पदार्थ तरंग: Difference between revisions
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तरंग-कण द्वैत का एक उदाहरण होने के नाते पदार्थ तरंगें [[क्वांटम यांत्रिकी|परिमाण यांत्रिकी]] के सिद्धांत का एक केंद्रीय हिस्सा हैं। सभी पदार्थ तरंग जैसा व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, अतिसूक्ष्म परमाणुओं का प्रकाश की किरण या पानी की तरंग की तरह ही [[विवर्तन]] हो सकता है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, दिन-प्रतिदिन की गतिविधियों पर व्यावहारिक प्रभाव डालने के लिए तरंग दैर्ध्य बहुत छोटा होता है। | तरंग-कण द्वैत का एक उदाहरण होने के नाते '''पदार्थ तरंगें''' [[क्वांटम यांत्रिकी|परिमाण यांत्रिकी]] के सिद्धांत का एक केंद्रीय हिस्सा हैं। सभी पदार्थ तरंग जैसा व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, अतिसूक्ष्म परमाणुओं का प्रकाश की किरण या पानी की तरंग की तरह ही [[विवर्तन]] हो सकता है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, दिन-प्रतिदिन की गतिविधियों पर व्यावहारिक प्रभाव डालने के लिए तरंग दैर्ध्य बहुत छोटा होता है। | ||
यह अवधारणा कि पदार्थ एक तरंग की तरह व्यवहार करता है, 1924 मेंफ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी [[लुइस डी ब्रोगली]] ({{IPAc-en|d|ə|ˈ|b|r|ɔɪ}})द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इसे डी ब्रोगली परिकल्पना के रूप में भी जाना जाता है।<ref>[[Richard Feynman|Feynman, R.]], ''[[QED: The Strange Theory of Light and Matter]]'', Penguin 1990 Edition, p. 84.</ref> पदार्थ तरंगों को डी ब्रोगली तरंगें कहा जाता है। | यह अवधारणा कि पदार्थ एक तरंग की तरह व्यवहार करता है, 1924 मेंफ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी [[लुइस डी ब्रोगली]] ({{IPAc-en|d|ə|ˈ|b|r|ɔɪ}})द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इसे डी ब्रोगली परिकल्पना के रूप में भी जाना जाता है।<ref>[[Richard Feynman|Feynman, R.]], ''[[QED: The Strange Theory of Light and Matter]]'', Penguin 1990 Edition, p. 84.</ref> पदार्थ तरंगों को डी ब्रोगली तरंगें कहा जाता है। | ||
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अधिक हाल के प्रयोग 810 परमाणुओं से बने अणुओं की परिमाण प्रकृति और 10,123 [[एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई]] के द्रव्यमान को सिद्ध करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Eibenberger|first1=Sandra|last2=Gerlich|first2=Stefan|last3=Arndt|first3=Markus|last4=Mayor|first4=Marcel|last5=Tüxen|first5=Jens|date=14 August 2013|title=10 000 एमू से अधिक द्रव्यमान वाले आणविक पुस्तकालय से चुने गए कणों का पदार्थ-तरंग हस्तक्षेप|journal=Physical Chemistry Chemical Physics|language=en|volume=15|issue=35|pages=14696–700|doi=10.1039/c3cp51500a|pmid=23900710|issn=1463-9084|arxiv=1310.8343|bibcode=2013PCCP...1514696E|s2cid=3944699}}</ref> 2019 तक, इसे 25,000 u के अणुओं तक धकेल दिया गया है।<ref>{{Cite web|url=https://phys.org/news/2019-09-atoms-quantum-superposition.html|title=2000 परमाणु एक साथ दो स्थानों पर: क्वांटम सुपरपोजिशन में एक नया रिकॉर्ड|website=phys.org|language=en-us|access-date=2019-09-25}}</ref> | अधिक हाल के प्रयोग 810 परमाणुओं से बने अणुओं की परिमाण प्रकृति और 10,123 [[एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई]] के द्रव्यमान को सिद्ध करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Eibenberger|first1=Sandra|last2=Gerlich|first2=Stefan|last3=Arndt|first3=Markus|last4=Mayor|first4=Marcel|last5=Tüxen|first5=Jens|date=14 August 2013|title=10 000 एमू से अधिक द्रव्यमान वाले आणविक पुस्तकालय से चुने गए कणों का पदार्थ-तरंग हस्तक्षेप|journal=Physical Chemistry Chemical Physics|language=en|volume=15|issue=35|pages=14696–700|doi=10.1039/c3cp51500a|pmid=23900710|issn=1463-9084|arxiv=1310.8343|bibcode=2013PCCP...1514696E|s2cid=3944699}}</ref> 2019 तक, इसे 25,000 u के अणुओं तक धकेल दिया गया है।<ref>{{Cite web|url=https://phys.org/news/2019-09-atoms-quantum-superposition.html|title=2000 परमाणु एक साथ दो स्थानों पर: क्वांटम सुपरपोजिशन में एक नया रिकॉर्ड|website=phys.org|language=en-us|access-date=2019-09-25}}</ref> | ||
लुइस डी ब्रोगली से अभी भी एक कदम आगे जाने वाले सिद्धांत हैं जो परिमाण यांत्रिकी में एक बिंदु जैसे | लुइस डी ब्रोगली से अभी भी एक कदम आगे जाने वाले सिद्धांत हैं जो परिमाण यांत्रिकी में एक बिंदु जैसे चिरसम्मत कण की अवधारणा को समाप्त करते हैं और अकेले पदार्थ तरंगों के वेवपैकेट के माध्यम से देखे गए तथ्यों की व्याख्या करते हैं।<ref>See section VI(e) of Everett's thesis: ''The Theory of the Universal Wave Function'', in [[Bryce Seligman DeWitt]], [[R. Neill Graham]], eds, ''The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics'', Princeton Series in Physics, [[Princeton University Press]] (1973), {{ISBN|0-691-08131-X}}, pp 3–140.</ref><ref>{{Cite journal |last=Horodecki |first=R. |title=डी ब्रोगली तरंग और इसकी दोहरी तरंग|journal=Phys. Lett. A |volume=87 |issue=3 |pages=95–97 |year=1981 |doi=10.1016/0375-9601(81)90571-5 |bibcode = 1981PhLA...87...95H }}</ref><ref>{{Cite journal |last=Horodecki |first=R. |title=सुपरल्यूमिनल सिंगुलर डुअल वेव|journal=Lettere al Nuovo Cimento |volume=38 |issue= 15|pages=509–511 |year=1983 |doi=10.1007/BF02817964 |s2cid=120784358 }}</ref><ref>Jabs, Arthur: ''A conjecture concerning determinism, reduction, and measurement in quantum mechanics''. In: Quantum Studies: Mathematics and Foundations, '''3''' (4), 279-292 (2016) also arXiv:1204.0614 (2017 | ||
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== व्याख्याएं == | == व्याख्याएं == | ||
डी ब्रोगली के 81 पृष्ठ की अभिधारणा का उद्देश्य [[पायलट तरंग सिद्धांत|प्रवर्तक तरंग सिद्धांत]] के माध्यम से बोह्र परमाणु का एक उन्नत संस्करण बनाना था।<ref> Kumar, Manjit. Quantum: Einstein, Bohr, and the great debate about the nature of reality / Manjit Kumar.—1st American ed., 2008. Chap.6.</ref> डी ब्रोगली ने 1927 के [[सोल्वे सम्मेलन]] में पायलट तरंग सिद्धांत पर अपनी अभिधारणा प्रस्तुत की।<ref>{{cite book |author=Institut International de Physique Solvay |year=1928 |title=इलेक्ट्रॉन और फोटोन: 24 से 29 अक्टूबर, 1927 तक ब्रसेल्स में आयोजित पांचवीं भौतिकी परिषद की रिपोर्ट और चर्चा|publisher=Gauthier-Villars | डी ब्रोगली के 81 पृष्ठ की अभिधारणा का उद्देश्य [[पायलट तरंग सिद्धांत|प्रवर्तक तरंग सिद्धांत]] के माध्यम से बोह्र परमाणु का एक उन्नत संस्करण बनाना था।<ref> Kumar, Manjit. Quantum: Einstein, Bohr, and the great debate about the nature of reality / Manjit Kumar.—1st American ed., 2008. Chap.6.</ref> डी ब्रोगली ने 1927 के [[सोल्वे सम्मेलन]] में पायलट तरंग सिद्धांत पर अपनी अभिधारणा प्रस्तुत की।<ref>{{cite book |author=Institut International de Physique Solvay |year=1928 |title=इलेक्ट्रॉन और फोटोन: 24 से 29 अक्टूबर, 1927 तक ब्रसेल्स में आयोजित पांचवीं भौतिकी परिषद की रिपोर्ट और चर्चा|publisher=Gauthier-Villars | ||
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ऊपर उल्लेख किया गया है कि श्रोडिंगर तरंग की विस्थापित मात्रा में वे मान हैं जो आयाम रहित जटिल संख्याएँ हैं। हाइजेनबर्ग के अनुसार, कुछ सामान्य भौतिक मात्रा के होने के बजाय, उदाहरण के लिए, मैक्सवेल के विद्युत क्षेत्र की तीव्रता, या द्रव्यमान घनत्व, श्रोडिंगर-वेव पैकेट की विस्थापित मात्रा एक संभाव्यता आयाम है। उन्होंने लिखा कि 'तरंग पैकेट' शब्द का प्रयोग करने के बजाय प्रायिकता पैकेट की बात करना बेहतर है।<ref>[[Werner Heisenberg|Heisenberg, W.]] (1927). Über den anschlaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik, ''Z. Phys.'' '''43''': 172–198, translated by eds. [[John Archibald Wheeler|Wheeler, J.A.]], [[Wojciech Zurek|Zurek, W.H.]] (1983), at pp. 62–84 of ''Quantum Theory and Measurement'', Princeton University Press, Princeton NJ, p. 73. Also translated as 'The actual content of quantum theoretical kinematics and mechanics' [https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19840008978.pdf here]</ref> श्रोडिंगर समीकरण संभाव्यता आयाम की व्याख्या असतत कणों के स्थान या गति की संभावना की गणना के रूप में की जाती है। हाइजेनबर्ग संभाव्य क्वान्टमी अनुवाद गति हस्तांतरण द्वारा कण विवर्तन के बारे में डुआन के खाते का पाठ करते हैं, जो उदाहरण के लिए यंग के दो-भट्ठा प्रयोग में, प्रत्येक विवर्तित कण को एक विशेष भट्ठा के माध्यम से अलग से पारित करने की अनुमति देता है।<ref>[[Werner Heisenberg|Heisenberg, W.]] (1930). ''The Physical Principles of the Quantum Theory'', translated by C. Eckart, F. C. Hoyt, University of Chicago Press, Chicago IL, pp. 77–78.</ref> श्रोडिंगर ने मूल रूप से प्रस्तावित किया था कि उनकी पदार्थ तरंग 'धुंधले पदार्थ से बनी' थी, लेकिन बोर्न नियम ने वास्तविक अतिसूक्ष्म परमाणु आवेश घनत्व के विवरण के बजाय संभाव्यता के विवरण के रूप में समझे जाने वाले psi प्रकार्य को बदल दिया।<ref> Kumar, Manjit. Quantum: Einstein, Bohr, and the great debate about the nature of reality / Manjit Kumar.—1st American ed., 2008.</ref> | ऊपर उल्लेख किया गया है कि श्रोडिंगर तरंग की विस्थापित मात्रा में वे मान हैं जो आयाम रहित जटिल संख्याएँ हैं। हाइजेनबर्ग के अनुसार, कुछ सामान्य भौतिक मात्रा के होने के बजाय, उदाहरण के लिए, मैक्सवेल के विद्युत क्षेत्र की तीव्रता, या द्रव्यमान घनत्व, श्रोडिंगर-वेव पैकेट की विस्थापित मात्रा एक संभाव्यता आयाम है। उन्होंने लिखा कि 'तरंग पैकेट' शब्द का प्रयोग करने के बजाय प्रायिकता पैकेट की बात करना बेहतर है।<ref>[[Werner Heisenberg|Heisenberg, W.]] (1927). Über den anschlaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik, ''Z. Phys.'' '''43''': 172–198, translated by eds. [[John Archibald Wheeler|Wheeler, J.A.]], [[Wojciech Zurek|Zurek, W.H.]] (1983), at pp. 62–84 of ''Quantum Theory and Measurement'', Princeton University Press, Princeton NJ, p. 73. Also translated as 'The actual content of quantum theoretical kinematics and mechanics' [https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19840008978.pdf here]</ref> श्रोडिंगर समीकरण संभाव्यता आयाम की व्याख्या असतत कणों के स्थान या गति की संभावना की गणना के रूप में की जाती है। हाइजेनबर्ग संभाव्य क्वान्टमी अनुवाद गति हस्तांतरण द्वारा कण विवर्तन के बारे में डुआन के खाते का पाठ करते हैं, जो उदाहरण के लिए यंग के दो-भट्ठा प्रयोग में, प्रत्येक विवर्तित कण को एक विशेष भट्ठा के माध्यम से अलग से पारित करने की अनुमति देता है।<ref>[[Werner Heisenberg|Heisenberg, W.]] (1930). ''The Physical Principles of the Quantum Theory'', translated by C. Eckart, F. C. Hoyt, University of Chicago Press, Chicago IL, pp. 77–78.</ref> श्रोडिंगर ने मूल रूप से प्रस्तावित किया था कि उनकी पदार्थ तरंग 'धुंधले पदार्थ से बनी' थी, लेकिन बोर्न नियम ने वास्तविक अतिसूक्ष्म परमाणु आवेश घनत्व के विवरण के बजाय संभाव्यता के विवरण के रूप में समझे जाने वाले psi प्रकार्य को बदल दिया।<ref> Kumar, Manjit. Quantum: Einstein, Bohr, and the great debate about the nature of reality / Manjit Kumar.—1st American ed., 2008.</ref> | ||
इन विचारों को सामान्य भाषा में इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है। साधारण भौतिक तरंगों के खाते में, 'बिंदु' समय के एक पल में सामान्य भौतिक स्थान में स्थिति को संदर्भित करता है, जिस पर कुछ भौतिक मात्रा का 'विस्थापन' निर्दिष्ट होता है। लेकिन परिमाण यांत्रिकी के खाते में, एक 'बिंदु' समय के एक पल में प्रणाली के विन्यास को संदर्भित करता है, प्रणाली का प्रत्येक कण एक अर्थ में विन्यास स्थान के प्रत्येक 'बिंदु' में मौजूद होता है, प्रत्येक कण ऐसे ' बिंदु' संभवतः सामान्य भौतिक स्थान में एक अलग स्थान पर स्थित है। कोई स्पष्ट निश्चित संकेत नहीं है कि, एक पल में, यह कण 'यहाँ' है और वह कण विन्यास स्थान में कुछ अलग 'स्थान' में 'वहाँ' है। यह वैचारिक अंतर यह बताता है कि, डी ब्रोगली के पूर्व-परिमाण यांत्रिक तरंग विवरण के विपरीत, परिमाण यांत्रिक संभाव्यता पैकेट विवरण न्यूटन द्वारा संदर्भित अरस्तूवादी विचार को सीधे और स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं करता है। इसके विपरीत, इन विचारों को ग्रीन के कार्य के माध्यम से | इन विचारों को सामान्य भाषा में इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है। साधारण भौतिक तरंगों के खाते में, 'बिंदु' समय के एक पल में सामान्य भौतिक स्थान में स्थिति को संदर्भित करता है, जिस पर कुछ भौतिक मात्रा का 'विस्थापन' निर्दिष्ट होता है। लेकिन परिमाण यांत्रिकी के खाते में, एक 'बिंदु' समय के एक पल में प्रणाली के विन्यास को संदर्भित करता है, प्रणाली का प्रत्येक कण एक अर्थ में विन्यास स्थान के प्रत्येक 'बिंदु' में मौजूद होता है, प्रत्येक कण ऐसे ' बिंदु' संभवतः सामान्य भौतिक स्थान में एक अलग स्थान पर स्थित है। कोई स्पष्ट निश्चित संकेत नहीं है कि, एक पल में, यह कण 'यहाँ' है और वह कण विन्यास स्थान में कुछ अलग 'स्थान' में 'वहाँ' है। यह वैचारिक अंतर यह बताता है कि, डी ब्रोगली के पूर्व-परिमाण यांत्रिक तरंग विवरण के विपरीत, परिमाण यांत्रिक संभाव्यता पैकेट विवरण न्यूटन द्वारा संदर्भित अरस्तूवादी विचार को सीधे और स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं करता है। इसके विपरीत, इन विचारों को ग्रीन के कार्य के माध्यम से चिरसम्मत तरंग खाते में व्यक्त किया गया है, हालांकि यह देखी गई मात्रात्मक घटनाओं के लिए अपर्याप्त है। इसके लिए भौतिक तर्क को सबसे पहले आइंस्टीन ने पहचाना था।<ref>Fine, A. (1986). ''The Shaky Game: Einstein Realism and the Quantum Theory'', University of Chicago, Chicago, {{ISBN|0-226-24946-8}}</ref><ref>Howard, D. (1990). "Nicht sein kann was nicht sein darf", or the prehistory of the EPR, 1909–1935; Einstein's early worries about the quantum mechanics of composite systems, pp. 61–112 in ''Sixty-two Years of Uncertainty: Historical Philosophical and Physical Inquiries into the Foundations of Quantum Mechanics'', edited by A.I. Miller, Plenum Press, New York, {{ISBN|978-1-4684-8773-2}}.</ref> | ||
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==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
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==अग्रिम पठन== | ==अग्रिम पठन== | ||
* L. de Broglie, ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Researches on the quantum theory), Thesis (Paris), 1924; L. de Broglie, ''Ann. Phys.'' (Paris) '''3''', 22 (1925). [http://aflb.ensmp.fr/LDB-oeuvres/De_Broglie_Kracklauer.pdf English translation by A.F. Kracklauer.] | * L. de Broglie, ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Researches on the quantum theory), Thesis (Paris), 1924; L. de Broglie, ''Ann. Phys.'' (Paris) '''3''', 22 (1925). [http://aflb.ensmp.fr/LDB-oeuvres/De_Broglie_Kracklauer.pdf English translation by A.F. Kracklauer.] | ||
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* An extensive review article "Optics and interferometry with atoms and molecules" appeared in July 2009: https://web.archive.org/web/20110719220930/http://www.atomwave.org/rmparticle/RMPLAO.pdf. | * An extensive review article "Optics and interferometry with atoms and molecules" appeared in July 2009: https://web.archive.org/web/20110719220930/http://www.atomwave.org/rmparticle/RMPLAO.pdf. | ||
* [https://arxiv.org/abs/1005.4534 "Scientific Papers Presented to Max Born on his retirement from the Tait Chair of Natural Philosophy in the University of Edinburgh"], 1953 (Oliver and Boyd) | * [https://arxiv.org/abs/1005.4534 "Scientific Papers Presented to Max Born on his retirement from the Tait Chair of Natural Philosophy in the University of Edinburgh"], 1953 (Oliver and Boyd) | ||
==बाहरी संबंध== | ==बाहरी संबंध== | ||
* {{cite web|last=Bowley|first=Roger|title=de Broglie Waves|url=http://www.sixtysymbols.com/videos/debroglie.htm|work=Sixty Symbols|publisher=[[Brady Haran]] for the [[University of Nottingham]]}} | * {{cite web|last=Bowley|first=Roger|title=de Broglie Waves|url=http://www.sixtysymbols.com/videos/debroglie.htm|work=Sixty Symbols|publisher=[[Brady Haran]] for the [[University of Nottingham]]}} | ||
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