இந்த பதிவில் இடப்படும் இடுகைகள் காப்புரிமை பெற்றவை.

Tuesday, November 24, 2009

குவாண்டம் தியரியும் இருக்கும் துகள்களும்-21

போன மடலில் ஒளியின் அலை பண்பை பற்றி சொல்லியிருந்தேன். ஐன்ஸ்டைன் ஒளி துகளாகவும் இருக்குநு சொன்னார் எனவும் சொல்லியிருந்தேன். இப்ப நியாயமா ஒரு சந்தேகம் வரனும். ஒளி அலையாகவும் துகளாகவும் இருக்கா? ஆமாம் ஒளி அலையாகவும் துகளாகவும் இருக்கு. இது அலை-துகள் இருமை என அழைக்கப்படுகிறது. குவாண்டம் கொள்கையில் முக்கியமான பகுதியே இதுதான். எப்படி ஒளி ஒரே நேரத்தில் இரண்டாகவும் இருக்க முடியும் நு கேட்டா அது தவறான கேள்வி. அப்ப சரியான கேள்வி? ஒளி எப்போது அலையாகவும், எப்போது துகளாகவும் இருக்குநு கேக்கனும்.

இந்த அலை-துகள் இருமை என்பது ஒளியோட மட்டும்தான் நின்னுடுதா? வேற துகளின் இயல்பும் அலையாக இருக்குமா? இருக்கலாம். அது என்ன இருக்கலாம். இருக்கு இல்லை நு சொல்ல முடியாதா? ஆமாம் அப்படி சொல்ல முடியாதா நு கேட்ட அதுவும் குவாண்டம் கொள்கையின் ஒரு பகுதிதான்.

இதயெல்லாம் பாக்கறதுக்கு முன்னாடி சில கண்டுபிடிப்புகளை பார்த்துட்டு அப்புறமா இதெயெல்லாம் விரிவா பார்க்கலாம்.

ராஜசங்கர்

Friday, November 20, 2009

குவாண்டம் தியரியும் இருக்கும் துகள்களும்-20

குவாண்டம் இயற்பியலின் தந்தை நு மேக்ஸ் பிளாக்ங் க சொன்னாலும் அதுக்கு ஒரு வடிவம் கொடுத்தவர் ஐன்ஸ்டைன் தான். அது எப்படிநு பார்ப்போம்.

ஒளி ஒரு பொருள் மீது விழுந்தா அந்தப்பொருள் எலக்ராட்ன்களை உமிழும் என்பது 1887 லிலேயே ஹென்ரிச் ஹெர்ட்ஸ் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இவர் தான் மேக்ஸ்வேல்லின் மின்காந்தகொள்கைக்கான சமன்பாடுகளை எளிமைப்படுத்தியவர். இந்த விளைவு கொஞ்சகாலத்திற்கு அப்புறம் தூசு படிய ஆரம்பித்தது மறக்கப்பட்டது. 1902 ல்லில் தனிமங்களின் மீது விழும் ஒளியின் அலைவரிசை அதிகரிக்கப்படும் போது அதில் இருந்து உமிழப்படும் எலக்டரான்களின் ஆற்றலும் அதிகரித்தது என அறியப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பு ஒரு சிக்கல கொண்டுவந்தது.

இது ஒளியின் அலைக்கோட்பாட்டுக்கு ஒத்து போகல. ஒளியின் அலைக்கோட்பாட்ட சுருக்கா சொல்லனும் னா அவை நீரின் பரப்பில் அலை வந்தா எப்படி இருக்குமோ அப்படி இயங்கும். மேக்ஸ்வெல் ஒளி அலைகளும் மின்காந்த அலைகளும் ஒன்றே போல் இயல்பு கொண்டவை நு நிரூபித்து இருந்தார். இந்த கொள்கை எல்லா வகையான ஒளி விளைவுகளையும் விளக்கியது. இப்பதான் ஐன்ஸ்டைன் உள்ளே வரார். அவர் இந்த எலக்ட்ரான்கள் எப்படி உமிழப்படுகின்றன நு விளக்கினார். இந்த விளக்கத்திற்கு தான் அவருக்கு 1921 னின் நோபல் பரிசு கிடைத்தது. ஆமா அவர் சொன்ன சிறப்பு சார்பியல் தத்துவத்திற்கோ அல்லது பொது சார்பியல் தத்துவத்திற்கோ கிடைக்கல. :-)

ஐன்ஸ்டைன் சொன்னது மிக எளிது. ஒளி குவாண்டாவா (குண்டாவா இல்ல, துகள்கள் ) பயணப்படுது. அந்த ஒளித்துகள்கள் தனிமத்தின் மீது விழும் போது அந்த துகள்களின் ஆற்றலுக்கு ஏற்ப எலக்ரான்கள் உமிழ்ப்படுகின்றன. நமக்கு எலக்ட்ரான்கள் மின்சாரம் மற்றும் வெப்பம் கடத்துதலுக்கு காரணம் நு தெரியும். அதனால இது ஒளி-மின் விளைவு நு அழைக்கபடுகிறது.

அறிவியலில் இப்ப நாம பார்த்தது ஒரு எப்போதும் நடக்கும் நிகழ்வு. ஒரு நிகழ்வு நடக்கும்போது அதை கொள்கைரீதியா விளக்க முடியாம போலாம். இந்த மாதிரி விளக்கம் இல்லாத நிகழ்வுகள் முதலில் ஆராயப்பட்டு பின் விளக்கப்படும். மருத்துவத்தில் ஏன் புற்று நோய் வருது அப்படீனு யாருக்கும் தெரியாது. சிலருக்கு வந்து குணமாகும் அதுவும் ஏன் நு தெரியாது :-) இந்த மாதிரி நிறைய குவாண்டம் பத்தி படிக்கறப்ப அடிக்கடி வரும்.

போட்டான் பத்தி நாளைக்கி.

ராஜசங்கர்

Thursday, November 19, 2009

குவாண்டம் தியரியும் இருக்கும் துகள்களும்-19

குவாணடம் கொள்கையை பத்தி விரிவாக பாத்துக்கறதுக்கு முன்னாடி ஒரு சின்ன டிஸ்கி.

குவாண்டம் கொள்கை உங்களுக்கு புரியாட்டி பரவாயில்லை. நிறைய பேருக்கு புரியாதுதான். :-). இதுக்கப்புறம் வந்த குவாண்டம் இயக்கவியல் யாருக்குமே புரியாது. இத சொன்னது ரிச்சர்டு பெனிமென். ஒரு வேளை உங்களுக்கு புரிஞ்சுதுனா அது ரொம்ப அதிர்ச்சியா இருக்கும். இத சொன்னது நீல்ஸ் போர். அந்த அதிர்ச்சி போனதுக்கப்புறம் குவாண்டம் கொள்கை ரொம்ப சின்னத்தனமா தெரியும். குவாண்டம் கொள்கை ரொம்ப சின்னத்தனமாத்தான் இருக்கு நு சிலர் சொல்லியிருக்காங்க. ஏன்னா நாம தினசரி வாழ்க்கையில் இருக்கும் விதிகளுக்கும் அதன் விதிகளுக்கும் நிறைய வேறுபாடு உண்டு. சிலசமயம் அது மாய மந்திரம் மாதிரி கூட தெரியும்.

ஊழ், கடவுள் என எல்லாமே குவாண்டம் பத்தி படிக்கறப்ப வந்துட்டு போகும். கடவுளா ன்னு கேட்டா ஆமாம். கடவுள் பிரபஞ்சத்தோடு சொக்கட்டான் விளையாட மாட்டார் என நம்புகிறேன் நு ஐன்ஸ்டைன் சொன்னது ரொம்ப பிரபலம். அதுக்கு பதிலா கடவுள் என்ன செய்ய வேண்டும் என்று நீங்கள் முன்கூட்டியே சொல்ல வேண்டாம் நு நீல்ஸ் போர் சொன்னதும் பிரபலம். அதுக்கப்புறம் கடவுள் சொக்கட்டான் விளையாடுகிறார் நும், விளையாடிவிட்டு அது தூக்கி எங்காவது எறிந்து விடுகிறார் நு சிலர் சொன்னதும் உண்டு.

கீழே மேலே சொல்லப்பட்டவை ஆங்கிலத்தில்.

For those who are not shocked when they first come across quantum theory cannot possibly have understood it. - Niels Bohr

I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.  - Richard Feynman

It is often stated that of all the theories proposed in this century, the silliest is quantum theory. In fact, some say that the only thing that quantum theory has going for it is that it is unquestionably correct. - Michio Kaku

I, at any rate, am convinced that He does not throw dice - Albert Einstein

நாளைக்கி தொடரும்.

ராஜசங்கர்

Tuesday, November 17, 2009

குவாண்டம் தியரியும் இருக்கும் துகள்களும்-18

போன பதிவில் பிளாங்க் இந்த கரும்பொருள் கதிர்வீச்சு பற்றி கண்டுபிடித்த பற்றி பார்த்தோம். அந்த முன்னேற்றமும் அணு பற்றிய கொள்கைகளில் இருந்த முன்னேற்றமும் பார்ப்போம். பிளாங்க் கண்டுபிடிச்சது 1901. ஐன்ஸ்டைன் 1905 ல சிறப்பு சார்பியல் கொள்கையை வெளியிடுகிறார். இப்படியா ஒரு பக்கம் இந்த குவாண்டம் பற்றிய கொள்கைகள் போய்கொண்டிருந்தன.

அணுவைப்பற்றிய ஒரு முழு அமைப்பு 1926 ல்லில் தான் கிடைத்தது. அதுக்கு முன்னாடியே சில அமைப்பு கருதுகோள்கள் இருந்தன. ஆனால் அவைகள் எல்லாம் ஒரு குத்து மதிப்பா த்தான் கணித்தன. சோதனை தகவல்கள் வர வர அவை கைவிடப்பட்டன். ரூதர்போர்டு 1911 ல்லில் வெளியிட்ட அணு அமைப்பு கிட்டத்தட்ட ஒத்து வந்தது. அதையே கொஞ்சம் மாற்றி நீல்ஸ் போர் வெளியிட்ட அணு அமைப்பு ஹைட்ரஜன் போன்ற எளிமையான அணுக்களின் அமைப்பை விளக்கினாலும் அணுக்களின் முழுமையான அமைப்பை விளக்க முடியல. அணு சுழற்பாதை அமைப்புதான் அணுக்களின் அமைப்பை நன்றாக விளக்குது. ஆனா அது விளக்க கொஞ்சம் கடினம். அதனால முதல்ல நீல்ஸ் போர் அமைப்ப பார்க்கலாம்.

சூரியனை பூமியும் மற்ற கிரகங்களும் சுற்றும் அமைப்ப எடுத்துக்கோங்க. இங்க சூரியன் இருக்கும் இடத்தில் அணுவின் கரு இருக்கிறது. கோள்கள் எல்லாம் எலக்ட்ரான்கள். அணுவின் கரு வை கிட்டத்தில் சுற்றும் எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த சக்தி நிலையில் இருக்கின்றன. அணுவை விட்டு தூரத்தில் சுற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அதி சக்தி நிலையில் உள்ளன. இப்பொழுது அதி சக்தி நிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான் குறைந்த சக்தி நிலைக்கு போகும் போது இரண்டுக்கும் உள்ள வித்தியாசம் சக்தியாக வெளியேற்றப்படுகிறது.

இது இவ்வளவு சுருக்கா சொல்லிட்டாலும் அப்படியில்லை. இதில் உள்ள ஒவ்வொன்றையும் எப்படி கணக்கிடுறாங்க என்பதற்கு நிறைய கணக்கு போடனும். சரி இதில் என்ன பிரச்சினை இருந்தது. ஐன்ஸ்டைன் அதை எப்படி விளக்கினார் என்பதெல்லாம் நாளைக்கி.

ராஜசங்கர்.

குவாண்டம் தியரியும் இருக்கும் துகள்களும்-17

குவாண்டம் பற்றிய கண்டுபிடிப்புகள் அணுவை பற்றிய பெரும்பாலான தகவல்கள் வருவதற்கு முன்பே நடந்து நு பார்த்தோம். அதற்கு முன் கொஞ்ச வருடங்களாகவே ஒரு சிக்கல் விஞ்ஞானிகளை பாடாய் படுத்திக்கிட்டு இருந்தது.

ஒரு தனிமம் சூடுபடுத்தப்படும் போது அதிலிருந்து வரும் சக்தி அல்லது கதிர்கள் எவ்வாறு இருக்கும்? இப்போ ஏன் தனிமத்தை சூடுபடுத்தனும் அதிலிருந்து கதிர்களை கொண்டு வரனும் நு கேள்வி வருதுல்லையா? அதுக்கு பதில் உங்க வீட்டுல இன்னமும் குண்டு பல்பு இருந்தா அதில் இருக்குது. :-)

குண்டு பல்பு எப்படி வெளிச்சம் தருது? அதில் உள்ள மெல்லிய டங்க்ஸ்டன் தனிமம் சூடாக்கப்படும் போது அது வெளிச்சத்தை உமிழ்கிறது. இந்த நிகழ்வு வெப்ப கதிரியக்கம் என அழைக்கப்படுகிறது. இரும்ப சூடுபடுத்தினாலும் இந்த மாதிரி அது ஒளியை உமிழும், சுருக்கா வெப்பம் ஒளியாக மாறுகிறது. மேலும் இந்த நிகழ்வை கொண்டு சூரியன் உள்பட் நட்சத்திரங்களில் இருந்து வரும் ஒளியை கொண்டு அது எவ்வளவு வெப்பம் கொண்டுள்ளது நு கண்டறிய முடியும்.

ஒரு உருவம் அதன் மீது வீசப்படும் வெப்பக்கதிர்களை முழுமையாக ஏற்றுக்கொண்டால் அது கறுப்பு உரு என அழைக்கப்படுகிறது. அதிலிருந்து வரும் கதிரியக்கம் கருப்பு உரு கதிரியக்கம் என அழைக்கப்படுகிறது. பிளாங்க் கு முன்னாடியே இந்த கருப்பு உரு கதிரியக்கம் பற்றிய விதிகள் இருந்தன். வீன்ஸ் விதி, ரேலி-ஜீன்ஸ் விதி போன்றவை இந்த கருப்பு உரு கதிரியக்கம் பற்றி விளக்க முயற்ச்சித்தன. ஆனால் அந்த விதிகள் இதை முழுமையாக விளக்க முடியல.

பிளாங்க் கின் விதி இதுதான், சக்தி = பிளாங்க் மாறா எண் x கதிரின் அலைவரிசை.

பிளாங்க் அந்த உருவிலிருந்து வெளிப்படும் சக்தியானது பொட்டலம் பொட்டலமா வெளிப்படுது நும் சொன்னார். ஆனா ஒளியும் அவ்வாறு வெளிப்படுது நு சொல்லல. அதுக்கு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டன் வரைக்கும் காத்திருக்கனும்.

ராஜசங்கர்