களஞ்சியம் – 5: குவாண்டக்கணினி – 1

குவாண்டவியல்

கரும்பொருள்களின் கதிரியக்கத்தன்மையை மரபார்ந்த வெப்ப இயக்கவிதிகளை வைத்து விளக்க முற்பட்டபோது பிறந்ததே குவாண்டவியல். கரும்பொருட்களிலிருந்து வெளிப்பட்ட ஒளிநிறமாலையின் அலைநீளத்தைக் கொண்டு, வெவ்வேறு அறிவியலர்கள் தத்தமது அறிவியல் விதிகளால் விளக்க முயன்றனர். வில்லெம் வீன் (Wilhelm Wien) எனும் ஆத்திரிய இயற்பியலர், முதலில் அதிஅலைநீளத்தில் அதன் வெப்பநிலையைப் பொருத்து நேர்கீழ்விகிதத்தில் உள்ளதைக் கண்டறிந்தார்.

\lambda_{max} \propto \frac{1}{T} ( 1.1)

இராலே பிரபு சேம்சு சீன்சு (William Strutt Rayleigh – James Jeans) விதியை, இரைலியும் சீன்சும் தந்தனர். உயர் அலைநீளத்தில் வெளிவரும் நிறமாலையை இவர்களின் விதி சிறப்பாக வரையறுத்தாலும், சிறிய அலைநீளங்களில்ம் அதாவது அதிக அதிர்வெண்களில், அல்லது அதிக ஆற்றலில் இவர்களின் வாய்ப்பாடு முடிவிலியை யைத் தொடுவதை, புற ஊதாக் கேட்டைவிளைவிப்பதாக இருப்பது, அதாவது சக்தி அதிகமாக வருவதால் பேரழிவை உண்டுபண்ணவேண்டும், ஆனால் ஒரு கரும்பொருளைச் சூடேற்றுவதால் அவ்வவாறு எதுவும் நிகழ்வதில்லை, மேலும் ஆற்றல் அழிவின்மைவிதியை ஒட்டியே இயற்கை இயங்குகிறது. ஆக அவர்களின் விதியும் சரியாகப் பொருந்தவில்லை.

u(\lambda,T) \propto \frac{1}{T^4} ( 1.2)

இவ்வாறு கரும்பொருளில் இருந்து வந்த நிறமாலையானதை, மரபார்ந்த வெப்ப இயக்கவிதிகளால் சரியாக விளக்கமுடியாத போது, மேக்ஸ் பிளாங்க் (Max Planck) எனும் செர்மானிய இயற்பியலாளர், கரும்பொருளில் இருந்து தொடர்நிறமாலையாக அல்லாமல், குறிப்பிட்ட ஆற்றல் பொட்டலங்களாக வருகிறது என நிறமாலையின் தன்மையை மரபல்லாத வேறொரு வகையில் விளக்கினார், இது கரும்பொருளிலிருந்து வரும் வெப்பக்கதிர்வீச்சின் நிறமாலையின் தன்மையினை வெகுவாக விளக்கியதோடு, குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஆற்றல் குறிப்பிட்ட அளவினதாகவே வெளிவரும்.

1தோற்றமுரணும், அருகாமைத்தத்துவமும் (nonlocality)

இவ்வாறு ஆரம்பகாலக் கோட்பாடுகளைக்கொண்ட இந்த அறிவியலை பழைய குவாண்டவியல் என்று தற்காலத்தில் அழைக்கிறோம். இதுபோல் சோதனையிலிருந்து கோட்பாட்டுவடிவையெட்ட ஆரம்பித்த குவாண்டவியலானது, சிறிதுசிறிதாக அணுத்துகளியற்பியல், ஒளியியல் என வளர்ச்சியடைந்து, குவாண்டக்கணினிகள் வரையெட்டியிருக்கிறது. இரிச்சர்டு ஃபெயின்மேன் (Richard Feynman), பால் பெனியாப் (Paul Benioff)போன்ற இயற்பியலாளர்கள் குவாண்டக்கணினிகளை உருவாக்க வழிமொழிந்தனர். அதேநேரம், பழைய குவாண்டவியற்கால கட்டத்திலேயே, எர்விந் சுரோடிங்கர்(Erwin Schrödinger), நீல்சு போர் (Niels Bohr), மேக்சு பான் (Max Born), லூயி டு ப்ராய் (Louis de Broglie) , வெர்னர் ஹை/கைசன்பர்க் (Werner Heisenberg) போன்றோர் குவாண்டவியலின் கணிதவடிவத்தையும் தத்துவத்தையும் வெவ்வேறு வழிகளில் பரிந்துரைத்தனர்

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s