ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.

ഈ ലേഖനം ഏതെങ്കിലും സ്രോതസ്സുകളില്‍ നിന്നുള്ള വേണ്ടത്ര തെളിവുകളെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നില്ല. ദയവായി യോഗ്യങ്ങളായ സ്രോതസ്സുകളില്‍ നിന്നുമുള്ള അവലംബങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്ത് ലേഖനം മെച്ചപ്പെടുത്തുക. നിലവാരമില്ലാത്ത വസ്തുതകള്‍ ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുകയും നീക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തേക്കാം.

Fig. 1: Probability densities corresponding to the wavefunctions of an electron in a hydrogen atom possessing definite energy (increasing downward: n = 1, 2, 3, ...) and angular momentum (increasing across: s, p, d,...). Brighter areas correspond to higher probability density for a position measurement. Wavefunctions like these are directly comparable to Chladni's figures of acoustic modes of vibration in classical physics and are indeed modes of oscillation as well: they possess a sharp energy and thus a keen frequency. The angular momentum and energy are quantized, and only take on discrete values like those shown (as is the case for resonant frequencies in acoustics).

ആറ്റംതന്മാത്ര, ഇലക്ട്രോണ്‍, പ്രോട്ടോണ്‍ തുടങ്ങിയ വളരെച്ചെറിയ കണങ്ങളുടെ ബലതന്ത്രമാണ്‌ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം. മാക്സ് പ്ലാങ്കിന്റെ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തമാണ്‌ ഈ ശാസ്ത്രശാഖയ്ക്ക് അടിത്തറപാകിയത്. അതിസൂക്ഷ്മ പ്രതിഭാസത്തില്‍ ക്ലാസിക്കല്‍ മെക്കാനിക്സിന്റെ സ്ഥാനത്ത് ഇന്ന് പൊതുവായി അംഗീകരിച്ചിരിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തമാണിത്. ക്ലാസിക്കല്‍ ബലതന്ത്രവും ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രവും ബൃഹത്‌രൂപ പ്രതിഭാസത്തില്‍ ഒരേ ഫലങ്ങള്‍ തരുന്നു. ' ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം എന്നത് പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ സൂഷ്മതലത്തിലുള്ള ഭൗതികസത്യങ്ങള്‍ വിവരിക്കുന്ന ഒരു കൂട്ടം സിദ്ധാന്തങ്ങളാണ്‌. ഈ വിവരണങ്ങള്‍ പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ ദ്വൈതസ്വഭാവം (dual nature), അനിശ്ചിതത്വം എന്നിവ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നു.

[തിരുത്തുക] ചരിത്രം

ന്യൂട്ടോണിയന്‍ ബലതന്ത്രം അഥവാ ക്ലാസിക്കല്‍ ബലതന്ത്രത്തിന്റെ പരിമിതികളാണ്‌ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിന്റെ വികാസത്തിന്‌ കളമൊരുക്കിയത്. ന്യൂട്ടന്റെ ചലനനിയമങ്ങള്‍ ആധാരമാക്കി വികസിപ്പിച്ച ന്യൂട്ടോണിയന്‍ ബലതന്ത്രം, പിണ്ഡം വളരെക്കുറഞ്ഞ സൂക്ഷ്മകണികകളുടെ സവിശേഷതകള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ പര്യാപ്തമായിരുന്നില്ല. പ്രകാശത്തിന്റെ കണികാസ്വഭാവം വ്യക്തമാക്കുന്ന കണികാസിദ്ധാന്തവും, ഹൈഗന്‍സിന്‍റെ തരംഗസിദ്ധാന്തവും ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് പ്രതിഭാസം, ബ്ലാക്ക് ബോഡി റേഡിയേഷന്‍ തുടങ്ങിയ പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ പരാജയപ്പെട്ടതും സൂക്ഷ്മകണങ്ങളെക്കുറിച്ചു പഠിക്കുന്ന ബലതന്ത്രശാഖയുടെ ആവിര്‍ഭാവത്തിനു വഴിയൊരുക്കി.

[തിരുത്തുക] സിദ്ധാന്തം

ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തില്‍ വിവിധ തരം ഗണിതീയ നിര്‍മ്മിതികള്‍ ഉണ്ട്.അതില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടതും ധാരാളമായി ഉപയൊഗിക്കുന്നതുമാണ്‌ transformation സിദ്ധാന്തം. ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതീക ശാസ്ത്രജനായ പോള്‍ ഡിറാക് ആണ്‌ ഇത് നിര്‍മ്മിച്ചത്. ഈ സിദ്ധാന്തം മുമ്പ് ഉണ്ടായിരുന്ന രണ്ട് പഴയ സിദ്ധാന്തങ്ങളെ (matrix mechanics & wave mechanics) ഒരു കുടക്കീഴില്‍ കൊണ്ടു വന്നു.ഇര്‍വിന്‍ ഷോഢിഞര്‍ എന്നെ ഔസ്റ്റ്റിയാക്കാരന്‍ ഭൗതീക ശാസ്ത്രജനാണു wave mechanics നിര്‍മ്മിച്ചത്.

ഭൗതികശാസ്ത്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഈ ലേഖനം അപൂര്‍ണ്ണമാണ്‌. ഇതു വികസിപ്പിക്കുവാന്‍ സഹായിക്കുക. സഹായത്തിനു ഈ ലേഖനത്തിന്റെ ഇംഗ്ലീഷ് പതിപ്പ്.