Heisenberg's microscope
હેઇસેનબર્ગનું માઇક્રોસ્કોપ વર્નર હેઇસેનબર્ગ દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક વિચાર પ્રયોગ છે જેણે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ વિશેના કેટલાક સામાન્ય વિચારોના કેન્દ્ર તરીકે સેવા આપી છે. ખાસ કરીને, તે શાસ્ત્રીય ઓપ્ટિક્સના સિદ્ધાંતોના આધારે અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંત માટે દલીલ પ્રદાન કરે છે. હેઇસેનબર્ગના માર્ગદર્શક નીલ્સ બોહર દ્વારા આ ખ્યાલની ટીકા કરવામાં આવી હતી અને સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક વિકાસ સૂચવે છે કે તેમના ગાણિતિક પરિણામ વિશે હેઇસેનબર્ગની સાહજિક સમજૂતી ભ્રામક હોઈ શકે છે. જ્યારે માપનની ક્રિયા અનિશ્ચિતતા તરફ દોરી જાય છે, ત્યારે ચોકસાઇની ખોટ વ્યક્તિગત સ્થિતિના સ્તરે માપવામાં આવે ત્યારે હેઇસેનબર્ગની દલીલ દ્વારા આગાહી કરતાં ઓછી હોય છે. ઔપચારિક ગાણિતિક પરિણામ માન્ય રહે છે, જો કે, અને મૂળ સાહજિક દલીલને પણ ગાણિતિક રીતે સમર્થન આપવામાં આવ્યું છે જ્યારે વિક્ષેપની કલ્પનાને કોઈ ચોક્કસ સ્થિતિથી સ્વતંત્ર થવા માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે. હાઈસેનબર્ગની દલીલ હાઈસેનબર્ગ ધારે છે કે ઇલેક્ટ્રોન એક શાસ્ત્રીય કણ જેવું છે, જે માઇક્રોસ્કોપની નીચેની રેખા સાથે દિશામાં આગળ વધી રહ્યું છે. માઇક્રોસ્કોપ લેન્સમાંથી બહાર નીકળતા પ્રકાશ કિરણોના શંકુને ઇલેક્ટ્રોન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને ઇલેક્ટ્રોન સાથે એક ખૂણો બનાવો. ચાલો પ્રકાશ કિરણોની તરંગલંબાઇ. પછી, શાસ્ત્રીય ઓપ્ટિક્સના નિયમો અનુસાર, માઇક્રોસ્કોપ માત્ર ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિને તેની ચોકસાઈ સુધી જ ઉકેલી શકે છે એક નિરીક્ષક કણની છબીને સમજે છે કારણ કે પ્રકાશ કિરણો કણ પર પ્રહાર કરે છે અને માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા નિરીક્ષકની આંખમાં પાછા ઉછાળે છે. આપણે પ્રાયોગિક પુરાવાઓ પરથી જાણી શકીએ છીએ કે જ્યારે ફોટોન ઇલેક્ટ્રોન પર પ્રહાર કરે છે, ત્યારે તેમાં કોમ્પટન રીકોઇલ હોય છે, જે તેના પ્રમાણસર હોય છે, જ્યાં પ્લાન્કનો અચળાંક હોય છે. જો કે, "પુનરાવર્તનની હદ બરાબર જાણી શકાતી નથી, કારણ કે સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રમાં પ્રવેશતા કિરણોના સમૂહની અંદર વેરવિખેર ફોટોનની દિશા અનિશ્ચિત છે". ખાસ કરીને, દિશામાં ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ માત્ર અને માટે સંબંધોના સંયોજન સુધી નક્કી થાય છે, આમ આપણી પાસે છે, જે હેઇસેનબર્ગના અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંતની અંદાજિત અભિવ્યક્તિ છે. જોકે વિચાર પ્રયોગને આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રના સ્તંભોમાંના એક, હાઈસેનબર્ગના અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંતના પરિચય તરીકે ઘડવામાં આવ્યો હતો, તે તે જ પરિસર પર હુમલો કરે છે જેના હેઠળ તેનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેનાથી ભૌતિકશાસ્ત્રના એક ક્ષેત્રના વિકાસમાં ફાળો આપે છે-એટલે કે, ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ-જે શરતોને પુનઃવ્યાખ્યાયિત કરે છે જેના હેઠળ મૂળ વિચાર પ્રયોગની કલ્પના કરવામાં આવી હતી. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ પ્રશ્ન કરે છે કે શું ઇલેક્ટ્રોન ખરેખર નિર્ધારિત સ્થિતિ ધરાવે છે તે પહેલાં તે નિર્ધારિત સ્થિતિ સ્થાપિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા માપ દ્વારા ખલેલ પહોંચાડે છે. વધુ સંપૂર્ણ ક્વોન્ટમ યાંત્રિક વિશ્લેષણ હેઠળ, ઇલેક્ટ્રોનને બ્રહ્માંડના કોઈપણ તબક્કે દેખાવાની થોડી સંભાવના હોય છે, જો કે તે જ્યાંની અપેક્ષા રાખે છે ત્યાંથી દૂર હોવાની સંભાવના તે પડોશથી ખૂબ જ ઓછી થઈ જાય છે જ્યાં તે મૂળ રૂપે જોવા મળે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઇલેક્ટ્રોનની "સ્થિતિ" માત્ર સંભાવના વિતરણની દ્રષ્ટિએ કહી શકાય, જેમ કે તે ક્યાં જઈ શકે છે તેની આગાહી કરી શકાય છે. અણુ સ્થાનિકીકરણ પણ જુઓ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની મૂળભૂત બાબતો ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનું અર્થઘટન શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રનું ફિલોસોફિકલ અર્થઘટન શ્રોડિંગરનું બિલાડી અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંત ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સંદર્ભો સ્ત્રોતો બાહ્ય કડીઓ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં હેઇસેનબર્ગના માઇક્રોસ્કોપ વિચાર પ્રયોગો પર હેઇસેનબર્ગના માઇક્રોસ્કોપ વ્યાખ્યાનોનો ઇતિહાસ વર્નર હેઇસેનબર્ગ