இந்த பதிவில் இடப்படும் இடுகைகள் காப்புரிமை பெற்றவை.

Wednesday, January 25, 2012

குவாண்டம் கொள்கையும் இருக்கும் துகள்களும் - 49

இப்போ அடிப்படை கொள்கைகள் நான்கையும் பார்த்தாயிற்று இல்லையா? இனி இன்னும் மிச்சமிருக்கும் பகுதிகளையும் பார்க்க போகிறோம். அதுக்கு முன்னாடி என்னென்னா பார்க்க போகிறோம் பற்றி ஓர் சிறு விளக்கம்.

இந்த குவாண்டம் கொள்கை என்பது ஓர் மாய மந்திரம் போல் இருக்கும். நிஜமாவே தான். குவாண்டம் எண்டேங்கள்மெண்ட் (entanglement ) என்று ஓர் விளைவு இருக்கிறது. இதன்படி ஒன்றினைந்து இருந்த இரண்டு துகள்கள் எவ்வளவு தூரம் பிரிந்திருந்தாலும் சேர்ந்தே இயங்கும். அதாவது ஜோடியாக இருக்கும் துகளுக்கு நடுவில் எவ்வளவு தூரம் இருந்தாலும் ஒரு துகளில் நிலையை மாற்றும் போதும் மற்றோர் துகளும் மாறுபடும். இதை சோதனை செய்து பார்த்து உறுதி செய்துள்ளார்கள். ஆனால் ஏன் இப்படி நடக்கிறது என யாராலும் விளக்க முடியவில்லை.

இதில் அடுத்த பிரச்சினை, புரியாமல் போவது. வரும் பகுதிகளில் குவாண்டம் நிறமாற்றவியல், இணை சமத்தன்மை என பலதும் பார்க்கபோகிறோம். இதெல்லாம் சுத்திவளைச்சு குழப்பும். கூடவே குவார்க், ஹார்டிரான்,பெர்மியான் என என்னென்னமோ வரும். இதை புரிந்துகொள்ள சரியானவழி மனப்பாடம் செய்வது என்று போகாமல் கருத்துக்களை புரிந்து கொள்வதே ஆகும்.

இதை தாண்டினா வருவது ஆச்சரியம். எப்படி இதயெல்லாம் யோசிக்கறாங்க? எப்படி இதை அளக்கறாங்க? எப்படி இதை பரிசோதிக்கறாங்க என்று வரும் ஆச்சரியம் தான். ஆனா நாம தினமும் டிவி பார்க்கிறோம், செல்லில் பேசறோம், வண்டி ஓட்டறோம் அதெல்லாம் ஒரு ஆச்சரியத்தை உருவாக்குவதில்லை ஏனென்றால் பழகிவிட்டது என்பதால். இன்னும் ஓர் பத்திருபது வருடங்களில் குவாண்டம் கணிணிகள் பொதுமக்கள் பயன்பாட்டிற்கு வரும் போது இதுவும் பழகிவிடும். இந்த இடத்தில் ஆர்தர் சி கிளார்க் சொன்ன “எந்தவொரு முன்னேறிய தொழில்நுட்பமும் மாயமந்திரத்தில் இருந்து வேறுபடுத்தி அறிய முடியாது” என்பதை இன்னோர் முறை நினைவுறுத்துகிறேன்.

சரி அடுத்து என்னென்ன பார்க்கப்போகிறோம்,

குவாண்டம் டன்னலிங் (டன்னலை குகைப்பாதை என சொல்லமுடியுமா?)
குவாண்டம் நிலை
குவாண்டம் நிகழ்தகவு
குவாண்டம் ஒழுங்கற்ற அமைவு
துகளின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அதை எப்படி ஊகித்தார்கள்?

இன்னும் நிறைய வரும்.

குவாண்டம் கொள்கையும் இருக்கும் துகள்களும் - 48

வலுவிசை குறை விசை என்பதை பற்றி முன் பதிவில் படித்ததை இன்னும் கொஞ்சம் விளக்கமாக பார்க்க போறோம்.

இந்த இரண்டு விசைகளும் அணுவிற்குள் மட்டும் இயங்குபவை. அவற்றை வெளியில் பார்க்கமுடியாது. ஏன் என்றால் இதோட வேலை அணுவிற்குள்ளும் துகள்களுக்கு உள்ளும் தான். அணு என்று சொல்லும்போது புரோட்டான், எலெக்ட்ரான் எல்லாம் சேர்ந்தது என்று சொல்லுகிறோமே அதை பிடித்து வைத்திருப்பது இந்த விசை என்றும் சொல்லாம்.

இதை வலு பரிமாற்றம், குறை பரிமாற்றம் என்றும் சொல்வார்கள். இது தான் துகள்களுக்கு இடையே நடக்கும் விசையை பரிமாற்றம் செய்வதோ அல்லது ஒரு விசைப்பரப்பிற்கும் இன்னோர் விசைப்பரப்பிற்கும் நடக்கும் பரிமாற்றங்களை செய்வதோ ஆகும்.

இங்கே இன்னோர் கேள்வி. அதென்ன விசைப்பரப்பு? ஆங்கிலத்தில் field என்று சொல்வதை இப்படி மொழிபெயர்த்திருக்கிறேன். ஒரு விசை ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பிற்கு உள்ளே இருப்பதை விசைபரப்பு என்று சொல்லலாம் அல்லவா? காந்தத்தில் இதை நீங்கள் நேரிடையாக பார்க்கமுடியும். இது மற்ற விசைகளுக்கும் உண்டு. இந்த இரண்டுவிசைகளும் குவாண்டம் இயற்பியலில் மிகமுக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. ஏன்? எப்படி? என பார்க்கும் முன்பு இந்த இரண்டு விசைகளை பற்றியும் தனியாக இன்னும் கொஞ்சம் விளக்கமாக பார்த்துவிடுவோம்.

வலுவிசை:
        இது புரோட்டான்களையும் நீயூட்ரான்களையும் இணைத்து அணுக்கரு உருவாக காரணம் ஆகின்றது. இது இல்லாமல் இருந்தால் ஒத்த மின்னேற்றம் உடைய புரோட்டான் ஒன்றை ஒன்று விலக்கிக்கொண்டு அணுக்கரு இல்லாமல் இருந்திருக்கும். புரோட்டான்களுக்கும் நீயூட்ரான்களுக்கு உள்ளே இருக்கும் குவார்க்குகளை இணைத்து அதை புரோட்டான்களாகவும் நீயூட்ரான்களாகவும் ஆக்குவது இந்த விசை தான். புரோட்டான், நீயூட்ரான்கள் இடையே செயல்படும் போது இதை கருவிசை எனவும் அழைப்பார்கள். ஏனென்றால் இது வலுவிசையின் மீதி விளைவாக இருப்பதினால்.

குறைவிசை:
    இது அணுவில் இருந்து கதிர்வீச்சை வெளியிட்டு ஓர் அணுவை(தனிமத்தை) இன்னோர் அணுவாக மாற்றம் செய்யும். இது மின்காந்த விசையின் இன்னோர் அங்கம் என்று 1968 இல் கண்டறிந்தார்கள். இரண்டும் சேர்ந்து மின்குறைவிசை என அழைக்கப்படுகிறது. இது போசான்களை பரிமாற்றம் செய்வதன் மூலம் அணுவின் அடிப்படையை மாற்றுகிறது. இது நட்சத்திரங்களில் நடைபெறும் அணுச்சேர்க்கை என்பதற்கு காரணம் ஆகிறது. இப்போது அணு உலைகளை அணுப்பிளப்பை கொண்டே செயல்படுகின்றன. அணுச்சேர்க்கையை கொண்டு மின்சாரம் தயாரிக்கமுடியும் என்றால் அது மிகப்பெரும் முன்னேற்றமாக அமையும்.

இப்போ உங்களுக்கு ஓர் கேள்வி வந்திருக்கும். அதென்ன இரண்டுமே அணுவிற்குள் தான் செயல்படுதுன்னு சொல்றீங்க? ஆனா இரண்டும் வேற வேறன்னு சொன்னா எப்படி? அது ஏன் ஒரே விசையா இருக்க கூடாது? அது எப்படின்னு பார்ப்போம்.

வலுவிசையானது குளுயான்களால் செயல்படும். இது குவார்க்குகளை புரோட்டான்,ஹார்டான் போன்ற துகள்களா மாற்றும்.
குறைவிசையானது போசான்களால் செயல்படும். இது பெர்மியான்களை மட்டும் கட்டுப்படுத்தும். போசான்களை பரிமாற்றம் செய்வதன் மூலம் செயல்படும்.

ஆக இரண்டும் தனித்தனி பண்புகளை கொண்டு இருப்பதால் இதை வேறு வேறு விசைகள் என சொல்கிறோம். இந்த இரண்டும் ஒன்னுதான்னு யாராச்சும் நீருபிச்சா அடுத்த நோபல் பரிசு அவர்களுக்கு தான்.

இந்த இரண்டு விசைகளையும் கொண்டு இன்னோர் கொள்கை இருக்கிறது அது குவாண்டம் நிறமாற்றவியல். குவார்க்குகளுக்கு நிறம் என்றொரு பண்பை சொல்கிறார்கள். அந்த நிறம் என்ற பண்பின் இந்த இரண்டு விசைகளும் மாற்றம் செய்யும். இந்த நிறம் என்றால் என்ன? அதை எப்படி சொல்கிறார்கள் என்பதை பின்பு பார்ப்போம். இந்த குளுயான், பெர்மியான் பற்றி முன்பு கொஞ்சம் சொல்லியிருக்கேன். அதை கொஞ்சம் படித்துக்கொள்ளவும்.