क्वांटम भौतिकी की बदौलत विशाल अणु एक साथ दो स्थानों पर हो सकते हैं।
यह कुछ ऐसा है जिसे वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं, कुछ तथ्यों के आधार पर सैद्धांतिक रूप से सत्य है: ब्रह्मांड में कणों का प्रत्येक कण या समूह भी एक लहर है - यहां तक कि बड़े कण, यहां तक कि बैक्टीरिया, यहां तक कि मनुष्य, यहां तक कि ग्रह और सितारे भी। और तरंगें एक ही बार में कई स्थानों पर कब्जा कर लेती हैं। इसलिए किसी भी मामले में दो स्थानों पर एक ही बार कब्जा हो सकता है। भौतिक विज्ञानी इस घटना को "क्वांटम सुपरपोजिशन" कहते हैं और दशकों से, उन्होंने छोटे कणों का उपयोग करके इसका प्रदर्शन किया है।
लेकिन हाल के वर्षों में, भौतिकविदों ने बड़े और बड़े कणों का उपयोग करके क्वांटम सुपरपोज़िशन का प्रदर्शन करते हुए अपने प्रयोगों को बढ़ाया है। अब, नेचर फ़िज़िक्स जर्नल में 23 सितंबर को प्रकाशित एक पेपर में, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक ही समय में दो स्थानों पर कब्जा करने के लिए 2,000 से अधिक परमाणुओं से बने अणु का कारण बना है।
इसे बाहर निकालने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रसिद्ध पुराने प्रयोगों की एक श्रृंखला का एक जटिल, आधुनिक संस्करण बनाया, जिसने पहले क्वांटम सुपरपोजिशन का प्रदर्शन किया।
शोधकर्ताओं ने लंबे समय से जाना था कि प्रकाश, इसमें दो स्लिट के साथ एक शीट के माध्यम से निकाल दिया गया था, शीट के पीछे की दीवार पर एक हस्तक्षेप पैटर्न, या प्रकाश और अंधेरे फ्रिंज की एक श्रृंखला बनाएगा। लेकिन प्रकाश को एक व्यापक तरंग के रूप में समझा गया था, कणों से बना कुछ नहीं, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं थी। हालांकि, 1920 के दशक में प्रसिद्ध प्रयोगों की एक श्रृंखला में, भौतिकविदों ने दिखाया कि पतली फिल्मों या क्रिस्टल के माध्यम से निकाल दिए गए इलेक्ट्रॉन एक समान तरीके से व्यवहार करेंगे, प्रकाश की तरह पैटर्न विवर्तन सामग्री के पीछे की दीवार पर बनाते हैं।
यदि इलेक्ट्रॉन बस कण थे, और इसलिए एक समय में अंतरिक्ष में केवल एक बिंदु पर कब्जा कर सकते थे, वे दो स्ट्रिप्स का निर्माण करेंगे, मोटे तौर पर स्लिट्स का आकार, फिल्म या क्रिस्टल के पीछे की दीवार पर। लेकिन इसके बजाय, इलेक्ट्रॉनों ने जटिल पैटर्न में उस दीवार को हिट किया जो यह सुझाव दे रहा था कि इलेक्ट्रॉनों ने खुद के साथ हस्तक्षेप किया था। यह एक लहर का एक गप्पी संकेत है; कुछ स्थानों में, लहरों की चोटियाँ मेल खाती हैं, जिससे चमकीले क्षेत्र बनते हैं, जबकि अन्य स्थानों में, चोटियाँ गर्तों से मेल खाती हैं, इसलिए दोनों एक दूसरे को रद्द करते हैं और एक गहरा क्षेत्र बनाते हैं। क्योंकि भौतिक विज्ञानी पहले से ही जानते थे कि इलेक्ट्रॉनों में द्रव्यमान और निश्चित रूप से कण थे, प्रयोग से पता चला है कि पदार्थ व्यक्तिगत कणों और तरंगों के रूप में कार्य करता है।
लेकिन इलेक्ट्रॉनों के साथ एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाना एक बात है। विशाल अणुओं के साथ इसे करना बहुत मुश्किल है। बड़े अणुओं में कम-आसानी से पता चलने वाली तरंगें होती हैं, क्योंकि अधिक विशाल वस्तुओं में छोटी तरंग दैर्ध्य होती हैं जो बमुश्किल-बोधगम्य हस्तक्षेप पैटर्न को जन्म दे सकती हैं। और इन 2,000-परमाणु कणों में एकल हाइड्रोजन परमाणु के व्यास की तुलना में छोटे तरंगदैर्ध्य होते हैं, इसलिए उनका हस्तक्षेप पैटर्न बहुत नाटकीय होता है।
बड़ी चीजों के लिए डबल-स्लिट प्रयोग को खींचने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक मशीन का निर्माण किया जो अणुओं के एक बीम को आग लगा सकती है ("ओलिगो-टेट्रैफेनिलोस्पाइरिंस नामक फ्लुओरोकैलिसल्फ़्युलिन चेन से समृद्ध चीजें", जो एक साधारण हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान से 25,000 गुना अधिक है) ) कई स्लिट्स वाले ग्रेट्स और शीट्स की एक श्रृंखला के माध्यम से। बीम लगभग 6.5 फीट (2 मीटर) लंबा था। यह इतना बड़ा है कि शोधकर्ताओं को किरण उत्सर्जक को डिजाइन करने में गुरुत्वाकर्षण और पृथ्वी के घूमने जैसे कारकों का हिसाब देना पड़ा, वैज्ञानिकों ने कागज में लिखा। उन्होंने क्वांटम भौतिकी प्रयोग के लिए अणुओं को काफी गर्म रखा, इसलिए उन्हें कणों को गर्म करने के लिए जिम्मेदार होना पड़ा।
लेकिन फिर भी, जब शोधकर्ताओं ने मशीन को चालू किया, तो बीम के सबसे अंत में डिटेक्टरों ने एक हस्तक्षेप पैटर्न का पता लगाया। अणु एक साथ अंतरिक्ष में कई बिंदुओं पर कब्जा कर रहे थे।
यह एक रोमांचक परिणाम है, शोधकर्ताओं ने लिखा है, बड़े पैमाने पर क्वांटम हस्तक्षेप को साबित करने से पहले कभी पता चला था।
लेखकों ने लिखा, "अगली पीढ़ी के द्रव्य-तरंग प्रयोगों को बड़े पैमाने पर परिमाण के क्रम से आगे बढ़ाया जाएगा।"
तो, क्वांटम हस्तक्षेप के भी बड़े प्रदर्शन आ रहे हैं, हालांकि यह संभव नहीं होगा कि किसी भी समय इंटरफेरोमीटर के माध्यम से खुद को आग लगाई जाए। (सबसे पहले, मशीन में वैक्यूम शायद आपको मार डालेगा।) हमें विशालकाय प्राणियों को बस एक जगह बैठना होगा और कणों को देखना होगा।
