Yukawa interaction
কণা পদার্থবিজ্ঞানে, ইউকাওয়ার মিথস্ক্রিয়া বা ইউকাওয়া কাপলিং, হিদেকি ইউকাওয়ার নামে নামকরণ করা হয়েছে, যা ইউকাওয়া সম্ভাব্যতা অনুযায়ী কণাগুলির মধ্যে একটি মিথস্ক্রিয়া। বিশেষত, এটি একটি স্কেলার ক্ষেত্র (বা সিউডোস্কেলার ক্ষেত্র) এবং ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া হ্যাড্রনগুলির মধ্যে শক্তিশালী বলের মডেল তৈরি করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল। একটি ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া এইভাবে পিয়োন দ্বারা মধ্যস্থ নিউক্লিয়নের মধ্যে পারমাণবিক শক্তি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় (যা সিউডোস্কেলার মেসন)। স্ট্যান্ডার্ড মডেলে হিগস ক্ষেত্র এবং ভরহীন কোয়ার্ক এবং লেপটন ক্ষেত্রের (অর্থাৎ, মৌলিক ফার্মিয়ন কণা) মধ্যে সংযোগ বর্ণনা করতে একটি ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়াও ব্যবহার করা হয়। স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিসাম্য ভাঙার মাধ্যমে, এই ফার্মিয়নগুলি হিগস ক্ষেত্রের ভ্যাকুয়াম প্রত্যাশিত মানের আনুপাতিক ভর অর্জন করে। 1967 সালে স্টিভেন ওয়েইনবার্গ লেপ্টনের ভরের মডেল তৈরি করতে এই হিগস-ফার্মিওন সংযোগটি প্রথম বর্ণনা করেছিলেন। ধ্রুপদী সম্ভাব্যতা যদি দুটি ফার্মিয়ন ভরের একটি ইউকাওয়া কণার মধ্যস্থতায় একটি ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে মিথস্ক্রিয়া করে, তবে ইউকাওয়া সম্ভাব্যতা নামে পরিচিত দুটি কণার মধ্যে সম্ভাব্যতা হবেঃ যা চিহ্ন এবং সূচকীয় ফ্যাক্টর ব্যতীত কুলম্ব সম্ভাবনার সমান। এই চিহ্নটি সমস্ত কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে আকর্ষণীয় করে তুলবে (তড়িৎচুম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া একই বৈদ্যুতিক চার্জ চিহ্ন কণাগুলির জন্য প্রতিরোধী)। এটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে ইউকাওয়া কণার ঘূর্ণন শূন্য এবং এমনকি ঘূর্ণন সর্বদা একটি আকর্ষণীয় সম্ভাবনার ফলস্বরূপ হয়। (এটি কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বের একটি অ-তুচ্ছ ফলাফল যে পিয়োন (ঘূর্ণন 0, ইউকাওয়া বল) বা গ্রাভিটনের (ঘূর্ণন 2, মাধ্যাকর্ষণ) মতো জোড়-ঘূর্ণন বোসনগুলির বিনিময়ের ফলে সর্বদা আকর্ষণীয় শক্তি পাওয়া যায়, অন্যদিকে বিজোড়-ঘূর্ণন বোসন যেমন গ্লুওন (ঘূর্ণন 1, শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া), ফোটন (ঘূর্ণন 1, বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি) বা রো মেসন (ঘূর্ণন 1, ইউকাওয়ার মতো মিথস্ক্রিয়া) এমন একটি শক্তি উৎপন্ন করে যা বিপরীত চার্জ এবং সম-চার্জের মধ্যে বিকর্ষণের মধ্যে আকর্ষণীয়।) সূচকীয়তে ঋণাত্মক চিহ্নটি মিথস্ক্রিয়াকে একটি সীমাবদ্ধ কার্যকর পরিসীমা দেয়, যাতে দূরত্বে কণাগুলি আর খুব কমই মিথস্ক্রিয়া করে (মিথস্ক্রিয়া শক্তি ক্রমবর্ধমান পৃথকীকরণের সাথে সূচকীয়ভাবে পড়ে যায়)। অন্যান্য শক্তির ক্ষেত্রে, ফ্যারাডে দ্বারা প্রবর্তিত ফিল্ড লাইন ছবির পরিপ্রেক্ষিতে ইউকাওয়া সম্ভাবনার রূপের একটি জ্যামিতিক ব্যাখ্যা রয়েছেঃ এই অংশটি মহাকাশে ফিল্ড লাইন ফ্লাক্সের পতনের ফলস্বরূপ। বলটি একটি প্রাথমিক পৃষ্ঠ অতিক্রমকারী ক্ষেত্র রেখার সংখ্যার সাথে আনুপাতিক। যেহেতু ক্ষেত্রের রেখাগুলি বলের উৎস থেকে আইসোট্রপিকভাবে নির্গত হয় এবং যেহেতু প্রাথমিক পৃষ্ঠ এবং উৎসের মধ্যে দূরত্ব পৃষ্ঠের আপাত আকার (কঠিন কোণ) পরিবর্তিত হয় কারণ বলও নির্ভরশীলতাকে অনুসরণ করে। এটি সম্ভাবনার অংশের সমতুল্য। উপরন্তু, বিনিময় হওয়া মেসনগুলি অস্থিতিশীল এবং তাদের একটি সীমাবদ্ধ জীবনকাল রয়েছে। মেসনগুলির অন্তর্ধান (তেজস্ক্রিয় ক্ষয়) পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে প্রবাহের হ্রাস ঘটায় যার ফলে ইউকাওয়া সম্ভাবনার অতিরিক্ত সূচকীয় উপাদান তৈরি হয়। ফোটনের মতো ভরহীন কণাগুলি স্থিতিশীল এবং এইভাবে শুধুমাত্র সম্ভাব্যতা উৎপন্ন করে। (তবে লক্ষ্য করুন যে অন্যান্য ভরহীন কণা যেমন গ্লুওন বা গ্রাভিটন সাধারণত সম্ভাব্যতা দেয় না কারণ তারা একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তাদের ক্ষেত্রের প্যাটার্নকে বিকৃত করে। যখন এই স্ব-মিথস্ক্রিয়াটি নগণ্য হয়, যেমন দুর্বল-ক্ষেত্রের মাধ্যাকর্ষণ (নিউটনীয় মাধ্যাকর্ষণ) বা শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ার জন্য খুব অল্প দূরত্বের জন্য (অ্যাসিম্পটোটিক স্বাধীনতা), তখন সম্ভাব্যতা পুনরুদ্ধার করা হয়। ক্রিয়া ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া হল একটি স্কেলার ক্ষেত্র (বা সিউডোস্কেলার ক্ষেত্র) এবং এই ধরনের একটি ডিরাক ক্ষেত্রের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া একটি ডিরাক ব্যারিওন ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়াশীল একটি মেসন ক্ষেত্রের ক্রিয়া যেখানে মাত্রার উপর একীকরণ করা হয়; সাধারণ চার-মাত্রিক স্থানকালের জন্য, এবং মেসন ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান এখানে দেওয়া হয়েছে, এটি একটি স্ব-মিথস্ক্রিয়া শব্দ। একটি মুক্ত-ক্ষেত্রের বিশাল মেসন-এর জন্য, মেসন-এর ভর কোথায় থাকবে। একটি (পুনর্নবীকরণযোগ্য, বহুপদী) স্ব-মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্রের জন্য, যেখানে একটি সংযুক্তি ধ্রুবক থাকবে। কোয়ার্টিক মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কিত নিবন্ধে এই সম্ভাবনাটি বিস্তারিতভাবে অন্বেষণ করা হয়েছে। মুক্ত-ক্ষেত্রের ডিরাক ল্যাগ্রাঞ্জিয়ানটি ফার্মিয়নের বাস্তব-মূল্যবান, ধনাত্মক ভর দ্বারা দেওয়া হয়। ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া শব্দটি হল স্কেলার মেসন এবং সিউডোস্কেলার মেসনগুলির জন্য (বাস্তব) সংযুক্তি ধ্রুবক। এই সমস্ত কিছুকে একত্রে রাখলে উপরের বিষয়টিকে আরও স্পষ্টভাবে লেখা যেতে পারে যেমন স্ট্যান্ডার্ড মডেলে হিগস-এর সাথে ইউকাওয়া সংযোগ শব্দটি হিগস ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত করা যা স্ট্যান্ডার্ড মডেলে স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিসাম্য ভঙ্গকে প্রভাবিত করে একটি প্রতিসাম্য পদ্ধতিতে ফার্মিয়ন ভরের জন্য দায়ী। ধরুন যে সম্ভাব্যতাটির সর্বনিম্ন রয়েছে, কোনও অ-শূন্য মানের নয় এটি ঘটতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি সম্ভাব্য রূপের সাথে যেমন। এই ক্ষেত্রে, ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিসাম্য ভঙ্গ প্রদর্শন করে। এর কারণ হল শূন্যস্থানে কাজ করার সময় ক্ষেত্রের অ-শূন্য মানের একটি অ-শূন্য ভ্যাকুয়াম প্রত্যাশা মান থাকে। স্ট্যান্ডার্ড মডেলে, এই অ-শূন্য প্রত্যাশা ফার্মিওন ভরের জন্য দায়ী যদিও মডেলের কাইরাল প্রতিসাম্য স্পষ্টতই তাদের বাদ দেয়। ভর শব্দটি প্রদর্শন করার জন্য, ক্রিয়াটি উদ্ভূত ক্ষেত্রের পরিপ্রেক্ষিতে পুনরায় প্রকাশ করা যেতে পারে যেখানে অবস্থান (একটি ধ্রুবক) থেকে স্বাধীন হতে নির্মিত হয়। এর অর্থ হল যে ইউকাওয়া শব্দটিতে একটি উপাদান রয়েছে এবং যেহেতু উভয়ই ধ্রুবক, এই শব্দটি সমতুল্য ভর সহ ফার্মিয়নের জন্য একটি ভর শব্দ হিসাবে উপস্থাপন করে এই প্রক্রিয়াটি হল সেই উপায় যার দ্বারা স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিসাম্য ভাঙ্গা ফার্মিয়নকে ভর দেয়। স্কেলার ক্ষেত্রটি হিগস ক্ষেত্র নামে পরিচিত। স্ট্যান্ডার্ড মডেলে যে কোনও প্রদত্ত ফার্মিয়নের জন্য ইউকাওয়া সংযুক্তি এই তত্ত্বের একটি ইনপুট। এই সংযোগগুলির চূড়ান্ত কারণ জানা যায়নিঃ এটি এমন কিছু হবে যা আরও ভাল, গভীর তত্ত্বের ব্যাখ্যা করা উচিত। মাজোরানা ফর্ম একটি স্কেলার এবং একটি মাজোরানা ক্ষেত্রের মধ্যে ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়াও সম্ভব। প্রকৃতপক্ষে, একটি স্কেলার এবং একটি ডিরাক স্পিনারের সাথে জড়িত ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়াকে একই ভরের দুটি মেজরানা স্পিনারের সাথে একটি স্কেলারের সাথে জড়িত ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া হিসাবে ভাবা যেতে পারে। দুটি কাইরাল মাজোরানা স্পিনারের পরিপ্রেক্ষিতে বিভক্ত, একটিতে একটি জটিল সংযোগ ধ্রুবক রয়েছে, এটি একটি জটিল সংখ্যা এবং উপরের মতো মাত্রার সংখ্যা। আরও দেখুন ইউকাওয়া সম্ভাব্যতা নিবন্ধটি ফাইনম্যান নিয়মের একটি সহজ উদাহরণ এবং একটি ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া জড়িত একটি ফাইনম্যান চিত্র থেকে একটি বিচ্ছুরণ প্রশস্ততার গণনা প্রদান করে। তথ্যসূত্র কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্ব স্ট্যান্ডার্ড মডেল বৈদ্যুতিন দুর্বল তত্ত্ব