“क्वांटम यांत्रिकी के रहस्य पर वैज्ञानिकों में गहरा मतभेद: नया सर्वेक्षण”

क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत ने एक सदी पहले प्रस्तावित होने के बाद से दैनिक जीवन को बदल दिया है, फिर भी यह कैसे काम करता है, यह एक रहस्य बना हुआ है – और भौतिक विज्ञानी इस बात को लेकर गहरे मतभेद में हैं कि वास्तव में क्या हो रहा है, जैसा कि नेचर पत्रिका में बुधवार को प्रकाशित एक सर्वेक्षण में कहा गया है। “चुप रहो और गणना करो!” क्वांटम भौतिकी का एक प्रसिद्ध उद्धरण है जो दुनिया के सबसे बड़े विरोधाभासों में से एक को सुलझाने के लिए संघर्ष कर रहे वैज्ञानिकों की हताशा को दर्शाता है। पिछली शताब्दी से, क्वांटम यांत्रिकी पर आधारित समीकरण अत्यंत सूक्ष्म वस्तुओं के व्यवहार का लगातार और सटीक वर्णन करते रहे हैं।

हालाँकि, कोई नहीं जानता कि गणित के पीछे भौतिक वास्तविकता में क्या हो रहा है। यह समस्या 20वीं सदी के अंत में शुरू हुई, जब वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि भौतिकी के शास्त्रीय सिद्धांत परमाणुओं के स्तर पर चीजों पर लागू नहीं होते।आश्चर्यजनक रूप से, फोटॉन और इलेक्ट्रॉन कणों और तरंगों दोनों की तरह व्यवहार करते प्रतीत होते हैं। वे एक साथ अलग-अलग स्थितियों में भी हो सकते हैं – और उनकी गति या ऊर्जा के स्तर अलग-अलग हो सकते हैं। 1925 में, ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी एर्विन श्रोडिंगर और जर्मनी के वर्नर हाइजेनबर्ग ने जटिल गणितीय उपकरणों का एक समूह विकसित किया, जो प्रायिकताओं का उपयोग करके क्वांटम यांत्रिकी का वर्णन करते हैं। इस “तरंग फलन” ने किसी कण के मापन के परिणामों की भविष्यवाणी करना संभव बनाया। इन समीकरणों ने लेज़र, एलईडी लाइट, एमआरआई स्कैनर और कंप्यूटर व फ़ोन में इस्तेमाल होने वाले ट्रांजिस्टर सहित आधुनिक तकनीक के विशाल विकास को जन्म दिया। लेकिन सवाल बना रहा: गणित से परे दुनिया में आखिर क्या हो रहा है?

एक भ्रामक बिल्ली
क्वांटम यांत्रिकी के 100वें वर्ष के उपलक्ष्य में, दुनिया के कई प्रमुख भौतिक विज्ञानी पिछले महीने जर्मन द्वीप हेलिगोलैंड में एकत्रित हुए, जहाँ हाइजेनबर्ग ने अपना प्रसिद्ध समीकरण लिखा था। उनमें से 1,100 से ज़्यादा ने प्रमुख वैज्ञानिक पत्रिका नेचर द्वारा किए गए एक सर्वेक्षण में भाग लिया। नेचर ने एक बयान में कहा कि परिणामों से पता चला है कि “वास्तविकता के बारे में क्वांटम सिद्धांत क्या कहता है, इस बारे में भौतिकविदों के बीच आम सहमति का स्पष्ट अभाव है।” एक तिहाई से ज़्यादा – 36 प्रतिशत – उत्तरदाताओं ने कोपेनहेगन व्याख्या नामक व्यापक रूप से स्वीकृत सिद्धांत का समर्थन किया। शास्त्रीय दुनिया में, हर चीज़ के कुछ निश्चित गुण होते हैं – जैसे स्थिति या गति – चाहे हम उन्हें देखें या नहीं। लेकिन 1920 के दशक में हाइज़ेनबर्ग और डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर द्वारा विकसित कोपेनहेगन व्याख्या के अनुसार, क्वांटम क्षेत्र में ऐसा नहीं है।

सिद्धांत के अनुसार, जब कोई प्रेक्षक किसी क्वांटम वस्तु को मापता है, तभी वह संभावित विकल्पों में से किसी विशिष्ट अवस्था पर पहुँचती है। इसे उसके तरंग फलन के एक ही संभावना में “संकुचित” होने के रूप में वर्णित किया गया है। इस विचार का सबसे प्रसिद्ध चित्रण श्रोडिंगर की बिल्ली है, जो एक डिब्बे में एक साथ जीवित और मृत रहती है – जब तक कि कोई अंदर झाँक न ले। ब्राज़ील के भौतिकी दार्शनिक डेसियो क्राउज़ ने सर्वेक्षण का जवाब देने के बाद नेचर को बताया कि कोपेनहेगन व्याख्या “हमारे पास सबसे सरल है”। सिद्धांत की समस्याओं के बावजूद – जैसे कि मापन का यह प्रभाव क्यों पड़ता है, इसकी व्याख्या न कर पाना – विकल्प “अन्य समस्याएँ प्रस्तुत करते हैं, जो मेरे हिसाब से और भी बदतर हैं,” उन्होंने कहा। बहुविश्व में प्रवेश
लेकिन अधिकांश भौतिकविदों ने अन्य विचारों का समर्थन किया।

पंद्रह प्रतिशत उत्तरदाताओं ने “अनेक विश्व” की व्याख्या को चुना, जो भौतिकी के कई सिद्धांतों में से एक है जो यह प्रस्तावित करता है कि हम एक बहुविश्व में रहते हैं। यह दावा करता है कि तरंग फलन का पतन नहीं होता, बल्कि जितने भी संभावित परिणाम होते हैं, उतने ही ब्रह्मांडों में शाखाओं में बँट जाता है। इसलिए जब कोई प्रेक्षक किसी कण को मापता है, तो उसे अपने विश्व की स्थिति मिल जाती है – लेकिन वह कई समानांतर ब्रह्मांडों में अन्य सभी संभावित स्थितियों में होता है। अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी सीन कैरोल ने सर्वेक्षण में कहा, “इसके लिए विश्व के बारे में हमारे अंतर्ज्ञान में नाटकीय रूप से बदलाव की आवश्यकता है, लेकिन मेरे लिए वास्तविकता के एक मूलभूत सिद्धांत से हमें यही अपेक्षा करनी चाहिए।”

क्वांटम विशेषज्ञ इस क्षेत्र के सामने आने वाले अन्य बड़े प्रश्नों पर विभाजित थे क्या क्वांटम और शास्त्रीय दुनिया के बीच कोई सीमा रेखा है, जहाँ भौतिकी के नियम अचानक बदल जाते हैं? 45 प्रतिशत भौतिकविदों ने इस प्रश्न का उत्तर हाँ में दिया – और लगभग इतने ही प्रतिशत ने ना में। केवल 24 प्रतिशत ने कहा कि उन्हें विश्वास है कि उन्होंने जो क्वांटम व्याख्या चुनी है वह सही है। और तीन-चौथाई का मानना था कि एक दिन इसकी जगह एक अधिक व्यापक सिद्धांत ले लेगा।

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