Nucleon magnetic moment
নিউক্লিয়ন চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি প্রোটন এবং নিউট্রনের অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় দ্বিমেরু মুহুর্ত, প্রতীক মাইক্রো এবং মাইক্রো। একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রন নিয়ে গঠিত, উভয় নিউক্লিয়নই ছোট চুম্বকের মতো আচরণ করে। তাদের চৌম্বকীয় শক্তি তাদের চৌম্বকীয় মুহূর্ত দ্বারা পরিমাপ করা হয়। নিউক্লিয়নগুলি পারমাণবিক বল বা তাদের চৌম্বক মুহুর্তের মাধ্যমে স্বাভাবিক পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, চার্জ করা প্রোটনও কুলম্ব বল দ্বারা মিথস্ক্রিয়া করে। প্রোটনের চৌম্বকীয় ভরবেগ, আশ্চর্যজনকভাবে বড়, 1933 সালে হামবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের অটো স্টার্ন দল দ্বারা সরাসরি পরিমাপ করা হয়েছিল। 1930-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে পরোক্ষ পদ্ধতিতে নিউট্রনের একটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত নির্ধারণ করা হয়েছিল, লুইস আলভারেজ এবং ফেলিক্স ব্লচ 1940 সালে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তের প্রথম সঠিক, সরাসরি পরিমাপ করেছিলেন। প্রোটনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি প্রোটন পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন দ্বারা অণুগুলির পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। বিচ্ছুরণ পদ্ধতি ব্যবহার করে পদার্থের পারমাণবিক কাঠামো অনুসন্ধান করতে এবং কণা ত্বরকগুলিতে নিউট্রন বিমের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিচালনা করতে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি ব্যবহার করা হয়। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের অস্তিত্ব এবং প্রোটন চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য বড় মান ইঙ্গিত দেয় যে নিউক্লিয়নগুলি প্রাথমিক কণা নয়। একটি প্রাথমিক কণার একটি অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ভরবেগ থাকার জন্য, এটির অবশ্যই ঘূর্ণন এবং বৈদ্যুতিক চার্জ উভয়ই থাকতে হবে। নিউক্লিয়নের ঘূর্ণন ꯘꯥ/2 থাকে, কিন্তু নিউট্রনের কোনও নিট চার্জ থাকে না। 1960-এর দশকে হ্যাড্রন কণাগুলির জন্য কোয়ার্ক মডেল তৈরি না হওয়া পর্যন্ত তাদের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি বিভ্রান্তিকর ছিল এবং একটি বৈধ ব্যাখ্যাকে অস্বীকার করেছিল। নিউক্লিয়নগুলি তিনটি কোয়ার্ক নিয়ে গঠিত এবং এই প্রাথমিক কণাগুলির চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি একত্রিত হয়ে নিউক্লিয়নগুলিকে তাদের চৌম্বকীয় মুহূর্ত দেয়। বিবরণ প্রোটনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য কোডাটা প্রস্তাবিত মান হল বা নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের মানের জন্য সর্বোত্তম উপলব্ধ পরিমাপ হল এখানে, পারমাণবিক চুম্বক হল পারমাণবিক উপাদানগুলির চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য একটি মানক একক, এবং মাইক্রোবি হল বোর চুম্বক, উভয়ই শারীরিক ধ্রুবক। এস. আই এককে, এই মানগুলি হল এবং একটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত হল একটি ভেক্টর পরিমাণ, এবং নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্তের দিক তার ঘূর্ণন দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে নিউট্রনের যে টর্ক উৎপন্ন হয় তা চৌম্বক ক্ষেত্র ভেক্টরের বিপরীতে নিউট্রনের ঘূর্ণন ভেক্টরকে সারিবদ্ধ করার দিকে থাকে। পারমাণবিক চৌম্বক হল একটি ডিরাক্ কণার ঘূর্ণন চৌম্বক মুহূর্ত, একটি আধানযুক্ত, ঘূর্ণন-1/2 প্রাথমিক কণা, একটি প্রোটনের ভর p সহ, যেখানে ব্যতিক্রমী সংশোধনগুলি উপেক্ষা করা হয়। পারমাণবিক চুম্বক যেখানে প্রাথমিক আধান, এবং হ্রাসকৃত প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক। এই ধরনের কণার চৌম্বকীয় ভরবেগ তার ঘূর্ণনের সমান্তরাল। যেহেতু নিউট্রনের কোনও চার্জ নেই, তাই অনুরূপ অভিব্যক্তি দ্বারা এটির কোনও চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকা উচিত নয়। নিউট্রনের অ-শূন্য চৌম্বকীয় মুহূর্ত এইভাবে নির্দেশ করে যে এটি একটি প্রাথমিক কণা নয়। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তের চিহ্ন হল একটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণার চিহ্ন। একইভাবে, প্রোটনের চৌম্বক ভরবেগ প্রায় 1 এন-এর সমান নয়, যা নির্দেশ করে যে এটিও একটি প্রাথমিক কণা নয়। প্রোটন এবং নিউট্রন কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত, এবং কোয়ার্কের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্ত গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদিও নিউক্লিয়নগুলি চৌম্বকীয় শক্তির মাধ্যমে স্বাভাবিক পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়ার তুলনায় অনেক পরিমাণে দুর্বল। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের প্রভাব তাই শুধুমাত্র কম শক্তি বা ধীর, নিউট্রনের ক্ষেত্রে দৃশ্যমান। যেহেতু চৌম্বকীয় মুহুর্তের মান কণার ভরের বিপরীত আনুপাতিক, তাই পারমাণবিক চুম্বকটি বোর চুম্বকের সমান প্রায় 1/2000 বড়। তাই ইলেকট্রনের চৌম্বকীয় ভরবেগ নিউক্লিয়নের চেয়ে প্রায় 1000 গুণ বড়। অ্যান্টিপ্রোটন এবং অ্যান্টিনিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির পরিমাণ তাদের অ্যান্টিপার্টিকাল, প্রোটন এবং নিউট্রনের সমান, তবে তাদের বিপরীত চিহ্ন রয়েছে। পরিমাপ প্রোটন প্রোটনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি 1933 সালে হ্যামবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয়ে অটো স্টার্ন, অটো রবার্ট ফ্রিশ এবং ইমানুয়েল এস্টারম্যান আবিষ্কার করেছিলেন। প্রোটনের চৌম্বক মুহূর্তটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা আণবিক হাইড্রোজেনের মরীচিটির বিচ্যুতি পরিমাপ করে নির্ধারণ করা হয়েছিল। এই আবিষ্কারের জন্য স্টার্ন 1943 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। নিউট্রন 1932 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং যেহেতু এর কোনও চার্জ ছিল না, তাই এটির কোনও চৌম্বকীয় মুহূর্ত নেই বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল। পরোক্ষ প্রমাণ থেকে জানা যায় যে, 1940 সালে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের সরাসরি পরিমাপ সমস্যার সমাধান না করা পর্যন্ত নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য একটি অ-শূন্য মান ছিল। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের মানগুলি অ্যান আরবোরের মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের আর ব্যাচার (1933) এবং সোভিয়েত ইউনিয়নের আই. ওয়াই. ট্যাম এবং এস. এ. আল্টশুলার (1934) পারমাণবিক বর্ণালীর হাইপারফাইন কাঠামোর অধ্যয়ন থেকে স্বাধীনভাবে নির্ধারণ করেছিলেন। যদিও ট্যাম এবং আল্টশুলার-এর অনুমানের সঠিক চিহ্ন এবং মাত্রার ক্রম ছিল (), তবে ফলাফলটি সংশয়বাদের সম্মুখীন হয়েছিল। 1934 সালের মধ্যে পিটসবার্গের কার্নেগি ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির স্টার্ন এবং নিউইয়র্কের কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের আই. আই. রবির নেতৃত্বে দলগুলি প্রোটন এবং ডিউটেরনের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি স্বাধীনভাবে পরিমাপ করেছিল। এই কণাগুলির পরিমাপ করা মানগুলি কেবল গোষ্ঠীগুলির মধ্যে মোটামুটি সম্মতিতে ছিল, তবে রবি গোষ্ঠী পূর্ববর্তী স্টার্ন পরিমাপগুলি নিশ্চিত করেছে যে প্রোটনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি অপ্রত্যাশিতভাবে বড় ছিল। যেহেতু একটি ডিউটেরন একটি প্রোটন এবং সারিবদ্ধ ঘূর্ণন সহ একটি নিউট্রন নিয়ে গঠিত, তাই ডিউটেরন এবং প্রোটন চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি বিয়োগ করে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তটি অনুমান করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ মানটি শূন্য ছিল না এবং প্রোটনের বিপরীতে একটি চিহ্ন ছিল। 1930-এর দশকের শেষের দিকে, রবি গোষ্ঠী নতুন উন্নত পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন কৌশল ব্যবহার করে পরিমাপ ব্যবহার করে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের সঠিক মান নির্ধারণ করেছিল। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের মান প্রথম সরাসরি পরিমাপ করা হয় 1940 সালে বার্কলেতে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে এল. আলভারেজ এবং এফ. ব্লচ দ্বারা। রবি, আলভারেজ এবং ব্লচ দ্বারা বিকশিত চৌম্বকীয় অনুরণন পদ্ধতির একটি সম্প্রসারণ ব্যবহার করে নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্ত নির্ধারণ করা হয়। মুক্ত নিউট্রন বা নিউক্লিয়াস মুক্ত পৃথক নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্ত সরাসরি পরিমাপ করে, আলভারেজ এবং ব্লচ নিউট্রনের এই অসঙ্গতিপূর্ণ বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে সমস্ত সন্দেহ এবং অস্পষ্টতা সমাধান করেছিলেন। অপ্রত্যাশিত পরিণতি প্রোটনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য বড় মান এবং নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য অনুমান করা নেতিবাচক মান অপ্রত্যাশিত ছিল এবং ব্যাখ্যা করা যায়নি। 1960-এর দশকে কোয়ার্ক মডেল তৈরি না হওয়া পর্যন্ত নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির অপ্রত্যাশিত মানগুলি একটি ধাঁধা হিসাবে থেকে যায়। রবি পরিমাপের পরিমার্জন এবং বিবর্তন 1939 সালে আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে যে ডিউটেরনে একটি বৈদ্যুতিক চতুর্ভুজ মুহূর্তও রয়েছে। ডিউটেরনের এই বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রবি গোষ্ঠীর পরিমাপে হস্তক্ষেপ করছিল। এই আবিষ্কারের অর্থ ছিল যে ডিউটেরনের ভৌত আকৃতি প্রতিসম ছিল না, যা পারমাণবিক বলের বন্ধনকারী নিউক্লিয়নের প্রকৃতি সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি রেকর্ড করার জন্য তাঁর অনুরণন পদ্ধতির জন্য 1944 সালে রবি নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। নিউক্লিয়ন জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত একটি নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্ত কখনও কখনও তার-ফ্যাক্টর, একটি মাত্রাবিহীন স্কেলারের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। নিউট্রন বা প্রোটনের মতো যৌগিক কণাগুলির জন্য-ফ্যাক্টরকে সংজ্ঞায়িত করার প্রথাটি হল যেখানে অভ্যন্তরীণ চৌম্বক মুহূর্ত, ঘূর্ণন কৌণিক ভরবেগ এবং কার্যকর-ফ্যাক্টর। যদিও-ফ্যাক্টরটি মাত্রাবিহীন, যৌগিক কণাগুলির জন্য এটি পারমাণবিক চুম্বকের সাপেক্ষে সংজ্ঞায়িত করা হয়। নিউট্রনের জন্য, হল, তাই নিউট্রনের জি-ফ্যাক্টর হল যখন প্রোটনের জি-ফ্যাক্টর হল একটি কণা বা সিস্টেমের জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত, প্রতীক হল তার চৌম্বকীয় মুহুর্তের সাথে তার ঘূর্ণন কৌণিক ভরবেগের অনুপাত, বা নিউক্লিয়নের জন্য, অনুপাতটি প্রচলিতভাবে প্রোটন ভর এবং চার্জের পরিপ্রেক্ষিতে সূত্র দ্বারা লেখা হয় নিউট্রনের জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত হল প্রোটনের জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত হল এম. আর. আই ইমেজিং-এর মতো পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন প্রয়োগগুলিতে পর্যবেক্ষণ করা কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির মধ্যে অনুপাতও জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত। এই কারণে, মেগাহার্টজ/টি একক সহ γ/2π পরিমাণ প্রায়শই দেওয়া হয়। এন/(2) = এবং পি/(2) = মেগাহার্টজ টি-1, যাকে "গামা বার" বলা হয়, তাই সুবিধাজনক। শারীরিক তাৎপর্য লার্মার অগ্রগমন যখন একটি নিউক্লিয়নকে একটি বাহ্যিক উৎস দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে স্থাপন করা হয়, তখন এটি তার চৌম্বক মুহূর্তকে ক্ষেত্রের সমান্তরালে অভিমুখ করার জন্য একটি টর্কের সাপেক্ষে হয় (নিউট্রনের ক্ষেত্রে, এর ঘূর্ণন ক্ষেত্রের সমান্তরাল)। যে কোনও চুম্বকের মতো, এই টর্কটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত এবং বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির গুণফলের আনুপাতিক। যেহেতু নিউক্লিয়নগুলির ঘূর্ণন কৌণিক ভরবেগ থাকে, তাই এই টর্ক তাদের একটি সুনির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে অগ্রসর করবে, যাকে লার্মার ফ্রিকোয়েন্সি বলা হয়। এই ঘটনাটিই পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণনের মাধ্যমে পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করতে সক্ষম করে। চুম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তির সঙ্গে জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাতের গুণফল থেকে লার্মার ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করা যেতে পারে। যেহেতু নিউট্রনের জন্য γn-এর চিহ্ন ঋণাত্মক, তাই নিউট্রনের ঘূর্ণন কৌণিক ভরবেগ বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক সম্পর্কে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে অগ্রসর হয়। প্রোটন নিউক্লিয়ার চৌম্বকীয় অনুরণন নিউক্লিয়ার চৌম্বকীয় অনুরণন নিউক্লিয়ার চৌম্বকীয় অনুরণন (এন. এম. আর) স্পেকট্রোস্কোপির জন্য ব্যবহৃত হয়। যেহেতু হাইড্রোজেন-1 নিউক্লিয়াস অনেক পদার্থের অণুর মধ্যে থাকে, তাই এন. এম. আর সেই অণুগুলির কাঠামো নির্ধারণ করতে পারে। নিউট্রন ঘূর্ণন নির্ধারণ একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে নিউট্রনের চৌম্বক মুহুর্তের মিথস্ক্রিয়া নিউট্রনের ঘূর্ণন নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। 1949 সালে, ডি. হিউজেস এবং এম. বার্গি একটি ফেরোম্যাগনেটিক আয়না থেকে প্রতিফলিত নিউট্রনগুলি পরিমাপ করেন এবং দেখেন যে প্রতিফলনের কৌণিক বিতরণ ঘূর্ণনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। 1954 সালে, জে. শেরউড, টি. স্টিফেনসন এবং এস. বার্নস্টাইন একটি স্টার্ন-গারলাক পরীক্ষায় নিউট্রন ব্যবহার করেছিলেন যা নিউট্রন ঘূর্ণন অবস্থাকে পৃথক করতে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করেছিল। তারা একটি ঘূর্ণন কণার সাথে সামঞ্জস্য রেখে এই ধরনের দুটি ঘূর্ণন অবস্থা রেকর্ড করেছে। এই পরিমাপের আগে পর্যন্ত, নিউট্রন একটি ঘূর্ণায়মান কণা হওয়ার সম্ভাবনা উড়িয়ে দেওয়া যেত না। যেহেতু নিউট্রনগুলি নিরপেক্ষ কণা, তাই প্রোটন এবং আলফা কণাগুলির মতো চার্জ করা লক্ষ্যগুলির কাছে যাওয়ার সময় তাদের কুলম্ব বিকর্ষণকে অতিক্রম করতে হয় না। নিউট্রন পদার্থের গভীরে প্রবেশ করতে পারে। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি তাই বিচ্ছুরণ বা বিচ্ছুরণ কৌশল ব্যবহার করে পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসন্ধান করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। এই পদ্ধতিগুলি এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপির পরিপূরক তথ্য সরবরাহ করে। বিশেষত, নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি ঠান্ডা বা তাপীয় নিউট্রন ব্যবহার করে 1-100 Å দৈর্ঘ্যের স্কেলে উপকরণগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। বি. ব্রকহাউস এবং সি. শাল এই বিক্ষেপণ কৌশলগুলি বিকাশের জন্য 1994 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। চুম্বকীয়তা দ্বারা নিউট্রন রশ্মি নিয়ন্ত্রণ বৈদ্যুতিক চার্জ ছাড়া, নিউট্রন রশ্মি কণা ত্বরকের জন্য নিযুক্ত প্রচলিত বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় পদ্ধতি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে না। নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্ত চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে নিউট্রনের কিছু নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়, তবে মেরুকৃত নিউট্রন রশ্মি গঠন সহ। একটি কৌশল এই সত্যটি ব্যবহার করে যে শীতল নিউট্রনগুলি ছোট চারণ কোণে ছড়িয়ে পড়লে কিছু চৌম্বকীয় পদার্থ থেকে দুর্দান্ত দক্ষতায় প্রতিফলিত হবে। প্রতিফলনটি বিশেষভাবে নির্দিষ্ট ঘূর্ণন অবস্থা নির্বাচন করে, এইভাবে নিউট্রনগুলিকে মেরুকরণ করে। নিউট্রন চৌম্বকীয় আয়না এবং গাইডগুলি ধীর নিউট্রনের রশ্মি নিয়ন্ত্রণ করতে এই মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটনাটি ব্যবহার করে। যেহেতু একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াস প্রোটন এবং নিউট্রনের একটি আবদ্ধ অবস্থা নিয়ে গঠিত, তাই নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি পারমাণবিক চৌম্বকীয় মুহুর্তে বা সামগ্রিকভাবে নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহুর্তে অবদান রাখে। পারমাণবিক চৌম্বক মুহুর্তে চার্জযুক্ত প্রোটনের কক্ষীয় গতির অবদানও অন্তর্ভুক্ত থাকে। একটি প্রোটন এবং একটি নিউট্রন নিয়ে গঠিত ডিউটেরনে পারমাণবিক চৌম্বকীয় মুহুর্তের সহজতম উদাহরণ রয়েছে। প্রোটন এবং নিউট্রন চৌম্বকীয় মুহুর্তের সমষ্টি 0.879 μN দেয়, যা পরিমাপ করা মান 0.857 μN-এর 3 শতাংশের মধ্যে থাকে। এই গণনায়, নিউক্লিয়নের স্পিনগুলি সারিবদ্ধ করা হয়, তবে নিউট্রনের নেতিবাচক চৌম্বকীয় মুহুর্তের কারণে তাদের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি অফসেট হয়। নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহুর্তের প্রকৃতি একটি চৌম্বকীয় দ্বিমেরু মুহুর্ত দুটি সম্ভাব্য প্রক্রিয়া দ্বারা তৈরি করা যেতে পারে। একটি উপায় হল বৈদ্যুতিক প্রবাহের একটি ছোট লুপ, যাকে "অ্যাম্পেরিয়ান" চৌম্বকীয় দ্বিমেরু বলা হয়। আরেকটি উপায় হল বিপরীত চৌম্বকীয় চার্জের চৌম্বকীয় মনোপোলের একটি জোড়া, যা কোনওভাবে একত্রে আবদ্ধ, যাকে "গিলবার্টিয়ান" চৌম্বকীয় দ্বিমেরু বলা হয়। তবে প্রাথমিক চৌম্বকীয় মনোপোলগুলি অনুমানমূলক এবং অবলোকনহীন রয়ে গেছে। 1930 এবং 1940-এর দশক জুড়ে এটি সহজেই স্পষ্ট ছিল না যে এই দুটি পদ্ধতির মধ্যে কোনটি নিউক্লিয়নের অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহুর্তের কারণ হয়েছিল। 1930 সালে, এনরিকো ফার্মি দেখিয়েছিলেন যে নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি (প্রোটন সহ) অ্যাম্পেরিয়ান। দুই ধরনের চৌম্বক মুহূর্ত একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে বিভিন্ন বল অনুভব করে। ফার্মির যুক্তির উপর ভিত্তি করে, নিউক্লিয়ন সহ প্রাথমিক কণাগুলির অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি অ্যাম্পেরিয়ান হিসাবে দেখানো হয়েছে। যুক্তিগুলি মৌলিক তড়িৎচুম্বকীয়তা, প্রাথমিক কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান এবং পারমাণবিক এস-স্টেট শক্তির স্তরের হাইপারফাইন কাঠামোর উপর ভিত্তি করে তৈরি। নিউট্রনের ক্ষেত্রে, 1951 সালে ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থ থেকে ধীর নিউট্রনের বিচ্ছুরণের পরীক্ষাগার পরিমাপের মাধ্যমে তাত্ত্বিক সম্ভাবনার সমাধান করা হয়েছিল। ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্ত এবং মেসন পদার্থবিজ্ঞান নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির জন্য ব্যতিক্রমী মানগুলি 1930-এর দশকের গোড়ার দিকে তাদের আবিষ্কারের সময় থেকে 1960-এর দশকে কোয়ার্ক মডেলের বিকাশ পর্যন্ত 30 বছরের জন্য একটি তাত্ত্বিক দ্বিধা উপস্থাপন করেছিল। এই চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলির উৎপত্তি বোঝার জন্য যথেষ্ট তাত্ত্বিক প্রচেষ্টা ব্যয় করা হয়েছিল, তবে এই তত্ত্বগুলির ব্যর্থতা স্পষ্ট ছিল। বেশিরভাগ তাত্ত্বিক ফোকাস ছিল ইলেকট্রনের ছোট ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্ত ব্যাখ্যা করে উল্লেখযোগ্যভাবে সফল তত্ত্বের সাথে একটি পারমাণবিক-বলের সমতুল্য বিকাশের উপর। নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহুর্তের উৎপত্তির সমস্যাটি 1935 সালের প্রথম দিকে স্বীকৃত হয়েছিল। জি. সি. উইক পরামর্শ দিয়েছিলেন যে 1934 সালে ফার্মির বিটা ক্ষয়ের তত্ত্ব অনুসারে এই কণাগুলির কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক ওঠানামার কারণে চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি ঘটতে পারে। এই তত্ত্ব অনুসারে, বিটা ক্ষয়ের প্রাকৃতিক ফলস্বরূপ একটি নিউট্রন আংশিকভাবে, নিয়মিত এবং সংক্ষেপে একটি প্রোটন, একটি ইলেক্ট্রন এবং একটি নিউট্রিনোতে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এই ধারণা দ্বারা, নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তটি এই কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক ওঠানামা চলাকালীন ইলেক্ট্রনের বৃহৎ চৌম্বকীয় মুহুর্তের ক্ষণস্থায়ী অস্তিত্বের কারণে ঘটেছিল, চৌম্বকীয় মুহুর্তের মানটি প্রকৃত ইলেকট্রনের অস্তিত্বের দৈর্ঘ্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। তত্ত্বটি অসমর্থনীয় বলে প্রমাণিত হয়েছিল, তবে, যখন এইচ. বেথে এবং আর. ব্যাচার দেখিয়েছিলেন যে এটি অনুমানমূলক অনুমানের উপর নির্ভর করে চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য মানগুলির পূর্বাভাস দিয়েছিল যা হয় খুব ছোট বা খুব বড় ছিল। ইলেক্ট্রনের জন্য অনুরূপ বিবেচনা অনেক বেশি সফল প্রমাণিত হয়েছে। কোয়ান্টাম তড়িৎগতিবিজ্ঞানে (কিউ. ই. ডি), একটি কণার ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্ত সেই কণার চৌম্বকীয় মুহুর্তে কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ওঠানামার ছোট অবদান থেকে উদ্ভূত হয়। একটি "ডিরাক" চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য জি-ফ্যাক্টরটি একটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত, ঘূর্ণন-1/2 কণার জন্য হতে পারে বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। ইলেক্ট্রনের মতো কণাগুলির জন্য, এই "ধ্রুপদী" ফলাফলটি পর্যবেক্ষিত মান থেকে প্রায় 0.1% দ্বারা পৃথক হয়; ধ্রুপদী মানের তুলনায় পার্থক্যটি হল ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্ত। ইলেকট্রনের জন্য জি-ফ্যাক্টরকে কিউইডি হিসাবে পরিমাপ করা হয় যা ফোটন দ্বারা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তির মধ্যস্থতার তত্ত্ব। ভৌত চিত্রটি হল যে ইলেক্ট্রনের কার্যকর চৌম্বকীয় মুহূর্তটি "খালি" ইলেক্ট্রন, যা ডিরাক কণা, এবং "ভার্চুয়াল", স্বল্পস্থায়ী ইলেক্ট্রন-পজিট্রন জোড়া এবং ফোটনগুলির মেঘের অবদানের ফলস্বরূপ এই কণার চারপাশে কিউইডি-র ফলস্বরূপ। এই কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ওঠানামার প্রভাবগুলি তাত্ত্বিকভাবে লুপ সহ ফাইনম্যান চিত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে। ইলেকট্রনের ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহুর্তে এক-লুপ অবদান, প্রথম ক্রমের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং কিউইডিতে বৃহত্তম সংশোধন, ডানদিকে চিত্রটিতে দেখানো ভার্টেক্স ফাংশন গণনা করে পাওয়া যায়। 1948 সালে জে. শুইনগার এই গণনাটি আবিষ্কার করেন। চতুর্থ ক্রমে গণনা করা হলে, ইলেকট্রনের ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য কিউইডি ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষামূলকভাবে পরিমাপ করা মানের সাথে 10 টিরও বেশি উল্লেখযোগ্য সংখ্যার সাথে একমত হয়, যা ইলেকট্রনের চৌম্বকীয় মুহুর্তকে পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে সবচেয়ে সঠিকভাবে যাচাই করা ভবিষ্যদ্বাণীগুলির মধ্যে একটি করে তোলে। ইলেকট্রনের তুলনায়, নিউক্লিয়নের ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি বিশাল। প্রোটনের জন্য জি-ফ্যাক্টর হল 5.6 এবং চার্জহীন নিউট্রন, যার কোনও চৌম্বক ভরবেগ থাকা উচিত নয়, তার জি-ফ্যাক্টর হল − 3.8। তবে লক্ষ্য করুন যে, নিউক্লিয়নের ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি, অর্থাৎ প্রত্যাশিত ডিরাক কণার চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি বিয়োগের সাথে তাদের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি মোটামুটি সমান তবে বিপরীত চিহ্নেরঃ, কিন্তু। নিউক্লিয়নের জন্য ইউকাওয়া মিথস্ক্রিয়া 1930-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং এই পারমাণবিক শক্তি পিয়োন মেসন দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়। ইলেক্ট্রন তত্ত্বের সমান্তরালে, অনুমানটি ছিল যে নিউক্লিয়ন এবং পিয়নের সাথে জড়িত উচ্চ-ক্রমের লুপগুলি নিউক্লিয়নের ব্যতিক্রমী চৌম্বকীয় মুহূর্ত তৈরি করতে পারে। ভৌত চিত্রটি ছিল যে নিউট্রনের কার্যকর চৌম্বকীয় মুহূর্তটি "খালি" নিউট্রনের সম্মিলিত অবদান থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, যা শূন্য, এবং পারমাণবিক এবং বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তির ফলস্বরূপ এই কণার চারপাশে "ভার্চুয়াল" পিয়োন এবং ফোটনের মেঘ। ডানদিকে থাকা ফাইনম্যান রেখাচিত্রটি প্রায় প্রথম-ক্রমের রেখাচিত্র, যেখানে পিয়নের দ্বারা পরিচালিত ভার্চ্যুয়াল কণাগুলির ভূমিকা রয়েছে। এ. পাইস যেমন উল্লেখ করেছেন, "1948 সালের শেষের দিক থেকে 1949 সালের মাঝামাঝি সময়ে নিউক্লিয়ন মুহুর্তের দ্বিতীয় ক্রমের গণনার উপর কমপক্ষে ছয়টি গবেষণাপত্র প্রকাশিত হয়েছিল।" এই তত্ত্বগুলিও ছিল, যেমন পাইস উল্লেখ করেছেন, "একটি ব্যর্থ" যা পর্যবেক্ষণের সাথে পুরোপুরি দ্বিমত পোষণ করে। তা সত্ত্বেও, পরবর্তী কয়েক দশক ধরে এই পথে গুরুতর প্রচেষ্টা অব্যাহত ছিল, সামান্য সাফল্যের জন্য। এই তাত্ত্বিক পদ্ধতিগুলি ভুল ছিল কারণ নিউক্লিয়নগুলি যৌগিক কণা এবং তাদের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি তাদের প্রাথমিক উপাদান কোয়ার্ক থেকে উদ্ভূত হয়। নিউক্লিয়ন চৌম্বকীয় মুহুর্তের কোয়ার্ক মডেল হ্যাড্রনের কোয়ার্ক মডেলে নিউট্রন একটি আপ কোয়ার্ক (চার্জ) এবং দুটি ডাউন কোয়ার্ক (চার্জ) নিয়ে গঠিত হয়, যেখানে প্রোটন একটি ডাউন কোয়ার্ক (চার্জ) এবং দুটি আপ কোয়ার্ক (চার্জ) নিয়ে গঠিত হয়। নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্তকে উপাদান কোয়ার্কের চৌম্বকীয় মুহুর্তের সমষ্টি হিসাবে মডেল করা যেতে পারে, যদিও এই সহজ মডেলটি কণা পদার্থবিজ্ঞানের স্ট্যান্ডার্ড মডেলের জটিলতাকে অস্বীকার করে। গণনাটি ধরে নেয় যে কোয়ার্কগুলি বিন্দুর মতো ডিরাক কণাগুলির মতো আচরণ করে, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে, যেমনটি পারমাণবিক চৌম্বকটির জন্য উপরের মত একটি অভিব্যক্তি ব্যবহার করে গণনা করা হয়েছেঃ যেখানে q-সাবস্ক্রিপ্ট করা ভেরিয়েবলগুলি কোয়ার্ক চৌম্বকীয় মুহূর্ত, চার্জ বা ভরকে বোঝায়। সহজভাবে, একটি নিউক্লিয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্তকে তিনটি কোয়ার্ক চৌম্বকীয় মুহুর্তের ভেক্টর যোগফল এবং তার মধ্যে তিনটি আধানযুক্ত কোয়ার্কের গতিবিধির কারণে সৃষ্ট কক্ষীয় চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির ফলস্বরূপ দেখা যেতে পারে। 1964 সালে এম. বেগ, বি. লি এবং এ. পাইস তাত্ত্বিকভাবে প্রোটন-নিউট্রন চৌম্বকীয় মুহুর্তের অনুপাত গণনা করেছিলেন, যা পরীক্ষামূলক মানের সাথে 3 শতাংশের মধ্যে একমত। এই অনুপাতের পরিমাপ করা মান হল। পাউলি বর্জন নীতির সাথে এই গণনার কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ভিত্তির একটি দ্বন্দ্ব 1964 সালে ও. গ্রিনবার্গ দ্বারা কোয়ার্কের জন্য রঙ চার্জ আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে। তিনটি কোয়ার্কের সমন্বয়ে গঠিত ব্যারিওনের অ-আপেক্ষিক কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক তরঙ্গ ফাংশন থেকে, একটি সোজা গণনা নিউট্রন, প্রোটন এবং অন্যান্য ব্যারিওনের চৌম্বকীয় মুহুর্তের জন্য মোটামুটি সঠিক অনুমান দেয়। একটি নিউট্রনের জন্য, চৌম্বকীয় মুহূর্তটি দেওয়া হয় যেখানে d এবং u যথাক্রমে ডাউন এবং আপ কোয়ার্কের জন্য চৌম্বকীয় মুহূর্ত। এই ফলাফলটি কোয়ার্কগুলির অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলিকে তাদের কক্ষীয় চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির সাথে একত্রিত করে এবং ধরে নেয় যে তিনটি কোয়ার্ক একটি নির্দিষ্ট, প্রভাবশালী কোয়ান্টাম অবস্থায় রয়েছে। এই গণনার ফলাফলগুলি উৎসাহব্যঞ্জক, তবে আপ বা ডাউন কোয়ার্কের ভর একটি নিউক্লিয়নের ভর বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল। কোয়ার্কগুলির ভর আসলে একটি নিউক্লিয়নের ভরের মাত্র 1 শতাংশ। অসঙ্গতি নিউক্লিয়নের জন্য স্ট্যান্ডার্ড মডেলের জটিলতা থেকে উদ্ভূত হয়, যেখানে তাদের বেশিরভাগ ভর গ্লুওন ক্ষেত্র, ভার্চুয়াল কণা এবং তাদের সম্পর্কিত শক্তিতে উদ্ভূত হয় যা শক্তিশালী শক্তির প্রয়োজনীয় দিক। উপরন্তু, কোয়ার্ক এবং গ্লুয়নের জটিল ব্যবস্থা যা একটি নিউক্লিয়ন গঠন করে তার একটি আপেক্ষিক চিকিত্সা প্রয়োজন। নিউক্লিয়ন চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি প্রথম নীতিগুলি থেকে সফলভাবে গণনা করা হয়েছে, যার জন্য উল্লেখযোগ্য কম্পিউটিং সংস্থান প্রয়োজন। আরও দেখুন নিউট্রন ট্রিপল-অ্যাক্সিস স্পেকট্রোমেট্রি এল. এ. আর. এম. ও. আর নিউট্রন মাইক্রোস্কোপ নিউট্রন বৈদ্যুতিক দ্বিমেরু মুহূর্ত আহারোনভ-ক্যাশার প্রভাব রেফারেন্স গ্রন্থপঞ্জি এস. ডব্লিউ. লাভসি (1986)। ঘনীভূত পদার্থ থেকে নিউট্রন বিচ্ছুরণ তত্ত্ব। অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি প্রেস। । ডোনাল্ড এইচ. পার্কিনস (1982)। উচ্চ শক্তি পদার্থবিজ্ঞানের পরিচিতি। রিডিং, ম্যাসাচুসেটসঃ অ্যাডিসন ওয়েসলি,। জন এস. রিগডেন (1987)। রবি, বিজ্ঞানী ও নাগরিক। নিউ ইয়র্কঃ বেসিক বুকস, ইনকর্পোরেটেড। সের্গেই ভোনসোভস্কি (1975)। প্রাথমিক কণাগুলির চৌম্বকীয়তা। মস্কোঃ মীর পাবলিশার্স। বাহ্যিক সংযোগ চৌম্বকীয় মুহুর্তে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র চৌম্বকতাত্ত্বিক চৌম্বক মুহুর্তে চৌম্বক মুহুর্তে শারীরিক পরিমাণ