भूमध्यसागरीय गहरे समुद्र के न्यूट्रिनो अवलोकनों से भौतिक नियमों पर नई सीमाएँ स्थापित करते हुए सापेक्षता से कोई विचलन नहीं पाया गया

सार:

अंतर्राष्ट्रीय KM3NeT सहयोग आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत में लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस का परीक्षण करने के लिए भूमध्य सागर के समुद्र तल पर ORCA न्यूट्रिनो डिटेक्टर का उपयोग करता है। अनुसंधान दल ने 1.4 वर्षों के अवलोकन डेटा का विश्लेषण किया और कुल 5,828 वायुमंडलीय न्यूट्रिनो उम्मीदवार घटनाओं की जांच की; परिणामों में इस बुनियादी समरूपता में व्यवधान का कोई संकेत नहीं मिला, लेकिन कई संभावित विचलनों के लिए नई प्रयोगात्मक सीमाएँ निर्धारित की गईं।

लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस कण भौतिकी के मानक मॉडल और सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण आधार है, जिसका अर्थ है कि यदि कोई पर्यवेक्षक एक अलग स्थिर गति या एक अलग दिशा में चलता है तो भौतिकी के नियम नहीं बदलते हैं। कुछ क्वांटम गुरुत्व सिद्धांतों का मानना ​​है कि अंतरिक्ष और समय अत्यंत छोटे पैमाने पर निरंतर नहीं हो सकते हैं, और मामूली विचलन हो सकते हैं। न्यूट्रिनो के व्यवहार को सटीक रूप से मापना इस नई भौतिकी का सुराग खोजने के तरीकों में से एक है।

न्यूट्रिनो शायद ही कभी पदार्थ के साथ संपर्क करते हैं और लगभग कोई निशान नहीं छोड़ते हुए पृथ्वी से गुजर सकते हैं; वे अपने प्रसार के दौरान विभिन्न "स्वादों" के बीच भी झूलते रहते हैं। शोधकर्ताओं ने देखी गई न्यूट्रिनो ऊर्जा, आगमन की दिशा और दोलन की तुलना उन विसंगतियों को देखने के लिए सैद्धांतिक अपेक्षाओं से की, जो लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस के उल्लंघन के कारण हो सकती हैं। इस बार उपयोग किए गए ओआरसीए डिटेक्टर में केवल छह पहचान इकाइयां तैनात थीं और यह अभी भी आंशिक रूप से पूरा हुआ था।

विश्लेषण में लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस के विनाश का कोई सबूत नहीं मिला, लेकिन विशिष्ट प्रभावों पर प्रतिस्पर्धी बाधाएं प्रदान की गईं जो म्यूऑन न्यूट्रिनो और टाऊन न्यूट्रिनो के दोलनों को प्रभावित कर सकती हैं। अध्ययन ने पहली बार म्यूऑन और टाऊन न्यूट्रिनो क्षेत्रों में कई स्वादों के विकर्ण गुणांक में अंतर को सीधे तौर पर नियंत्रित किया। शोध टीम ने कहा कि सीमित डेटा मात्रा और डिटेक्टर पैमाने के बावजूद, परिणाम लंबे समय से चल रहे आइसक्यूब और सुपर-कमियोकांडे प्रयोगों के बराबर हैं।

जैसे-जैसे ओआरसीए का विस्तार होता है और अधिक डेटा जमा होता है, टीम को माप सटीकता में और सुधार की उम्मीद है; उच्च ऊर्जा न्यूट्रिनो के लिए KM3NeT/ARCA डिटेक्टरों के एक और सेट का उपयोग दूर के खगोलीय पिंडों से न्यूट्रिनो का अध्ययन करने के लिए किए जाने की उम्मीद है। कुछ सिद्धांतों का अनुमान है कि कण ऊर्जा या प्रसार दूरी बढ़ने पर लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस से विचलन अधिक स्पष्ट हो जाएगा, लेकिन एआरसीए द्वारा वर्तमान में दर्ज की गई खगोलीय न्यूट्रिनो घटनाएं इस तरह के विश्लेषण को करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।