क्वांटम यांत्रिकी: आइंस्टीन-बोर विवाद का 2025 के प्रयोगों द्वारा समाधान
द्वारा संपादित: Irena I
वर्ष 2025 वैज्ञानिक समुदाय के लिए एक महत्वपूर्ण मोड़ लेकर आया, जब प्रकाश की प्रकृति और क्वांटम यांत्रिकी के मूलभूत सिद्धांतों पर लगभग एक शताब्दी पुराना सैद्धांतिक मतभेद प्रायोगिक रूप से सुलझा लिया गया। यह घटना अल्बर्ट आइंस्टीन और नील्स बोर के बीच तरंग-कण द्वैतता (wave-particle duality) और पूरकता (complementarity) के सिद्धांत को लेकर हुए गहन विवाद का निर्णायक अंत थी। यह विवाद मूल रूप से अक्टूबर 1927 में ब्रुसेल्स में आयोजित पाँचवीं सोल्वे कॉन्फ्रेंस में शुरू हुआ था, जहाँ क्वांटम सिद्धांत की नई समझ पर विचार-विमर्श हुआ था।
इस आधुनिक प्रायोगिक सत्यापन के लिए मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) और चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (USTC) के शोधकर्ताओं ने संयुक्त रूप से कार्य किया। शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित विचार प्रयोग को भौतिक रूप से साकार किया, जिसका उद्देश्य एक ही समय में फोटॉन के पथ (कण प्रकृति) को मापना और उसके व्यतिकरण पैटर्न (interference pattern) (तरंग प्रकृति) का अवलोकन करना था। यह प्रयोग तकनीकी सीमाओं के कारण लगभग सौ वर्षों तक असंभव था, लेकिन 2025 में आवश्यक सटीकता प्राप्त की गई। आइंस्टीन का मानना था कि यदि फोटॉन के गुजरने से स्लिट पर पड़ने वाले सूक्ष्म 'झटके' को मापा जा सके, तो कण का पथ ज्ञात किया जा सकता है, जबकि व्यतिकरण पैटर्न भी देखा जा सकता है। इसके विपरीत, बोर ने अनिश्चितता सिद्धांत का उपयोग करते हुए तर्क दिया था कि किसी भी पथ की जानकारी प्राप्त करने का प्रयास व्यतिकरण पैटर्न को अनिवार्य रूप से नष्ट कर देगा।
2025 के प्रयोगों के निष्कर्षों ने नील्स बोर की व्याख्या को निर्णायक रूप से मान्य किया: 'कौन-सा-पथ' (which-path) की जानकारी प्राप्त करने की प्रक्रिया हस्तक्षेप पैटर्न को स्वतः ही समाप्त कर देती है। एमआईटी के वैज्ञानिकों ने अल्ट्रा-कोल्ड परमाणुओं का उपयोग करके एक आदर्श डबल-स्लिट सेटअप बनाया, जहाँ प्रत्येक परमाणु ने एक एकल स्लिट के रूप में कार्य किया, जिससे फोटॉनों के साथ उनकी अंतःक्रिया का अध्ययन किया गया। प्रोफेसर वोल्फगैंग केटरले के नेतृत्व में यह अध्ययन फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित हुआ। शोधकर्ताओं ने पाया कि पथ की जानकारी जितनी अधिक सटीकता से एकत्र की गई, तरंग-जैसे व्यतिकरण पैटर्न में उतनी ही अधिक कमी आई, जो बोर के पूरकता सिद्धांत का एक सशक्त प्रायोगिक प्रमाण है।
यह वैज्ञानिक उपलब्धि केवल एक सैद्धांतिक विवाद का निपटारा नहीं है, बल्कि यह क्वांटम सिद्धांत की वर्तमान समझ को भी मजबूत करती है। यह घटना विशेष रूप से प्रासंगिक है क्योंकि संयुक्त राष्ट्र ने 2025 को क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष (International Year of Quantum Science and Technology - IYQ) घोषित किया है, जो क्वांटम यांत्रिकी के विकास के 100 वर्ष पूरे होने का प्रतीक है। यूनेस्को इस पहल का नेतृत्व कर रहा है, जिसका उद्देश्य वैश्विक सहयोग को बढ़ावा देना और क्वांटम क्षेत्र में लैंगिक समानता सुनिश्चित करना है। यह अंतर्राष्ट्रीय वर्ष 7 जून 2024 को संयुक्त राष्ट्र महासभा द्वारा घोषित किया गया था।
आइंस्टीन क्वांटम यांत्रिकी की पूर्णता पर संदेह व्यक्त करते रहे थे, और उनका यह विचार था कि प्रकृति में वस्तुनिष्ठ द्वैत प्रकृति स्वतंत्र रूप से मौजूद है, भले ही उसका अवलोकन न किया जाए। इसके विपरीत, बोर का पूरकता सिद्धांत यह स्थापित करता है कि किसी माप से पहले प्रकाश को तरंग या कण के रूप में वर्णित करना अर्थहीन है, और माप के समय केवल एक पहलू ही प्रकट होता है। 2025 के प्रयोगों ने इस बात की पुष्टि की कि यह सीमा तकनीकी बाधा नहीं, बल्कि एक अंतर्निहित क्वांटम गुण है। यह ऐतिहासिक क्षण, जो 1927 के सोल्वे सम्मेलन के लगभग सौ साल बाद आया, भौतिकी के दर्शन के लिए महत्वपूर्ण है और आधुनिक भौतिकी की नींव को और अधिक स्पष्ट करता है, जिससे भविष्य की क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास को प्रेरणा मिलती है।
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स्रोतों
Illustreret Videnskab
Brighter Side of News
CGTN
Quantum physics
ScienceDaily
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