কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা কি

স্কুলে আমরা পদার্থবিদ্যা পড়তে অভ্যস্ত। তবে, এমন এক ধরণের পদার্থবিদ্যা আছে যা আপনি হয়তো অভ্যস্ত নন এবং যা সবারই জানা উচিত। এই হল কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা. কোয়ান্টাম ফিজিক্স কি তা অনেকেই জানেন না। এটি একটি অত্যন্ত বিতর্কিত এবং আকর্ষণীয় বিষয় যা আমাদের চারপাশের মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে বিপ্লব করতে পারে। এটি পদার্থবিদ্যার তত্ত্ব যা পদার্থের আচরণ বর্ণনা করে এবং দৈনন্দিন জীবনে এর বেশ কিছু প্রয়োগ রয়েছে।

অতএব, এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা কী এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি কী তা বলতে যাচ্ছি।

কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা কি

কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যাকে কোয়ান্টাম বা যান্ত্রিক তত্ত্বও বলা হয়। কারণ এটি একটি যান্ত্রিক তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে যা দৈর্ঘ্যের স্কেল এবং পারমাণবিক ও উপ-পরমাণু শক্তির ঘটনাকে কেন্দ্র করে, আগের তত্ত্বগুলিতে নতুন জীবন দেয়, যা এখন অপ্রচলিত বলে বিবেচিত হয়।

শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যা এবং কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার মধ্যে পার্থক্য কি? পরেরটি বিকিরণ এবং পদার্থকে দ্বৈত ঘটনা হিসাবে বর্ণনা করে: তরঙ্গ এবং কণা অতএব, তরঙ্গ-কণা দ্বৈততাকে এই বলবিদ্যার অন্যতম বৈশিষ্ট্য হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তরঙ্গ এবং কণার মধ্যে সম্পর্ক দুটি নীতির মাধ্যমে অধ্যয়ন এবং নিশ্চিত করা হয়:

• পরিপূরকতার নীতি
• হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তার নীতি (পরবর্তীটি প্রাক্তনটিকে আনুষ্ঠানিক করে)।

আমরা অবশ্যই নিশ্চিত হতে পারি যে, আপেক্ষিকতা তত্ত্ব আবিষ্কারের পর এবং শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যার জন্মের পর, এই অন্তর্দৃষ্টি একটি নতুন যুগ, আধুনিক পদার্থবিদ্যার সূচনা করেছে। কোয়ান্টাম মেকানিক্স ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করার জন্য, পদার্থবিদ্যার বিভিন্ন সেক্টরের মধ্যে একীকরণ প্রয়োজন:

• পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা
• ভৌত কণা
• পদার্থের পদার্থবিদ্যা
• পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা

উৎস

শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যা XNUMX শতকের শেষের দিকে মাইক্রো লেভেলে পদার্থ অধ্যয়ন করতে পারেনি, যা পারমাণবিক পরিমাপের সুযোগের বাইরে বলা যেতে পারে। অতএব, পরীক্ষামূলক বাস্তবতা, বিশেষ করে আলো এবং ইলেকট্রন সম্পর্কিত ঘটনা অধ্যয়ন করা অসম্ভব। কিন্তু লোকেরা সর্বদা আরও এগিয়ে যেতে চায়, এবং তার সহজাত কৌতূহল তাকে আরও অন্বেষণ করতে চালিত করে।

XNUMX শতকের গোড়ার দিকে, পারমাণবিক স্কেল থেকে উদ্ভূত আবিষ্কারগুলি পুরানো অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করেছিল। কোয়ান্টাম তত্ত্বের জন্ম হয়েছিল XNUMX শতকের শুরুতে একাডেমিক ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক দ্বারা তৈরি একটি শব্দের জন্য ধন্যবাদ। মৌলিক ধারণা হল যে কিছু ভৌত সিস্টেমের মাইক্রোস্কোপিক মাত্রা এবং পরিমাণ এমনকি বিচ্ছিন্নভাবে কিন্তু বিচ্ছিন্নভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।

এইগুলি হল অধ্যয়ন এবং গবেষণা যা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছানো সম্ভব করেছে:

• 1803: অণুর একটি উপাদান উপাদান হিসাবে পরমাণুর স্বীকৃতি
• 1860: পর্যায় সারণী রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা পরমাণুকে গোষ্ঠীভুক্ত করে
• 1874: ইলেক্ট্রন এবং নিউক্লিয়াস আবিষ্কার
• 1887: অতিবেগুনী বিকিরণ নিয়ে গবেষণা

শেষ তারিখটি মূল বিভাজন রেখা চিহ্নিত করতে পারে। সীমার নিচে বিকিরণ ফ্রিকোয়েন্সির ক্ষেত্রে, তড়িৎ চৌম্বকীয় বিকিরণ এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ঘটনা (আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব) অদৃশ্য হয়ে যায়। আলোক তড়িৎ প্রভাবের কারণে, ইলেকট্রনের শক্তি তড়িৎ চৌম্বকীয় বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সির সমানুপাতিক। ম্যাক্সওয়েলের তরঙ্গ তত্ত্ব এখন আর নির্দিষ্ট কিছু ঘটনা ব্যাখ্যা করার জন্য যথেষ্ট নয়। গল্পটি সম্পর্কে আরও জানতে আপনি আমাদের নিবন্ধে জানতে পারবেন আলো কি.

কোয়ান্টাম তত্ত্ব

কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের জন্মের জন্য যে কারণগুলি অবদান রেখেছিল তার সংক্ষিপ্তসারের জন্য, আমরা আরও গুরুত্বপূর্ণ তারিখগুলি তালিকাভুক্ত করতে পারি যেগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ইতিহাস সনাক্ত করতে ব্যবহৃত আবিষ্কার এবং জ্ঞানের সাথে যুক্ত:

• ১৯০০: প্ল্যাঙ্ক এই ধারণাটি প্রবর্তন করেন যে শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ, শোষণ এবং নির্গমন করা হয়।
• 1905: আইনস্টাইন আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব প্রদর্শন করে (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের শক্তি আলোর কোয়ান্টা (ফটোন) দ্বারা পরিবাহিত হয়
• 1913: বোহর ইলেকট্রনের কক্ষপথের গতি পরিমাপ করে।
• 1915: সোমারফেল্ড নতুন নিয়ম প্রবর্তন করে, সাধারণীকরণের পরিমাপ পদ্ধতি।

কিন্তু ১৯২৪ সাল থেকে কোয়ান্টাম তত্ত্ব, যা আমরা আজ জানি, তার ভিত্তি স্থাপন করে। এই দিনে লুইস ডি ব্রগি পদার্থ তরঙ্গের তত্ত্বটি তৈরি করেন। পরের বছর, হাইন্সবার্গ দায়িত্ব গ্রহণ করেন, ম্যাট্রিক্স মেকানিক্স প্রণয়ন করেন এবং তারপর ডিরাক ১৯২৭ সালে আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব প্রস্তাব করেন। ১৯৮২ সাল পর্যন্ত, যখন ওরসে ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স বেলের অসমতার লঙ্ঘনের তদন্ত সম্পন্ন করে, তখন এই আবিষ্কারগুলি একের পর এক চলতে থাকে। মজার বিষয় হল, এর জীবনী সর্বোচ্চ প্লাংক তাদের অবদান সম্পর্কে আরও বিস্তারিত জানাতে পারেন।

কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার মূলনীতি

সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক আবিষ্কারের মধ্যে আমরা খুঁজে পাই:

• তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা
• পরিপূরকতার নীতি
• অনিশ্চয়তার শুরু

তরঙ্গ-কণা দ্বৈতবাদ

আগে, শুধুমাত্র শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যা বিদ্যমান ছিল। এটি আইনের দুটি গ্রুপে বিভক্ত ছিল:

• নিউটনের সূত্র
• ম্যাক্সওয়েলের আইন

আইনের প্রথম সেট যান্ত্রিক বস্তুর গতি এবং গতিবিদ্যা বর্ণনা করে, যখন আইনের দ্বিতীয় সেটটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলির অংশ এমন বিষয়গুলির মধ্যে প্রবণতা এবং সংযোগগুলি বর্ণনা করে: আলো এবং রেডিও তরঙ্গউদাহরণস্বরূপ,

কিছু পরীক্ষা দেখায় যে আলোকে তরঙ্গ হিসাবে ভাবা যেতে পারে। কিন্তু সেগুলো নিশ্চিত করা হয়নি। অন্যদিকে, আলোর একটি কণা প্রকৃতি রয়েছে (আইনস্টাইন এবং প্ল্যাঙ্ক থেকে) এবং তাই, এই ধারণাটি যে ফোটন দ্বারা গঠিত তা আরও বেশি বৈধতা লাভ করেছে। বোহরকে ধন্যবাদ বোঝা গেল যে পদার্থ এবং বিকিরণের প্রকৃতি ছিল:

• এটি একটি তরঙ্গ করা
• এটি একটি শরীর করুন

এক দৃষ্টিকোণ বা অন্য দৃষ্টিকোণ থেকে চিন্তা করা আর সম্ভব ছিল না, তবে একটি পরিপূরক দৃষ্টিকোণ থেকে। বোহরের পরিপূরক নীতি শুধুমাত্র এই বিষয়টির উপর জোর দেয়, অর্থাৎ, পারমাণবিক স্কেলে ঘটে এমন ঘটনাগুলির তরঙ্গ এবং কণার দ্বৈত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই ঘটনাটি আরও বুঝতে, আপনি নিবন্ধটি দেখতে পারেন কোয়ান্টাম সুপারপজিশন.

হেইনসেনবার্গ অনিশ্চয়তার নীতি

যেমনটি আমরা আগে উল্লেখ করেছি 1927 সালে, হেইনসেনবার্গ দেখিয়েছিলেন যে নির্দিষ্ট জোড়া ভৌত পরিমাণ, যেমন বেগ এবং অবস্থান, ত্রুটি ছাড়া একই সাথে নিবন্ধন করা যাবে না. নির্ভুলতা দুটি পরিমাপের একটিকে প্রভাবিত করতে পারে, কিন্তু একই সাথে উভয়কেই নয়, কারণ গতির মতো ঘটনাগুলি অন্য পরিমাপের ফলাফলকে প্রভাবিত করবে এবং পরিমাপকে অবৈধ করে দেবে।

ইলেকট্রনটি সনাক্ত করার জন্য, একটি ফোটন আলোকিত করা প্রয়োজন। ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম হবে, ইলেকট্রনের অবস্থানের পরিমাপ তত বেশি নির্ভুল হবে। কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যায়, ফোটনের কম তরঙ্গদৈর্ঘ্য ইলেকট্রন শোষণের চেয়ে বেশি শক্তি এবং গতি বহন করে। একই সময়ে, এই ব্যবস্থাগুলি নির্ধারণ করা যাবে না। আপনি এই নীতি সম্পর্কে আরও পড়তে পারেন নিবন্ধে হাইজেনবার্গের জীবনী.

আমি আশা করি এই তথ্যের মাধ্যমে আপনি কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা কী এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি কী তা সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।