क्वांटम भौतिकी का गहरा जादू

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

आप क्वांटम भौतिकी के बारे में क्या जानते हैं? मेरे जैसा मानविकी का छात्र भी समझता है कि भौतिकी और क्वांटम भौतिकी कुछ अलग चीजों का अध्ययन करते हैं।

साथ ही, सामान्य रूप से भौतिकी प्रकृति का विज्ञान है, जो अध्ययन करता है कि दुनिया कैसे काम करती है और सभी वस्तुएं और शरीर एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं। भौतिकी की एक शाखा के रूप में, क्वांटम यांत्रिकी हमारी दुनिया का उसके सबसे गहरे स्तर पर अध्ययन करती है। तथ्य यह है कि हमारे चारों ओर जो कुछ भी है वह परमाणुओं से बना है। क्यों, आप और मैं भी सुपरनोवा के कोर में उत्पन्न होने वाले परमाणुओं के एक समूह से ज्यादा कुछ नहीं हैं। इसके अलावा, भौतिकी का यह क्षेत्र इतना जटिल है कि कई वैज्ञानिक मानते हैं कि वे इसे अच्छी तरह से नहीं समझते हैं। अनुत्तरित प्रश्नों की बढ़ती संख्या और क्वांटम भौतिकी और जादू के बीच कुछ समानताओं को देखते हुए, यह अविश्वसनीय रूप से आकर्षक है, लेकिन यह भ्रामक हो सकता है, जैसा कि कई चार्लटन और छद्म वैज्ञानिक सफलतापूर्वक करते हैं। इस लेख में, हम यह समझने की कोशिश करेंगे कि क्वांटम भौतिकी जादू के समान क्यों है।

एक फोटॉन एक प्राथमिक कण है जिसका कोई द्रव्यमान नहीं है और प्रकाश की गति से चलते हुए निर्वात में मौजूद हो सकता है। फोटॉन का विद्युत आवेश भी शून्य होता है।

क्वांटम यांत्रिकी को दुनिया में कोई नहीं समझता

हम सभी को जादू के टोटके बहुत पसंद होते हैं। विशेष रूप से वे जिनके दौरान जादूगर उल्टे कपों के बीच गेंदों को "कूद" सकता है। क्वांटम सिस्टम में, जहां किसी वस्तु के गुण, उसके स्थान सहित, आप इसे कैसे देखते हैं, इसके आधार पर भिन्न हो सकते हैं, ऐसे करतब बिना हाथ की सफाई के संभव होने चाहिए। तथ्य यह है कि, क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, एक प्राथमिक कण अवलोकन के क्षण में ही एक निश्चित अवस्था प्राप्त कर लेता है। यह विश्वास करना कठिन है, लेकिन अंत में, वैज्ञानिक एक ही फोटॉन का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से साबित करने में सक्षम थे कि यह एक ही समय में तीन स्थानों पर मौजूद है। लेकिन यह कैसे संभव है?

सबसे प्रसिद्ध क्वांटम प्रयोगों में से एक डबल-स्लिट प्रयोग है, जिसने दिखाया कि प्रकाश और पदार्थ एक ही समय में एक कण और एक तरंग की तरह व्यवहार कर सकते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अल्बर्ट आइंस्टीन क्वांटम यांत्रिकी की सफलताओं में रुचि रखते थे - जिसकी सहायता से परमाणुओं और प्राथमिक कणों के व्यवहार का सटीक वर्णन किया जा सकता है। हालांकि, प्रतिभाशाली वैज्ञानिक ने इस सिद्धांत का विरोध किया और उस अवधारणा का उपहास उड़ाया जो इसके मूल में है - भ्रम। क्वांटम यांत्रिकी में, उलझाव का अर्थ है कि एक कण के गुण दूसरे के गुणों को तुरंत प्रभावित कर सकते हैं, चाहे उनके बीच की दूरी कुछ भी हो।

इसके बाद, विस्तृत प्रयोगों की एक श्रृंखला ने दिखाया कि आइंस्टीन गलत थे: उलझाव वास्तविक है और कोई अन्य सिद्धांत इसके अजीब प्रभावों की व्याख्या नहीं कर सकता है। और फिर भी, प्रायोगिक रूप से परिणामों की व्याख्या करने के लिए क्वांटम सिद्धांत की क्षमता के बावजूद, कई वैज्ञानिक मानते हैं कि क्वांटम भौतिकी इतनी जटिल है कि इसे समझना मुश्किल है।

हालांकि, उलझाव एकमात्र ऐसी घटना नहीं है जो क्वांटम सिद्धांत को शास्त्रीय सिद्धांत से अलग करती है। कुछ भौतिकविदों के अनुसार, क्वांटम वास्तविकता के बारे में एक और चौंकाने वाला तथ्य है जिसे अक्सर अनदेखा किया जाता है और जो सैद्धांतिक भौतिकी के इस क्षेत्र के "जादू" को जोड़ता है। द न्यू साइंटिस्ट के अनुसार, 1967 में साइमन कोचेन और अर्न्स्ट स्पेकर ने गणितीय रूप से यह साबित कर दिया कि एक क्वांटम वस्तु के लिए भी, जहाँ उलझाव असंभव है, इसके गुणों को मापते समय आपको मिलने वाले मूल्य उस स्थिति पर निर्भर करते हैं जिसमें यह वस्तु स्थित है। इस प्रकार, संपत्ति ए का मूल्य इस बात पर निर्भर करता है कि आप संपत्ति बी का उपयोग करके या संपत्ति सी का उपयोग करके इसे मापना चुनते हैं। सरल शब्दों में, माप की पसंद से स्वतंत्र कोई वास्तविकता नहीं है।

हकीकत का जादू

सहमत हूं, यह सब कम से कम अजीब है और मस्तिष्क को सचमुच तेजी से फट जाता है।आखिरकार, यह पता चला है कि एक पर्यवेक्षक की उपस्थिति प्रणाली के भाग्य को निर्धारित करती है और उसे एक राज्य के पक्ष में चुनाव करने के लिए मजबूर करती है। लेकिन क्या यह भौतिक वास्तविकता में चेतना का हस्तक्षेप नहीं है? और अगर हम इस बात को ध्यान में रखें कि प्रकाश का एक फोटॉन एक साथ एक कण और एक तरंग दोनों हो सकता है और एक ही बार में तीन स्थानों पर हो सकता है, तो हम किस दुनिया में रहते हैं? क्या यह भौतिकी के समान नियमों के साथ समानांतर वास्तविकताओं के अस्तित्व का प्रमाण है?

और यह सिर्फ उन सवालों का एक हिस्सा है जिनका आधुनिक भौतिकी के पास कोई जवाब नहीं है। जब तक। हालांकि, प्राचीन काल से अज्ञात सब कुछ एक व्यक्ति को डराता था। कभी-कभी लोग कुछ भी विश्वास करने के लिए तैयार होते हैं, जब तक कि कम से कम एक है - और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सा उत्तर है। इस कारण से, यह बिल्कुल भी आश्चर्य की बात नहीं है कि सभी प्रकार के चार्लटन और छद्म वैज्ञानिक क्वांटम भौतिकी के इतने शौकीन हैं। यदि, रुचि के लिए, आरईएन टीवी चालू करें, तो आप दूसरी दुनिया के कार्यक्रमों में से एक पर ठोकर खा सकते हैं, जिसमें एक अन्य छद्म वैज्ञानिक एक विशेषज्ञ के रूप में कार्य करता है। 100 में से 99 मामलों में, विश्व व्यवस्था के बारे में उनकी झूठी व्याख्या में क्वांटम भौतिकी का कम से कम एक उल्लेख शामिल होगा। साथ ही, कोई भी छद्म वैज्ञानिक इलेक्ट्रॉन, फोटान और उलझाव जैसे वैज्ञानिक शब्दों को एक अनुभवहीन दर्शक की नजर में कम या ज्यादा विश्वसनीय दिखाने के लिए तेजी से पेश करता है।

कभी-कभी मुझे यह भी लगता है कि कोई भी स्वाभिमानी चार्लटन अपने प्रदर्शनों की सूची में क्वांटम भौतिकी के रहस्यों के बारे में भाषण देने के लिए बाध्य है। आखिरकार, वैज्ञानिकों के पास अपने दावों के साथ बहस करने के लिए व्यावहारिक रूप से कुछ भी नहीं है कि क्वांटम यांत्रिकी वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य है। क्या यह सुविधाजनक नहीं है? इस तरह के विचारों को लोकप्रिय बनाने के परिणामस्वरूप बड़ी संख्या में लोगों के लिए दुनिया के बारे में गलत दृष्टिकोण हो सकता है। इस तरह के विचार वैकल्पिक चिकित्सा के प्रति रुझान और खतरनाक बीमारियों के लिए हाथ बढ़ाने में भी योगदान करते हैं। तो, टीवी स्क्रीन से, मुंह पर झाग के साथ गूढ़ व्यक्ति यह साबित करते हैं कि विचार भौतिक है क्योंकि क्वांटम भौतिकी यहाँ है, और घरेलू जीवविज्ञानी क्वांटम भौतिकी को तरंग जीनोम आदि के बारे में अपने निराधार विचारों में बुनते हैं। यह सब जादुई सोच के विकास में योगदान देता है, जिसके बारे में मैंने पहले और अधिक विस्तार से लिखा था, और जिस दुनिया में हम रहते हैं उसके बारे में मिथकों और गलत धारणाओं का विकास।

इस बीच, क्वांटम भौतिकी असली जादू है। हकीकत का जादू। हां, हम बहुत कुछ नहीं समझते हैं और उन सवालों के जवाब नहीं जानते हैं जो क्वांटम उलझाव से उत्पन्न होते हैं और श्रोडिंगर की बिल्ली सहित कई प्रयोगों के परिणाम हैं, जिसके बारे में मेरे सहयोगी निकोलाई खिजन्याक ने पहले लिखा था। उसी समय, वास्तविकता कल्पना की तुलना में बहुत अधिक दिलचस्प है, क्योंकि हम इसके बारे में इतना नहीं जानते हैं: हमारा ब्रह्मांड 95% रहस्यमय डार्क मैटर से बना है, और इसमें डार्क एनर्जी भी है, जो विस्तार के त्वरण के लिए जिम्मेदार है। ब्रह्माण्ड का। इसके अलावा, सबसे गहरे स्तर पर, हमारी दुनिया में सबसे छोटे कण होते हैं जो एक ही समय में कई जगहों पर हो सकते हैं और अलग-अलग व्यवहार करते हैं, इस पर निर्भर करते हुए कि हम उन्हें देख रहे हैं या नहीं। यह हकीकत का जादू नहीं तो हकीकत क्या है?

साथ ही, विज्ञान ने पहले ही हमारी दुनिया के बारे में सबसे महत्वपूर्ण सवालों के कई जवाब दिए हैं। वैसे भी, मुझे लगता है कि कुछ न जानने और क्वांटम भौतिकी को न समझने में कुछ भी गलत नहीं है। मुख्य बात ब्रह्मांड को जानने के लिए जितना संभव हो उतना जानने की हमारी क्षमता है। जो, सबसे अधिक संभावना है, खुद को हमारे माध्यम से भी जानता है।