वैज्ञानिकों ने आखिरकार क्वांटम प्रभाव की खोज कर ली है

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वैज्ञानिकों ने आखिरकार क्वांटम प्रभाव की खोज कर ली है

अल्ट्राकोल्ड परमाणुओं का एक बादल एक मोटल की तरह होता है जिसमें नीयन “कोई रिक्ति नहीं” चिन्ह होता है।

अगर किसी मोटल का मेहमान कमरा बदलना चाहता है, तो यह भाग्य से बाहर है। खाली कमरे का मतलब है कि आपके पास वहां रहने के अलावा कोई विकल्प नहीं है। इसी तरह, नए प्रयोगों में, घने परिस्थितियों में एक बॉक्स में रखे गए परमाणुओं के पास अपनी क्वांटम स्थिति बदलने का कोई तरीका नहीं है। शोधकर्ताओं की तीन टीमों ने 19 नवंबर को बताया कि बाधा का मतलब है कि परमाणु सामान्य रूप से प्रकाश का उत्सर्जन नहीं करते हैं। विज्ञान. जैसा कि तीन दशक से भी पहले भविष्यवाणी की गई थी, यह प्रभाव अब पहली बार देखा जा रहा है।

सामान्य परिस्थितियों में, परमाणु प्रकाश के साथ आसानी से बातचीत करते हैं। परमाणुओं के बादल पर प्रकाश की एक किरण चमकाएं, और वे कुछ प्रकाश को सभी दिशाओं में बिखेर देंगी। इस प्रकार का प्रकाश प्रकीर्णन एक सामान्य घटना है: यह पृथ्वी के वायुमंडल में होता है। प्रयोग करने वाले एमआईटी टीम के एक सदस्य येर मार्गालिट कहते हैं, “हम सूरज से विकिरण के कारण आकाश को नीला देखते हैं।”

लेकिन क्वांटम भौतिकी अल्ट्राकोल्ड, घने परमाणु बादलों में सामने आती है। “जिस तरह से वे प्रकाश या बिखरी हुई रोशनी के साथ बातचीत करते हैं, वह अलग है,” अमिता देब, डुनेडिन, न्यूजीलैंड में ओटागो विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी, जो एक अन्य अध्ययन के लेखक हैं, कहते हैं।

पाउली अपवर्जन सिद्धांत के रूप में ज्ञात एक नियम के अनुसार, एक प्रयोग में परमाणु एक ही क्वांटम अवस्था नहीं मान सकते हैं – अर्थात, प्रयोग में अन्य परमाणु के समान वेग नहीं हो सकता है।एसएन: 5/19/20) यदि परमाणुओं को एक घने बादल में एक साथ पैक किया जाता है और पूर्ण शून्य के करीब ठंडा किया जाता है, तो वे सबसे कम ऊर्जा क्वांटम अवस्था में बस जाते हैं। वे कम-ऊर्जा की स्थिति पूरी तरह से भर जाएगी, जैसे एक मोटल जिसमें कोई खुला कमरा नहीं है।

जब एक परमाणु प्रकाश को बिखेरता है, तो यह गति प्राप्त करता है, इसकी क्वांटम अवस्था बदल जाती है, क्योंकि यह प्रकाश को दूसरी दिशा में भेजता है। लेकिन अगर परमाणु भीड़ के कारण अपनी स्थिति नहीं बदल सकता है, तो यह प्रकाश को नहीं बिखेरेगा। परमाणु बादल अधिक पारदर्शी हो जाता है, जिससे प्रकाश बिखरने के बजाय उसमें से गुजरता है।

प्रभाव का निरीक्षण करने के लिए, मार्गलिट और उनके सहयोगियों ने प्रकाश डाला लिथियम परमाणुओं का बादल, यह बिखरे हुए प्रकाश की मात्रा को मापता है। इसके बाद टीम ने तापमान को कम कर दिया ताकि परमाणुओं को सबसे कम ऊर्जा वाले राज्यों को भरने की अनुमति मिल सके, जिससे प्रकाश का प्रकीर्णन कम हो सके। जैसे ही तापमान गिरा, परमाणुओं ने 37 प्रतिशत कम प्रकाश उत्सर्जित किया, यह दर्शाता है कि कई परमाणुओं को प्रकाश को बिखरने से रोका गया था। (कुछ परमाणु अभी भी प्रकाश बिखेर सकते हैं, उदाहरण के लिए यदि वे एक उच्च-ऊर्जा क्वांटम अवस्था में प्रवेश करते हैं जो अराजक है।)

एक अन्य प्रयोग में, बोल्डर, कोलो में एक शोध संस्थान, जिला में क्रिश्चियन सेनर और सहयोगियों ने एक अध्ययन किया। अल्ट्राकोल्ड स्ट्रोंटियम परमाणुओं का एक बादल. शोधकर्ताओं ने मापा कि छोटे कोणों पर कितना प्रकाश बिखरा हुआ है, जिसके लिए परमाणुओं को प्रकाश द्वारा कम धक्का दिया जाता है और इसलिए यादृच्छिक क्वांटम अवस्था का पता लगाने में सक्षम होने की संभावना कम होती है। कम तापमान पर, परमाणु उच्च तापमान पर आधे से ज्यादा प्रकाश बिखेरते हैं।

ओटागो विश्वविद्यालय के देब और भौतिक विज्ञानी नील्स केजरगार्ड द्वारा किए गए तीसरे प्रयोग ने एक समान बिखरने वाली बूंद को मापा। अल्ट्राकोल्ड पोटेशियम परमाणु बादल और इसी वृद्धि में बादल के माध्यम से कितना प्रकाश प्रसारित हुआ।

क्योंकि पाउली का अपवर्जन का सिद्धांत यह भी नियंत्रित करता है कि इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन कैसे व्यवहार करते हैं, वे परमाणुओं और पदार्थ के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं जैसा कि हम जानते हैं। सेनोर का कहना है कि ये नए परिणाम एक नए संदर्भ में एक व्यापक श्रेणी के सिद्धांत को प्रकट करते हैं। “यह दिलचस्प है क्योंकि यह काम पर प्रकृति में एक बहुत ही बुनियादी सिद्धांत को प्रदर्शित करता है।”

काम प्रकाश और परमाणुओं को नियंत्रित करने के नए तरीके भी सुझाता है। “कोई भी कई दिलचस्प अनुप्रयोगों की कल्पना कर सकता है,” ऑस्ट्रिया में इंसब्रुक विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी पीटर ज़ोलर कहते हैं, जो शोध में शामिल नहीं थे। विशेष रूप से, प्रकाश का प्रकीर्णन सहज उत्सर्जन के रूप में जानी जाने वाली एक प्रक्रिया से निकटता से संबंधित है, जिसमें उच्च-ऊर्जा अवस्था में एक परमाणु प्रकाश उत्सर्जित करके कम ऊर्जा में विघटित हो जाता है। परिणाम बताते हैं कि क्षय को अवरुद्ध किया जा सकता है, ऊर्जावान राज्य के जीवनकाल को लम्बा खींच सकता है। ऐसी तकनीक क्वांटम जानकारी को सामान्य से अधिक समय तक संग्रहीत करने के लिए उपयोगी हो सकती है, उदाहरण के लिए क्वांटम कंप्यूटर में।

अब तक, ये ऐप अभी भी सैद्धांतिक हैं, ज़ोलर कहते हैं। “यह भविष्य की खोज करने जैसा है यह देखने के लिए कि वे कितने वास्तविक हैं।”

—-*Disclaimer*—–

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