Hanbury Brown and Twiss effect
இயற்பியலில், ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ட்விஸ் (எச். பி. டி) விளைவு என்பது துகள்களின் கற்றை மூலம் இரண்டு கண்டுபிடிப்பான்கள் பெறும் தீவிரங்களில் பல்வேறு வகையான தொடர்பு மற்றும் எதிர்-தொடர்பு விளைவுகளில் ஒன்றாகும். எச். பி. டி விளைவுகள் பொதுவாக கற்றை அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மைக்கு காரணமாக இருக்கலாம், மேலும் கொடுக்கப்பட்ட பரிசோதனையின் முடிவுகள் கற்றை ஃபெர்மியன்கள் அல்லது போசான்களால் ஆனதா என்பதைப் பொறுத்தது. விளைவைப் பயன்படுத்தும் சாதனங்கள் பொதுவாக தீவிர இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை முதலில் வானியலில் பயன்படுத்தப்பட்டன, இருப்பினும் அவை குவாண்டம் ஒளியியல் துறையிலும் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 1954 ஆம் ஆண்டில், ராபர்ட் ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ரிச்சர்ட் க்யூ. ட்விஸ் ஆகியோர் ரேடியோ வானியலுக்கு சிறிய கோண அளவிலான நட்சத்திரங்களை அளவிடுவதற்கான தீவிர இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் கருத்தை அறிமுகப்படுத்தினர், இது புலப்படும் ஒளியிலும் வேலை செய்யக்கூடும் என்று பரிந்துரைத்தது. அவர்கள் அந்த ஆலோசனையை வெற்றிகரமாக சோதித்த உடனேயேஃ 1956 ஆம் ஆண்டில் அவர்கள் ஒரு பாதரச-நீராவி விளக்கில் இருந்து நீல ஒளியைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஆய்வக சோதனை மோக்அப்பை வெளியிட்டனர், பின்னர் அதே ஆண்டில், அவர்கள் சிரியஸின் அளவை அளவிட இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். பிந்தைய பரிசோதனையில், ஒரு சில மீட்டர்களால் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு ஒளி பெருக்கக் குழாய்கள், கச்சா தொலைநோக்கிகளைப் பயன்படுத்தி நட்சத்திரத்தை இலக்காகக் கொண்டிருந்தன, மேலும் இரண்டு ஏற்ற இறக்க தீவிரங்களுக்கும் இடையே ஒரு தொடர்பு காணப்பட்டது. ரேடியோ ஆய்வுகளைப் போலவே, அவை பிரிவினையை அதிகரித்ததால் (கிலோமீட்டர்களுக்கு பதிலாக மீட்டர்களுக்கு மேல் இருந்தாலும்) தொடர்பு குறைந்தது, மேலும் அவர்கள் சிரியஸின் வெளிப்படையான கோண அளவை தீர்மானிக்க இந்த தகவலைப் பயன்படுத்தினர். இந்த முடிவு இயற்பியல் சமூகத்தில் மிகுந்த சந்தேகத்தை சந்தித்தது. ரேடியோ வானியல் முடிவு மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால் நியாயப்படுத்தப்பட்டது, ஆனால் ஒளியியல் அலைநீளங்களில் விளைவு உடைக்கப்பட வேண்டும் என்ற கவலைகள் இருந்தன, ஏனெனில் ஒளி ஒப்பீட்டளவில் சிறிய எண்ணிக்கையிலான ஃபோட்டான்களாக அளவிடப்படும், அவை டிடெக்டர்களில் தனித்துவமான ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களைத் தூண்டும். பல இயற்பியலாளர்கள் இந்த தொடர்பு வெப்ப இயக்கவியல் விதிகளுடன் பொருந்தாது என்று கவலைப்பட்டனர். இந்த விளைவு நிச்சயமற்ற கொள்கையை மீறியதாக சிலர் கூறினர். ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ட்விஸ் இந்த சர்ச்சையை ஒரு நேர்த்தியான தொடர் கட்டுரைகளில் தீர்த்தனர் (கீழே உள்ள குறிப்புகளைப் பார்க்கவும்), இது முதலில், குவாண்டம் ஒளியியலில் அலை பரிமாற்றம் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளைப் போலவே அதே கணித வடிவத்தைக் கொண்டிருந்தது என்பதை நிரூபித்தது, இருப்பினும் டிடெக்டரில் அளவீடு காரணமாக கூடுதல் சத்தம் சொல் இருந்தது, இரண்டாவதாக, மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின்படி, தீவிரம் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி வேலை செய்ய வேண்டும். எட்வர்ட் மில்ஸ் பர்செல் போன்ற மற்றவர்கள் உடனடியாக இந்த நுட்பத்தை ஆதரித்தனர், போசான்களின் கிளம்பிங் என்பது புள்ளிவிவர இயக்கவியலில் ஏற்கனவே அறியப்பட்ட ஒரு விளைவின் வெளிப்பாடு என்று சுட்டிக்காட்டினர். பல சோதனைகளுக்குப் பிறகு, முழு இயற்பியல் சமூகமும் கவனிக்கப்பட்ட விளைவு உண்மையானது என்று ஒப்புக்கொண்டது. இரண்டு போசான்கள் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு தனித்தனி கண்டறிதல்களை அடைய முனைகின்றன என்ற உண்மையை அசல் சோதனை பயன்படுத்தியது. மோர்கன் மற்றும் மாண்டல் ஒரு வெப்ப ஃபோட்டான் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி ஃபோட்டான்களின் மங்கலான கற்றை உருவாக்கினர், மேலும் ஃபோட்டான்கள் ஒரே நேரத்தில் ஒரு டிடெக்டரில் வரும் போக்கைக் கவனித்தனர். இந்த இரண்டு விளைவுகளும் ஒளியின் அலை இயல்பைப் பயன்படுத்தி வருகை நேரத்தில் ஒரு தொடர்பை உருவாக்கியது-ஒரு ஃபோட்டான் கற்றை இரண்டு கற்றைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டால், ஒளியின் துகள் இயல்புக்கு ஒவ்வொரு ஃபோட்டானும் ஒரு கண்டறிதலில் மட்டுமே கவனிக்கப்பட வேண்டும், எனவே 1977 ஆம் ஆண்டில் எச். ஜெஃப் கிம்பிள் ஒரு எதிர்-தொடர்பைக் கவனித்தார். இறுதியாக, போசான்கள் ஒன்றிணையும் போக்கைக் கொண்டுள்ளன, இது போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் தொடர்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, அதே நேரத்தில் பாலி விலக்கு கொள்கையின் காரணமாக ஃபெர்மியன்கள் பிரிந்து பரவுகின்றன, இது ஃபெர்மி-டிராக் (எதிர்ப்பு) தொடர்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் தொடர்புகள் பியன்கள், கயான்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்களுக்கு இடையில் காணப்படுகின்றன, மேலும் புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையிலான ஃபெர்மி-டிராக் (எதிர்ப்பு) தொடர்புகளும் காணப்படுகின்றன. இந்தத் துறையில் ஒரு பொதுவான அறிமுகத்திற்கு, ரிச்சர்ட் எம். வெய்னர் எழுதிய போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் தொடர்புகள் குறித்த பாடப்புத்தகத்தைப் பார்க்கவும். எச். பி. டி விளைவின் "பொறி மற்றும் இலவச வீழ்ச்சி" ஒப்புமையில் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கத்தின் விரட்டலில் உள்ள வேறுபாடு ஒப்பீட்டை பாதிக்கிறது. மேலும், துகள் இயற்பியல் துறையில், ஜெர்சன் கோல்ட்ஹாபர் மற்றும் பலர். 1959 ஆம் ஆண்டில் பெர்க்லியில் ஒரு பரிசோதனையை மேற்கொண்டார், மேலும் ஒரே மாதிரியான பியன்களிடையே எதிர்பாராத கோண தொடர்பைக் கண்டறிந்தார், ρ0 அதிர்வைக் கண்டுபிடித்தார், சிதைவு மூலம். அப்போதிருந்து, கனமான அயன் மோதல்களுக்கான துகள் உமிழ்வு மூலத்தின் விண்வெளி நேர பரிமாணங்களைத் தீர்மானிக்க கனமான அயன் சமூகத்தால் எச். பி. டி நுட்பம் பயன்படுத்தத் தொடங்கியது. 2005 வரை இந்தத் துறையில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்களுக்கு, எடுத்துக்காட்டாக இந்த மதிப்பாய்வுக் கட்டுரையைப் பார்க்கவும். அலை இயக்கவியல் உண்மையில், சம்பவ மின்காந்த கதிர்வீச்சை ஒரு பாரம்பரிய அலை என்று கருதுவதன் மூலம் மட்டுமே எச். பி. டி விளைவைக் கணிக்க முடியும். இரண்டு டிடெக்டர்களில் அதிர்வெண் கொண்ட ஒரே வண்ணமுடைய அலை நம்மிடம் உள்ளது என்று வைத்துக்கொள்வோம், அலைக் காலத்தை விட மெதுவாக நேர அளவுகளில் மாறுபடும் வீச்சுடன். (இத்தகைய அலை மிகவும் தொலைதூர புள்ளி மூலத்திலிருந்து ஏற்ற இறக்க தீவிரத்துடன் உருவாகலாம்.) டிடெக்டர்கள் பிரிக்கப்பட்டிருப்பதால், இரண்டாவது டிடெக்டர் சமிக்ஞையை ஒரு நேரத்தால் அல்லது அதற்கு சமமாக ஒரு கட்டத்தால் தாமதப்படுத்துகிறது என்று சொல்லுங்கள்; அதாவது, ஒவ்வொரு டிடெக்டராலும் பதிவுசெய்யப்பட்ட தீவிரம் அலை வீச்சின் சதுரமாகும், இது அலைக் காலத்துடன் ஒப்பிடும்போது நீண்ட கால அளவுகோலில் சராசரியாக இருக்கும், ஆனால் ஏற்ற இறக்கங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறுகியதுஃ இதில் ஓவர்லைன் இந்த நேர சராசரியைக் குறிக்கிறது. ஃபோட்டோடையோட்கள் மற்றும் ஃபோட்டோமல்டிப்லையர் குழாய்கள் போன்ற கண்டறிதல்கள் அத்தகைய குறுகிய கால அளவுகளில் மாறுபடும் ஃபோட்டோகிரண்ட்களை உருவாக்க முடியாது என்பதால், ஒரு சில டெராஹெர்ட்ஸ் (அலை காலங்கள் ஒரு பிகோசெகண்டிற்கு குறைவாக) மேலே உள்ள அலை அதிர்வெண்களுக்கு, அத்தகைய நேர சராசரி தவிர்க்க முடியாதது. இந்த நேர சராசரி தீவிரங்களின் தொடர்பு செயல்பாட்டை பின்னர் கணக்கிட முடியும்ஃ பெரும்பாலான நவீன திட்டங்கள் உண்மையில் இரண்டு டிடெக்டர்களில் தீவிர ஏற்ற இறக்கங்களில் உள்ள தொடர்பை அளவிடுகின்றன, ஆனால் தீவிரங்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையதாக இருந்தால், ஏற்ற இறக்கங்கள், சராசரி தீவிரம் எங்கே, ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையதாக இருக்க வேண்டும் என்பதைப் பார்ப்பது மிகவும் கடினம் அல்ல, ஏனெனில் குறிப்பிட்ட விஷயத்தில் முக்கியமாக ஒரு சிறிய சைனூசாய்டல் மாறுபட்ட கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு நிலையான புலத்தைக் கொண்டுள்ளது, நேர சராசரி தீவிரங்கள் சிறியவை மற்றும் புறக்கணிக்கப்படலாம், மேலும் அவை விகிதாசார சொற்களைக் குறிக்கின்றன. இந்த இரண்டு தீவிரங்களின் தொடர்பு செயல்பாடு பின்னர் இரண்டு கண்டுபிடிப்பாளர்களுக்கு இடையிலான தாமதத்தின் மீது சைனுசாய்டல் சார்பைக் காட்டுகிறது. குவாண்டம் விளக்கம் மேற்கண்ட விவாதம் ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ட்விஸ் (அல்லது ஃபோட்டான் கொத்து) விளைவை முற்றிலும் கிளாசிக்கல் ஒளியியல் மூலம் விவரிக்க முடியும் என்பதை தெளிவுபடுத்துகிறது. விளைவின் குவாண்டம் விளக்கம் குறைவான உள்ளுணர்வு கொண்டதுஃ ஒரு நட்சத்திரம் போன்ற ஒரு வெப்ப அல்லது குழப்பமான ஒளி மூலமானது தோராயமாக ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகிறது என்று ஒருவர் கருதினால், ஃபோட்டான்கள் ஒரு தொடர்புடைய (பிணைக்கப்பட்ட) வழியில் ஒரு டிடெக்டரை அடைய வேண்டும் என்று எப்படி "தெரியும்" என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. 1961 ஆம் ஆண்டில் உகோ ஃபானோ பரிந்துரைத்த ஒரு எளிய வாதம் குவாண்டம் விளக்கத்தின் சாராம்சத்தைப் பிடிக்கிறது. இரண்டு புள்ளிகள் மற்றும் இரண்டு டிடெக்டர்களால் கண்டறியப்பட்ட ஃபோட்டான்களை வெளியிடும் ஒரு மூலத்தில் மற்றும் வரைபடத்தில் உள்ளதைப் போல கருத்தில் கொள்ளுங்கள். இதன் மூலம் வெளிப்படும் ஃபோட்டான் கண்டறியப்பட்டு அதன் மூலம் வெளிப்படும் ஃபோட்டான் (சிவப்பு அம்புகள்) மூலம் கண்டறியப்படும் போது அல்லது அதன் ஃபோட்டான் (பச்சை அம்புகள்) மூலம் கண்டறியப்படும் போது ஒரு கூட்டு கண்டறிதல் நடைபெறுகிறது. இந்த இரண்டு சாத்தியக்கூறுகளுக்கான குவாண்டம் மெக்கானிக்கல் நிகழ்தகவு வீச்சுகள் முறையே குறிக்கப்படுகின்றன. ஃபோட்டான்கள் பிரித்தறிய முடியாதவை என்றால், இரண்டு பெருக்கங்களும் ஆக்கபூர்வமாக தலையிட்டு இரண்டு சுயாதீன நிகழ்வுகளுக்கு அதை விட அதிகமான கூட்டு கண்டறிதல் நிகழ்தகவைக் கொடுக்கின்றன. தூரம் போதுமான அளவு சிறியதாக இல்லாவிட்டால், மூலத்தில் உள்ள அனைத்து சாத்தியமான ஜோடிகளின் கூட்டுத்தொகையும் குறுக்கீட்டைக் கழுவுகிறது. ஃபானோவின் விளக்கம் இரண்டு-துகள் வீச்சுகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியதன் அவசியத்தை நன்றாக விளக்குகிறது, அவை பெரும்பாலான குறுக்கீடு விளைவுகளை விளக்கப் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பழக்கமான ஒற்றை-துகள் வீச்சுகளைப் போல உள்ளுணர்வாக இல்லை. 1950 களில் சில இயற்பியலாளர்கள் ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ட்விஸ் முடிவை ஏற்றுக்கொள்வதில் ஏன் சிரமம் ஏற்பட்டது என்பதை விளக்க இது உதவக்கூடும். ஆனால் குவாண்டம் அணுகுமுறை கிளாசிக்கல் முடிவை இனப்பெருக்கம் செய்வதற்கான ஒரு ஆடம்பரமான வழியை விட அதிகமாக உள்ளதுஃ ஃபோட்டான்கள் எலக்ட்ரான்கள் போன்ற ஒரே மாதிரியான ஃபெர்மியன்களால் மாற்றப்பட்டால், துகள்களின் பரிமாற்றத்தின் கீழ் அலை செயல்பாடுகளின் சமச்சீர் எதிர்ப்பு குறுக்கீட்டை அழிவுகரமானதாக ஆக்குகிறது, இது பூஜ்ஜிய கூட்டு கண்டறிதல் நிகழ்தகவுக்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த விளைவு ஃபெர்மியன்களின் ஆன்டிபன்ச்சிங் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. மேலே உள்ள சிகிச்சை ஃபோட்டான் ஆன்டிபன்ச்சிங்கையும் விளக்குகிறதுஃ மூலத்தில் ஒரு அணு இருந்தால், அது ஒரு நேரத்தில் ஒரு ஃபோட்டானை மட்டுமே வெளியிட முடியும், இரண்டு நெருக்கமான இடைவெளி கண்டறிதல்களில் ஒரே நேரத்தில் கண்டறிதல் தெளிவாக சாத்தியமற்றது. பொசான்கள் அல்லது ஃபெர்மியன்களின் ஆன்டிபன்ச்சிங், கிளாசிக்கல் அலை அனலாக் இல்லை. குவாண்டம் ஒளியியல் துறையின் பார்வையில், எச். பி. டி விளைவு இயற்பியலாளர்களை (அவர்களில் ராய் ஜே. கிளாபர் மற்றும் லியோனார்ட் மாண்டல்) புதிய சூழ்நிலைகளுக்கு குவாண்டம் எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸைப் பயன்படுத்த வழிநடத்த முக்கியமானது, அவற்றில் பல சோதனை ரீதியாக ஆய்வு செய்யப்படவில்லை, மேலும் இதில் கிளாசிக்கல் மற்றும் குவாண்டம் கணிப்புகள் வேறுபடுகின்றன. மேலும் பார்க்கவும் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் தொடர்புகள் மின்காந்தவியல் மற்றும் கிளாசிக்கல் ஒளியியலின் ஒத்திசைவு காலவரிசை-குறிப்புகள் குறிப்புகள்-காகிதம் (தவறாக) ஹான்பரி பிரவுன் மற்றும் ட்விஸ் விளைவின் இருப்பை சர்ச்சைக்குள்ளாக்கியது-பி. டி. எஃப் பதிவிறக்கமாக விளைவு பதிவிறக்கத்தின் சோதனை ஆர்ப்பாட்டம்-கிம்பிள் & மாண்டலின் அதிர்வு ஃப்ளோரசன்ஸ் ஃப்ளோரசன்ஸில் ஃபோட்டான் ஆன்டிபஞ்சிங்கின் இலவச-விண்வெளி செயல்விளிக்கு சமமான குழி-கியூஇடி வெளிப்புற இணைப்புகள் http://adsabs.harvard.edu//full/seri/JApA./0015//0000015.000.html http://physicsweb.org/articles/world/15/10/6/1 https://web.archive.org/web/20070609114114/http:// டு. எடு/~ ஜால்வர்ட்/ஆஸ்ட்ரோ/ஸ்டார்ஸிஜ். எச். டி. எம் http://www.2physics.com/2010/11/hanbury-brown-and-twiss-interferometry.html ஹான்பரி-பிரவுன்-ட்விஸ் எக்ஸ்பெரிமென்ட் (பெக்கர் & ஹிக்ல் ஜி. எம். பி. எச்.