શ્રોડિંગરની બિલાડીનો વિરોધાભાસ. અર્થની સમજૂતી. સરળ શબ્દોમાં શ્રોડિન્જરની બિલાડી

જો બૉક્સ ખોલવામાં આવે છે, તો પ્રયોગકર્તાએ ફક્ત એક ચોક્કસ સ્થિતિ જોવી જોઈએ: "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે," અથવા "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે."

“શ્રોડિન્જર કેટ” એ મનોરંજક વિચાર પ્રયોગનું નામ છે, જેમ કે તમે કદાચ પહેલાથી જ અનુમાન લગાવ્યું હશે, શ્રોડિન્જર દ્વારા, અથવા વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ વિજેતા, ઑસ્ટ્રિયન વૈજ્ઞાનિક એર્વિન રુડોલ્ફ જોસેફ એલેક્ઝાન્ડર શ્રોડિન્જર દ્વારા.

વિકિપીડિયા પ્રયોગને નીચે પ્રમાણે વ્યાખ્યાયિત કરે છે: "બિલાડીને બંધ બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે. બોક્સમાં કિરણોત્સર્ગી ન્યુક્લિયસ અને ઝેરી ગેસનો કન્ટેનર ધરાવતી મિકેનિઝમ હોય છે. પ્રાયોગિક પરિમાણો પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી 1 કલાકમાં ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થવાની સંભાવના હોય. 50% છે. જો કોર વિઘટિત થાય છે, તો તે મિકેનિઝમને ક્રિયામાં સેટ કરે છે - ગેસ સાથેનો કન્ટેનર ખુલે છે, અને બિલાડી મરી જાય છે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ મુજબ, જો ન્યુક્લિયસનું કોઈ અવલોકન કરવામાં આવતું નથી, તો તેની સ્થિતિ બે અવસ્થાઓના સુપરપોઝિશન (મિશ્રણ) દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે - એક ક્ષીણ ન્યુક્લિયસ અને એક અણઘડ ન્યુક્લિયસ, તેથી, બોક્સમાં બેઠેલી બિલાડી જીવંત અને મૃત બંને છે. તે જ સમયે. જો બૉક્સ ખોલવામાં આવે છે, તો પ્રયોગકર્તાએ ફક્ત એક ચોક્કસ સ્થિતિ જોવી જોઈએ: "ન્યુક્લિયસ સડી ગયું છે, બિલાડી મરી ગઈ છે," અથવા "ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું નથી, બિલાડી જીવંત છે."

પણ વાંચો :

તે તારણ આપે છે કે અંતે આપણી પાસે જીવંત અથવા મૃત બિલાડી છે, પરંતુ સંભવિત રીતે, બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે. આમ, શ્રોડિન્ગરે ચોક્કસ નિયમો લાગુ કર્યા વિના, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની મર્યાદાઓને સાબિત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો.

ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સનું કોપનહેગન અર્થઘટન - અને ખાસ કરીને આ પ્રયોગ - સૂચવે છે કે બિલાડી સંભવિત તબક્કાઓમાંથી એક (જીવંત-મૃત)ના ગુણધર્મોને નિરીક્ષક પ્રક્રિયામાં દરમિયાનગીરી કરે પછી જ પ્રાપ્ત કરે છે.

એટલે કે, જ્યારે કોઈ ચોક્કસ શ્રોડિન્જર બોક્સ ખોલે છે, ત્યારે સો ટકા નિશ્ચિતતા સાથે તેણે સોસેજ કાપવો પડશે અથવા પશુચિકિત્સકને બોલાવવો પડશે. બિલાડી ચોક્કસપણે જીવંત અથવા અચાનક મરી જશે. પરંતુ જ્યાં સુધી પ્રક્રિયામાં કોઈ નિરીક્ષક ન હોય ત્યાં સુધી - એક વિશિષ્ટ વ્યક્તિ કે જેની પાસે દ્રષ્ટિના સ્વરૂપમાં અસંદિગ્ધ ફાયદા છે, અને, ઓછામાં ઓછું, સ્પષ્ટ ચેતના - બિલાડી "સ્વર્ગ અને પૃથ્વીની વચ્ચે" અવસ્થામાં રહેશે.

એક બિલાડી વિશેની પ્રાચીન કહેવત જે જાતે જ ચાલે છે તે આ સંદર્ભમાં નવા રંગમાં લે છે. નિઃશંકપણે, શ્રોડિન્જરની બિલાડી બ્રહ્માંડમાં સૌથી સમૃદ્ધ પ્રાણી નથી. ચાલો બિલાડીને તેના માટે સફળ પરિણામની ઇચ્છા કરીએ અને બીજા તરફ વળીએ એક મનોરંજક કાર્યક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના રહસ્યમય અને ક્યારેક નિર્દય વિશ્વમાંથી.

તે આના જેવો સંભળાય છે: "જંગલમાં પડતું ઝાડ શું અવાજ કરે છે જો નજીકમાં કોઈ વ્યક્તિ ન હોય જે આ અવાજને સમજી શકે?" અહીં, નાખુશ/ખુશ બિલાડીના કાળા અને સફેદ ભાગ્યથી વિપરીત, આપણે અનુમાનના બહુ-રંગીન પેલેટનો સામનો કરી રહ્યા છીએ: ત્યાં કોઈ અવાજ નથી/ત્યાં અવાજ નથી, તે શું છે, જો તે અસ્તિત્વમાં છે, અને જો તે ત્યાં નથી, તો પછી શા માટે? આ પ્રશ્નનો જવાબ ખૂબ જ સરળ કારણોસર આપી શકાતો નથી - પ્રયોગ હાથ ધરવાની અશક્યતા. છેવટે, કોઈપણ પ્રયોગ નિરીક્ષકની હાજરી સૂચવે છે જે તારણો સમજવા અને દોરવામાં સક્ષમ છે.

પણ વાંચો :

એટલે કે, આપણી ગેરહાજરીમાં આપણી આસપાસની વાસ્તવિકતાની વસ્તુઓનું શું થશે તે અનુમાન લગાવવું અશક્ય છે. અને જો તે સમજી શકાતું નથી, તો તે અસ્તિત્વમાં નથી. જલદી આપણે એક ઓરડો છોડીએ છીએ, તેની બધી સામગ્રીઓ, રૂમની સાથે જ, અસ્તિત્વમાં બંધ થઈ જાય છે અથવા, વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ફક્ત સંભવિતમાં જ અસ્તિત્વમાં રહે છે.

તે જ સમયે, આગ અથવા પૂર, સાધનોની ચોરી અથવા બિનઆમંત્રિત મહેમાનો છે. તદુપરાંત, આપણે તેમાં પણ અસ્તિત્વમાં છીએ, વિવિધ સંભવિત રાજ્યોમાં. એક હું રૂમની આસપાસ ફરું છું અને મૂર્ખ મેલોડી વગાડું છું, બીજો હું ઉદાસીથી બારી તરફ જોઉં છું, ત્રીજો મારી પત્ની સાથે ફોન પર વાત કરે છે. આપણું પણ તેમાં રહે છે અચાનક મૃત્યુઅથવા અનપેક્ષિત ફોન કૉલના રૂપમાં સારા સમાચાર.

એક ક્ષણ માટે દરવાજાની પાછળ છુપાયેલી બધી શક્યતાઓની કલ્પના કરો. હવે કલ્પના કરો કે આપણું આખું વિશ્વ ફક્ત આવી અવાસ્તવિક સંભાવનાઓનો સંગ્રહ છે. તે રમુજી છે, તે નથી?

વિશે જો કે, અહીં એક તાર્કિક પ્રશ્ન ઊભો થાય છે: તો શું? હા, તે રમુજી છે, હા, તે રસપ્રદ છે, પરંતુ શું, સારમાં, આ બદલાય છે? વિજ્ઞાન આ વિશે સાધારણ રીતે મૌન છે. ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ માટે, આવા જ્ઞાન બ્રહ્માંડ અને તેની મિકેનિઝમ્સને સમજવા માટે નવા રસ્તાઓ ખોલે છે, પરંતુ આપણા માટે, મહાન વૈજ્ઞાનિક શોધોથી દૂર લોકો માટે, આવી માહિતીનો કોઈ ઉપયોગ થતો નથી.

આનો કોઈ ઉપયોગ કેવી રીતે થઈ શકે!? છેવટે, જો હું, એક નશ્વર, આ વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં છું, તો પછી હું, એક અમર, બીજા વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં છું! જો મારું જીવન નિષ્ફળતાઓ અને નિરાશાઓનો સિલસિલો ધરાવે છે, તો પછી ક્યાંક મારું અસ્તિત્વ છે - સફળ અને ખુશ? વાસ્તવમાં, આપણી સંવેદનાઓની બહાર કંઈ નથી, જેમ આપણે તેમાં પ્રવેશીએ ત્યાં સુધી કોઈ જગ્યા નથી. આપણા ખ્યાલના અંગો ફક્ત આપણને છેતરે છે, આપણા મગજમાં આપણી આસપાસની દુનિયાનું ચિત્ર દોરે છે. ખરેખર આપણી બહાર શું છે તે હજુ પણ સાત સીલ પાછળનું રહસ્ય છે.

અણુના ગ્રહોના મોડેલે તેની માન્યતા સાબિત કરી હોવા છતાં, તે સમયે અસ્તિત્વમાં રહેલી થિયરી બધી પ્રક્રિયાઓને સંપૂર્ણ રીતે સમજાવી શકતી નથી, જેમાં અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું વાસ્તવિક જીવનમાં. 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 દિશાની ઉત્પત્તિ 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.. લેબોરેટરી 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 વિખેરાઈ ગયું 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.

જો તમે ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના વિષય પરના લેખમાં રસ ધરાવો છો, તો એવી સંભાવના છે કે તમને ટીવી શ્રેણી "ધ બિગ બેંગ થિયરી" ગમે છે. તેથી, શેલ્ડન કૂપર એક નવું અર્થઘટન લઈને આવ્યા શ્રોડિન્જરનો વિચાર પ્રયોગ(લેખના અંતે તમને આ ટુકડા સાથેનો વિડિઓ મળશે). પરંતુ તેના પાડોશી પેની સાથે શેલ્ડનના સંવાદને સમજવા માટે, ચાલો પહેલા શાસ્ત્રીય અર્થઘટન તરફ વળીએ. તેથી, શ્રોડિન્જરની બિલાડી સરળ શબ્દોમાં.

આ લેખમાં આપણે જોઈશું:

• સંક્ષિપ્ત ઐતિહાસિક પૃષ્ઠભૂમિ
• શ્રોડિંગરની બિલાડી સાથેના પ્રયોગનું વર્ણન
• શ્રોડિન્જર કેટ પેરાડોક્સનો ઉકેલ

સીધ્ધે સિધ્ધો સારા સમાચાર. પ્રયોગ દરમિયાન શ્રોડિન્જરની બિલાડીને કોઈ નુકસાન થયું ન હતું. કારણ કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિર્માતાઓમાંના એક ભૌતિકશાસ્ત્રી એર્વિન શ્રોડિન્જરે માત્ર એક વિચાર પ્રયોગ હાથ ધર્યો હતો.

પ્રયોગના વર્ણનમાં ડૂબકી મારતા પહેલા, ચાલો ઇતિહાસમાં એક નાનું પર્યટન કરીએ.

છેલ્લી સદીની શરૂઆતમાં, વૈજ્ઞાનિકો માઇક્રોવર્લ્ડમાં જોવામાં સફળ થયા. "સૂર્ય-પૃથ્વી" મોડેલ સાથે "અણુ-ઇલેક્ટ્રોન" મોડેલની બાહ્ય સમાનતા હોવા છતાં, તે બહાર આવ્યું છે કે શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રના પરિચિત ન્યુટોનિયન નિયમો સૂક્ષ્મ વિશ્વમાં કામ કરતા નથી. તેથી, એક નવું વિજ્ઞાન દેખાયું - ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તેના ઘટક - ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ. માઇક્રોવર્લ્ડના તમામ માઇક્રોસ્કોપિક પદાર્થોને ક્વોન્ટા કહેવામાં આવતું હતું.

ધ્યાન આપો! ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનું એક અનુમાન "સુપરપોઝિશન" છે. શ્રોડિન્ગરના પ્રયોગના સારને સમજવા માટે તે આપણા માટે ઉપયોગી થશે.

"સુપરપોઝિશન" એ ક્વોન્ટમની ક્ષમતા છે (તે એક ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન, અણુનું ન્યુક્લિયસ હોઈ શકે છે) એકમાં નહીં, પરંતુ એક જ સમયે અનેક અવસ્થામાં અથવા તે જ સમયે અવકાશના ઘણા બિંદુઓમાં હોવું. સમય, જો કોઈ તેને જોતું નથી

આપણા માટે આ સમજવું મુશ્કેલ છે, કારણ કે આપણા વિશ્વમાં કોઈ વસ્તુની માત્ર એક જ સ્થિતિ હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, કાં તો જીવંત અથવા મૃત. અને તે અવકાશમાં માત્ર એક ચોક્કસ જગ્યાએ હોઈ શકે છે. તમે "સુપરપોઝિશન" અને ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગોના અદભૂત પરિણામો વિશે વાંચી શકો છો આ લેખમાં.

અહીં માઇક્રો અને મેક્રો ઑબ્જેક્ટના વર્તન વચ્ચેના તફાવતનું એક સરળ ઉદાહરણ છે. 2 બોક્સમાંથી એકમાં એક બોલ મૂકો. કારણ કે બોલ એ આપણા મેક્રો વિશ્વનો એક પદાર્થ છે, તમે વિશ્વાસ સાથે કહેશો: "બોલ ફક્ત એક બોક્સમાં રહેલો છે, જ્યારે બીજો ખાલી છે." જો બોલને બદલે તમે ઈલેક્ટ્રોન લો, તો વિધાન કે તે એકસાથે 2 બોક્સમાં છે તે સાચું હશે. આ રીતે માઇક્રોવર્લ્ડના નિયમો કામ કરે છે. ઉદાહરણ:વાસ્તવમાં ઇલેક્ટ્રોન અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતું નથી, પરંતુ તે ન્યુક્લિયસની આસપાસના ગોળાના તમામ બિંદુઓ પર એક સાથે સ્થિત છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્રમાં, આ ઘટનાને "ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ" કહેવામાં આવે છે.

સારાંશ.અમને સમજાયું કે ખૂબ જ નાની વસ્તુ અને મોટી વસ્તુનું વર્તન અલગ-અલગ કાયદાઓને આધીન છે. ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અને શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અનુક્રમે.

પરંતુ એવું કોઈ વિજ્ઞાન નથી કે જે મેક્રોવર્લ્ડથી માઈક્રોવર્લ્ડમાં સંક્રમણનું વર્ણન કરે. તેથી, એર્વિન શ્રોડિંગરે ભૌતિકશાસ્ત્રના સામાન્ય સિદ્ધાંતની અપૂર્ણતાને દર્શાવવા માટે તેમના વિચાર પ્રયોગનું ચોક્કસ વર્ણન કર્યું. તે શ્રોડિન્જરનો વિરોધાભાસ એ બતાવવા માગતો હતો કે મોટા પદાર્થો (શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર)નું વર્ણન કરવા માટે એક વિજ્ઞાન છે અને સૂક્ષ્મ પદાર્થો (ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર)નું વર્ણન કરવા માટે વિજ્ઞાન છે. પણ ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સમાંથી મેક્રોસિસ્ટમ્સમાં સંક્રમણનું વર્ણન કરવા માટે પૂરતું વિજ્ઞાન નથી.

શ્રોડિંગરની બિલાડી સાથેના પ્રયોગનું વર્ણન

એર્વિન શ્રોડિન્ગરે 1935 માં બિલાડી સાથેના વિચાર પ્રયોગનું વર્ણન કર્યું. પ્રયોગ વર્ણનની મૂળ આવૃત્તિ વિકિપીડિયા પર પ્રસ્તુત છે ( શ્રોડિન્જરની બિલાડી વિકિપીડિયા).

અહીં સરળ શબ્દોમાં શ્રોડિન્જરની બિલાડીના પ્રયોગના વર્ણનનું સંસ્કરણ છે:

• એક બિલાડી બંધ સ્ટીલ બોક્સમાં મૂકવામાં આવી હતી.
• શ્રોડિન્જર બૉક્સમાં રેડિયોએક્ટિવ ન્યુક્લિયસ અને કન્ટેનરમાં મૂકેલા ઝેરી ગેસ સાથેનું ઉપકરણ છે.
• ન્યુક્લિયસ 1 કલાકની અંદર ક્ષીણ થઈ શકે છે કે નહીં. ક્ષીણ થવાની સંભાવના - 50%.
• જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થઈ જાય, તો ગીજર કાઉન્ટર આને રેકોર્ડ કરશે. રિલે ઓપરેટ થશે અને હેમર ગેસ કન્ટેનર તોડી નાખશે. શ્રોડિન્જરની બિલાડી મરી જશે.
• જો નહીં, તો શ્રોડિંગરની બિલાડી જીવંત હશે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના "સુપરપોઝિશન" ના કાયદા અનુસાર, જ્યારે આપણે સિસ્ટમનું નિરીક્ષણ કરતા નથી, ત્યારે અણુનું ન્યુક્લિયસ (અને તેથી બિલાડી) એક સાથે 2 અવસ્થામાં હોય છે. ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ/અણઘડ સ્થિતિમાં છે. અને બિલાડી એક જ સમયે જીવંત/મૃત હોવાની સ્થિતિમાં છે.

પરંતુ આપણે ખાતરીપૂર્વક જાણીએ છીએ કે જો "શ્રોડિન્જર બોક્સ" ખોલવામાં આવે છે, તો બિલાડી ફક્ત એક રાજ્યમાં હોઈ શકે છે:

• જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થતું નથી, તો આપણી બિલાડી જીવંત છે
• જો ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થઈ જાય, તો બિલાડી મરી ગઈ છે

પ્રયોગનો વિરોધાભાસ એ છે કે ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ મુજબ: બોક્સ ખોલતા પહેલા, બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે, પરંતુ આપણા વિશ્વના ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અનુસાર, આ અશક્ય છે. બિલાડી એક ચોક્કસ સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે - જીવંત અથવા મૃત. તે જ સમયે "બિલાડી જીવંત/મૃત છે" એવી કોઈ મિશ્ર સ્થિતિ નથી.

તમે જવાબ મેળવો તે પહેલાં, શ્રોડિન્જરના બિલાડીના પ્રયોગના વિરોધાભાસનું આ અદ્ભુત વિડિઓ ચિત્ર જુઓ (2 મિનિટથી ઓછા):

શ્રોડિન્જર કેટ પેરાડોક્સનો ઉકેલ - કોપનહેગન અર્થઘટન

હવે ઉકેલ. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વિશેષ રહસ્ય પર ધ્યાન આપો - નિરીક્ષક વિરોધાભાસ. માઇક્રોવર્લ્ડનો એક પદાર્થ (આપણા કિસ્સામાં, કોર) એક સાથે અનેક અવસ્થામાં છે જ્યારે આપણે સિસ્ટમનું નિરીક્ષણ કરતા નથી.

દાખ્લા તરીકે, 2 સ્લિટ્સ અને એક નિરીક્ષક સાથેનો પ્રખ્યાત પ્રયોગ.જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનનો બીમ 2 ઊભી સ્લિટ્સ સાથે અપારદર્શક પ્લેટ પર નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યો હતો, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન પ્લેટની પાછળની સ્ક્રીન પર એક "વેવ પેટર્ન" પેઇન્ટ કરે છે - ઊભી વૈકલ્પિક શ્યામ અને પ્રકાશ પટ્ટાઓ. પરંતુ જ્યારે પ્રયોગકર્તાઓ "જોવા" ઇચ્છતા હતા કે ઇલેક્ટ્રોન કેવી રીતે સ્લિટ્સમાંથી ઉડે છે અને સ્ક્રીનની બાજુએ "નિરીક્ષક" સ્થાપિત કરે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન સ્ક્રીન પર "વેવ પેટર્ન" નહીં, પરંતુ 2 ઊભી પટ્ટાઓ દોરે છે. તે. તરંગોની જેમ નહીં, પરંતુ કણોની જેમ વર્તે છે.

એવું લાગે છે કે ક્વોન્ટમ કણો પોતે નક્કી કરે છે કે તેઓ "માપવામાં આવે છે" તે ક્ષણે તેઓએ કઈ સ્થિતિ લેવી જોઈએ.

આના આધારે, "શ્રોડિંગરની બિલાડી" ઘટનાનું આધુનિક કોપનહેગન સમજૂતી (અર્થઘટન) આના જેવું લાગે છે:

જ્યારે કોઈ પણ "કેટ-કોર" સિસ્ટમનું અવલોકન કરતું નથી, ત્યારે ન્યુક્લિયસ તે જ સમયે ક્ષીણ/અણઘડ સ્થિતિમાં હોય છે. પરંતુ તે કહેવું ભૂલ છે કે બિલાડી એક જ સમયે જીવંત/મૃત છે. શા માટે? હા, કારણ કે મેક્રોસિસ્ટમ્સમાં ક્વોન્ટમ અસાધારણ ઘટના જોવા મળતી નથી. "કેટ-કોર" સિસ્ટમ વિશે નહીં, પરંતુ "કોર-ડિટેક્ટર (ગીજર કાઉન્ટર)" સિસ્ટમ વિશે વાત કરવી વધુ યોગ્ય રહેશે.

ન્યુક્લિયસ અવલોકન (અથવા માપન) ની ક્ષણે અવસ્થાઓમાંથી એક (ક્ષીણ/અવરોધિત) પસંદ કરે છે. પરંતુ આ પસંદગી તે સમયે થતી નથી જ્યારે પ્રયોગકર્તા બોક્સ ખોલે છે (બોક્સનું ઉદઘાટન ન્યુક્લિયસની દુનિયાથી ખૂબ દૂર મેક્રોવર્લ્ડમાં થાય છે). જ્યારે તે ડિટેક્ટરને અથડાવે છે ત્યારે ન્યુક્લિયસ તેની સ્થિતિ પસંદ કરે છે.હકીકત એ છે કે પ્રયોગમાં સિસ્ટમનું પૂરતું વર્ણન કરવામાં આવ્યું નથી.

આમ, શ્રોડિન્જર કેટ પેરાડોક્સનું કોપનહેગન અર્થઘટન એ વાતને નકારે છે કે જ્યાં સુધી બોક્સ ખોલવામાં આવ્યું ન હતું ત્યાં સુધી શ્રોડિન્જરની બિલાડી સુપરપોઝિશનની સ્થિતિમાં હતી - તે જ સમયે તે જીવંત/મૃત બિલાડીની સ્થિતિમાં હતી. મેક્રોકોઝમમાં એક બિલાડી ફક્ત એક જ રાજ્યમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને કરી શકે છે.

સારાંશ.શ્રોડિંગરે પ્રયોગનું સંપૂર્ણ વર્ણન કર્યું નથી. તે મેક્રોસ્કોપિક અને ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સ યોગ્ય નથી (વધુ ચોક્કસ રીતે, કનેક્ટ કરવું અશક્ય છે). ક્વોન્ટમ કાયદાઓ આપણા મેક્રોસિસ્ટમમાં લાગુ પડતા નથી. આ પ્રયોગમાં, તે "કેટ-કોર" નથી જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, પરંતુ "કેટ-ડિટેક્ટર-કોર" છે.બિલાડી મેક્રોકોઝમમાંથી છે, અને "ડિટેક્ટર-કોર" સિસ્ટમ માઇક્રોકોઝમમાંથી છે. અને માત્ર તેના ક્વોન્ટમ વિશ્વમાં ન્યુક્લિયસ એક જ સમયે બે અવસ્થામાં હોઈ શકે છે. ન્યુક્લિયસ માપવામાં આવે અથવા ડિટેક્ટર સાથે સંપર્ક કરે તે પહેલાં આ થાય છે. પરંતુ તેના મેક્રોકોઝમમાં બિલાડી ફક્ત એક જ રાજ્યમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને કરી શકે છે. એ કારણે, તે ફક્ત પ્રથમ નજરે જ લાગે છે કે બિલાડીની "જીવંત કે મૃત" સ્થિતિ બોક્સ ખોલવાની ક્ષણે નક્કી કરવામાં આવે છે. હકીકતમાં, ડિટેક્ટર ન્યુક્લિયસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે તે ક્ષણે તેનું ભાવિ નક્કી થાય છે.

અંતિમ સારાંશ."ડિટેક્ટર-ન્યુક્લિયસ-કેટ" સિસ્ટમની સ્થિતિ વ્યક્તિ સાથે સંકળાયેલી નથી - બોક્સના નિરીક્ષક સાથે, પરંતુ ડિટેક્ટર સાથે - ન્યુક્લિયસના નિરીક્ષક સાથે.

ફફ. મારું મગજ લગભગ ઉકળવા લાગ્યું! પણ વિરોધાભાસનો ઉકેલ જાતે સમજી લેવો કેટલો સરસ છે! શિક્ષક વિશે જૂના વિદ્યાર્થીની મજાકની જેમ: "જ્યારે હું તે કહેતો હતો, ત્યારે હું સમજી ગયો!"

શેલ્ડનનું શ્રોડિંગર કેટ પેરાડોક્સનું અર્થઘટન

હવે તમે આરામથી બેસીને શેલ્ડનના શ્રોડિંગરના વિચાર પ્રયોગનું નવીનતમ અર્થઘટન સાંભળી શકો છો. તેના અર્થઘટનનો સાર એ છે કે તે લોકો વચ્ચેના સંબંધોમાં લાગુ થઈ શકે છે. સમજવું સારો સંબંધએક પુરુષ અને સ્ત્રી અથવા ખરાબ વચ્ચે - તમારે બૉક્સ ખોલવાની જરૂર છે (ડેટ પર જાઓ). અને તે પહેલાં તેઓ એક જ સમયે સારા અને ખરાબ બંને હતા.

સારું, તમને આ "સુંદર પ્રયોગ" કેવો ગમ્યો? આજકાલ, શ્રોડિન્ગરને બિલાડી સાથેના આવા ક્રૂર વિચારોના પ્રયોગો માટે પ્રાણી અધિકાર કાર્યકરો તરફથી ઘણી સજા મળશે. અથવા કદાચ તે બિલાડી ન હતી, પરંતુ શ્રોડિન્જરની બિલાડી હતી?! ગરીબ છોકરી, તેણીએ આ શ્રોડિન્જરથી પૂરતું સહન કર્યું ((((

આગામી પ્રકાશનોમાં મળીશું!

હું દરેકને ઈચ્છું છું તમારો દિવસ શુભ રહેઅને તમારી સાંજ સરસ રહે!

પી.એસ. ટિપ્પણીઓમાં તમારા વિચારો શેર કરો. અને પ્રશ્નો પૂછો.

પી.એસ. બ્લોગ પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો - સબ્સ્ક્રિપ્શન ફોર્મ લેખ હેઠળ સ્થિત છે.

1935 માં, મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રી, નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના સ્થાપક એર્વિન શ્રોડિન્ગરે તેમના પ્રખ્યાત વિરોધાભાસની રચના કરી.

વૈજ્ઞાનિકે સૂચવ્યું કે જો તમે ચોક્કસ બિલાડી લો અને તેને "નરક મશીન" સાથે અપારદર્શક સ્ટીલ બોક્સમાં મૂકો, તો એક કલાકમાં તે એક જ સમયે જીવંત અને મૃત થઈ જશે. બૉક્સમાં મિકેનિઝમ આના જેવું દેખાય છે: ગીગર કાઉન્ટરની અંદર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનો એક માઇક્રોસ્કોપિક જથ્થો છે જે એક કલાકમાં માત્ર એક અણુમાં ક્ષીણ થઈ શકે છે; તે જ સમયે, સમાન સંભાવના સાથે તે ક્ષીણ થઈ શકશે નહીં. જો સડો થાય છે, તો લીવર મિકેનિઝમ કામ કરશે અને હથોડી હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ વડે જહાજને તોડી નાખશે અને બિલાડી મરી જશે; જો ત્યાં કોઈ સડો નથી, તો પછી વાસણ અકબંધ રહેશે, અને બિલાડી જીવંત અને સારી રહેશે.

જો આપણે બિલાડી અને બોક્સ વિશે નહીં, પરંતુ સબએટોમિક કણોની દુનિયા વિશે વાત કરતા હોત, તો વૈજ્ઞાનિકો કહેશે કે બિલાડી એક જ સમયે જીવંત અને મૃત બંને છે, પરંતુ મેક્રોકોઝમમાં આવા નિષ્કર્ષ ખોટા છે. તો જ્યારે આપણે વધુ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ ત્યારે શા માટે આપણે આવા ખ્યાલો સાથે કામ કરીએ છીએ નાના કણોબાબત?

શ્રોડિંગરનું ઉદાહરણ છે શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રના મુખ્ય વિરોધાભાસનું વર્ણન કરવા માટે: તેના નિયમો અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અને અણુઓ જેવા કણો એક જ સમયે બે અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (“જીવંત” અને “મૃત”, જો તમને સહનશીલ બિલાડી યાદ હોય તો). આ રાજ્યોને સુપરપોઝિશન કહેવામાં આવે છે.

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

"ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં માપન ચોક્કસ મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણોના સંચાલન પર આધારિત છે, જેમ કે ગીગર કાઉન્ટર, જેની મદદથી માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ - અણુઓ, ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ નક્કી કરવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જો તમે માઇક્રોસ્કોપિક સાથે જોડો છો. સિસ્ટમ (કણ) થી કેટલાક મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણ, બેને અલગ પાડતા વિવિધ રાજ્યોસિસ્ટમ, પછી ઉપકરણ (ઉદાહરણ તરીકે, ગીગર કાઉન્ટર) ક્વોન્ટમ એન્ટેન્ગલમેન્ટની સ્થિતિમાં જશે અને એક સાથે બે સુપરપોઝિશનમાં પણ પોતાને શોધી શકશે. 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 અનુસાર, બિલાડી, ન્યુક્લિયસની જેમ, જીવન અને મૃત્યુની બે સુપરપોઝિશનમાં અસ્તિત્વમાં હોવી જોઈએ.

તેના બદલે, ભૌતિકશાસ્ત્રીના મતે, બિલાડીની ક્વોન્ટમ સ્થિતિ પરમાણુની સ્થિતિ સાથે ગૂંચવાયેલી હોવી જોઈએ, એટલે કે તેઓ એકબીજા સાથે "બિન-સ્થાનિક જોડાણ" 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, હોબસન 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 માહિતીને એક સિસ્ટમમાંથી બીજી સિસ્ટમમાં પ્રસારિત કરવાનો સમય નથી. આમ, આપણે કહી શકીએ કે આ એક પદાર્થ છે. બે ભાગોમાં વિભાજિત જગ્યા, પછી ભલેને 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 ઊંડી સમજણ માટે એકદમ જરૂરી છે.

મારી 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 મશીન વડે સ્ટીલની ચેમ્બરમાં બંધ કરી દો (જે બિલાડીના હસ્તક્ષેપને ધ્યાનમાં લીધા વિના હોવી જોઈએ): ગીજર કાઉન્ટરની અંદર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનો એક નાનો જથ્થો છે, જે એક કલાકમાં માત્ર એક જ અણુ ક્ષીણ થઈ શકે છે, પરંતુ તે જ સંભવ છે કે તે વિખેરાઈ 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. અણુનું પ્રથમ વિઘટન 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 શબ્દો માં:

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 કહે છે કે અણુ ન્યુક્લિયસ (અને તેથી બિલાડી) બધામાં છે. શક્ય રાજ્યોએકસાથે (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 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 ફક્ત 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: શ્રોડિન્જરના 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 અપૂર્ણ છે જે દર્શાવે છે કે કઈ પરિસ્થિતિઓમાં તરંગ કાર્ય તૂટી જાય છે, અને બિલાડી કાં તો મૃત્યુ પામે છે અથવા જીવંત રહે છે, પરંતુ બંનેનું મિશ્રણ થવાનું બંધ કરે છે. 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 ().

શ્રોડિન્ગરના વિચાર પ્રયોગનું બીજું સૌથી તાજેતરનું અર્થઘટન એ "ધ બિગ બેંગ થિયરી" શ્રેણીના હીરો શેલ્ડન કૂપરની વાર્તા છે (" બિગ બેંગથિયરી"), જે તેણે તેના ઓછા ભણેલા પાડોશી પેની માટે પહોંચાડી. 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.

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 તો 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 અનુસાર, 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, હોબસન આ ક્વોન્ટમ થિયરીનો ઉલ્લેખ કરે છે.

"ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટના સિદ્ધાંત વિશેની 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 ભલેને 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 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 દ્વારા દખલગીરી સાથે અશક્ય છે. પર્યાવરણ. 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 અમે મેક્રોકોઝમમાં સમાન ઘટનાઓનું અવલોકન કરતા નથી. નવી પૂર્વધારણાનો મૂળભૂત ખ્યાલ, માર્ગ દ્વારા, છે ફીચર ફિલ્મ"-ઇન્ટરસ્ટેલર"-.

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 હોય છે, પરંતુ આ કિસ્સામાં, કણોનું આંતરિક કંપન પરમાણુની હિલચાલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે," પીકોવ્સ્કી સમજાવે છે.

આ અસર હજુ સુધી જોવા મળી નથી, કારણ કે ડીકોહેરન્સના અન્ય સ્ત્રોતો, જેમ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રો, થર્મલ રેડિયેશનઅને સ્પંદનો 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