Leptoquark
لیپٹوکورکس فرضی ذرات ہیں جو کوارکس اور لیپٹن کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ لیپٹوکورکس رنگین ٹرپلٹ بوسون ہوتے ہیں جن میں لیپٹن اور بیرون دونوں نمبر ہوتے ہیں۔ ان کے دیگر کوانٹم نمبر، جیسے اسپن، (فریکشنل) برقی چارج اور کمزور آئسوپین نظریات کے درمیان مختلف ہوتے ہیں۔ لیپٹوکورکس کا سامنا معیاری ماڈل کی مختلف توسیعات میں ہوتا ہے، جیسے تکنیکی رنگ کے نظریات، کوارک-لیپٹن اتحاد کے نظریات (مثال کے طور پر، پاٹی-سلام ماڈل)، یا ایس یو (5)، ایس او (10)، ای 6، وغیرہ پر مبنی جی یو ٹی۔ لیپٹوکورکس کو فی الحال سی ای آر این میں لارج ہیڈرون کولائڈر میں اے ٹی ایل اے ایس اور سی ایم ایس کے تجربات میں تلاش کیا جاتا ہے۔ مارچ 2021 میں، لیپٹوکورکس کے ممکنہ وجود کی طرف اشارہ کرنے کے لیے کچھ رپورٹیں تھیں جو اس بات میں غیر متوقع فرق کے طور پر تھیں کہ الیکٹران یا میوون بنانے کے لیے نچلے کوارکس کس طرح ختم ہوتے ہیں۔ پیمائش 1.3σ کی شماریاتی اہمیت پر کی گئی ہے، جو کہ 5σ کی سطح سے کافی نیچے ہے جسے عام طور پر ایک دریافت سمجھا جاتا ہے۔ جائزہ لیپٹوکورکس، اگر وہ موجود ہیں، تو فی الحال معلوم ابتدائی ذرات میں سے کسی سے بھی بھاری ہونا چاہیے، بصورت دیگر وہ پہلے ہی دریافت ہو چکے ہوتے۔ لیپٹوکورک ماس پر موجودہ تجرباتی نچلی حدود (ان کی قسم پر منحصر ہے) تقریبا (یعنی پروٹون ماس سے تقریبا 1000 گنا) ہیں۔ تعریف کے مطابق، لیپٹوکورکس براہ راست کوارک اور لیپٹن یا اینٹیلیپٹن میں ختم ہو جاتے ہیں۔ زیادہ تر دوسرے ابتدائی ذرات کی طرح، وہ بہت کم وقت کے لیے زندہ رہتے ہیں اور عام مادے میں موجود نہیں ہوتے ہیں۔ تاہم، وہ اعلی توانائی کے ذرات کے تصادم میں پیدا ہو سکتے ہیں جیسے کہ ذرہ ٹکراؤ میں یا زمین کے ماحول سے ٹکرانے والی کائناتی شعاعوں سے۔ کوارک کی طرح، لیپٹوکورکس میں بھی رنگ ہونا چاہیے اور اس لیے گلوون کے ساتھ بھی تعامل کرنا چاہیے۔ ان کا یہ مضبوط تعامل ہیڈرون کولائڈرز (جیسے ٹیواٹرون یا ایل ایچ سی) میں ان کی پیداوار کے لیے اہم ہے۔ آسان ٹائپولوجی (برقی چارج کے مطابق) ان کے برقی چارج کے لحاظ سے کئی قسم کے لیپٹوکورکس پر غور کیا جا سکتا ہے: ق =: اس طرح کا لیپٹوکورک اپ ٹائپ کوارکس (اپ، چارم، ٹاپ) اور چارجڈ اینٹی لیپٹنز (ای +، ایم یو +، τ +) میں ختم ہو جاتا ہے۔ س =: اس طرح کا لیپٹوکارک اپ ٹائپ کوارک اور نیوٹرینو (یا اینٹی نیوٹرینو)، اور/یا ڈاؤن ٹائپ کوارک (نیچے، عجیب، نیچے) اور چارج شدہ اینٹی لیپٹن میں ختم ہو جاتا ہے۔ س =-: اس طرح کا لیپٹوکارک نیچے کی قسم کے کوارک اور (اینٹی) نیوٹرینو، اور/یا اوپر کی قسم کے کوارک اور چارج شدہ لیپٹن میں ختم ہو جاتا ہے۔ س =-: اس طرح کا لیپٹوکارک نیچے کی قسم کے کوارک اور چارج شدہ لیپٹن میں ختم ہو جاتا ہے۔ اگر ایک دیئے گئے چارج کے ساتھ لیپٹوکارک موجود ہے، تو اس کا مخالف چارج والا اینٹی پارٹیکل اور جو اوپر درج کردہ ریاستوں کے ساتھ مربوط حالتوں میں ختم ہو جائے گا، اس کا بھی وجود ہونا چاہیے۔ دی گئی برقی چارج کے ساتھ ایک لیپٹوکارک، عام طور پر، دیئے گئے برقی چارج کے ساتھ لیپٹن اور کوارک کے کسی بھی امتزاج کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے (یہ ایک ہی قسم کے لیپٹوکارک کے الگ الگ تعاملات تک پہنچتا ہے)۔ تاہم، تجرباتی تلاشیں عام طور پر یہ فرض کرتی ہیں کہ ان میں سے صرف ایک "چینل" ممکن ہے۔ خاص طور پر، ایک ق = چارج شدہ لیپٹوکورک جو پوزیٹرون اور ڈاؤن کوارک میں ختم ہوتا ہے اسے "فرسٹ جنریشن لیپٹوکورک" کہا جاتا ہے، ایک لیپٹوکورک جو عجیب کوارک اور اینٹی میوون میں ختم ہوتا ہے وہ "دوسری نسل کا لیپٹوکورک" وغیرہ ہے۔ اس کے باوجود، زیادہ تر نظریات یہ یقین کرنے کے لیے زیادہ نظریاتی محرک نہیں لاتے ہیں کہ لیپٹوکورکس کا صرف ایک ہی تعامل ہوتا ہے اور اس میں شامل کوارک اور لیپٹن کی نسل ایک جیسی ہے۔ خالص لیپٹوکورکس کا وجود بیرون نمبر کے تحفظ کو خراب نہیں کرے گا۔ تاہم، کچھ نظریات لیپٹوکورک کو اجازت دیتے ہیں (یا اس کی ضرورت ہوتی ہے) کہ اس میں ڈائیکورک انٹرایکشن ورٹیکس بھی ہو۔ مثال کے طور پر، ایک ق = چارج شدہ لیپٹوکورک بھی دو ڈاؤن ٹائپ اینٹی کوارکس میں ختم ہو سکتا ہے۔ اس طرح کے لیپٹوکورک-ڈکارک کا وجود پروٹانوں کے سڑنے کا سبب بنتا ہے۔ پروٹون کی عمر کی موجودہ حدود ان لیپٹوکورک-ڈیکارکس کے وجود کی مضبوط تحقیقات ہیں۔ یہ شعبے عظیم اتحاد کے نظریات میں ابھرتے ہیں ؛ مثال کے طور پر، جارج گلاشو ایس یو (5) ماڈل میں، انہیں ایکس اور وائی بوسون کہا جاتا ہے۔ تجرباتی تلاش 1997 میں، HERA ایکسلریٹر میں واقعات کی زیادتی نے ذرہ طبیعیات کی کمیونٹی میں ہلچل مچا دی، کیونکہ اس اضافے کی ایک ممکنہ وضاحت لیپٹوکورکس کی شمولیت تھی۔ تاہم، بعد میں HERA اور ٹیواٹرون دونوں میں اعداد و شمار کے بڑے نمونوں کے ساتھ کیے گئے مطالعات نے آس پاس کے لیپٹوارک کے بڑے پیمانے پر اس امکان کو مسترد کر دیا۔ دوسری نسل کے لیپٹوکورکس کی بھی تلاش کی گئی اور وہ نہیں ملے۔ لیپٹوکورکس پر موجودہ بہترین حدود ایل ایچ سی کے ذریعہ مقرر کی گئی ہیں، جو لیپٹوکورکس کی پہلی، دوسری اور تیسری نسل اور کچھ مخلوط نسل کے لیپٹوکورکس کی تلاش کر رہی ہے اور اس نے نچلی بڑے پیمانے کی حد کو بڑھا کر تقریبا. لیپٹوکورکس کے نیوٹرینو اور کوارک کے ساتھ جوڑے کے وجود کو ثابت کرنے کے لیے، نیوٹرینو سے منسوب ذرہ تصادم میں گمشدہ توانائی کو ضرورت سے زیادہ متحرک ہونا پڑے گا۔ یہ امکان ہے کہ لیپٹوکورکس کی تخلیق بڑے پیمانے پر کوارکس کی تخلیق کی نقل کرے گی۔ لیپٹوکورکس کے الیکٹرانوں اور اوپر یا نیچے کوارکس کے ساتھ جوڑنے کے لیے، جوہری برابری کی خلاف ورزی اور برابری کے خلاف ورزی کرنے والے الیکٹران بکھرنے کے تجربات بہترین حدود طے کرتے ہیں۔ موجودہ ایل ایچ سی پروٹون رنگ کے ساتھ گچھوں کو ٹکرانے کے لیے الیکٹران رنگ شامل کرنے کا ایل ایچ ای سی پروجیکٹ اعلی نسل کے لیپٹوکورکس کی تلاش کے لیے ایک پروجیکٹ کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔ مزید دیکھیں X اور Y بوسون کوارک-لیپٹن تکمیلی حوالہ جات فرضی ابتدائی ذرات گرینڈ یونیفائیڈ تھیوری گیج بوسون