जनरेशन (कण भौतिकी)

कण भौतिकी में एक पीढ़ी या परिवार प्राथमिक कणों का एक विभाजन है। कण उनके स्वाद क्वांटम संख्या और पीढ़ियों के बीच द्रव्यमान से भिन्न होते हैं, लेकिन उनकी विद्युत और मजबूत परस्पर क्रियाएं समान होती हैं।

कण भौतिकी के मानक मॉडल के अनुसार तीन पीढ़ियां हैं। प्रत्येक पीढ़ी में दो प्रकार के लेप्टान और दो प्रकार के क्वार्क होते हैं। दो लेप्टानों को विद्युत आवेश -1 (इलेक्ट्रॉन जैसा) और उदासीन (न्यूट्रिनो) वाले एक में वर्गीकृत किया जा सकता है; दो क्वार्क को −1⁄3 (डाउन-टाइप) और एक आवेश +2⁄3 (अप-टाइप) वाले एक में वर्गीकृत किया जा सकता है। क्वार्क-लेप्टान पीढ़ी या परिवारों की बुनियादी विशेषताएं, जैसे कि उनके द्रव्यमान और मिश्रण आदि, कुछ प्रस्तावित परिवार समरूपताओं द्वारा वर्णित की जा सकती हैं।

अवलोकन
न्युट्रीनो के संभावित अपवाद के साथ, उच्च पीढ़ी के प्रत्येक सदस्य के पास पिछली पीढ़ी के संबंधित कण की तुलना में अधिक द्रव्यमान होता है (जिसका छोटा लेकिन गैर-शून्य द्रव्यमान सही ढंग से निर्धारित नहीं किया गया है)। उदाहरण के लिए, पहली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान केवल $0.511 MeV/c2$ (मेगा इलेक्ट्रॉन वोल्ट/सी2) होता है, दूसरी पीढ़ी के म्यूऑन का द्रव्यमान 106 MeV/c2 होता है, और तीसरी पीढ़ी के ताऊ का द्रव्यमान 1777 मेगा इलेक्ट्रॉन वोल्ट/सी2 होता है (लगभग दोगुना) प्रोटॉन के रूप में भारी)। यह द्रव्यमान पदानुक्रम उच्च पीढ़ी के कणों को पहली पीढ़ी तक क्षय करने का कारण बनता है, जो बताता है कि हर रोज़ पदार्थ (परमाणु) केवल पहली पीढ़ी के कणों से क्यों बने हैं। इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बने एक नाभिक को घेरे रहते हैं, जिसमें अप और डाउन क्वार्क होते हैं। आवेशित कणों की दूसरी और तीसरी पीढ़ी सामान्य पदार्थ में नहीं होती है और केवल अत्यधिक उच्च-ऊर्जा वाले वातावरण जैसे कि कॉस्मिक किरणें या कण त्वरक में देखी जाती हैं। 1976 में लेस हौचेस समर स्कूल में हैम हरारी द्वारा पहली बार जनरेशन शब्द की शुरुआत की गई थी।

सभी पीढ़ियों के न्यूट्रिनो पूरे ब्रह्मांड में प्रवाहित होते हैं लेकिन शायद ही कभी अन्य पदार्थों के साथ बातचीत करते हैं। यह आशा की जाती है कि लेप्टान की पीढ़ियों के बीच संबंधों की व्यापक समझ अंततः मौलिक कणों के द्रव्यमान अनुपात की व्याख्या कर सकती है, और आम तौर पर क्वांटम परिप्रेक्ष्य से द्रव्यमान की प्रकृति पर और प्रकाश डाल सकती है।

चौथी पीढ़ी
चौथी और आगे की पीढ़ियों को कई (लेकिन सभी नहीं) सैद्धांतिक भौतिकविदों द्वारा असंभव माना जाता है। चौथी पीढ़ी की संभावना के खिलाफ कुछ तर्क सटीक इलेक्ट्रोवीक वेधशालाओं के सूक्ष्म संशोधनों पर आधारित हैं जो अतिरिक्त पीढ़ियों को प्रेरित करेंगे; इस तरह के संशोधनों का मापन द्वारा दृढ़ता से विरोध किया जाता है। इसके अलावा, सीईआरएन के लार्ज इलेक्ट्रॉन-पोजीट्रान कोलाइडर (एलईपी) में Z बोसॉन की क्षय चौड़ाई के मापन द्वारा 'प्रकाश' न्यूट्रिनो (लगभग 45 जीईवी/सी2 से कम द्रव्यमान वाला) वाली चौथी पीढ़ी को खारिज कर दिया गया है। फिर भी, चौथी पीढ़ी के कणों के लिए उच्च-ऊर्जा कोलाइडर की खोज जारी है, लेकिन अभी तक कोई साक्ष्य नहीं देखा गया है। [7] इस तरह की खोजों में, चौथी पीढ़ी के कणों को उन्हीं प्रतीकों से दर्शाया जाता है, जो तीसरी पीढ़ी के कणों को जोड़े गए अभाज्य (जैसे b' और t') के साथ दिखाया जाता है।

क्वार्क (b′, t′) द्रव्यमान की चौथी पीढ़ी के लिए निचली सीमा वर्तमान में एलएचसी के प्रयोगों से 1.4 टेरा इलेक्ट्रान वोल्ट पर है।

चौथी पीढ़ी के न्यूट्रिनो के लिए निचली सीमा ($$~\nu_{\tau}'~$$) द्रव्यमान वर्तमान में लगभग 60 गीगा इलेक्ट्रान वोल्ट (अन्य 3 न्यूट्रिनो द्रव्यमानों के लिए ऊपरी सीमा से लाखों गुना बड़ा) है।

चौथी पीढ़ी के आवेश किए गए लेप्टान के लिए निचली सीमा ($$\tau'$$) द्रव्यमान वर्तमान में 100गीगा इलेक्ट्रान वोल्ट है और यूनिटेरिटी के विचार से 1.2 टेरा इलेक्ट्रान वोल्ट की ऊपरी सीमा प्रस्तावित है।

यदि कोएड सूत्र जारी रहता है, तो चौथी पीढ़ी के आवेशित लेप्टान का द्रव्यमान 44 गीगा इलेक्ट्रान वोल्ट (बहिष्कृत) होगा और b′ और t’ क्रमशः 3.6 टेरा इलेक्ट्रान वोल्ट और 84 टेरा इलेक्ट्रान वोल्ट होना चाहिए। (लार्ज हैड्रान कोलाइडर में प्रोटॉन के लिए अधिकतम संभव ऊर्जा लगभग 6 टेरा इलेक्ट्रान वोल्ट है।)

उत्पत्ति
फ़र्मियन की कई पीढ़ियों की उत्पत्ति, और 3 की विशेष गणना, भौतिकी की एक अनसुलझी समस्या है। स्ट्रिंग सिद्धांत कई पीढ़ियों के लिए एक कारण प्रदान करता है, लेकिन विशेष संख्या डी-ब्रेन प्रतिच्छेदन के संघनन के विवरण पर निर्भर करती है। इसके अतिरिक्त, E8 भव्य एकीकृत सिद्धांत 10 आयामों में 4-डी तक कुछ ऑर्बिफोल्ड्स पर संघनित होते हैं जिनमें प्राकृतिक रूप से पदार्थ की 3 पीढ़ियां होती हैं।  इसमें कई विषम स्ट्रिंग सिद्धांत मॉडल शामिल हैं।

यह भी देखें

 * ग्रैंड यूनिफाइड थ्योरी
 * फॉर्मूला कोड
 * न्यूट्रिनो मास पदानुक्रम