ક્વાન્ટમ વર્લ્ડ

 

----------ક્વાન્ટમ વર્લ્ડ(ભાગ-2)----------

 

હવે જો કે એ સાબિત થઇ ચૂક્યૂં હતું કે ક્વાન્ટમ થીઅરી તેમજ તેના આશ્ચર્યચકિત predictions સાચા છે, તેણે વાસ્તવિકતાને જોવાની આપણી સઘળી દ્રષ્ટિ જ બદલી નાંખી. એક એવી સૂક્ષ્મ દુનિયા જ્યાં આપણે કેવળ સંભાવના ઉપર જ વાત કરી શકીએ, નિશ્ચિતતા ઉપર નહીં. આજ વાત આઇનસ્ટાઇનને ખટકતી હતી. તેમનું માનવું હતું કે આપણી વાસ્તવિકતા હંમેશા નિશ્ચિત હોય છે, ભલે આપણે તેને નિહાળી રહ્યાં હોઇએ કે નહીં! તેમનું કહેવું હતું ચંદ્ર હંમેશા પોતાની જગ્યાએ મૌજૂદ હોય છે, ભલે આપણે તેને જોઇ રહ્યાં હોઇએ અથવા નહીં. દરઅસલ આપણું સઘળું ક્લાસિકલ ફિઝિક્સ આ જ ખ્યાલ ઉપર આધારિત છે.

-

પરંતુ!! નીલ્સ બોહરનું માનવુ હતું કે ક્વાન્ટમ વર્લ્ડમાં અવલોકન અથવા માપનની ગેરહાજરીમાં આપણી વાસ્તવિકતા(reality) અસ્તિત્વ જ નથી ધરાવતી, અવલોકન તથા માપન પહેલાં કણો પોતાના નિશ્ચિત સ્વરૂપે નથી હોતાં બલ્કે તેઓ એકસાથે પોતાના તમામ possible state માં હોય છે કે જેને superposition state કહેવાય છે. આ superposition state નું વર્ણન આપણે wave function વડે જ કરી શકીએ છીએ. જ્યારે આપણે તેમનું નિરીક્ષણ કરીએ, ત્યારે તેમનું wave function ધ્વસ્ત થઇ જાય છે અને તેઓના તમામ possible state માંથી આપણને કેવળ એકજ state(અવસ્થા) મળે છે, માટે આપણને લાગે છે કે તેઓનું વાસ્તવિકરૂપ જ એ છે પરંતુ હકિકત એ છે કે તેઓના સઘળા possible state માંથી આપણને કોઇપણ state મળી શકતું હતું. સમજવામાં થોડું કઠીન લાગે છે(માટેજ તો ક્વાન્ટમ ફિઝિક્સ અઘરો વિષય છે). છતાં સામાન્ય વાચક માટે અગર વિષય કઠીન મહેસુસ થતો હોય તો વિનંતી છે કે જોડાયેલા રહો, આવનારી પોષ્ટમાં ઘણું સરળ સ્પષ્ટીકરણ મળશે.

-

એની વે, આઇનસ્ટાઇનને નીલ્સ બોહરનું આ કથન અપચો કરાવી ગયું. કેમકે તેમનું એવું માનવું હતું કે સઘળું પહેલાથી જ વાસ્તવિક હોય છે માટે આપણે તેમને જોયે કે ન જોયે તેની ઉપર આનો કોઇ ફરક નથી પડતો. તેમનું કહેવું હતું કે ક્વાન્ટમ થીઅરી ઠીક તો છે પરંતુ હજી અધૂરી છે. તેમાં કેટલાંક hidden variables મૌજૂદ હોવા જોઇએ જેમનો ઉપયોગ કરીને આપણે superposition અને wave function નો ઉપયોગ કર્યા વિના જ બધુ સચોટપણે જાણી શકીએ છીએ. હવે વાત કરીએ quantum entanglement ની. આ EPR પેરાડોક્સમાં એક વાત એવી સામે આવી જે દર્શાવી રહી હતી કે બે કણ વચ્ચે માહિતી, પ્રકાશગતિ કરતા અનેક ગણી વધુ ઝડપે પ્રવાસ કરી રહી હતી કે જે આઇનસ્ટાઇનની થીઅરી સામે શીંગડા ભેરવતી હતી અને તે હતી quantum entanglement. ચાલો આને સરળ રીતે સમજીએ.

-

ઇલેક્ટ્રોન જેવા કણોનો એક પોતીકો ગુણધર્મ હોય છે જેને spin કહે છે. spin નો મતલબ ફક્ત ફરવું એવો નથી હોતો, સ્પિન વિષે વિગતવાર આપણે ફરી ક્યારેક જાણીશું. સરળ ભાષામાં ફિલહાલ એટલું સમજી લ્યો કે આવા કણોની સ્પિન યા તો down હોય છે યા તો up. હવે superposition state સિદ્ધાંતની વાત કરીએ તો તે કહે છે કે જ્યાંસુધી આ કણોને જોવામાં નહીં આવે ત્યાંસુધી તેઓ એકસાથે બંન્ને state માં મૌજૂદ હોય શકે છે. અર્થાત તેઓ એકજ સમયે up state માં પણ હોય છે અને down state માં પણ હોય છે. જેને superposition state કહે છે.

-

સિક્કાના બે ભાગ હોય છે...head અને tail(દેશી ભાષામાં છાપો અને કાંટો), અર્થાત એક સિક્કાના બે possible state હોય છે. જ્યારે આપણે તેને હવામાં ઉછાળીએ ત્યારે આપણને એ ખબર નથી હોતી કે નીચે આવ્યા બાદ બે માંથી કયો state(અવસ્થા) આવશે. મતલબ જ્યારે સિક્કો હવામાં હોય ત્યાંસુધી આપણે કહીં નથી શકતાં કે છાપો પડશે કે કાંટો. આ સાંભળવામાં ભલે અદ્દલ superposition state જેવું લાગતું હોય પરંતુ એવું નથી. દરઅસલ સિક્કો જ્યારે હવામાં હોય છે તે સમયે ભલે આપણને ખબર નથી હોતી કે છાપો પડશે કે કાંટો પરંતુ સિક્કા ઉપર પહેલાથી જ એક બાજુ છાપો અને બીજી તરફ કાંટો મૌજૂદ હોય જ છે(આઇનસ્ટાઇનનું માનવું આવું હતું). હવે વાત કરીએ superposition state ની, તો તેમાં પહેલાંથી કંઇપણ fix(નિશ્ચિત) નથી હોતું. superposition state નો મતલબ જ એ થાય છે કે ક્વાન્ટમ પાર્ટિકલ કોઇ એક state માં નથી હોતાં પરંતુ એકીસાથે સઘળા possible state માં મૌજૂદ હોય છે wave function દ્વારા. અર્થાત સિક્કાની એક બાજુ ઉપર છાપો પણ હશે અને કાંટો પણ અને બીજી બાજુ ઉપર પણ છાપો અને કાંટો બંન્ને મૌજૂદ હશે. છે ને અજબ વાત!! હજી વાત ન સમજાઇ હોય તો સરળ સ્પષ્ટીકરણ આવનારી પોષ્ટમાં...

 

(ક્રમશ:)