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UPSC Prelims

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Theme:

General Science

Q 2013, General Science

The efforts to detect the existence of Higgs boson particle have become frequent news in the recent past. What is/are the importance/importance’s of discovering this particle? 1. It will enable us to understand as to why elementary particles have mass. 2. It will enable us in the near future to develop the technology of transferring matter from one point to another without traversing the physical space between them. 3. It will enable us to create better fuels for nuclear mission. Select the correct answer using the codes given below:

निकट अतीत में हिम्स बोसॉन कण के अस्तित्व के संसूचन के लिए किये गये प्रयत्न लगातार समाचारों में रहे हैं। इस कण की खोज का क्या महत्त्व है? 1. यह हमें यह समझने में मदद करेगा कि मूल कणों में संहति क्यों होती है। 2. यह निकट भविष्य में हमें दो बिन्दुओं के बीच के भौतिक अन्तराल को पार किये बिना एक बिन्दु से दूसरे बिन्दु तक पदार्थ स्थानान्तरित करने की प्रौद्योगिकी विकसित करने में मदद करेगा। 3. यह हमें नाभिकीय विखण्डन के लिए बेहतर ईंधन उत्पन्न करने में मदद करेगा। नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए।

Higgs Boson Particle

• In 2012, the discovery of the Nobel Prize-winning Higgs boson (also known as the “God particle”) validated the Standard Model of Physics, which also predicts that about 60% of the time a boson de Higgs will decay into a pair of quarks.

• In the 1960s, Peter Higgs was the first to suggest that this particle could exist.

• The Standard Model of particle physics is the theory that describes three of the four known fundamental forces (electromagnetic interactions, weak and strong, not counting gravitational force) in the universe, as well as the classification of all known elementary particles.

• Scientists do not yet know how to combine gravity with the Standard Model.

• The Higgs particle is a boson. Bosons are considered to be particles responsible for all physical forces. The other known bosons are the photon, the W and Z bosons and the gluon.

हिग्स बोसोन कण

• 2012 में, नोबेल पुरस्कार विजेता हिग्स बोसोन (Higgs boson) (जिसे "गॉड पार्टिकल" (God particle) भी कहा जाता है) की खोज ने भौतिकी के स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) को मान्यता दी, जो यह भी भविष्यवाणी करता है कि लगभग 60% समय में एक हिग्स बोसोन (boson de Higgs) क्वार्क (quarks) की एक जोड़ी में विघटित होगा।

• 1960 के दशक में, पीटर हिग्स (Peter Higgs) पहले व्यक्ति थे जिन्होंने सुझाव दिया कि यह कण मौजूद हो सकता है।

• कण भौतिकी का स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) वह सिद्धांत है जो ब्रह्मांड में ज्ञात चार मौलिक बलों में से तीन (विद्युतचुंबकीय (electromagnetic) अंतःक्रियाएं, कमजोर और मजबूत, गुरुत्वाकर्षण बल को छोड़कर) का वर्णन करता है, साथ ही सभी ज्ञात प्राथमिक कणों का वर्गीकरण करता है।

• वैज्ञानिक अभी तक यह नहीं जानते कि गुरुत्वाकर्षण (gravity) को स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) के साथ कैसे जोड़ा जाए।

• हिग्स कण (Higgs particle) एक बोसोन (boson) है। बोसोन (bosons) को सभी भौतिक बलों के लिए जिम्मेदार कण माना जाता है। अन्य ज्ञात बोसोन (bosons) फोटोन (photon), W और Z बोसोन (bosons) और ग्लूऑन (gluon) हैं।

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2012 में, नोबेल पुरस्कार विजेता हिग्स बोसोन (Higgs boson) (जिसे "गॉड पार्टिकल" (God particle) भी कहा जाता है) की खोज ने भौतिकी के स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) को मान्यता दी, जो यह भी भविष्यवाणी करता है कि लगभग 60% समय में एक हिग्स बोसोन (boson de Higgs) क्वार्क (quarks) की एक जोड़ी में विघटित होगा।

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1960 के दशक में, पीटर हिग्स (Peter Higgs) पहले व्यक्ति थे जिन्होंने सुझाव दिया कि यह कण मौजूद हो सकता है।

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कण भौतिकी का स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) वह सिद्धांत है जो ब्रह्मांड में ज्ञात चार मौलिक बलों में से तीन (विद्युतचुंबकीय (electromagnetic) अंतःक्रियाएं, कमजोर और मजबूत, गुरुत्वाकर्षण बल को छोड़कर) का वर्णन करता है, साथ ही सभी ज्ञात प्राथमिक कणों का वर्गीकरण करता है।

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वैज्ञानिक अभी तक यह नहीं जानते कि गुरुत्वाकर्षण (gravity) को स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) के साथ कैसे जोड़ा जाए।

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हिग्स कण (Higgs particle) एक बोसोन (boson) है। बोसोन (bosons) को सभी भौतिक बलों के लिए जिम्मेदार कण माना जाता है। अन्य ज्ञात बोसोन (bosons) फोटोन (photon), W और Z बोसोन (bosons) और ग्लूऑन (gluon) हैं।

Large Hadron Collider (LHC)

• It is a kind of machine for destroying atoms.

• It is the largest and most powerful particle accelerator in the world.

• Clusters of protons (or heavier atoms) circulate around the tracks at almost the speed of light and collide at one of the four intersections.

• Huge detectors surround these intersections and register particles that collect in high energy collisions. Discoveries are made when these resulting collisions behave differently than existing laws of physics predict, or when they behave in ways expected but never predicted.

• It started in 2008 and remains the latest addition to the CERN accelerator complex.

• It consists of a 27-kilometer ring of superconducting magnets with a series of accelerating structures to increase the energy of the particles along the way.

Significance

• Particle physics probes nature at extreme scales to understand the fundamental constituents of matter. Just as grammar and vocabulary guide (and limit) our communication, particles communicate with each other in interactions through fundamental forces.

• Studying the emission models of these particles helps us to understand the properties and structure of particles.

• Testing the prediction is crucial because the result will either support the Standard Model - which is based on the idea that the Higgs field confers mass on quarks and other fundamental particles - or shake its foundations and point to new physics.

• Experiments like these allow physicists not only to validate what the Standard Model predicts about the Higgs boson and bottom quarks, but also to question what the Standard Model predicts.

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It is a kind of machine for destroying atoms.

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It is the largest and most powerful particle accelerator in the world.

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Clusters of protons (or heavier atoms) circulate around the tracks at
almost the speed of light and collide at one of the four intersections.

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Huge detectors surround these intersections and register particles that
collect in high energy collisions. Discoveries are made when these resulting
collisions behave differently than existing laws of physics predict, or when
they behave in ways expected but never predicted.

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It started in 2008 and remains the latest addition to the CERN
accelerator complex.

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It consists of a 27-kilometer ring of superconducting magnets with a
series of accelerating structures to increase the energy of the particles along
the way.

Significance

• 
Particle physics probes nature at extreme scales to understand the
fundamental constituents of matter. Just as grammar and vocabulary guide (and
limit) our communication, particles communicate with each other in interactions
through fundamental forces.

• 
Studying the emission models of these particles helps us to understand
the properties and structure of particles.

• 
Testing the prediction is crucial because the result will either support
the Standard Model - which is based on the idea that the Higgs field confers
mass on quarks and other fundamental particles - or shake its foundations and
point to new physics.

• 
Experiments like these allow physicists not only to validate what the Standard
Model predicts about the Higgs boson and bottom quarks, but also to question
what the Standard Model predicts.

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC)

• यह परमाणुओं को नष्ट करने वाली एक प्रकार की मशीन है।

• यह दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली कण त्वरक (particle accelerator) है।

• प्रोटॉनों (protons) के समूह (या भारी परमाणु) लगभग प्रकाश की गति से ट्रैकों के चारों ओर घूमते हैं और चार चौराहों में से एक पर टकराते हैं।

• इन चौराहों के चारों ओर विशाल डिटेक्टर (detectors) होते हैं और उच्च ऊर्जा टकरावों में एकत्रित होने वाले कणों को पंजीकृत करते हैं। खोज तब की जाती है जब ये परिणामी टकराव मौजूदा भौतिकी के नियमों की अपेक्षा से अलग व्यवहार करते हैं, या जब वे उन तरीकों से व्यवहार करते हैं जो अपेक्षित होते हैं लेकिन कभी भविष्यवाणी नहीं की गई।

• यह 2008 में शुरू हुआ और CERN त्वरक परिसर (accelerator complex) में नवीनतम जोड़ बना हुआ है।

• यह 27 किलोमीटर के सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट्स (superconducting magnets) के रिंग से बना है जिसमें कणों की ऊर्जा को बढ़ाने के लिए एक श्रृंखला में त्वरक संरचनाएं (accelerating structures) होती हैं।

महत्व

• कण भौतिकी (particle physics) अत्यधिक पैमानों पर प्रकृति की जांच करती है ताकि पदार्थ के मौलिक घटकों को समझा जा सके। जैसे व्याकरण और शब्दावली हमारे संचार का मार्गदर्शन (और सीमित) करते हैं, कण मौलिक बलों (fundamental forces) के माध्यम से इंटरैक्शन में एक-दूसरे के साथ संवाद करते हैं।

• इन कणों के उत्सर्जन मॉडलों (emission models) का अध्ययन करने से हमें कणों के गुणधर्म और संरचना को समझने में मदद मिलती है।

• भविष्यवाणी का परीक्षण करना महत्वपूर्ण है क्योंकि परिणाम या तो स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) का समर्थन करेगा - जो इस विचार पर आधारित है कि हिग्स क्षेत्र (Higgs field) क्वार्क्स (quarks) और अन्य मौलिक कणों को द्रव्यमान प्रदान करता है - या इसकी नींव को हिला देगा और नई भौतिकी की ओर इशारा करेगा।

• ऐसे प्रयोग भौतिकविदों को न केवल यह सत्यापित करने की अनुमति देते हैं कि स्टैंडर्ड मॉडल हिग्स बोसोन (Higgs boson) और बॉटम क्वार्क्स (bottom quarks) के बारे में क्या भविष्यवाणी करता है, बल्कि यह भी प्रश्न करने की अनुमति देते हैं कि स्टैंडर्ड मॉडल क्या भविष्यवाणी करता है

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यह परमाणुओं को नष्ट करने वाली एक प्रकार की मशीन है।

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यह दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली कण त्वरक (particle accelerator) है।

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प्रोटॉनों (protons) के समूह (या भारी परमाणु) लगभग प्रकाश की गति से ट्रैकों के चारों ओर घूमते हैं और चार चौराहों में से एक पर टकराते हैं।

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इन चौराहों के चारों ओर विशाल डिटेक्टर (detectors) होते हैं और उच्च ऊर्जा टकरावों में एकत्रित होने वाले कणों को पंजीकृत करते हैं। खोज तब की जाती है जब ये परिणामी टकराव मौजूदा भौतिकी के नियमों की अपेक्षा से अलग व्यवहार करते हैं, या जब वे उन तरीकों से व्यवहार करते हैं जो अपेक्षित होते हैं लेकिन कभी भविष्यवाणी नहीं की गई।

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यह 2008 में शुरू हुआ और CERN त्वरक परिसर (accelerator complex) में नवीनतम जोड़ बना हुआ है।

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यह 27 किलोमीटर के सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट्स (superconducting magnets) के रिंग से बना है जिसमें कणों की ऊर्जा को बढ़ाने के लिए एक श्रृंखला में त्वरक संरचनाएं (accelerating structures) होती हैं।

महत्व

• 
कण भौतिकी (particle physics) अत्यधिक पैमानों पर प्रकृति की जांच करती है ताकि पदार्थ के मौलिक घटकों को समझा जा सके। जैसे व्याकरण और शब्दावली हमारे संचार का मार्गदर्शन (और सीमित) करते हैं, कण मौलिक बलों (fundamental forces) के माध्यम से इंटरैक्शन में एक-दूसरे के साथ संवाद करते हैं।

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इन कणों के उत्सर्जन मॉडलों (emission models) का अध्ययन करने से हमें कणों के गुणधर्म और संरचना को समझने में मदद मिलती है।

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भविष्यवाणी का परीक्षण करना महत्वपूर्ण है क्योंकि परिणाम या तो स्टैंडर्ड मॉडल (Standard Model) का समर्थन करेगा - जो इस विचार पर आधारित है कि हिग्स क्षेत्र (Higgs field) क्वार्क्स (quarks) और अन्य मौलिक कणों को द्रव्यमान प्रदान करता है - या इसकी नींव को हिला देगा और नई भौतिकी की ओर इशारा करेगा।

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ऐसे प्रयोग भौतिकविदों को न केवल यह सत्यापित करने की अनुमति देते हैं कि स्टैंडर्ड मॉडल हिग्स बोसोन (Higgs boson) और बॉटम क्वार्क्स (bottom quarks) के बारे में क्या भविष्यवाणी करता है, बल्कि यह भी प्रश्न करने की अनुमति देते हैं कि स्टैंडर्ड मॉडल क्या भविष्यवाणी करता है

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Higgs Boson Particle

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Large Hadron Collider (LHC)

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC)

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