Grand Unified Theory گرینڈ یونیفائیڈ تھیوری (GUT)

 گرینڈ یونیفائیڈ تھیوری (GUT) 

 گرینڈ یونیفائیڈ تھیوری (GUT) پارٹیکل فزکس کا ایک ماڈل ہے جس میں ، اعلی توانائی سے ، الیکٹرو مقناطیسی ، کمزور ، اور مضبوط قوتوں پر مشتمل معیاری ماڈل کی تین گیج تعاملات( انٹرایکشن) کو ایک ہی قوت میں ضم کردیا جاتا ہے۔ اگرچہ اس متحد قوت کا براہ راست مشاہدہ نہیں کیا گیا ہے ، لیکن بہت سے GUT ماڈل اس کے وجود کو نظریہ بناتے ہیں۔ اگر ان تینوں باہمی روابط کو یکجا کرنا ممکن ہے تو ، یہ امکان پیدا کرتا ہے کہ ابتدائی کائنات میں ایک عظیم اتحاد کا آغاز تھا جس میں یہ تینوں بنیادی انٹرایکشن ابھی الگ الگ نہیں تھے۔

تجربات نے اس بات کی تصدیق کی ہے کہ اعلی توانائی پر برقی مقناطیسی عمل اور کمزور تعامل ( انٹرایکشن)  ایک واحد الیکٹروک تعامل (انٹرایکشن) میں متحد ہوتا ہے۔ گٹ ماڈلز نے پیش گوئی کی ہے کہ اس سے بھی زیادہ توانائی پر ، مضبوط تعامل اور الیکٹروویک انٹرایکشن ایک ہی الیکٹرونیوکلیئر تعامل  (انٹرایکشن) میں متحد ہوجائے گا۔ یہ تعامل ایک بڑے گیج کی توازن  ( larger gauge symmetry) اور اس طرح متعدد فورس کیریئرز کی خصوصیت رکھتا ہے ، لیکن ایک مستقل متحد جوڑے   (یونیفائیڈ کپلنگ کانسٹنٹ) ۔الیکٹرونیوکلیئرانٹرایکشن کو کشش ثقل کے ساتھ  متحد کرنے سے گرینڈ یونیفائیڈ تھیوری کی بجائے ہر چیز کا ایک زیادہ جامع نظریہ (theory of everything) (TOE) مہیا ہوگا- اس طرح  GUTs کو اکثر  TOE کی طرف انٹرمیڈیٹ قدم کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ 

GUT ماڈلز کے ذریعہ پیش گوئی کیے جانے والے اس ناول  ذرات( ناول پارٹیکل) میں انتہائی زیادہ ماس کی توقع کی جارہی ہے __  GeV کے GUT اسکیل کے ارد گرد (  GeV کےپلانک اسکیل  (Planck scale)  سے نیچے کی شدت کے صرف چند آرڈرز)   اور یہ کسی بھی مستقبل کے ذرہ ٹکرانے والے تجربات  (particle collider experiments) کی پہنچ سے بالاتر ہے

لہذا ، جی یو ٹی ماڈل کے ذریعہ پیش گوئی کردہ ذرات براہ راست مشاہدہ کرنے سے قاصر ہوں گے ، اور اس کے بجائے عظیم اتحاد کے اثرات کا پتہ بالواسطہ مشاہدات جیسے پروٹون کشی ( proton decay) ، ابتدائی ذرات کے الیکٹرک ڈوپول لمحات 

     ( electric dipole moments of elementary particles) ، یا نیوٹرینو کی خصوصیات کے ذریعہ پایا جاسکتا ہے۔  کچھ GUTs ، جیسے پیٹی سلام ماڈل (Pati-Salam model )، مقناطیسی اجارہ داریوں (میگنیٹک مونوپول) کے وجود کی پیش گوئی کرتے ہیں۔

اگرچہ GUTs سے توقع کی جا سکتی ہے کہ وہ معیاری ماڈل میں موجود پیچیدگیوں پر سادگی پیش کرے ، لیکن حقیقت پسندانہ ماڈل پیچیدہ ہی رہتے ہیں کیونکہ مشاہدہ فریمین (observed fermion) ماس اور اختلاطی زاویوں کو دوبارہ پیش کرنے کے لئے انہیں اضافی شعبوں اور تعاملات  ( انٹرایکشن)، یا جگہ کے اضافی جہتوں  

 (additional dimensions of space) کو متعارف کرانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس مشکل کے نتیجے میں ، روایتی GUT ماڈلز سے ہٹ کر خاندانی توازن (family symmetries) کے وجود [وضاحت کی ضرورت] سے متعلق ہوسکتا ہے۔ اس کی وجہ سے ، اور اب تک عظیم الشان اتحاد  (grand unification) کے کسی مشاہدہ اثر کی کمی کی وجہ سے ، عام طور پرجی یو ٹی  قبول شدہ  ماڈل نہیں ہے۔

وہ ماڈل جو ایک سادہ گروپ کو گیج کی توازن کے طور پر استعمال کرتے ہوئے تین باہمی روابط کو متحد نہیں کرتے ہیں ، لیکن نیم سیمپل گروپوں کا استعمال کرتے ہوئے ایسا مماثلت ظاہر کرسکتے ہیں اور بعض اوقات اسے گرینڈ یونیفائیڈ تھیوریز بھی کہا جاتا ہے۔