मानव जाति की शुरुआत से, मानव हमेशा खुद या प्रकृति के बारे में जानना चाहता है। मानव हमेशा यह जानना चाहता है कि ब्रह्मांड, जीवित और गैर-जीवित चीजें कैसे अस्तित्व में आईं। इन सवालों के जवाब पाने के लिए, मानव हमेशा अपनी दिमागी ताकत विकसित करने के लिए उत्सुक रहता है। इस जिज्ञासा के कारण, आज हमारे पास कई उन्नत विज्ञान और प्रौद्योगिकी हैं। और हम अपने बारे में जानने के लिए कई उन्नत प्रयोग कर रहे हैं।
पिछले 200 वर्षों में, विज्ञान इतना विकसित हो चुका है कि, 18 वीं -19 वीं शताब्दी में हम जानते थे कि हम सभी पदार्थ से बने हैं। लेकिन विज्ञान की उन्नति के कारण, हमें पता चला कि पदार्थ की अपनी उप-संरचना भी है यानी पदार्थ भी परमाणुओं से बना है और परमाणुओं में इसका उप-योग भी होता है जिसमें एक नाभिक और इलेक्ट्रॉन होते हैं। भौतिकी में हम जानना चाहते हैं कि जीवन और हमारे ब्रह्मांड के बुनियादी निर्माण खंड क्या हैं।
प्राथमिक कण वे होते हैं जिनकी कोई उप-संरचना नहीं होती है, हमारे वर्तमान अध्ययनों के अनुसार हमारे पास 61 प्राथमिक कण हैं जो ब्रह्मांड के बुनियादी निर्माण खंड हैं। अपने ब्रह्मांड के व्यवहार को समझने के लिए हमें प्राथमिक कणों के व्यवहार को समझने की आवश्यकता है। इस व्यवहार को समझने के लिए हमें उन मूलभूत अंतःक्रियाओं को समझना होगा जो पदार्थ और ऊर्जा के बीच नाभिकीय से लेकर ब्रह्मांडीय स्तर तक होती हैं। हमारे पास प्रकृति में चार मूलभूत अंतःक्रियाएं हैं जो संपूर्ण ब्रह्मांड को नियंत्रित करती हैं। ये चार मौलिक अंतःक्रियात्मक गुरुत्वाकर्षण संपर्क, विद्युत चुम्बकीय संपर्क, कमजोर संपर्क और मजबूत संपर्क हैं।
गुरुत्वाकर्षण इंटरेक्शन: यह मनुष्यों के लिए जाना जाने वाला पहला इंटरैक्शन था। यह पहली बार सर आइजैक न्यूटन द्वारा वर्ष 1666 में खोजा गया था। यह गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन ग्रहों, आकाशगंगाओं जैसे स्थूल निकायों को अपनी निश्चित गति में रखने के लिए जिम्मेदार है। यह इंटरैक्शन प्रकृति में सार्वभौमिक है। यह परस्पर क्रिया दो वस्तुओं के द्रव्यमान के गुणनखंड के सीधे आनुपातिक है और दो शरीर के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती है। ग्रेविटॉन एक कण है जो दो निकायों के बीच इस बातचीत के लिए जिम्मेदार है। ग्रेविटॉन की अब तक प्रयोगात्मक रूप से खोज नहीं की है। गुरुत्वाकर्षण का संपर्क प्रकृति की सबसे कमजोर शक्ति है। अगर हम प्रभावी पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण की बात करें तो इसकी सीमा 3200 किमी है। गुरुत्वाकर्षण की बातचीत हमेशा प्रकृति में आकर्षक होती है, माध्यम, वेग और अभिविन्यास (orientation) से स्वतंत्र। एक सूक्ष्म स्तर पर, छोटे द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बातचीत बहुत ही महत्वहीन है, इसलिए, सूक्ष्म भौतिकी में, हम आमतौर पर गुरुत्वाकर्षण बातचीत को नगण्य (negligible) मानते हैं। आइंस्टीन के सापेक्षता और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के सामान्य सिद्धांत के विकास के बाद, इस गुरुत्वाकर्षण बातचीत को अन्य तीन इंटरैक्शन बलों को साथ करने के लिए कई प्रयास चल रहे हैं।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन: यह पहली बार अनुभवजन्य कार्य के आधार पर तैयार किया गया था। इसकी आधारशिला कोउलब ने रखी और बाद में फैराडे और मैक्सवेल ने इस इंटरैक्शन पर बहुत सैद्धांतिक और प्रायोगिक काम किया। ये इंटरैक्शन दो आवेशित कणों के बीच होता है। यह अंतःक्रिया दोनों आवेशों के उत्पाद के सीधे आनुपातिक है और इन दो आवेशों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती है। यह अंतःक्रिया आकर्षक होने के साथ-साथ प्रतिकारक, माध्यम या वेग पर निर्भर और अभिविन्यास (orientation) से स्वतंत्र है। फोटॉन दो निकायों के बीच इस संपर्क का एक वाहक कण है।
कमजोर इंटरेक्शन: कमजोर इंटरैक्शन अन्य इंटरैक्शन से अद्वितीय है क्योंकि यह कणों की किसी भी बाध्य प्रणाली का निर्माण नहीं करता है। यह केवल तब आता है जब कण का क्षय होता है। यह रेडियोधर्मी क्षय जैसे बीटा-क्षय के लिए भी जिम्मेदार है। इसकी रेंज बहुत ही काम दुरी तक सिमित है, जो है 10-18m. 1934 में, फर्मी ने कमजोर अंत: क्रिया का पहला सिद्धांत दिया जिसे फेरमी के बीटा क्षय के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। 1970 में अब्दुस सलाम ने कमजोर अंतःक्रिया के बारे में एक सिद्धांत दिया गया था जिसमें हमें W, W- और Z0 के बारे में बताया गया था जो इस सहभागिता के वाहक कण हैं।
सशक्त सहभागिता: यह वह संपर्क है जो नाभिक के एकीकरण के लिए जिम्मेदार है। इस बल की निर्वासन प्रकृति अब तक ज्ञात नहीं है, लेकिन प्रयोगों से कई गुण देखे गए हैं। यह बल कणों के स्पिन, अभिविन्यास और वेग पर निर्भर है। यह इंटरैक्शन विनिमय प्रकार का बल है। यह बल माध्यम से स्वतंत्र है। इस बल की सीमा केवल नाभिक के आयाम यानी 10-15 मीटर के बारे में है। ग्लून्स इस इंटरैक्शन के वाहक कण हैं। यह प्रकृति की सबसे मजबूत सहभागिता है। इस सहभागिता का अध्ययन करने के लिए हमारे पास क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स के रूप में जाना जाने वाला एक अलग क्षेत्र है।
अब तक हमारे पास इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और कमजोर इंटरैक्शन के एकीकरण को परिभाषित करने के लिए एक सिद्धांत है जिसे एलेक्ट्रोवीक इंटरैक्शन के रूप में जाना जाता है। जिस सिद्धांत ने विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और मजबूत बातचीत की चर्चा की है, उसे ग्रैंड एकीकृत सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। और दुनिया भर के शानदार दिमाग अन्य तीन इंटरैक्शन को गुरुत्वाकर्षण के साथ एकजुट करने के लिए कई प्रयास कर रहे हैं जिसके परिणामस्वरूप आज हमारे पास क्वांटम गुरुत्व मॉडल , लूप क्वांटम गुरुत्व जैसे कई सिद्धांत मौजूद हैं और प्रगति पथ पर हैं।
समय के साथ ब्रह्मांड की हमारी समझ बढ़ रही है और हमें एकीकरण की इस समस्या पर आशावादी तरीके से काम करना चाहिए। और एक दिन हमारी कड़ी मेहनत से हमें सकारात्मक लाभ मिलेगा। यह भौतिकी में एक क्षेत्र है जहां युवा इच्छुक भौतिकविद अपनी ऊर्जा और कौशल डाल सकते हैं और उन्हें इससे जरूर इनाम मिलेगा।