چلو جانے والی کاتیم میکانکس کیا ہے اور ہم اسے کیسے استعمال کرسکتے ہیں.

پوشیدہ نقطہ نظر

ٹھیک ہے، لہذا آپ کافی محسوس کرتے ہیں، آپ تقریبا جاگ رہے ہیں. آپ کی آنکھیں دن کی روشنی کے لئے تیار ہیں، وہ جھکتے ہیں اور کچھ روشنی آتے ہیں. جب آپ اس کے بارے میں سوچتے ہیں، جب آپ کے باپ دادا نے آگ لگانے کا آغاز شروع کیا تو، آپ کے چہرے اور آنکھوں میں داخل ہونے والے روشنی کے ذرات ایک لاکھ سال پہلے سورج کے مرکز میں پیدا ہوئے. سورج بھی ان کی ذرات کو فوٹو گرافی کہتے نہیں بھیجا گے اگر وہ اسی رجحان کے لئے ضرورت نہیں ہوتی جو ہماری بو کی بنیاد ہوسکتی ہے، کوانٹم سرنگنگ.

لاکھوں کلو میٹر کے 150 سورج اور زمین کو علیحدہ کرتا ہے، اس فاصلے پر قابو پانے کے لئے فوٹو گراؤنڈ صرف آٹھ منٹ لگتے ہیں. ان کی زیادہ تر سفریں سورج کے اندر اندر ہوتی ہیں، جہاں ایک عام فوٹون لاکھوں سال خرچ کرتا ہے جو فرار ہونے کی کوشش کر رہا ہے. بڑے پیمانے پر تو ہماری ستاروں میں، جہاں ہائیڈروجن لیڈ مقابلے میں تقریبا 13 اوقات denser ہے کے وسط میں رکھا جاتا ہے، اور فوٹان ہائیڈروجن آئنوں، پھر سورج، وغیرہ سے سفر کرنا ایک فوٹون کی آگ ہے جس میں جذب ہونے سے پہلے ایک دوسرے سے صرف infinitesimally چھوٹا سا حصہ سفر کر سکتے ہیں .. ارب بعد اس طرح کے تعامل آخر میں سورج کی سطح پر ایک فوٹو گراہ بن جاتی ہے جو لاکھوں سالوں سے چمک رہی ہے.

کوانٹم میکانکس (© جے سمتھ)

تصاویر کبھی نہیں اٹھائے گی، اور سورج کا چمک نہیں ہوتا اگر مقدار کی سرنگنگ نہیں تھی. سورج اور دیگر تمام ستارے ایٹمی فیوژن کی طرف سے روشنی پیدا کرتے ہیں، ہائڈروجن آئنوں کو توڑتے ہیں اور ہیلس کو ایک ایسے عمل سے تخلیق کرتے ہیں جو توانائی کو جاری کرتی ہیں. ہر دوسرا، سورج لاکھوں ٹن بڑے پیمانے پر ایکس این ایم ایکس ایکس بدلتا ہے. صرف ایک ہی پروٹون کی طرح ہائڈروجن آئنوں کو مثبت بجلی کے الزامات ہیں اور ایک دوسرے کے ساتھ ہٹ جاتے ہیں. تو وہ ایک دوسرے کے ساتھ کس طرح ضم کر سکتے ہیں؟
پروٹین کی لہر کی نوعیت کو کم کرنے میں انہیں کبھی کبھی آسانی سے لہروں کی سطح سے منسلک لہروں کے طور پر اتباع کرنے کی اجازت دیتا ہے. یہ وورلیپ پروٹون لہروں کافی قریب فراہم کی اضافی قوت طرح کے طور پر صرف بہت چھوٹے فاصلے میں کام کرتا ہے کہ ایک مضبوط نیوکلیائی قوت، یہ ذرات کی الیکٹریکل نفرت پر قابو پانے کر سکتے ہیں. اس کے بعد پروٹون ایک فوٹو گراؤنڈ کو ختم کر لیتے ہیں.

ہماری آنکھوں کو فوٹو گرافی کے لئے بہت حساس ہے

ہماری آنکھوں نے ان فوٹوونٹس کے لئے بہت حساس بنائے ہیں. کچھ حالیہ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ ہم انفرادی فوٹووں کو بھی جان سکتے ہیں، جو ایک دلچسپ انتخاب فراہم کرتا ہے: کیا لوگوں کو کوانٹم میکانکس کے کچھ خاص معاملات کا پتہ لگ سکتا ہے؟ کیا اس کا مطلب یہ ہے کہ ایک آدمی، جیسا کہ فوٹو یا ایک الیکٹران یا شروروڈنگر کی بدقسمتی بلی ہے، اسی وقت مردہ اور زندہ ہے اگر وہ مقدار میں دنیا میں براہ راست مشغول ہو؟ اس طرح کا تجربہ کس طرح نظر آتا ہے؟

انسانی آنکھ

"ہم نہیں جانتے کیونکہ یہ کوشش کی گئی ہے،" ربیکا ہومز، نیو میکسیکو میں لاس Alamos نیشنل لیبارٹری میں بوتیکشاستری کہتے ہیں. تین سال پہلے، وہ Urbana-Champaign پر ایلی نوئیس یونیورسٹی سے گریجویشن، ہومز پال Kwiat ظاہر ہوا جس سے لوگوں کو تین photons کی پر مشتمل ہے، روشنی کی چھوٹی چمک کا پتہ لگانے کر سکتے ہیں کہ جس کی قیادت ایک ٹیم کا حصہ تھا. 2016 میں نیویارک میں راکفیلر یونیورسٹی میں ماہر طبیعیات Alipas Vaziriovou کی قیادت میں سائنسدانوں کے مقابلہ گروپ لوگوں کو اصل میں بھی واحد فوٹان دیکھتے ہیں کہ پتہ چلا ہے کہ پایا. ہم دیکھتے ہیں، تاہم، یہ تجربہ درست طریقے سے بیان نہیں کیا جا سکتا ہے. بازی نے اس کی فوٹو گرافی کو دیکھنے کی کوشش کی تھی اور فطرت میگزین کو بتایا: "یہ روشنی نہیں دیکھ رہی ہے. یہ تصورات کی حد میں تقریبا ایک احساس ہے. "

کوانٹم میکانکس - تجربات

قریب ترین مستقبل میں، ہومز اور بازی کی آزمائشی تجربات کی توقع ہے کہ لوگوں کو کتنا معلوم ہوتا ہے جب خصوصی مقدار میں ریاستوں میں فوٹو گراؤنڈ داخل ہوتے ہیں. مثال کے طور پر، فزیکسٹس ایک ہی فوٹو گراؤنڈ سے رابطہ کرسکتے ہیں جن کو وہ سپرپوزیشن کہتے ہیں، جہاں دو مختلف مقامات پر فوٹو گراؤنڈ موجود ہیں. ہیممز اور اس کے ساتھیوں نے دو نظریات کا تجربہ کیا کہ یہ تجربہ کیا جائے کہ لوگ لوگ براہ راست فوٹو گرافی کے سپرد کو سمجھ سکیں. پہلی منظر میں، ایک فوٹو گراؤنڈ بائیں یا انسانی ریٹنا کے دائیں طرف تک پہنچ جائے گا، اور ایک ریٹن کی طرف سے ایک فوٹو گرافی محسوس کیا گیا تھا جس پر ایک نوٹس ملے گا. دوسرا منظر میں، فوٹو گراؤنڈ کو ایک کٹوم سپاسپوزیشن میں رکھا جائے گا جس سے اسے بظاہر ناممکن نظر آتا ہے - آنکھ ریٹنا کے دائیں اور بائیں طرف ایک ساتھ پرواز کرنے کے لئے.

کیا ریٹنا کے دونوں اطراف پر روشنی ملے گی؟ یا آنکھوں میں فوٹو گرافی کا ارتکاب کرنے کے لئے سپر مقصدی کا خاتمہ کرے گا؟ اگر ایسا ہے تو، بائیں بائیں دائیں بائیں جانب، جیسے نظریہ سے پتہ چلتا ہے؟

ربیکا ہومز کہتے ہیں:

"معیاری کوانٹم میکانکس کی بنیاد پر، سپر مقصدی فوٹوسن شاید بائیں یا دائیں سے بے ترتیب طور پر بھیجنے والی فوٹو کے مقابلے میں مختلف نہیں نظر آئے گا."

اگر یہ پتہ چلتا ہے کہ تجرباتی شرکاء میں سے بعض ایک ہی وقت میں دونوں سائٹوں پر واقعی فوٹون سمجھتے ہیں، تو کیا مطلب یہ ہے کہ شخص خود کو کمانڈر ریاست میں تھا؟

ربیکا ہومز کہتے ہیں:

"یہ کہا جا سکتا ہے کہ ناظرین اکیلے ایک کم وقت میں کافی مقدار میں تھا، لیکن کسی نے ابھی تک اس کی کوشش نہیں کی، لہذا ہم واقعی نہیں جانتے. لہذا ہم اس طرح کے تجربے کر سکتے ہیں. "

آپ اپنا راستہ سمجھتے ہیں

اب، چلو کافی کپ کے ساتھ چلتے ہیں. آپ گندم محسوس کرتے ہیں کہ مواد کا ایک ٹھوس ٹکڑا، مضبوطی سے آپ کے ہاتھ کی جلد سے رابطے میں. لیکن یہ صرف ایک الجھن ہے. ہم کسی بھی چیز کو کبھی بھی چھو نہیں سکتے ہیں، کم از کم اس معاملے میں دو ٹھوس ٹکڑے ٹکڑے کے معنی نہیں ہیں. ایٹم کے 99,9999999999 فیصد سے زیادہ ایک خالی جگہ پر مشتمل ہوتا ہے، بنیادی میں تقریبا تمام ماسک کے ساتھ.

کوانٹم میکانکس (© جے سمتھ)

جب آپ اپنے ہاتھوں سے ایک کپ پکڑتے ہیں، تو ایسا لگتا ہے کہ اس کا طاقت کپ اور ہاتھ میں الیکٹرانوں کی مزاحمت سے آتی ہے. برقیوں میں خود کو کوئی حجم نہیں ہے، وہ صرف منفی برقی چارج فیلڈ کے صفر طول و عرض ہیں جو کلاؤڈ کی طرح جوہری اور انوولک کے گرد گھومتے ہیں. کوانٹم میکانکس کے قوانین جوہری اور انوولوں کے ارد گرد خاص توانائی کی سطح تک محدود ہیں. جب ہاتھ کپ لے لیتا ہے، تو یہ ایک سطح سے ایک دوسرے سے برقیوں کو دھکا دیتا ہے، اور اس کے عضلات کی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے جسے دماغ کسی چیز کو چھونے کے دوران مزاحمت کے طور پر تعبیر کرتا ہے.

رابطے کی ہماری احساس ہمارے جسم انووں کے ارد گرد الیکٹرانوں اور ہم چھونے والے اشیاء کے انووں کے درمیان انتہائی پیچیدہ بات چیت پر مبنی ہے. اس معلومات سے، ہمارے دماغ کو یہ خیال پیدا ہوتا ہے کہ ہمارے پاس مضبوط ٹھوس جسم ہے جو دنیا بھر میں دوسرے ٹھوس اشیاء سے بھرا ہوا ہے. ان کے ساتھ رابطے سے ہمیں حقیقت کا قطعی احساس نہیں ملتا ہے۔ یہ ممکن ہے کہ ہمارے تصورات میں سے کوئی بھی واقعی اس سے مطابقت نہ رکھتا ہو۔ یونیورسٹی آف کیلیفورنیا ، ارائن کے ایک سنجشتھاناتمک عصبی ماہر ڈونلڈ ہافمین کا خیال ہے کہ ہمارے حواس اور دماغ حقیقت کی حقیقی نوعیت کو واضح کرنے کے لئے تیار ہوئے ہیں ، نہ کہ اس کے انکشاف کرنے کے لئے۔

"میرا خیال یہ ہے کہ، جو کچھ بھی ہے، بہت پیچیدہ ہے، اور اس کے عمل میں بہت زیادہ وقت اور توانائی لگتا ہے."

دماغ میں دنیا کی تصویر کی موازنہ کمپیوٹر میں گرافیکل انٹرفیس کے ساتھ

ہوفمان کمپیوٹر کے اسکرین پر گرافیکل انٹرفیس کے ساتھ ہمارے دماغ میں دنیا کی تعمیر کی تصویر کا موازنہ کرتا ہے. اسکرین پر تمام رنگ شبیہیں، جیسے ٹوکری، ماؤس پوائنٹر، اور فائل فولڈر، کمپیوٹر کے اندر واقعی کیا جا رہا ہے اس سے متعلق نہیں ہے. وہ صرف خلاصہ جات ہیں، آسان بنا دیتا ہے جو ہمیں پیچیدہ الیکٹرانکس کے ساتھ بات چیت کرنے کی اجازت دیتا ہے.

ہوفمن کے نظریہ کے مطابق، ارتقاء نے ہمارے دماغ کو صرف ایک گرافیکل انٹرفیس کی طرح کام کرنے کے لئے تبدیل کر دیا ہے جو دنیا کو قابل اعتماد طور پر پیدا نہیں کرتی. ارتقاء درست خیال کی ترقی کی حمایت نہیں کرتا، اس کا صرف وہی استعمال کرتا ہے جو بقا کے لئے کی اجازت دیتا ہے.

جیسا کہ ہوفمن کہتے ہیں:

"فارم حقیقت پر قابو پاتا ہے."

ہافمن اور ان کے گریجویٹ طلباء نے حالیہ برسوں میں سینکڑوں ہزار کمپیوٹر کے ماڈلز کی جانچ پڑتال کی ہے اور ان کے خیالات کو محدود وسائل سے مقابلہ کرنے کے مصنوعی زندگی کی شکلوں کے تخروپن میں ٹیسٹ کرنے کے لئے ہے. کسی بھی صورت میں، حیاتیات کو جسمانی فٹنس پر ترجیح دینے کے لئے پروگرام کیا جاتا ہے، جب حقیقت یہ نہیں ہے کہ ان لوگوں کو جو صحیح تصور کے لئے بنایا گیا ہے.

مثال کے طور پر درست طریقے سے ماحول میں، مثال کے طور پر خبر ایک حیاتیات تعمیر تو کرنا، پانی موجود کی کل رقم، اور ایک پیکر ہے کچھ آسان، پانی کے جیسے زیادہ سے زیادہ رقم کے زندہ رہنے کے لئے کی ضرورت کو محسوس کرنے کے لئے دیکھتے کیا جاتا ہے جس میں چلتا ہے. اس وقت جب ایک عضو تناسب حقیقت کی ایک زیادہ درست شکل بنا سکتا ہے، تو اس کی جائیداد اس کی بقا کی صلاحیت میں اضافہ نہیں کرتی ہے. ہافمین کی مطالعہ نے انہیں ایک شاندار نتیجہ قرار دیا:

"حد تک ہم زندگی کو برقرار رکھنے کے لئے دیکھتے ہیں، ہم حقیقت پر پہنچے نہیں جائیں گے. ہم ایسا نہیں کرسکتے. "

کوانٹم اصول

ان کے خیالات کے ساتھ اتفاق کیا ہے کہ کچھ فزیک ماہرین کو کمانوم نظریہ کے مرکزی خیال پر غور کیا جاتا ہے - حقیقت کا تصور مکمل طور پر مقصد نہیں ہے، ہم اس دنیا سے الگ نہیں کرسکتے جو ہم دیکھتے ہیں.

ہافمان نے اس قول کو مکمل طور پر دیکھا:

"خلائی صرف ایک ڈیٹا ڈھانچہ ہے، اور جسمانی چیزوں میں ہم خود پرواز کے اعداد و شمار کے ڈھانچے ہیں. جب میں پہاڑی کو دیکھتا ہوں، تو میں اس ڈیٹا ڈھانچے کو تشکیل دیتا ہوں. اس کے بعد میں کہیں اور دیکھتا ہوں اور اس ڈیٹا ڈھانچے کو توڑتا ہوں کیونکہ مجھے اس کی ضرورت نہیں ہے. "

جیسا کہ ہفمین کے کام سے پتہ چلتا ہے ، ہم نے ابھی تک کوانٹم تھیوری کے مکمل معنی پر غور نہیں کیا ہے اور حقیقت کی نوعیت کے بارے میں کیا کہتا ہے۔ اپنی زندگی کے بیشتر حصوں میں ، پلانک نے خود اس نظریہ کو سمجھنے کی کوشش کی جس کی تشکیل میں وہ مدد کرتا تھا ، اور وہ ہمیشہ کائنات کے ایک معروضی خیال پر یقین رکھتا تھا جو ہم سے آزادانہ طور پر موجود تھا۔

انہوں نے ایک بار لکھا تھا کہ کیوں کہ انہوں نے اپنے استاد کے مشورہ کے خلاف طبیعیات کو خود کو وقف کرنے کا فیصلہ کیا.

"بیرونی دنیا انسان کی کسی چیز سے آزاد ہے، یہ مطلق کچھ ہے، اور اس پر لاگو قوانین کی تلاش بالکل مجھے زندگی کی سب سے زیادہ اعلی سائنسی تجربہ بنتی ہے."

شاید یہ ایک اور صدی لے جائے گا اس سے پہلے کہ کسی اور انقلاب سے طبیعیات میں ثابت ہوتا ہے کہ آیا وہ صحیح یا غلط تھا، جیسے اس کے پروفیسر فلپ وین جولی.