क्वांटम यांत्रिकी के रहस्य का पता चला

Dekoh theirrenztheorie प्रयोगात्मक रूप से उनके मूल सिद्धांतों में साबित हुई

जोर से पढ़ें

परमाणुओं और कई छोटे कणों के स्तर पर क्वांटम यांत्रिकी की दुनिया में, ऐसे प्रभाव हैं जो पूरी तरह से रोजमर्रा के अनुभव की दुनिया के विपरीत हैं। दो दुनियाओं के बीच संक्रमण तथाकथित Dekoh renztheorie द्वारा वर्णित है। पहली बार एक जर्मन भौतिक विज्ञानी प्रयोगों में अपनी मौलिक शुद्धता साबित करने में सक्षम था।

{} 1l

क्वांटम यांत्रिकी एक भौतिक सिद्धांत है जो बताता है कि परमाणु और उनके छोटे घटकों के स्तर पर कैसे व्यवहार होता है। यह मुख्य रूप से 20 वीं शताब्दी के 20 के दशक में विकसित किया गया था। सुनिश्चित करने के लिए, सूक्ष्म रूप से छोटे आयामों में प्रक्रियाओं को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा उत्कृष्ट रूप से वर्णित और भविष्यवाणी की जा सकती है। लेकिन हर रोज़ का अनुभव, यह स्थूल निकायों का व्यवहार है और इस प्रकार शास्त्रीय भौतिकी, क्वांटम यांत्रिक घटनाओं का विरोधाभासी है।

मृत या जीवित?

"क्वांटम यांत्रिकी और व्यावहारिक अनुभव के बीच विरोधाभासों को वैज्ञानिकों ने जल्दी देखा था। यह श्रोडिंगर की बिल्ली के सुविचारित प्रयोग को दर्शाता है, जो क्वांटम यांत्रिकी में जीवित और मृत दोनों हो सकता है, "ट्युबिंगन के भौतिक विज्ञानी पीटर सोनेंताग बताते हैं। लेकिन श्रोडिंगर के विचार प्रयोग में इस विरोधाभास का निराकरण द्वारा हल किया जा सकता है।

के लिए decoherence शास्त्रीय गुणों के उद्भव का वर्णन करता है - दुनिया जिसमें एक निश्चित अवस्थाएं हैं जैसे 'मृत' और 'जीवित' - एक क्वांटम प्रणाली से। पीटर सोनेंताग बताते हैं, "30 साल पहले शोध के सिद्धांत का उद्देश्य, यह स्पष्ट करना है कि शास्त्रीय घटनाएं कैसे आती हैं, जब क्वांटम यांत्रिकी के नियम हर जगह लागू होने चाहिए।" उन्होंने अब एक इलेक्ट्रॉन के उदाहरण के साथ डिकॉरेन्स के सिद्धांत की शुद्धता को साबित कर दिया है। प्रदर्शन

इलेक्ट्रॉन प्रयोग

इसके लिए उन्होंने पहली बार दिखाया कि एक इलेक्ट्रॉन जो पर्यावरण से पूरी तरह अलग-थलग है, यानी इसके साथ बातचीत नहीं करता है, क्वांटिक यांत्रिकी के अनुसार व्यवहार करता है। “दो तरीके हैं जिनसे इलेक्ट्रॉन उस पर चल सकता है। क्वांटम यांत्रिकी में कहा गया है कि एक लहर की तरह, इलेक्ट्रॉन एक ही समय में दोनों तरीके लेता है। सोनेंटैग कहते हैं, तब इलेक्ट्रॉन श्रोडिंगर की बिल्ली के समान एक सुपरपोजिशन अवस्था में था। इस मामले में, एक स्क्रीन पर हस्तक्षेप होता है जहां दोनों रास्ते फिर से मिलते हैं। “इसकी तुलना पानी की सतह से की जा सकती है, जिसमें से प्रत्येक पर दो स्थानों पर पानी की बूंदें गिरती हैं। इससे लहरें फैलती हैं।

तरंग शिखा और तरंग कुंड कैसे मिलते हैं, इसके आधार पर वृद्धि या कमजोर होती है। स्क्रीन एक धारीदार पैटर्न दिखाती है - भौतिक विज्ञानी हस्तक्षेप की बात करते हैं। चूंकि हमारे पास इंटरफेरोमीटर में केवल एक इलेक्ट्रॉन है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्राइप पैटर्न को केवल यह मानकर समझाया जा सकता है कि इलेक्ट्रॉन एक ही समय में दोनों पथ लेता है। "

बातचीत की जांच की

सैद्धांतिक भौतिकविदों जेम्स आर। एंग्लिन और वोज्शिएच एच। ज़्यूरेक के एक प्रस्ताव के अनुसार, इलेक्ट्रॉन के शास्त्रीय कण गुण विद्युतीय के दो रास्तों को उच्च विद्युत प्रतिरोध के साथ प्लेट में पारित करके और इस 'पर्यावरण' के साथ बातचीत करके उत्पन्न होते हैं। प्लेट के पार उड़ने वाले नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉन अपनी सतह पर एक सकारात्मक चार्ज पैदा करता है जो इलेक्ट्रॉन के साथ चलता है। प्लेट में ऐसी धाराएँ होती हैं जो प्रतिरोध का अनुभव करती हैं और प्लेट को स्थानीय रूप से गर्म करती हैं। "यदि दो रास्ते जो इलेक्ट्रॉन ले सकते हैं, एक दूसरे से अच्छी तरह से अलग हो जाते हैं, तो आप सिद्धांत रूप से यह निर्धारित कर सकते हैं कि प्लेट कहाँ थोड़ी गर्म है - फिर आपको इलेक्ट्रॉन का रास्ता पता चल जाएगा, " सोनेंताग बताते हैं। लेकिन अगर पथ की जानकारी उपलब्ध है, तो हस्तक्षेप गायब हो जाता है - फिर इलेक्ट्रॉन के शास्त्रीय गुण प्रकाश में आते हैं।

जैसा कि एंगलिन और ज़्यूरेक अपने प्रस्ताव में लिखते हैं, प्लेट में हीट बिल्डअप का मतलब "इलेक्ट्रॉन गैस" की गड़बड़ी और परमाणुओं की जाली कंपन है। क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, उनके प्रयोगों में सोननटाग को सीधे प्लेट में वार्मिंग या गड़बड़ी को मापने की आवश्यकता नहीं है, यह पर्याप्त है कि जिस तरीके से जानकारी ली गई थी वह मूल रूप से उपलब्ध है है। प्लेट के साथ इलेक्ट्रॉन का परस्पर जुड़ाव एक असमंजस की स्थिति पैदा करता है। यदि कोई इलेक्ट्रॉन और पर्यावरण से मिलकर पूरी प्रणाली को मानता है, तो क्वांटम यांत्रिकी अभी भी इसके विवरण पर लागू होती है। हालांकि, अकेले इलेक्ट्रोन सबसिस्टम, यदि पूर्ण विघटन हुआ है, तो एक शास्त्रीय कण की तरह व्यवहार करता है, "सोनेंटैग कहते हैं।

सबसे बड़े संभावित क्षय को प्राप्त करने के लिए, उन्होंने अपने डॉक्टरेट थीसिस को प्लेट सामग्री के रूप में चुना क्योंकि इसके उच्च विद्युत प्रतिरोध, एक अर्धचालक, एक सिलिकॉन प्लेट जो फास्फोरस के साथ डोप किया गया था। प्रयोग में, काढ़े की ताकत को दो मात्राओं के कार्य के रूप में मापा जाता है, प्लेट के ऊपर इलेक्ट्रॉनों की ऊंचाई और उनके दो रास्तों के बीच की दूरी। डिकोहर्नेंस अधिक मजबूत होता है, इलेक्ट्रॉनों के करीब प्लेट के पिछले हिस्से और प्लेट के ऊपर चलने वाले रास्तों के अलावा दूर तक उड़ जाते हैं। डिकॉरेन्स की बढ़ती ताकत हस्तक्षेप के विपरीत झल्लाहट में कमी परिलक्षित होती है। इस तरह एक को क्वांटम यांत्रिकी से शास्त्रीय भौतिकी में संक्रमण की सीधे तस्वीरें मिलती हैं। यह संक्रमण अचानक नहीं होता, बल्कि धीरे-धीरे होता है।

यह प्रयोग इस बात की पुष्टि करता है कि सिद्धांत के मूल विचार सही हैं, और तस्वीरों में पहली बार क्वांटम मैकेनिकल से शास्त्रीय व्यवहार में लगातार संक्रमण दिखा। वह वर्तमान में अपने शोध के लिए एक तत्काल आवेदन नहीं देखता है, वैज्ञानिक के अनुसार, लेकिन डिकॉयेंस की समझ क्वांटम यांत्रिकी की मूलभूत समस्याओं के लिए ही नहीं, बल्कि अनुप्रयोगों के लिए भी महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, एक क्वांटम कंप्यूटर की प्राप्ति के लिए, जो शास्त्रीय कंप्यूटर की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली हो सकता है: in क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण में बाधाओं में से एक यह है कि इस मामले में अवांछित Dekoh renz की उपस्थिति पीटर Sonnentag बताते हैं।

(आईडीडब्ल्यू - एबरहार्ड कार्ल्स यूनिवर्सिटी टूबिंगन, 21.05.2007 - एएचई)