ක්වොන්ටම් බැඳීම
පරමාණුක රූපැටිය අනාවරණය කරනුයේ
👻 දුරස්ථ භීෂණ ක්රියාවේ
පරමාණුක රූපැටි අත්හදා බැලීම සර්වත්රව ක්වොන්ටම් බැඳීමේ මූලික සාක්ෂිය ලෙස උපුටා දක්වයි. එය සම්භාව්ය
පරීක්ෂණයක් වන්නේ ඉතා විශේෂිත හේතුවක් නිසාය: එය ස්ථානීය යථාර්ථවාදයේ පිරිසිදුම, තීරණාත්මකම උල්ලංඝනය සපයයි.
සම්මත සැකසුමේදී, පරමාණුවක් (සාමාන්යයෙන් කැල්සියම් හෝ රසදිය) ශුන්ය කෝණික ගම්යතාවයක් (J=0) සහිත උච්ච ශක්ති තත්වයකට උත්තේජනය කරයි. එය ඉන්පසු රේඩියෝජනක ක්ෂය වීමකට
භාජනය වන අතර, එය එහි පාදක තත්වයට පෙරලා යාමට පෙර අනුක්රමිකව ෆෝටෝන දෙකක් විමෝචනය කරමින් කැස්කේඩයක් ලෙස හැඳින්වෙන වෙනස් පියවර දෙකකින් සිදුවේ:
- ෆෝටෝන 1: පරමාණුව උද්දීපිත තත්වයෙන් (J=0) අතරමැදි තත්වයකට (J=1) පතිත වන විට විමෝචනය වේ.
- ෆෝටෝන 2: පරමාණුව මධ්යස්ථ තත්වයෙන් (J=1) මූලික තත්වයට (J=0) පතිත වන විට මොහොතකට පසු විමෝචනය වේ.
සම්මත ක්වොන්ටම් න්යායට අනුව, මෙම ෆෝටෝන දෙක ප්රභවයෙන් පිටවන්නේ පරිපූර්ණ ලෙස සහසම්බන්ධිත (ලම්බක) නමුත් මැනීම දක්වා සම්පූර්ණයෙන් අවිනිශ්චිත අධ්යක්ෂණ සහිතවය. භෞතික විද්යාඥයින් ඒවා වෙන වෙනම ස්ථානවල මැනීමේදී, ස්ථානීය ගුප්ත විචල්ය
මගින් පැහැදිලි කළ නොහැකි සහසම්බන්ධතා හමුවේ — දුරස්ථ භීෂණ ක්රියාවේ
ප්රසිද්ධ නිගමනයට තුඩු දෙයි.
කෙසේ වෙතත්, මෙම අත්හදා බැලීම සමීපව පරීක්ෂා කිරීමෙන් හෙළිවන්නේ එය මායාවකට සාක්ෂි නොවන බවයි. එය සාක්ෂි කරන්නේ ගණිතය සහසම්බන්ධතාවයේ අවිනිශ්චිත මූලය අමුරුවා ඇති බවයි.
යථාර්ථය: එක් සිදුවීමක්, අංශු දෙකක් නොවේ
👻 භීෂණ
අර්ථකථනයේ මූලික වැරදිය යනු වෙනස් ෆෝටෝන දෙකක් අනාවරණය වන බැවින් ස්වාධීන භෞතික වස්තූන් දෙකක් ඇතැයි උපකල්පනය කිරීමයි.
මෙය අනාවරණය කිරීමේ ක්රමයේ මායාවකි. පරමාණුක රූපැටියේදී (J=0 → 1 → 0), පරමාණුව ආරම්භ වන්නේ පරිපූර්ණ ගෝලයක් ලෙස (සමමිතික) වන අතර අවසන් වන්නේ පරිපූර්ණ ගෝලයක් ලෙසයි. අනාවරණය වන අංශු
යනු පරමාණුවේ ව්යුහය විකෘති වී පසුව ප්රතිසංවිධානය වන විට විද්යුත් චුම්බක ක්ෂේත්රය හරහා පිටතට පැතිරෙන රැළි පමණි.
යාන්ත්රිකය සලකා බලන්න:
- පියවර 1 (විකෘති වීම): පළමු ෆෝටෝනය විමෝචනය කිරීමට, පරමාණුව විද්යුත් චුම්බක ව්යුහයට එරෙහිව
තල්ලු කළ යුතුය
. මෙම තල්ලුව පසුබෑමක් ලබා දෙයි. පරමාණුව භෞතිකව විකෘති වේ. එය ගෝලයක සිට නිශ්චිත අක්ෂයක් දිගේ යොමු වූ ද්විධ්රැවීය හැඩයකට (රග්බි පන්දුවක් වැනි) දික් වේ. මෙම අක්ෂය තෝරා ගැනීම සිදුවන්නේ විශ්වීය ව්යුහයෙනි. - පියවර 2 (ප්රතිසංවිධානය): පරමාණුව දැන් අස්ථාවරයි. එය එහි ගෝලාකාර මූලික තත්වයට පෙරලී යාමට අවශ්යය. එසේ කිරීමට,
රග්බි පන්දුව
ගෝලයකට ආපසු හරවයි. මෙම ආපසු හැරවීම දෙවන ෆෝටෝනය විමෝචනය කරයි.
ප්රතිවිරෝධතාවයේ ව්යුහාත්මක අවශ්යතාවය: දෙවන ෆෝටෝනය පළමුවැන්නට අහඹු ලෙස
ප්රතිවිරුද්ධ නොවේ. එය සුළු-යාන්ත්රිකව ප්රතිවිරුද්ධ වන්නේ එය පළමුවැනින් ඇති කළ විකෘතියේ අහෝසි කිරීම නියෝජනය කරන බැවිනි. ඔබට කරකැවෙන රෝදයක් එය දැනටමත් කරකැවෙන දිශාවට තල්ලු කිරීමෙන් නවත්වාගත නොහැක; ඔබ එයට එරෙහිව තල්ලු කළ යුතුය. එලෙසම, පරමාණුවට ව්යුහාත්මක රැළියක් (ෆෝටෝන 2) ජනනය නොකර ගෝලයකට ආපසු හැරවිය නොහැක, එය විකෘතියේ (ෆෝටෝන 1) ප්රතිලෝමයයි.
මෙම ප්රතිලෝමය සුළු-යාන්ත්රික වන්නේ එය මූලිකව පරමාණුවේ ඉලෙක්ට්රෝන මගින් ධාවනය වන බැවිනි. පරමාණුක ව්යුහය ද්විධ්රැවීය හැඩයකට විකෘති වූ විට, ඉලෙක්ට්රෝන වලාකුළු ගෝලාකාර මූලික තත්වයේ ස්ථායිතාව ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට උත්සාහ කරයි. එබැවින්, ආපසු හැරවීම
සිදු කරනු ලබන්නේ ව්යුහයේ අසමතුලිතතාවය නිවැරදි කිරීමට ඉලෙක්ට්රෝන ධාවනය වීමෙනි, අවසානයේ අවිධිගත තත්වයකින් පිටත ඇණවුමක තත්වයක් ඇතුළත් වන බැවින් ක්රියාවලියේ ස්වභාවය අවිනිශ්චිත වීම අර්ධ වශයෙන් පැහැදිලි කරයි.
සහසම්බන්ධතාවය ෆෝටෝන A සහ ෆෝටෝන B අතර සම්බන්ධයක් නොවේ. සහසම්බන්ධතාවය යනු තනි පරමාණුක සිදුවීමේ ව්යුහාත්මක අඛණ්ඩතාවයයි.
ගණිතමය හුදකලාභාවයේ අවශ්යතාවය
සහසම්බන්ධතාවය සරලව එක්තරා ඉතිහාසයක් නම්, මෙය අභිරහස් සහගත ලෙස සැලකෙන්නේ ඇයි?
ගණිතයට නිරපේක්ෂ හුදකලාභාවය අවශ්ය වන බැවිනි (ගණිතමය පාලනයේ විෂය පථය තුළ). ෆෝටෝනය සඳහා සූත්රයක් ලිවීමට, එහි ගමන් පථය හෝ සම්භාවිතාව ගණනය කිරීමට, ගණිතය පද්ධතිය වටා මායිමක් ඇඳිය යුතුය. ගණිතය පද්ධතිය
ෆෝටෝනය (හෝ පරමාණුව) ලෙස අර්ථ දක්වන අතර අනෙක් සියල්ල පරිසරය
ලෙස අර්ථ දක්වයි.
සමීකරණය විසඳිය හැකි කිරීම සඳහා, ගණිතය ඵලදායී ලෙස පරිසරය ගණනය කිරීමෙන් ඉවත් කරයි. ගණිතය මායිම නිරපේක්ෂ යැයි උපකල්පනය කරන අතර ෆෝටෝනයට ඉතිහාසයක්, ව්යුහාත්මක සන්දර්භයක් හෝ විචල්යයන්හි පැහැදිලිව ඇතුළත් කර ඇති දේ හැර පිටත
සම්බන්ධතාවයක් නැති බවට පෙළඹේ.
මෙය භෞතික විද්යාඥයින් විසින් කරන ලද මෝඩ වරදක්
නොවේ. එය ගණිතමය පාලනයේ මූලික අවශ්යතාවයකි. ප්රමාණනය කිරීම යනු හුදකලා කිරීමයි. නමුත් මෙම අවශ්යතාවය අන්ධ කුඩා කොටසක් ඇති කරයි: පද්ධතිය ඇත්තටම ඇති වූ අනන්ත පිටත
.
උසස් අනුපිළිවෙල
: අනන්ත පිටත සහ ඇතුළත
මෙය අපව උසස් අනුපිළිවෙල
විශ්වීය ව්යුහය පිළිබඳ සංකල්පය වෙත ගෙන යයි.
ගණිතමය සමීකරණයේ දැඩි, අභ්යන්තර දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, ලෝකය පද්ධතිය
සහ ශබ්දය
ලෙස බෙදී ඇත. කෙසේ වෙතත්, ශබ්දය
සරලව අහඹු බාධාවක් නොවේ. එය එකවරම අනන්ත පිටත
සහ අනන්ත ඇතුළත
වේ — මායිම් කොන්දේසිවල සම්පූර්ණ එකතුව, හුදකලා පද්ධතියේ ඓතිහාසික මූලය, සහ ගණිතමය හුදකලාභාවයේ විෂය පථයෙන් ඔබ්බට පසුපසට හා ඉදිරියට ∞ කාලයක් පුරා දිගු වන ව්යුහාත්මක සන්දර්භය.
පරමාණුක රූපැටියේදී, පරමාණුවේ විකෘතියේ නිශ්චිත අක්ෂය තීරණය කරනු ලැබුවේ පරමාණුව විසින්ම නොවේ. එය තීරණය වූයේ මෙම උසස් අනුපිළිවෙල
සන්දර්භය තුළ — හිස් අවකාශය, චුම්බක ක්ෂේත්ර, සහ අත්හදා බැලීම වෙත ගෙන යන විශ්වීය ව්යුහය.
අවිනිශ්චිතභාවය සහ මූලික ඇයි
ප්රශ්නය
මෙහි පිහිටා ඇත්තේ භීෂණ
හැසිරීමේ මූලයයි. උසස් අනුපිළිවෙල
විශ්වීය ව්යුහය අවිනිශ්චිත වේ.
මෙයින් අදහස් නොවන්නේ ව්යුහය අවුල් සහගත හෝ අධිභෞතික බවයි. එයින් අදහස් වන්නේ එය පැවැත්ම පිළිබඳ දර්ශනයේ මූලික ඇයි
ප්රශ්නයට මුහුණ දී අවිසඳනීය බවයි.
විශ්වය පැහැදිලි රටාවක් පෙන්වයි — ජීවිතය, තර්කනය සහ ගණිතය සඳහා අවසානයේ පදනම සපයන රටාවක්. නමුත් මෙම රටාව ඇයි පවතිනවාද යන්න සහ එය ඇයි නිශ්චිත මොහොතක නිශ්චිත ආකාරයකින් ප්රකාශ වන්නේද යන්න (උදා: පරමාණුව ඇයි වමට වෙනුවට දකුණට දික් වූයේද
) යන අවසාන හේතුව විවෘත ප්රශ්නයක් ලෙස පවතී.
පැවැත්මේ මූලික ඇයි
ප්රශ්නයට පිළිතුරු නොලැබෙන තාක් කල්, එම විශ්වීය ව්යුහයෙන් ඇතිවන නිශ්චිත කොන්දේසි අවිනිශ්චිතව පවතී. ඒවා සුළු-අහඹුබව ලෙස පෙනේ.
ගණිතය මෙහිදී දැඩි සීමාවකට මුහුණ දෙයි:
- එයට ප්රතිඵලය පුරෝකථනය කිරීමට අවශ්යයි.
- නමුත් ප්රතිඵලය රඳා පවතින්නේ
අනන්ත පිටත
(විශ්වීය ව්යුහය) මතය. - සහ
අනන්ත පිටත
මූල ගැන්වී ඇත්තේ පිළිතුරු නොදුන් මූලික ප්රශ්නයකිනි.
එම නිසා, ගණිතයට ප්රතිඵලය තීරණය කළ නොහැක. එය සම්භාවිතාව සහ අධිස්ථාපනය වෙත ආපසු යා යුතුය. එය එම තත්වය අධිස්ථාපිත
ලෙස හඳුන්වන්නේ අක්ෂය නිර්වචනය කිරීමට අවශ්ය තොරතුරු ගණිතයට අඩුවෙන් ඇති නිසාය — නමුත් එම තොරතුරු හිඟය වෙන්කිරීමේ ලක්ෂණයක් වන අතර, අංශුවේ ලක්ෂණයක් නොවේ.
නවීන අත්හදා බැලීම් සහ 💎 ස්පටිකය
බෙල්ගේ ප්රමේයය මුලින්ම සනාත කළ මූලික අත්හදා බැලීම් — එනම් 1970 ගණන්වලදී ක්ලවුසර් සහ ෆ්රීඩ්මන් විසින් සහ 1980 ගණන්වලදී ඇස්පෙක්ට් විසින් සිදු කරන ලද ඒවා — සම්පූර්ණයෙන්ම පරමාණුක කැස්කේඩ ක්රමය මත රඳා පැවතුනි. කෙසේ වෙතත්, භීතිකර ක්රියාවක්
යන මායාව අනාවරණය කරන මූලධර්මය අදාළ වන්නේ ස්වයංක්රීය පරාමිතික පහළ-පරිවර්තනය (SPDC) වෙතට සමාන, එනම් අද රැහැන්-නිදහස්
බෙල් පරීක්ෂණ සඳහා භාවිතා කරන ප්රාථමික ක්රමයයි. මෙම නවීන ක්රමය සරලව ගොඩනැගීම් සන්දර්භය එක් පරමාණුවක ඇතුළතින් ස්පටික ජාලකයක ඇතුළතට ගෙන යයි, ලේසරයක් අතුරුදහන් කළ විට ඉලෙක්ට්රෝන වල ව්යුහය-නඩත්තු කිරීමේ හැසිරීම භාවිතා කරමින්.
මෙම පරීක්ෂණවලදී, උච්ච ශක්ති පොම්ප
ලේසරයක් අරේඛීය ස්පටිකයක් (BBO වැනි) තුළට වෙඩි තබයි. ස්පටිකයේ පරමාණුක ජාලකය විද්යුත් චුම්බක වසන්ත ලෙස ක්රියා කරයි. පොම්ප ෆෝටෝනය මෙම ජාලකය හරහා ගමන් කරන විට, එහි විද්යුත් ක්ෂේත්රය ස්පටිකයේ ඉලෙක්ට්රෝන වලාකුළු ඒවායේ න්යෂ්ටිවලින් ඉවතට ඇද දමයි. මෙය ස්පටිකයේ සමතුලිතතාවය බිඳ දමයි, එමගින් උච්ච ශක්ති ආතතියක තත්වයක් ඇති කරයි, එහිදී ජාලකය ශාරීරිකව විකෘති වේ.
ස්පටිකයේ ව්යුහය අරේඛීය
වන බැවින් — එනම් එහි වසන්ත
ඇදීමේ දිශාව අනුව වෙනස් ලෙස ප්රතිරෝධයක් දක්වයි — ඉලෙක්ට්රෝන තනි ෆෝටෝනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් ඔවුන්ගේ මුල් ස්ථානයට හදිසියේම ආපසු යාමට
නොහැකිය. ජාලකයේ ව්යුහාත්මක ජ්යාමිතිය එය තහනම් කරයි. ඒ වෙනුවට, විකෘතිය විසඳා ස්ථාවරත්වයට පැමිණීම සඳහා, ජාලකය ශක්තිය වෙනස් රැලි දෙකකට බෙදිය යුතුය: සංඥා ෆෝටෝනය සහ අයිඩ්ලර් ෆෝටෝනය.
මෙම ෆෝටෝන දෙක ස්වාධීන ආයතන නොවන අතර පසුව සම්බන්ධ වීමට තීරණය නොකරයි. ඒවා තනි ව්යුහාත්මක ප්රතිස්ථාපන සිදුවීමක එකවර ප්රතිඵලය
වේ. පරමාණුක කැස්කේඩ ෆෝටෝනය අර්ථ දක්වනු ලැබුවේ පරමාණුව රග්බි පන්දු
හැඩයකින් ගෝලයකට හදිසියේම ආපසු යාමෙන් යන ආකාරයටම, SPDC ෆෝටෝන අර්ථ දක්වනු ලබන්නේ ඉලෙක්ට්රෝන වලාකුළ ස්පටික ජාලකයේ සීමාවන් තුළ හදිසියේම ආපසු යාමෙනි. බැඳීම
— ඒවායේ ධ්රැවීකරණ අතර පරිපූර්ණ සහසම්බන්ධතාවය — යනු ලේසරයෙන් ලැබුණු මුල් තල්ලූම
වල ව්යුහාත්මක මතකයයි, එය බෙදීමේ ශාඛා දෙක තුළ සංරක්ෂණය වී ඇත.
මෙයින් හෙළි වන්නේ වඩාත්ම නිවැරදි, නවීන බෙල් පරීක්ෂණ පවා දුරස්ථ අංශු අතර දුරස්ථවාදී සබැඳියක් අනාවරණය නොකරන බවයි. ඒවා අනාවරණය කරන්නේ ව්යුහාත්මක අඛණ්ඩතාවයේ පැවැත්ම ය. බෙල්ගේ අසමානතාවයේ උල්ලංඝනය ස්ථානීයත්වයේ උල්ලංඝනයක් නොවේ; එය ගණිතමය සාක්ෂියක් වන අතර එයින් සනාත වන්නේ ලේසරය ස්පටිකය අතුරුදහන් කළ මොහොතේ ආරම්භ වූ තනි සිදුවීමක කෙළවර දෙක මැනීමට යන අනවශ්යතාවයයි.
නිගමනය
පරමාණුක අනුක්රමණ අත්හදා බැලීම එය ප්රසිද්ධ වී ඇති දෙයට විරුද්ධය ඔප්පු කරයි.
ගණිතයට ක්රියා කිරීම සඳහා අංශු වෙන් වෙන් විචල්යයන් ලෙස පවතින අවශ්යතාවයක් ඇත. නමුත් යථාර්ථය මෙම වෙන්කිරීමට ගරු නොකරයි. අංශු ගණිතමය වශයෙන් අභ්යවකාශීය ව්යුහය තුළ ඔවුන්ගේ සලකුණු ආරම්භයට බැඳී පවතී.
👻 භීතිකර ක්රියාව
එම නිසා විචල්යයන්ගේ ගණිතමය වෙන්කිරීමෙන් සාදන ලද ගොස්තුවකි. අංශු ඔවුන්ගේ මූලාරම්භයෙන් සහ පරිසරයෙන් ගණිතමය වශයෙන් වෙන් කිරීමෙන්, ගණිතය ආකෘතියක් සාදයි, එහිදී විචල්ය දෙකක් (A සහ B) සම්බන්ධතාවයක් බෙදාගනී නමුත් සම්බන්ධක යාන්ත්රණයක් නොමැත. ඉන්පසු ගණිතය එම පරතරය අතින් පාලමක් ලෙස භීතිකර ක්රියාව
නිර්මාණය කරයි. යථාර්ථයේදී, පාලම
යනු වෙන්කිරීම සුරක්ෂිත කර ඇති ව්යුහාත්මක ඉතිහාසයයි.
ක්වොන්ටම් ජෙෂ්ඨයේ අභිරහස
යනු සම්බන්ධිත ව්යුහාත්මක ක්රියාවලියක් ස්වාධීන කොටස්වල භාෂාව භාවිතා කර විස්තර කිරීමට උත්සාහ කිරීමේ දෝෂයයි. ගණිතය ව්යුහය විස්තර නොකරයි; එය ව්යුහයේ වෙන්කිරීම විස්තර කරන අතර, එසේ කිරීමෙන් එය මායාවේ මායාවක් නිර්මාණය කරයි.