Yukawa interaction
कण भौतिकी में, युकावा की अंतःक्रिया या युकावा युग्मन, जिसका नाम हिदेकी युकावा के नाम पर रखा गया है, युकावा क्षमता के अनुसार कणों के बीच एक अंतःक्रिया है। विशेष रूप से, यह एक स्केलर क्षेत्र (या स्यूडोस्केलर क्षेत्र) है और एक प्रकार का डीराक क्षेत्र हैड्रॉन के बीच मजबूत बल को मॉडल करने के लिए युकावा अंतःक्रिया विकसित की गई थी। इस प्रकार एक युकावा अंतःक्रिया का उपयोग पायंस (जो छद्म मीसन हैं) द्वारा मध्यस्थता किए गए नाभिकों के बीच परमाणु बल का वर्णन करने के लिए किया जाता है। मानक मॉडल में हिग्स क्षेत्र और द्रव्यमान रहित क्वार्क और लेप्टॉन क्षेत्रों (यानी, मौलिक फर्मियन कण) के बीच युग्मन का वर्णन करने के लिए एक युकावा अंतःक्रिया का भी उपयोग किया जाता है। सहज समरूपता टूटने के माध्यम से, ये फर्मियन हिग्स क्षेत्र के निर्वात अपेक्षा मूल्य के समानुपाती द्रव्यमान प्राप्त करते हैं। इस हिग्स-फर्मियन युग्मन का वर्णन पहली बार 1967 में स्टीवन वेनबर्ग ने लेपटन द्रव्यमान को मॉडल करने के लिए किया था। यदि दो फर्मियन द्रव्यमान के युकावा कण द्वारा मध्यस्थ युकावा अंतःक्रिया के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं, तो दो कणों के बीच क्षमता, जिसे युकावा क्षमता के रूप में जाना जाता है, होगीः जो संकेत और घातीय कारक को छोड़कर कुलम्ब क्षमता के समान है। यह संकेत सभी कणों के बीच अंतःक्रिया को आकर्षक बना देगा (विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रिया समान विद्युत आवेश संकेत कणों के लिए प्रतिकारक है)। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि युकावा कण में स्पिन शून्य होता है और यहां तक कि स्पिन भी हमेशा एक आकर्षक क्षमता में परिणाम देता है। (यह क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत का एक गैर-तुच्छ परिणाम है कि पायोन (स्पिन 0, युकावा बल) या ग्रेविटॉन (स्पिन 2, गुरुत्वाकर्षण) जैसे सम-स्पिन बोसॉनों के आदान-प्रदान से बल हमेशा आकर्षक होते हैं, जबकि ग्लूऑन (स्पिन 1, मजबूत अंतःक्रिया), फोटॉन (स्पिन 1, विद्युत चुम्बकीय बल) या रो मेसन (स्पिन 1, युकावा जैसी अंतःक्रिया) जैसे विषम-स्पिन बोसॉनों से एक ऐसा बल प्राप्त होता है जो समान आवेश के बीच विपरीत आवेश और प्रतिकर्षण के बीच आकर्षक होता है।) घातांक में नकारात्मक संकेत अंतःक्रिया को एक सीमित प्रभावी सीमा देता है, ताकि बड़ी दूरी पर कण शायद ही अब परस्पर क्रिया करें (परस्पर क्रिया बल बढ़ते पृथक्करण के साथ तेजी से गिरते हैं)। अन्य बलों के लिए, यूकावा क्षमता के रूप में फैराडे द्वारा शुरू की गई क्षेत्र रेखा चित्र के संदर्भ में एक ज्यामितीय व्याख्या हैः यह भाग अंतरिक्ष में क्षेत्र रेखा प्रवाह के कमजोर होने का परिणाम है। बल एक प्राथमिक सतह को पार करने वाली क्षेत्र रेखाओं की संख्या के समानुपाती होता है। चूँकि क्षेत्र रेखाएँ बल स्रोत से समस्थानिक रूप से उत्सर्जित होती हैं और चूँकि प्राथमिक सतह और स्रोत के बीच की दूरी सतह के स्पष्ट आकार (ठोस कोण) में भिन्न होती है क्योंकि बल भी निर्भरता का अनुसरण करता है। यह क्षमता के हिस्से के बराबर है। इसके अलावा, आदान-प्रदान किए गए मेसन अस्थिर होते हैं और उनका जीवनकाल सीमित होता है। मेसन के गायब होने (रेडियोधर्मी क्षय) के कारण सतह के माध्यम से प्रवाह में कमी आती है जिसके परिणामस्वरूप युकावा क्षमता का अतिरिक्त घातीय कारक होता है। फोटॉन जैसे द्रव्यमानहीन कण स्थिर होते हैं और इस प्रकार केवल क्षमता उत्पन्न करते हैं। (हालांकि ध्यान दें कि अन्य द्रव्यमान रहित कण जैसे ग्लूऑन या ग्रेविटॉन आम तौर पर क्षमता उत्पन्न नहीं करते हैं क्योंकि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जिससे उनके क्षेत्र पैटर्न विकृत हो जाते हैं। जब यह स्व-अंतःक्रिया नगण्य होती है, जैसे कि कमजोर-क्षेत्र गुरुत्वाकर्षण (न्यूटनियन गुरुत्वाकर्षण) में या मजबूत अंतःक्रिया (एसिम्प्टोटिक स्वतंत्रता) के लिए बहुत कम दूरी के लिए, क्षमता बहाल हो जाती है। क्रिया युकावा अंतःक्रिया एक अदिश क्षेत्र (या सूडोस्केलर क्षेत्र) और एक प्रकार के डीराक क्षेत्र के बीच एक अंतःक्रिया है एक डीराक बेरियन क्षेत्र के साथ अंतःक्रिया करने वाले मेसन क्षेत्र के लिए क्रिया वह जगह है जहाँ आयामों पर एकीकरण किया जाता है; विशिष्ट चार-आयामी अंतरिक्ष काल के लिए, और मेसन लैग्रैन्जियन यहाँ द्वारा दिया गया है, एक स्व-अंतःक्रिया शब्द है। एक मुक्त क्षेत्र विशाल मेसन के लिए, मेसन के लिए द्रव्यमान कहाँ होगा। एक (पुनर्नवीकरणीय, बहुपद) स्व-अंतःक्रियाशील क्षेत्र के लिए, एक युग्मन स्थिरांक होगा। क्वार्टिक इंटरैक्शन पर लेख में इस क्षमता का विस्तार से पता लगाया गया है। मुक्त-क्षेत्र डीराक लैग्रैन्जियन को इस प्रकार दिया जाता है कि फर्मियन का वास्तविक-मूल्यवान, सकारात्मक द्रव्यमान कहाँ है। युकावा अंतःक्रिया शब्द वह है जहाँ स्केलर मेसन और स्यूडोस्केलर मेसन के लिए (वास्तविक) युग्मन स्थिरांक है। इन सब को एक साथ रखने पर उपरोक्त को अधिक स्पष्ट रूप से लिखा जा सकता है क्योंकि मानक मॉडल ए में हिग्स के लिए युकावा युग्मन शब्द हिग्स क्षेत्र के लिए मानक मॉडल में सहज समरूपता टूटने को प्रभावित करता है जो सममित तरीके से फर्मियन द्रव्यमान के लिए जिम्मेदार है। मान लीजिए कि विभव का न्यूनतम है, पर नहीं बल्कि कुछ गैर-शून्य मान पर यह हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक संभावित रूप के साथ जैसे कि। इस मामले में, लैग्रैन्जियन सहज समरूपता टूटना प्रदर्शित करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि निर्वात पर काम करते समय क्षेत्र के गैर-शून्य मान का एक गैर-शून्य निर्वात अपेक्षा मूल्य होता है। मानक मॉडल में, यह गैर-शून्य अपेक्षा मॉडल की कायरल समरूपता के बावजूद फर्मियन द्रव्यमान के लिए जिम्मेदार है। द्रव्यमान शब्द को प्रदर्शित करने के लिए, क्रिया को व्युत्पन्न क्षेत्र के संदर्भ में फिर से व्यक्त किया जा सकता है जहां स्थिति (एक स्थिरांक) से स्वतंत्र होने के लिए बनाया गया है। इसका मतलब है कि युकावा शब्द में एक घटक शामिल है और चूंकि दोनों स्थिर हैं, इसलिए यह शब्द समतुल्य द्रव्यमान वाले फर्मियन के लिए एक द्रव्यमान शब्द के रूप में प्रस्तुत करता है। स्केलर क्षेत्र को हिग्स क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। मानक मॉडल में किसी भी दिए गए फर्मियन के लिए युकावा युग्मन सिद्धांत के लिए एक इनपुट है। इन जोड़ों का अंतिम कारण ज्ञात नहीं हैः यह कुछ ऐसा होगा जिसे एक बेहतर, गहन सिद्धांत को समझाना चाहिए। मजोराना रूप एक स्केलर और मजोराना क्षेत्र के बीच युकावा अंतःक्रिया होना भी संभव है। वास्तव में, एक स्केलर और एक डीराक स्पिनोर से युक्त युकावा अंतःक्रिया को एक युकावा अंतःक्रिया के रूप में सोचा जा सकता है जिसमें एक ही द्रव्यमान के दो मेजराना स्पिनोर के साथ एक स्केलर शामिल होता है। दो कायरल मजोराना स्पिनर्स के संदर्भ में विभाजित, एक में एक जटिल युग्मन स्थिरांक है, एक जटिल संख्या है, और ऊपर के रूप में आयामों की संख्या है। यह भी देखें लेख युकावा क्षमता फेनमैन नियमों का एक सरल उदाहरण और एक युकावा अंतःक्रिया से जुड़े फेनमैन आरेख से एक प्रकीर्णन आयाम की गणना प्रदान करता है। संदर्भ क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत मानक मॉडल इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत