मैं और मेरी छाया: क्वांटम यांत्रिकी व्यक्तित्व की अवधारणा को चुनौती देती है

2024 लेखक: Malcolm Clapton | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 03:57

तुम क्यों हो? आप कैसे जानते हैं कि आप एक अद्वितीय चरित्र और सोचने के तरीके वाले व्यक्ति हैं? क्वांटम यांत्रिकी हमें सलाह देती है कि हमें इतना अधिक आत्मविश्वास नहीं होना चाहिए। यह संभव है कि हम सभी उतने भिन्न न हों जितना हम कल्पना करते हैं।

मार्टिन गुएर और चोरी की पहचान

क्या आप मार्टिन ग्युरे के बारे में जानते हैं? यह एक फ्रांसीसी किसान है जिसने एक बार खुद को एक अजीब और अप्रिय स्थिति में पाया। मार्टिन एक छोटे से गाँव में रहता था। जब लड़का 24 साल का था, तब उसके अपने माता-पिता ने उस पर चोरी करने का आरोप लगाया था। हेर को अपना घर छोड़ने, अपनी पत्नी और बेटे को छोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ा। आठ साल बाद, वह व्यक्ति अपने परिवार के साथ फिर से अपने पैतृक गांव लौट आया। तीन साल बाद, परिवार में तीन बच्चे हुए।

ऐसा लग रहा था कि सब कुछ हमेशा की तरह चल रहा हो। लेकिन गांव में एक विदेशी सैनिक दिखाई दिया, जिसने घोषणा की कि उसने स्पेनिश सेना में मार्टिन गेर के साथ लड़ाई लड़ी थी और युद्ध में उसने अपना पैर खो दिया था। मार्टिन के परिवार को शक होने लगा कि क्या उनका रिश्तेदार तीन साल पहले घर लौटा था। एक लंबे परीक्षण के बाद, यह पता चला कि गुएरा की पहचान साहसी अर्नाल्ट डू टिल द्वारा "अपहरण" की गई थी। असली मार्टिन वास्तव में एक पैर के विच्छेदन से गुजरा था और उसे स्पेन के एक मठ में एक पापी के लिए नियुक्त किया गया था। हालांकि, "पहचान चोर" का मुकदमा इतना प्रसिद्ध था कि असली हेर अपने पैतृक गांव लौट आया। साहसी अरनौद डू थिएल के भाग्य को एक छोटी मौत की सजा से सील कर दिया गया था। और मार्टिन ने खुद अपनी पत्नी पर धोखेबाज की सहायता करने का आरोप लगाया, यह विश्वास नहीं किया कि एक महिला अपने प्यारे पति को नहीं पहचान सकती है।

इस कहानी ने लेखकों और निर्देशकों के मन को उत्साहित किया। उनके उद्देश्यों के आधार पर, एक फिल्म की शूटिंग की गई, एक संगीत का मंचन किया गया और यहां तक कि एक टीवी श्रृंखला की शूटिंग भी की गई। इसके अलावा, "द सिम्पसंस" श्रृंखला में से एक इस अवसर को समर्पित है। इस तरह की लोकप्रियता समझ में आती है: ऐसी घटना हमें उत्साहित करती है, क्योंकि यह जल्दी से आहत करती है - पहचान और व्यक्तित्व के बारे में हमारे विचार।

हम कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं कि वास्तव में सबसे प्रिय व्यक्ति कौन है? ऐसी दुनिया में पहचान का क्या मतलब है जहां कुछ भी स्थायी नहीं है?

पहले दार्शनिकों ने इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने मान लिया कि हम आत्मा में एक दूसरे से अलग हैं, और हमारे शरीर सिर्फ कठपुतली हैं। अच्छा लगता है, लेकिन विज्ञान ने इस समस्या के समाधान को खारिज कर दिया है और भौतिक शरीर में पहचान की जड़ की तलाश करने का सुझाव दिया है। वैज्ञानिकों ने सूक्ष्म स्तर पर कुछ ऐसा खोजने का सपना देखा जो एक व्यक्ति को दूसरे से अलग कर सके।

यह अच्छा है कि विज्ञान सटीक है। इसलिए, जब हम "सूक्ष्म स्तर पर कुछ" कहते हैं, तो निश्चित रूप से, हमारा मतलब हमारे शरीर के सबसे छोटे निर्माण खंडों - अणुओं और परमाणुओं से होता है।

हालाँकि, यह रास्ता पहली नज़र में लग सकता है की तुलना में अधिक फिसलन भरा है। उदाहरण के लिए, मार्टिन गुएर की कल्पना कीजिए। मानसिक रूप से उससे संपर्क करें। चेहरा, त्वचा, रोमछिद्र… आगे बढ़ते हैं. आइए जितना संभव हो उतना करीब आएं, जैसे कि हमारे शस्त्रागार में सबसे शक्तिशाली उपकरण हैं। हम क्या पाएंगे? इलेक्ट्रॉन।

एक बॉक्स में प्राथमिक कण

हेर अणुओं से बना था, अणु परमाणुओं से बने होते हैं, परमाणु प्राथमिक कणों से बने होते हैं। उत्तरार्द्ध "कुछ भी नहीं" से बने हैं; वे भौतिक दुनिया के बुनियादी निर्माण खंड हैं।

एक इलेक्ट्रॉन एक ऐसा बिंदु है जो वस्तुतः कोई स्थान नहीं लेता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से द्रव्यमान, स्पिन (कोणीय गति) और चार्ज द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक इलेक्ट्रॉन के "व्यक्तित्व" का वर्णन करने के लिए आपको बस इतना ही जानना होगा।

इसका क्या मतलब है? उदाहरण के लिए, यह तथ्य कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन बिना किसी मामूली अंतर के बिल्कुल किसी अन्य जैसा दिखता है। वे बिल्कुल समान हैं। मार्टिन गुएर और उनके जुड़वां के विपरीत, इलेक्ट्रॉन इतने समान हैं कि वे पूरी तरह से विनिमेय हैं।

इस तथ्य के कुछ दिलचस्प निहितार्थ हैं।आइए कल्पना करें कि हमारे पास एक प्राथमिक कण ए है, जो प्राथमिक कण बी से अलग है। इसके अलावा, हमारे पास दो बक्से हैं - पहला और दूसरा।

हम यह भी जानते हैं कि प्रत्येक कण किसी भी समय किसी एक बॉक्स में होना चाहिए। चूंकि हमें याद है कि कण ए और बी एक दूसरे से अलग हैं, यह पता चला है कि घटनाओं के विकास के लिए केवल चार विकल्प हैं:

• A बॉक्स 1 में है, B बॉक्स 2 में है;
• ए और बी बॉक्स 1 में एक साथ झूठ बोलते हैं;
• ए और बी बॉक्स 2 में एक साथ झूठ बोलते हैं;
• A बॉक्स 2 में है, B बॉक्स 1 में है।

यह पता चला है कि एक बॉक्स में एक साथ दो कण मिलने की संभावना 1: 4 है। बढ़िया, इसे सुलझा लिया।

लेकिन क्या होगा अगर कण ए और बी अलग नहीं हैं? इस स्थिति में एक ही डिब्बे में दो कण मिलने की प्रायिकता क्या है? आश्चर्यजनक रूप से, हमारी सोच स्पष्ट रूप से निर्धारित करती है: यदि दो कण समान हैं, तो घटनाओं के विकास के लिए केवल तीन विकल्प हैं। आखिरकार, उस स्थिति में कोई अंतर नहीं है जब A बॉक्स 1 में है, B बॉक्स 2 में है, और मामला जब B बॉक्स 1 में है, A बॉक्स 2 में है। तो संभावना 1: 3 है।

प्रायोगिक विज्ञान इस बात की पुष्टि करता है कि सूक्ष्म जगत 1:3 की प्रायिकता का पालन करता है। यही है, यदि आप इलेक्ट्रॉन ए को किसी अन्य के साथ बदल देते हैं, तो ब्रह्मांड अंतर को नोटिस नहीं करेगा। और तुम्हें भी।

धूर्त इलेक्ट्रॉन

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और नोबेल पुरस्कार विजेता फ्रैंक विल्जेक उसी निष्कर्ष पर पहुंचे जैसे हमने अभी किया था। वैज्ञानिक इस परिणाम को न केवल दिलचस्प मानते हैं। विल्ज़ेक ने कहा कि यह तथ्य कि दो इलेक्ट्रॉन बिल्कुल अप्रभेद्य हैं, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत से सबसे गहरा और सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष है।

एक नियंत्रण शॉट एक हस्तक्षेप घटना है जो एक इलेक्ट्रॉन को "धोखा" देता है और हमें उसका गुप्त जीवन दिखाता है। आप देखिए, अगर आप बैठकर एक इलेक्ट्रॉन को घूरते हैं, तो यह एक कण की तरह व्यवहार करता है। जैसे ही आप मुड़ते हैं, यह एक तरंग के गुणों को दिखाता है। जब ऐसी दो तरंगें ओवरलैप होती हैं, तो वे एक-दूसरे को बढ़ाती या कमजोर करती हैं। बस ध्यान रखें कि हमारा मतलब भौतिक नहीं, बल्कि एक तरंग की गणितीय अवधारणा है। वे ऊर्जा नहीं, बल्कि संभाव्यता को स्थानांतरित करते हैं - वे प्रयोग के सांख्यिकीय परिणामों को प्रभावित करते हैं। हमारे मामले में - दो बक्से वाले प्रयोग से निष्कर्ष तक, जिसमें हमें 1: 3 की संभावना मिली।

दिलचस्प बात यह है कि हस्तक्षेप की घटना तभी होती है जब कण वास्तव में समान होते हैं। प्रयोगों से पता चला है कि इलेक्ट्रॉन बिल्कुल समान हैं: हस्तक्षेप होता है, जिसका अर्थ है कि ये कण अप्रभेद्य हैं।

यह सब किस लिए है? विल्ज़ेक का कहना है कि इलेक्ट्रॉनों की पहचान ठीक वही है जो हमारी दुनिया को संभव बनाती है। इसके बिना, कोई रसायन नहीं होता। पदार्थ को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सका।

यदि इलेक्ट्रॉनों के बीच कोई अंतर होता, तो सब कुछ एक ही बार में अराजकता में बदल जाता। अनिश्चितताओं और त्रुटियों से भरे इस संसार के अस्तित्व के लिए उनका सटीक और स्पष्ट स्वभाव ही एकमात्र आधार है।

अच्छा। मान लीजिए कि एक इलेक्ट्रॉन को दूसरे से अलग नहीं किया जा सकता है। लेकिन हम एक को पहले डिब्बे में रख सकते हैं, दूसरे को दूसरे में और कह सकते हैं: "यह इलेक्ट्रॉन यहाँ है, और वह वहाँ है"?

"नहीं, हम नहीं कर सकते," प्रोफेसर विल्ज़ेक कहते हैं।

जैसे ही आप इलेक्ट्रॉनों को बक्से में रखते हैं और दूर देखते हैं, वे कण बनना बंद कर देते हैं और तरंग गुण प्रदर्शित करना शुरू कर देते हैं। इसका मतलब है कि वे असीम रूप से विस्तारित हो जाएंगे। यह सुनने में भले ही अजीब लगे, लेकिन हर जगह एक इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना है। इस अर्थ में नहीं कि यह एक ही बार में सभी बिंदुओं पर स्थित है, बल्कि इस तथ्य में कि आपके पास इसे कहीं भी खोजने का एक छोटा सा मौका है यदि आप अचानक वापस मुड़ने और इसकी तलाश शुरू करने का निर्णय लेते हैं।

यह स्पष्ट है कि इसकी कल्पना करना काफी कठिन है। लेकिन इससे भी ज्यादा दिलचस्प सवाल उठता है।

क्या इलेक्ट्रॉन इतने पेचीदा हैं या वे जिस स्थान पर हैं? और जब हम दूर हो जाते हैं तो हमारे आस-पास की हर चीज का क्या होता है?

सबसे कठिन पैराग्राफ

यह पता चला है कि आप अभी भी दो इलेक्ट्रॉन पा सकते हैं।एकमात्र समस्या यह है कि आप यह नहीं कह सकते: यहाँ पहले की लहर है, यहाँ दूसरे इलेक्ट्रॉन की लहर है, और हम सभी त्रि-आयामी अंतरिक्ष में हैं। यह क्वांटम यांत्रिकी में काम नहीं करता है।

आपको कहना होगा कि पहले इलेक्ट्रॉन के लिए त्रि-आयामी अंतरिक्ष में एक अलग तरंग होती है और दूसरे के लिए त्रि-आयामी अंतरिक्ष में दूसरी तरंग होती है। अंत में, यह पता चला है - मजबूत बनो! एक छह-आयामी तरंग है जो दो इलेक्ट्रॉनों को एक साथ बांधती है। यह भयानक लगता है, लेकिन फिर हम समझते हैं: ये दो इलेक्ट्रॉन अब लटकते नहीं हैं, कोई नहीं जानता कि कहां है। उनकी स्थिति स्पष्ट रूप से परिभाषित है, या यों कहें, इस छह-आयामी लहर से जुड़ी हुई हैं।

सामान्य तौर पर, यदि पहले हम सोचते थे कि इसमें स्थान और चीजें हैं, तो क्वांटम सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए, हमें अपने प्रतिनिधित्व को थोड़ा बदलना होगा। यहां अंतरिक्ष केवल इलेक्ट्रॉनों जैसे वस्तुओं के बीच अंतर्संबंधों का वर्णन करने का एक तरीका है। इसलिए, हम दुनिया की संरचना को उन सभी कणों के गुणों के रूप में वर्णित नहीं कर सकते हैं जो इसे बनाते हैं। सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल है: हमें प्राथमिक कणों के बीच संबंधों का अध्ययन करना होगा।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रॉन (और अन्य प्राथमिक कण) एक दूसरे के बिल्कुल समान हैं, पहचान की अवधारणा ही धूल में उड़ जाती है। यह पता चला है कि दुनिया को उसके घटकों में विभाजित करना गलत है।

विल्ज़ेक का कहना है कि सभी इलेक्ट्रॉन समान हैं। वे एक क्षेत्र की अभिव्यक्ति हैं जो सभी स्थान और समय में व्याप्त हैं। भौतिक विज्ञानी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर अलग तरह से सोचते हैं। उनका मानना है कि शुरू में एक इलेक्ट्रॉन था, और अन्य सभी इसके निशान हैं, जो समय और स्थान में व्याप्त हैं। "क्या बकवास! - आप इस जगह पर जयजयकार कर सकते हैं। "वैज्ञानिक इलेक्ट्रॉनों को ठीक कर रहे हैं!"

लेकिन एक लेकिन है।

क्या होगा अगर यह सब भ्रम है? इलेक्ट्रॉन हर जगह मौजूद है और कहीं नहीं। उसका कोई भौतिक रूप नहीं है। क्या करें? और फिर वह व्यक्ति क्या है जिसमें प्राथमिक कण होते हैं?

उम्मीद की बूंद नहीं

हम यह विश्वास करना चाहते हैं कि प्रत्येक वस्तु अपने अवयवी कणों के योग से कहीं अधिक है। क्या होगा अगर हम इलेक्ट्रॉन के चार्ज, उसके द्रव्यमान और स्पिन को हटा दें और शेष में कुछ मिल जाए, इसकी पहचान, इसका "व्यक्तित्व"। हम विश्वास करना चाहते हैं कि कुछ ऐसा है जो एक इलेक्ट्रॉन को एक इलेक्ट्रॉन बनाता है।

भले ही आँकड़े या प्रयोग किसी कण के सार को प्रकट न कर सकें, हम उस पर विश्वास करना चाहते हैं। आखिर कुछ तो है जो हर इंसान को खास बनाता है।

मान लीजिए मार्टिन गेर और उनके डबल के बीच कोई अंतर नहीं होगा, लेकिन उनमें से एक चुपचाप मुस्कुराएगा, यह जानकर कि वह असली था।

मैं इसमें बहुत विश्वास करना चाहता हूं। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी बिल्कुल हृदयहीन है और हमें हर तरह की बकवास के बारे में सोचने नहीं देगी।

मूर्ख मत बनो: यदि इलेक्ट्रॉन का अपना व्यक्तिगत सार होता, तो दुनिया अराजकता में बदल जाती।

ठीक है। चूंकि इलेक्ट्रॉन और अन्य प्राथमिक कण वास्तव में मौजूद नहीं हैं, हम क्यों मौजूद हैं?

सिद्धांत एक: हम बर्फ के टुकड़े हैं

विचारों में से एक यह है कि हमारे अंदर बहुत सारे प्राथमिक कण हैं। वे हम में से प्रत्येक में एक जटिल प्रणाली बनाते हैं। ऐसा लगता है कि हम सभी अलग हैं, यह इस बात का परिणाम है कि हमारा शरीर इन प्राथमिक कणों से कैसे बना है।

सिद्धांत अजीब है, लेकिन सुंदर है। किसी भी प्राथमिक कण का अपना व्यक्तित्व नहीं होता है। लेकिन साथ में वे एक अनूठी संरचना बनाते हैं - एक व्यक्ति। तुम चाहो तो हम बर्फ के टुकड़े की तरह हैं। यह स्पष्ट है कि वे सभी जल हैं, लेकिन प्रत्येक का पैटर्न अद्वितीय है।

आपका सार यह है कि आप में कण कैसे व्यवस्थित होते हैं, न कि वास्तव में आप किस चीज से बने हैं। हमारे शरीर में कोशिकाएं लगातार बदल रही हैं, जिसका अर्थ है कि केवल एक चीज जो मायने रखती है वह है संरचना।

सिद्धांत दो: हम मॉडल हैं

प्रश्न का उत्तर देने का एक और तरीका है। अमेरिकी दार्शनिक डैनियल डेनेट ने "चीज" की अवधारणा को "वास्तविक मॉडल" शब्द से बदलने का सुझाव दिया। डेनेट और उनके अनुयायियों के अनुसार, कुछ वास्तविक है यदि उसके सैद्धांतिक विवरण को अधिक संक्षेप में दोहराया जा सकता है - संक्षेप में, एक साधारण विवरण का उपयोग करके। यह कैसे काम करता है यह समझाने के लिए, आइए एक उदाहरण के रूप में एक बिल्ली को लें।

तो, हमारे पास एक बिल्ली है।तकनीकी रूप से, हम प्रत्येक कण की स्थिति का वर्णन करके इसे कागज पर (या वस्तुतः) फिर से बना सकते हैं, और इस प्रकार बिल्ली का एक आरेख तैयार कर सकते हैं। दूसरी ओर, हम अलग तरीके से कर सकते हैं: बस "बिल्ली" कहें। पहले मामले में, हमें न केवल एक बिल्ली की एक छवि बनाने के लिए विशाल कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है, बल्कि यह भी कहते हैं, अगर हम एक कंप्यूटर मॉडल के बारे में बात कर रहे हैं, तो इसे स्थानांतरित करें। दूसरे में, हमें बस एक गहरी सांस लेने और कहने की ज़रूरत है: "बिल्ली कमरे के चारों ओर चली गई।" बिल्ली एक वास्तविक मॉडल है।

आइए एक और उदाहरण लेते हैं। एक ऐसी रचना की कल्पना करें जिसमें नामीबिया का सबसे बड़ा हाथी, बायां कान का लोब और माइल्स डेविस का संगीत शामिल हो। इस ऑब्जेक्ट को कम्प्यूटेशनल रूप से बनाने में बहुत समय लगेगा। लेकिन इस शानदार राक्षस का मौखिक विवरण आपको उतनी ही राशि देगा। संक्षिप्त करने, दो शब्दों में कहने से भी काम नहीं चलेगा, क्योंकि ऐसी रचना असत्य है, अर्थात् उसका अस्तित्व ही नहीं है। यह एक वास्तविक मॉडल नहीं है।

यह पता चला है कि हम सिर्फ एक क्षणिक संरचना हैं जो देखने वाले की नजर में दिखाई देती हैं। भौतिक विज्ञानी आग में ईंधन डालते हैं और कहते हैं कि शायद फाइनल में यह पता चलेगा कि दुनिया कुछ भी नहीं है। अभी के लिए, यह हमारे लिए बाकी है कि हम एक-दूसरे और अपने आस-पास की दुनिया की ओर इशारा करें, हर चीज का शब्दों में वर्णन करें और नाम बांटें। मॉडल जितना जटिल होता है, उतना ही हमें इसके विवरण को संक्षिप्त करना पड़ता है, जिससे यह वास्तविक हो जाता है। उदाहरण के लिए, मानव मस्तिष्क, ब्रह्मांड में सबसे जटिल प्रणालियों में से एक को लें। संक्षेप में इसका वर्णन करने का प्रयास करें।

इसे एक शब्द में वर्णित करने का प्रयास करें। क्या होता है?