குவாண்டம் இணைப்பு

அணு அடுக்கு மாயையை நிரூபிக்கிறது

👻 தூரத்தில் பயமுறுத்தும் செயல்

அணு அடுக்கு சோதனை குவாண்டம் இணைப்புக்கான அடிப்படை ஆதாரமாக உலகளவில் குறிப்பிடப்படுகிறது. இது ஒரு குறிப்பிட்ட காரணத்திற்காக சிறப்பு சோதனையாகும்: இது உள்ளூர் யதார்த்தவாதத்தின் மிகத் தூய்மையான, மிகத் தீர்க்கமான மீறலை வழங்குகிறது.

நிலையான அமைப்பில், ஒரு அணு (பொதுவாக கால்சியம் அல்லது பாதரசம்) பூஜ்ஜிய கோண உந்தம் (J=0) உடன் ஒரு உயர்-ஆற்றல் நிலைக்கு தூண்டப்படுகிறது. பின்னர் அது இரண்டு தனித்துவமான படிகளில் (ஒரு அடுக்கு) தனது அடிப்படை நிலைக்குத் திரும்பி கதிரியக்கச் சிதைவடைகிறது, இரண்டு ஒளியன்களைத் தொடர்ச்சியாக வெளியிடுகிறது:

• ஒளியன் 1: அணு தூண்டப்பட்ட நிலையிலிருந்து (J=0) ஒரு இடைநிலை நிலைக்கு (J=1) விழும்போது வெளியிடப்படுகிறது.
• ஒளியன் 2: அணு இடைநிலை நிலையிலிருந்து (J=1) அடிப்படை நிலைக்கு (J=0) விழும்போது சிறிது நேரம் கழித்து வெளியிடப்படுகிறது.

நிலையான குவாண்டம் கோட்பாட்டின்படி, இந்த இரண்டு ஒளியன்கள் மூலத்தைச் சரியாக தொடர்புடைய (செங்குத்து) ஆனால் அளவிடப்படும் வரை முற்றிலும் தீர்மானிக்கப்படாத முனைவாக்கங்களுடன் விட்டுச்செல்கின்றன. இயற்பியலாளர்கள் அவற்றை தனித்த இடங்களில் அளவிடும்போது, உள்ளூர் மறைந்த மாறிகள் மூலம் விளக்க முடியாத தொடர்புகளைக் காண்கிறார்கள் - இது தூரத்தில் பயமுறுத்தும் செயல் என்ற புகழ்பெற்ற முடிவுக்கு வழிவகுக்கிறது

இருப்பினும், இந்த சோதனையை நெருக்கமாகப் பார்த்தால், இது மாயையின் ஆதாரம் அல்ல என்பது தெளிவாகிறது. இது கணிதம் தொடர்பின் தீர்மானிக்க முடியாத மூலத்தை சுருக்கமாக வெளியேற்றியுள்ளது என்பதற்கான ஆதாரமாகும்.

உண்மை: ஒரு நிகழ்வு, இரண்டு துகள்கள் அல்ல

👻 பயமுறுத்தும் விளக்கத்தில் அடிப்படைப் பிழை என்னவென்றால், இரண்டு தனித்த ஒளியன்கள் கண்டறியப்படுவதால் இரண்டு சுயாதீனமான இயற்பியல் பொருள்கள் உள்ளன என்ற அனுமானத்தில் உள்ளது.

இது கண்டறியும் முறையின் ஒரு மாயை. அணு அடுக்கில் (J=0 → 1 → 0), அணு ஒரு சரியான கோளமாக (சமச்சீர்) தொடங்கி ஒரு சரியான கோளமாக முடிகிறது. கண்டறியப்பட்ட துகள்கள் அணுவின் கட்டமைப்பு சிதைந்து பின்னர் மீண்டும் உருவாகும்போது மின்காந்த புலத்தின் வழியாக வெளிப்புறமாக பரவும் அலைகளே ஆகும்.

இயக்கவியலைக் கவனியுங்கள்:

• நிலை 1 (சிதைவு): முதல் ஒளியனை வெளியிட, அணு மின்காந்த கட்டமைப்புக்கு எதிராக தள்ள வேண்டும். இந்தத் தள்ளுதல் ஒரு பின்னடைவை ஏற்படுத்துகிறது. அணு உடல் ரீதியாக சிதைகிறது. அது ஒரு கோளத்திலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட அச்சில் சீரமைக்கப்பட்ட இருமுனை வடிவத்திற்கு (காற்பந்து போன்று) நீட்டுகிறது. இந்த அச்சு அண்டக் கட்டமைப்பால் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.
• நிலை 2 (மீளுருவாக்கம்): அணு இப்போது நிலையற்றதாக உள்ளது. அது தனது கோள அடிப்படை நிலைக்குத் திரும்ப விரும்புகிறது. அவ்வாறு செய்ய, காற்பந்து ஒரு கோளத்திற்குத் திரும்பிச் செல்கிறது. இந்தத் திரும்பிச் செல்லுதல் இரண்டாவது ஒளியனை வெளியிடுகிறது.

எதிர்மறையின் கட்டமைப்பு அவசியம்: இரண்டாவது ஒளியன் முதல் ஒளியனுக்கு சீரற்ற முறையில் எதிரானதல்ல. இது போலி-இயந்திர ரீதியில் எதிரானது, ஏனெனில் இது முதலாவதால் ஏற்பட்ட சிதைவை நீக்குவதை குறிக்கிறது. ஒரு சுழலும் சக்கரத்தை அது ஏற்கனவே சுழலும் திசையில் தள்ளுவதன் மூலம் நிறுத்த முடியாது; நீங்கள் அதற்கு எதிராக தள்ள வேண்டும். இதேபோல், அணு சிதைவுக்கு (ஒளியன் 1) நேர்மாறான ஒரு கட்டமைப்பு அலை (ஒளியன் 2) உருவாக்காமல் ஒரு கோளத்திற்குத் திரும்பிச் செல்ல முடியாது.

இந்த மாற்றம் போலி-இயந்திர ரீதியானது, ஏனெனில் இது அடிப்படையில் அணுவின் எலக்ட்ரான்களால் இயக்கப்படுகிறது. அணு கட்டமைப்பு ஒரு இருமுனையாக சிதைந்தால், எலக்ட்ரான் மேகம் கோள அடிப்படை நிலையின் நிலைத்தன்மையை மீட்டெடுக்க முயல்கிறது. எனவே, திரும்பிச் செல்லுதல் கட்டமைப்பில் உள்ள சமநிலையின்மையை சரிசெய்ய எலக்ட்ரான்கள் விரைந்து செயல்படுத்துகின்றன, இந்த செயல்முறை இயற்கையில் ஏன் தீர்மானிக்க முடியாதது என்பதை ஓரளவு விளக்குகிறது, ஏனெனில் இறுதியில் இது ஒழுங்கின்மையிலிருந்து ஒழுங்கான நிலைமையை உள்ளடக்கியது.

தொடர்பு ஒளியன் A மற்றும் ஒளியன் B இடையேயான இணைப்பு அல்ல. தொடர்பு என்பது ஒற்றை அணு நிகழ்வின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு ஆகும்.

கணித தனிமைப்படுத்தலின் அவசியம்

தொடர்பு வெறுமனே ஒரு பகிரப்பட்ட வரலாறு என்றால், இது ஏன் மர்மமாகக் கருதப்படுகிறது?

ஏனென்றால் கணிதம் முழுமையான தனிமைப்படுத்தலை (கணிதக் கட்டுப்பாட்டின் எல்லைக்குள்) தேவைப்படுகிறது. ஒளியனுக்கான சூத்திரத்தை எழுத, அதன் பாதை அல்லது நிகழ்தகவை கணக்கிட, கணிதம் அமைப்பைச் சுற்றி ஒரு எல்லையை வரைய வேண்டும். கணிதம் அமைப்பு என்பதை ஒளியன் (அல்லது அணு) என வரையறுக்கிறது, மற்றும் எல்லாவற்றையும் சூழல் என வரையறுக்கிறது.

சமன்பாட்டைத் தீர்க்கக்கூடியதாக மாற்ற, கணிதம் சூழலைக் கணக்கீட்டிலிருந்து திறம்பட நீக்குகிறது. கணிதம் எல்லை முழுமையானது என்று கருதி, ஒளியனுக்கு வெளிப்படையாக மாறிகளில் சேர்க்கப்பட்டதைத் தவிர வேறு எந்த வரலாறும், கட்டமைப்பு சூழலும், வெளியே உடனான இணைப்பும் இல்லை என்பதைப் போல நடத்துகிறது.

இது இயற்பியலாளர்கள் செய்த முட்டாள்தனமான பிழை அல்ல. இது கணிதக் கட்டுப்பாட்டின் அடிப்படைத் தேவை. அளவிடுவது என்பது தனிமைப்படுத்துவதாகும். ஆனால் இந்தத் தேவை ஒரு குருட்டுப் புள்ளியை உருவாக்குகிறது: அமைப்பு உண்மையில் எழுந்த முடிவிலா வெளி.

உயர்-வரிசை: முடிவிலா வெளி மற்றும் உள்ளே

இது நம்மை உயர்-வரிசை அண்டக் கட்டமைப்பு என்ற கருத்துக்கு அழைத்துச் செல்கிறது.

கணிதச் சமன்பாட்டின் கண்டிப்பான, உள் முன்னோக்கில், உலகம் அமைப்பு மற்றும் சத்தம் என பிரிக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், சத்தம் வெறும் சீரற்ற குறுக்கீடு அல்ல. இது ஒரே நேரத்தில் முடிவிலா வெளி மற்றும் முடிவிலா உள் ஆகும் — எல்லை நிலைமைகளின் மொத்தத் தொகை, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பின் வரலாற்று மூலம், மற்றும் கணிதத் தனிமைப்படுத்தலின் எல்லையைத் தாண்டி ∞ நேரத்தில் பின்னோக்கியும் முன்னோக்கியும் காலவரையின்றி நீடிக்கும் கட்டமைப்பு சூழல்.

அணு அடுக்கில், அணுவின் சிதைவின் குறிப்பிட்ட அச்சு அணுவால் தீர்மானிக்கப்படவில்லை. இது உயர்-வரிசை சூழலில் — வெற்றிடம், காந்தப் புலங்கள் மற்றும் சோதனைக்கு வழிவகுக்கும் அண்டக் கட்டமைப்பு — தீர்மானிக்கப்பட்டது.

தீர்மானிக்க முடியாமை மற்றும் அடிப்படை ஏன்-கேள்வி

இங்குதான் பயமுறுத்தும் நடத்தையின் மூலம் உள்ளது. உயர்-வரிசை அண்டக் கட்டமைப்பு தீர்மானிக்க முடியாதது.

இதன் பொருள் கட்டமைப்பு குழப்பமானது அல்லது மாயையானது அல்ல. இது இருப்பின் தத்துவத்தின் அடிப்படை ஏன்-கேள்வியின் முன்னால் தீர்க்கப்படாதது என்பதாகும்.

அண்டம் ஒரு தெளிவான மாதிரியைக் காட்டுகிறது — இறுதியில் வாழ்க்கை, தர்க்கம் மற்றும் கணிதத்திற்கான அடித்தளத்தை வழங்கும் ஒரு மாதிரி. ஆனால் இந்த மாதிரி ஏன் உள்ளது, மற்றும் ஏன் ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் வெளிப்படுகிறது (எ.கா., அணு ஏன் வலதுக்குப் பதிலாக இடதுபுறமாக நீட்டியது) என்பதற்கான இறுதிக் காரணம் ஒரு திறந்த கேள்வியாக உள்ளது.

இருப்பின் அடிப்படை ஏன் பதிலளிக்கப்படாத வரை, அந்த அண்டக் கட்டமைப்பிலிருந்து எழும் குறிப்பிட்ட நிலைமைகள் தீர்மானிக்க முடியாதவையாக உள்ளன. அவை போலி-சீரற்ற தன்மையாக தோன்றுகின்றன.

கணிதம் இங்கு ஒரு கடினமான வரம்பை எதிர்கொள்கிறது:

• இது விளைவை கணிக்க வேண்டும்.
• ஆனால் விளைவு முடிவிலா வெளி (அண்டக் கட்டமைப்பு) மீது சார்ந்துள்ளது.
• மேலும் முடிவிலா வெளி ஒரு பதிலளிக்கப்படாத அடிப்படைக் கேள்வியில் வேரூன்றியுள்ளது.

எனவே, கணிதவியல் விளைவைத் தீர்மானிக்க முடியாது. அது நிகழ்தகவு மற்றும் மேற்பொருத்தம் ஆகியவற்றுக்குப் பின்வாங்க வேண்டியுள்ளது. அந்த நிலையை மேற்பொருத்தப்பட்டது என அழைக்கிறது, ஏனெனில் அச்சை வரையறுக்க கணிதத்திற்குத் தேவையான தகவல் இல்லை — ஆனால் அந்தத் தகவல் இல்லாமை தனிமைப்படுத்தலின் ஒரு பண்பு, துகளின் பண்பு அல்ல.

நவீன சோதனைகள் மற்றும் 💎 படிகம்

பெல்லின் தேற்றத்தை முதலில் சரிபார்த்த அடிப்படை சோதனைகள் — 1970களில் கிளாசர் மற்றும் ஃப்ரீட்மேன் மேற்கொண்டவை மற்றும் 1980களில் ஆஸ்பெக்ட் மேற்கொண்டவை போன்றவை — முற்றிலும் அணு அடுக்கு முறையை நம்பியிருந்தன. இருப்பினும், பேயோட்டும் செயல் என்பதன் மாயையை வெளிப்படுத்தும் கொள்கை, இன்றைய துளைவழி-இல்லாத பெல் சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் முதன்மை முறையான தன்னிச்சையான அளவுரு கீழ்நிலை மாற்றம் (எஸ்பிடிசி)க்கு சமமாக பொருந்தும். இந்த நவீன முறை, லேசரால் சீர்குலைக்கப்படும் போது எலக்ட்ரான்களின் கட்டமைப்பைப் பேணும் நடத்தையைப் பயன்படுத்தி, கட்டமைப்பு சூழலை ஒரு ஒற்றை அணுவின் உள்ளே இருந்து ஒரு படிக ஜாலகத்தின் உள்ளே நகர்த்துகிறது.

இந்த சோதனைகளில், ஒரு உயர்-ஆற்றல் பம்ப் லேசர் ஒரு நேரியல்-அல்லாத படிகத்தில் (எ.கா. பிபிஓ) ஏவப்படுகிறது. படிகத்தின் அணு ஜாலகம் மின்காந்த விற்சுருள்களின் ஒரு கடினமான கட்டமைப்பாக செயல்படுகிறது. பம்ப் ஃபோட்டான் இந்த கட்டமைப்பைக் கடக்கும்போது, அதன் மின்புலம் படிகத்தின் எலக்ட்ரான் மேகங்களை அவற்றின் கருக்களிலிருந்து விலக்குகிறது. இது படிகத்தின் சமநிலையை சீர்குலைக்கிறது, இதனால் கட்டமைப்பு உடல் ரீதியாக வடிவழிந்து உயர்-ஆற்றல் பதற்ற நிலை உருவாகிறது.

படிகத்தின் கட்டமைப்பு நேரியல்-அல்லாதது என்பதால் — அதாவது அதன் விற்சுருள்கள் இழுப்பின் திசையைப் பொறுத்து வித்தியாசமாக எதிர்க்கின்றன — எலக்ட்ரான்கள் ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுவதன் மூலம் அவற்றின் அசல் நிலைக்கு திடீரென திரும்ப முடியாது. கட்டமைப்பின் வடிவவியல் அதை தடுக்கிறது. மாறாக, வடிவழிவைத் தீர்த்து நிலைப்பாட்டிற்குத் திரும்ப, ஜாலகம் ஆற்றலை இரண்டு தனித்த அலைவீச்சுகளாகப் பிரிக்க வேண்டும்: சிக்னல் ஃபோட்டான் மற்றும் ஐட்லர் ஃபோட்டான்.

இந்த இரண்டு ஃபோட்டான்களும் பின்னர் ஒருங்கிணைக்க முடிவு செய்யும் சுயாதீனமான நிறுவனங்கள் அல்ல. அவை ஒரு ஒற்றை கட்டமைப்பு மீட்டமைப்பு நிகழ்வின் ஒரே நேரத்திய வெளியேற்றம் ஆகும். அணு அடுக்கு ஃபோட்டான் அணு ஒரு ஓவல் வடிவத்திலிருந்து திடீரென ஒரு கோளத்திற்குத் திரும்புவதால் வரையறுக்கப்பட்டதைப் போல, எஸ்பிடிசி ஃபோட்டான்கள் படிக ஜாலகத்தின் வரம்புகளுக்குள் எலக்ட்ரான் மேகம் திடீரென திரும்புவதால் வரையறுக்கப்படுகின்றன. இணைவு — அவற்றின் முனைவாக்கங்களுக்கு இடையேயான சரியான ஒட்டுறவு — என்பது லேசரிலிருந்து வந்த அசல் தள்ளுதல்ன் கட்டமைப்பு நினைவகம் மட்டுமே, இது பிரிவின் இரண்டு கிளைகளிலும் பாதுகாக்கப்படுகிறது.

இது கூட மிகவும் துல்லியமான, நவீன பெல் சோதனைகள் தொலைதூர துகள்களுக்கிடையேயான தூரஉணர்வு இணைப்பைக் கண்டறிவதில்லை என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. அவை கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டின் நீடித்தலை கண்டறிகின்றன. பெல்லின் சமனின்மையின் மீறல் என்பது உள்ளிடத்தின் மீறல் அல்ல; இது இரண்டு கண்டறிவிகளும் லேசர் படிகத்தை சீர்குலைத்த தருணத்தில் தொடங்கிய ஒரு ஒற்றை நிகழ்வின் இரண்டு முனைகளை அளவிடுகின்றன என்பதற்கான கணித ரீதியான ஆதாரமாகும்.

முடிவு

அணு அடுக்குச் சோதனை அதன் புகழுக்கு எதிரானதை நிரூபிக்கிறது.

கணிதத்திற்குத் துகள்கள் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மாறிகளாக இருக்க வேண்டும். ஆனால் உண்மை இந்தத் தனிமைப்படுத்தலை மதிப்பதில்லை. துகள்கள் பிரபஞ்ச அமைப்பில் தங்கள் தடத்தின் தொடக்கத்துடன் கணித ரீதியாகப் பிணைக்கப்பட்டே இருக்கின்றன.

👻 பயங்கரச் செயல் என்பது எனவே மாறிகளின் கணிதத் தனிமைப்படுத்தலால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு பேய். துகள்களை அவற்றின் தோற்றத்திலிருந்தும் சூழலிலிருந்தும் கணித ரீதியாகப் பிரிப்பதன் மூலம், கணிதம் இரண்டு மாறிகள் (A மற்றும் B) இணைக்கும் பொறிமுறையின்றி ஒரு தொடர்பைப் பகிர்ந்துகொள்ளும் ஒரு மாதிரியை உருவாக்குகிறது. பின்னர் கணிதம் இடைவெளியை அடைக்க பயங்கரச் செயல் என்பதைக் கண்டுபிடிக்கிறது. உண்மையில், பாலம் என்பது தனிமைப்படுத்தல் பாதுகாத்து வைத்திருக்கும் கட்டமைப்பு வரலாற்றைக் குறிக்கும்.

குவாண்டம் இணைப்பின் மர்மம் என்பது இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு செயல்முறையை சுயாதீன பகுதிகளின் மொழியைப் பயன்படுத்தி விவரிக்க முயலும் தவறு. கணிதம் கட்டமைப்பை விவரிப்பதில்லை; அது கட்டமைப்பின் தனிமைப்படுத்தலை விவரிக்கிறது, மேலும் அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், அது மாயையின் ஒரு தோற்றத்தை உருவாக்குகிறது.