ప్రపంచంలో ఎవరూ క్వాంటం మెకానిక్స్ అర్థం చేసుకోలేరు - మీరు దాని గురించి తెలుసుకోవలసిన ప్రధాన విషయం ఇది. అవును, చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు దాని చట్టాలను ఉపయోగించడం నేర్చుకున్నారు మరియు క్వాంటం గణనలను ఉపయోగించి దృగ్విషయాలను కూడా అంచనా వేశారు. పరిశీలకుడి ఉనికి వ్యవస్థ యొక్క విధిని ఎందుకు నిర్ణయిస్తుందో మరియు ఒక రాష్ట్రానికి అనుకూలంగా ఎంపిక చేసుకునేలా ఎందుకు బలవంతం చేస్తుందో ఇప్పటికీ స్పష్టంగా తెలియలేదు. "సిద్ధాంతాలు మరియు అభ్యాసాలు" ఎంపిక చేసిన ప్రయోగాల ఉదాహరణలు, దాని ఫలితం అనివార్యంగా పరిశీలకుడిచే ప్రభావితమవుతుంది మరియు భౌతిక వాస్తవికతలో స్పృహ యొక్క అటువంటి జోక్యంతో క్వాంటం మెకానిక్స్ ఏమి చేస్తుందో గుర్తించడానికి ప్రయత్నించింది.

ష్రోడింగర్ పిల్లి

నేడు క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క అనేక వివరణలు ఉన్నాయి, వీటిలో అత్యంత ప్రజాదరణ పొందినది కోపెన్‌హాగన్‌గా మిగిలిపోయింది. దీని ప్రధాన సూత్రాలను 1920లలో నీల్స్ బోర్ మరియు వెర్నర్ హైసెన్‌బర్గ్ రూపొందించారు. మరియు కోపెన్‌హాగన్ వివరణ యొక్క కేంద్ర పదం వేవ్ ఫంక్షన్ - ఇది ఏకకాలంలో నివసించే క్వాంటం వ్యవస్థ యొక్క అన్ని సాధ్యమైన స్థితుల గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్న గణిత విధి.

కోపెన్‌హాగన్ వివరణ ప్రకారం, పరిశీలన మాత్రమే వ్యవస్థ యొక్క స్థితిని విశ్వసనీయంగా గుర్తించగలదు మరియు మిగిలిన వాటి నుండి వేరు చేస్తుంది (వేవ్ ఫంక్షన్ ఒక నిర్దిష్ట స్థితిలో వ్యవస్థను గుర్తించే సంభావ్యతను గణితశాస్త్రంలో మాత్రమే గణించడంలో సహాయపడుతుంది). పరిశీలన తర్వాత, క్వాంటం వ్యవస్థ శాస్త్రీయంగా మారుతుందని మేము చెప్పగలం: వాటిలో ఒకదానికి అనుకూలంగా ఒకేసారి అనేక రాష్ట్రాల్లో సహజీవనం చేయడం తక్షణమే ఆగిపోతుంది.

ఈ విధానం ఎల్లప్పుడూ దాని ప్రత్యర్థులను కలిగి ఉంది (ఉదాహరణకు, ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ ద్వారా "దేవుడు పాచికలు ఆడడు" అని గుర్తుంచుకోండి), కానీ లెక్కలు మరియు అంచనాల యొక్క ఖచ్చితత్వం దాని టోల్ను తీసుకుంది. అయితే, ఇటీవల కోపెన్‌హాగన్ వివరణకు మద్దతుదారులు తక్కువ మరియు తక్కువ మంది ఉన్నారు మరియు కొలత సమయంలో వేవ్ ఫంక్షన్ యొక్క చాలా రహస్యమైన తక్షణ పతనం దీనికి కారణం కాదు. పేద పిల్లితో ఎర్విన్ ష్రోడింగర్ యొక్క ప్రసిద్ధ ఆలోచనా ప్రయోగం ఖచ్చితంగా ఈ దృగ్విషయం యొక్క అసంబద్ధతను చూపించడానికి ఉద్దేశించబడింది.

కాబట్టి, ప్రయోగంలోని విషయాలను గుర్తుచేసుకుందాం. ఒక సజీవ పిల్లి, విషంతో కూడిన ఆంపౌల్ మరియు యాదృచ్ఛికంగా విషాన్ని చర్యలోకి తీసుకురాగల ఒక నిర్దిష్ట యంత్రాంగాన్ని బ్లాక్ బాక్స్‌లో ఉంచారు. ఉదాహరణకు, ఒక రేడియోధార్మిక అణువు, దాని క్షయం ఆంపౌల్‌ను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. పరమాణు క్షయం యొక్క ఖచ్చితమైన సమయం తెలియదు. సగం జీవితం మాత్రమే తెలుసు: 50% సంభావ్యతతో క్షయం సంభవించే సమయం.

బాహ్య పరిశీలకుడి కోసం, పెట్టె లోపల ఉన్న పిల్లి ఒకేసారి రెండు రాష్ట్రాలలో ఉందని తేలింది: అది సజీవంగా ఉంటుంది, ప్రతిదీ సరిగ్గా జరిగితే, లేదా చనిపోయినట్లయితే, క్షయం సంభవించినట్లయితే మరియు ఆంపౌల్ విరిగిపోయినట్లయితే. ఈ రెండు రాష్ట్రాలు పిల్లి యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ ద్వారా వివరించబడ్డాయి, ఇది కాలక్రమేణా మారుతుంది: మరింత దూరంగా, రేడియోధార్మిక క్షయం ఇప్పటికే సంభవించే సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది. కానీ పెట్టె తెరిచిన వెంటనే, వేవ్ ఫంక్షన్ కూలిపోతుంది మరియు మేము వెంటనే నాకర్ యొక్క ప్రయోగం యొక్క ఫలితాన్ని చూస్తాము.

పరిశీలకుడు పెట్టెను తెరిచే వరకు, పిల్లి జీవితం మరియు మరణం మధ్య సరిహద్దులో ఎప్పటికీ సమతుల్యం చేస్తుంది మరియు పరిశీలకుడి చర్య మాత్రమే దాని విధిని నిర్ణయిస్తుంది. ఇది ష్రోడింగర్ ఎత్తి చూపిన అసంబద్ధత.

ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్

ది న్యూయార్క్ టైమ్స్ నిర్వహించిన ప్రముఖ భౌతిక శాస్త్రవేత్తల సర్వే ప్రకారం, క్లాస్ జెన్సన్ 1961లో ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్‌తో చేసిన ప్రయోగం సైన్స్ చరిత్రలో అత్యంత సుందరమైనదిగా మారింది. దాని సారాంశం ఏమిటి?

ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ స్క్రీన్ వైపు ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహాన్ని విడుదల చేసే మూలం ఉంది. మరియు ఈ ఎలక్ట్రాన్ల మార్గంలో ఒక అడ్డంకి ఉంది - రెండు చీలికలతో కూడిన రాగి ప్లేట్. మీరు ఎలక్ట్రాన్‌లను కేవలం చిన్న చార్జ్డ్ బాల్స్‌గా భావిస్తే మీరు స్క్రీన్‌పై ఎలాంటి చిత్రాన్ని ఆశించవచ్చు? చీలికలకు ఎదురుగా రెండు ప్రకాశవంతమైన చారలు.

వాస్తవానికి, నలుపు మరియు తెలుపు చారల ప్రత్యామ్నాయం యొక్క చాలా క్లిష్టమైన నమూనా తెరపై కనిపిస్తుంది. వాస్తవం ఏమిటంటే, చీలికల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు కణాల వలె కాకుండా, తరంగాల వలె ప్రవర్తించడం ప్రారంభిస్తాయి (ఫోటాన్లు, కాంతి కణాలు, ఏకకాలంలో తరంగాలు కావచ్చు). అప్పుడు ఈ తరంగాలు అంతరిక్షంలో సంకర్షణ చెందుతాయి, కొన్ని ప్రదేశాలలో ఒకదానికొకటి బలహీనపడతాయి మరియు బలపడతాయి మరియు ఫలితంగా కాంతి మరియు చీకటి చారల ప్రత్యామ్నాయం యొక్క సంక్లిష్ట చిత్రం తెరపై కనిపిస్తుంది.

ఈ సందర్భంలో, ప్రయోగం యొక్క ఫలితం మారదు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఒక నిరంతర ప్రవాహంలో కాకుండా, వ్యక్తిగతంగా చీలిక ద్వారా పంపబడితే, ఒక కణం కూడా ఏకకాలంలో తరంగా ఉంటుంది. ఒక ఎలక్ట్రాన్ కూడా ఏకకాలంలో రెండు చీలికల గుండా వెళుతుంది (మరియు ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క కోపెన్‌హాగన్ వివరణ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన స్థానం - వస్తువులు వాటి “సాధారణ” పదార్థ లక్షణాలను మరియు అన్యదేశ తరంగ లక్షణాలను ఏకకాలంలో ప్రదర్శించగలవు).

అయితే పరిశీలకుడికి దానితో సంబంధం ఏమిటి? అతని ఇప్పటికే సంక్లిష్టమైన కథ మరింత క్లిష్టంగా మారినప్పటికీ. ఇదే విధమైన ప్రయోగాలలో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు వాస్తవానికి ఎలక్ట్రాన్ గుండా వెళుతున్న పరికరాల సహాయంతో గుర్తించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు, తెరపై ఉన్న చిత్రం నాటకీయంగా మారిపోయింది మరియు "క్లాసికల్" అయింది: చీలికలకు ఎదురుగా రెండు ప్రకాశవంతమైన ప్రాంతాలు మరియు ప్రత్యామ్నాయ చారలు లేవు.

పరిశీలకుని దృష్టిలో ఎలక్ట్రాన్లు తమ తరంగ స్వభావాన్ని చూపించడానికి ఇష్టపడనట్లుగా ఉంది. సరళమైన మరియు అర్థమయ్యే చిత్రాన్ని చూడాలనే అతని సహజమైన కోరికకు మేము సర్దుబాటు చేసాము. మిస్టిక్? చాలా సరళమైన వివరణ ఉంది: వ్యవస్థపై భౌతిక ప్రభావం లేకుండా ఎటువంటి పరిశీలన నిర్వహించబడదు. కానీ మేము కొంచెం తరువాత దీనికి తిరిగి వస్తాము.

వేడిచేసిన ఫుల్లెరిన్

పార్టికల్ డిఫ్రాక్షన్‌పై ప్రయోగాలు ఎలక్ట్రాన్‌లపైనే కాకుండా చాలా పెద్ద వస్తువులపై కూడా జరిగాయి. ఉదాహరణకు, ఫుల్లెరెన్‌లు డజన్ల కొద్దీ కార్బన్ పరమాణువులతో రూపొందించబడిన పెద్ద, మూసివున్న అణువులు (ఉదాహరణకు, అరవై కార్బన్ పరమాణువుల ఫుల్లెరీన్ ఆకారంలో సాకర్ బాల్‌తో సమానంగా ఉంటుంది: పెంటగాన్‌లు మరియు షడ్భుజుల నుండి కుట్టిన బోలు గోళం).

ఇటీవల, ప్రొఫెసర్ జైలింగర్ నేతృత్వంలోని వియన్నా విశ్వవిద్యాలయం నుండి ఒక బృందం అటువంటి ప్రయోగాలలో పరిశీలన యొక్క మూలకాన్ని ప్రవేశపెట్టడానికి ప్రయత్నించింది. దీన్ని చేయడానికి, వారు లేజర్ పుంజంతో కదిలే ఫుల్లెరిన్ అణువులను వికిరణం చేశారు. ఆ తరువాత, బాహ్య ప్రభావంతో వేడి చేయబడి, అణువులు ప్రకాశించడం ప్రారంభించాయి మరియు తద్వారా అంతరిక్షంలో తమ స్థానాన్ని అనివార్యంగా పరిశీలకుడికి వెల్లడించాయి.

ఈ ఆవిష్కరణతో పాటు, అణువుల ప్రవర్తన కూడా మారిపోయింది. పూర్తి నిఘా ప్రారంభానికి ముందు, ఫుల్లెరెన్‌లు అపారదర్శక స్క్రీన్ గుండా వెళుతున్న మునుపటి ఉదాహరణలోని ఎలక్ట్రాన్‌ల వంటి అడ్డంకులను (తరంగ లక్షణాలను ప్రదర్శించడం) చాలా విజయవంతంగా అధిగమించాయి. కానీ తరువాత, ఒక పరిశీలకుడు కనిపించడంతో, ఫుల్లెరెన్స్ శాంతించాయి మరియు పదార్థం యొక్క పూర్తిగా చట్టాన్ని గౌరవించే కణాల వలె ప్రవర్తించడం ప్రారంభించాయి.

శీతలీకరణ పరిమాణం

క్వాంటం ప్రపంచంలోని అత్యంత ప్రసిద్ధ చట్టాలలో ఒకటి హైసెన్‌బర్గ్ యొక్క అనిశ్చితి సూత్రం: క్వాంటం వస్తువు యొక్క స్థానం మరియు వేగాన్ని ఏకకాలంలో గుర్తించడం అసాధ్యం. కణం యొక్క మొమెంటంను మనం ఎంత ఖచ్చితంగా కొలుస్తామో, దాని స్థానాన్ని తక్కువ ఖచ్చితంగా కొలవవచ్చు. కానీ చిన్న కణాల స్థాయిలో పనిచేసే క్వాంటం చట్టాల ప్రభావాలు సాధారణంగా మన పెద్ద స్థూల వస్తువుల ప్రపంచంలో గుర్తించబడవు.

అందువల్ల, USA నుండి ప్రొఫెసర్ ష్వాబ్ యొక్క సమూహం యొక్క ఇటీవలి ప్రయోగాలు మరింత విలువైనవి, దీనిలో క్వాంటం ప్రభావాలు అదే ఎలక్ట్రాన్లు లేదా ఫుల్లెరిన్ అణువుల స్థాయిలో కాకుండా (వాటి లక్షణ వ్యాసం సుమారు 1 nm) ప్రదర్శించబడ్డాయి, కానీ కొంచెం ఎక్కువ స్పష్టమైనవి. వస్తువు - ఒక చిన్న అల్యూమినియం స్ట్రిప్.

ఈ స్ట్రిప్ రెండు వైపులా భద్రపరచబడింది, తద్వారా దాని మధ్యభాగం సస్పెండ్ చేయబడింది మరియు బాహ్య ప్రభావంతో కంపించవచ్చు. అదనంగా, స్ట్రిప్ పక్కన అధిక ఖచ్చితత్వంతో దాని స్థానాన్ని రికార్డ్ చేయగల పరికరం ఉంది.

ఫలితంగా, ప్రయోగాత్మకులు రెండు ఆసక్తికరమైన ప్రభావాలను కనుగొన్నారు. మొదట, వస్తువు యొక్క స్థానం యొక్క ఏదైనా కొలత లేదా స్ట్రిప్ యొక్క పరిశీలన ఆమెకు ఒక జాడను వదలకుండా పాస్ కాలేదు - ప్రతి కొలత తర్వాత స్ట్రిప్ యొక్క స్థానం మారుతుంది. స్థూలంగా చెప్పాలంటే, ప్రయోగాత్మకులు స్ట్రిప్ యొక్క కోఆర్డినేట్‌లను గొప్ప ఖచ్చితత్వంతో నిర్ణయించారు మరియు తద్వారా హైసెన్‌బర్గ్ సూత్రం ప్రకారం, దాని వేగాన్ని మార్చారు మరియు అందువల్ల దాని తదుపరి స్థానం.

రెండవది, మరియు చాలా ఊహించని విధంగా, కొన్ని కొలతలు కూడా స్ట్రిప్ యొక్క శీతలీకరణకు దారితీశాయి. ఒక పరిశీలకుడు తన ఉనికిని బట్టి వస్తువుల భౌతిక లక్షణాలను మార్చగలడని తేలింది. ఇది పూర్తిగా నమ్మశక్యం కానిదిగా అనిపిస్తుంది, కానీ భౌతిక శాస్త్రవేత్తల క్రెడిట్‌కి, వారు నష్టపోలేదని చెప్పండి - ఇప్పుడు ప్రొఫెసర్ ష్వాబ్ యొక్క సమూహం ఎలక్ట్రానిక్ చిప్‌లను చల్లబరచడానికి కనుగొన్న ప్రభావాన్ని ఎలా వర్తింపజేయాలో ఆలోచిస్తోంది.

ఘనీభవన కణాలు

మీకు తెలిసినట్లుగా, ప్రపంచంలో అస్థిర రేడియోధార్మిక కణాలు పిల్లులపై ప్రయోగాల కోసం మాత్రమే కాకుండా, పూర్తిగా వాటి స్వంతంగా కూడా క్షీణిస్తాయి. అంతేకాకుండా, ప్రతి కణం సగటు జీవితకాలం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది పరిశీలకుని యొక్క శ్రద్ధగల చూపులో పెరుగుతుంది.

ఈ క్వాంటం ప్రభావం మొట్టమొదట 1960లలో అంచనా వేయబడింది మరియు మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో నోబెల్ గ్రహీత భౌతిక శాస్త్రవేత్త వోల్ఫ్‌గ్యాంగ్ కెట్టెర్లే బృందం 2006లో ప్రచురించిన పేపర్‌లో దాని అద్భుతమైన ప్రయోగాత్మక నిర్ధారణ కనిపించింది.

ఈ పనిలో, మేము అస్థిర ఉత్తేజిత రుబిడియం అణువుల క్షయం (గ్రౌండ్ స్టేట్ మరియు ఫోటాన్‌లలో రుబిడియం అణువులుగా క్షయం) అధ్యయనం చేసాము. వ్యవస్థను సిద్ధం చేసిన వెంటనే మరియు అణువులను ఉత్తేజపరిచిన వెంటనే, వాటిని గమనించడం ప్రారంభించారు - అవి లేజర్ పుంజంతో ప్రకాశిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, పరిశీలన రెండు రీతుల్లో నిర్వహించబడింది: నిరంతర (చిన్న కాంతి పప్పులు వ్యవస్థకు నిరంతరం సరఫరా చేయబడతాయి) మరియు పల్సెడ్ (వ్యవస్థ మరింత శక్తివంతమైన పప్పులతో కాలానుగుణంగా వికిరణం చేయబడుతుంది).

పొందిన ఫలితాలు సైద్ధాంతిక అంచనాలతో అద్భుతమైన ఒప్పందంలో ఉన్నాయి. బాహ్య కాంతి ప్రభావాలు వాస్తవానికి కణాల క్షీణతను నెమ్మదిస్తాయి, వాటిని వాటి అసలు స్థితికి తిరిగి వచ్చినట్లు, క్షీణతకు దూరంగా ఉంటాయి. అంతేకాకుండా, అధ్యయనం చేసిన రెండు పాలనల ప్రభావం యొక్క పరిమాణం కూడా అంచనాలతో సమానంగా ఉంటుంది. మరియు అస్థిర ఉత్తేజిత రూబిడియం పరమాణువుల గరిష్ట జీవితం 30 రెట్లు పొడిగించబడింది.

క్వాంటం మెకానిక్స్ మరియు స్పృహ

ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఫుల్లెరెన్‌లు వాటి తరంగ లక్షణాలను ప్రదర్శించడం మానేస్తాయి, అల్యూమినియం ప్లేట్లు చల్లబడతాయి మరియు అస్థిర కణాలు వాటి క్షీణతలో స్తంభింపజేస్తాయి: పరిశీలకుడి సర్వశక్తివంతమైన చూపులో, ప్రపంచం మారుతోంది. మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం యొక్క పనిలో మన మనస్సు ప్రమేయం ఉందనడానికి ఏది రుజువు కాదు? కాబట్టి కార్ల్ జంగ్ మరియు వోల్ఫ్‌గ్యాంగ్ పౌలీ (ఆస్ట్రియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, నోబెల్ బహుమతి గ్రహీత, క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క మార్గదర్శకులలో ఒకరు) భౌతికశాస్త్రం మరియు స్పృహ యొక్క నియమాలను పరిపూరకరమైనవిగా పరిగణించాలని వారు చెప్పినప్పుడు సరైనదేనా?

కానీ ఇది సాధారణ గుర్తింపు నుండి ఒక అడుగు దూరంలో ఉంది: మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం మొత్తం మన మనస్సు యొక్క సారాంశం. గగుర్పాటు? (“చంద్రుడు దానిని చూసినప్పుడు మాత్రమే ఉన్నాడని మీరు నిజంగా అనుకుంటున్నారా?” ఐన్‌స్టీన్ క్వాంటం మెకానిక్స్ సూత్రాలపై వ్యాఖ్యానించారు). అప్పుడు మళ్ళీ భౌతిక శాస్త్రవేత్తల వైపు తిరగడానికి ప్రయత్నిద్దాం. అంతేకాకుండా, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, వారు క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క కోపెన్‌హాగన్ వివరణను తక్కువ మరియు తక్కువ ఇష్టపడుతున్నారు, దాని యొక్క మర్మమైన ఫంక్షన్ వేవ్ పతనం, ఇది మరొక, చాలా డౌన్-టు-ఎర్త్ మరియు నమ్మదగిన పదంతో భర్తీ చేయబడింది - డీకోహెరెన్స్.

విషయం ఇది: వివరించిన అన్ని పరిశీలనా ప్రయోగాలలో, ప్రయోగాత్మకులు అనివార్యంగా వ్యవస్థను ప్రభావితం చేశారు. వారు దానిని లేజర్‌తో ప్రకాశింపజేసి, కొలిచే పరికరాలను అమర్చారు. మరియు ఇది ఒక సాధారణ, చాలా ముఖ్యమైన సూత్రం: మీరు వ్యవస్థను గమనించలేరు, దానితో పరస్పర చర్య చేయకుండా దాని లక్షణాలను కొలవలేరు. మరియు పరస్పర చర్య ఉన్న చోట, లక్షణాలలో మార్పు ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, క్వాంటం వస్తువుల యొక్క కోలోసస్ ఒక చిన్న క్వాంటం వ్యవస్థతో సంకర్షణ చెందుతుంది. కాబట్టి పరిశీలకుని యొక్క శాశ్వతమైన, బౌద్ధ తటస్థత అసాధ్యం.

"డీకోహెరెన్స్" అనే పదాన్ని ఇది ఖచ్చితంగా వివరిస్తుంది - మరొక పెద్ద సిస్టమ్‌తో పరస్పర చర్య సమయంలో సిస్టమ్ యొక్క క్వాంటం లక్షణాలను ఉల్లంఘించే కోలుకోలేని ప్రక్రియ. అటువంటి పరస్పర చర్య సమయంలో, క్వాంటం వ్యవస్థ దాని అసలు లక్షణాలను కోల్పోతుంది మరియు పెద్ద వ్యవస్థకు "సమర్పించడం" శాస్త్రీయంగా మారుతుంది. ఇది ష్రోడింగర్ యొక్క పిల్లితో ఉన్న వైరుధ్యాన్ని వివరిస్తుంది: పిల్లి చాలా పెద్ద వ్యవస్థ, అది ప్రపంచం నుండి వేరు చేయబడదు. ఆలోచన ప్రయోగం పూర్తిగా సరైనది కాదు.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, స్పృహ యొక్క సృష్టి చర్యగా వాస్తవికతతో పోలిస్తే, డీకోహెరెన్స్ చాలా ప్రశాంతంగా అనిపిస్తుంది. బహుశా చాలా ప్రశాంతంగా కూడా ఉండవచ్చు. అన్నింటికంటే, ఈ విధానంతో, మొత్తం శాస్త్రీయ ప్రపంచం ఒక పెద్ద డీకోహెరెన్స్ ప్రభావంగా మారుతుంది. మరియు ఈ రంగంలో అత్యంత తీవ్రమైన పుస్తకాల రచయితల ప్రకారం, "ప్రపంచంలో కణాలు లేవు" లేదా "ప్రాథమిక స్థాయిలో సమయం లేదు" వంటి ప్రకటనలు కూడా అటువంటి విధానాల నుండి తార్కికంగా అనుసరిస్తాయి.

క్రియేటివ్ అబ్జర్వర్ లేదా ఆల్-పవర్ ఫుల్ డికోహెరెన్స్? మీరు రెండు చెడుల మధ్య ఎంచుకోవాలి. కానీ గుర్తుంచుకోండి - ఇప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు మన ఆలోచనా ప్రక్రియలకు ఆధారం అదే అపఖ్యాతి పాలైన క్వాంటం ప్రభావాలు అని ఎక్కువగా నమ్ముతున్నారు. కాబట్టి పరిశీలన ఎక్కడ ముగుస్తుంది మరియు వాస్తవికత ప్రారంభమవుతుంది - మనలో ప్రతి ఒక్కరూ ఎంచుకోవాలి.

యంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో కాంతి జోక్యం

దృష్టాంతం: టిమ్ వెయిట్‌క్యాంప్ (CC BY)

ఆస్ట్రేలియన్ నేషనల్ యూనివర్శిటీకి చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్తల బృందం ఫోటాన్‌లను అల్ట్రా-కోల్డ్ మెటాస్టేబుల్ హీలియం అణువులతో భర్తీ చేయడం ద్వారా వీలర్ యొక్క ఆలస్యం ఎంపిక ఆలోచన ప్రయోగాన్ని అమలు చేసింది. కొత్త పని నీల్స్ బోర్ యొక్క కాంప్లిమెంటరిటీ సూత్రం యొక్క శాస్త్రీయ సూత్రాలను ధృవీకరించింది. లో ప్రచురించబడింది నేచర్ ఫిజిక్స్.

1978లో, జాన్ ఆర్చిబాల్డ్ వీలర్ యంగ్ యొక్క క్లాసిక్ డబుల్-స్లిట్ ప్రయోగం యొక్క మరింత అధునాతన సంస్కరణను ప్రతిపాదించాడు, ఇది కాంతి తరంగ స్వభావాన్ని నిరూపించింది. యంగ్ ప్రకారం, కాంతి పుంజం రెండు ఇరుకైన చీలికలతో విభజనపైకి మళ్ళించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ప్రతి చీలిక యొక్క పరిమాణం సుమారుగా విడుదలయ్యే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. చీలికల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, కాంతి వెనుక ఉన్న ప్రొజెక్షన్ స్క్రీన్‌ను తాకుతుంది. ఫోటాన్‌లు ప్రత్యేకంగా కార్పస్కులర్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తే, అప్పుడు స్క్రీన్‌లో చీలికల వెనుక రెండు ప్రకాశవంతంగా వెలిగే ప్రాంతాలు మరియు వాటి మధ్య చీకటి ప్రాంతం ఉంటాయి. అదే సమయంలో, ఫోటాన్లు తరంగ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తే, ప్రతి చీలిక తరంగాల యొక్క ద్వితీయ మూలం అవుతుంది. ఈ తరంగాలు జోక్యం చేసుకుంటాయి మరియు రెండు ప్రకాశవంతమైన చారలకు బదులుగా, ప్రొజెక్షన్ స్క్రీన్‌పై చాలా కాంతి మరియు చీకటి ప్రాంతాలు ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, ఒక చీకటి ప్రదేశం (ఫోటాన్ ఒక కణం మాత్రమే అయితే) ఉండాల్సిన చోట స్థానిక ప్రకాశం మాగ్జిమా ఒకటి ఉంది.

కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావం ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించబడినట్లు అనిపిస్తుంది, అయినప్పటికీ, గణితశాస్త్రపరంగా దీని అర్థం ఫోటాన్ ఏకకాలంలో రెండు చీలికల గుండా వెళుతుంది. అప్పుడు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కొలతల ద్వారా ఒక ఫోటాన్ ఏ చీలిక ద్వారా ఎగురుతుందో తెలుసుకోవడానికి ప్రయత్నించారు. గమనించినట్లయితే, ఫోటాన్ దానిని గమనించినట్లు "తెలుసుకున్నట్లు" మళ్లీ ఒక కణం వలె పనిచేయడం ప్రారంభించిందని తేలింది. పరిశీలన యొక్క వాస్తవం వేవ్ ఫంక్షన్‌ను నాశనం చేస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఎటువంటి పరిశీలన లేన వెంటనే, ఫోటాన్ మళ్లీ దానిలో జోక్యం చేసుకోవడం ప్రారంభిస్తుంది, తరంగంలా పనిచేస్తుంది.

ప్రయోగాత్మకంగా గమనించిన వేవ్-పార్టికల్ ద్వంద్వతను గమనిస్తూ, నీల్స్ బోర్ పరిపూరకరమైన సూత్రాన్ని ప్రతిపాదించాడు. ఒక పరిశీలకుడు క్వాంటం వస్తువు యొక్క లక్షణాలను ఒక కణం వలె కొలిస్తే, అది ఒక కణం వలె ప్రవర్తిస్తుంది. దాని తరంగ లక్షణాలను కొలిస్తే, పరిశీలకుడికి అది తరంగంలా ప్రవర్తిస్తుంది. అందువల్ల, క్వాంటం మెకానికల్ దృగ్విషయాన్ని పూర్తిగా వివరించడానికి, రెండు అంతమయినట్లుగా చూపబడని విరుద్ధమైన ఆలోచనలను ఉపయోగించడం అవసరం, చివరికి, సూత్రం పేరుతో ప్రతిబింబించే విధంగా పరస్పరం పరిపూరకరమైనదిగా మారుతుంది.

ఈ వైరుధ్యాన్ని అధిగమించడానికి మరియు పరిశీలకుడి ప్రభావాన్ని పరీక్షించడానికి, వీలర్ మాక్-జెహెండర్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌ను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించాడు. ఇందులో నాలుగు అద్దాలు ఉంటాయి. మొదటిది కాంతి ప్రవాహాన్ని రెండు కిరణాలుగా విభజిస్తుంది, అవి రెండు అపారదర్శక అద్దాల నుండి ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు నాల్గవ అద్దంలో మళ్లీ కలిసి ఉంటాయి. దానికి ఇరువైపులా డిటెక్టర్లు ఉన్నాయి. ఫోటాన్‌లను ఒక్కొక్కటిగా విడుదల చేయాలి.

ఒకే ఫోటాన్, మొదటి అద్దంలో రెండుగా విడిపోతుంది, లేదా మరో మాటలో చెప్పాలంటే, తరంగ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది రెండు ఆదర్శ అద్దాల నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది, నాల్గవ సెమీ-పారదర్శక అద్దంలో మళ్లీ దానితో జోక్యం చేసుకుంటుంది మరియు చివరకు డిటెక్టర్లలో ఒకదానిని తాకుతుంది. ప్రతి నిర్దిష్ట ఫోటాన్‌కు, డిటెక్టర్‌లలో ఒకటి మాత్రమే ట్రిగ్గర్ చేయబడుతుంది, అయితే ప్రయోగాన్ని చాలాసార్లు పునరావృతం చేస్తే, రెండు డిటెక్టర్‌ల గణనల యొక్క కొన్ని నాన్-ట్రివియల్ నిష్పత్తి పొందబడుతుంది. ఈ సంబంధం నాల్గవ అద్దం వద్దకు చేరిన తరువాత, కణం ఒక తరంగంలా ప్రవర్తిస్తుందని చూపిస్తుంది. నాల్గవ అద్దం తొలగించబడితే, అప్పుడు ఆపరేషన్ల మధ్య నిష్పత్తి 50:50 అవుతుంది. మొదటి విభజన సమయంలో, కణం ఏ మార్గాన్ని తీసుకుంటుందో ఇప్పటికే "నిర్ణయించుకుంది".

వీలర్ యొక్క ఆలోచన ఏమిటంటే, ఫోటాన్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌లోకి ప్రవేశించిన తర్వాత సర్క్యూట్‌లోని నాల్గవ అద్దం యొక్క రూపాన్ని యాదృచ్ఛిక సంఖ్య జనరేటర్ నిర్ణయిస్తుంది, అయితే ఇది డిటెక్టర్‌లలో ఒకదాని ద్వారా గ్రహించబడటానికి ముందు - ఆలస్యం ఎంపిక అని పిలవబడేది. అందువల్ల, ప్రయోగాలు చేసేవారు ఫోటాన్‌కు పరిశీలన జరుగుతుందో లేదో "తెలుసుకునే" అవకాశాన్ని కోల్పోతారు మరియు తద్వారా దాని "ప్రవర్తన" - ఒక కణం లేదా తరంగా కనిపించడం. ఈ ఊహాత్మక పథకం మొదట 2007లో మాత్రమే అమలు చేయబడింది.

మాక్-జెహండర్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్ యొక్క స్కీమాటిక్

చిత్రం: వికీమీడియా కామన్స్

ఎడమ వైపున వీలర్ యొక్క ప్రయోగం యొక్క క్లాసిక్ రేఖాచిత్రం ఉంది. కుడి వైపున పరమాణువులపై మరియు లేజర్ పల్స్‌పై దాని కొత్త అమలు ఉంది

చిత్రం: మన్నింగ్ ఎ.జి. మరియు ఇతరులు.

కొత్త అధ్యయనంలో, ఆస్ట్రేలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మరింత భారీ కణాలను ఉపయోగించారు - పరమాణువులు, తద్వారా వీలర్ యొక్క ప్రయోగాత్మక రూపకల్పనను పూర్తిగా కొత్త పరిస్థితులలో పరీక్షించారు.

శాస్త్రవేత్తలు అల్ట్రా-కోల్డ్ హీలియం అణువులను ఆప్టికల్ డైపోల్ ట్రాప్ నుండి విడిగా విడుదల చేయడం ద్వారా ఉపయోగించారు. గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో, అణువులు మైక్రోచానెల్ ప్లేట్ రూపంలో ప్రత్యేక డిటెక్టర్‌లోకి రావడం ప్రారంభించాయి. పతనం ప్రారంభమైన ఒక మిల్లీసెకన్ తర్వాత, లేజర్ పుంజం పరమాణువును "కొట్టింది", దీని వలన అది వేర్వేరు దిశల్లో దర్శకత్వం వహించిన రెండు ద్విధ్రువ క్షణాల సూపర్‌పొజిషన్‌ను తీసుకుంటుంది. ఇది వీలర్ యొక్క "మొదటి స్ప్లిటింగ్ మిర్రర్" యొక్క అనలాగ్.

రెండు రాష్ట్రాలను తిరిగి కలపడానికి రెండవ లేజర్ పల్స్‌ను ఉపయోగించాలా వద్దా అని శాస్త్రవేత్తలు నిర్ణయించారు. అటువంటి మిశ్రమ స్థితికి రెండు రూపాంతరాలు ఉండవచ్చు: మొదటిది రెండు తరంగాల మొత్తం రూపంలో మరియు రెండవది వ్యత్యాసం రూపంలో. వాటిలో ఏది ఉత్పన్నమవుతుందో క్వాంటం రాండమ్ నంబర్ జనరేటర్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. రెండవ లేజర్ పల్స్‌ను వర్తింపజేసిన తర్వాత, అణువు రెండు రాష్ట్రాలలో ఏ స్థితిలో ఉందో ఖచ్చితంగా చెప్పడం సాధ్యం కాదు. మొత్తంగా, వెయ్యికి పైగా ఇటువంటి ప్రయోగాత్మక పరీక్షలు జరిగాయి.

రెండవ లేజర్ పల్స్ ఉపయోగించబడకపోతే, ప్రతి ద్విధ్రువ క్షణాలను గుర్తించే సంభావ్యత 0.5 అని తేలింది. అదే సమయంలో, రెండవ లేజర్ పల్స్‌ను బహిర్గతం చేసిన తర్వాత, యంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో వలె, ఒక స్పష్టమైన జోక్య నమూనా గమనించబడింది, ఇది సైనోసాయిడ్‌గా వ్యక్తీకరించబడింది.

ఆ విధంగా, నీల్స్ బోర్ యొక్క ఊహను కొలవడానికి ముందు కణాలకు - తరంగాలుగా లేదా కణాలుగా - ఈ లేదా ఆ ప్రవర్తనను ఆపాదించడంలో అర్థం లేదని నిర్ధారించబడింది. అయినప్పటికీ, మరొక అసంభవమైన వివరణ ఉంది: కణాలు ఏదో ఒకవిధంగా భవిష్యత్తు నుండి సమాచారాన్ని అందుకుంటాయి. ఇది కాంతి కంటే వేగంగా సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలదని ఊహిస్తుంది, ఇది సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క కోణం నుండి అసాధ్యం.

• ఒక క్వాంటం వస్తువు (ఎలక్ట్రాన్ వంటిది) ఒకేసారి ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రదేశాలలో ఉంటుంది. ఇది అంతరిక్షంలో వ్యాపించిన తరంగంగా కొలవవచ్చు మరియు తరంగం అంతటా అనేక విభిన్న పాయింట్ల వద్ద ఉంటుంది. దీనినే వేవ్ ప్రాపర్టీ అంటారు.
• ఒక క్వాంటం వస్తువు ఇక్కడ ఉనికిలో ఉండదు మరియు అంతరిక్షంలో కదలకుండా అక్కడ ఆకస్మికంగా కనిపిస్తుంది. దీనిని క్వాంటం పరివర్తన అంటారు. ముఖ్యంగా ఇది టెలిపోర్ట్.
• మన పరిశీలనల వల్ల కలిగే ఒక క్వాంటం వస్తువు యొక్క అభివ్యక్తి దాని అనుబంధిత జంట వస్తువును ఎంత దూరంలో ఉన్నా ఆకస్మికంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. అణువు నుండి ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్‌ను కొట్టండి. ఎలక్ట్రాన్‌కు ఏది జరిగితే, ప్రోటాన్‌కు కూడా అదే జరుగుతుంది. దీన్నే "క్వాంటం యాక్షన్ ఎట్ డిస్టెన్స్" అంటారు.
• ఒక క్వాంటం వస్తువును మనం ఒక కణం వలె గమనిస్తే తప్ప సాధారణ అంతరిక్ష సమయంలో కనిపించదు. స్పృహ ఒక కణం యొక్క తరంగ పనితీరును నాశనం చేస్తుంది.

చివరి పాయింట్ ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే తరంగాన్ని కూలిపోయేలా చేసే స్పృహ పరిశీలకుడు లేకుండా, అది భౌతిక అభివ్యక్తి లేకుండానే ఉంటుంది. పరిశీలన కొలిచే వస్తువుకు భంగం కలిగించడమే కాదు, దాని ప్రభావాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది డబుల్-స్లిట్ ప్రయోగం అని పిలవబడే ద్వారా పరీక్షించబడింది, ఇక్కడ ఒక చేతన పరిశీలకుడి ఉనికి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ప్రవర్తనను మారుస్తుంది, దానిని వేవ్ నుండి కణంగా మారుస్తుంది. పరిశీలకుల ప్రభావం అని పిలవబడేది వాస్తవ ప్రపంచం గురించి మనకు తెలిసిన వాటిని పూర్తిగా కదిలిస్తుంది. ఇక్కడ, మార్గం ద్వారా, ప్రతిదీ స్పష్టంగా చూపబడిన ఒక కార్టూన్.

శాస్త్రవేత్త డీన్ రాడిన్ పేర్కొన్నట్లుగా, “మేము ఎలక్ట్రాన్ను ఒక నిర్దిష్ట స్థానాన్ని ఆక్రమించమని బలవంతం చేస్తాము. కొలత ఫలితాలను మేమే ఉత్పత్తి చేస్తాము. ఇప్పుడు వారు "ఎలక్ట్రాన్‌ను కొలిచేది మనం కాదు, పరిశీలన వెనుక ఉన్న యంత్రం" అని నమ్ముతారు. కానీ యంత్రం కేవలం మన స్పృహను పూర్తి చేస్తుంది. ఇది "సరస్సు మీదుగా ఈత కొడుతున్న వ్యక్తిని చూస్తున్నది నేను కాదు, బైనాక్యులర్స్" అని చెప్పడం లాంటిది. యంత్రం కూడా కంప్యూటర్ కంటే ఎక్కువ చూడదు, ఇది ఆడియో సిగ్నల్‌ను వివరించడం ద్వారా పాటలను "వినగలదు".

కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు స్పృహ లేకుండా, క్వాంటం పొటెన్షియల్ సముద్రంలా విశ్వం నిరవధికంగా ఉంటుందని సూచిస్తున్నారు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఆత్మాశ్రయత లేకుండా భౌతిక వాస్తవికత ఉండదు. స్పృహ లేకుండా భౌతిక పదార్థం ఉండదు. ఈ వ్యాఖ్యను "" అని పిలుస్తారు మరియు దీనిని మొదట భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ వీలర్ చేశారు. ముఖ్యంగా, స్పృహతో కూడిన పరిశీలకుడు లేకుండా మనం ఊహించగలిగే ఏదైనా విశ్వం ఇప్పటికే ఒకటి ఉంటుంది. స్పృహ అనేది ఈ సందర్భంలో ఉనికికి ఆధారం మరియు భౌతిక విశ్వం యొక్క ఆవిర్భావానికి ముందు బహుశా ఉనికిలో ఉంది. స్పృహ అక్షరాలా భౌతిక ప్రపంచాన్ని సృష్టిస్తుంది.

ఈ పరిశోధనలు బయటి ప్రపంచంతో మన సంబంధాన్ని ఎలా అర్థం చేసుకున్నామో మరియు విశ్వంతో మనం ఎలాంటి సంబంధాన్ని కలిగి ఉండగలమో అనేదానికి భారీ చిక్కులను హామీ ఇస్తుంది. జీవులుగా, మనకు ఉన్న అన్నింటికీ ప్రత్యక్ష ప్రాప్యత ఉంది మరియు భౌతికంగా ఉన్న ప్రతిదానికీ పునాది ఉంది. స్పృహ దీన్ని చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. "మేము రియాలిటీని సృష్టిస్తాము" అంటే ఈ సందర్భంలో మన ఆలోచనలు మన ప్రపంచంలో మనం ఉన్నదనే దృక్పథాన్ని సృష్టిస్తాయి, కానీ మీరు దానిని చూస్తే, ఈ ప్రక్రియను ఖచ్చితంగా అర్థం చేసుకోవడం మాకు చాలా ముఖ్యం. మన ఆత్మీయత ద్వారా భౌతిక విశ్వానికి జన్మనిస్తాము. విశ్వం యొక్క ఫాబ్రిక్ స్పృహ, మరియు మనం విశ్వం యొక్క సముద్రంలో అలలు మాత్రమే. అటువంటి జీవితం యొక్క అద్భుతాన్ని అనుభవించడం మన అదృష్టం అని తేలింది మరియు విశ్వం దాని స్వీయ-అవగాహనలో కొంత భాగాన్ని మనలోకి పోస్తూనే ఉంది.

"నేను స్పృహ ప్రాథమికంగా భావిస్తున్నాను. నేను పదార్థాన్ని స్పృహ యొక్క ఉత్పన్నంగా భావిస్తాను. మనం అపస్మారక స్థితిలో ఉండలేము. మనం మాట్లాడే ప్రతిదీ, ఉనికిలో ఉన్నట్లు మనం చూసే ప్రతిదీ స్పృహను సూచిస్తుంది. - మాక్స్ ప్లాంక్, నోబెల్ గ్రహీత మరియు క్వాంటం సిద్ధాంతానికి మార్గదర్శకుడు.

ముద్రణ

క్వాంటం కణాల ప్రవర్తనపై జరిపిన అధ్యయనంలో, ఆస్ట్రేలియన్ నేషనల్ యూనివర్శిటీ శాస్త్రవేత్తలు క్వాంటం కణాలు చాలా వింతగా ప్రవర్తించగలవని ధృవీకరించారు, అవి కారణ సూత్రాన్ని ఉల్లంఘించినట్లు కనిపిస్తాయి.

ఈ సూత్రం కొంతమంది వ్యక్తులు వివాదం చేసే ప్రాథమిక చట్టాలలో ఒకటి. మనం సమయాన్ని రివర్స్ చేస్తే అనేక భౌతిక పరిమాణాలు మరియు దృగ్విషయాలు మారనప్పటికీ (T-సరి), ప్రాథమికంగా అనుభవపూర్వకంగా స్థాపించబడిన సూత్రం ఉంది: ఈవెంట్ B తర్వాత జరిగినప్పుడు మాత్రమే ఈవెంట్ Bని ప్రభావితం చేస్తుంది. క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ దృక్కోణం నుండి - కేవలం తరువాత, SRT యొక్క కోణం నుండి - తరువాత ఏదైనా ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లో, అంటే, A వద్ద శీర్షంతో తేలికపాటి కోన్‌లో ఉంటుంది.

ఇప్పటివరకు, సైన్స్ ఫిక్షన్ రచయితలు మాత్రమే “హత్య చేయబడిన తాత పారడాక్స్” తో పోరాడుతున్నారు (తాతకు దానితో ఎటువంటి సంబంధం లేదని మరియు అమ్మమ్మతో వ్యవహరించాల్సిన అవసరం ఉందని నాకు ఒక కథ గుర్తుంది). భౌతిక శాస్త్రంలో, గతంలోకి ప్రయాణించడం సాధారణంగా కాంతి వేగం కంటే వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది, కానీ ఇప్పటివరకు ప్రతిదీ ప్రశాంతంగా ఉంది.

ఒక్క విషయం తప్ప - క్వాంటం ఫిజిక్స్. అక్కడ చాలా విచిత్రమైన విషయాలు ఉన్నాయి. ఇక్కడ, ఉదాహరణకు, క్లాసిక్ డబుల్-స్లిట్ ప్రయోగం. మేము కణాల మూలం (ఉదాహరణకు, ఫోటాన్లు) మార్గంలో ఒక చీలికతో అడ్డంకిని ఉంచినట్లయితే, దాని వెనుక ఒక స్క్రీన్ని ఉంచినట్లయితే, అప్పుడు మేము తెరపై ఒక గీతను చూస్తాము. లాజికల్. కానీ మేము అడ్డంకిలో రెండు చీలికలు చేస్తే, అప్పుడు తెరపై మనకు రెండు చారలు కాదు, కానీ జోక్యం నమూనా. చీలికల గుండా వెళుతున్న కణాలు తరంగాల వలె ప్రవర్తించడం ప్రారంభిస్తాయి మరియు ఒకదానితో ఒకటి జోక్యం చేసుకుంటాయి.

ఫ్లైలో కణాలు ఒకదానితో ఒకటి ఢీకొనే అవకాశాన్ని తొలగించడానికి మరియు అందువల్ల మా స్క్రీన్‌పై రెండు స్పష్టమైన చారలను గీయవద్దు, మేము వాటిని ఒక్కొక్కటిగా విడుదల చేయవచ్చు. మరియు ఇప్పటికీ, కొంత సమయం తర్వాత తెరపై జోక్యం నమూనా డ్రా అవుతుంది. కణాలు అద్భుతంగా తమలో తాము జోక్యం చేసుకుంటాయి! ఇది చాలా తక్కువ తార్కికం. కణం ఒకేసారి రెండు చీలికల గుండా వెళుతుందని తేలింది - లేకపోతే అది ఎలా జోక్యం చేసుకోగలదు?

ఆపై అది మరింత ఆసక్తికరంగా మారుతుంది. ఒక కణం వాస్తవానికి ఏ చీలిక గుండా వెళుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తే, ఈ వాస్తవాన్ని స్థాపించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు, కణాలు తక్షణమే కణాల వలె ప్రవర్తించడం ప్రారంభిస్తాయి మరియు తమలో తాము జోక్యం చేసుకోవడం మానేస్తాయి. అంటే, కణాలు ఆచరణాత్మకంగా చీలికల వద్ద డిటెక్టర్ ఉనికిని "అనుభూతి" చేస్తాయి. అంతేకాకుండా, జోక్యం ఫోటాన్లు లేదా ఎలక్ట్రాన్లతో మాత్రమే కాకుండా, క్వాంటం ప్రమాణాల ప్రకారం చాలా పెద్ద కణాలతో కూడా సంభవిస్తుంది. ఎగిరే కణాల ద్వారా డిటెక్టర్ ఏదో ఒకవిధంగా "దెబ్బతిన్న" అవకాశాన్ని మినహాయించడానికి, చాలా క్లిష్టమైన ప్రయోగాలు జరిగాయి.

ఉదాహరణకు, 2004లో, ఫుల్లెరెన్స్ (70 కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న C 70 అణువులు) యొక్క పుంజంతో ఒక ప్రయోగం జరిగింది. పెద్ద సంఖ్యలో ఇరుకైన చీలికలతో కూడిన డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌పై పుంజం చెల్లాచెదురుగా ఉంది. అదే సమయంలో, ప్రయోగాలు చేసేవారు లేజర్ పుంజం ఉపయోగించి పుంజంలో ఎగిరే అణువులను నియంత్రించగలిగేలా వేడి చేయగలరు, ఇది వారి అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతను (ఈ అణువుల లోపల కార్బన్ అణువుల కంపనం యొక్క సగటు శక్తి) మార్చడం సాధ్యం చేసింది.

ఏదైనా వేడిచేసిన శరీరం థర్మల్ ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, దీని స్పెక్ట్రం వ్యవస్థ యొక్క సాధ్యమైన రాష్ట్రాల మధ్య పరివర్తన యొక్క సగటు శక్తిని ప్రతిబింబిస్తుంది. అటువంటి అనేక ఫోటాన్‌ల నుండి, విడుదల చేయబడిన క్వాంటం యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క ఖచ్చితత్వంతో, వాటిని విడుదల చేసిన అణువు యొక్క పథాన్ని సూత్రప్రాయంగా నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు తదనుగుణంగా, క్వాంటం యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం తక్కువగా ఉంటే, అంతరిక్షంలో అణువు యొక్క స్థానాన్ని మరింత ఖచ్చితంగా గుర్తించగలము మరియు నిర్దిష్ట క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద వికీర్ణం ఏ నిర్దిష్ట చీలిక సంభవించిందో నిర్ణయించడానికి ఖచ్చితత్వం సరిపోతుంది. .

దీని ప్రకారం, ఎవరైనా ఖచ్చితమైన ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌లతో ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను చుట్టుముట్టినట్లయితే, అతను సూత్రప్రాయంగా, ఫుల్లెరిన్ ఏ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ స్లిట్‌లపై చెల్లాచెదురుగా ఉందో నిర్ధారించగలడు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక అణువు ద్వారా కాంతి క్వాంటా యొక్క ఉద్గారం, ఫ్లై-బై డిటెక్టర్ మనకు అందించిన సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క భాగాలను వేరు చేయడానికి ప్రయోగాత్మక సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. అయితే, సంస్థాపన చుట్టూ డిటెక్టర్లు లేవు.

ప్రయోగంలో, లేజర్ హీటింగ్ లేనప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్‌లతో చేసిన ప్రయోగంలో రెండు చీలికల నుండి వచ్చిన నమూనాకు పూర్తిగా సమానమైన జోక్యం నమూనా గమనించబడింది. లేజర్ తాపనాన్ని ఆన్ చేయడం మొదట జోక్యం కాంట్రాస్ట్ యొక్క బలహీనతకు దారితీస్తుంది, ఆపై, తాపన శక్తి పెరిగేకొద్దీ, జోక్యం ప్రభావాలు పూర్తిగా అదృశ్యమవుతాయి. T ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇది కనుగొనబడింది< 1000K молекулы ведут себя как квантовые частицы, а при T >3000K, ఫుల్లెరెన్‌ల పథాలు పర్యావరణం ద్వారా అవసరమైన ఖచ్చితత్వంతో “స్థిరపరచబడినప్పుడు” - క్లాసికల్ బాడీల వంటివి.

అందువల్ల, పర్యావరణం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క భాగాలను వేరు చేయగల సామర్థ్యం గల డిటెక్టర్ పాత్రను పోషించగలదని తేలింది. అందులో, థర్మల్ ఫోటాన్‌లతో ఒక రూపంలో లేదా మరొక రూపంలో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, ఫుల్లెరిన్ అణువు యొక్క పథం మరియు స్థితి గురించి సమాచారం నమోదు చేయబడింది. మరియు సమాచార మార్పిడి ఏమి జరుగుతుందో అది పట్టింపు లేదు: ప్రత్యేకంగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన డిటెక్టర్, పర్యావరణం లేదా వ్యక్తి ద్వారా.

రాష్ట్రాల సమన్వయాన్ని నాశనం చేయడానికి మరియు జోక్య నమూనా అదృశ్యం కావడానికి, సమాచారం యొక్క ప్రాథమిక ఉనికి మాత్రమే ముఖ్యమైనది, ఏ చీలిక ద్వారా వెళ్ళింది - మరియు దానిని ఎవరు స్వీకరిస్తారు మరియు దానిని స్వీకరిస్తారా అనేది ఇకపై ముఖ్యమైనది కాదు. ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, అటువంటి సమాచారాన్ని పొందడం ప్రాథమికంగా సాధ్యమే.

ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క విచిత్రమైన అభివ్యక్తి అని మీరు అనుకుంటున్నారా? అది ఎలా ఉన్నా. భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ వీలర్ 1970ల చివరలో ఒక ఆలోచనా ప్రయోగాన్ని ప్రతిపాదించాడు, దానిని అతను "ఆలస్యం ఎంపిక ప్రయోగం" అని పిలిచాడు. అతని వాదన సరళంగా మరియు తార్కికంగా ఉంది.

సరే, ఫోటాన్ చీలికలను సమీపించే ముందు, దానిని గుర్తించడానికి ప్రయత్నిస్తుందో లేదో తెలియని మార్గంలో ఏదో ఒకవిధంగా తెలుసని అనుకుందాం. అన్నింటికంటే, అతను అలలా ప్రవర్తించాలా మరియు రెండు చీలికలను ఒకేసారి దాటాలా (తరువాత స్క్రీన్‌పై జోక్య నమూనాకు సరిపోయేలా) లేదా ఒక కణం వలె నటించి రెండింటిలో ఒకదానిని మాత్రమే దాటాలా అని నిర్ణయించుకోవాలి. చీలికలు. కానీ అతను పగుళ్లు గుండా వెళ్ళే ముందు దీన్ని చేయాలి, సరియైనదా? ఆ తర్వాత, ఇది చాలా ఆలస్యం - గాని చిన్న బంతిలా అక్కడకు ఎగరండి లేదా పూర్తిగా జోక్యం చేసుకోండి.

కాబట్టి వీలర్, స్క్రీన్‌ను పగుళ్లకు దూరంగా ఉంచాలని సూచించారు. మరియు స్క్రీన్ వెనుక మేము రెండు టెలిస్కోప్‌లను కూడా ఉంచుతాము, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి చీలికలలో ఒకదానిపై కేంద్రీకరించబడుతుంది మరియు వాటిలో ఒకదాని ద్వారా ఫోటాన్ యొక్క ప్రకరణానికి మాత్రమే ప్రతిస్పందిస్తుంది. మరియు ఫోటాన్ చీలికల గుండా వెళ్ళిన తర్వాత మేము ఏకపక్షంగా స్క్రీన్‌ను తీసివేస్తాము, అది వాటి గుండా ఎలా వెళ్ళాలని నిర్ణయించుకున్నా.

మేము స్క్రీన్‌ను తీసివేయకపోతే, సిద్ధాంతపరంగా దానిపై ఎల్లప్పుడూ జోక్యం నమూనా ఉండాలి. మరియు మనం దానిని తీసివేస్తే, ఫోటాన్ టెలిస్కోప్‌లలో ఒకదానిలో ఒక కణం వలె పడిపోతుంది (ఇది ఒక చీలిక గుండా వెళుతుంది), లేదా రెండు టెలిస్కోప్‌లు బలహీనమైన మెరుపును చూస్తాయి (ఇది రెండు చీలికల గుండా వెళుతుంది మరియు వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంతదానిని చూసింది. జోక్యం నమూనా యొక్క విభాగం) .

2006లో, భౌతిక శాస్త్రంలో పురోగతి శాస్త్రవేత్తలు వాస్తవానికి ఫోటాన్‌తో అలాంటి ప్రయోగాన్ని చేయడానికి అనుమతించింది. స్క్రీన్ తీసివేయబడకపోతే, జోక్యం నమూనా దానిపై ఎల్లప్పుడూ కనిపిస్తుంది మరియు అది తీసివేయబడితే, మీరు ఫోటాన్ గుండా వెళ్ళిన చీలికను ఎల్లప్పుడూ ట్రాక్ చేయవచ్చు. మా సాధారణ తర్కం యొక్క కోణం నుండి తర్కించడం, మేము నిరాశాజనక నిర్ణయానికి వస్తాము. మేము స్క్రీన్‌ను తీసివేసామా లేదా ఫోటాన్ ప్రవర్తనను ప్రభావితం చేయలేదా అని నిర్ణయించడంలో మా చర్య, భవిష్యత్తులో ఫోటాన్ యొక్క "నిర్ణయం"కి సంబంధించి చీలికల గుండా ఎలా వెళ్లాలి. అంటే, భవిష్యత్తు గతాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది లేదా స్లిట్‌లతో ప్రయోగంలో ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడంలో ప్రాథమికంగా ఏదో తప్పు ఉంది.

ఆస్ట్రేలియన్ శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రయోగాన్ని పునరావృతం చేశారు, ఫోటాన్‌కు బదులుగా వారు హీలియం అణువును ఉపయోగించారు. ఈ ప్రయోగానికి మధ్య ఉన్న ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, ఒక అణువు, ఫోటాన్ వలె కాకుండా, విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది, అలాగే వివిధ అంతర్గత స్వేచ్ఛను కలిగి ఉంటుంది. స్లాట్‌లు మరియు స్క్రీన్‌తో అడ్డంకికి బదులుగా, వారు లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగించి సృష్టించిన మెష్‌లను ఉపయోగించారు. ఇది కణం యొక్క ప్రవర్తన గురించి వెంటనే సమాచారాన్ని పొందగల సామర్థ్యాన్ని వారికి ఇచ్చింది.

ఒకరు ఊహించినట్లుగా (క్వాంటం ఫిజిక్స్‌తో ఏదైనా ఆశించనప్పటికీ), అణువు సరిగ్గా ఫోటాన్‌లా ప్రవర్తిస్తుంది. క్వాంటం యాదృచ్ఛిక సంఖ్య జనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ ఆధారంగా అణువు యొక్క మార్గంలో "స్క్రీన్" ఉండాలా వద్దా అనే నిర్ణయం తీసుకోబడింది. జనరేటర్, సాపేక్ష ప్రమాణాల ప్రకారం, పరమాణువు నుండి వేరు చేయబడింది, అంటే వాటి మధ్య పరస్పర చర్య ఉండదు.

ద్రవ్యరాశి మరియు ఛార్జ్ కలిగి ఉన్న వ్యక్తిగత అణువులు వ్యక్తిగత ఫోటాన్‌ల వలె ప్రవర్తిస్తాయని ఇది మారుతుంది. మరియు ఇది క్వాంటం ఫీల్డ్‌లో అత్యంత పురోగతి అనుభవం కానప్పటికీ, క్వాంటం ప్రపంచం మనం ఊహించగలిగేది కాదనే వాస్తవాన్ని ఇది నిర్ధారిస్తుంది.