ಮೂಲಕಣಗಳು

ಮೂಲಕಣಗಳು ಎಂದರೆ ತೌಲನಿಕವಾಗಿ ಪರಮಾಣುವಿಗಿಂತಲೂ ಸರಳ ಬಗೆಯವು ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗಿರುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಪ್ರೋಟಾನ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಮೆಸಾನ್, ಹೈಪರಾನ್ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಇರುವ ಹೆಸರು (ಫಂಡಮೆಂಟಲ್ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್). ಇವನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳು (ಎಲಿಮೆಂಟರಿ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್) ಎಂದೂ ಕರೆಯುವುದಿದೆ. ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳೂ ಅಂದರೆ, ದ್ರವ್ಯಗಳೂ ಇವುಗಳಿಂದಲೇ ರೂಪುಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇವನ್ನು ಇವುಗಳದೇ ಆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಾಶಿ, ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ, ಗಿರಕಿ, ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ ಇಲ್ಲವೆ ಯುಕ್ತರೀತಿಯ ಅಂತರವರ್ತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಗುಣಧರ್ಮಗಳಿಂದ ಅರಿಯಬಹುದು. ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಕೆಲವೊಂದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೋಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನುಗಳು ಸ್ಥಿರ; ಉಳಿದವು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು, ಮೆಸಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಪರಾನುಗಳು ಅಸ್ಥಿರ. ಇವುಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳನ್ನು ಮೂಲಭೂತ ಅಂತರವರ್ತಿಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ಪಾರಸ್ಪರಿಕಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯುವುದಿದೆ. ನಾಲ್ಕು ಬಗೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಅಂತರವರ್ತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ: ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೀಯ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ, ಕ್ಷೀಣ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮತ್ತು ದೃಢ ನೂಕ್ಲಿಯರ್ ಅಂತರವರ್ತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಈ ನಾಲ್ಕು ಬಗೆಯ ಅಂತರವರ್ತಿ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣ ನಡೆದುದಾಗಿನಿಂದಲೂ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇವನ್ನು ಒಂದುಗೂಡಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನ ನಡೆಸುತ್ತಲೇ ಇದ್ದಾರೆ.

ಪೀಠಿಕೆ

ಮೂಲಕಣಗಳು ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕಗಳು. ಇವುಗಳ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ಗುಣವಿಶೇಷಗಳನ್ನು ಅರಿಯಲು ಮಾನವ ಪ್ರಾಚೀನದಿಂದಲೂ ಸಂತತ ಪ್ರಯತ್ನ ನಡೆಸಿದ್ದಾನೆ.

ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಕಣವಾಗಲಿ ಅದಕ್ಕೆ ಮೂಲಕಣದ ಪಟ್ಟ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇತಿಹಾಸದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಂಯುಕ್ತ ಕಣಗಳಿಗೂ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟ ಇದ್ದದ್ದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಇಂದಿಗೂ ಅಂಥ ಸ್ಥಿತಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಳಿಸಿಹೋಗಿದೆಯೆಂದು ತಿಳಿಯುವಂತಿಲ್ಲ.

ಮೊದಲಿಗೆ ಜಗತ್ತಿನ ಸಮಸ್ತ ಚರಾಚರ ವಸ್ತುಗಳು ವಿವಿಧ ಬಗೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ರಚಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ದೃಢ ನಂಬಿಕೆ ಇತ್ತು. ಇಂಥ ನಂಬಿಕೆಗೆ ಗ್ರೀಕ್, ಚೀನ, ಭಾರತ ಮತ್ತು ಅರಬ್ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಡೆಸಿದ ಮೊದಮೊದಲ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿದ್ದವು. ಆಂಗ್ಲ ರಸಾಯನ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಜಾನ್ ಡಾಲ್ಟನ್ (1766-1833) ಮಂಡಿಸಿದ ಪರಮಾಣುವಾದ ಈ ಅಡಿಪಾಯದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಾಣಗೊಂಡ ಒಂದು ಸೌಧ.

ಹೊಸ ಬೆಳೆವಣಿಗೆಯ ಮೊದಲನೆಯ ಹಂತ

ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಜೆ.ಜೆ. ತಾಮ್ಸನ್ (1856-1940) ಎಂಬವ ಏಕಕ ಋಣವಿದ್ಯುದಾವೇಶವುಳ್ಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು (e^-) ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ ಅನಂತರ ಅಲ್ಲಿಯ ತನಕ ಅಭೇದ್ಯವೆಂದು ತಿಳಿಯಲಾಗಿದ್ದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಚಿತ್ರ ಭಗ್ನವಾಯಿತು. ಅನಂತರ ಮಾಡಿದ ಅದರ ಚಿತ್ರವೂ ಅಷ್ಟೊಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ತಿಳಿಯಾದದ್ದು 1911ರಲ್ಲಿ. ಮತ್ತೊಬ್ಬ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್‌ಫರ್ಡ್ (1871-1937) ಎಂಬವ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯದ (ಗಟ್ಟಿ ತಿರುಳಿನ) ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದ. ಅಲ್ಲಿಂದ ಮುಂದೆ ಪರಮಾಣುಗಳು, ಅವುಗಳ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಮತ್ತು ಅದರ ಸುತ್ತ ತಿರುಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತ ರಚನೆಗಳು ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಮೂಡಿತು.^[೧]^[೨] ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಋಣವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣಗಳು ಧನವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಆಧಾರ.

ಈ ನಡುವೆ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ವರೂಪದ ಬಗ್ಗೆ ಜಿಜ್ಞಾಸೆ ನಡೆಯುತ್ತಲೇ ಇತ್ತು. ಆಂಗ್ಲ ಗಣಿತವಿದ ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ (1642-1727) ಎಂಬವ ಬೆಳಕು ಒಂದು ಬಗೆಯ ಕಾಂತಯುಕ್ತ ಕಣಗಳ ಪ್ರವಾಹ ಎಂದು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದ್ದ. ಆದರೆ ಡಚ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೈಗನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆಂಗ್ಲ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಯಂಗ್ ಎಂಬವರು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗುಣವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಿದರು. ಬೆಳಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಅಲೆಚಲನೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿಕೊಂಡರೆ ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ವಿವರಣೆ ನೀಡಬಹುದು. ಅದನ್ನು ಕಣಚಲನೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿಕೊಂಡರೆ ಅದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಅಲೆಚಲನೆ ಎಂಬುದು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಪ್ರವಾಹ. ಇಂಥ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕೃಷ್ಣಕಾಯದ (ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಬಾಡಿ) ವಿಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಹಂಚಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟವಾಯಿತು. ಈ ತೊಂದರೆಯ ನಿವಾರಣೆಗೆ 1900ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನಿಯ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಕಾರ್ಲ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಂಕ್ (1858-1947) ಎಂಬವ ಬೆಳಕಿನ ಕ್ವಾಂಟಮ್‌ವಾದ ಮಂಡಿಸಿದ. ಪ್ಲಾಂಕನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಆಗ ಸುಪುಷ್ಟವಾಗಿರದವಾಗಿದ್ದರೂ ಮುಂದೆ ಅವು ಸುಭದ್ರ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡವು.

ಬೆಳಕಿನ ಕ್ವಾಂಟಮ್‌ವಾದದ ಪ್ರಕಾರ ಬೆಳಕನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡಿಬಿಡಿ ಕಟ್ಟುಗಳ ಪ್ರವಾಹ ಎಂದು ಬಗೆಯಲಾಗಿದೆ. ಅಂಥ ಒಂದು ಕಟ್ಟು ಹೊಂದಿರುವ ಶಕ್ತಿ hv. ಇಲ್ಲಿ h = ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ಲಾಂಕನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಎಂದು ಹೆಸರು, v ಆವರ್ತಾಂಕ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆ ಮತ್ತು ಕಣ ಸ್ವರೂಪಗಳು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ನಿರೂಪಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಡಕವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಬೆಳಕಿನ ಕಣಕ್ಕೆ ಫೋಟಾನ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದು ಒಂದು ಮೂಲಕಣ. ಇದರ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿಯ ತನಕ ಯಾವ ಬದಲಾವಣೆಯೂ ಆಗಿಲ್ಲ.

1927ರ ಹಿಂದೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದ ಮೂಲಕಣಗಳು ಮೂರು: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್. ಇವೆಲ್ಲ ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲ ಘಟಕಗಳು ಎಂಬ ನಂಬಿಕೆ ತಳೆದು ಬಂತು. ಇದಕ್ಕೂ ಹಿಂದೆ ಅಂದರೆ 1896ರಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಂಚ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೆನ್ರಿ ಬೆಕೆರಲ್ ಎಂಬವ ಸಂಶೋಧಿಸಿದ್ದ ವಿಕಿರಣಪಟುತ್ವ ಕೆಲವು ಅನುಮಾನಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸಿತ್ತಾದರೂ ಅವು ಅಷ್ಟು ಪ್ರಾಧಾನ್ಯ ಗಳಿಸಿಕೊಂಡಿರಲಿಲ್ಲ. ಕ್ಷಯಿಸುವ ಕೆಲವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು (ಬೀಟ ಕಣಗಳನ್ನು) ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಈ ಕಣಗಳು ಅವಿಚ್ಚಿನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಹಂಚಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವಿಚಾರವನ್ನು 1914ರಲ್ಲಿ ಆಂಗ್ಲ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಜೇಮ್ಸ್ ಚಾಡ್ವಿಕ್ ಎಂಬವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಿದ. ಇದು ಮೊದಲ ನೋಟಕ್ಕೆ ಬಿಡಿಸಲಾಗದಂಥ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಮುಂದೊಡ್ಡಿತು. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಹಾರ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಮೂಲಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಪ್ರಯತ್ನ ಸಾಗಿ ಅನೇಕ ಹೊಸ ಹೊಸ ದಾಖಲೆಗಳು ಮೂಡಿಬಂದವು.

ಎರಡನೆಯ ಹಂತ

ಮೂಲಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಎರಡನೆಯ ಮಜಲು 1927ರಿಂದ ಮುಂದಿನ 20 ವರ್ಷಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯದು. ಪ್ಲಾಂಕನ ಆಲೋಚನೆಯ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಮಹಾಮೇಧಾವಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಮತ್ತು ಅಮೆರಿಕದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಆರ್ಥರ್ ಕಾಂಪ್ಟನ್ ಎಂಬವರು ವಿಕಿರಣದ ಕಣ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿದರು. ಬೆಳಕು ಒಮ್ಮೊಮ್ಮೆ ಅಲೆಗಳಂತೆಯೂ ಒಮ್ಮೊಮ್ಮೆ ಕಣಗಳಂತೆಯೂ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಂಬುವಂತಾಯಿತು.

ಬೆಳಕು ಅಲೆ-ಕಣ ದ್ವೈತೀಭಾವ ಹೊಂದಿರುವುದು ಸಾಧ್ಯವೆಂದರೆ ಕಣಗಳೂ ಅಂಥ ದ್ವೈತೀಭಾವವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬೇಕೆಂದು ಫ್ರಾನ್ಸಿನ ಲೂಯಿ ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ತರ್ಕಿಸಿದ. ಒಂದು ಕಣದ ಆವೇಗ p ಆದರೆ ಅದರೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿದ ಅಲೆಯ ಅಲೆಯುದ್ದ λ = h/p ಎಂದಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೂಪಿಸಿದ. ಕಣಗಳ ಅಲೆಸ್ವಭಾವ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದಲೂ ಸ್ಪಷ್ಟಪಟ್ಟಿತು. ಕಣಗಳ ಅಲೆಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಆಸ್ಟ್ರಿಯದಲ್ಲಿ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಎರ್ವಿನ್ ಶ್ರೋಡಿಂಗರ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮನಿಯ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಕಾರ್ಲ್ ಹೈಸನ್‌ಬರ್ಗ್ ಮಂಡಿಸಿದ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬಲವಿಜ್ಞಾನ ಅಥವಾ ಅಲೆ ಬಲವಿಜ್ಞಾನ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಮೂಲಕಣಗಳ ಗುಣಧರ್ಮಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳೆವಣಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ನೆರವಾಯಿತು.

ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಪಾಲ್ ಡಿರಾಕ್ ಎಂಬವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ (1927). ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಅಲೆಸ್ವರೂಪವನ್ನೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ (c) ಕಣಗಳ ವೇಗದ ಗರಿಷ್ಠ ಮಿತಿಯನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಕಣಗಳ ಧನಶಕ್ತಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಋಣಶಕ್ತಿಗಳು ಇರುವುದನ್ನೂ ತಿಳಿಯಪಡಿಸಿತ್ತು. ಧನಶಕ್ತಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇದು ಯಥಾರ್ಥ ಸ್ಥಿತಿ. ಋಣಶಕ್ತಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟ. ಈ ಸಂದಿಗ್ಧವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಡಿರಾಕ್ ಋಣಶಕ್ತಿಸ್ಥಿತಿಗಳೆಲ್ಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದೆ ಎಂದು ತರ್ಕಿಸಿದ. ಹೀಗೆ ತುಂಬಿದ ತೆರಪನ್ನು ಆತ ಋಣಶಕ್ತಿಸಾಗರ ಎಂದು ಕರೆದ.

ಋಣಶಕ್ತಿಸಾಗರದಿಂದ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಹೊರಕ್ಕೆ ತೆಗೆದರೆ ಅದು ನಿಜವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಋಣಶಕ್ತಿಸಾಗರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣವಾದ ಬಿಲ (ಹೋಲ್) ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಕ್ಕೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಮನಾಗಿದ್ದು ಚಿಹ್ನೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ರಾಶಿಗಳೂ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಋಣಶಕ್ತಿಸಾಗರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣವಾದ ಬಿಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಪ್ರತಿಕಣ. ಡಿರಾಕ್ ಈ ಕಣವನ್ನು ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಕ್ಕೆ ಸಮೀಕರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಪಟ್ಟ. ಆದರೆ ಪ್ರಯತ್ನ ವ್ಯರ್ಥ್ಯವಾಯಿತು.

ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಎಂಬುದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಗಳ ಪೈಕಿ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣ. ಇದರ ರಾಶಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ರಾಶಿಗಿಂತ 1836 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಮಾತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಪ್ರತಿಕಣದ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಕ್ಕೆ ಸಮ. ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ (p) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದೂ ಒಂದು ಮೂಲಕಣ.

ಅಮೆರಿಕದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಕಾರ್ಲ್ ಡೇವಿಡ್ ಅಂಡರ್‌ಸನ್ ಎಂಬವ ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳಿಗೆ (ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ರೇಸ್) ಒಡ್ಡಿದ ಮೇಘಮಂದಿರದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಪ್ರತಿಕಣದ ಇರುವಿಕೆಗೆ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡ (1932). ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ಆತ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ (e⁺) ಎಂದು ಹೆಸರಿಟ್ಟ. ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಎಲ್ಲ ರೀತಿಯಲ್ಲೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಹೋಲುತ್ತಿದ್ದು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಡಿರಾಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮಹತ್ತ್ವದ ಕೊಡುಗೆ ಎಂದರೆ ಒಂದು ಕಣಕ್ಕೆ ಒಂದು ಪ್ರತಿಕಣ ಇದೆ ಎಂಬುದು.

ಇದೇ ತೆರನ ಮಹತ್ತ್ವದ ಮತ್ತೊಂದು ಆವಿಷ್ಕಾರ ಅದೇ ವರ್ಷ ನಡೆಯಿತು. ಕೇವಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನುಗಳಿಂದಲೆ ಎಲ್ಲ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನೂ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ವಿಚಾರ ಆಗ ಬಲವಾಗಿ ಬೇರೂರಿತ್ತು. ಒಂದು ತಟಸ್ಥಕಣ ಇರಬೇಕೆಂದೂ ಅದು ತೂಕದಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರೋಟಾನಿನಷ್ಟೇ ಇರಬೇಕೆಂದೂ ರುದರ್‌ಫರ್ಡ್ ಮುನ್ನುಡಿದಿದ್ದ. ಇದನ್ನು ಹಿಂಬಾಲಿಸಿದ ಚಾಡ್‌ವಿಕ್ ಪ್ರೋಟಾನಿಗಿಂತ ತುಸು ಹೆಚ್ಚು ಭಾರವಾದ ತಟಸ್ಥಕಣವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದ. ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ (n) ಎಂದು ಹೆಸರು. ನ್ಯೂಟ್ರಾನಿನ ಆವಿಷ್ಕರಣ ಆದ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲ ಪರಮಾಣುಗಳೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು, ಪ್ರೋಟಾನು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳಿಂದ ಆಗಿವೆ ಎಂಬ ನಂಬಿಕೆ ಹುಟ್ಟಿತು.

ಕ್ಷೇತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಗಳು

ಪ್ರೋಟಾನಿನ ಪಾತ್ರ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ಬಲ, ಬೀಟಕ್ಷಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿನಿಯತತ್ವ ಮತ್ತು ಕೋನಿಯ ಆವೇಗ ನಿಯತತ್ವಗಳ ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಇವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಆಲೋಚನಾ ವಿಚಾರಗಳಾದುವು. ಡಿರಾಕ್ ಮಂಡಿಸಿದ್ದ ಬಲಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಕೂಡ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪ ಒದಗಬೇಕಿತ್ತು.

ಬೀಟಕ್ಷಯದಲ್ಲಿ ತಲೆದೋರಿದ್ದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರವಾಗಿ 1931ರಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟ್ರಿಯ-ಸ್ವಿಸ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ವೂಲ್ಫ್‌ಗಾಂಗ್ ಪೌಲಿ ಎಂಬವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯದಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಜೊತೆಗೆ ರಾಶಿರಹಿತವಾದ ಇಲ್ಲವೆ ತೀರಕಡಿಮೆ ರಾಶಿಯ, ಗಿರಕಿ (ಸ್ಪಿನ್) = ${\frac {1}{2}}$ ಇರುವಂಥ ಕಣವೊಂದು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸಿದ. ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ಇಟಲಿಯ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಎನ್ರಿಕೊ ಫರ್ಮಿ ಎಂಬವ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ (v) ಎಂಬ ಹೆಸರುಕೊಟ್ಟ. ಪೌಲಿ ಕಲ್ಪನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಫರ್ಮಿ ಒಂದು ಸಮಂಜಸವಾದ ಬೀಟಕ್ಷಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ. ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಸಿಂಧುವಾಯಿತು (1956). ಹೀಗಾಗಿ ಅದೂ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡಿತು.

ಮೂಲಕಣಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದ್ದು ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕ್ಷೇತ್ರಸಿದ್ಧಾಂತ. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಎಲ್ಲ ಕಣಗಳೂ ಒಂದಲ್ಲ ಒಂದು ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳೇ. ಒಂದು ಕಣ ಇನ್ನೊಂದು ಕಣದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯಾವಾಗಬೇಕಾದರೆ ಅವುಗಳ ಸೃಷ್ಟಿ ಮತ್ತು ವಿನಾಶ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಮತ್ತು ಪಾಸಿಟ್ರಾನುಗಳು ಒಂದನ್ನೊಂದನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ ಅವು ಜೊತೆಯಾಗಿ ವಿನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ. ತತ್ಫಲವಾಗಿ ಫೋಟಾನುಗಳು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಇನ್ನೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಜೊತೆಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯಿಸುವುದು ಆ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುವ ತೋರಿಕೆಫೋಟಾನುಗಳ ವಿನಿಮಯದಿಂದ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಫೋಟಾನುಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಲೂ ಅವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಲೂ ಇರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಅದರ ಸುತ್ತ ತೋರಿಕೆಫೋಟಾನುಗಳ ಒಂದು ಮೋಡವೇ ಮೈದಳೆದಿರುತ್ತದೆ. ಇಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲದೆ ಅದರ ಸುತ್ತ ಒಂದು ತೋರಿಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಜೊತೆಗಳ ಮೋಡ ಇರುತ್ತದೆ ಕೂಡ. ಈ ಚಿತ್ರಣ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಹೊಂದಿರುವ ಎಲ್ಲ ಕಣಗಳ ವಿಚಾರದಲ್ಲೂ ಸತ್ಯ.

ಬೀಟಕ್ಷಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ ಫರ್ಮಿ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನನ್ನು ಒಂದು ತೋರಿಕೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನು, ಒಂದು ಪಾಸಿಟ್ರಾನು ಮತ್ತು ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಸಮುಚ್ಚಯ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದ. ಇಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲದೆ ಅವನು ಈ ಸಮುಚ್ಚಯದ ಸುತ್ತ ಫೋಟಾನುಗಳ ಮತ್ತು e^–e⁺, $p{\bar {p}}$ ಮತ್ತು $n{\bar {n}}$ ಜೋಡಿಗಳ ತೋರಿಕೆಮೋಡವೂ ಇದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದ (ಪ್ರತಿಕಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸಲು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಪ್ರತೀಕವಾಗಿ ಬಳಸುವುದಿದೆ. ಇಲ್ಲವೆ ಕಣದ ಚಿಹ್ನೆಯ ತಲೆಯ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಗೆರೆಯನ್ನು ಎಳೆಯುವುದಿದೆ).

ಒಂದು ಬಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ತತ್ಸಂಬಂಧಿತ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ವಾಂಟದ ರಾಶಿಗೆ ವಿಲೋಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳಾದ ಫೋಟಾನುಗಳ ರಾಶಿ ಸೊನ್ನೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಬಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಅನಂತ. ಪ್ರೋಟಾನು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಿರುವ ಬಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ತೀರಾ ಕಡಿಮೆ (10^-13 ಸೆಂಮೀ). ಇದನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಜಪಾನಿನ ಹೀಡಿಕೀ ಯೂಕಾವಾ ಎಂಬ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಪ್ರೋಟಾನು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಅವು ವಿನಿಮಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಕ್ವಾಂಟಗಳು ಕಾರಣ ಎಂದು ತರ್ಕಿಸಿದ (1934). ತತ್ಸಂಬಂಧವಾದ ಬಲವನ್ನು $-g^{2}{\frac {e^{-\alpha mr}}{r}}$ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ. ಇಲ್ಲಿ g = ಕಣಗಳು ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ವಾಂಟಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅಳತೆ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಅಂಶ), r = ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ದೂರ , ಕ್ಷೇತ್ರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ a = h/2πmc, h = ಪ್ಲಾಂಕನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, m = ಕ್ಷೇತ್ರ ಕ್ವಾಂಟದ ರಾಶಿ, c = ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ. ಈ ಕ್ವಾಂಟಗಳಿಗೆ ಮೆಸಾನು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಈ ಹೆಸರನ್ನು ಮೊದಲು ಸೂಚಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಭಾರತದ ಹೋಮಿ ಜಹಾಂಗೀರ್ ಭಾಭಾ. ಇವುಗಳ ರಾಶಿ ಸುಮಾರು 300 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ರಾಶಿಗೆ ಸಮ.

1936ರಲ್ಲಿ ಆಂಡರ್‌ಸನ್ ಮತ್ತು ನೆಡರ್‌ಮೇಯರ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕುರಿತ ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ 207 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ತೂಕದ ಒಂದು ಕಣವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದರು. ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ಮೊದಲು 'ಮ್ಯೂಮಸಾನ್' ಎಂದು ನಾಮಕರಣವಾಯಿತು. ಇದು ಯೂಕಾವಾ ಕಣ ಅಲ್ಲ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದ ಬಳಿಕ ಇದಕ್ಕೆ ಮ್ಯೂಯಾನ್ ಎಂದು ಹೆಸರು ಬಂತು. ಧನ ಮತ್ತು ಋಣ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವುಳ್ಳ ಮ್ಯೂಯಾನುಗಳು (μ+, μ-) ಇವೆ. μ+ ಮತ್ತು μ- ಒಂದಕ್ಕೆ ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರತಿಕಣವಾಗಿವೆ. ತಟಸ್ಥ ಮ್ಯೂಯಾನು (μ⁰) ಎಂಬುದು ಇಲ್ಲ.

ನಿಜವಾದ ಯೂಕಾವಾ ಕಣದ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಆದದ್ದು 1947ರಲ್ಲಿ. ಈ ನಡುವಿನ ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮ್ಯೂಯಾನುಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನೀಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಲೇ ಇದ್ದರು. ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಪೊವೆಲ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಯುಕಾವಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ. ಈ ಕಣಗಳಿಗೆ ಪಯಾನುಗಳು (π) ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಯುಕಾವಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮೊದಲಿಗೆ ಲಕ್ಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡಿದ್ದುದು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವುಳ್ಳ ಪಯಾನುಗಳನ್ನು (π⁺ π^-) ಮಾತ್ರ. ಇವು ಪರಸ್ಟರ ಪ್ರತಿಕಣಗಳು. ನಿಕೊಲಾಸ್ ಕೆಮ್ಮರ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಬಲದ ಆವೇಶ ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ (ಚಾರ್ಜ್ ಸಿಮಿಟ್ರಿ) ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ್ದ (1938ರ ಸುಮಾರು). ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರೋಟಾನ್-ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಪ್ರೋಟಾನ್-ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲ ಒಂದೇ ಪ್ರಮಾಣದ್ದಾಗಿರಬೇಕು. ಹೀಗಾಗಲು π⁺ ಮತ್ತು π^- ಪಯಾನುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಸೊನ್ನೆ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವುಳ್ಳ ಪಯಾನೂ (π⁰) ಇರಬೇಕು. π⁰ಗೆ π⁰ಯೆ ಪ್ರತಿಕಣ. ಫೋಟಾನಿಗೆ ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರತಿಕಣ ಆಗಿರುವಂತೆ ಇದು ಇರಬೇಕು ಎಂಬುದು ಅವನ ತರ್ಕವಾಗಿತ್ತು.

π⁰ ಪಯಾನ್ ಕ್ಷಯಿಸಿ ಎರಡು ಫೋಟಾನುಗಳಾಗುತ್ತದೆ: π⁰ → γ + γ. ಈ ಕ್ಷಯಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಮಾಡಿದ್ದು 1950ರಲ್ಲಿ. ಈ ಬೆಳೆವಣಿಗೆ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆಯ ವಿಕಾಸವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆಗೆ ಐಸೊಸ್ಟಿನ್ ಅಥವಾ SU(2) ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟಿ ಒಂದು ಸ್ಥೂಲರೂಪ ಪಡೆದದ್ದು 1947ರ ಸುಮಾರಿಗೆ. ಈ ಕಣಗಳಿಂದ (ಮ್ಯೂಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ) ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಈ ಕಣಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೀಯ ಬಲಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಗುರುತ್ವಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟ, ಗ್ರಾವಿಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು (g_r) ಸೇರಿಸಬೇಕು. ಗ್ರಾವಿಟಾನಿನ ರಾಶಿ ಸೊನ್ನೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಗುರುತ್ವಕ್ಷೇತ್ರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೂ ಅನಂತವೇ. ಪಟ್ಟಿ (1)ರಲ್ಲಿ 1947ರ ತನಕ ತಿಳಿದಿದ್ದ ಮೂಲಕಣಗಳ ಕೆಲವೊಂದು ವಿವರಗಳಿವೆ.

ಪಟ್ಟಿ 1
ಮೂಲಕಣ	ವಿರೋಧಿ ಕಣ	ವಿಶ್ರಾಂತಿ ರಾಶಿ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿ)	ಗಿರಕಿ	ಜೀವಿತಾವಧಿ
ಗ್ರಾವಿಟಾನ್ (g_r)	ಗ್ರಾವಿಟಾನ್	0	2	ಸ್ಥಿರ
ಫೋಟಾನ್ (γ)	ಫೋಟಾನ್	0	1	ಸ್ಥಿರ
ಮ್ಯೂಯಾನ್ (μ⁺)	ಪ್ರತಿಮ್ಯೂಯಾನ್ $({\bar {\mu }})$	207	½	2.21 X 10^-6 ಸೆ
ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ (v)	ಪ್ರತಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ $({\bar {v}})$	0	½	ಸ್ಥಿರ
ಪಯಾನ್ (π⁺)	ಪ್ರತಿಪಯಾನ್ $({\bar {\pi }})$	278	0	2.55 X 10^-8 ಸೆ
ತಟಸ್ಥ ಪಯಾನ್ (π⁰)	ತಟಸ್ಥ ಪಯಾನ್	264	0	2.2 X 10^-16 ಸೆ
ಪ್ರೋಟಾನ್ (p)	ಪ್ರತಿಪ್ರೋಟಾನ್ $({\bar {p}})$	1836	½	ಸ್ಥಿರ
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ (n)	ಪ್ರತಿನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ $({\bar {n}})$	1838	½	1.11 X 10^-3 ಸೆ

ಹೊಸ ಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ

ಮೂಲಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಹಂತಹಂತವಾಗಿ ನಡೆದುಬಂದಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಹಂತದಲ್ಲೂ ಒಂದು ಮಟ್ಟದ ಸಮಾಧಾನವನ್ನೂ ಒಂದು ಮಟ್ಟದ ತಲ್ಲಣವನ್ನೂ ಕಾಣಬಹುದು. 1947ರ ವೇಳೆಗೆ ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ರಚನಾಘಟಕಗಳೆಲ್ಲ ದೊರಕಿದಂತಾಗಿತ್ತು. ಇಂಥ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೋಚೆಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಬಟ್ಲರ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕುರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದ್ದಾಗ, ಮೇಘಮಂದಿರದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ V ಆಕಾರದ ಜಾಡುಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದ ಎರಡು ಕಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದರು. ಈ ಜಾಡುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಒಂದು ಕಣ ಕ್ಷಯಿಸಿ π⁺ ಮತ್ತು π^- ಮೆಸಾನುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗಿತ್ತು. ಇದಕ್ಕೆ ಅವರು ತೀಟ ಸೊನ್ನೆ (θ⁰) ಮೆಸಾನ್ ಎಂದು ಹೆಸರಿಟ್ಟರು. ಇನ್ನೊಂದು ಕಣ ಕ್ಷಯಿಸಿ p ಮತ್ತು π^- ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗಿತ್ತು. ಈ ಕಣಕ್ಕೆ ಅವರು ಲ್ಯಾಮ್ಡ ಸೊನ್ನೆ (λ⁰) ಹೈಪರಾನ್ ಎಂದು ಹೆಸರಿಟ್ಟರು. ಮೆಸಾನುಗಳ ರಾಶಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ರಾಶಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಹೈಪರಾನುಗಳ ರಾಶಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಕಣಗಳ ರಾಶಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅನಂತರ ನಡೆದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಮತ್ತೆ ಆರು ಹೈಪರಾನುಗಳು ಸೇರಿದವು. θ⁰ ಮೆಸಾನನ್ನು ತಟಸ್ಥ ಕೆ-ಮೆಸಾನ್ ಅಥವಾ ತಟಸ್ಥ ಕೇಯಾನ್ (K⁰) ಎಂದು ಕರೆಯುವುದಿದೆ. ಇದರ ಪ್ರತಿಕಣ ${\bar {K}}^{0}$ . ಇದು ಫೋಟಾನು ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥ ಪಯಾನುಗಳ ಪ್ರತಿಕಣದಂತೆ K⁰ ಅಲ್ಲ; ಬೇರೆಯೇ ಕಣ. ತಟಸ್ಥ ಕೇಯಾನಿನ ಜೊತೆಗೆ ಧನ ಮತ್ತು ಋಣ ಕೇಯಾನುಗಳು (K⁺, K^–) ಸೇರುತ್ತವೆ. λ⁰ ಹೈಪರಾನಿನ ಜೊತೆಗೆ ಸೇರುವ ಇತರ ಕಣಗಳು ಸಿಗ್ಮ ಋಣ, ಸಿಗ್ಮ ತಟಸ್ಥ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ಮ ಧನ (Σ^-, Σ⁰, Σ⁺), ಕ್ಸೈ ಸೊನ್ನೆ ಮತ್ತು ಕ್ಸೈ ಋಣ (Ξ⁰, Ξ^-), ಮತ್ತು ಒಮೀಗ ಋಣ (Ω^-) ಹೈಪರಾನುಗಳು.

ಕೇಯಾನ್ ಮತ್ತು ಹೈಪರಾನುಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಕಾಲ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ (10^-22 ಸೆ). ಇದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವುಗಳ ಕ್ಷಯಾವಧಿ ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚು (10^-10 ಸೆ). ಇದು ಆಗ ಅರ್ಥವಾಗದ ವಿಚಿತ್ರ ಸಂಗತಿ ಎನಿಸಿತ್ತು. ಆದ್ದರಿಂದ ಆ ಕಣಗಳಿಗೆ ವಿಚಿತ್ರ ಕಣಗಳು ಎಂಬ ಹೆಸರೂ ಇತ್ತು.

ವಿಚಿತ್ರಕಣಗಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಭ್ಯಾಸ ಮಾಡಿದ ಪಯಾಸ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಸಾಹಚರ್ಯ ಉತ್ಪತ್ತಿ (ಅಸೋಸಿಯೀಟೆಡ್ ಪ್ರೊಡಕ್ಷನ್) ಎಂಬ ನಿಯಮವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ (1952). ಈ ನಿಯಮ ವಿಚಿತ್ರಕಣಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಜೊತೆ ಜೊತೆಯಾಗಿ ಹುಟ್ಟುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತನಕವೂ ಈ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಯಾವ ಕುರುಹೂ ಸಿಕ್ಕಿಲ್ಲ. ಉತ್ಪತ್ತಿಕಾಲಕ್ಕೂ ಕ್ಷಯ ಕಾಲಕ್ಕೂ ಇರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಬಹುಶಃ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವಾಗ ಜೊತೆಯಾಗಿದ್ದು ಕ್ಷಯಿಸುವಾಗ ಒಂಟಿಯಾಗಿರುವುದು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂಬ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಅನಂತರ ನೀಡಲಾಯಿತು. ಈ ವಿವರಣೆ ಅಷ್ಟು ತೃಪ್ತಿಕರವಾಗಿರುವುದು ಕಂಡು ಬರದೆ 1953ರಲ್ಲಿ ಗೆಲ್-ಮನ್ ಮತ್ತು ನಿಷಿಜಿಮ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವಾದವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದರು. ಈ ವಾದಕ್ಕೆ ವಿಚಿತ್ರ ಕಣಗಳ ಗೆಲ್-ಮನ್-ನಿಷಿಜಿಮ ರಚನೆ ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಗೆಲ್-ಮನ್-ನಿಷಿಜಿಮ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಮೂಲಕಣಗಳಿಗೆ ವಿಚಿತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆ (S) ಎಂಬ ಹೊಸ ಕ್ಯಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಆರೋಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. K⁺, K^–, A⁰, Σ⁺, Σ⁰ ಮತ್ತು Ξ^-ಗಳಿಗೆ S = 1. K^-, ${\bar {K}}^{0}$ , ${\bar {A}}^{0}$ , ${\bar {\Sigma }}^{+}$ , ${\bar {\Sigma }}^{0}$ ಮತ್ತು ${\bar {\Sigma }}^{-}$ ಗಳಿಗೆ S = –1 : Ξ^- ಮತ್ತು Ξ⁰ ಗಳಿಗೆ S = –2; Ξ^- ಮತ್ತು Ξ⁰ ಗಳಿಗೆ S = 2; P, M, π⁺ ಮತ್ತು π⁰, e⁺ ಮತ್ತು ${\bar {\Sigma }}$ ಗಳಿಗೆ S = 0. ಉಳಿದ ಕಣಗಳಿಗೆ ಈ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ವಿಚಿತ್ರಕಣಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ವಿಚಿತ್ರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನಿತ್ಯತ್ವ ಪಾಲನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ; ಕ್ಷಯಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅದು ಪಾಲನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉತ್ಪತ್ತಿಕಾಲಕ್ಕೂ ಮತ್ತು ಕ್ಷಯಕಾಲಕ್ಕೂ ಇಷ್ಟು ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವುದು ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಎಂದು ಅವರು ತಿಳಿಸಿದರು. ಇದು ಕೂಡ ಒಂದು ತಾತ್ಪೂರ್ತಿಕ (ಅಡ್-ಹಾಕ್) ವಿವರಣೆಯೇ.

ಮೂಲಭೂತ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಮೂಲಕಣಗಳು

ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಬಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವು ಗುರುತ್ವ (ಗ್ರ್ಯಾವಿಟಿ), ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್), ಕ್ಷೀಣ (ವೀಕ್) ಮತ್ತು ದೃಢ (ಸ್ಟ್ರಾಂಗ್) ಬಲಗಳು. ಗ್ರಾವಿಟಾನು, ಫೋಟಾನು ಮತ್ತು ಪಯಾನುಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಗುರುತ್ವ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ದೃಢಬಲಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಚಿಂತನೆ ಬಲು ತೊಡಕಾದುದು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲದ ತಪಾಸಣೆ ಬೀಟಕ್ಷಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾದರೂ ಅದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಮಹತ್ತ್ವ ಬಂದದ್ದು ಟೌ-ತೀಟ ( $\tau -\theta$ ) ಒಗಟಿನಿಂದ. ಇದರ ಸ್ಥೂಲ ಪ್ರಸ್ತಾಪ ಹೀಗಿದೆ:

ಎಲ್ಲ ಮೂಲಕಣಗಳೂ ಆಂತರಿಕ ಸಮತೆಯನ್ನು (ಇಂಟ್ರಿನ್‌ಸಿಕ್ ಪಾರಿಟಿ) ಹೊಂದಿದೆ. ಅದು ಬೆಸ ಸಮತೆ ಆಗಿರಬಹುದು (P = -1), ಇಲ್ಲವೆ ಸರಿ ಸಮತೆ ಆಗಿರಬಹುದು (P = + 1). ಎಲ್ಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲೂ ಸಮತೆ ಒಂದು ರಕ್ಷಿತ ಮೊತ್ತ (ಪ್ರಿಸರ್ಡ್ ಕ್ವಾಂಟಿಟಿ) ಎಂಬ ನಂಬಿಕೆ ಬೆಳೆದು ಬಂದಿತ್ತು.

ಟೌ ಮತ್ತು ತೀಟ ಕಣಗಳು ಐತಿಹಾಸಿಕ ಕಾರಣದಿಂದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಪಡೆದಿದ್ದರೂ ಅವು ಒಂದೇ ಬಗೆಯ ಕೇಯಾನುಗಳೇ (K⁺/K⁰). ಒಂದು ಕೇಯಾನು ಕ್ಷಯಗೊಂಡಾಗ ಎರಡು ಪಯಾನುಗಳು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತವೆ. (K⁺ → π⁺ + π^-) ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ತೀಟ ಬಗೆಯ ಕ್ಷಯ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇನ್ನೊಂದು ಕ್ಷಯಗೊಂಡಾಗ ಮೂರು ಪಯಾನುಗಳು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತವೆ. (K⁺ → π⁺ + π^- + π⁺). ಇದಕ್ಕೆ ಟೌ ಬಗೆಯ ಕ್ಷಯ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಪಯಾನುಗಳು ಬೆಸ ಸಮತತೆ (P= -1) ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಕಣಗಳು. ಇದರಿಂದ ತೀಟ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷಯವಾಗುವ ಕೇಯಾನಿಗೆ ಸರಿಸಮತೆಯೂ ಟೌ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷಯವಾಗುವ ಕೇಯಾನಿಗೆ ಬೆಸಸಮತೆಯೂ ಇದ್ದಹಾಗಾಯಿತು.

K⁺ ಮೆಸಾನಿನ ಕ್ಷಯ ಎಂಬ ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕೂಲಂಕಷವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ಲೀ ಮತ್ತು ಯಾಂಗ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಮತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಆಗಬಹುದೆಂದು ತಿಳಿಸಿದರು. ಬೀಟಕ್ಷಯ ಕೂಡ ಕ್ಷೀಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೇ. ಆದ್ದರಿಂದ ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲೂ ಸಮತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಆಗುತ್ತಿರಬೇಕು ಎಂದು ಅವರು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಈ ಸೂಚನೆಯ ಮೇರೆಗೆ ಮೇಡಂ ವು ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಕೋಬಾಲ್ಟ್-60 ರ ಬೀಟಕ್ಷಯವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅವಲೋಕಿಸಿ, ಲೀ ಮತ್ತು ಯಾಂಗ್ ಅವರ ಅಭಿಪ್ರಾಯಕ್ಕೆ ಪುಷ್ಟಿ ನೀಡಿದರು. ಅಲ್ಲಿಂದ ಮುಂದೆ ಟೌ - ತೀಟ ಒಗಟಾಗಿ ಉಳಿಯಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ರೂಪುರೇಷೆಗಳ ನಿರ್ಧಾರಕ್ಕೂ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು.

ತೀಟ ಮತ್ತು ಟೌ ಮೆಸಾನುಗಳು ವಿಚಿತ್ರಕಣಗಳು. ಅವು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ದೃಢ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಶೀಘ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ದೃಢಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಮತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅವು ಕ್ಷಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಮಂದಗತಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಚಾರ ತಿಳಿದ ಬಳಿಕ ವಿಚಿತ್ರಕಣಗಳ ವೈಚಿತ್ರ್ಯವೂ ಉಳಿಯಲಿಲ್ಲ.

ಬೀಟಕ್ಷಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಎನ್ರಿಕೊ ಫರ್ಮಿ ಮಂಡಿಸಿದಾಗ ಸಮತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ವಿಚಾರ ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ. ಆಗ ಸಮತೆ ಎಂಬುದು ರಕ್ಷಿತ ಪರಿಮಾಣವೆಂಬ ನಂಬಿಕೆಯು ಉಳಿದಿತ್ತು. ಸಮತೆ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡ ಕ್ಷೀಣಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದವರು ಗೆಲ್-ಮನ್ ಮತ್ತು ಫೈನ್‌ಮನ್ ಹಾಗೂ ಸುದರ್ಶನ್ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಷಕ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು.

ಪಯಾನು ಮತ್ತು ಮ್ಯೂಯಾನುಗಳ ಕ್ಷಯವೂ ಕ್ಷೀಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೇ. ಈ ಕ್ಷಯಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದಾಗ ಎರಡು ಬಗೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಇರುವುದು ಗೊತ್ತಾಯಿತು (1960).

${\textstyle \pi ^{+}\rightarrow \mu ^{+}+v_{\mu }}$

${\textstyle \pi ^{-}\rightarrow \mu ^{-}+{\bar {v}}\mu }$

${\textstyle \mu ^{+}\rightarrow e^{+}+v_{e}+{\bar {v}}\mu }$

${\textstyle \mu ^{-}\rightarrow e^{-}+v_{e}+{\bar {v}}\mu }$

vμ ಗಳಿಗೆ ಮ್ಯುನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳೆಂದೂ v_e ಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳೆಂದೂ ಹೆಸರು. e⁺ ಮತ್ತು e^- ಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಟೌ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಎಂಬ ಇನ್ನೊಂದು ಮೂಲಕಣವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲಾಯಿತು (1975). $e^{+}e^{-}$ ${\ce {->[\gamma]}}$ $T^{+}T^{-}$ . ಟೌ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಕ್ಷಯಿಸುವಾಗ ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಟೌ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದರಿಂದ ಹೊಸದಾಗಿ ಇನ್ನೆರಡು ಬಗೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳೂ ಟೌ ಲೆಪ್ಟಾನೂ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಸೇರಿದಂತಾಯಿತು.

ಕ್ಷೀಣಬಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಬಲು ಕಡಿಮೆ (<10^-14 ಸೆಂಮೀ). ಅಂದರೆ, ಕ್ಷೀಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ರಾಶಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣಗಳ ರಾಶಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು. ಇಂಥ ಆಲೋಚನೆ ಯೂಕಾವಾ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ್ದು. ಕ್ಷೀಣಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳಿಗೆ ಮಧ್ಯಮ ಸದಿಶ ಬೋಸಾನುಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇವನ್ನು W⁺, W^- ಮತ್ತು Z⁰ ಎಂಬ ಪ್ರತೀಕಗಳಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲ ಕ್ಷೀಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲೂ ಇವುಗಳ ಪಾತ್ರ ಉಂಟು. ಪಟ್ಟಿ 2 ರಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಬಗೆಯ ಬಲಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾವಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಪಟ್ಟಿ ೨
ಬಲ	ವಿನಿಮಯವಾಗುವ ಕ್ವಾಂಟ/ರಾಶಿ	ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವ ಕಣಗಳು	ಸಾಮರ್ಥ್ಯ	ವ್ಯಾಪ್ತಿ
ಗುರುತ್ವ	ಗ್ರಾವಿಟಾನ್ gr/o	ಎಲ್ಲ ಬಗೆಯ ಕಣಗಳು	10^-13	ಅನಂತ
ಕ್ಷೀಣ	ಮಧ್ಯಸ್ಥ ಬೋಸಾನುಗಳು W^±/80m_p Z⁰/90 m_p	r ಮತ್ತು gr ಬಿಟ್ಟು ಉಳಿದ ಎಲ್ಲ ಬಗೆಯ ಕಣಗಳು	ಸರಿಯಾಗಿ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ	<10^-14 ಸೆಂಮೀ
ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ	ಫೋಟಾನು r/0	r ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವಿರುವ ಎಲ್ಲ ಬಗೆಯ ಕಣಗಳು	~10^-3	ಅನಂತ
ದೃಢ	ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು (π, K .......) (P, n, .......)	ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು	1.0	10^-13 ಸೆಂಮೀ

m_p = ಪ್ರೋಟಾನಿನ ರಾಶಿ

ಅನುರಣಕಗಳು

1960ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಟ್ಟಿಯ ಒಂದು ಸ್ಫೋಟವೇ ಉಂಟಾಯಿತು. ಪಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣಗಳು ಒಂದನ್ನೊಂದು ಸಂಘಟಿಸುವಾಗ ಅವು ಸಮ್ಮಿಲನಗೊಂಡು ಅಲ್ಪ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಕಣಗಳು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇವನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣಗಳ ಉದ್ರಿಕ್ತಸ್ಥಿತಿಗಳೆಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಂಥ ಕಣಗಳಿಗೆ ಅನುರಣಕಗಳು (ರೆಸೊನೆನ್ಸ್ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವುಳ್ಳ ಅನುರಣಕಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕಾರ್ಯ ಮುಂದಿನಂತಿದೆ:

π^- + n → △^-

π^- + p → △⁰

π⁺ + n → △⁺

π⁺ + p → △⁺⁺

ಇವಲ್ಲದೆ (π π) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಅನುರಣಕಗಳಿಗೆ p, w ಮತ್ತು n ಮೆಸಾನುಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇವು ಮೆಸಾನ್ ಅನುರಣಕಗಳು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಪರಾನುಗಳು ಸೇರಿ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುವ ಕಣಗಳು ಉಂಟು. ಇವುಗಳಿಗೆ ಹೈಪರಾನ್ ಅನುರಣಕಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಅನುರಣಕಗಳು ಕಣಗಳಂತೆಯೇ ರಾಶಿ, ಗಿರಕಿ, ಮತ್ತು ಜೀವಿತ ಕಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. 1970ರ ಸುಮಾರಿಗೆ ಅನುರಣಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ನೂರನ್ನು ಮುಟ್ಟಿತು. ನಿಜವಾದ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಇವು ಮೂಲಕಣಗಳಲ್ಲ. ಆದರೂ ಇವಕ್ಕೆ ಮೂಲಕಣಗಳ ಗುಣಧರ್ಮಗಳುಂಟು.

ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ ಭಂಗ

1947ರಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಎರಡು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳೆವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿದವು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ್ದು; ಇನ್ನೊಂದು ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಶಕ್ತಿಸ್ತರಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಪಟ್ಟದ್ದು. ಡಿರಾಕ್ ಮಂಡಿಸಿದ್ದ (1927) ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿಗೂ ಈ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೂ ಸ್ವಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿತ್ತು. ಇದನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ತಿದ್ದುಪಡಿಗಳನ್ನು ಪಡೆದು ಅಳತೆ ಮತ್ತು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ನಡುವೆ ಒಪ್ಪಂದವನ್ನು ತರುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆದವು. ಈ ಪ್ರಯತ್ನಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ತಿದ್ದುಪಡಿಗಳು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ರಮಣಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡವು. ಇದರಿಂದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಲ್ಲಿ ಇದ್ದ ನಂಬಿಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಾಲ ಅಸ್ಥಿರವೆಂದೆನಿಸಿತು.

ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ ಎದುರಾದ ಅಡಚಣೆಯಾದರೂ ಆಂತರಿಕ ಆವೇಗಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಅನುಕಲನಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಣವೇ ಆಗಿತ್ತು. ಇದರಿಂದ ಭೌತಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಯುಕ್ತ ಪರಿಮಿತಿ ದೊರೆಯಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಫೋಟಾನುಗಳೊಡನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯಿಸುವಾಗ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಕ್ಕೆ ಅಧ್ಯವಾಗುವ ತಿದ್ದುಪಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಅತಿಕ್ರಮಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋಮನಾಗ, ಫೈನ್‌ಮನ್ ಮತ್ತು ಶ್ವಿಂಗರ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ತಿದ್ದಿದ ರಾಶಿ (ಕರೆಕ್ಟಡ್ ಮಾಸ್) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳಿಗೆ ವೀಕ್ಷಿತ ರಾಶಿ (ಅಬ್‌ಸರ್ವ್ಡ್ ಮಾಸ್) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸುವುದರಿಂದ ಅನುಕಲನಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಣಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ತೋರಿಸಿದರು. ತಿದ್ದಿದ ಪರಿಮಾಣಗಳಿಗೆ ವೀಕ್ಷಿತ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸುವ ಗಣಿತ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಯಥಾಸ್ಥಿತೀಕರಣ (ರೀನಾರ್ಮಲೈಜೇಷನ್) ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು 1951ರಲ್ಲಿ ಮೆಸಾನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಯಿತು. ತಿದ್ದಿದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಕಣದ ರಾಶಿ, ಮೆಸಾನ್ ರಾಶಿ, ಮೆಸಾನ್ - ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ತಳಿಕೆ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (g) ಮತ್ತು ಮೆಸಾನ್ ಚದರಿಕೆ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಿಗೆ ಅವಲೋಕಿತ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸುವುದರಿಂದ ಎಲ್ಲ ಭೌತಪರಿಮಾಣಗಳಿಗೂ ಸೀಮಿತ ಉತ್ತರಗಳು ದೊರಕಿದವು. ಆದರೆ ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಒಟ್ಟುವಂಥದ್ದಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಇಲ್ಲಿ (g²/h_e) ಯ ಘಾತಗಳು ಒಂದು ಅಸೀಮಿತ ಮೊತ್ತ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ (h = h/2π). ಈ ತೆರನ ವಿಸ್ತಾರ ರಾಶಿಯುಕ್ತ ಕಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಪಟ್ಟಂತೆ ಉಪಯುಕ್ತವಾದುದಲ್ಲ. ಫೋಟಾನುಗಳ ರಾಶಿ ಸೊನ್ನೆ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿವರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇದು ಉಪಯೋಗಕ್ಕೆ ಬಂತು.

ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ವಾಂಟಗಳಿಗೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿರಾಶಿಯನ್ನು (ರೆಸ್ಟ್‌ಮಾಸ್) ಒದಗಿಸಲು ಇಡೀ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಂದು ತಟಸ್ಥಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಂದು ಅಸ್ಥಿರತೆಯಲ್ಲಿ ಭಂಗ ಉಂಟಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ ಭಂಗ (ಸಿಮಿಟ್ರಿ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ ಭಂಗ ಕ್ಷೀಣಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳಿಗೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ (m_w = 80m_p. m_z = 90m_p). ಇಲ್ಲಿ m_p = ಪ್ರೋಟಾನಿನ ರಾಶಿ. ಕ್ಷೀಣಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳೆವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎಂದರೆ ಜಿ.ಟಿ. ಹೂಫ್ಟ್, ಸಲಾಮ್, ಗ್ಲಾಫೊ ಮತ್ತು ವೀನ್‌ಬರ್ಗ್. W⁺ ಮತ್ತು Z⁰ ಬೋಸಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ನೋಡುವುದು ಇನ್ನೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇವು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪಾತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಯಾವುದೇ ಅನುಮಾನವೂ ಇಲ್ಲ. ಇವುಗಳ ಗಿರಕಿ ಸೊನ್ನೆ. 1973ರಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಬೋಸಾನುಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಸ್ಥಿರಪಡಿಸಿದವು.

ಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆ ಭಂಗದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 1000 m_p ರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಕಣಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಕಣಗಳಿಗೆ ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನುಗಳು (σ) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇವು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪಾತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೂ ಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಮೂಡಿಲ್ಲ. ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಇವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಂತೂ ನಿಜ. ಇವಲ್ಲದೆ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಇತರ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಣಗಳೂ ಇವೆ.

ಮೂಲಕಣಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಮೂಲಕಣಗಳು ಒಂಟಿಯಾಗಿಯೂ ಎರಡು, ಮೂರು ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಕಣಗಳ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿಯೂ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ಅವು ವಿಂಗಡಣೆಗೊಂಡಿರುವುದಕ್ಕೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಹಿಂದೆಯೇ ಸುಳಿವು ಸಿಕ್ಕಿತ್ತು. ಮೂಲಕಣಗಳ ಬಹುಕತೆಗಳು (ಮಲ್ಟಿಪ್ಲಿಸಿಟೀಸ್) ಸುಭದ್ರ ತಳಹದಿಯ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿದೆ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಬಲಗಳು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ ಹೈಸನ್‌ಬರ್ಗ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಒಂದೆ ಕಣದ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಎಂದು ತಿಳಿಸಿದ. ಈ ಮೂಲಕಣಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನಿನ ಆವೇಶಯುಗ್ಮ (ಚಾರ್ಜ್ ಡಬ್ಲೆಟ್) ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಣಗಳ ರಾಶಿ, ಗಿರಕಿ, ಸಮತೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೂ ಇಲ್ಲ.

ಮೂಲಕಣಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ ಅವುಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಿರೂಪಣೆಗೆ (ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರೈಜೇಷನ್) ಅನೇಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಅಗತ್ಯ.

ಮೂಲಕಣಗಳನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸುವುದಿದೆ. ಒಂದನೆಯ ವರ್ಗದಲ್ಲಿರುವ ಕಣಗಳು ರಾಶಿರಹಿತ ಬೋಸಾನುಗಳು, ಗ್ರಾವಿಟಾನು (g_r) ಮತ್ತು ಫೋಟಾನು (γ). ಎರಡನೆಯ ವರ್ಗದ ಕಣಗಳಿಗೆ ಲೆಪ್ಟಾನುಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಮೂರನೆಯ ವರ್ಗದ ಕಣಗಳಿಗೆ ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಹೇಡ್ರಾನುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಿವೆ: ಒಂದು ಗುಂಪಿನ ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು 1/2 ಗಿರಕಿ ಹೊಂದಿರುವ ಬೇರಿಯಾನುಗಳು; ಇನ್ನೊಂದು ಗುಂಪಿನ ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಗಿರಕಿ ಹೊಂದಿರುವ ಮೆಸಾನುಗಳು.

ಎಂಟುಮಡಿಕ್ರಮ

ಹೇಡ್ರಾನುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ದೊಡ್ಡದು. ಅವನ್ನು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥಗೆ ತರಲು ಮತ್ತು ಅವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಮೂಲಕಣಗಳೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಅನೇಕ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ರಾಶಿಯನ್ನು ಪ್ರಾಚಲವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಅವನ್ನು ವಿಂಗಡಿಸಲು ನಡೆದ ಪ್ರಯತ್ನ ಅಷ್ಟು ಫಲಕಾರಿಯಾಗಲಿಲ್ಲ. ಅನಂತರ ಅವುಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ವಿಂಗಡಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನ ನಡೆಯಿತು. ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ಫಲಕಾರಿಯಾಯಿತು. ಇಲ್ಲಿ ಹೈಪರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಐಸೊಸ್ಪಿನ್ನಿನ ಮೂರನೆಯ ಅಂಗ ಎಂಬವು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಣರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಭ್ಯಸಿಸಿ ಬೇರಿಯಾನ್ ಅಷ್ಟಫಲಕ ಗುಂಪು, ಮೇಸಾನ್ ಅಷ್ಟಫಲಕ ಗುಂಪು ಮುಂತಾದ ಪ್ರರೂಪಗಳನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗೂ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗೂ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. 1960ರ ಕೊನೆಯ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಎಲ್ಲ ಬೇರಿಯಾನ್‌ಗಳೂ ಪರಿಚಯವಾಗಿದ್ದವು. ಇವುಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹುಡುಕಿದ ಗೆಲ್-ಮನ್ ಮತ್ತು ನೀಮನ್ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಎಂಟುಮಡಿರೀತಿ [SU (3) ಯಥಾಸ್ಥಿತಿ] ಎಂಬ ವಾದವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದರು. ಈ ವಾದಕ್ಕೆ ಅಂತಿಮ ಸುಳಿವು ಸಿಕ್ಕಿದ್ದು Δ^-, Δ⁰, Δ⁺, Δ⁺⁺ ಎಂಬ ಚತುರ್ಫಲಕ ಬೇರಿಯಾನುಗಳ ಪರಿಚಯವಾದಾಗ. ಈ ಕಣಗಳ ಗುಂಪು ಸೇರುವುದೂ ದಶಫಲಕವನ್ನು, ಅಷ್ಟಫಲಕವನ್ನಲ್ಲ. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲ ಹೊಸ ಹೊಸ ಸಿದ್ಧಿಗಳು ಮೂಡಿಬಂದಿದ್ದರೂ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ತಳಹದಿ ಮಾತ್ರ ಒಂದೇ ಆಗಿದೆ.

ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳು

ಮೂಲಕಣಗಳನ್ನು ಒಂದು ಕ್ರಮಕ್ಕೆ ತಂದು ಸಮಾವೇಶಿಸುವ ಆಲೋಚನೆ ನಡೆದಾಗ ಇವುಗಳೆಲ್ಲ ಇನ್ನಷ್ಟು ಮೂಲಭೂತವಾದ ಕಣಗಳಿಂದ ರಚನೆಗೊಂಡಿರಬಹುದು ಎಂಬ ಅನುಮಾನ ಸಹಜವಾಗಿಯೆ ಮೂಡಿತು. ಈ ಅನುಮಾನದ ಸೆರಗಿನಿಂದ ಹುಟ್ಟಿದ ಕಣಗಳೇ ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳು. ಇವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ನೋಡುವುದು ಇನ್ನೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇವುಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ದೊರೆತಿರುವ ಪ್ರಯೋಗಾತ್ಮಕ ಬೆಂಬಲ ಅಪಾರ.

ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳನ್ನು ಬಿಡಿಯಾಗಿ ನೋಡುವುದು ಪ್ರಾಯಶಃ ಸಾಧ್ಯವೇ ಇಲ್ಲವೆನ್ನಲಾಗಿದೆ. ಕಾರಣ ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಕ್ವಾರ್ಕ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲ ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ದೂರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಅಧಿಕಶಕ್ತಿಯ ಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಪ್ರತಿಕ್ವಾರ್ಕುಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಹೇಡ್ರಾನುಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಬಂಧನದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ.

ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ವಾಂಟಗಳಿಗೆ ಗ್ಲೂಆನುಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇವು ಕೂಡ ಫೋಟಾನುಗಳಂತೆ ರಾಶಿರಹಿತ, ಗಿರಕಿ = 1 ಇರುವಂಥ ಕಣಗಳು. ಆದರೆ ಇವುಗಳಿಗೂ ಫೋಟಾನುಗಳಿಗೂ ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ಫೋಟಾನುಗಳಿಗೆ ಯಾವ ಅಂಶವೂ ಇಲ್ಲ; ಗ್ಲೂಆನುಗಳಿಗೆ ವರ್ಣದ ಅಂಶ ಇದೆ. ವರ್ಣದ ಅಂಶದಿಂದ ಗುರುತು ಹಚ್ಚಬಹುದಾದ ಎಂಟು ಗ್ಲೂಆನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಲೆ ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳು ಹತ್ತಿರವಿದ್ದಾಗ ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದು ಅವು ದೂರವಾದಂತೆಲ್ಲ ಬಲ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ದೃಢವಾಗುವುದು.

ಪರಿಸಮಾಪ್ತಿ

ಈಗ ತಿಳಿದಿರುವ ಲೆಪ್ಟಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳಲ್ಲದೆ ಬೇರೆ ಲೆಪ್ಟಾನುಗಳೂ ಕ್ವಾರ್ಕುಗಳೂ ಇರಬಹುದು. ಈ ಕಣಗಳು ಕೂಡ ಒಳರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅವಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಇತರ ಮೂಲಭೂತಕಣಗಳೂ ಮತ್ತಷ್ಟು ಇರಬಹುದು. ಇವೆಲ್ಲ ಕಲ್ಪನಾ ಸಾಮ್ರಾಜ್ಯಕ್ಕೆ ಸೇರಿದ್ದು. ಆದರೂ ಅಂಥ ಊಹಾಕಣಗಳಿಗೆ ರಿಪಾನು, ಪ್ರೀಯಾನು ಅಥವಾ ಹ್ಯಾಪ್ಲಾನು ಎಂಬ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಕೊಡಲಾಗಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಯಾವ ಹೊಸಕಣಗಳ ಸುಳಿವು ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆಂದು ಹೇಳುವುದು ಕಷ್ಟ. ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳ ಜೊತೆಗೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಕಗಳು ದೊರಕಿಸುವ ಅಧಿಕಶಕ್ತಿ ಕಣಗಳೂ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತಿವೆ.

ಇವನ್ನೂ ನೋಡಿ

ದಿ ಸ್ಟಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕಗಳು

Bettini, Alessandro (2008) Introduction to Elementary Particle Physics. Cambridge Univ. Press. ISBN 978-0-521-88021-3
Coughlan, G. D., J. E. Dodd, and B. M. Gripaios (2006) The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists, 3rd ed. Cambridge Univ. Press. An undergraduate text for those not majoring in physics.
Griffiths, David J. (1987) Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60386-4.
Kane, Gordon L. (1987). Modern Elementary Particle Physics. Perseus Books. ISBN 978-0-201-11749-3.
Perkins, Donald H. (2000) Introduction to High Energy Physics, 4th ed. Cambridge Univ. Press.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

↑ Braibant, Sylvie; Giacomelli, Giorgio; Spurio, Maurizio (2012). Particles and Fundamental Interactions: An introduction to particle physics (2nd ed.). Springer. pp. 1–3. ISBN 978-94-007-2463-1.
↑ Merali, Zeeya (18 Apr 2012). "Not-quite-so elementary, my dear electron: Fundamental particle 'splits' into quasiparticles, including the new 'orbiton'". Nature. doi:10.1038/nature.2012.10471.

ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು

The most important address about the current experimental and theoretical knowledge about elementary particle physics is the Particle Data Group, where different international institutions collect all experimental data and give short reviews over the contemporary theoretical understanding.

"Particle Data Group (home page)".

other pages are:

particleadventure.org, a well-made introduction also for non physicists
CERNCourier: Season of Higgs and melodrama Archived 2008-07-23 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.
Interactions.org, particle physics news
Symmetry Magazine, a joint Fermilab/SLAC publication
Elementary Particles made thinkable, an interactive visualisation allowing physical properties to be compared

[PFI-1] Braibant, Sylvie; Giacomelli, Giorgio; Spurio, Maurizio (2012). Particles and Fundamental Interactions: An introduction to particle physics (2nd ed.). Springer. pp. 1–3. ISBN 978-94-007-2463-1.

[Merali-2] Merali, Zeeya (18 Apr 2012). "Not-quite-so elementary, my dear electron: Fundamental particle 'splits' into quasiparticles, including the new 'orbiton'". Nature. doi:10.1038/nature.2012.10471.

[೧]

[೨]