အားကြီးသောနျူကလီးယားအားဟုလည်းသိကြသော ပြင်းထန်သောအပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုသည် ဒြပ်ဆွဲအား၊ လျှပ်စစ်သံလိုက်ဓာတ်နှင့် အားနည်းသောနျူကလီးယားစွမ်းအားတို့နှင့်အတူ သဘာဝ၏အခြေခံအကျဆုံးစွမ်းအားလေးခုအနက်မှတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤစွမ်းအားသည် အက်တမ်တစ်ခု၏ နျူကလီးယပ်အတွင်း ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များကို အတူတကွ ထိန်းထားရန် တာဝန်ရှိသည်၊ သို့သော်၊ အပြုသဘောဖြင့် အားသွင်းထားသော ပရိုတွန်များကြားတွင် ရွံရှာဖွယ်လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအားများ ရှိနေသည်။ ပြင်းထန်သော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုသည် \(10^{-15}\) မီတာ အစီအစဥ်အရ အလွန်တိုတောင်းသော အကွာအဝေးတွင် လည်ပတ်ပြီး အခြေခံ အင်အားလေးခုတွင် အပြင်းထန်ဆုံးဖြစ်သည်။
အသေးငယ်ဆုံးစကေးများတွင်၊ ခိုင်ခံ့သောအပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် quarks များ၊ ပရိုတွန်များနှင့် နျူထရွန်များ (စုပေါင်းစုပေါင်းခေါ်သော နျူကလီယွန်များ) များကြားတွင် အားကောင်းသည့် အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုရှိသည်။ Quark များကို gluons ဟုခေါ်သော အမှုန်အမွှားများဖြင့် စုစည်းထားပြီး အားကောင်းသော အင်အား၏ ဖျန်ဖြေပေးသူများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ Quarks နှင့် gluon များ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်သည့် ယန္တရားအား Quantum Chromodynamics (QCD) ဟုခေါ်သော သီအိုရီတစ်ခုက ဖော်ပြသည်။
ဖိုတွန်များဖြင့် ဖျန်ဖြေပေးသော လျှပ်စစ်သံလိုက်စနစ်နှင့် မတူဘဲ အားကောင်းသော အမှုန်အမွှားများကြားတွင် လုပ်ဆောင်မှုများသည် quarks များအကြား gluon ဖလှယ်မှုဖြင့် အားကောင်းသည့် အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ Gluons သည် "အရောင်အားသွင်းမှု" ဟုလူသိများသောအားသွင်းအမျိုးအစားကိုသယ်ဆောင်သောကြောင့်ထူးခြားသည်။ Quarks များသည် အနီ၊ အစိမ်း၊ အပြာနှင့် အပြာဟူ၍ အရောင်သုံးမျိုးရှိပြီး gluons သည် အရောင်နှင့်ဆန့်ကျင်သောအရောင်ကို ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။ ဤအရောင်အားသွင်းမှုသည် အက်တမ်နျူကလိယ၏ တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေသည့် အားကောင်းသော အင်အား၏ ဂုဏ်သတ္တိများအတွက် တာဝန်ရှိသည်။
Gluon များသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဓာတ်ရှိ ဖိုတွန်ကဲ့သို့ အမှုန်အမွှားများကြားမှ အင်အားကို ပြေလည်အောင်ဆောင်ရွက်ပေးသည့် ထုထည်မရှိသော အမှုန်များဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ gluons များသည် အရောင်အား သယ်ဆောင်ကြပြီး အချင်းချင်း အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်နိုင်သည်။ gluon များကြား အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်မှုသည် quarks များ အမှီအခိုကင်းစွာ မရှိနိုင်သော်လည်း အုပ်စုများ (ဥပမာ ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များကဲ့သို့) အမြဲတစေ ချည်နှောင်ထားကြောင်း သေချာစေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဆီသို့ ဦးတည်စေသည်။
QCD သည် ခိုင်မာသော အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို ဖော်ပြသည့် သီအိုရီဘောင်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အရောင်အပြောင်းအလဲမှတဆင့် quark နှင့် gluon တို့၏ အကျိုးသက်ရောက်ပုံကို ရှင်းပြသည်။ QCD ၏ စွဲဆောင်မှုအရှိဆုံး ရှုထောင့်များထဲမှ တစ်ခုမှာ မြေဆွဲအား သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်သံလိုက် အင်အားစုများ မတူဘဲ ၎င်းတို့သည် ခြားနားစွာ ရွေ့လျားနေသဖြင့် လျော့သွားခြင်းမရှိပေ။ ယင်းအစား၊ အင်အားသည် အဆက်မပြတ်ရှိနေသည် သို့မဟုတ် အကွာအဝေးနှင့်ပင် တိုးလာကာ နျူကလီယွန်အတွင်း quark များကို ချုပ်နှောင်ထားစေသည်။
သင်္ချာနည်းအားဖြင့် quarks နှစ်ခုကြားရှိ အလားအလာရှိသော စွမ်းအင် ( \(V\) ) ကို ညီမျှခြင်းဖြင့် ဖော်ပြသည်-
\(V = -\frac{\alpha_{s}}{r} + kr\)\(r\) quarks များကြားတွင် ပိုင်းခြားခြင်းဖြစ်ပြီး၊ \(\alpha_{s}\) သည် ခိုင်ခံ့သော coupling constant (ပြင်းထန်သော force ၏ strength ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့်) ဖြစ်ပြီး \(k\) သည် string tension constant ဖြစ်သည် ချုပ်နှောင်ထားသောပိုင်ဆိုင်မှုသို့ ပထမအသုံးအနှုန်းသည် အလွန်တိုတောင်းသောအကွာအဝေးတွင် အလားအလာရှိသော စွမ်းအင်ကျဆင်းခြင်းကို ကိုယ်စားပြုသည် (လျှပ်စစ်သံလိုက်ဓာတ်ရှိ Coulomb ၏ အင်အားနှင့် ယှဉ်တွဲလျက်)၊ ဒုတိယအသုံးအနှုန်းသည် အကွာအဝေးနှင့်အတူ အလားအလာရှိသော စွမ်းအင်တွင် မျဉ်းသားတိုးလာမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်၊ ချုပ်နှောင်မှုကို သရုပ်ဖော်သည်။
ကျောက်တုံးများတည်ရှိမှုနှင့် ပြင်းထန်သော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများအတွက် အဓိကစမ်းသပ်အထောက်အထားများထဲမှတစ်ခုမှာ နက်ရှိုင်းသော inelastic scattering စမ်းသပ်မှုမှ လာခြင်းဖြစ်သည်။ ဤစမ်းသပ်မှုများတွင် စွမ်းအင်မြင့်မားသော အီလက်ထရွန်များသည် နျူကလီယွန်များပေါ်တွင် ပြန့်ကျဲနေပြီး ကွဲလွင့်မှုပုံစံများသည် nucleon များဖြစ်သည့် quarks အတွင်းရှိ သေးငယ်ပြီး အမှတ်တူသည့် အစိတ်အပိုင်းများ ရှိနေကြောင်း သက်သေပြပါသည်။
ပြင်းထန်သောအပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုနှင့်ဆက်စပ်သော နောက်ထပ်အရေးကြီးသောစမ်းသပ်မှုအစုများမှာ quark-gluon ပလာစမာ၏ဖန်တီးမှုပါ၀င်သည်။ Large Hadron Collider (LHC) တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည့် စွမ်းအင်မြင့်မားသော တိုက်မိမှုများတွင်၊ Big Bang ပြီးနောက် အလားတူ အခြေအနေများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။ ဤအခြေအနေများအောက်တွင်၊ quark-gluon နှင့် gluon များသည် quark-gluon plasma များဖွဲ့စည်းကာ တစ်ဦးချင်းစီနျူကလီယွန်၏ကန့်သတ်ချက်ထက်ကျော်လွန်၍ လွတ်လပ်စွာရွေ့လျားနိုင်သည်။ ဤအခြေအနေသည် ပြင်းထန်သောအခြေအနေများအောက်တွင် ပြင်းထန်သော အင်အား၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို လေ့လာရန်အတွက် သီးသန့်ဓာတ်ခွဲခန်းတစ်ခု ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
စကြဝဠာအတွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများ၏ တည်ငြိမ်မှုအတွက် ခိုင်မာသော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းမရှိလျှင် အက်တမ်နျူကလိယသည် ပရိုတွန်များကြားရှိ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများကို ကျော်လွှားနိုင်မည်မဟုတ်သလို အက်တမ်များသည် ၎င်းတို့၏ လက်ရှိပုံစံတွင် တည်ရှိနေမည်မဟုတ်ပေ။ ထို့အပြင်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏နေအပါအဝင် ကြယ်များကို စွမ်းအားပေးသည့် လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အားပြင်းသောစွမ်းအားသည် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ Nuclear fusion သည် ကြယ်များမှ စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်ပြီး နျူကလိယကြားတွင် တွန်းလှန်ခြင်းကို ကျော်လွှားရန် ပြင်းထန်သော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုဖြင့် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသည်။
အမှုန်ရူပဗေဒနယ်ပယ်တွင်၊ အားကောင်းသောအပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုနှင့် QCD ကိုလေ့လာခြင်းဖြင့် ဟာဒရွန်များ (ပရိုတွန်၊ နျူထရွန်နှင့် အခြားထူးခြားဆန်းပြားသောအမှုန်များပါ၀င်သည့် အမှုန်များ) ဟုခေါ်သော ကြွယ်ဝသောရောင်စဉ်များကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ပြင်းထန်သောအပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုကိုနားလည်ခြင်းသည်လည်း Big Bang ပြီးနောက်မကြာမီတည်ရှိသောပြင်းထန်သောအခြေအနေများအောက်တွင်ရှိအရာများ၏အပြုအမူကိုထိန်းချုပ်ထားသောကြောင့်အစောပိုင်းစကြဝဠာ၏နက်နဲသောအရာများကိုဖွင့်ရန်သော့ချက်ဖြစ်သည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ ခိုင်ခံ့သောအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုသည် သဘာဝတရား၏အခြေခံကျသော တွန်းအားတစ်ခုဖြစ်ပြီး စကြာဝဠာ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် တည်ငြိမ်မှုတို့အပြင် စကြဝဠာ၏ ဒိုင်းနမစ်များမှာလည်း အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ပါသည်။ ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေသော သုတေသနနှင့် စမ်းသပ်မှုများမှတစ်ဆင့် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဤစွမ်းအား၏ ရှုပ်ထွေးမှုများကို ဆက်လက်စူးစမ်းရှာဖွေကြပြီး လက်တွေ့၏ထည်ကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ ထိုးထွင်းသိမြင်နိုင်စေသည်။
