मूलकण: Difference between revisions
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}}</ref> फिर भी एक मुक्त इलेक्ट्रॉन - वह जो परमाणु [[नाभिक]] [[की परिक्रमा]] नहीं कर रहा है और इसलिए [[परमाणु कक्षीय |कक्षीय गति]] का अभाव है - अविभाजित प्रतीत होता है और प्राथमिक कण के रूप में माना जाता है।<ref | }}</ref> फिर भी एक मुक्त इलेक्ट्रॉन - वह जो परमाणु [[नाभिक]] [[की परिक्रमा]] नहीं कर रहा है और इसलिए [[परमाणु कक्षीय |कक्षीय गति]] का अभाव है - अविभाजित प्रतीत होता है और प्राथमिक कण के रूप में माना जाता है।<ref name="Merali" /> | ||
1980 के आसपास, एक प्राथमिक कण की स्थिति वास्तव में पदार्थ के प्राथमिक घटक के रूप में ज्यादातर अधिक व्यावहारिक दृष्टिकोण के लिए खारिज कर दी गई थी,<ref name="PFI" /> जो कि कण भौतिकी के [[मानक मॉडल]] में सन्निहित है, जिसे विज्ञान के सबसे प्रयोगात्मक रूप से सफल सिद्धांत के रूप में जाना जाता है।<ref name="Kuhlmann" /><ref name="ONeill">{{cite news | 1980 के आसपास, एक प्राथमिक कण की स्थिति वास्तव में पदार्थ के प्राथमिक घटक के रूप में ज्यादातर अधिक व्यावहारिक दृष्टिकोण के लिए खारिज कर दी गई थी,<ref name="PFI" /> जो कि कण भौतिकी के [[मानक मॉडल]] में सन्निहित है, जिसे विज्ञान के सबसे प्रयोगात्मक रूप से सफल सिद्धांत के रूप में जाना जाता है।<ref name="Kuhlmann" /><ref name="ONeill">{{cite news | ||
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}}</ref> | }}</ref> अतिसममिति सहित [[मानक मॉडल से परे]] कई विस्तार और सिद्धांत, प्राथमिक कणों की संख्या को दोगुना करते हैं, यह परिकल्पना करते हुए कि प्रत्येक ज्ञात कण एक "छाया" साथी के साथ कहीं अधिक बड़े पैमाने पर जुड़ा हुआ है,<ref> | ||
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{{main|मानक मॉडल}} | {{main|मानक मॉडल}} | ||
कण भौतिकी के मानक मॉडल में प्राथमिक फ़र्मियन के 12 | कण भौतिकी के मानक मॉडल में प्राथमिक फ़र्मियन के 12 गंध होते हैं, साथ ही उनके संबंधित विरोधी कण, साथ ही प्राथमिक बोसॉन जो कि बलों और हिग्स बोसोन की मध्यस्थता करते हैं, जो 4 जुलाई, 2012 को रिपोर्ट किया गया था। जैसा कि लार्ज हैड्रोन कोलाइडर ([[एटलस प्रयोग |एटीएलएएस (ATLAS)]] और [[कॉम्पैक्ट म्यूओन सोलनॉइड |सीएमएस (CMS)]]) में दो मुख्य प्रयोगों द्वारा पता चला है।<ref name=PFI/> मानक मॉडल को वास्तव में मौलिक सिद्धांत के स्थान पर व्यापक रूप से एक अस्थायी सिद्धांत माना जाता है, हालांकि, यह ज्ञात नहीं है कि यह [[अल्बर्ट आइंस्टीन |आइंस्टीन]] की [[सामान्य सापेक्षता]] के साथ संगत है या नहीं। मानक मॉडल द्वारा वर्णित नहीं किए गए काल्पनिक प्राथमिक कण हो सकते हैं, जैसे कि ग्रेविटॉन, वह कण जो [[गुरुत्वाकर्षण |गुरुत्वाकर्षण बल]] को वहन करेगा, और [[स्पार्टिकल|स्पार्टिकल्स]], साधारण कणों के [[सुपरपार्टनर|सुपरसिमेट्रिक पार्टनर]]।<ref>{{Cite journal |last=Holstein |first=Barry R. |date=November 2006 |title=Graviton physics |journal=[[American Journal of Physics]] |volume=74 |issue=11 |pages=1002–1011 |doi=10.1119/1.2338547 |arxiv=gr-qc/0607045 |bibcode=2006AmJPh..74.1002H |s2cid=15972735 }}</ref> | ||
=== मौलिक फ़र्मियन === | === मौलिक फ़र्मियन === | ||
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| [[electron]] || {{Subatomic particle|electron-}} || [[muon]] || {{Subatomic particle|muon-}} || [[tau (particle)| | | [[electron|इलेक्ट्रॉन]] || {{Subatomic particle|electron-}} || [[muon|म्यूऑन]] || {{Subatomic particle|muon-}} || [[tau (particle)|टाऊ]] || {{Subatomic particle|tau-}} | ||
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| [[electron neutrino]] || {{math|{{Subatomic particle|electron neutrino}}}} || [[muon neutrino]]|| {{math|{{Subatomic particle|Muon neutrino}}}} || [[tau neutrino]] || {{math|{{Subatomic particle|Tau neutrino}}}} | | [[electron neutrino|इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो]] || {{math|{{Subatomic particle|electron neutrino}}}} || [[muon neutrino|म्यूऑन न्यूट्रिनो]]|| {{math|{{Subatomic particle|Muon neutrino}}}} || [[tau neutrino|टाऊ न्यूट्रिनो]] || {{math|{{Subatomic particle|Tau neutrino}}}} | ||
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| [[up quark]] || {{Subatomic particle|Up quark}} || [[charm quark]] || c || [[top quark]] || {{Subatomic particle|Top quark}} | | [[up quark|अप क्वार्क]] || {{Subatomic particle|Up quark}} || [[charm quark|आकर्षण क्वार्क]] || c || [[top quark|शीर्ष क्वार्क]] || {{Subatomic particle|Top quark}} | ||
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| [[down quark]] || {{Subatomic particle|Down quark}} || [[strange quark]] || {{Subatomic particle|Strange quark}} || [[bottom quark]]|| {{Subatomic particle|Bottom quark}} | | [[down quark|डाउन क्वार्क]] || {{Subatomic particle|Down quark}} || [[strange quark|विचित्र क्वार्क]] || {{Subatomic particle|Strange quark}} || [[bottom quark|निचला क्वार्क]]|| {{Subatomic particle|Bottom quark}} | ||
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==== द्रव्यमान | ==== द्रव्यमान==== | ||
निम्न तालिका सभी | निम्न तालिका माप के समान पैमाने का उपयोग करते हुए, सभी फ़र्मियन के लिए वर्तमान मापे गए द्रव्यमान और द्रव्यमान अनुमानों को सूचीबद्ध करती है- प्रकाश गति के वर्ग (MeV/c<sup>2</sup>) के सापेक्ष लाखों इलेक्ट्रॉन-वोल्ट। उदाहरण के लिए, सबसे सटीक रूप से ज्ञात क्वार्क द्रव्यमान {{val|172.7|ul=GeV/c2}} या {{val|172700|ul=MeV/c2}} पर [[शीर्ष क्वार्क]] ({{Subatomic particle|top quark}}) का है, जिसका अनुमान ऑन-शेल योजना का उपयोग करके लगाया गया है। | ||
{| class="wikitable" style="margin:0 0 1em 1em;" | {| class="wikitable" style="margin:0 0 1em 1em;" | ||
|+ | |+प्राथमिक फ़र्मियन द्रव्यमान के लिए वर्तमान मान | ||
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! | ! कण प्रतीक | ||
! | ! कण नाम | ||
! | ! द्रव्यमान मान | ||
! | ! क्वार्क द्रव्यमान आकलन योजना (बिंदु) | ||
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| {{math|{{Subatomic particle|electron neutrino}}, {{Subatomic particle|muon neutrino}}, {{Subatomic particle|tauon neutrino}}}} | | {{math|{{Subatomic particle|electron neutrino}}, {{Subatomic particle|muon neutrino}}, {{Subatomic particle|tauon neutrino}}}} | ||
| [[Neutrino]]<br/>( | | [[Neutrino|न्युट्रीनो]]<br/>(किसी भी प्रकार) | ||
| {{ts|ar}} | < {{val|2|ul=eV/c2}}<ref>{{cite journal |last1=Tanabashi |first1=M. |last2=Hagiwara |first2=K. |last3=Hikasa |first3=K. |last4=Nakamura |first4=K. |last5=Sumino |first5=Y. |last6=Takahashi |first6=F. |last7=Tanaka |first7=J. |last8=Agashe |first8=K. |last9=Aielli |first9=G. |last10=Amsler |first10=C. |display-authors=6 |collaboration=Particle Data Group |title=Review of Particle Physics |journal=[[Physical Review D]] |volume=98 |issue=3 |date=2018-08-17 |page=030001 |df=dmy-all |doi=10.1103/physrevd.98.030001 |bibcode=2018PhRvD..98c0001T |pmid=10020536 |doi-access=free}}</ref> | | {{ts|ar}} | < {{val|2|ul=eV/c2}}<ref>{{cite journal |last1=Tanabashi |first1=M. |last2=Hagiwara |first2=K. |last3=Hikasa |first3=K. |last4=Nakamura |first4=K. |last5=Sumino |first5=Y. |last6=Takahashi |first6=F. |last7=Tanaka |first7=J. |last8=Agashe |first8=K. |last9=Aielli |first9=G. |last10=Amsler |first10=C. |display-authors=6 |collaboration=Particle Data Group |title=Review of Particle Physics |journal=[[Physical Review D]] |volume=98 |issue=3 |date=2018-08-17 |page=030001 |df=dmy-all |doi=10.1103/physrevd.98.030001 |bibcode=2018PhRvD..98c0001T |pmid=10020536 |doi-access=free}}</ref> | ||
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| [[Electron]] | | [[Electron|इलेक्ट्रॉन]] | ||
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| [[Muon]]<br/>([[Mu lepton]]) | | [[Muon|म्यूऑन]]<br/>([[Mu lepton|म्यू लेप्टॉन]] ) | ||
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| [[Charm quark]] | | [[Charm quark|आकर्षण क्वार्क]] | ||
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| {{Subatomic particle|tau}} | | {{Subatomic particle|tau}} | ||
| [[Tauon]] ([[tau lepton]]) | | [[Tauon|टॉऔन]] ([[tau lepton|टॉऊ लेप्टॉन]]) | ||
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| [[Top quark]] | | [[Top quark|शीर्ष क्वार्क]] | ||
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| [[On-shell scheme]] | | [[On-shell scheme|ऑन-शेल योजना]] | ||
|} | |} | ||
क्वार्क द्रव्यमान के मानों का अनुमान क्वार्क परस्पर क्रियाओं का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले क्वांटम वर्णगतिकी के संस्करण पर निर्भर करता है। क्वार्क हमेशा ग्लून्स के एक आवरण में सीमित होते हैं जो मेसन और बेरियानों को बहुत अधिक द्रव्यमान प्रदान करते हैं जहां क्वार्क होते हैं, इसलिए क्वार्क द्रव्यमान के मानों को सीधे मापा नहीं जा सकता है। चूंकि उनका द्रव्यमान आसपास के ग्लून्स के प्रभावी द्रव्यमान की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए गणना में साधारण अंतर द्रव्यमानों में बड़े अंतर पैदा करते हैं। | |||
==== प्रतिकण ==== | |||
{{main|प्रतिपदार्थ}} | |||
इन 12 कणों के अनुरूप 12 मौलिक फ़र्मोनिक प्रतिकण भी हैं। उदाहरण के लिए, एंटीइलेक्ट्रॉन (पॉज़िट्रॉन) ''{{Subatomic particle|antielectron}}'' इलेक्ट्रॉन का प्रतिकण है और इसमें +1 का विद्युत आवेश होता है। | |||
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|+ ''' | |+ '''कण उत्पादन''' | ||
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!colspan="6"| [[Lepton| | !colspan="6"| [[Lepton|एंटीलेप्टोन]] | ||
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|colspan="2"| '' | |colspan="2"| ''प्रथम उत्पादन'' | ||
|colspan="2"| '' | |colspan="2"| ''द्वितीय उत्पादन'' | ||
|colspan="2"| | |colspan="2"| तृतीय उत्पादन | ||
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|'' | |''नाम'' || ''प्रतीक'' || नाम || ''प्रतीक'' || ''नाम'' || ''प्रतीक'' | ||
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| [[positron]] || {{Subatomic particle|antielectron}} || [[antimuon]] || {{Subatomic particle|antimuon}} || [[antitau]] || {{Subatomic particle|antitau}} | | [[positron|पॉज़िट्रॉन]] || {{Subatomic particle|antielectron}} || [[antimuon|प्रतिम्यूऑन]] || {{Subatomic particle|antimuon}} || [[antitau|प्रतिटाऊ]] || {{Subatomic particle|antitau}} | ||
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| [[electron antineutrino]] || {{math|{{Subatomic particle|electron antineutrino}}}} || [[muon antineutrino]]|| {{math|{{Subatomic particle|Muon antineutrino}}}} || [[tau antineutrino]] || {{math|{{Subatomic particle|Tau antineutrino}}}} | | [[electron antineutrino|इलेक्ट्रान प्रतिन्यूट्रिनो]] || {{math|{{Subatomic particle|electron antineutrino}}}} || [[muon antineutrino|म्यूऑन]] [[electron antineutrino|प्रति]]न्यूट्रिनो|| {{math|{{Subatomic particle|Muon antineutrino}}}} || [[tau antineutrino|टाऊ प्रतिन्यूट्रिनो]] || {{math|{{Subatomic particle|Tau antineutrino}}}} | ||
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| [[up antiquark]] || {{Subatomic particle|Up antiquark}} || [[charm antiquark]] || {{Subatomic particle|Charm antiquark}} || [[top antiquark]] || {{Subatomic particle|Top antiquark}} | | [[up antiquark|अप एंटीक्वार्क]] || {{Subatomic particle|Up antiquark}} || [[charm antiquark|आकर्षण एंटीक्वार्क]] || {{Subatomic particle|Charm antiquark}} || [[top antiquark|शीर्ष एंटीक्वार्क]] || {{Subatomic particle|Top antiquark}} | ||
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| [[down antiquark]] || {{Subatomic particle|Down antiquark}} || [[strange antiquark]] || {{Subatomic particle|Strange antiquark}} || [[bottom antiquark]]|| {{Subatomic particle|Bottom antiquark}} | | [[down antiquark|डाउन एंटिकार्क]] || {{Subatomic particle|Down antiquark}} || [[strange antiquark|विचित्र एंटीक्वार्क]] || {{Subatomic particle|Strange antiquark}} || [[bottom antiquark|निचला एंटीक्वार्क]]|| {{Subatomic particle|Bottom antiquark}} | ||
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==== क्वार्क्स ==== | ==== क्वार्क्स ==== | ||
{{main| | {{main|क्वार्क}} | ||
पृथक क्वार्क और एंटीक्वार्क का कभी पता नहीं चला है, यह एक तथ्य है जिसे परिरोधन द्वारा समझाया गया है। प्रत्येक क्वार्क [[मजबूत बातचीत|प्रबल अन्योन्यक्रिया]] के तीन रंग आवेशों में से एक को धारण करता है प्रतिक्वार्क समान रूप से प्रतिरंग धारण करते हैं। रंग-आवेशित कण ग्लूऑन विनिमय के माध्यम से उसी तरह परस्पर क्रिया करते हैं जैसे आवेश किए गए कण फोटॉन विनियम के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं। हालांकि, ग्लून्स स्वयं रंग-आवेशित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रबल बल का प्रवर्धन होता है क्योंकि रंग-आवेशित कण अलग हो जाते हैं। विद्युत चुम्बकीय बल के विपरीत, जो आवेशित कणों के अलग होने पर कम हो जाता है, रंग-आवेशित कण बढ़ते हुए बल को अनुभव करते हैं। | |||
फिर भी, रंग-आवेशित कण हैड्रोन नामक रंग तटस्थ मिश्रित कणों को बनाने के लिए संयोजित हो सकते हैं। क्वार्क प्रतिक्वार्क के साथ जोड़ी बना सकता है- क्वार्क का एक रंग होता है और प्रतिक्वार्क का संगत प्रतिरंग होता है। रंग और प्रतिरंग रद्द हो जाते हैं, जिससे रंग उदासीन [[मेसन]] बन जाता है। वैकल्पिक रूप से, तीन क्वार्क एक साथ उपस्थित हो सकते हैं, क्वार्क "लाल", अन्य "नीला", अन्य "हरा"। ये तीन रंगीन क्वार्क मिलकर रंग-उदासीन बेरिऑन बनाते हैं। सममित रूप से, "एंटीरेड", "एंटीब्लू" और "एंटीग्रीन" रंगों के साथ तीन एंटीक्वार्क रंग-उदासीन एंटीबेरिऑन बना सकते हैं। | |||
क्वार्क में भिन्नात्मक विद्युत आवेश भी होते हैं, लेकिन चूंकि वे हैड्रोन के भीतर सीमित होते हैं जिनके सभी आवेश अभिन्न होते हैं, भिन्नात्मक आवेश कभी अलग नहीं किए जाते हैं। ध्यान दें कि क्वार्क का वैद्युत आवेश या तो +2⁄3 या -1⁄3 होता है, जबकि प्रतिक्वार्क का संगत वैद्युत आवेश या तो −2⁄3 या +1⁄3 होता है। | |||
क्वार्क के अस्तित्व के लिए साक्ष्य गहरे अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन से आता है- नाभिक (जो कि बेरिऑन हैं) पर आवेश के वितरण को निर्धारित करने के लिए नाभिक पर इलेक्ट्रॉनों को फैंकना। यदि आवेश एकसमान है, तो प्रोटॉन के चारों ओर का विद्युत क्षेत्र एक समान होना चाहिए और इलेक्ट्रॉन को प्रत्यास्थ रूप से बिखरना चाहिए। कम-ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन इस तरह बिखरते हैं, लेकिन, विशेष ऊर्जा के ऊपर, प्रोटॉन कुछ इलेक्ट्रॉनों को बड़े कोणों से विक्षेपित करते हैं। प्रतिक्षेप इलेक्ट्रॉन में बहुत कम ऊर्जा होती है और कणों का एक जेट उत्सर्जित होता है। इस अप्रत्यास्थ प्रकीर्णन से पता चलता है कि प्रोटॉन में आवेश एकसमान नहीं है बल्कि छोटे आवेशित कणों क्वार्कों के बीच विभाजित होता है। | |||
=== मौलिक बोसॉन === | === मौलिक बोसॉन === | ||
{{main| | {{main|बोसॉन}} | ||
मानक मॉडल में, वेक्टर ( | मानक मॉडल में, वेक्टर (चक्रण-1) बोसॉन (ग्लूऑन, फोटॉन, और डब्ल्यू (W) और जेड (Z) बोसॉन) मध्यस्थ बल हैं, जबकि हिग्स बोसॉन (चक्रण-0) कणों के आंतरिक द्रव्यमान के लिए जिम्मेदार है। बोसॉन फ़र्मियन से इस तथ्य में भिन्न होते हैं कि एकाधिक बोसॉन एक ही क्वांटम स्थिति (पाउली अपवर्जन सिद्धांत) पर कब्जा कर सकते हैं। इसके अलावा, बोसॉन या तो प्रारंभिक हो सकते हैं, जैसे फोटॉन, या संयोजन, जैसे मेसॉन। बोसॉन का चक्रण आधे पूर्णांक के स्थान पर पूर्णांक होता है। | ||
==== ग्लून्स | ==== ग्लून्स==== | ||
{{main| | {{main|ग्लूऑन}} | ||
ग्लून्स मजबूत अंतःक्रिया को मध्यस्थ करते हैं, जो क्वार्क से जुड़ते हैं और इस प्रकार हैड्रोन बनाते हैं, जो या तो बेरिऑन (तीन क्वार्क) या मेसॉन (एक क्वार्क और एक एंटीक्वार्क) होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बेरोन हैं, जो परमाणु नाभिक बनाने के लिए ग्लून्स से जुड़ते हैं। क्वार्क की तरह, ग्लून्स रंग और प्रतिरंग प्रदर्शित करते हैं - दृश्य रंग की अवधारणा से असंबंधित और बल्कि कणों की दृढ़ परस्पर क्रिया - कभी-कभी संयोजन में, ग्लून्स के कुल मिलाकर आठ रूपांतर है। | |||
==== विद्युत दुर्बल बोसॉन ==== | |||
{{main|डब्ल्यू (W) और जेड (Z) बोसॉन|फोटॉन}} | |||
तीन [[कमजोर गेज बोसोन|दुर्बल गेज बोसॉन]] हैं- W<sup>+</sup>, W<sup>−</sup>, और Z<sup>0</sup> ये दुर्बल अंतःक्रिया में मध्यस्थता करते हैं। W बोसॉन परमाणु क्षय में उनकी मध्यस्थता के लिए जाने जाते हैं- W<sup>−</sup> न्यूट्रॉन को प्रोटॉन में परिवर्तित करता है और फिर इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन-प्रतिन्यूट्रिनो युग्म में क्षय होता है। Z<sup>0</sup> कण गंध या आवेशों को परिवर्तित नहीं करता है, बल्कि गति को बदलता है प्रत्यास्थ प्रकीर्णन न्यूट्रिनो के लिए यह एकमात्र तंत्र है। न्यूट्रिनो-जेड (Z) विनियम से इलेक्ट्रॉनों में संवेग परिवर्तन के कारण दुर्बल गेज बोसॉन की खोज की गई थी। द्रव्यमान रहित फोटॉन विद्युत चुम्बकीय संपर्क में मध्यस्थता करता है। ये चार गेज बोसॉन प्राथमिक कणों के बीच विद्युतीय संपर्क बनाते हैं। | |||
==== | ==== हिग्स बोसॉन ==== | ||
{{main| | {{main|हिग्स बोसॉन}} | ||
यद्यपि दुर्बल और [[विद्युत चुम्बकीय बल]] हमें रोजमर्रा की ऊर्जाओं में काफी भिन्न दिखाई देते हैं, दो बलों को उच्च ऊर्जाओं पर एकल [[इलेक्ट्रोकेक बल|विद्युतीय बल]] के रूप में एकीकृत करने के लिए सिद्धांतित किया जाता है। डीईएसवाई (DESY) में एचईआरए (HERA) कोलाइडर पर उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन-प्रोटॉन प्रकीर्णन के लिए अनुप्रस्थ-काट के मापन से इस भविष्यवाणी की स्पष्ट रूप से पुष्टि हुई थी। कम ऊर्जाओं में अंतर W और Z बोसॉन के उच्च द्रव्यमान का परिणाम है, जो बदले में [[हिग्स तंत्र]] का परिणाम है। स्वतःस्फूर्त समरूपता तोड़ने की प्रक्रिया के माध्यम से, हिग्स विद्युत दुर्बल अंतराल में विशेष दिशा का चयन करता है जिसके कारण तीन विद्युत दुर्बल कण बहुत भारी (दुर्बल बोसॉन) हो जाते हैं और एक अपरिभाषित स्थिर द्रव्यमान के साथ रहता है क्योंकि यह हमेशा गति (फोटॉन) में रहता है। 4 जुलाई 2012 को, अपने अस्तित्व के प्रमाणों की प्रयोगात्मक रूप से खोज करने के कई वर्षों के बाद, [[सर्न|सीईआरएन (CERN)]] के लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में हिग्स बोसॉन के देखे जाने की घोषणा की गई थी। [[पीटर हिग्स]], जिन्होंने सबसे पहले हिग्स बोसॉन के अस्तित्व को स्वीकार किया था, घोषणा के समय उपस्थित थे।<ref> | |||
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