క్వాంటం మెకానిక్స్

క్వాంటం మెకానిక్స్ ప్రపంచాన్ని క్వాంటా అని పిలువబడే సూపర్ చిన్న ప్యాకెట్లలో వర్ణిస్తుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి మొత్తం పెద్ద మొత్తంలో అతి చిన్న భాగం యొక్క అదే కంపనం నుండి వస్తుంది. క్వాంటం మెకానిక్స్ చాలా ఖచ్చితమైన కంప్యూటర్ హార్డ్‌వేర్ యూనిట్‌లైన క్విట్‌లు అని పిలువబడే చిన్న ఉప పరమాణు కణాల వింత ప్రవర్తనలను వివరిస్తుంది. వాటిని బిట్ రకాలుగా భావించవచ్చు. బైనరీ లేదా హెక్సాడెసిమల్‌లో కొలవబడినప్పుడు ఎలక్ట్రానిక్ బిట్‌కు భిన్నమైన విలువలు ఉన్నట్లే ప్రతి బిట్‌కి వేరే విలువ ఉంటుంది. క్విట్‌లు ఎలా పనిచేస్తాయనే ఈ వర్ణనను సాపేక్ష సూత్రం అంటారు, ఎందుకంటే ఇది క్వాంటం మెకానిక్‌లను సాధారణ సాపేక్షతతో కలిపి, విశ్వం యొక్క మరొక గొప్ప సిద్ధాంతం.-

శాస్త్రీయ మెకానిక్స్ పదార్థం, శక్తి మరియు అంతరిక్షంతో సహా ప్రపంచంలోని అన్ని భౌతిక చట్టాలు భూమి గుండా ఎలా పాస్ అవుతాయో వివరిస్తుంది. విశ్వం ప్రాథమిక కణాలతో రూపొందించబడిందని సాధారణంగా అంగీకరించబడుతుంది, ఇందులో ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఆండీరాన్లు ఉంటాయి. ఈ కణాలు, వాటి స్వంత ప్రత్యేక లక్షణాలతో, శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, కానీ అణువుల వలె కాకుండా, నిరంతర రసాయన ప్రక్రియలో ఉండవు. బదులుగా, అవి వేగంగా కదులుతాయి, మరియు ఈ చర్య వాటిని మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్‌ను విడుదల చేయడానికి కారణమవుతుంది మరియు ఈ మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్ వారికి మాత్రమే ఉండే లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

క్లాసికల్ మెకానిక్స్ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, క్లాసికల్ రేణువులకు పరస్పర విశ్రాంతి స్థితులు లేవు, కానీ అవి ఒక రకమైన టన్నలింగ్ స్థితిని దాటుతాయి, అక్కడ అవి ఖచ్చితంగా ఒకే స్థితిలో ఉంటాయి. కణాలు విశ్రాంతికి వచ్చినప్పుడు, అవి రేడియో తరంగాల రూపంలో రేడియేషన్‌ను విడుదల చేస్తాయి, ఇవి ఉపగ్రహాల చుట్టూ తిరుగుతాయి. అందువలన, క్లాసికల్ మెకానిక్స్ ఎలక్ట్రాన్ ఎలా కదులుతుందో వివరిస్తుంది, క్వాంటం మెకానిక్స్ ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఇతర కణాలతో ఎలా సంకర్షణ చెందుతుందో వివరిస్తుంది. కాంతి వేగాన్ని సెకనుకు మైళ్ళలో కొలుస్తారు మరియు ఎలక్ట్రాన్ కదిలేటప్పుడు అది మారదు కాబట్టి, దూరాన్ని ఎలా కొలవాలో కూడా క్లాసికల్ మెకానిక్స్ వివరిస్తుంది.

క్వాంటం మెకానిక్స్ దశాబ్దాలుగా శాస్త్రవేత్తలకు ఒక రహస్యంగా ఉంది, ఎందుకంటే ఇది ఏమి వివరిస్తుందో ఎవరికీ తెలియదు. సమస్యలో ఒక భాగం ఏమిటంటే, పరమాణు లేదా పరమాణు స్థాయిని చూడటం కష్టం, ఎందుకంటే ఈ వ్యవస్థలు చాలా చిన్నవి కాబట్టి మీరు వాటిని నిజంగా చూడలేరు. మరొక సమస్య ఏమిటంటే, కణాలు మరియు అణువులు చాలా ప్రత్యేకమైనవి అని నమ్ముతారు, అవి ఇంగితజ్ఞానం ఉపయోగించి వర్ణించబడవు. చివరగా, ఐన్‌స్టీన్ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ మాకు కొన్ని సమాధానాలు ఇచ్చారు, కానీ వారు చట్టాలను పూర్తిగా వివరించలేదు.

క్వాంటం మెకానిక్‌లను వివరించే ఐక్యత ఫీల్డ్ సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేయడంలో ఐన్‌స్టీన్ ఒక మార్గదర్శకుడు, ఇందులో ప్లాంక్ స్థిరాంకం యొక్క మాక్రోస్కోపిక్ రంగాన్ని ఏకీకృతం చేయడం మరియు వాటి పరస్పర చర్యలతో సహా. ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్షత సిద్ధాంతం స్థలం, సమయం మరియు వేగవంతమైన యాక్సిలరేటర్‌లను ఏకీకృతం చేసింది, తరువాత దీనిని మొదటిసారిగా పనిచేసే ఎలక్ట్రానిక్ కంప్యూటర్, ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి పని చేసే ఉపగ్రహం, లైట్ బల్బ్ ఆవిష్కరణ, మరియు బహుశా అత్యంత ముఖ్యమైనది, ఇంటర్నెట్ ఆవిష్కరణ. ఐన్‌స్టీన్ సిద్ధాంతం ఎలక్ట్రాన్, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌ల వంటి సబ్‌టామిక్ కణాలను పూర్తిగా వివరించనప్పటికీ, ఇది ఇప్పటికీ శాస్త్రీయ సమాజంలో ఎక్కువగా ఆమోదించబడింది. దీనికి ప్రేరణలో ఒక భాగం ఏమిటంటే, ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ సైన్స్ ఫిక్షన్‌కి వీరాభిమాని మరియు ఇది సబ్‌టామిక్ ప్రపంచంలో కొత్త వెలుగును నింపడానికి అతనికి సహాయపడింది.

భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ప్రస్తుతం క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క అంచనాలను ఇతర శాస్త్ర విభాగాలను పరీక్షించే ఖచ్చితత్వంతో పరీక్షించలేరు. చాలా వేరియబుల్స్ ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, రెండు వేర్వేరు కణాలు కక్ష్యలో దగ్గరగా వచ్చినా లేదా విమానం రెక్కపై వేరుగా ఎగురుతున్నా, అవి ఒకదానికొకటి దగ్గరగా వెళుతూ ఒక సమన్వయ వ్యవస్థ అని పిలువబడే కొలత సాధనాలను ఉపయోగిస్తాయి. అయినప్పటికీ, ఆ రేణువులను అదే శక్తితో కదిలించాలా లేక అదే వేగంతో వేగవంతం చేస్తారా అని చెప్పడం సులభం కాదు.

క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క ప్రామాణికతను నిరూపించడానికి ఒక ప్రయోగం శక్తివంతమైన లేజర్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, అయితే పరికల్పనను ధృవీకరించడానికి ఇంకా చాలా ప్రయోగాలు అవసరం. వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలు ఉన్న రెండు ప్రదేశాలను అంత దూరంలో ఉంచడం కూడా అవసరం, వాటి దూరాన్ని ఖచ్చితంగా లేజర్ ద్వారా కొలుస్తారు. చాలా సరళమైనదాన్ని కనుగొనడానికి ఇది సంక్లిష్టమైన మార్గంగా అనిపిస్తుంది, సరియైనదా? సమస్య ఏమిటంటే, లేజర్‌లు అంతరిక్షం ద్వారా సమాచారాన్ని పంపేంత బలంగా లేవు, కాబట్టి రెండు ప్రదేశాల నుండి వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సమాచారాన్ని కొలవడానికి మరొక పద్ధతి అవసరం. వాస్తవానికి, సూపర్‌పొజిషన్ సిద్ధాంతాన్ని ఎప్పుడైనా రుజువు చేయడానికి అలాంటి ప్రయోగం ఎప్పుడూ చేయలేదు.

శాస్త్రవేత్తలు QCD (“క్వా డింగర్” అని ఉచ్ఛరిస్తారు) అనే నమూనాను భౌతిక నియమాలు ఎలా పనిచేస్తాయో వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు, మరియు వారు దానిని కొత్త రకం డిటెక్టర్ కోసం నమూనాను రూపొందించడానికి ఉపయోగించారు. ఒక కణాన్ని తయారు చేయడానికి ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉపయోగించడానికి బదులుగా, QCD Schr డింగర్ స్థిరాంకం అనే మోడల్‌పై ఆధారపడుతుంది. ఈ పదం వర్చువల్ కణ స్థానం మరియు దాని వేగం మధ్య సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది మరియు దీనిని రోబోట్ అనే పరికరం ఉపయోగించి కొలుస్తారు. రెండు పాయింట్ల మధ్య దూరాన్ని కొలవడం ద్వారా, శాస్త్రవేత్తలు వర్చువల్ రేణువు ఎంత వేగంగా కదులుతుందో గుర్తించగలరు, ఇది నిజమైన కణం ఎంత వేగంగా కదులుతుందో నిర్ణయించడానికి అవసరం.