয়ে আলোচনা করা যাক। এগুলি দুটো কোয়ার্ক সমণ্বয়ে গঠিত পূর্ণসংখ্যার স্পিনযুক্ত কণা যারা তড়িৎচুম্বকিয়, উইক এবং স্ট্রং বলের দ্বারা প্রভাবিত হয়। নিচে ২ নম্বর টেবিলে কয়েকটি উল্লেখযোগ্য মেসনের ভর, আধান, গড় আয়ু, চিহ্ন ও স্পিন উল্লেখ করা হল।

টেবিল ২ – মেসন

নাম	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	গড়আয়ু (s)	স্পিন
পাইঅন		139.6	+1	2.6 x 10-8	0
পাইঅন		135.0	0	8.4 x 10-17	0
পাইঅন		139.6	-1	2.6 x 10-8	0
কেঅন		493.8	+1	1.2 x 10-8	0
কেঅন		497.88	0	0.9 x 10-10	0
রোঃ		770.0	+1	4.4 x 10-24	1
আপসাইলন		9460.0	0	1.3 x 10-20	1

হ্যাড্রনের অপরাংশ, অর্থাৎ ব্যারিঅনগুলি তিনটি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত half \integral স্পিনযুক্ত কণা যারা তড়িৎচুম্বকিয়, উইক এবং স্ট্রং বলের দ্বারা প্রাভবিত হয়। নিচের ৩ নং টেবিলে কয়েকটি অতিপরিচিত ও উল্লেখযোগ্য ব্যারিঅনের বিষয়ে তথ্য দেওয়া হল।

টেবিল ৩ – ব্যারিঅন

নাম	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	গড়াআয়ু (s)	স্পিন
প্রোটন		938.3	+1	স্থায়ী	1/2
নিউট্রন		939.6	0	887	1/2
সিগমা		1189	+1	0.8 x 10-10	1/2
জাই		1315	0	2.9 x 10-10	1/2
সিগমা ষ্টার		1193	0	1.8 x 10-23	3/2
ওমেগা		1672	-1	8.2 x 10-11	3/2
ল্যাম্বডা b		5624	0	1.2 x 10-12	1/2

মনে রাখবে যে স্ট্রং বলের দ্বারা কেবল হ্যাড্রনেরা প্রভাবিত হয়। পরিশেষে আমরা মৌলকণা (elementary particles), যাদের কোন অভ্যন্তরীণ গঠন নেই বলে মনে করা হয়, তাদের সম্মন্ধে আলোচনা করব। পদার্থের মোট মৌলকণার সংহ্যা ১২ টি। এর মধ্যে ছটি আমরা আগেই দেখেছি, ছটি লেপ্টন। বাকি ছটি হল কোয়ার্ক। পদার্থের মৌলকণাগুলিকে মোট তিনটি প্রজন্মে ভাগ করা হয়,

প্রথম প্রজন্মঃ

নাম	লেপ্টন/কোয়ার্ক	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	স্পিন
ইলেকট্রন	লেপ্টন		0.511	-1	1/2
ইলেকট্রন নিউট্রিনো	লেপ্টন		< 0.000015	0	1/2
আপ কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	u	2.3	+2/3	1/2
ডাউন কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	d	4.8	-1/3	1/2

দ্বিতীয় প্রজন্মঃ

নাম	লেপ্টন/কোয়ার্ক	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	স্পিন
মিউঅন	লেপ্টন		105.7	-1	1/2
মিউঅন নিউট্রিনো	লেপ্টন		< 0.19	0	1/2
চার্ম কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	c	1275	+2/3	1/2
স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	s	95	-1/3	1/2

তৃতীয় প্রজন্মঃ

নাম	লেপ্টন/কোয়ার্ক	চিহ্ন	ভর (MeV/c2)	আধান	স্পিন
টাউঅন	লেপ্টন		1784	-1	1/2
টাউঅন নিউট্রিনো	লেপ্টন		< 18	0	1/2
টপ কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	t	173070	+2/3	1/2
বটম কোয়ার্ক	কোয়ার্ক	b	4180	-1/3	1/2

এই হল মোটামোটিভাবে পদার্থের মৌলকণার তালিকা। আর হ্যা, এই বারোটা মৌল কণার প্রত্যেকের কিন্তু সমভর এবং স্পিন ও বিপরীত আধানযুক্ত antiparticle বা বিপরীত কণাও রয়েছে। এখওনো পর্যন্ত যাবতিয় পরীক্ষার ফল থেকে এটা আশা করা হয় যে পদার্থের মৌল কণার আর নতুন কোন প্রজন্ম নেই, এবং উপরের তালিকাটি সম্পূর্ণ। দেখ যে প্রজন্ম বৃদ্ধির সাথে সাথে কণাগুলির ভরও বাড়ছে। দ্বিতীয় ও তৃতীয় প্রজন্মের কণাগুলি সাধারণত ক্ষয় হয়ে প্রথম প্রজন্মের কণায় পরিণত হয়।

এসব হতে ভিন্ন তড়িৎচুম্বকিয়, উইক এবং স্ট্রং বলের মধ্যস্থতাকারী কণাদেরও মৌল কণার তালিকায় রাখা হয়। এগুলো হল যথাক্রমে ফোটন, W ও Z বোসন এবং গ্লুঅন। এর মধ্যে ফোটন ও গ্লুঅন ভরহীন এবং W ও Z বোসনের ভর যথাক্রমে 80.2 ও 90.2 । এই চার ধরনের কণার স্পিন 1। ফোটন ও গ্লুঅন আধানরহিত কণা, W এর আধান এবং Z এর আধান +1. এগুলো ছাড়াও রয়েছে সম্প্রতি আবিষ্কৃত হিগস বোসন যা আদতে আধানহীন ও শূন্য স্পিনযুক্ত কণা যার ভর প্রায় 126 ।

শেষ করার আগে আরেকটি বিষয় এখানে স্পষ্ট করা উচিত। মেসন এবং ব্যারিঅনের মোট ভরের খুব ক্ষুদ্র অংশই কিন্তু ওদের গঠনকারি কোয়ার্কদের থেকে আসে। যেমন একটি প্রোটন গঠিত হয় দুটি আপ ও একটি ডাউন কোয়ার্ক নিয়ে যাদের মোট ভর প্রায় 10 MeV, কিন্তু একটি প্রোটনের ভর প্রায় 1000 MeV। এই অতিরিক্ত ভর আসে নিউক্লিয় বল থেকে (শক্তি ও ভরের তুল্যতা মনে কর।)।

[বিঃদ্রঃ- এই বিভাগে প্রশ্ন পাঠাতে হলে উপরের মেনুবারে “প্রশ্নোত্তর” মেনু থেকে “প্রশ্ন করুন” পেজ -এ গিয়ে নিজের প্রশ্ন টাইপ করুন। অথবা এই লিঙ্ক ক্লিক করুন।]