उद्देश्य वास्तविकता अस्तित्व नहीं है, क्वांटम प्रयोग दिखाता है

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वैकल्पिक तथ्य समाज में एक वायरस की तरह फैल रहे हैं। अब, ऐसा लगता है कि उनके पास भी संक्रमित विज्ञान है - कम से कम क्वांटम क्षेत्र। यह काउंटर सहज लग सकता है। अवलोकन, माप और पुनरावृत्ति की विश्वसनीय धारणाओं पर सभी की स्थापना के बाद वैज्ञानिक विधि है। एक तथ्य, जैसा कि एक माप द्वारा स्थापित किया गया है, उद्देश्यपूर्ण होना चाहिए, जैसे कि सभी पर्यवेक्षक इससे सहमत हो सकते हैं।

लेकिन हाल ही में साइंस एडवांस में प्रकाशित एक पेपर में, हम दिखाते हैं कि, परमाणुओं और कणों की सूक्ष्म दुनिया में, जो क्वांटम यांत्रिकी के अजीब नियमों द्वारा शासित है, दो अलग-अलग पर्यवेक्षक अपने स्वयं के तथ्यों के हकदार हैं। दूसरे शब्दों में, प्रकृति के निर्माण खंडों के हमारे सर्वोत्तम सिद्धांत के अनुसार, वास्तव में तथ्य व्यक्तिपरक हो सकते हैं।

पर्यवेक्षक क्वांटम दुनिया में शक्तिशाली खिलाड़ी हैं। सिद्धांत के अनुसार, कण एक साथ कई स्थानों या राज्यों में हो सकते हैं - इसे सुपरपोजिशन कहा जाता है। लेकिन अजीब तरह से, यह केवल मामला है जब उन्हें मनाया नहीं जाता है। दूसरा आप एक क्वांटम सिस्टम का निरीक्षण करते हैं, यह एक विशिष्ट स्थान या स्थिति चुनता है - सुपरपोजिशन को तोड़ता है। तथ्य यह है कि प्रकृति इस तरह से व्यवहार करती है, लैब में कई बार साबित हुई है - उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध डबल स्लिट प्रयोग में।

1961 में, भौतिक विज्ञानी यूजीन विग्नर ने एक उत्तेजक विचार प्रयोग का प्रस्ताव रखा। उन्होंने सवाल किया कि क्वांटम यांत्रिकी को एक पर्यवेक्षक को लागू करने से क्या होगा जो स्वयं मनाया जा रहा है। कल्पना कीजिए कि विग्नर का एक दोस्त क्वांटम सिक्का टॉस करता है - जो एक बंद प्रयोगशाला के अंदर दोनों सिर और पूंछ के सुपरपोजिशन में है। हर बार जब दोस्त सिक्का उछालता है, तो वे एक निश्चित परिणाम का निरीक्षण करते हैं। हम कह सकते हैं कि विग्नेर का दोस्त एक तथ्य स्थापित करता है: सिक्का टॉस का परिणाम निश्चित रूप से सिर या पूंछ है।

Wigner के पास बाहर से इस तथ्य तक पहुंच नहीं है, और क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, प्रयोग के सभी संभावित परिणामों के एक सुपरपोजिशन में मित्र और सिक्के का वर्णन करना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे "उलझे हुए" हैं - सहज रूप से जुड़े हुए हैं ताकि यदि आप एक को हेरफेर करते हैं तो आप दूसरे को भी हेरफेर करते हैं। विग्नर अब सिद्धांत रूप में एक तथाकथित "हस्तक्षेप प्रयोग" का उपयोग करके इस सुपरपोज़िशन को सत्यापित कर सकते हैं - एक प्रकार का क्वांटम माप जो आपको एक पूरे सिस्टम के सुपरपोज़िशन को अनारकली करने की अनुमति देता है, जिससे पुष्टि होती है कि दो ऑब्जेक्ट्स उलझ गए हैं।

जब विग्नर और दोस्त बाद में नोटों की तुलना करते हैं, तो मित्र जोर देकर कहेंगे कि उन्होंने प्रत्येक सिक्के के टॉस के लिए निश्चित परिणाम देखे हैं। हालांकि, जब भी वह एक सुपरपोजिशन में दोस्त और सिक्के को देखेगा, तो विग्नेर असहमत होगा।

यह एक पहेली प्रस्तुत करता है। मित्र द्वारा अनुभव की गई वास्तविकता को बाहर की वास्तविकता के साथ समेटा नहीं जा सकता। विग्नेर मूल रूप से इस विरोधाभास पर ज्यादा विचार नहीं करते थे, उन्होंने तर्क दिया कि एक जागरूक पर्यवेक्षक को क्वांटम वस्तु के रूप में वर्णित करना बेतुका होगा। हालांकि, बाद में वह इस दृश्य से विदा हो गए, और क्वांटम यांत्रिकी पर औपचारिक पाठ्यपुस्तकों के अनुसार, विवरण पूरी तरह से मान्य है।

प्रयोग

परिदृश्य लंबे समय से एक दिलचस्प विचार बना हुआ है। लेकिन क्या यह वास्तविकता को दर्शाता है? वैज्ञानिक रूप से, हाल ही में इस पर बहुत कम प्रगति हुई है, जब विएना विश्वविद्यालय में Bruaslav Brukner ने दिखाया कि, कुछ मान्यताओं के तहत, विग्नर के विचार को औपचारिक रूप से यह साबित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि क्वांटम यांत्रिकी में माप पर्यवेक्षकों के अधीन हैं।

ब्रुकनर ने 1964 में भौतिकशास्त्री जॉन बेल द्वारा स्थापित फ्रेमवर्क में विग्नर के मित्र परिदृश्य का अनुवाद करके इस धारणा का परीक्षण करने का एक तरीका प्रस्तावित किया। ब्रुकनर ने दो अलग-अलग बॉक्स में विग्नर्स और दोस्तों के दो जोड़े पर विचार किया, एक साझा स्थिति पर माप का संचालन करते हुए - अंदर और उनके संबंधित बॉक्स के बाहर। परिणामों को अंततः एक तथाकथित "बेल असमानता" का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यदि इस असमानता का उल्लंघन किया जाता है, तो पर्यवेक्षकों के पास वैकल्पिक तथ्य हो सकते हैं।

हमने अब पहली बार एडिनबर्ग के हेरियट-वॉट यूनिवर्सिटी में प्रायोगिक तौर पर तीन-तीन जोड़े उलझे हुए फोटॉनों से बने एक छोटे पैमाने पर क्वांटम कंप्यूटर पर यह परीक्षण किया। पहली फोटॉन जोड़ी सिक्कों का प्रतिनिधित्व करती है, और अन्य दो का उपयोग सिक्का टॉस करने के लिए किया जाता है - फोटोन्स के ध्रुवीकरण को मापने - उनके संबंधित बॉक्स के अंदर। दो बक्सों के बाहर, प्रत्येक तरफ दो फोटॉन बने रहते हैं जिन्हें मापा भी जा सकता है।

अत्याधुनिक क्वांटम तकनीक का उपयोग करने के बावजूद, पर्याप्त आंकड़े उत्पन्न करने के लिए सिर्फ छह फोटोन से पर्याप्त डेटा एकत्र करने में हफ्तों का समय लगा। लेकिन अंततः, हम यह दिखाने में सफल रहे कि क्वांटम यांत्रिकी वास्तव में वस्तुनिष्ठ तथ्यों की धारणा के साथ असंगत हो सकती है - हमने असमानता का उल्लंघन किया।

हालांकि, सिद्धांत कुछ मान्यताओं पर आधारित है। इनमें शामिल हैं कि माप परिणाम प्रकाश की गति से ऊपर जाने वाले संकेतों से प्रभावित नहीं होते हैं और पर्यवेक्षक यह चुनने के लिए स्वतंत्र हैं कि क्या माप करना है। यह मामला हो भी सकता है और नहीं भी।

एक और महत्वपूर्ण सवाल यह है कि क्या सिंगल फोटोन को पर्यवेक्षक माना जा सकता है। ब्रुकनर के सिद्धांत प्रस्ताव में, पर्यवेक्षकों को सचेत होने की आवश्यकता नहीं है, उन्हें केवल माप परिणाम के रूप में तथ्यों को स्थापित करने में सक्षम होना चाहिए। इसलिए निर्जीव डिटेक्टर एक मान्य पर्यवेक्षक होगा। और पाठ्यपुस्तक क्वांटम यांत्रिकी हमें यह मानने का कोई कारण नहीं देती है कि एक डिटेक्टर, जिसे कुछ परमाणुओं के समान छोटा बनाया जा सकता है, को फोटॉन की तरह क्वांटम वस्तु के रूप में वर्णित नहीं किया जाना चाहिए। यह भी संभव हो सकता है कि मानक क्वांटम यांत्रिकी बड़ी लंबाई के तराजू पर लागू न हो, लेकिन परीक्षण जो एक अलग समस्या है।

इस प्रयोग से पता चलता है कि, कम से कम क्वांटम यांत्रिकी के स्थानीय मॉडल के लिए, हमें निष्पक्षता की अपनी धारणा पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है। हमारे स्थूल जगत में हमारे द्वारा अनुभव किए गए तथ्य सुरक्षित बने हुए दिखाई देते हैं, लेकिन एक बड़ा सवाल यह उठता है कि क्वांटम यांत्रिकी की मौजूदा व्याख्या व्यक्तिपरक तथ्यों को कैसे समायोजित कर सकती है।

कुछ भौतिक विज्ञानी इन नए घटनाक्रमों को व्याख्यात्मक व्याख्याओं के रूप में देखते हैं जो अवलोकन के लिए एक से अधिक परिणामों की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए समानांतर ब्रह्मांडों का अस्तित्व जिसमें प्रत्येक परिणाम होता है। अन्य लोग इसे आंतरिक रूप से पर्यवेक्षक पर निर्भर सिद्धांतों जैसे क्वांटम बायेसियनवाद के लिए मजबूर सबूत के रूप में देखते हैं, जिसमें एक एजेंट के कार्यों और अनुभव सिद्धांत के केंद्रीय चिंता हैं। लेकिन फिर भी अन्य लोग इसे एक मजबूत संकेत के रूप में लेते हैं कि शायद क्वांटम यांत्रिकी कुछ जटिलता के पैमाने से ऊपर टूट जाएगा।

स्पष्ट रूप से ये सभी वास्तविकता की मौलिक प्रकृति के बारे में गहन दार्शनिक प्रश्न हैं। जो भी हो, एक दिलचस्प भविष्य की प्रतीक्षा है।

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