ह्यूग एवरेट ने निश्चित रूप से अन्य भौतिकविदों के साथ अपने "कई दुनिया" सिद्धांत पर चर्चा करने की कोशिश की, लेकिन प्रतिक्रिया में केवल आश्चर्य या उदासीनता प्राप्त की। एक भौतिक विज्ञानी, टेक्सास विश्वविद्यालय के ब्राइस डेविट ने भी एवरेट के सिद्धांत के खिलाफ बात करते हुए कहा, "मैं बस विभाजित महसूस नहीं कर सकता।" लेकिन इस प्रतिक्रिया ने एवरेट को गैलीलियो के आलोचकों की प्रतिक्रिया की याद दिला दी, जिन्होंने कहा कि उन्होंने पृथ्वी की गति को महसूस नहीं किया। (समय के साथ, डेविट एवरेट के पक्ष में चले गए और इस सिद्धांत के प्रमुख समर्थकों में से एक बन गए।)

कई दशकों तक, बहु-विश्व सिद्धांत अस्पष्टता में पड़ा रहा। वह सच होने के लिए बहुत ही काल्पनिक लग रही थी। जॉन व्हीलर, एवरेट के प्रिंसटन सलाहकार, ने अंततः निष्कर्ष निकाला कि इस अवधारणा में बहुत अधिक "अतिरिक्त सामान" था। लेकिन कुछ बिंदु पर, एवरेट का सिद्धांत अचानक फैशनेबल हो गया और अब यह भौतिकी की दुनिया में गंभीर रुचि रखता है। तथ्य यह है कि भौतिक विज्ञानी वर्तमान में क्वांटम सिद्धांत को अंतिम क्षेत्र में लागू करने की कोशिश कर रहे हैं जो अब तक "अनचाही" बना हुआ है: ब्रह्मांड ही। और अनिश्चितता के सिद्धांत को संपूर्ण ब्रह्मांड पर लागू करने का प्रयास स्वाभाविक रूप से मल्टीवर्स की अवधारणा को जीवंत करता है।

पहली नज़र में "क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान" की अवधारणा शब्दावली के विपरीत प्रतीत होती है: आखिरकार, क्वांटम सिद्धांत परमाणुओं की छोटी दुनिया से संबंधित है, जबकि ब्रह्मांड विज्ञान पूरे ब्रह्मांड से संबंधित है। लेकिन इस पर विचार करें: बिग बैंग के समय, ब्रह्मांड एक इलेक्ट्रॉन से बहुत छोटा था। कोई भी भौतिक विज्ञानी इस बात से सहमत होगा कि क्वांटम सिद्धांत के दृष्टिकोण से इलेक्ट्रॉन पर विचार किया जाना चाहिए; इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉन एक संभाव्य तरंग समीकरण (डिराक समीकरण) द्वारा वर्णित है और कई समानांतर राज्यों में मौजूद हो सकता है। लेकिन अगर इलेक्ट्रॉन को परिमाणित किया जाना चाहिए, और ब्रह्मांड एक बार इलेक्ट्रॉन से छोटा था, तो ब्रह्मांड को भी परिमाणित किया जाना चाहिए और समानांतर अवस्थाओं में मौजूद होना चाहिए। इसलिए, यह सिद्धांत स्वाभाविक रूप से दुनिया की बहुलता के विचार की ओर ले जाता है।

हालांकि, पूरे ब्रह्मांड पर लागू नील्स बोहर की कोपेनहेगन व्याख्या गंभीर कठिनाइयों का सामना करती है। सामान्य तौर पर, कोपेनहेगन व्याख्या, हालांकि क्वांटम यांत्रिकी में हर स्नातक पाठ्यक्रम में पढ़ाया जाता है, एक "पर्यवेक्षक" की आवश्यकता होती है, जिसका अवलोकन वास्तव में तरंग फ़ंक्शन के पतन का कारण बनता है। यह पता चला है कि एक निश्चित अवस्था में मैक्रोवर्ल्ड को ठीक करने के लिए, अवलोकन की प्रक्रिया नितांत आवश्यक है। लेकिन कोई ब्रह्मांड के "बाहर" कैसे हो सकता है और ब्रह्मांड को बाहर से देख सकता है? यदि ब्रह्मांड को एक निश्चित तरंग फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया जाता है, तो एक "बाहरी" पर्यवेक्षक ब्रह्मांड की एक विशिष्ट स्थिति का निर्धारण कैसे कर सकता है और इस फ़ंक्शन को ढहने के लिए मजबूर कर सकता है? इसके अलावा, कुछ वैज्ञानिक ब्रह्मांड को "बाहर से" देखने की असंभवता को कोपेनहेगन व्याख्या की एक महत्वपूर्ण, यहां तक ​​कि घातक कमी के रूप में मानते हैं।

"मल्टीपल वर्ल्ड" की अवधारणा में इस समस्या को बहुत सरलता से हल किया गया है: यूनिवर्स कई समानांतर राज्यों में एक साथ मौजूद है, जो कि मुख्य तरंग फ़ंक्शन द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसे यूनिवर्स के वेव फंक्शन के रूप में जाना जाता है। क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान के अनुसार, ब्रह्मांड की उत्पत्ति निर्वात के क्वांटम उतार-चढ़ाव के रूप में हुई है, अर्थात। स्पेस-टाइम फोम के एक छोटे बुलबुले की तरह। अधिकांश नवजात स्पेसटाइम फोम ब्रह्मांड एक बड़े धमाके का अनुभव करते हैं और फिर तुरंत एक बड़ी कमी का अनुभव करते हैं। इसका मतलब यह है कि "शून्यता" में भी निरंतर गतिविधि उबलती है, छोटे ब्रह्मांड प्रकट होते हैं और तुरंत गायब हो जाते हैं, लेकिन इन घटनाओं का पैमाना हमारे कच्चे उपकरणों के लिए बहुत छोटा है। एक दिन, किसी कारण से, स्पेस-टाइम फोम बुलबुले में से एक वापस नहीं गिरा और अपने ही बड़े निचोड़ में गायब हो गया, लेकिन विस्तार करना जारी रखा। यह हमारा ब्रह्मांड था। यदि आप एलन गट की बात सुनते हैं, तो यह पता चलता है कि हमारा पूरा ब्रह्मांड एक बड़ा फ्रीबी है।

क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान में, भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर समीकरण के एक एनालॉग के साथ शुरू करते हैं, जो इलेक्ट्रॉनों और परमाणुओं के तरंग कार्यों का वर्णन करता है। वे डेविट-व्हीलर समीकरण का भी उपयोग करते हैं, जो "ब्रह्मांड के तरंग कार्य" पर कार्य करता है। आमतौर पर श्रोडिंगर वेव फंक्शन को अंतरिक्ष और समय के हर बिंदु पर परिभाषित किया जाता है, इसलिए हम अंतरिक्ष और समय में किसी भी बिंदु पर एक इलेक्ट्रॉन खोजने की संभावना की गणना कर सकते हैं। लेकिन "ब्रह्मांड का तरंग कार्य" सभी संभावित ब्रह्मांडों के सेट पर परिभाषित किया गया है। यदि यह पता चलता है कि किसी विशेष ब्रह्मांड के लिए यह तरंग कार्य बड़ा है, तो इसका मतलब यह होगा कि दिया गया ब्रह्मांड इस स्थिति में उच्च संभावना के साथ है।

हॉकिंग बिल्कुल इसी दृष्टिकोण का समर्थन करते हैं। उनका तर्क है कि हमारा ब्रह्मांड विशेष है, यह अद्वितीय है और अन्य सभी ब्रह्मांडों से अलग है। यदि हमारे ब्रह्मांड का तरंग फलन बड़ा है, तो अधिकांश के लिए यह लगभग शून्य है। यह पता चला है कि एक गैर-शून्य है, लेकिन बहुत कम संभावना है कि हमारे अलावा अन्य ब्रह्मांड मल्टीवर्स में मौजूद हो सकते हैं, लेकिन हमारा ब्रह्मांड अधिकतम संभावना के साथ मौजूद है। सामान्य तौर पर, हॉकिंग इस तरह से मुद्रास्फीति की घटना को तार्किक रूप से प्रमाणित करने की कोशिश कर रहे हैं। दुनिया की इस तस्वीर में, एक ब्रह्मांड जिसमें मुद्रास्फीति की प्रक्रिया शुरू होती है, उस ब्रह्मांड की तुलना में अधिक संभावना होती है जहां ऐसा कुछ भी नहीं होता है, इसलिए हमारे ब्रह्मांड में ऐसी प्रक्रिया हुई।

पहली नज़र में अंतरिक्ष-समय फोम के "खालीपन" से हमारे ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बारे में सिद्धांत पूरी तरह से असत्यापित लगता है; फिर भी यह कुछ सरल टिप्पणियों से सहमत है। सबसे पहले, कई भौतिकविदों ने चौंकाने वाले तथ्य की ओर इशारा किया है कि हमारे ब्रह्मांड में सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेशों का योग शून्य है - कम से कम प्रायोगिक त्रुटि के भीतर। हमें यह स्वाभाविक लगता है कि गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष में प्रमुख बल है, लेकिन यह केवल इसलिए है क्योंकि नकारात्मक और सकारात्मक चार्ज एक दूसरे को पूरी तरह से रद्द कर देते हैं। यदि पृथ्वी पर धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के बीच थोड़ा सा भी असंतुलन होता, तो विद्युत बल संभवतः गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की शक्तियों को दूर कर देते जो पृथ्वी को एक साथ बांधते हैं और बस हमारे ग्रह को अलग कर देते हैं। कुल सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के बीच सटीक संतुलन को आसानी से समझाया जा सकता है, विशेष रूप से, इस तथ्य से कि ब्रह्मांड "कुछ नहीं" से उत्पन्न हुआ है, और "कुछ नहीं" में शून्य विद्युत चार्ज है।

दूसरे, हमारे ब्रह्मांड में शून्य स्पिन है। कर्ट गोडेल ने कई वर्षों तक यह साबित करने की कोशिश की कि हमारा ब्रह्मांड विभिन्न आकाशगंगाओं के स्पिनों का विश्लेषण और योग करके घूम रहा है, लेकिन आज खगोलविद आश्वस्त हैं कि हमारे ब्रह्मांड का कुल चक्कर शून्य है। फिर, इस तथ्य को इस तथ्य से आसानी से समझाया जा सकता है कि ब्रह्मांड "कुछ नहीं" से उत्पन्न हुआ, और "कुछ नहीं" में शून्य स्पिन है। तीसरा, ब्रह्मांड के कुछ भी नहीं से उभरने से यह समझाने में मदद मिलेगी कि इसमें ऊर्जा की कुल सामग्री इतनी छोटी क्यों है, और शायद शून्य के बराबर भी है। यदि आप पदार्थ की सकारात्मक ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण से जुड़ी नकारात्मक ऊर्जा को जोड़ते हैं, तो जाहिर है, वे एक दूसरे को बिल्कुल रद्द कर देते हैं। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अनुसार, यदि ब्रह्मांड बंद और परिमित है, तो उसमें पदार्थ-ऊर्जा की कुल मात्रा बिल्कुल शून्य होनी चाहिए। (यदि ब्रह्मांड खुला और अनंत है, तो यह आवश्यक रूप से सत्य नहीं है, लेकिन मुद्रास्फीति सिद्धांत अभी भी इंगित करता है कि हमारे ब्रह्मांड में पदार्थ-ऊर्जा की कुल मात्रा अत्यंत छोटी है।)

यह सब एक दिलचस्प सवाल खोलता है। यदि भौतिक विज्ञानी कई प्रकार के समानांतर ब्रह्मांडों के अस्तित्व की संभावना से इंकार नहीं कर सकते हैं, तो क्या उनसे संपर्क करना संभव है? उनसे मिलो? या हो सकता है कि अन्य ब्रह्मांडों के जीव पहले से ही हमारी दुनिया में रहे हों?

अन्य क्वांटम ब्रह्मांडों के साथ संपर्क जो हमारे साथ सिंक से बाहर हैं, अत्यधिक संभावना नहीं है। हमारे ब्रह्मांड ने अन्य ब्रह्मांडों के साथ तालमेल खो दिया है इसका कारण यह है कि हमारे परमाणु लगातार आसपास की दुनिया के अन्य परमाणुओं से टकरा रहे हैं। हर बार जब परमाणु का तरंग कार्य टकराता है, तो वह थोड़ा सिकुड़ता है; जिसका अर्थ है कि समानांतर ब्रह्मांडों की संख्या घट रही है। प्रत्येक टक्कर संभावित विकल्पों की संख्या को कम करती है। इस तरह के खरबों परमाणु "मिनी-कॉलैप्स" यह भ्रम पैदा करते हैं कि हमारे शरीर के सभी परमाणु पूरी तरह से एक निश्चित अवस्था में ढह गए हैं और जम गए हैं। आइंस्टीन की "वस्तुनिष्ठ वास्तविकता" सिर्फ एक भ्रम है क्योंकि हमारे शरीर में बड़ी संख्या में परमाणु लगातार एक दूसरे से टकरा रहे हैं; और ऐसी प्रत्येक टक्कर के साथ, संभावित ब्रह्मांडों की संख्या घटती जाती है।

इस स्थिति की तुलना कैमरे के लेंस में केंद्रित छवि से की जा सकती है। इसी तरह, सूक्ष्म जगत में सब कुछ परिवर्तनशील और अनिश्चित दिखता है। लेकिन जैसे ही आप कैमरे के फोकस को थोड़ा ठीक करते हैं, इमेज में नई डिटेल्स दिखाई देने लगती हैं; प्रत्येक समायोजन के साथ, चित्र समग्र रूप से तेज और तेज हो जाता है। इसलिए पड़ोसी परमाणुओं के साथ परमाणुओं के खरबों छोटे-छोटे टकराव, संभावित ब्रह्मांडों की संख्या को बार-बार कम करते हैं। इस प्रकार, हम आसानी से एक परिवर्तनशील सूक्ष्म जगत से एक स्थिर स्थूल जगत की ओर बढ़ रहे हैं।

इसलिए, हमारे क्वांटम ब्रह्मांड के समान दूसरे के साथ बातचीत की संभावना, यदि शून्य के बराबर नहीं है, तो आपके शरीर में परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ-साथ तेजी से गिरती है। लेकिन हम में से प्रत्येक में खरबों और खरबों परमाणु हैं, इसलिए डायनासोर या एलियंस के निवास वाले किसी अन्य ब्रह्मांड के साथ संबंध स्थापित करने की संभावना बहुत कम है। यह गणना की जा सकती है कि ब्रह्मांड के अस्तित्व की तुलना में ऐसी घटना की प्रतीक्षा करने में अधिक समय लगेगा।

इसलिए, हम समानांतर क्वांटम ब्रह्मांडों के साथ संपर्क को पूरी तरह से बाहर नहीं कर सकते हैं, लेकिन यह स्पष्ट है कि यह घटना अत्यंत दुर्लभ होगी - आखिरकार, हमारे ब्रह्मांड ने उनके साथ सामंजस्य खो दिया है। लेकिन ब्रह्मांड विज्ञान में, हम एक अन्य प्रकार के समानांतर ब्रह्मांड का भी सामना करते हैं: मल्टीवर्स, जिसमें ब्रह्मांड एक दूसरे के साथ मिलकर एक बुलबुले स्नान में साबुन के बुलबुले की तरह होते हैं। मल्टीवर्स के भीतर दूसरे ब्रह्मांड के साथ संपर्क एक पूरी तरह से अलग कहानी है। यह निश्चित रूप से एक कठिन समस्या है, लेकिन यह संभव है कि सभ्यता इसे हल करने में सक्षम हो।

जैसा कि हमने पहले ही चर्चा की है, अंतरिक्ष में एक छेद खोलने या स्पेस-टाइम फोम को बढ़ाने के लिए, एक ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो कि प्लैंक ऊर्जा के परिमाण के क्रम में तुलनीय हो, जिस पर सभी ज्ञात भौतिक कानून सामान्य रूप से ध्वस्त हो जाते हैं। इस ऊर्जा पर स्थान और समय अस्थिर है, जो हमारे ब्रह्मांड को छोड़ने की संभावना को खोलता है (यह मानते हुए कि अन्य ब्रह्मांड मौजूद हैं और हम संक्रमण की प्रक्रिया में नहीं मरेंगे)।

यह प्रश्न, सामान्यतया, विशुद्ध रूप से अकादमिक नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि किसी दिन ब्रह्मांड में बुद्धिमान जीवन अनिवार्य रूप से ब्रह्मांड की मृत्यु की समस्या का सामना करेगा। अंत में, मल्टीवर्स का सिद्धांत हमारे ब्रह्मांड में सभी बुद्धिमान जीवन के लिए बचत करने वाला हो सकता है। हाल ही में WMAP उपग्रह से प्राप्त डेटा इस तथ्य की पुष्टि करता है कि ब्रह्मांड त्वरण के साथ विस्तार कर रहा है, और यह संभव है कि किसी दिन हम सभी तथाकथित ग्रेट फ्रॉस्ट के रूप में मौत की धमकी दी जा सकती है। समय के साथ, पूरा ब्रह्मांड काला हो जाएगा; आकाश के सभी तारे निकल जाएंगे और ब्रह्मांड में केवल मृत तारे, न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल रहेंगे। यहां तक ​​कि हमारे शरीर के परमाणु भी सड़ने लगते हैं। तापमान गिरकर पूर्ण शून्य के करीब पहुंच जाएगा और जीवन असंभव हो जाएगा।

जैसे ही ब्रह्मांड इस बिंदु पर पहुंचता है, एक उन्नत सभ्यता, जो अपनी दुनिया की अंतिम मृत्यु का सामना कर रही है, दूसरे ब्रह्मांड में जाने के बारे में सोच सकती है। इन प्राणियों के पास कोई विकल्प नहीं होगा - मौत के लिए फ्रीज या इस दुनिया को छोड़ दें। भौतिकी के नियम किसी भी बुद्धिमान जीवन के लिए मौत की सजा होंगे - लेकिन ये वही कानून बुद्धिमान प्राणियों को एक संकीर्ण बचाव का रास्ता भी प्रदान कर सकते हैं।

इस तरह की सभ्यता को विशाल त्वरक और लेजर बीम की ऊर्जा का उपयोग करना होगा, पूरे सौर मंडल या यहां तक ​​​​कि एक स्टार क्लस्टर की शक्ति के बराबर, और पौराणिक प्लैंक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए इसे एक ही बिंदु पर केंद्रित करना होगा। शायद यह एक वर्महोल या दूसरे ब्रह्मांड के लिए रास्ता खोलने के लिए पर्याप्त होगा। यह संभव है कि सभ्यता अपने अधीन विशाल ऊर्जा का उपयोग वर्महोल बनाने और उसके माध्यम से दूसरे ब्रह्मांड में जाने के लिए करती है, अपने स्वयं के ब्रह्मांड को मरने के लिए छोड़ देती है और एक नए घर में एक नया जीवन शुरू करती है।

किसी के दृष्टिकोण के आधार पर, क्वांटम सिद्धांत या तो विज्ञान की विशाल प्रगति का एक वसीयतनामा है, या मानव अंतर्ज्ञान की सीमाओं का प्रतीक है, जिसे उप-परमाणु क्षेत्र की विचित्रता से जूझने के लिए मजबूर किया जाता है। एक भौतिक विज्ञानी के लिए, क्वांटम यांत्रिकी उन तीन महान स्तंभों में से एक है जिन पर प्रकृति की समझ आधारित है (आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य और विशेष सिद्धांतों के साथ)। उन लोगों के लिए जो हमेशा दुनिया की संरचना के मौलिक मॉडल में कम से कम कुछ समझना चाहते हैं, वैज्ञानिक ब्रायन कॉक्स और जेफ फोरशॉ ने अपनी पुस्तक "द क्वांटम यूनिवर्स" में समझाया, जिसे एमआईएफ द्वारा प्रकाशित किया गया था। टी एंड पी क्वांटम के सार और सिद्धांत की उत्पत्ति के बारे में एक संक्षिप्त मार्ग प्रकाशित करते हैं।

आइंस्टीन के सिद्धांत अंतरिक्ष और समय की प्रकृति और गुरुत्वाकर्षण बल से संबंधित हैं। क्वांटम यांत्रिकी बाकी सब चीजों का ध्यान रखती है, और यह कहा जा सकता है कि भावनात्मक रूप से कितना भी आकर्षक, भ्रमित करने वाला या आकर्षक क्यों न हो, यह सिर्फ एक भौतिक सिद्धांत है जो बताता है कि प्रकृति वास्तव में कैसे व्यवहार करती है। लेकिन भले ही इस बहुत ही व्यावहारिक मानदंड से मापा जाए, यह इसकी सटीकता और व्याख्यात्मक शक्ति में हड़ताली है। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के क्षेत्र से एक प्रयोग है, जो आधुनिक क्वांटम सिद्धांतों का सबसे पुराना और सबसे अच्छा समझा जाता है। यह मापता है कि एक चुंबक के पास एक इलेक्ट्रॉन कैसे व्यवहार करता है। सैद्धांतिक भौतिकविदों ने कलम और कागज के साथ वर्षों तक कड़ी मेहनत की, और बाद में कंप्यूटर के साथ, यह अनुमान लगाने के लिए कि इस तरह के अध्ययन क्या प्रकट करेंगे। चिकित्सकों ने प्रकृति से अधिक विवरण प्राप्त करने के लिए प्रयोगों का आविष्कार और स्थापना की। दोनों शिविरों ने, एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से, कुछ सेंटीमीटर की त्रुटि के साथ मैनचेस्टर और न्यूयॉर्क के बीच की दूरी को मापने के समान सटीकता के साथ परिणाम दिए। यह उल्लेखनीय है कि प्रयोगकर्ताओं द्वारा प्राप्त आंकड़े पूरी तरह से सिद्धांतकारों की गणना के परिणामों से मेल खाते हैं; माप और गणना पूरी तरह से सहमत थे।

क्वांटम सिद्धांत शायद सबसे अच्छा उदाहरण है कि कैसे अधिकांश लोगों के लिए असीम रूप से कठिन समझना अत्यंत उपयोगी हो जाता है। इसे समझना मुश्किल है क्योंकि यह एक ऐसी दुनिया का वर्णन करता है जिसमें एक कण वास्तव में एक ही समय में कई जगहों पर हो सकता है और एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकता है, जिससे पूरे ब्रह्मांड की खोज हो सकती है। यह उपयोगी है क्योंकि ब्रह्मांड के सबसे छोटे निर्माण खंडों के व्यवहार को समझने से बाकी सब चीजों की समझ मजबूत होती है। यह हमारे अहंकार को सीमित कर देता है, क्योंकि दुनिया जितनी लगती थी उससे कहीं अधिक जटिल और विविध है। इस सारी जटिलता के बावजूद, हमने पाया कि सब कुछ कई छोटे कणों से बना है जो क्वांटम सिद्धांत के नियमों के अनुसार चलते हैं। ये नियम इतने सरल हैं कि इन्हें एक लिफाफे के पीछे लिखा जा सकता है। और यह तथ्य कि चीजों की गहरी प्रकृति को समझाने के लिए एक संपूर्ण पुस्तकालय की आवश्यकता नहीं है, यह अपने आप में दुनिया के सबसे महान रहस्यों में से एक है।

हमारे आसपास की दुनिया की कल्पना करें। मान लीजिए कि आपके पास कागज से बनी एक किताब है - पिसी हुई लकड़ी का गूदा। पेड़ ऐसी मशीनें हैं जो परमाणुओं और अणुओं को लेने, उन्हें तोड़ने और अरबों अलग-अलग टुकड़ों की कॉलोनियों में पुनर्गठित करने में सक्षम हैं। वे ऐसा क्लोरोफिल नामक एक अणु के लिए धन्यवाद करते हैं, जो सौ से अधिक कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बना होता है जो एक विशेष तरीके से घुमावदार होते हैं और कुछ और मैग्नीशियम और हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधे होते हैं। कणों का ऐसा संयोजन प्रकाश को पकड़ने में सक्षम है जो हमारे तारे से 150,000,000 किमी दूर बह गया है - पृथ्वी जैसे एक लाख ग्रहों की मात्रा वाला एक परमाणु कक्ष - और इस ऊर्जा को कोशिकाओं में गहराई तक पहुँचाता है, जहाँ यह कार्बन डाइऑक्साइड से नए अणु बनाता है। और हमारे जीवन को देने वाला पानी और रिलीज ऑक्सीजन है।

ये आणविक श्रृंखलाएं ही अधिरचना का निर्माण करती हैं जो पेड़ों, इस पुस्तक के कागज और पूरे जीवन को एक साथ रखती हैं। आप एक किताब पढ़ने और शब्दों को समझने में सक्षम हैं क्योंकि आपके पास आंखें हैं और वे पृष्ठों से बिखरी हुई रोशनी को विद्युत आवेगों में बदल सकते हैं जिन्हें मस्तिष्क द्वारा व्याख्या किया जा सकता है, ब्रह्मांड में सबसे जटिल संरचना जिसे हम भी जानते हैं। हमने पाया है कि दुनिया में सभी चीजें परमाणुओं के संग्रह से ज्यादा कुछ नहीं हैं, और परमाणुओं की सबसे विस्तृत विविधता में केवल तीन कण होते हैं - इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। हम यह भी जानते हैं कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन स्वयं क्वार्क नामक छोटी संस्थाओं से बने होते हैं, और वे हर चीज का अंत होते हैं - कम से कम अब हम यही सोचते हैं। यह सब क्वांटम थ्योरी पर आधारित है।

इस प्रकार, आधुनिक भौतिकी ब्रह्मांड की एक तस्वीर खींचती है जिसमें हम असाधारण सादगी के साथ रहते हैं; सुरुचिपूर्ण घटनाएँ कहीं न कहीं होती हैं जहाँ उन्हें देखा नहीं जा सकता है, जिससे स्थूल जगत की विविधता को जन्म मिलता है। शायद यह आधुनिक विज्ञान की सबसे उल्लेखनीय उपलब्धि है - दुनिया की अविश्वसनीय जटिलता में कमी, जिसमें स्वयं मनुष्य भी शामिल हैं, मुट्ठी भर छोटे उप-परमाणु कणों और उनके बीच अभिनय करने वाली चार शक्तियों के व्यवहार का वर्णन करने के लिए। क्वांटम सिद्धांत इन चार बलों में से तीन का सबसे अच्छा विवरण प्रदान करता है- परमाणु नाभिक के अंदर मौजूद मजबूत और कमजोर परमाणु बल, और विद्युत चुम्बकीय बल जो परमाणुओं और अणुओं को एक साथ रखता है। केवल गुरुत्वाकर्षण बल - सबसे कमजोर, लेकिन शायद सबसे परिचित बल - का वर्तमान में संतोषजनक क्वांटम विवरण नहीं है।

हमें यह स्वीकार करना होगा कि क्वांटम सिद्धांत की कुछ अजीब प्रतिष्ठा है, और बहुत सी वास्तविक बकवास इसके नाम से ढकी हुई है। बिल्लियाँ एक ही समय में जीवित और मृत दोनों हो सकती हैं; कण एक ही समय में दो स्थानों पर होते हैं; हाइजेनबर्ग का कहना है कि सब कुछ अनिश्चित है। यह सब वास्तव में सच है, लेकिन इससे जो निष्कर्ष निकलते हैं - एक बार सूक्ष्म जगत में कुछ अजीब हो जाता है, फिर हम धुंध की धुंध में डूब जाते हैं - निश्चित रूप से गलत हैं। एक्स्ट्रासेंसरी धारणा, रहस्यमय उपचार, कंपन कंगन जो विकिरण से बचाते हैं, और कौन जानता है कि "क्वांटम" शब्द की आड़ में नियमित रूप से संभावित के पैन्थियन में और क्या चुपके से घुस जाता है। यह बकवास स्पष्ट रूप से सोचने में असमर्थता, आत्म-धोखे, वास्तविक या नकली गलतफहमी, या उपरोक्त सभी के कुछ विशेष रूप से दुर्भाग्यपूर्ण संयोजन के कारण होता है। क्वांटम सिद्धांत दुनिया का सटीक रूप से गणितीय कानूनों के साथ वर्णन करता है जो न्यूटन या गैलीलियो द्वारा उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट हैं। यही कारण है कि हम अविश्वसनीय सटीकता के साथ एक इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षेत्र की गणना कर सकते हैं। क्वांटम सिद्धांत प्रकृति का एक विवरण प्रस्तुत करता है, जैसा कि हम सीखेंगे, इसमें जबरदस्त भविष्य कहनेवाला और व्याख्यात्मक शक्ति है और यह सिलिकॉन चिप्स से लेकर सितारों तक हर चीज तक फैली हुई है।

जैसा कि अक्सर होता है, क्वांटम सिद्धांत के उद्भव ने प्राकृतिक घटनाओं की खोज को उकसाया जिसे उस समय के वैज्ञानिक प्रतिमानों द्वारा वर्णित नहीं किया जा सकता था। क्वांटम सिद्धांत के लिए, विविध प्रकृति की, इसके अलावा, ऐसी कई खोजें थीं। अस्पष्टीकृत परिणामों की एक श्रृंखला ने उत्साह और भ्रम पैदा किया, और अंततः प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक नवाचार की अवधि को जन्म दिया जो वास्तव में लोकप्रिय शब्द "स्वर्ण युग" के योग्य है। मुख्य पात्रों के नाम हमेशा किसी भी भौतिकी के छात्र के दिमाग में निहित होते हैं और आज तक विश्वविद्यालय के पाठ्यक्रमों में दूसरों की तुलना में अधिक बार उल्लेख किया जाता है: रदरफोर्ड, बोहर, प्लैंक, आइंस्टीन, पाउली, हाइजेनबर्ग, श्रोडिंगर, डिराक। शायद इतिहास में फिर कभी ऐसा दौर नहीं आएगा जब एक ही लक्ष्य की ओर बढ़ते हुए विज्ञान की महानता के साथ इतने नाम जुड़े होंगे - भौतिक दुनिया को नियंत्रित करने वाले परमाणुओं और ताकतों के एक नए सिद्धांत का निर्माण। 1924 में, क्वांटम सिद्धांत के पिछले दशकों को देखते हुए, परमाणु नाभिक की खोज करने वाले न्यूजीलैंड में जन्मे भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने लिखा: "1896 … भौतिकी के इतिहास में इससे पहले कभी भी ज्वरकारी गतिविधि का ऐसा दौर नहीं आया था, जिसके दौरान कुछ मौलिक रूप से महत्वपूर्ण खोजों को दूसरों द्वारा ब्रेकनेक गति से बदल दिया गया था।

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मैक्स प्लैंक के काम के लिए धन्यवाद, "क्वांटम" शब्द 1900 में भौतिकी में दिखाई दिया। उन्होंने सैद्धांतिक रूप से गर्म पिंडों द्वारा उत्सर्जित विकिरण का वर्णन करने की कोशिश की - तथाकथित "एक पूरी तरह से काले शरीर का विकिरण।" वैसे, वैज्ञानिक को इस उद्देश्य के लिए इलेक्ट्रिक लाइटिंग में लगी एक कंपनी द्वारा काम पर रखा गया था: इस तरह ब्रह्मांड के दरवाजे कभी-कभी सबसे अधिक संभावित कारणों से खुलते हैं। प्लैंक ने पाया कि ब्लैक बॉडी रेडिएशन के गुणों को केवल यह मानकर समझाया जा सकता है कि प्रकाश ऊर्जा के छोटे हिस्से में उत्सर्जित होता है, जिसे उन्होंने क्वांटा कहा। शब्द का अर्थ "पैकेज" या "असतत" है। प्रारंभ में, उन्होंने सोचा कि यह सिर्फ एक गणितीय चाल थी, लेकिन अल्बर्ट आइंस्टीन के 1905 के फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर काम ने क्वांटम परिकल्पना का समर्थन किया। परिणाम सम्मोहक थे क्योंकि ऊर्जा की थोड़ी मात्रा कणों का पर्याय बन सकती है।

यह विचार कि प्रकाश छोटी गोलियों की एक धारा से बना है, एक लंबा और शानदार इतिहास है, जो आइजैक न्यूटन और आधुनिक भौतिकी के जन्म से जुड़ा है। हालांकि, 1864 में, स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लार्क मैक्सवेल ने अंततः काम की एक श्रृंखला में सभी मौजूदा संदेहों को दूर कर दिया, जिसे बाद में अल्बर्ट आइंस्टीन ने "न्यूटन के बाद से भौतिकी में सबसे गहरा और फलदायी" के रूप में वर्णित किया। मैक्सवेल ने दिखाया कि प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है जो अंतरिक्ष में फैलती है, इसलिए तरंग के रूप में प्रकाश का विचार एक अपरिवर्तनीय और प्रतीत होता है कि नकारा नहीं जा सकता है। हालांकि, आर्थर कॉम्पटन और उनके सहयोगियों ने सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में किए गए प्रयोगों की एक श्रृंखला में, वे इलेक्ट्रॉनों से प्रकाश क्वांटा को अलग करने में सफल रहे। उन दोनों ने बिलियर्ड गेंदों की तरह अधिक व्यवहार किया, जिसने स्पष्ट रूप से पुष्टि की कि प्लैंक की सैद्धांतिक मान्यताओं का वास्तविक दुनिया में एक ठोस आधार था। 1926 में प्रकाश क्वांटा को फोटॉन कहा जाता था। सबूत अकाट्य थे: प्रकाश एक तरंग और एक कण दोनों के रूप में व्यवहार करता है। इसका अर्थ था शास्त्रीय भौतिकी का अंत - और क्वांटम सिद्धांत की प्रारंभिक अवधि का अंत।

पहले से ही तीन साल की उम्र में, माइकल टैलबोट ने अपने माता-पिता को आश्चर्यचकित कर दिया। उन्होंने लंबी बात की और मिस्टर एंड मिसेज टैलबोट को पापा और मामा बुलाने से इनकार कर दिया। अद्भुत बच्चा रस पसंद नहीं करता था; सोडा या दूध, और ... मजबूत काली चाय। वह कमल की मुद्रा में फर्श पर बैठ गया और एक कटोरी से चाय की चुस्की ली।

माइकल ने "डबल्ड" क्लैरवॉयस में, शरीर से बाहर यात्रा की, एलियंस के साथ संवाद किया। उन्होंने याद किया: “कॉलेज में पढ़ते समय, मैं एक दिन कार चला रहा था और मैंने एक उड़न तश्तरी देखी। मैं रुक गया, सड़क पर निकल गया और करीब पांच मिनट तक विदेशी जहाज को देखता रहा। फिर मैं चला। आमतौर पर जिस जगह से मैंने यूएफओ देखा था, वहां से घर तक जाने में आधा घंटा लग जाता था। कल्पना कीजिए कि जब मेरे परिवार ने मुझ पर हमला किया तो मुझे कितना आश्चर्य हुआ: "तुम कहाँ चले गए?"। यह पता चला कि लगभग पूरा दिन बीत चुका था!

अपसामान्य घटनाओं के लिए एक तर्कसंगत स्पष्टीकरण खोजने की उम्मीद करते हुए, उन्होंने विज्ञान की ओर रुख किया। माइकल ने असामान्य तरीके से उत्तरों की तलाश की: “सामान्य ज्ञान के बजाय, मैंने गहरी सहज क्षमताओं का उपयोग किया। मैं पहली नज़र में बिना किसी उद्देश्य के पुस्तकालय के ठंडे बस्ते में चला गया। मुझे "कॉल" करने के लिए मैं सही किताब का इंतजार कर रहा था। और मुझे वास्तव में रुकने का आग्रह महसूस हुआ। मेरा हाथ ऊपर गया, शेल्फ से एक किताब ली और बीच में कहीं खोल दी। इसके बाद ही मैंने शीर्षक को देखा- यह भौतिक विज्ञानी ब्रूस डी विट के लेख "क्वांटम मैकेनिक्स एंड रियलिटी" के साथ फिजिक्स टुडे पत्रिका फ़ाइल, सितंबर 1970 का अंक था।

लेख में प्रसिद्ध थीसिस साबित हुई: हमारे चारों ओर की दुनिया हमारी भौतिक है, हम केवल वही देखते हैं जो हम सोचते हैं, हम क्या देखना चाहते हैं। डी विट ने लिखा है कि क्वांटम भौतिकी ने मानव मन पर वास्तविकता की निर्भरता की खोज की थी। प्रकाशन ने टैलबोट को मारा, और वह क्वांटम भौतिकी का एक वास्तविक प्रशंसक बन गया, जो उप-परमाणु कणों - क्वांटा का अध्ययन करता है। ये वही क्वांटा आश्चर्यजनक रूप से एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं, जैसे जुड़वां जो एक दूसरे को बहुत दूरी पर महसूस करते हैं, सूचना क्वांटम से क्वांटम तक तुरंत प्रसारित होती है! जब इस घटना की पुष्टि हो गई, तो भौतिकविदों ने उनकी मूर्ति, आइंस्टीन को लगभग कुरसी से उखाड़ फेंका, क्योंकि सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, दुनिया में ऐसा कुछ भी नहीं है जो प्रकाश की गति से तेज गति से आगे बढ़ सके, लेकिन "तुरंत" का अर्थ है " प्रकाश की गति से भी तेज"!

इस विरोधाभास का समाधान भौतिक विज्ञानी डेविड बोहम ने किया था। उन्होंने साबित किया कि क्वांटा समय और स्थान के माध्यम से सूचना प्रसारित नहीं करता है, वे बस एक ऐसे आयाम में रहते हैं जहां सूचना हर जगह मौजूद है और साथ ही, सूचना स्थानीय नहीं है, बल्कि इसके विपरीत, समग्र, व्यापक है। बोहम ने सनसनीखेज सुझाव दिया कि क्वांटा का व्यवहार किसी रहस्यमय तरीके से जुड़ा हुआ है ... वैज्ञानिकों की सोच, और जो उन्हें देखते हैं। क्वांटा उस समय एक व्यवस्थित, "सभ्य" तरीके से व्यवहार करता है जब वे देखे जा रहे होते हैं, लेकिन जैसे ही शोधकर्ता एक मिनट के लिए विचलित होता है, मौलिक अराजकता उप-परमाणु कणों की दुनिया में लौट आती है! डेविड बोहम के अनुसार, वास्तविक क्वांटा को देखना उतना ही असंभव है जितना कि दर्पण में वास्तविक स्व को देखना। आखिरकार, दर्पण के पास, एक व्यक्ति अवचेतन रूप से अपने प्रतिबिंब से मिलने के लिए तैयार होता है और परिणामस्वरूप, जिस तरह से वह खुद को देखने की उम्मीद करता है, वह परिलक्षित होता है।

लेकिन क्वांटा प्रयोगकर्ताओं की भविष्यवाणी करने का प्रबंधन कैसे करता है? इसके लिए, बोहम इस तरह से उत्तर देते हैं: वैज्ञानिकों और अन्य सभी लोगों (साथ ही सामान्य रूप से ब्रह्मांड में सब कुछ) के दिमाग में भी उप-परमाणु कण होते हैं। क्वांट कुल जानकारी की दुनिया में रहते हैं, इसलिए उनमें से जिन्हें देखा जा रहा है, यह पता लगाने के लिए कुछ भी खर्च नहीं होता है कि क्वांट उनसे क्या चाहते हैं, जो पर्यवेक्षक के मस्तिष्क को बनाते हैं :)

उप-परमाणु कणों ने भौतिकविदों को एक और आश्चर्य दिया। यह पता चला कि जब बड़ी संख्या में एक साथ समूहित किया जाता है, तो वे व्यक्तियों के रूप में व्यवहार करना बंद कर देते हैं और वास्तविक सामूहिक चेतना प्रदर्शित करते हैं।

बोहम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि प्रत्येक क्वांटम में एक ही जानकारी एन्कोड की गई है, और यह पूरे ब्रह्मांड को पुन: पेश करने के लिए पर्याप्त है! दूसरे शब्दों में, ब्रह्मांड समग्र रूप से अपने सूक्ष्म रूप से छोटे भागों (प्रत्येक व्यक्ति के डीएनए सहित) के अंदर एक मुड़े हुए रूप में समाहित है। कुछ ऐसा ही बुद्ध ने कहा था और 18 वीं शताब्दी के रोमांटिक कवि विलियम ब्लेक ने गेय रूप में व्यक्त किया था:

एक पल में - अनंत काल को देखने के लिए,

विशाल संसार रेत के एक दाने में है,

एक मुट्ठी में - अनंत

और आकाश एक फूल के प्याले में है..

क्वांटम सिद्धांत एक ब्रह्मांड का वर्णन करता है जिसमें एक कण एक ही समय में कई स्थानों पर हो सकता है और तुरंत एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकता है। यह अवधारणा हमारे अहंकार को सीमित करती है, क्योंकि दुनिया जितनी लगती थी उससे कहीं अधिक जटिल और विविध है। हालाँकि, क्वांटम सिद्धांत के नियम इतने सरल हैं कि उन्हें एक लिफाफे के पीछे लिखा जा सकता है।

ऑडियो कम्प्रेशन कैसे काम करता है

एक तरंग का अपने संघटक साइन तरंगों में अपघटन ऑडियो कम्प्रेशन तकनीक का आधार है। अपनी पसंदीदा धुन बनाने वाली ध्वनि तरंगों की कल्पना करें। इस जटिल तरंग को इसके घटकों में तोड़ा जा सकता है। मूल ध्वनि के बिल्कुल सटीक पुनरुत्पादन के लिए कई अलग-अलग साइन तरंगों की आवश्यकता होती है, लेकिन उनमें से कई को छोड़ दिया जा सकता है, जो ऑडियो रिकॉर्डिंग की गुणवत्ता की धारणा को बिल्कुल भी प्रभावित नहीं करेगा।

"खाली" परमाणु

अंदर से, परमाणु कुछ अजीब है। यदि आप एक प्रोटॉन पर खड़े हों और वहां से अंतर-परमाणु अंतरिक्ष में देखें, तो आपको केवल खालीपन दिखाई देगा। इलेक्ट्रॉनों को देखने के लिए बहुत छोटा होगा, भले ही वे हाथ की लंबाई पर हों, लेकिन ऐसा होने की संभावना नहीं है। यदि आप इंग्लैंड के तट पर "प्रोटॉन पर" खड़े हैं, तो परमाणु की अस्पष्ट सीमा उत्तरी फ्रांस के खेतों में कहीं स्थित होगी।

एक अंगूर के आकार का ब्रह्मांड

पदार्थ के प्राथमिक टुकड़ों के साथ काम करने का एक सुखद बोनस जिसका कोई आकार नहीं है, हम आसानी से कल्पना कर सकते हैं कि संपूर्ण दृश्यमान ब्रह्मांड एक बार एक अंगूर या यहां तक ​​​​कि एक पिनहेड के आकार की वस्तु में संकुचित हो गया था। इस तरह के विचार जितने चक्करदार हो सकते हैं, इस तरह के संपीड़न को असंभव घोषित करने का कोई कारण नहीं है।

लम्बी छलांग

कल्पना कीजिए कि हम परमाणु 1 में इलेक्ट्रॉन 1 और परमाणु 2 में इलेक्ट्रॉन 2 डालते हैं। थोड़ी देर बाद, "इलेक्ट्रॉन 1 अभी भी परमाणु 1 में है" कथन का कोई मतलब नहीं होगा। यह परमाणु 2 में भी हो सकता है, क्योंकि इस बात की संभावना हमेशा बनी रहती है कि इलेक्ट्रॉन ने क्वांटम छलांग लगाई हो। जो कुछ भी हो सकता है वह होता है, और इलेक्ट्रॉन पूरे ब्रह्मांड के चारों ओर एक पल में बहुत अच्छी तरह से उड़ सकते हैं।

हिग्स बोसॉन

पीटर हिग्स ने सुझाव दिया कि खाली जगह कणों से भरी होती है। वे लगातार, बिना आराम के, ब्रह्मांड के सभी बड़े कणों के साथ बातचीत करते हैं, चुनिंदा रूप से अपने आंदोलन को धीमा करते हैं और द्रव्यमान बनाते हैं। साधारण पदार्थ और हिग्स कणों से भरे निर्वात के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम यह है कि निराकार से दुनिया विविध हो जाती है, जिसमें सितारों, आकाशगंगाओं और लोगों का निवास होता है।

दो अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, जिनमें से एक प्राथमिक कणों (ब्रायन कॉक्स) का अध्ययन करता है, और दूसरा मैनचेस्टर विश्वविद्यालय (जेफ फोरशॉ) में सैद्धांतिक भौतिकी विभाग में प्रोफेसर हैं, हमें दुनिया के मौलिक मॉडल से परिचित कराते हैं।

सुलभ भाषा, असंख्य रेखाचित्रों और अच्छी उपमाओं का उपयोग करते हुए, लेखक क्वांटम भौतिकी की अवधारणाओं को समझाने में सक्षम थे जिन्हें समझना मुश्किल है।

ब्रायन कॉक्स, जेफ फोरशॉ:

इस पुस्तक का लक्ष्य क्वांटम सिद्धांत को रहस्योद्घाटन करना है, एक सैद्धांतिक निर्माण जिसने उद्योग के अग्रदूतों सहित कई लोगों को भ्रमित किया है। हम एक आधुनिक परिप्रेक्ष्य का उपयोग करने का इरादा रखते हैं, सदियों से सीखे गए पाठों और सिद्धांत विकास से सीखे गए पाठों का उपयोग करते हुए। हालाँकि, यात्रा की शुरुआत में, हम 20वीं शताब्दी की शुरुआत में तेजी से आगे बढ़ेंगे और कुछ ऐसी समस्याओं का पता लगाएंगे, जिन्होंने भौतिकविदों को उस चीज़ से मौलिक रूप से विचलित करने के लिए मजबूर किया, जिसे पहले विज्ञान की मुख्यधारा माना जाता था।

1. कुछ अजीब आ रहा है

क्वांटम सिद्धांत शायद इस बात का सबसे अच्छा उदाहरण है कि अधिकांश लोगों द्वारा समझने में असीम रूप से कठिन कैसे अत्यंत उपयोगी हो जाता है। इसे समझना मुश्किल है क्योंकि यह एक ऐसी दुनिया का वर्णन करता है जिसमें एक कण वास्तव में एक ही समय में कई जगहों पर हो सकता है और एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकता है, जिससे पूरे ब्रह्मांड की खोज हो सकती है। हमने पाया कि सब कुछ कई छोटे कणों से बना है जो क्वांटम सिद्धांत के नियमों के अनुसार चलते हैं। ये नियम इतने सरल हैं कि इन्हें एक लिफाफे के पीछे लिखा जा सकता है। और यह तथ्य कि चीजों की गहरी प्रकृति को समझाने के लिए एक संपूर्ण पुस्तकालय की आवश्यकता नहीं है, यह अपने आप में दुनिया के सबसे महान रहस्यों में से एक है।

2. एक ही समय में दो स्थानों पर

क्वांटम सिद्धांत की सबसे असामान्य भविष्यवाणियां आमतौर पर छोटी वस्तुओं के व्यवहार में दिखाई देती हैं। लेकिन चूंकि बड़ी वस्तुएं छोटी वस्तुओं से बनी होती हैं, कुछ परिस्थितियों में ब्रह्मांड में सबसे बड़ी वस्तुओं में से एक, सितारों के गुणों की व्याख्या करने के लिए क्वांटम भौतिकी की आवश्यकता होती है।

3. एक कण क्या है?

यह स्थापित करने के बाद कि इलेक्ट्रॉन का वर्णन कई मायनों में तरंगों के व्यवहार की नकल करता है, हमें स्वयं तरंगों की अधिक सटीक अवधारणाएँ विकसित करनी चाहिए। आइए वर्णन करते हैं कि पानी की टंकी में क्या होता है जब दो तरंगें मिलती हैं, मिश्रित होती हैं और एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करती हैं। आइए 12 बजे के हाथ वाली घड़ियों के रूप में वेव हाई का प्रतिनिधित्व करते हैं और 6 बजे के हाथ के साथ घड़ियों के रूप में चढ़ाव का प्रतिनिधित्व करते हैं। हम मध्यवर्ती समय के साथ घड़ियों को खींचकर न्यूनतम और अधिकतम के बीच मध्यवर्ती तरंग स्थिति का प्रतिनिधित्व भी कर सकते हैं, जैसा कि मामले में है अमावस्या और पूर्णिमा के बीच के चरण।

4. जो कुछ भी हो सकता है वह वास्तव में होता है

हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत

अपने मूल काम में, हाइजेनबर्ग एक कण की स्थिति और गति को मापने की सटीकता के बीच संबंध की सराहना करने में सक्षम थे। हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत क्वांटम सिद्धांत के सबसे गलत समझे जाने वाले हिस्सों में से एक है, एक ऐसा रास्ता जिसके नीचे सभी प्रकार के चार्लटन और बकवास के पैरोकार अपने दार्शनिक बकवास को आगे बढ़ाते हैं।

घड़ी के फलकों के सिद्धांत से हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत की व्युत्पत्ति

तीन डायल, एक ही समय दिखाते हुए और एक ही लाइन पर स्थित, कण का वर्णन करते हैं, जो प्रारंभिक क्षण में इन डायल के क्षेत्र में कहीं है। हम इस बात में रुचि रखते हैं कि किसी बाद के समय में बिंदु X पर एक कण मिलने की क्या संभावना है।

प्लैंक के स्थिरांक का संक्षिप्त इतिहास

प्लैंक ने मैक्सवेल की प्रकाश की अवधारणा की नींव में पहले पत्थरों को नष्ट कर दिया, यह दर्शाता है कि एक गर्म शरीर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की ऊर्जा का वर्णन केवल तभी किया जा सकता है जब यह क्वांटा में उत्सर्जित हो।

हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत को लौटें

क्वांटम यांत्रिकी का जो सिद्धांत हमने विकसित किया है, वह बताता है कि यदि आप किसी बिंदु पर रेत का एक दाना रखते हैं, तो यह बाद में ब्रह्मांड में कहीं और समाप्त हो सकता है। लेकिन जाहिर सी बात है कि रेत के असली दानों के साथ ऐसा नहीं होता है। पहले प्रश्न का उत्तर दिया जाना है: यदि हम एक कण को ​​​​एक सेकंड में 0.001 मिमी की दूरी पर रेत के दाने के द्रव्यमान के साथ ले जाते हैं, तो घड़ी की सुइयां कितनी बार घूमेंगी?

5. एक भ्रम के रूप में आंदोलन

अलग-अलग दिखाने वाली घड़ियों की मदद से प्रारंभिक समूह सेट करने के बाद, और एक ही समय में नहीं, हम एक गतिमान कण के विवरण पर आए। दिलचस्प बात यह है कि हम शिफ्ट की गई घड़ियों और तरंग व्यवहार के बीच एक बहुत ही महत्वपूर्ण संबंध बना सकते हैं।

वेव पैक

सुप्रसिद्ध संवेग वाले एक कण का वर्णन डायलों के एक बड़े समूह द्वारा किया जाता है। अधिक सटीक रूप से, बिल्कुल ज्ञात गति वाले एक कण को ​​घड़ियों के एक अनंत लंबे समूह द्वारा वर्णित किया जाएगा, जिसका अर्थ है एक असीम रूप से लंबी तरंग पैकेट।

6. परमाणुओं का संगीत

अब हम 20वीं शताब्दी के पहले दशकों में रदरफोर्ड, बोहर और अन्य वैज्ञानिकों को चकित करने वाले प्रश्न को हल करने के लिए संचित ज्ञान को लागू कर सकते हैं: परमाणु के अंदर वास्तव में क्या होता है? ... यहां हम पहली बार अपने सिद्धांत की मदद से वास्तविक दुनिया की घटनाओं को समझाने की कोशिश करेंगे।

परमाणु बॉक्स

ऐसा प्रतीत होता है कि हमने परमाणुओं के बारे में एक सही दृष्टिकोण तैयार कर लिया है। लेकिन फिर भी, कुछ ठीक नहीं है। पहेली का अंतिम भाग गायब है, जिसके बिना हाइड्रोजन से भारी परमाणुओं की संरचना की व्याख्या करना असंभव है। अधिक पेशेवर रूप से, हम यह समझाने में भी विफल रहते हैं कि हम वास्तव में जमीन से क्यों नहीं गिरते हैं, जो प्रकृति के हमारे अद्भुत सिद्धांत के लिए समस्याएं पैदा करता है।

7. एक पिनहेड पर ब्रह्मांड (और हम जमीन से क्यों नहीं गिरते)

पदार्थ तभी स्थिर हो सकता है जब इलेक्ट्रॉन तथाकथित पाउली सिद्धांत का पालन करें, जो हमारे क्वांटम ब्रह्मांड में सबसे आश्चर्यजनक घटनाओं में से एक है।

8. अन्योन्याश्रय

अब तक, हमने पृथक कणों और परमाणुओं की क्वांटम भौतिकी पर ध्यान दिया है। हालाँकि, हमारा भौतिक अनुभव एक साथ कई परमाणुओं की धारणा से जुड़ा हुआ है, और इसलिए यह समझने का समय है कि जब परमाणु एक साथ समूहित होते हैं तो क्या होता है।

9. आधुनिक दुनिया

ट्रांजिस्टर पिछले 100 वर्षों का सबसे महत्वपूर्ण आविष्कार है: आधुनिक दुनिया सेमीकंडक्टर तकनीक पर निर्मित और आकार में है।

10. बातचीत

आइए पहले खुले क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के नियमों के निर्माण के साथ शुरू करें - क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स, जिसे QED के रूप में संक्षिप्त किया गया है। इस सिद्धांत की उत्पत्ति 1920 के दशक में हुई, जब डिराक मैक्सवेल के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत को क्वांटम स्तर पर रखने में विशेष रूप से सफल रहा।

क्वांटम सिद्धांत में माप की समस्या

हम यह मानते हुए आगे बढ़ सकते हैं कि माप के परिणामस्वरूप दुनिया अपरिवर्तनीय रूप से बदल गई है, भले ही वास्तव में ऐसा कुछ भी नहीं हुआ हो। लेकिन यह सब इतना महत्वपूर्ण नहीं है जब एक प्रयोग की स्थापना के दौरान कुछ होने की संभावना की गणना करने के गंभीर कार्य की बात आती है।

प्रतिकण

समय में पीछे की ओर बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉन "सकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रॉनों" की तरह दिखते हैं। ऐसे कण मौजूद होते हैं और उन्हें "पॉज़िट्रॉन" कहा जाता है।

11. खाली जगह इतनी खाली नहीं है।

निर्वात एक बहुत ही रोचक स्थान है, जो कणों के मार्ग में संभावनाओं और बाधाओं से भरा है।

कण भौतिकी का मानक मॉडल

मानक मॉडल में उच्च संभावना की बीमारी का इलाज होता है, और इस इलाज को हिग्स तंत्र के रूप में जाना जाता है। अगर यह सच है, तो लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर को एक और प्राकृतिक कण, हिग्स बोसोन का पता लगाना चाहिए, जिसके बाद खाली जगह की सामग्री पर हमारे विचार नाटकीय रूप से बदल जाने चाहिए।

द्रव्यमान की उत्पत्ति

द्रव्यमान की उत्पत्ति का प्रश्न विशेष रूप से उल्लेखनीय है क्योंकि इसका उत्तर यह जानने की हमारी स्पष्ट इच्छा से परे मूल्यवान है कि द्रव्यमान क्या है। आइए इस रहस्यमय और अजीब तरह से निर्मित वाक्य को और अधिक विस्तार से समझाने की कोशिश करते हैं।

उपसंहार: सितारों की मौत

जैसे ही वे मरते हैं, कई तारे कई इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणु पदार्थ की सुपरडेंस गेंदों के रूप में समाप्त हो जाते हैं। ये तथाकथित सफेद बौने हैं। यह हमारे सूर्य का भाग्य होगा जब लगभग 5 अरब वर्षों में परमाणु ईंधन खत्म हो जाएगा।

आगे पढ़ने के लिए

हमने इस पुस्तक की तैयारी में कई अन्य कार्यों का उपयोग किया है, और उनमें से कुछ विशेष उल्लेख और अनुशंसा के पात्र हैं।

कॉक्स बी।, फोरशॉ डी। क्वांटम ब्रह्मांड.
यह कैसे है कि हम देख नहीं सकते। एम.: एमआईएफ। 2016.