શ્રોડિન્જર ક્વોન્ટમ બિલાડી. સરળ શબ્દોમાં શ્રોડિન્જર થિયરી

ચોક્કસ તમે એક કરતા વધુ વાર સાંભળ્યું હશે કે "શ્રોડિન્જરની બિલાડી" જેવી ઘટના છે. પરંતુ જો તમે ભૌતિકશાસ્ત્રી નથી, તો સંભવતઃ તમને આ કેવા પ્રકારની બિલાડી છે અને તેની શા માટે જરૂર છે તે વિશે તમને ફક્ત અસ્પષ્ટ ખ્યાલ હશે.
“શ્રોડિન્જરની બિલાડી” એ પ્રખ્યાત ઑસ્ટ્રિયન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી એર્વિન શ્રોડિન્જરના પ્રખ્યાત વિચાર પ્રયોગનું નામ છે, જે નોબેલ પારિતોષિક વિજેતા પણ છે. આ કાલ્પનિક પ્રયોગની મદદથી, વૈજ્ઞાનિક સબએટોમિક સિસ્ટમ્સમાંથી મેક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સમાં સંક્રમણમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની અપૂર્ણતા બતાવવા માગતા હતા.
આ લેખ બિલાડી અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ વિશે શ્રોડિન્ગરના સિદ્ધાંતના સારને સરળ શબ્દોમાં સમજાવવાનો પ્રયાસ છે, જેથી ઉચ્ચ તકનીકી શિક્ષણ ન ધરાવતી વ્યક્તિ માટે તે સુલભ થઈ શકે. આ લેખ ટીવી શ્રેણી "ધ બિગ બેંગ થિયરી" સહિત પ્રયોગના વિવિધ અર્થઘટન પણ રજૂ કરશે.
સામગ્રી:
1. પ્રયોગનું વર્ણન
2. સરળ શબ્દોમાં સમજૂતી
3. ધ બિગ બેંગ થિયરીમાંથી વિડિઓ
4. સમીક્ષાઓ અને ટિપ્પણીઓ
પ્રયોગનું વર્ણન
એર્વિન શ્રોડિન્ગરનો મૂળ લેખ 1935માં પ્રકાશિત થયો હતો. તેમાં, પ્રયોગનું વર્ણન સરખામણી અથવા તો અવતારની તકનીકનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું:

તમે એવા કિસ્સાઓ પણ બનાવી શકો છો કે જેમાં એકદમ બર્લેસ્ક હોય. અમુક બિલાડીને નીચેના ડાયબોલિકલ મશીનની સાથે સ્ટીલની ચેમ્બરમાં બંધ કરી દો (જે બિલાડીના હસ્તક્ષેપને ધ્યાનમાં લીધા વિના હોવી જોઈએ): ગીજર કાઉન્ટરની અંદર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનો એક નાનો જથ્થો છે, એટલો નાનો કે માત્ર એક જ અણુ એક કલાકમાં ક્ષીણ થઈ શકે છે. , પરંતુ સમાન સંભાવના સાથે વિઘટન થઈ શકશે નહીં; જો આવું થાય, તો રીડિંગ ટ્યુબ ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને રિલે સક્રિય થાય છે, હથોડીને મુક્ત કરે છે, જે હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ સાથે ફ્લાસ્કને તોડે છે.
જો આપણે આ આખી સિસ્ટમને એક કલાક માટે પોતાના પર છોડી દઈએ, તો આપણે કહી શકીએ કે આ સમય પછી બિલાડી જીવંત રહેશે, જ્યાં સુધી અણુ વિઘટન ન થાય ત્યાં સુધી. પ્રથમ અણુ સડો બિલાડીને ઝેર આપશે. એકંદરે સિસ્ટમનું psi-ફંક્શન જીવંત અને મૃત બિલાડી (અભિવ્યક્તિને માફ કરો) સમાન ભાગોમાં મિશ્રિત કરીને અથવા ગંધ દ્વારા વ્યક્ત કરશે. આવા કિસ્સાઓમાં લાક્ષણિકતા એ છે કે મૂળરૂપે અણુ વિશ્વ સુધી મર્યાદિત અનિશ્ચિતતા મેક્રોસ્કોપિક અનિશ્ચિતતામાં પરિવર્તિત થાય છે, જેને પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. આ અમને વાસ્તવિકતાને પ્રતિબિંબિત કરતા "બ્લર મોડલ" ને નિખાલસપણે સ્વીકારતા અટકાવે છે. આનો અર્થ પોતે અસ્પષ્ટ અથવા વિરોધાભાસી કંઈપણ નથી. અસ્પષ્ટ અથવા ધ્યાન બહારના ફોટા અને વાદળો અથવા ધુમ્મસના ફોટા વચ્ચે તફાવત છે.
________________________________________
બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો:
1. એક બોક્સ અને એક બિલાડી છે. બૉક્સમાં કિરણોત્સર્ગી અણુ ન્યુક્લિયસ અને ઝેરી ગેસનું કન્ટેનર ધરાવતી મિકેનિઝમ છે. પ્રાયોગિક પરિમાણો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા જેથી 1 કલાકમાં પરમાણુ ક્ષયની સંભાવના 50% હોય. જો ન્યુક્લિયસ તૂટી જાય છે, તો ગેસનો કન્ટેનર ખુલે છે અને બિલાડી મરી જાય છે. જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થતું નથી, તો બિલાડી જીવંત અને સારી રીતે રહે છે.
2. અમે બિલાડીને બૉક્સમાં બંધ કરીએ છીએ, એક કલાક રાહ જુઓ અને જાતને પૂછો: બિલાડી જીવંત છે કે મરી ગઈ?
3. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમને જણાવે છે કે અણુ ન્યુક્લિયસ (અને તેથી બિલાડી) એક સાથે તમામ સંભવિત સ્થિતિમાં છે (જુઓ ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન). અમે બૉક્સ ખોલીએ તે પહેલાં, કેટ-કોર સિસ્ટમ 50% ની સંભાવના સાથે "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" સ્થિતિમાં છે અને રાજ્યમાં "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે" સાથે 50% ની સંભાવના. તે તારણ આપે છે કે બૉક્સમાં બેઠેલી બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે.
4. આધુનિક કોપનહેગન અર્થઘટન મુજબ, બિલાડી કોઈપણ મધ્યવર્તી સ્થિતિ વિના જીવંત/મૃત છે. અને ન્યુક્લિયસની ક્ષીણ સ્થિતિની પસંદગી બોક્સ ખોલવાની ક્ષણે નહીં, પણ જ્યારે ન્યુક્લિયસ ડિટેક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે પણ થાય છે. કારણ કે "કેટ-ડિટેક્ટર-ન્યુક્લિયસ" સિસ્ટમના વેવ ફંક્શનમાં ઘટાડો બોક્સના માનવ નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ નથી, પરંતુ ન્યુક્લિયસના ડિટેક્ટર-નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ છે.

સરળ શબ્દોમાં સમજૂતી
ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અનુસાર, જો અણુના ન્યુક્લિયસનું કોઈ અવલોકન કરવામાં આવતું નથી, તો તેની સ્થિતિ બે અવસ્થાઓના મિશ્રણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે - એક ક્ષીણ થયેલ ન્યુક્લિયસ અને એક ક્ષીણ ન્યુક્લિયસ, તેથી, એક બિલાડી બોક્સમાં બેઠી છે અને તેના ન્યુક્લિયસને વ્યક્ત કરે છે. એક અણુ એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે. જો બૉક્સ ખોલવામાં આવે છે, તો પ્રયોગકર્તા માત્ર એક ચોક્કસ સ્થિતિ જોઈ શકે છે - "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" અથવા "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે."
માનવ ભાષામાં સાર: શ્રોડિન્ગરના પ્રયોગે બતાવ્યું કે, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના દૃષ્ટિકોણથી, બિલાડી જીવંત અને મૃત બંને છે, જે ન હોઈ શકે. તેથી, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં નોંધપાત્ર ખામીઓ છે.
પ્રશ્ન એ છે કે: બે રાજ્યોના મિશ્રણ તરીકે સિસ્ટમનું અસ્તિત્વ ક્યારે બંધ થાય છે અને એક ચોક્કસ પસંદ કરે છે? પ્રયોગનો હેતુ એ બતાવવાનો છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમુક નિયમો વિના અધૂરું છે જે દર્શાવે છે કે કઈ પરિસ્થિતિઓમાં તરંગ કાર્ય તૂટી જાય છે અને બિલાડી કાં તો મરી જાય છે અથવા જીવંત રહે છે પરંતુ હવે તે બંનેનું મિશ્રણ નથી. કારણ કે તે સ્પષ્ટ છે કે બિલાડી કાં તો જીવંત અથવા મૃત હોવી જોઈએ (જીવન અને મૃત્યુ વચ્ચે કોઈ રાજ્ય મધ્યવર્તી નથી), આ અણુ ન્યુક્લિયસ માટે સમાન હશે. તે કાં તો ક્ષીણ અથવા અણઘડ હોવું જોઈએ (વિકિપીડિયા).
ધ બિગ બેંગ થિયરીમાંથી વિડિઓ
શ્રોડિન્જરના વિચાર પ્રયોગનું બીજું વધુ તાજેતરનું અર્થઘટન એ એક વાર્તા છે જે બિગ બેંગ થિયરીના નાયક શેલ્ડન કૂપરે તેના ઓછા ભણેલા પાડોશી પેનીને કહી હતી. શેલ્ડનની વાર્તાનો મુદ્દો એ છે કે શ્રોડિન્જરની બિલાડીનો ખ્યાલ માનવ સંબંધો પર લાગુ કરી શકાય છે. પુરુષ અને સ્ત્રી વચ્ચે શું થઈ રહ્યું છે તે સમજવા માટે, તેમની વચ્ચે કેવા પ્રકારનો સંબંધ છે: સારું કે ખરાબ, તમારે ફક્ત બૉક્સ ખોલવાની જરૂર છે. ત્યાં સુધી, સંબંધ સારા અને ખરાબ બંને છે.
નીચે શેલ્ડન અને પેનિયા વચ્ચેના આ બિગ બેંગ થિયરીના વિનિમયની વિડિયો ક્લિપ છે.
શું પ્રયોગના પરિણામે બિલાડી જીવંત રહી?
જેમણે લેખ ધ્યાનથી વાંચ્યો નથી, પરંતુ હજી પણ બિલાડી વિશે ચિંતિત છે તેમના માટે, સારા સમાચાર: ચિંતા કરશો નહીં, અમારા ડેટા અનુસાર, એક ઉન્મત્ત ઑસ્ટ્રિયન ભૌતિકશાસ્ત્રીના વિચાર પ્રયોગના પરિણામે.
કોઈ બિલાડીને નુકસાન થયું ન હતું

મારા શરમ માટે, હું સ્વીકારવા માંગુ છું કે મેં આ અભિવ્યક્તિ સાંભળી છે, પરંતુ તેનો અર્થ શું છે અથવા તે કયા વિષય પર ઉપયોગમાં લેવાય છે તે પણ મને ખબર નથી. આ બિલાડી વિશે મેં ઈન્ટરનેટ પર શું વાંચ્યું તે હું તમને કહું... -

« શ્રોડિન્જરની બિલાડી"- આ પ્રખ્યાત ઑસ્ટ્રિયન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી એર્વિન શ્રોડિન્જરના પ્રખ્યાત વિચાર પ્રયોગનું નામ છે, જે નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા પણ છે. આ કાલ્પનિક પ્રયોગની મદદથી, વૈજ્ઞાનિક સબએટોમિક સિસ્ટમ્સમાંથી મેક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સમાં સંક્રમણમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની અપૂર્ણતા બતાવવા માગતા હતા.

એર્વિન શ્રોડિન્ગરનો મૂળ લેખ 1935માં પ્રકાશિત થયો હતો. તેમાં, પ્રયોગનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું અથવા તો વ્યક્તિત્વ પણ:

તમે એવા કિસ્સાઓ પણ બનાવી શકો છો કે જેમાં એકદમ બર્લેસ્ક હોય. અમુક બિલાડીને નીચેના ડાયબોલિકલ મશીનની સાથે સ્ટીલની ચેમ્બરમાં બંધ કરી દો (જે બિલાડીના હસ્તક્ષેપને ધ્યાનમાં લીધા વિના હોવી જોઈએ): ગીજર કાઉન્ટરની અંદર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનો એક નાનો જથ્થો છે, એટલો નાનો કે માત્ર એક જ અણુ એક કલાકમાં ક્ષીણ થઈ શકે છે. , પરંતુ તે જ સંભવ છે કે જો આવું થાય, તો રીડિંગ ટ્યુબ ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને રિલે સક્રિય થાય છે, જે હથોડાને મુક્ત કરે છે, જે હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ સાથે ફ્લાસ્કને તોડે છે.

જો આપણે આ આખી સિસ્ટમને એક કલાક માટે પોતાના પર છોડી દઈએ, તો આપણે કહી શકીએ કે આ સમય પછી બિલાડી જીવંત રહેશે, જ્યાં સુધી અણુ વિઘટન ન થાય ત્યાં સુધી. પ્રથમ અણુ સડો બિલાડીને ઝેર આપશે. એકંદરે સિસ્ટમનું psi-ફંક્શન જીવંત અને મૃત બિલાડી (અભિવ્યક્તિને માફ કરો) સમાન ભાગોમાં મિશ્રિત કરીને અથવા ગંધ દ્વારા વ્યક્ત કરશે. આવા કિસ્સાઓમાં લાક્ષણિકતા એ છે કે મૂળરૂપે અણુ વિશ્વ સુધી મર્યાદિત અનિશ્ચિતતા મેક્રોસ્કોપિક અનિશ્ચિતતામાં પરિવર્તિત થાય છે, જેને પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. આ અમને વાસ્તવિકતાને પ્રતિબિંબિત કરતા "બ્લર મોડલ" ને નિખાલસપણે સ્વીકારતા અટકાવે છે. આનો અર્થ પોતે અસ્પષ્ટ અથવા વિરોધાભાસી કંઈપણ નથી. અસ્પષ્ટ અથવા ધ્યાન બહારના ફોટા અને વાદળો અથવા ધુમ્મસના ફોટા વચ્ચે તફાવત છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો:

1. ત્યાં એક બોક્સ અને એક બિલાડી છે. બૉક્સમાં કિરણોત્સર્ગી અણુ ન્યુક્લિયસ અને ઝેરી ગેસનું કન્ટેનર ધરાવતી મિકેનિઝમ છે. પ્રાયોગિક પરિમાણો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા જેથી 1 કલાકમાં પરમાણુ ક્ષયની સંભાવના 50% હોય. જો ન્યુક્લિયસ તૂટી જાય છે, તો ગેસનો કન્ટેનર ખુલે છે અને બિલાડી મરી જાય છે. જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થતું નથી, તો બિલાડી જીવંત અને સારી રીતે રહે છે.
2. અમે બિલાડીને બૉક્સમાં બંધ કરીએ છીએ, એક કલાક રાહ જુઓ અને પ્રશ્ન પૂછો: બિલાડી જીવંત છે કે મરી ગઈ?
3. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમને જણાવે છે કે અણુ ન્યુક્લિયસ (અને તેથી બિલાડી) એક સાથે તમામ સંભવિત સ્થિતિમાં છે (જુઓ ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન). અમે બૉક્સ ખોલીએ તે પહેલાં, કેટ-કોર સિસ્ટમ 50% ની સંભાવના સાથે "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" સ્થિતિમાં છે અને રાજ્યમાં "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે" સાથે 50% ની સંભાવના. તે તારણ આપે છે કે બૉક્સમાં બેઠેલી બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે.
4. આધુનિક કોપનહેગન અર્થઘટન મુજબ, બિલાડી કોઈપણ મધ્યવર્તી સ્થિતિ વિના જીવંત/મૃત છે. અને ન્યુક્લિયસની ક્ષીણ સ્થિતિની પસંદગી બોક્સ ખોલવાની ક્ષણે થતી નથી, પરંતુ જ્યારે ન્યુક્લિયસ ડિટેક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે પણ થાય છે. કારણ કે "કેટ-ડિટેક્ટર-ન્યુક્લિયસ" સિસ્ટમના વેવ ફંક્શનમાં ઘટાડો બોક્સના માનવ નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ નથી, પરંતુ ન્યુક્લિયસના ડિટેક્ટર-નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ છે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અનુસાર, જો અણુના ન્યુક્લિયસનું કોઈ અવલોકન કરવામાં આવતું નથી, તો તેની સ્થિતિને બે અવસ્થાઓના મિશ્રણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે - એક સડો થયેલ ન્યુક્લિયસ અને એક ક્ષીણ થયેલ ન્યુક્લિયસ, તેથી, એક બિલાડી બોક્સમાં બેઠી છે અને તેના ન્યુક્લિયસને વ્યક્ત કરે છે. એક અણુ એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે. જો બૉક્સ ખોલવામાં આવે છે, તો પ્રયોગકર્તા માત્ર એક ચોક્કસ સ્થિતિ જોઈ શકે છે - "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" અથવા "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે."

માનવ ભાષામાં સાર: શ્રોડિંગરના પ્રયોગે દર્શાવ્યું હતું કે, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના દૃષ્ટિકોણથી, બિલાડી જીવંત અને મૃત બંને છે, જે ન હોઈ શકે. તેથી, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં નોંધપાત્ર ખામીઓ છે.

પ્રશ્ન એ છે કે: બે રાજ્યોના મિશ્રણ તરીકે સિસ્ટમનું અસ્તિત્વ ક્યારે બંધ થાય છે અને એક ચોક્કસ પસંદ કરે છે? પ્રયોગનો હેતુ એ બતાવવાનો છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમુક નિયમો વિના અધૂરું છે જે દર્શાવે છે કે કઈ પરિસ્થિતિઓમાં તરંગ કાર્ય તૂટી જાય છે અને બિલાડી કાં તો મરી જાય છે અથવા જીવંત રહે છે પરંતુ હવે તે બંનેનું મિશ્રણ નથી. કારણ કે તે સ્પષ્ટ છે કે બિલાડી કાં તો જીવંત અથવા મૃત હોવી જોઈએ (જીવન અને મૃત્યુ વચ્ચે કોઈ રાજ્ય મધ્યવર્તી નથી), આ અણુ ન્યુક્લિયસ માટે સમાન હશે. તે ક્યાં તો ક્ષીણ અથવા ક્ષીણ થયેલ હોવું જોઈએ ().

શ્રોડિન્જરના વિચાર પ્રયોગનું બીજું વધુ તાજેતરનું અર્થઘટન એ એક વાર્તા છે જે બિગ બેંગ થિયરીના નાયક શેલ્ડન કૂપરે તેના ઓછા ભણેલા પાડોશી પેનીને કહી હતી. શેલ્ડનની વાર્તાનો મુદ્દો એ છે કે શ્રોડિન્જરની બિલાડીનો ખ્યાલ માનવ સંબંધો પર લાગુ કરી શકાય છે. પુરુષ અને સ્ત્રી વચ્ચે શું થઈ રહ્યું છે તે સમજવા માટે, તેમની વચ્ચે કેવા પ્રકારનો સંબંધ છે: સારું કે ખરાબ, તમારે ફક્ત બૉક્સ ખોલવાની જરૂર છે. ત્યાં સુધી, સંબંધ સારા અને ખરાબ બંને છે.

નીચે શેલ્ડન અને પેનિયા વચ્ચેના આ બિગ બેંગ થિયરીના વિનિમયની વિડિઓ ક્લિપ છે.

ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના મુખ્ય વિરોધાભાસને વર્ણવવા માટે શ્રોડિન્જરનું ઉદાહરણ શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણ છે: તેના નિયમો અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અને અણુ જેવા કણો એક જ સમયે બે અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (“જીવંત” અને “મૃત”, જો તમને યાદ હોય સહનશીલ બિલાડી). આ રાજ્યો કહેવામાં આવે છે.

યુનિવર્સિટી ઓફ અરકાનસાસ (અરકાનસાસ સ્ટેટ યુનિવર્સિટી) ના અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી આર્ટ હોબસન () એ આ વિરોધાભાસ માટે તેમના ઉકેલની દરખાસ્ત કરી.

“ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સમાં માપન અમુક મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણોના ઓપરેશન પર આધારિત છે, જેમ કે ગીગર કાઉન્ટર, જેની મદદથી માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ - અણુઓ, ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ નક્કી કરવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ થિયરી સૂચવે છે કે જો તમે કોઈ માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ (કણ) ને કેટલાક મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણ સાથે જોડો છો જે સિસ્ટમની બે જુદી જુદી સ્થિતિઓને અલગ પાડે છે, તો ઉપકરણ (ઉદાહરણ તરીકે, ગીગર કાઉન્ટર) ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટની સ્થિતિમાં જશે અને પોતાને બેમાં પણ શોધી કાઢશે. તે જ સમયે સુપરપોઝિશન. જો કે, આ ઘટનાને સીધી રીતે અવલોકન કરવું અશક્ય છે, જે તેને અસ્વીકાર્ય બનાવે છે," ભૌતિકશાસ્ત્રી કહે છે.

હોબસન કહે છે કે શ્રોડિંગરના વિરોધાભાસમાં, બિલાડી મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણની ભૂમિકા ભજવે છે, એક ગીગર કાઉન્ટર, જે તે ન્યુક્લિયસના સડો અથવા "બિન-ક્ષય"ની સ્થિતિ નક્કી કરવા માટે કિરણોત્સર્ગી ન્યુક્લિયસ સાથે જોડાયેલ છે. આ કિસ્સામાં, જીવંત બિલાડી "બિન-સડો" નું સૂચક હશે, અને મૃત બિલાડી સડોનું સૂચક હશે. પરંતુ ક્વોન્ટમ થિયરી મુજબ, બિલાડી, ન્યુક્લિયસની જેમ, જીવન અને મૃત્યુની બે સુપરપોઝિશનમાં અસ્તિત્વમાં હોવી જોઈએ.

તેના બદલે, ભૌતિકશાસ્ત્રીના મતે, બિલાડીની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ અણુની સ્થિતિ સાથે ગૂંચવાયેલી હોવી જોઈએ, એટલે કે તેઓ એકબીજા સાથે "બિનસ્થાનિક સંબંધ" માં છે. એટલે કે, જો ફસાઈ ગયેલી વસ્તુઓમાંથી કોઈ એકની સ્થિતિ અચાનક વિરુદ્ધ થઈ જાય, તો તેની જોડીની સ્થિતિ પણ બદલાઈ જશે, પછી ભલે તે એકબીજાથી ગમે તેટલા દૂર હોય. આમ કરવાથી, હોબ્સન આ ક્વોન્ટમ થિયરીનો ઉલ્લેખ કરે છે.

"ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટના સિદ્ધાંત વિશે સૌથી રસપ્રદ બાબત એ છે કે બંને કણોની સ્થિતિમાં ફેરફાર તરત જ થાય છે: કોઈ પ્રકાશ અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિગ્નલ પાસે એક સિસ્ટમથી બીજી સિસ્ટમમાં માહિતી પ્રસારિત કરવાનો સમય નથી. તેથી તમે કહી શકો છો કે તે એક પદાર્થ છે જે અવકાશ દ્વારા બે ભાગોમાં વિભાજિત છે, પછી ભલે તેમની વચ્ચેનું અંતર કેટલું મોટું હોય,” હોબસન સમજાવે છે.

શ્રોડિન્જરની બિલાડી હવે એક જ સમયે જીવંત અને મૃત નથી. જો વિઘટન થાય તો તે મૃત છે, અને જો વિઘટન ક્યારેય ન થાય તો તે જીવંત છે.

ચાલો આપણે ઉમેરીએ કે આ વિરોધાભાસના સમાન ઉકેલો છેલ્લા ત્રીસ વર્ષોમાં વૈજ્ઞાનિકોના વધુ ત્રણ જૂથો દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ તેઓને ગંભીરતાથી લેવામાં આવ્યા ન હતા અને વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક વર્તુળોમાં કોઈનું ધ્યાન ન હતું. હોબ્સન કહે છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વિરોધાભાસનો ઉકેલ, ઓછામાં ઓછું સૈદ્ધાંતિક રીતે, તેની ઊંડી સમજણ માટે એકદમ જરૂરી છે.

શ્રોડિન્જર

પરંતુ તાજેતરમાં જ, સિદ્ધાંતવાદીઓએ સમજાવ્યું કે ગુરુત્વાકર્ષણ કેવી રીતે શ્રોડિન્જરની બિલાડીને મારી નાખે છે, પરંતુ આ વધુ જટિલ છે...-

એક નિયમ તરીકે, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આ ઘટનાને સમજાવે છે કે કણોની દુનિયામાં સુપરપોઝિશન શક્ય છે, પરંતુ બિલાડીઓ અથવા અન્ય મેક્રો-ઓબ્જેક્ટ્સ, પર્યાવરણની દખલગીરી સાથે અશક્ય છે. જ્યારે કોઈ ક્વોન્ટમ ઑબ્જેક્ટ કોઈ ક્ષેત્રમાંથી પસાર થાય છે અથવા રેન્ડમ કણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે તરત જ માત્ર એક સ્થિતિ ધારે છે - જેમ કે તે માપવામાં આવે છે. આ રીતે સુપરપોઝિશનનો નાશ થાય છે, જેમ કે વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા.

પરંતુ જો કોઈક રીતે મેક્રો-ઓબ્જેક્ટને અન્ય કણો અને ક્ષેત્રો સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓથી સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં અલગ પાડવાનું શક્ય બન્યું હોય, તો પણ તે વહેલા અથવા પછીથી એક જ સ્થિતિ લેશે. ઓછામાં ઓછું આ પૃથ્વીની સપાટી પર થતી પ્રક્રિયાઓ માટે સાચું છે.

“ક્યાંક ઇન્ટરસ્ટેલર અવકાશમાં, કદાચ બિલાડીને તક મળશે, પરંતુ પૃથ્વી પર અથવા કોઈપણ ગ્રહની નજીક આ અત્યંત અસંભવિત છે. અને તેનું કારણ ગુરુત્વાકર્ષણ છે,” હાર્વર્ડ-સ્મિથસોનિયન સેન્ટર ફોર એસ્ટ્રોફિઝિક્સના નવા અભ્યાસના મુખ્ય લેખક ઇગોર પીકોવસ્કી () સમજાવે છે.

પિકોવ્સ્કી અને વિયેના યુનિવર્સિટીના તેમના સાથીદારો દલીલ કરે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ મેક્રો-ઓબ્જેક્ટ્સના ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન પર વિનાશક અસર કરે છે, અને તેથી આપણે મેક્રોકોઝમમાં સમાન ઘટનાઓનું અવલોકન કરતા નથી. નવી પૂર્વધારણાનો મૂળભૂત ખ્યાલ, માર્ગ દ્વારા, ફીચર ફિલ્મ "ઇન્ટરસ્ટેલર" માં છે.

આઈન્સ્ટાઈનનો સામાન્ય સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે અત્યંત વિશાળ પદાર્થ તેની આસપાસ અવકાશ સમયને વળાંક આપશે. નાના સ્તરે પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં લેતા, આપણે કહી શકીએ કે પૃથ્વીની સપાટીની નજીક સ્થિત પરમાણુ માટે, સમય આપણા ગ્રહની ભ્રમણકક્ષામાં સ્થિત એક કરતાં થોડો ધીમો પસાર થશે.

અવકાશ-સમય પર ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવને લીધે, આ પ્રભાવથી પ્રભાવિત પરમાણુ તેની સ્થિતિમાં વિચલન અનુભવશે. અને આ, બદલામાં, તેની આંતરિક ઊર્જાને અસર કરશે - પરમાણુમાં કણોના સ્પંદનો જે સમય જતાં બદલાય છે. જો કોઈ પરમાણુને બે સ્થાનોની ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં દાખલ કરવામાં આવે, તો સ્થિતિ અને આંતરિક ઊર્જા વચ્ચેનો સંબંધ ટૂંક સમયમાં પરમાણુને અવકાશમાં બે સ્થાનોમાંથી માત્ર એક જ "પસંદ" કરવા દબાણ કરશે.

"મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ડીકોહેરેન્સની ઘટના બાહ્ય પ્રભાવ સાથે સંકળાયેલી છે, પરંતુ આ કિસ્સામાં, કણોનું આંતરિક કંપન પરમાણુની હિલચાલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે," પીકોવ્સ્કી સમજાવે છે.

આ અસર હજુ સુધી જોવામાં આવી નથી કારણ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રો, થર્મલ રેડિયેશન અને સ્પંદનો જેવા ડીકોહેરેન્સના અન્ય સ્ત્રોતો સામાન્ય રીતે વધુ મજબૂત હોય છે, જેના કારણે ગુરુત્વાકર્ષણના ઘણા સમય પહેલા ક્વોન્ટમ સિસ્ટમનો વિનાશ થાય છે. પરંતુ પ્રયોગકર્તાઓ પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે પ્રયત્ન કરે છે.

સમાન સેટઅપનો ઉપયોગ ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સને નષ્ટ કરવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણની ક્ષમતાને ચકાસવા માટે પણ થઈ શકે છે. આ કરવા માટે, વર્ટિકલ અને હોરીઝોન્ટલ ઇન્ટરફેરોમીટર્સની તુલના કરવી જરૂરી રહેશે: પ્રથમમાં, પાથની વિવિધ "ઊંચાઈઓ" પર સમય વિસ્તરણને કારણે સુપરપોઝિશન ટૂંક સમયમાં અદૃશ્ય થઈ જશે, જ્યારે બીજામાં, ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન રહી શકે છે.

સ્ત્રોતો

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

અહીં થોડું વધુ સ્યુડો-વૈજ્ઞાનિક છે: ઉદાહરણ તરીકે, અને અહીં. જો તમને હજુ સુધી ખબર નથી, તો તેના વિશે અને તે શું છે તે વાંચો. અને અમે શું શોધીશું

મારા શરમ માટે, હું સ્વીકારવા માંગુ છું કે મેં આ અભિવ્યક્તિ સાંભળી છે, પરંતુ તેનો અર્થ શું છે અથવા તે કયા વિષય પર ઉપયોગમાં લેવાય છે તે પણ મને ખબર નથી. આ બિલાડી વિશે મેં ઈન્ટરનેટ પર શું વાંચ્યું તે હું તમને કહું...

« શ્રોડિન્જરની બિલાડી» - આ પ્રખ્યાત ઑસ્ટ્રિયન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી એર્વિન શ્રોડિન્જરના પ્રખ્યાત વિચાર પ્રયોગનું નામ છે, જે નોબેલ પારિતોષિક વિજેતા પણ છે. આ કાલ્પનિક પ્રયોગની મદદથી, વૈજ્ઞાનિક સબએટોમિક સિસ્ટમ્સમાંથી મેક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સમાં સંક્રમણમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની અપૂર્ણતા બતાવવા માગતા હતા.

એર્વિન શ્રોડિન્ગરનો મૂળ લેખ 1935માં પ્રકાશિત થયો હતો. અહીં ક્વોટ છે:

તમે એવા કિસ્સાઓ પણ બનાવી શકો છો કે જેમાં એકદમ બર્લેસ્ક હોય. અમુક બિલાડીને નીચેના ડાયબોલિકલ મશીનની સાથે સ્ટીલની ચેમ્બરમાં બંધ કરી દો (જે બિલાડીના હસ્તક્ષેપને ધ્યાનમાં લીધા વિના હોવી જોઈએ): ગીજર કાઉન્ટરની અંદર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનો એક નાનો જથ્થો છે, એટલો નાનો કે માત્ર એક જ અણુ એક કલાકમાં ક્ષીણ થઈ શકે છે. , પરંતુ સમાન સંભાવના સાથે વિઘટન થઈ શકશે નહીં; જો આવું થાય, તો રીડિંગ ટ્યુબ ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને રિલે સક્રિય થાય છે, હથોડીને મુક્ત કરે છે, જે હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ સાથે ફ્લાસ્કને તોડે છે.

જો આપણે આ આખી સિસ્ટમને એક કલાક માટે પોતાના પર છોડી દઈએ, તો આપણે કહી શકીએ કે આ સમય પછી બિલાડી જીવંત રહેશે, જ્યાં સુધી અણુ વિઘટન ન થાય ત્યાં સુધી. પ્રથમ અણુ સડો બિલાડીને ઝેર આપશે. એકંદરે સિસ્ટમનું psi-ફંક્શન જીવંત અને મૃત બિલાડી (અભિવ્યક્તિને માફ કરો) સમાન ભાગોમાં મિશ્રિત કરીને અથવા ગંધ દ્વારા વ્યક્ત કરશે. આવા કિસ્સાઓમાં લાક્ષણિકતા એ છે કે મૂળરૂપે અણુ વિશ્વ સુધી મર્યાદિત અનિશ્ચિતતા મેક્રોસ્કોપિક અનિશ્ચિતતામાં પરિવર્તિત થાય છે, જેને પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. આ અમને વાસ્તવિકતાને પ્રતિબિંબિત કરતા "બ્લર મોડલ" ને નિખાલસપણે સ્વીકારતા અટકાવે છે. આનો અર્થ પોતે અસ્પષ્ટ અથવા વિરોધાભાસી કંઈપણ નથી. અસ્પષ્ટ અથવા ધ્યાન બહારના ફોટા અને વાદળો અથવા ધુમ્મસના ફોટા વચ્ચે તફાવત છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો:

1. ત્યાં એક બોક્સ અને એક બિલાડી છે. બૉક્સમાં કિરણોત્સર્ગી અણુ ન્યુક્લિયસ અને ઝેરી ગેસનું કન્ટેનર ધરાવતી મિકેનિઝમ છે. પ્રાયોગિક પરિમાણો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા જેથી 1 કલાકમાં પરમાણુ ક્ષયની સંભાવના 50% હોય. જો ન્યુક્લિયસ તૂટી જાય છે, તો ગેસનો કન્ટેનર ખુલે છે અને બિલાડી મરી જાય છે. જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થતું નથી, તો બિલાડી જીવંત અને સારી રીતે રહે છે.
2. અમે બિલાડીને બૉક્સમાં બંધ કરીએ છીએ, એક કલાક રાહ જુઓ અને પ્રશ્ન પૂછો: બિલાડી જીવંત છે કે મરી ગઈ?
3. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમને જણાવે છે કે અણુ ન્યુક્લિયસ (અને તેથી બિલાડી) એક સાથે તમામ સંભવિત સ્થિતિમાં છે (જુઓ ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન). આપણે બૉક્સ ખોલીએ તે પહેલાં, કેટ-ન્યુક્લિયસ સિસ્ટમ 50% ની સંભાવના સાથે "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" સ્થિતિમાં છે અને રાજ્યમાં "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે" સાથે 50% ની સંભાવના. તે તારણ આપે છે કે બૉક્સમાં બેઠેલી બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે.
4. આધુનિક કોપનહેગન અર્થઘટન મુજબ, બિલાડી કોઈપણ મધ્યવર્તી સ્થિતિ વિના જીવંત/મૃત છે. અને ન્યુક્લિયસની ક્ષીણ સ્થિતિની પસંદગી બોક્સ ખોલવાની ક્ષણે થતી નથી, પરંતુ જ્યારે ન્યુક્લિયસ ડિટેક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે પણ થાય છે. કારણ કે "કેટ-ડિટેક્ટર-ન્યુક્લિયસ" સિસ્ટમના વેવ ફંક્શનમાં ઘટાડો બોક્સના માનવ નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ નથી, પરંતુ ન્યુક્લિયસના ડિટેક્ટર-નિરીક્ષક સાથે સંકળાયેલ છે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અનુસાર, જો અણુના ન્યુક્લિયસનું અવલોકન કરવામાં આવતું નથી, તો તેની સ્થિતિને બે અવસ્થાઓના મિશ્રણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે - એક ક્ષીણ થયેલ ન્યુક્લિયસ અને એક ક્ષીણ થયેલ ન્યુક્લિયસ, તેથી, એક બિલાડી બોક્સમાં બેઠી છે અને અણુના ન્યુક્લિયસને વ્યક્ત કરે છે. તે જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે. જો બૉક્સ ખોલવામાં આવે છે, તો પ્રયોગકર્તા માત્ર એક ચોક્કસ સ્થિતિ જોઈ શકે છે - "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે" અથવા "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે."

માનવ ભાષામાં સાર

શ્રોડિંગરના પ્રયોગે દર્શાવ્યું હતું કે, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના દૃષ્ટિકોણથી, બિલાડી જીવંત અને મૃત બંને છે, જે ન હોઈ શકે. તેથી, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં નોંધપાત્ર ખામીઓ છે.

પ્રશ્ન એ છે કે: બે રાજ્યોના મિશ્રણ તરીકે સિસ્ટમનું અસ્તિત્વ ક્યારે બંધ થાય છે અને એક ચોક્કસ પસંદ કરે છે? પ્રયોગનો હેતુ એ બતાવવાનો છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અમુક નિયમો વિના અધૂરું છે જે દર્શાવે છે કે કઈ પરિસ્થિતિઓમાં તરંગ કાર્ય તૂટી જાય છે અને બિલાડી કાં તો મરી જાય છે અથવા જીવંત રહે છે પરંતુ હવે તે બંનેનું મિશ્રણ નથી. કારણ કે તે સ્પષ્ટ છે કે બિલાડી કાં તો જીવંત અથવા મૃત હોવી જોઈએ (જીવન અને મૃત્યુ વચ્ચે કોઈ રાજ્ય મધ્યવર્તી નથી), આ અણુ ન્યુક્લિયસ માટે સમાન હશે. તે કાં તો ક્ષીણ અથવા અણઘડ હોવું જોઈએ (વિકિપીડિયા).

શ્રોડિન્જરના વિચાર પ્રયોગનું બીજું વધુ તાજેતરનું અર્થઘટન એ એક વાર્તા છે જે બિગ બેંગ થિયરીના નાયક શેલ્ડન કૂપરે તેના ઓછા ભણેલા પાડોશી પેનીને કહી હતી. શેલ્ડનની વાર્તાનો મુદ્દો એ છે કે શ્રોડિન્જરની બિલાડીનો ખ્યાલ માનવ સંબંધો પર લાગુ કરી શકાય છે. પુરુષ અને સ્ત્રી વચ્ચે શું થઈ રહ્યું છે તે સમજવા માટે, તેમની વચ્ચે કેવા પ્રકારનો સંબંધ છે: સારું કે ખરાબ, તમારે ફક્ત બૉક્સ ખોલવાની જરૂર છે. ત્યાં સુધી, સંબંધ સારા અને ખરાબ બંને છે.

નીચે શેલ્ડન અને પેનિયા વચ્ચેના આ બિગ બેંગ થિયરીના વિનિમયની વિડિઓ ક્લિપ છે.

ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના મુખ્ય વિરોધાભાસને વર્ણવવા માટે શ્રોડિન્જરનું ઉદાહરણ શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણ છે: તેના નિયમો અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અને અણુ જેવા કણો એક જ સમયે બે અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (“જીવંત” અને “મૃત”, જો તમને યાદ હોય સહનશીલ બિલાડી). આ રાજ્યોને સુપરપોઝિશન કહેવામાં આવે છે.

યુનિવર્સિટી ઓફ અરકાનસાસ (અરકાનસાસ સ્ટેટ યુનિવર્સિટી) ના અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી આર્ટ હોબસને આ વિરોધાભાસના તેમના ઉકેલની દરખાસ્ત કરી.

“ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સમાં માપન અમુક મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણોના ઓપરેશન પર આધારિત છે, જેમ કે ગીગર કાઉન્ટર, જેની મદદથી માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ - અણુઓ, ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ નક્કી કરવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ થિયરી સૂચવે છે કે જો તમે કોઈ માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ (કણ) ને કેટલાક મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણ સાથે જોડો છો જે સિસ્ટમની બે જુદી જુદી સ્થિતિઓને અલગ પાડે છે, તો ઉપકરણ (ઉદાહરણ તરીકે, ગીગર કાઉન્ટર) ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટની સ્થિતિમાં જશે અને પોતાને બેમાં પણ શોધી કાઢશે. તે જ સમયે સુપરપોઝિશન. જો કે, આ ઘટનાને સીધી રીતે અવલોકન કરવું અશક્ય છે, જે તેને અસ્વીકાર્ય બનાવે છે," ભૌતિકશાસ્ત્રી કહે છે.

હોબસન કહે છે કે શ્રોડિંગરના વિરોધાભાસમાં, બિલાડી મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણની ભૂમિકા ભજવે છે, એક ગીગર કાઉન્ટર, જે તે ન્યુક્લિયસના સડો અથવા "બિન-ક્ષય" ની સ્થિતિ નક્કી કરવા માટે કિરણોત્સર્ગી ન્યુક્લિયસ સાથે જોડાયેલ છે. આ કિસ્સામાં, જીવંત બિલાડી "બિન-સડો" નું સૂચક હશે, અને મૃત બિલાડી સડોનું સૂચક હશે. પરંતુ ક્વોન્ટમ થિયરી મુજબ, બિલાડી, ન્યુક્લિયસની જેમ, જીવન અને મૃત્યુની બે સુપરપોઝિશનમાં અસ્તિત્વમાં હોવી જોઈએ.

તેના બદલે, ભૌતિકશાસ્ત્રી કહે છે કે, બિલાડીની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ પરમાણુની સ્થિતિ સાથે ગૂંચવાયેલી હોવી જોઈએ, એટલે કે તેઓ એકબીજા સાથે "બિનસ્થાનિક સંબંધ" માં છે. એટલે કે, જો ફસાઈ ગયેલી વસ્તુઓમાંથી કોઈ એકની સ્થિતિ અચાનક વિરુદ્ધ થઈ જાય, તો તેની જોડીની સ્થિતિ પણ બદલાઈ જશે, પછી ભલે તે એકબીજાથી ગમે તેટલા દૂર હોય. તે જ સમયે, હોબસન આ ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંતની પ્રાયોગિક પુષ્ટિનો ઉલ્લેખ કરે છે.

"ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટના સિદ્ધાંત વિશે સૌથી રસપ્રદ બાબત એ છે કે બંને કણોની સ્થિતિમાં ફેરફાર તરત જ થાય છે: કોઈ પ્રકાશ અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિગ્નલ પાસે એક સિસ્ટમથી બીજી સિસ્ટમમાં માહિતી પ્રસારિત કરવાનો સમય નથી. તેથી તમે કહી શકો કે તે એક પદાર્થ છે જે અવકાશ દ્વારા બે ભાગોમાં વિભાજિત છે, પછી ભલે તેમની વચ્ચેનું અંતર કેટલું મોટું હોય,” હોબસન સમજાવે છે.

શ્રોડિન્જરની બિલાડી હવે એક જ સમયે જીવંત અને મૃત નથી. જો વિઘટન થાય તો તે મૃત છે, અને જો વિઘટન ક્યારેય ન થાય તો તે જીવંત છે.

ચાલો આપણે ઉમેરીએ કે આ વિરોધાભાસના સમાન ઉકેલો છેલ્લા ત્રીસ વર્ષોમાં વૈજ્ઞાનિકોના વધુ ત્રણ જૂથો દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ તેઓને ગંભીરતાથી લેવામાં આવ્યા ન હતા અને વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક વર્તુળોમાં કોઈનું ધ્યાન ન હતું. હોબસન નોંધે છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વિરોધાભાસને ઉકેલવા, ઓછામાં ઓછા સૈદ્ધાંતિક રીતે, તેની ઊંડાણપૂર્વકની સમજ માટે એકદમ જરૂરી છે.

શ્રોડિન્જર

પરંતુ તાજેતરમાં જ સિદ્ધાંતવાદીઓ સમજાવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ કેવી રીતે સ્ક્રોડિંગરની બિલાડીને મારી નાખે છે,પરંતુ આ વધુ જટિલ છે ...

એક નિયમ તરીકે, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આ ઘટનાને સમજાવે છે કે કણોની દુનિયામાં સુપરપોઝિશન શક્ય છે, પરંતુ બિલાડીઓ અથવા અન્ય મેક્રો-ઓબ્જેક્ટ્સ, પર્યાવરણની દખલગીરી સાથે અશક્ય છે. જ્યારે કોઈ ક્વોન્ટમ ઑબ્જેક્ટ કોઈ ક્ષેત્રમાંથી પસાર થાય છે અથવા રેન્ડમ કણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે તરત જ માત્ર એક સ્થિતિ ધારે છે - જાણે તે માપવામાં આવ્યું હોય. આ રીતે સુપરપોઝિશનનો નાશ થાય છે, જેમ કે વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા.

પરંતુ જો કોઈક રીતે મેક્રો-ઓબ્જેક્ટને અન્ય કણો અને ક્ષેત્રો સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓથી સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં અલગ પાડવાનું શક્ય બન્યું હોય, તો પણ તે વહેલા અથવા પછીથી એક જ સ્થિતિ લેશે. ઓછામાં ઓછું આ પૃથ્વીની સપાટી પર થતી પ્રક્રિયાઓ માટે સાચું છે.

“ક્યાંક ઇન્ટરસ્ટેલર અવકાશમાં, કદાચ બિલાડીને ક્વોન્ટમ સુસંગતતા જાળવવાની તક મળશે, પરંતુ પૃથ્વી પર અથવા કોઈપણ ગ્રહની નજીક આ અત્યંત અસંભવિત છે. અને તેનું કારણ ગુરુત્વાકર્ષણ છે,” નવા અભ્યાસના મુખ્ય લેખક, હાર્વર્ડ-સ્મિથસોનિયન સેન્ટર ફોર એસ્ટ્રોફિઝિક્સના ઇગોર પીકોવસ્કી સમજાવે છે.

પિકોવ્સ્કી અને વિયેના યુનિવર્સિટીના તેમના સાથીદારો દલીલ કરે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ મેક્રો-ઓબ્જેક્ટ્સના ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન પર વિનાશક અસર કરે છે, અને તેથી આપણે મેક્રોકોઝમમાં સમાન ઘટનાઓનું અવલોકન કરતા નથી. નવી પૂર્વધારણાનો મૂળભૂત ખ્યાલ, માર્ગ દ્વારા, ફીચર ફિલ્મ "ઇન્ટરસ્ટેલર" માં ટૂંકમાં દર્શાવેલ છે.

આઈન્સ્ટાઈનનો સામાન્ય સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે અત્યંત વિશાળ પદાર્થ તેની આસપાસ અવકાશ સમયને વળાંક આપશે. નાના સ્તરે પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં લેતા, આપણે કહી શકીએ કે પૃથ્વીની સપાટીની નજીક સ્થિત પરમાણુ માટે, સમય આપણા ગ્રહની ભ્રમણકક્ષામાં સ્થિત એક કરતાં થોડો ધીમો પસાર થશે.

અવકાશ-સમય પર ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવને લીધે, આ પ્રભાવથી પ્રભાવિત પરમાણુ તેની સ્થિતિમાં વિચલન અનુભવશે. અને આ, બદલામાં, તેની આંતરિક ઊર્જાને અસર કરશે - પરમાણુમાં કણોના સ્પંદનો જે સમય જતાં બદલાય છે. જો કોઈ પરમાણુને બે સ્થાનોની ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં દાખલ કરવામાં આવે, તો સ્થિતિ અને આંતરિક ઊર્જા વચ્ચેનો સંબંધ ટૂંક સમયમાં પરમાણુને અવકાશમાં બે સ્થાનોમાંથી માત્ર એક જ "પસંદ" કરવા દબાણ કરશે.

"મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ડીકોહેરેન્સની ઘટના બાહ્ય પ્રભાવ સાથે સંકળાયેલી છે, પરંતુ આ કિસ્સામાં, કણોનું આંતરિક કંપન પરમાણુની હિલચાલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે," પીકોવ્સ્કી સમજાવે છે.

આ અસર હજુ સુધી જોવામાં આવી નથી કારણ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રો, થર્મલ રેડિયેશન અને સ્પંદનો જેવા ડીકોહેરેન્સના અન્ય સ્ત્રોતો સામાન્ય રીતે વધુ મજબૂત હોય છે, જેના કારણે ગુરુત્વાકર્ષણના ઘણા સમય પહેલા ક્વોન્ટમ સિસ્ટમનો વિનાશ થાય છે. પરંતુ પ્રયોગકર્તાઓ પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે પ્રયત્ન કરે છે.

સમાન સેટઅપનો ઉપયોગ ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સને નષ્ટ કરવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણની ક્ષમતાને ચકાસવા માટે પણ થઈ શકે છે. આ કરવા માટે, વર્ટિકલ અને હોરીઝોન્ટલ ઇન્ટરફેરોમીટર્સની તુલના કરવી જરૂરી રહેશે: પ્રથમમાં, પાથની વિવિધ "ઊંચાઈઓ" પર સમય વિસ્તરણને કારણે સુપરપોઝિશન ટૂંક સમયમાં અદૃશ્ય થઈ જવું જોઈએ, જ્યારે બીજામાં, ક્વોન્ટમ સુપરપોઝિશન રહી શકે છે.

અણુના ગ્રહોના મોડેલે તેની માન્યતા સાબિત કરી હોવા છતાં, તે સમયે અસ્તિત્વમાં રહેલી થિયરી બધી પ્રક્રિયાઓને સંપૂર્ણ રીતે સમજાવી શકતી નથી, જે વાસ્તવિક જીવનમાં જોવા મળે છે. તે બહાર આવ્યું છે કે વાસ્તવમાં, કેટલાક કારણોસર, ક્લાસિકલ ન્યૂટોનિયન મિકેનિક્સ સૂક્ષ્મ સ્તરે કામ કરતું નથી. તે. પ્રોટોટાઇપ મોડલ, વાસ્તવિક જીવનમાંથી ઉછીના લીધેલ, આપણા સૌરમંડળને બદલે અણુને ધ્યાનમાં લેવાના કિસ્સામાં તે સમયના વૈજ્ઞાનિકોના અવલોકનોને અનુરૂપ નથી.

તેના આધારે, ખ્યાલ નોંધપાત્ર રીતે ફરીથી ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો. જેવી શિસ્ત હતી ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ. આ દિશાના મૂળ ઉત્કૃષ્ટ ભૌતિકશાસ્ત્રી એર્વિન શ્રોડિન્ગર હતા.

સુપરપોઝિશનનો ખ્યાલ

મુખ્ય સિદ્ધાંત જે નવા સિદ્ધાંતને અલગ પાડે છે તે છે સુપરપોઝિશન સિદ્ધાંત. આ સિદ્ધાંત મુજબ, એક ક્વોન્ટમ (ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અથવા પ્રોટોન) એક જ સમયે બે અવસ્થામાં હોઈ શકે છે. જો તેને સમજવામાં સરળ બનાવોઆ ફોર્મ્યુલેશન, આપણને એક હકીકત મળે છે જેની આપણા મગજમાં કલ્પના કરવી સંપૂર્ણપણે અશક્ય છે. એક ક્વોન્ટમ એક જ સમયે બે જગ્યાએ હોઈ શકે છે.

તેના દેખાવના સમયે, આ સિદ્ધાંત માત્ર શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સનો જ નહીં, પણ સામાન્ય સમજનો પણ વિરોધાભાસ કરે છે. અત્યારે પણ, ભૌતિકશાસ્ત્રથી દૂર શિક્ષિત વ્યક્તિ આવી પરિસ્થિતિની ભાગ્યે જ કલ્પના કરી શકે છે. છેવટે, આ સમજણ આખરે સૂચિત કરે છે કે તે પોતે વાચક અહીં અને ત્યાં હવે હોઈ શકે છે. આ રીતે વ્યક્તિ મેક્રોવર્લ્ડથી માઇક્રોવર્લ્ડમાં સંક્રમણની કલ્પના કરવાનો પ્રયાસ કરે છે.

જે વ્યક્તિ ન્યૂટોનિયન મિકેનિક્સની ક્રિયાનો અનુભવ કરવા અને અવકાશમાં એક તબક્કે પોતાને સમજવા માટે ટેવાયેલી હતી, તેના માટે એક સાથે બે જગ્યાએ હોવાની કલ્પના કરવી અત્યંત મુશ્કેલ હતું. ઉપરાંત, મેક્રોથી માઈક્રોમાં સંક્રમણ દરમિયાન કોઈ સિદ્ધાંત કે પેટર્ન ન હતી. ચોક્કસ સંખ્યાત્મક મૂલ્યો અને નિયમોની કોઈ સમજણ ન હતી.

જો કે, તે સમયના સાધનોએ આ "ક્વોન્ટમ વિસંવાદિતા" ને સ્પષ્ટપણે રેકોર્ડ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું.. પ્રયોગશાળાના સાધનોએ પુષ્ટિ કરી છે કે ઘડવામાં આવેલ પોસ્ટ્યુલેટ્સ ખરેખર સુસંગત છે અને ક્વોન્ટમ બે અવસ્થામાં રહેવા માટે સક્ષમ છે. ઉદાહરણ તરીકે, અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન ગેસ મળી આવ્યો હતો.

આના આધારે, શ્રોડિન્ગરે એક પ્રખ્યાત ખ્યાલ તૈયાર કર્યો જે હવે બિલાડી સિદ્ધાંત તરીકે ઓળખાય છે. આ ફોર્મ્યુલેશનનો હેતુ એ બતાવવાનો હતો કે ભૌતિકશાસ્ત્રના શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતમાં એક વિશાળ અંતર છે જેને વધારાના અભ્યાસની જરૂર છે.

શ્રોડિન્જરની બિલાડી

બિલાડી વિશેનો વિચાર પ્રયોગ એ હતો બિલાડીને સ્ટીલના બંધ બોક્સમાં મૂકવામાં આવી હતી. બોક્સ સજ્જ હતું ઝેરી ગેસ સાથેનું ઉપકરણ અને અણુ ન્યુક્લિયસ સાથેનું ઉપકરણ.

જાણીતા પોસ્ટ્યુલેટ્સના આધારે, અણુનું ન્યુક્લિયસ એક કલાકની અંદર ઘટકોમાં વિઘટન થઈ શકે છે, પરંતુ વિઘટન થઈ શકશે નહીં. તદનુસાર, આ ઘટનાની સંભાવના 50% છે.

જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થઈ જાય, તો કાઉન્ટર-રેકોર્ડર ટ્રિગર થાય છે, અને આ ઘટનાના પ્રતિભાવમાં, અગાઉ વર્ણવેલ ઉપકરણમાંથી એક ઝેરી પદાર્થ છોડવામાં આવે છે જેની સાથે બોક્સ સજ્જ છે. તે. બિલાડી ઝેરથી મરી જાય છે. જો આવું ન થાય, તો બિલાડી તે મુજબ મૃત્યુ પામતી નથી. ક્ષીણ થવાની 50% સંભાવનાના આધારે, બિલાડીની બચવાની 50% તક છે.

ક્વોન્ટમ થિયરીના આધારે, એક અણુ એક સાથે બે અવસ્થામાં હોઈ શકે છે.તે. અણુ બંને ક્ષીણ થયા અને ક્ષીણ થયા નહીં. આનો અર્થ એ છે કે રેકોર્ડરે કામ કર્યું, ઝેરથી કન્ટેનર તોડ્યું, અને વિઘટન થયું નહીં. બિલાડીને ઝેરથી ઝેર આપવામાં આવ્યું હતું, અને તે જ સમયે બિલાડીને ઝેરથી ઝેર આપવામાં આવ્યું ન હતું.

પરંતુ આવા ચિત્રની કલ્પના કરવી ફક્ત અશક્ય છે કે બોક્સ ખોલ્યા પછી, સંશોધકને મૃત અને જીવંત બિલાડી બંને મળી. બિલાડી કાં તો જીવંત છે અથવા મૃત છે. આ પરિસ્થિતિનો વિરોધાભાસ છે. દર્શકની ચેતના માટે મૃત-જીવંત બિલાડીની કલ્પના કરવી અશક્ય છે.

વિરોધાભાસ એ છે કે બિલાડી મેક્રોકોઝમની એક વસ્તુ છે. તદનુસાર, તેના વિશે કહેવું કે તે જીવંત અને મૃત છે, એટલે કે. એક જ સમયે બે અવસ્થામાં છે, એક ક્વોન્ટમ જેવું જ છે, તે સંપૂર્ણ રીતે યોગ્ય રહેશે નહીં.

આ ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, શ્રોડિન્ગરે ખાસ કરીને એ હકીકત પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું કે મેક્રો- અને માઇક્રોવર્લ્ડ વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સમાનતા નથી.. નિષ્ણાતો દ્વારા આપવામાં આવેલી અનુગામી ટિપ્પણીઓ સમજાવે છે કે રેડિયેશન ડિટેક્ટર-બિલાડી સિસ્ટમ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ, બિલાડી-દર્શક સિસ્ટમ નહીં. ડિટેક્ટર-કેટ સિસ્ટમમાં, માત્ર એક જ ઘટનાની શક્યતા છે.

ત્યાં એક પ્રકારની "ગૌણ" ગુણવત્તા હતી. તેમણે પોતે ભાગ્યે જ કોઈ ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાનો સામનો કર્યો. તેમના કામની મનપસંદ શૈલી અન્ય કોઈના વૈજ્ઞાનિક સંશોધન, આ કાર્યનો વિકાસ અથવા તેની ટીકાનો પ્રતિભાવ હતો. શ્રોડિંગર પોતે સ્વભાવે વ્યક્તિવાદી હતો તે હકીકત હોવા છતાં, તેને હંમેશા બીજાના વિચારની, આગળના કામ માટે સમર્થનની જરૂર હતી. આ વિચિત્ર અભિગમ હોવા છતાં, શ્રોડિન્જર ઘણી શોધ કરવામાં સફળ રહ્યો.

જીવનચરિત્ર માહિતી

શ્રોડિન્જરનો સિદ્ધાંત હવે માત્ર ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ગણિત વિભાગના વિદ્યાર્થીઓ માટે જ જાણીતો નથી. લોકપ્રિય વિજ્ઞાનમાં રસ ધરાવનાર કોઈપણ માટે તે રસપ્રદ રહેશે. આ સિદ્ધાંત પ્રખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રી ઇ. શ્રોડિન્ગર દ્વારા બનાવવામાં આવ્યો હતો, જેઓ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના સર્જકોમાંના એક તરીકે ઇતિહાસમાં નીચે ગયા હતા. આ વૈજ્ઞાનિકનો જન્મ 12 ઓગસ્ટ, 1887ના રોજ ઓઈલક્લોથ ફેક્ટરીના માલિકના પરિવારમાં થયો હતો. ભાવિ વૈજ્ઞાનિક, તેના કોયડા માટે વિશ્વભરમાં પ્રખ્યાત, બાળપણમાં વનસ્પતિશાસ્ત્ર અને ચિત્રકામના શોખીન હતા. તેમના પ્રથમ માર્ગદર્શક તેમના પિતા હતા. 1906 માં, શ્રોડિન્ગરે વિયેના યુનિવર્સિટીમાં તેમનો અભ્યાસ શરૂ કર્યો, જે દરમિયાન તેમણે ભૌતિકશાસ્ત્રની પ્રશંસા કરવાનું શરૂ કર્યું. જ્યારે પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ આવ્યું, ત્યારે વૈજ્ઞાનિક એક આર્ટિલરીમેન તરીકે સેવા આપવા ગયો. તેમના મફત સમયમાં, તેમણે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના સિદ્ધાંતોનો અભ્યાસ કર્યો.

1927 ની શરૂઆતમાં, વિજ્ઞાનમાં નાટ્યાત્મક પરિસ્થિતિનો વિકાસ થયો. E. Schrödinger માનતા હતા કે ક્વોન્ટમ પ્રક્રિયાઓના સિદ્ધાંતનો આધાર તરંગ સાતત્યનો વિચાર હોવો જોઈએ. હાઈઝનબર્ગ, તેનાથી વિપરીત, માનતા હતા કે જ્ઞાનના આ ક્ષેત્રનો પાયો તરંગોની વિવેકબુદ્ધિ તેમજ ક્વોન્ટમ લીપ્સનો વિચાર હોવો જોઈએ. નિલ્સ બોહરે બંને પદ સ્વીકાર્યા ન હતા.

વિજ્ઞાનમાં પ્રગતિ

1933 માં વેવ મિકેનિક્સની વિભાવનાની રચના માટે શ્રોડિન્જરને નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. જો કે, શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રની પરંપરાઓમાં ઉછરેલા, વૈજ્ઞાનિક અન્ય કેટેગરીમાં વિચારી શક્યા ન હતા અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સને જ્ઞાનની સંપૂર્ણ શાખા માનતા ન હતા. તે કણોની દ્વિ વર્તણૂકથી સંતુષ્ટ થઈ શક્યો ન હતો, અને તેણે તેને ફક્ત તરંગ વર્તન સુધી ઘટાડવાનો પ્રયાસ કર્યો. એન. બોહર સાથેની તેમની ચર્ચામાં, શ્રોડિંગરે તેને આ રીતે મૂક્યું: "જો આપણે વિજ્ઞાનમાં આ ક્વોન્ટમ લીપ્સને જાળવી રાખવાની યોજના બનાવીએ, તો મને સામાન્ય રીતે અફસોસ છે કે મેં મારા જીવનને અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથે જોડ્યું છે."

સંશોધકનું આગળનું કાર્ય

વધુમાં, શ્રોડિન્જર આધુનિક ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના સર્જકોમાંના એક જ ન હતા. તે તે જ વૈજ્ઞાનિક હતા જેમણે "વર્ણનની ઉદ્દેશ્યતા" શબ્દને વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગ માટે રજૂ કર્યો હતો. નિરીક્ષકની ભાગીદારી વિના વાસ્તવિકતાનું વર્ણન કરવાની આ વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતોની ક્ષમતા છે. તેમનું વધુ સંશોધન સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત, થર્મોડાયનેમિક પ્રક્રિયાઓ અને નોનલાઇનર બોર્ન ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ માટે સમર્પિત હતું. વૈજ્ઞાનિકોએ એકીકૃત ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત બનાવવા માટે પણ અનેક પ્રયાસો કર્યા છે. વધુમાં, E. Schrödinger છ ભાષાઓ બોલતા હતા.

સૌથી પ્રખ્યાત કોયડો

શ્રોડિન્જરનો સિદ્ધાંત, જેમાં તે જ બિલાડી દેખાય છે, તે વૈજ્ઞાનિકની ક્વોન્ટમ થિયરીની ટીકામાંથી બહાર આવી છે. તેની મુખ્ય ધારણાઓમાંની એક જણાવે છે કે જ્યારે સિસ્ટમનું અવલોકન કરવામાં આવતું નથી, તે સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં છે. એટલે કે, બે અથવા વધુ રાજ્યોમાં જે એકબીજાના અસ્તિત્વને બાકાત રાખે છે. વિજ્ઞાનમાં સુપરપોઝિશનની સ્થિતિની નીચેની વ્યાખ્યા છે: આ ક્વોન્ટમની ક્ષમતા છે, જે ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અથવા, ઉદાહરણ તરીકે, અણુનું ન્યુક્લિયસ પણ હોઈ શકે છે, એક સાથે બે અવસ્થામાં અથવા બે બિંદુઓ પર પણ હોઈ શકે છે. અવકાશમાં તે ક્ષણે જ્યારે કોઈ તેનું અવલોકન કરતું નથી.

વિવિધ વિશ્વમાં પદાર્થો

સામાન્ય વ્યક્તિ માટે આવી વ્યાખ્યા સમજવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. છેવટે, ભૌતિક વિશ્વના દરેક પદાર્થ કાં તો અવકાશમાં એક બિંદુએ અથવા બીજા સ્થાને હોઈ શકે છે. આ ઘટનાને નીચે પ્રમાણે સમજાવી શકાય છે. નિરીક્ષક બે બોક્સ લે છે અને તેમાંથી એકમાં ટેનિસ બોલ મૂકે છે. તે સ્પષ્ટ થશે કે તે એક બોક્સમાં છે અને બીજામાં નથી. પરંતુ જો તમે એક કન્ટેનરમાં ઇલેક્ટ્રોન મૂકો છો, તો પછી નીચેનું નિવેદન સાચું હશે: આ કણ એક સાથે બે બોક્સમાં છે, પછી ભલે તે ગમે તેટલું વિરોધાભાસી લાગે. એ જ રીતે, અણુમાં ઇલેક્ટ્રોન એક સમયે અથવા બીજા સમયે સખત રીતે નિર્ધારિત બિંદુ પર સ્થિત નથી. તે એક સાથે ભ્રમણકક્ષાના તમામ બિંદુઓ પર સ્થિત કોર આસપાસ ફરે છે. વિજ્ઞાનમાં, આ ઘટનાને "ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ" કહેવામાં આવે છે.

વૈજ્ઞાનિક શું સાબિત કરવા માંગતા હતા?

આમ, નાના અને મોટા પદાર્થોની વર્તણૂક સંપૂર્ણપણે અલગ નિયમો અનુસાર લાગુ કરવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ વિશ્વમાં કેટલાક કાયદાઓ છે, અને મેક્રોવર્લ્ડમાં - સંપૂર્ણપણે અલગ છે. જો કે, એવી કોઈ વિભાવના નથી કે જે લોકોથી પરિચિત ભૌતિક વસ્તુઓના વિશ્વમાંથી માઇક્રોવર્લ્ડ તરફના સંક્રમણને સમજાવે. શ્રોડિંગરનો સિદ્ધાંત ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધનની અપૂરતીતાને દર્શાવવા માટે બનાવવામાં આવ્યો હતો. વૈજ્ઞાનિક એ બતાવવા માગતા હતા કે એક એવું વિજ્ઞાન છે જેનો ધ્યેય નાની વસ્તુઓનું વર્ણન કરવાનો છે, અને જ્ઞાનનું એક ક્ષેત્ર છે જે સામાન્ય વસ્તુઓનો અભ્યાસ કરે છે. વૈજ્ઞાનિકના કાર્ય માટે મોટાભાગે આભાર, ભૌતિકશાસ્ત્રને બે ક્ષેત્રોમાં વહેંચવામાં આવ્યું હતું: ક્વોન્ટમ અને ક્લાસિકલ.

શ્રોડિંગરનો સિદ્ધાંત: વર્ણન

વૈજ્ઞાનિકે 1935 માં તેમના પ્રખ્યાત વિચાર પ્રયોગનું વર્ણન કર્યું. તેને હાથ ધરવા માટે, શ્રોડિંગરે સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંત પર આધાર રાખ્યો હતો. શ્રોડિન્ગરે ભારપૂર્વક જણાવ્યું હતું કે જ્યાં સુધી આપણે ફોટોનનું અવલોકન ન કરીએ ત્યાં સુધી તે કણ અથવા તરંગ હોઈ શકે છે; લાલ અને લીલો બંને; ગોળાકાર અને ચોરસ બંને. અનિશ્ચિતતાનો આ સિદ્ધાંત, જે ક્વોન્ટમ દ્વૈતવાદની વિભાવનામાંથી સીધો અનુસરે છે, તેનો ઉપયોગ શ્રોડિન્ગર દ્વારા બિલાડી વિશેના તેમના પ્રખ્યાત કોયડામાં કરવામાં આવ્યો હતો. સંક્ષિપ્તમાં પ્રયોગનો અર્થ નીચે મુજબ છે.

• એક બિલાડીને બંધ બૉક્સમાં, તેમજ હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ અને કિરણોત્સર્ગી પદાર્થ ધરાવતા કન્ટેનરમાં મૂકવામાં આવે છે.
• ન્યુક્લિયસ એક કલાકની અંદર વિઘટન કરી શકે છે. આની સંભાવના 50% છે.
• જો અણુ ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થાય છે, તો તે ગીગર કાઉન્ટર દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવશે. મિકેનિઝમ કામ કરશે, અને ઝેરનું બોક્સ તૂટી જશે. બિલાડી મરી જશે.
• જો સડો થતો નથી, તો શ્રોડિન્જરની બિલાડી જીવંત હશે.

આ સિદ્ધાંત મુજબ, જ્યાં સુધી બિલાડીનું અવલોકન કરવામાં ન આવે ત્યાં સુધી, તે એક સાથે બે અવસ્થામાં (મૃત અને જીવંત) હોય છે, જેમ કે અણુના ન્યુક્લિયસ (ક્ષીણ અથવા ક્ષીણ નથી). અલબત્ત, આ માત્ર ક્વોન્ટમ વિશ્વના નિયમો અનુસાર જ શક્ય છે. મેક્રોકોઝમમાં, બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને હોઈ શકતી નથી.

ઓબ્ઝર્વરનો વિરોધાભાસ

શ્રોડિન્ગરના સિદ્ધાંતના સારને સમજવા માટે, નિરીક્ષકના વિરોધાભાસને સમજવું પણ જરૂરી છે. તેનો અર્થ એ છે કે માઇક્રોવર્લ્ડની વસ્તુઓ એક સાથે બે અવસ્થામાં ત્યારે જ હોઈ શકે છે જ્યારે તેનું અવલોકન ન થાય. ઉદાહરણ તરીકે, કહેવાતા "2 સ્લિટ્સ અને એક નિરીક્ષક સાથેનો પ્રયોગ" વિજ્ઞાનમાં જાણીતો છે. વૈજ્ઞાનિકોએ એક અપારદર્શક પ્લેટ પર ઇલેક્ટ્રોનનો બીમ નિર્દેશિત કર્યો જેમાં બે ઊભી ચીરો બનાવવામાં આવી હતી. પ્લેટની પાછળની સ્ક્રીન પર, ઇલેક્ટ્રોન તરંગની પેટર્ન દોરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તેઓએ કાળા અને સફેદ પટ્ટાઓ છોડી દીધા. જ્યારે સંશોધકો એ અવલોકન કરવા માંગતા હતા કે સ્લિટ્સમાંથી ઇલેક્ટ્રોન કેવી રીતે ઉડ્યા, ત્યારે કણોએ સ્ક્રીન પર માત્ર બે ઊભી પટ્ટાઓ દર્શાવી. તેઓ તરંગોની જેમ નહીં પણ કણોની જેમ વર્ત્યા.

કોપનહેગન સમજૂતી

શ્રોડિન્જરના સિદ્ધાંતની આધુનિક સમજૂતીને કોપનહેગન વન કહેવામાં આવે છે. નિરીક્ષકના વિરોધાભાસના આધારે, તે આના જેવું સંભળાય છે: જ્યાં સુધી કોઈ વ્યક્તિ સિસ્ટમમાં અણુના ન્યુક્લિયસનું અવલોકન કરતું નથી, તે એક સાથે બે અવસ્થામાં છે - ક્ષીણ અને ક્ષીણ. જો કે, એક બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત છે તે નિવેદન અત્યંત ભૂલભરેલું છે. છેવટે, મેક્રોકોઝમમાં માઇક્રોકોઝમની જેમ સમાન ઘટના ક્યારેય જોવા મળતી નથી.

તેથી, અમે "કેટ-ન્યુક્લિયસ" સિસ્ટમ વિશે વાત કરી રહ્યા નથી, પરંતુ એ હકીકત વિશે કે ગીગર કાઉન્ટર અને અણુ ન્યુક્લિયસ એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. જ્યારે માપન કરવામાં આવે ત્યારે કર્નલ એક અથવા બીજી સ્થિતિ પસંદ કરી શકે છે. જો કે, આ પસંદગી તે ક્ષણે થતી નથી જ્યારે પ્રયોગકર્તા શ્રોડિન્જરની બિલાડી સાથે બોક્સ ખોલે છે. હકીકતમાં, બૉક્સનું ઉદઘાટન મેક્રોકોઝમમાં થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એવી સિસ્ટમમાં કે જે અણુ વિશ્વથી ખૂબ દૂર છે. તેથી, જ્યારે તે ગીગર કાઉન્ટર ડિટેક્ટરને અથડાવે છે ત્યારે ન્યુક્લિયસ તેની સ્થિતિ ચોક્કસ રીતે પસંદ કરે છે. આમ, એર્વિન શ્રોડિન્ગરે તેમના વિચાર પ્રયોગમાં સિસ્ટમનું પૂરતું વર્ણન કર્યું નથી.

સામાન્ય તારણો

આમ, મેક્રોસિસ્ટમને માઇક્રોસ્કોપિક વિશ્વ સાથે જોડવું સંપૂર્ણપણે યોગ્ય નથી. મેક્રોકોઝમમાં, ક્વોન્ટમ કાયદાઓ તેમનું બળ ગુમાવે છે. અણુનું ન્યુક્લિયસ માત્ર સૂક્ષ્મ જગતમાં એક સાથે બે અવસ્થામાં હોઈ શકે છે. આ જ બિલાડી વિશે કહી શકાય નહીં, કારણ કે તે મેક્રોકોઝમની એક વસ્તુ છે. તેથી, ફક્ત પ્રથમ નજરમાં એવું લાગે છે કે બૉક્સ ખોલવામાં આવે તે ક્ષણે બિલાડી સુપરપોઝિશનમાંથી એક રાજ્યમાં પસાર થાય છે. વાસ્તવમાં, તેનું ભાવિ તે ક્ષણે નક્કી થાય છે જ્યારે અણુ ન્યુક્લિયસ ડિટેક્ટર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. નિષ્કર્ષ નીચે પ્રમાણે દોરી શકાય છે: એર્વિન શ્રોડિન્જરની કોયડામાં સિસ્ટમની સ્થિતિને વ્યક્તિ સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી. તે પ્રયોગકર્તા પર નહીં, પરંતુ ડિટેક્ટર પર આધારિત છે - ઑબ્જેક્ટ કે જે ન્યુક્લિયસનું "અવલોકન" કરે છે.

ખ્યાલ ચાલુ

શ્રોડિન્જરની થિયરીનું વર્ણન સરળ શબ્દોમાં આ રીતે કરવામાં આવ્યું છે: જ્યારે નિરીક્ષક સિસ્ટમને જોતો નથી, ત્યારે તે એક સાથે બે અવસ્થામાં હોઈ શકે છે. જો કે, અન્ય વૈજ્ઞાનિક, યુજેન વિગ્નર, આગળ ગયા અને શ્રોડિન્જરની વિભાવનાને સંપૂર્ણ વાહિયાતતાના મુદ્દા પર લાવવાનું નક્કી કર્યું. "માફ કરજો!" વિગ્નરે કહ્યું, "જો તેનો સાથીદાર બિલાડીને જોઈ રહ્યો હોય તો શું થશે?" ભાગીદારને ખબર નથી કે જ્યારે તેણે બિલાડી સાથે બોક્સ ખોલ્યું ત્યારે તે ક્ષણે પ્રયોગકર્તાએ પોતે બરાબર શું જોયું. શ્રોડિન્જરની બિલાડી સુપરપોઝિશનમાંથી બહાર આવે છે. જો કે, સાથી નિરીક્ષક માટે નહીં. ફક્ત તે જ ક્ષણે જ્યારે બિલાડીનું ભાવિ બાદમાં જાણીતું બને છે ત્યારે પ્રાણીને આખરે જીવંત અથવા મૃત કહી શકાય. વધુમાં, અબજો લોકો પૃથ્વી ગ્રહ પર રહે છે. અને અંતિમ ચુકાદો ત્યારે જ આપી શકાય જ્યારે પ્રયોગનું પરિણામ તમામ જીવોની મિલકત બની જાય. અલબત્ત, તમે બધા લોકોને બિલાડીનું ભાવિ અને શ્રોડિન્જરની થિયરી ટૂંકમાં કહી શકો છો, પરંતુ આ ખૂબ લાંબી અને શ્રમ-સઘન પ્રક્રિયા છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ક્વોન્ટમ દ્વૈતવાદના સિદ્ધાંતોને શ્રોડિન્જરના વિચાર પ્રયોગ દ્વારા ક્યારેય રદિયો આપવામાં આવ્યો ન હતો. એક અર્થમાં, જ્યાં સુધી ઓછામાં ઓછી એક વ્યક્તિ તેનું અવલોકન કરતી ન હોય ત્યાં સુધી દરેક જીવને ન તો જીવંત કે મૃત (સુપરપોઝિશનમાં) કહી શકાય.