5.15 द्रव्यमान–ऊर्जा रूपांतरण

सूची ／ अध्याय 5: सूक्ष्म कण

परिचय
ऊर्जा-धागा सिद्धान्त (EFT) में द्रव्यमान वह ऊर्जा है जो ऊर्जा-सागर (Energy Sea) में स्थित आत्म-समर्थित गाँठ में संग्रहित रहती है, जबकि ऊर्जा उसी सागर में दौड़ता सुसंगत पैकेट है। रूपांतरण का अर्थ है—या तो गाँठ खोलकर तरंगें छोड़ना, या तरंग से धागे खींचकर गाँठ बाँधना। एक ही तनाव-परिवेश में अदला-बदली का अनुपात नियत रहता है; भिन्न परिवेशों की तुलना करते समय स्थानीय तनाव के अनुसार घड़ी और尺度 का पुनःमापन आवश्यक है।

I. “द्रव्यमान → ऊर्जा” के भरोसेमंद उदाहरण (गाँठ तरंग में खुलती है)

• कण–प्रतिकण विनाश: इलेक्ट्रॉन और पोज़िट्रॉन धागे सागर को लौटाते हैं और लगभग पूरी ऊर्जा दो फ़ोटॉनों के रूप में छोड़ते हैं; कई अल्पायु मेसॉन इसी तर्क से क्षयित होते हैं।
• अधिशोषित अवस्था से अवक्षेप (कोहेरेंस का क्षय): उद्दीप्त परमाणु/अणु कम-ऊर्जा संरचना में लौटते हैं और अंतर के बराबर फ़ोटॉन छोड़ते हैं; यही स्पेक्ट्रोस्कोपी और लेज़र-माध्यम का आधार है।
• नाभिकीय अभिक्रियाओं में द्रव्यमान-घट (Mass deficit): संलयन नाभिकों को अधिक स्थिर संरचना में “बुनता” है और कुल द्रव्यमान घटाता है; विखंडन “अति-कसे” ढाँचे को सरल संयोजन में लिखता है और बची ऊर्जा को न्यूट्रॉन, गामा तथा खंडों की गतिज ऊर्जा में भेजता है।
• उच्च-ऊर्जा क्षय व जेट: भारी कण शीघ्र डिकंस्ट्रक्ट होकर संरचनात्मक ऊर्जा को अनेक हल्के उत्पादों व विकिरण में बाँटते हैं; ऊर्जा-लेखा साफ़ रहती है।
  सामान्य चित्र: स्थिर/उपस्थिर संरचना फिर से लिखी जाती है और संग्रहित ऊर्जा सुसंगत पैकेटों व हल्के कणों के रूप में लौटती है—गाँठ तरंग में खुलती है।

II. “ऊर्जा → द्रव्यमान” के भरोसेमंद उदाहरण (तरंग गाँठ में बँधती है)

• प्रबल कूलॉम्ब क्षेत्र में युग्म-उत्पादन: ऊर्जावान गामा, भारी नाभिक के पास क्षेत्र द्वारा पकड़ा जाता है और e⁻e⁺ युग्म बनाता है; प्रवेश ऊर्जा क्षेत्र की, निकास में विश्राम-द्रव्यमान।
• दो-फ़ोटॉन व प्रबल-क्षेत्र युग्म-उत्पादन: कठोर फ़ोटॉन-टक्करें या अति-तीव्र लेज़र–इलेक्ट्रॉन-बीम संपर्क, प्रणाली को दहलीज़ के पार धकेलते हैं और आवेशित युग्म पैदा करते हैं; भारी-आयन की अल्ट्रा-पेरिफेरल टक्करें इसे स्पष्ट दिखाती हैं।
• कोलाइडर में भारी कण-उत्पादन: बीम-ऊर्जा सूक्ष्म आयतन में संकुचित होती है; धागे खींचे जाकर क्षणिक रूप से बंद होते हैं, W, Z, टॉप व हिग्स बनते हैं और फिर क्षयित।
• “तल-शोर” को वास्तविक फ़ोटॉन बनाना: डाइनैमिक कैसिमिर प्रभाव और स्वस्फूर्त पैरामीट्रिक डाउन-कन्वर्ज़न, बिना इनपुट-सिग्नल युग्मित फ़ोटॉन पैदा करते हैं—शून्य-बिंदु तरंगन बाहरी पम्पिंग पर दहलीज़ पार कर सकता है।
  सामान्य चित्र: बाहरी आपूर्तियाँ या ज्यामितीय पुनर्लेखन, स्थानीय तनाव/सुसंगति को न्यूक्लिएशन दहलीज़ से ऊपर ले जाते हैं और क्षणजीवी अर्ध-गाँठों को वास्तविक गाँठ बना देते हैं।

III. आधुनिक व्याख्या कहाँ तक पहुँचती है
क्षेत्र-भाषा और क्वांटम-तरंगनों से हम संभावनाएँ, कोणीय-वितरण, उपज और ऊर्जा-संरक्षण ठीक-ठीक आकलन करते हैं; व्यवहार में यह अत्यन्त सफल है। हिग्स-तंत्र कई कणों के विश्राम-द्रव्यमान को पैरामीटर देता है। फिर भी तरंगन वस्तुतः क्या है और शून्य क्यों लहराता है—इन चित्रात्मक प्रश्नों पर मुख्यधारा तुलनात्मक रूप से अमूर्त और स्वयंसिद्ध रहती है।

IV. EFT का संरचनात्मक तंत्र
यहाँ सागर एक सतत माध्यम है जो तन या ढीला हो सकता है; धागे उस सागर से खींची गई सामग्री-रेखाएँ हैं जो लूप बनकर गठित हो सकती हैं।

• द्रव्यमान → ऊर्जा: जब स्व-समर्थन टूटता है—तनाव फिर लिखा जाता है, फेज़ लॉक टूटता है, बाहरी दबाव बढ़ता है—तो गाँठ खुलती है और ऊर्जा न्यूनतम-इम्पीडेन्स गलियारों से पैकेट बनकर निकलती है।
• ऊर्जा → द्रव्यमान: जब क्षेत्र या ज्यामिति स्थानीय तनाव बढ़ाते हैं, आपूर्ति बनी रहती है और फेज़ लॉक होता है, तो सागर धागे खींचता है और बंद करने की कोशिश करता है। अधिकांश कोशिशें अर्ध-गाँठ बनकर बुझती हैं; कुछ दहलीज़ पार कर पता चलने योग्य कण बनती हैं।
• विनिमय और पुनःमापन: एक ही परिवेश में अनुपात नियत; परस्पर परिवेशों में हम तनाव-आधारित स्केलिंग करते हैं।
  यह “मटेरियल मैप” प्रश्न को तीन क्रियात्मक बातों में बाँटता है: क्या दहलीज़ पहुँची, पुनर्संयोजन कैसे हुआ, कौन-सा मार्ग सबसे कम प्रतिरोध वाला था।

V. दो भाषाओं का मिलान—उदाहरण

• e⁻–e⁺ विनाश — क्षेत्र: ऊर्जा फ़ोटॉन ले जाते हैं। धागा–सागर: उल्टी कुंडलियाँ खुलती हैं, ऊर्जा प्रकाश-बीम बनकर जाती है।
• भारी नाभिक के पास गामा → युग्म — क्षेत्र: γ → e⁻e⁺। धागा–सागर: नाभिक तनाव दहलीज़ से ऊपर उठाता है, तरंग युग्म में “बंद” होती है।
• दो फ़ोटॉन / प्रबल-क्षेत्र — क्षेत्र: संकेन्द्रित ऊर्जा दहलीज़ पार करती है। धागा–सागर: दो कोहेरेंट आपूर्तियाँ फेज़ लॉक कर अर्ध-गाँठों को दहलीज़ के उस पार धकेलती हैं।
• कोलाइडर-उत्पादन — क्षेत्र: बीम-ऊर्जा से नये कण बनते हैं। धागा–सागर: अल्पकालिक उच्च-तनाव बुलबुला मोटे धागे खींचकर भारी गाँठें बाँधता है और शीघ्र खोल देता है।
• डायनेमिक कैसिमिर & पैरामीट्रिक डाउन-कन्वर्ज़न — क्षेत्र: तरंगन → वास्तविक फ़ोटॉन। धागा–सागर: सीमा का त्वरित पुनर्लेखन अर्ध-गाँठों के लिये कैप्चर/गेन चैनल खोलता है।

VI. साझा, जाँचने योग्य फ़िंगरप्रिंट

• ऊर्जा-बैलेंस बंद रहे—घटना-स्तर और सैम्पल-स्तर दोनों पर।
• दहलीज़ और ढलान मापने योग्य हों और स्थानीय तनाव व पम्प-शक्ति के साथ नियमित बदलें।
• ध्रुवण–फेज़ सहपरिवर्तन तब दिखे जब मार्ग के along उन्मुख तनाव घूमे।
• चैनल-प्राथमिकता: कम-इम्पीडेन्स गलियारे अधिक रोशनी/युग्म पैदा करें; स्थानिक पैटर्न चैनल-ज्यामिति जैसा हो।

संक्षेप में

• आधुनिक भौतिकी द्रव्यमान–ऊर्जा के परस्पर रूपांतरण को मात्रा-गत बताती है और प्रयोग इसे बार-बार पुष्ट करते हैं।
• फिर भी चित्र कि शून्य क्यों लहराता है और ऊर्जा कण कैसे बनती है—अमूर्त बना रहता है।
• EFT ठोस यांत्रिकी देती है: सागर धागे खींच सकता है; धागे गाँठ में बंद हो सकते हैं। दहलीज़ के नीचे अर्ध-गाँठ व पृष्ठभूमि, ऊपर सुग्राह्य कण; अस्थिर गाँठें धागे वापस सागर को सौंप देती हैं।
• दोनों भाषाएँ समान सीमा में सहमत हैं; फर्क वहाँ है जहाँ सामग्री और मार्ग-प्रतिरोध भी समझाएँ। यह मानचित्र हर प्रयोग में दिखाता है कि सागर का कौन सा हिस्सा तना, कौन सा रास्ता सबसे सुगम था, और किस चरण पर न्यूक्लिएशन-दहलीज़ पार हुई, इसलिए क्यों तरंगें द्रव्यमान बनती हैं और क्यों द्रव्यमान तरंगों में खुलता है।