क्वांटम रहस्य के केंद्र में इंग्लैंड के थॉमस यंग नामक वैज्ञानिक का प्रसिद्ध दोहरा प्रयोग है। आज हम इस परीक्षण को परिष्कृत करके प्राप्त किए गए अजीब परिणामों में से एक के बारे में चर्चा करेंगे। लेकिन इससे पहले कि हम प्रयोग के संशोधित संस्करण पर चर्चा करें, आइए मुख्य परीक्षा पर एक नज़र डालते हैं।
मान लीजिए कि एक कार्डबोर्ड में दो बहुत संकीर्ण दरवाजे या a स्लिट ’छेद हैं और उस बोर्ड से कुछ दूरी पर एक स्क्रीन लगाई गई है। अब यदि बोर्ड के दूसरी तरफ से, यानी स्क्रीन के विपरीत तरफ से एक प्रकाश डाला जाता है, तो इस तरह से कि इसकी किरणें दो स्लिट्स के माध्यम से स्क्रीन तक पहुँचती हैं, तो हम उस स्क्रीन पर किस तरह की रोशनी देख सकते हैं?
उस समय, विज्ञान की दुनिया को दो समूहों में विभाजित किया गया था - एक समूह ने सोचा था कि प्रकाश कुछ कणों का योग है। दूसरे समूह के अनुसार, प्रकाश तरंगें।
अब यदि प्रकाश एक कण है, तो आप दो स्लिट्स के सामने दो उज्ज्वल किरणों को देख सकते हैं, बाकी अंधेरा हो जाएगा। और अगर प्रकाश एक लहर है, तो हम उस स्क्रीन पर एक धारीदार आकृति देखेंगे। इस धारीदार छवि के लिए हस्तक्षेप जिम्मेदार होगा।
इस बार लहर के 'हस्तक्षेप' वस्तु के बारे में एक छोटी चर्चा की आवश्यकता है। एक लहर को कई छोटे-छोटे टीले और खंदक का योग कहा जा सकता है (ऐसी तरंगों के बारे में सोचें जो पानी पर तब बनती हैं जब एक चट्टान को पानी में फेंका जाता है। इस बार, जब भी दो तरफ की लहरें बनती हैं, एक लहर का टीला और टीला एक दूसरे के टीले और खाई के साथ मिलकर एक 'हस्तक्षेप पैटर्न' बनाता है।
यह पैटर्न क्यों या कैसे बनाया गया है? चलो देखते हैं।
जब एक लहर का टिलर दूसरी लहर (या उसकी खाई के साथ अन्य खाई) के टिलर से मिलता है, तो परिणाम एक उच्च टिलर (या निचली खाई) है जो दो टिलर या दो खाइयों का योग है। इसे 'रचनात्मक हस्तक्षेप' कहा जाता है। फिर, जब एक टीला दूसरे के साथ मेल खाता है, तो कोई प्रकाश उस स्थान तक नहीं पहुंचता है (कल्पना करें कि समान आकार के एक उच्च टीले और कम टीले का योग क्या होगा? शून्य या फ्लैट!)। इसे "विनाशकारी हस्तक्षेप" कहा जाता है।
यंग का टेस्ट क्या दिखा? हमने देखा कि न केवल दो उज्ज्वल छायाएं, बल्कि स्क्रीन पर बहुत सारी प्रकाश और अंधेरे धारीदार छायाएं देखी जा सकती हैं। दूसरे शब्दों में, इस परीक्षण ने साबित कर दिया कि प्रकाश कोई कण नहीं है, बल्कि एक तरंग है।
अभी तक कुछ भी रहस्यमय नहीं है। अब हम परीक्षण को थोड़ा अलग तरीके से करते हैं। इस बार हम इलेक्ट्रॉनों या फोटॉन को एक-एक करके फेंकेंगे, एक बार में नहीं। हम उन दो दरवाजों या स्लिट्स को नोटिस करते हैं।
अब हम क्या देखते हैं?
सबसे पहले, जैसा कि हम उम्मीद करते थे, हम देखेंगे कि जैसे ही कुछ इलेक्ट्रॉनों को स्क्रीन पर फेंका जाता है, एक निशान बनता है। कुछ इलेक्ट्रॉनों में कोई धब्बा नहीं होगा, जिसका अर्थ है कि वे दोनों के बीच किसी भी भट्ठा से नहीं गुजरे हैं - वे बोर्ड पर अटक गए हैं।
लेकिन जब इन इलेक्ट्रॉनों पर धब्बों की संख्या में वृद्धि जारी रहेगी, तो हम एक अजीब चीज देखेंगे।
फिर उस हस्तक्षेप पैटर्न!
आइए इसके बारे में थोड़ा ठंडा होकर सोचने की कोशिश करें। हमने एक-एक करके इलेक्ट्रॉनों को गिरा दिया है - दो इलेक्ट्रॉनों के बीच एक समय अंतराल हो गया है। इसका मतलब यह है कि एक इलेक्ट्रॉन दो में से किसी एक स्लिट से होकर गुजरा होगा? और एक इलेक्ट्रॉन स्क्रीन को हिट करने के बाद, अगला इलेक्ट्रॉन फेंक दिया जाता है। लेकिन अगर ऐसा है, तो वे कब, कहाँ या कैसे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं? इलेक्ट्रॉन की तरंग ने स्क्रीन पर कुछ सेकंड के बाद एक हस्तक्षेप पैटर्न कैसे बनाया (भले ही यह कुछ दिन हो, परीक्षा परिणाम कोई फर्क नहीं पड़ेगा)?
ठीक है! अब इस परीक्षण में एक और संशोधन करते हैं। आइए हम दो लीक या स्लिट्स में से किसी एक के पीछे एक डिवाइस (detector पार्टिकल डिटेक्टर ’) लगाएं जो हमें बताएगा कि दोनों इलेक्ट्रॉनों में से कौन सा स्लिट से गुजरा है।
क्या आश्चर्य है! इस बार स्क्रीन पर कोई पैटर्न नहीं देखा जा सकता है। बस दो स्लिट्स के सामने की स्क्रीन दो क्षेत्रों या ज़ोन को दिखाती है जहां इलेक्ट्रॉन आए और हिट हुए। यही है, जिस क्षण हमने इलेक्ट्रॉनों का मार्ग खोजने की कोशिश की, उन्होंने अपनी तरंग गुणन को गिरा दिया और शंकु की तरह सीधे सांप का उपयोग करना शुरू कर दिया।
यह परीक्षण बार-बार किया गया है, विभिन्न ट्रिक्स के साथ - एक डिटेक्टर स्थापित किया गया है जो स्क्रीन को हिट करने से ठीक पहले इलेक्ट्रॉन के लिए रास्ता खोजेगा; लेकिन हर बार जब इलेक्ट्रॉन अपनी तरंग का मार्ग छोड़ देता है और इन मामलों में शंकु का रूप चुन लेता है।
बहुत सारे लोग एक शरारती बच्चे की तरह होते हैं जब तक माँ उसे देख रही होती है, बच्चा शांति से एक समझदार लड़के (जैसे कण या कोने) की तरह व्यवहार कर रहा होता है और जिस पल माँ दूसरी चीज़ों में व्यस्त रहती है, वह तुरंत घर में सब कुछ गलत व्यवहार और फेरबदल करता है। (जैसे)। गरीब माँ, यानी वैज्ञानिक अपने बेटे को अपने हाथों में रखने में सक्षम नहीं हैं।
हालांकि, माओ को छोड़ने वाली दुल्हन नहीं है। वह बच्चे पर नजर रखने के लिए एक नया तरीका लेकर आई। उस विधि की चर्चा इस लेख का मुख्य विषय है।
वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉनों या फोटॉनों को पकड़ने के लिए एक फैंसी प्रयोग विकसित किया है। 1972 में, मार्लन स्कली और काई ड्रूएल विचार के साथ आए।
जैसा कि मैंने पहले कहा, स्क्रीन के पीछे कण डिटेक्टर डाल दिया