ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟ ಶರೀರಗಳಲ್ಲಿನ ಸುಳ್ಳಿನ ವಿಮೇರೆಯಷ್ಟು ಅದು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಹಾದುಹಾಕಬಹುದು ಅಥವಾ ಮಾರ್ಪಡಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಗಣನೆಗಳು. ಅವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿರ್ಮಾಣ ಘಟಕಗಳು, ಇದು ಉಂಡುಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಪದಾರ್ಥ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟ್‌ಗಳು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿ ಪ್ಯಾಕೆಟ್‌ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ೨೦ನೇ ಶತಮಾನದ ಮೊದಲ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್ ಮತ್ತು ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪ್ರತಿಕೂಲವಾದ ಒಂದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಶಾಖೆಯಾಗಿ ತೋರಿತು. ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಗ್ರೀನ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪ್ರಕಾಶದ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ, ಅಣುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶದ ವಿಚ್ಛಿನ್ನ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಕ್ವಾಂಟೈಝೇಶನ್ ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ, ಇದರ ಅರ್ಥ ಯಾವುದೇ ಕೆಲವು ಭೌತಿಕ ಗುಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಂತತ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.

ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ನಾವು ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗುರುತಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶ, ಅಣುಗಳು, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಗಳ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಕಷ್ಟ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.

ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಸಫಲತೆ

ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಣುಗಳ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ವ್ಯವಹಾರ ವಿವರಿಸುವುದು ಹೋಗಿತು. ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ, ಅಣುವು ಧನಾತ್ಮಕ ಆಧಾರ ಮತ್ತು ತುಂಬಾ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೂರ್ಯದ ಸುತ್ತಲೂ ಗ್ರಹಗಳಂತೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕುಲಂಬ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚುಂಬಕೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಸಮತೋಲನ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವನ್ನು ಆಧಾರದಿಂದ ದೂರ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ, ಈ ಮಾದರಿಯ ಮಾದರಿಯು ಒಂದು ಪ್ರಮಾಣದ ದೋಷವಿದ್ದು: ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮಾಗ್ನೆಟಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಒಂದು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮಾಗ್ನೆಟಿಕ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಒಂದು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣೆಯಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಿನ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅನುಕೂಲ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಅಣುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದು.

ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮತ್ತೊಂದು ಸಮಸ್ಯೆ ಉಷ್ಣ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪ್ರಕಾಶದ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಹೋಗಿತು, ಇದನ್ನು ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ, ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರವು ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಶೋಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತನ್ನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಎಲ್ಲಾ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯ ತೀವ್ರತೆಯು ಆವೃತ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ರೇಲೆಗ್ ಮತ್ತು ಜೀನ್ಸ್ ದ್ವಾರಾ ವಿಕಸಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸೂತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ.

ಆದರೆ, ಈ ಸೂತ್ರವು ಉನ್ನತ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರವು ಅನಂತ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅನುಮಾನಿಸಿತು, ಇದು ಪ್ರಯೋಗದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ಹೋಗಿತು. ಈ ವಿರೋಧಾಭಾಸವನ್ನು ಯುವಾ ವಿಕಸಿಸುವ ಪರಿಹಾರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರವು ವಿಸಿದಾರ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಾಶದ ಕಡೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಈ ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿತು, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾವುದೇ ಆವೃತ್ತಿ ಅಥವಾ ತರಂಗದ ಮೇಲೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹಾದುಹಾಕಬಹುದು ಎಂದು ಭಾವಿಸಿತು. ಆದರೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು.

ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ಆವಿಷ್ಕರಣೆ

ಶಕ್ತಿ ಕ್ವಾಂಟಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ೧೯೦೦ರಲ್ಲಿ ಮಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಂಕ್ ಮೊದಲಿಗೆ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದನು, ಅವನು ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದನು. ಯುವಾ ವಿಕಸಿಸುವ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಅವನು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹಾದುಹಾಕದೆ ವಿಭಾಗಿಸಿದ ಪ್ಯಾಕೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಅಥವಾ ಶೋಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದನು. ಅವನು ಈ ಪ್ಯಾಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು “ಕ್ವಾಂಟ್” ಅಥವಾ “ಶಕ್ತಿ ಘಟಕಗಳು” ಎಂದು ಕರೆದನು, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಆವೃತ್ತಿಗೆ ಮೂಲಕ ಸರಳ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿದನು:

E = hf

ಇಲ್ಲಿ E ಎಂಬುದು ಕ್ವಾಂಟದ ಶಕ್ತಿ, f ಎಂಬುದು ಅದರ ಆವೃತ್ತಿ, h ಎಂಬುದು ಪ್ಲಾಂಕ್ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (6.626 x 10^-34 J s).

ಪ್ಲಾಂಕನ ಸೂತ್ರವು ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರವು ತನ್ನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಕೆಲವು ಆವೃತ್ತಿಗಳ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಬಹುದು ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗುಂಪು ಅವಶ್ಯತೆ ಇದೆ. ಇದು ಕಾಪ್ಯ ಶರೀರವು ಅನಂತ ಪ್ರಮಾಣದ ಯುವಾ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸದೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಅನಂತ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗುಂಪು ಅವಶ್ಯತೆ ಇದೆ.

ಪ್ಲಾಂಕನ ಆಧಾರವು ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧ ಹೋಗಿತು, ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದು ಭಾವಿಸಿತು. ಆದರೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ಲಾಂಕ್ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿತು.

ಪ್ಲಾಂಕನ ಆಧಾರವು ೧೯೦೫ರಲ್ಲಿ ಅಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ದ್ವಾರಾ ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ವಿವರಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾದ ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರಕರಣ ಹೇಳಿಕೆ ಪ್ರತಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಧ್ಯತೆ ಪಡೆದಿತು.

ಪ್ರತಿಯೋಜನೆ ಪ್ರಕರಣವು ಪ್ರಕಾಶದ ಕಡೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ, ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರಕಾಶದ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ತರಂಗದ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ, ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಈ ಅನುಕೂಲ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಪ್ರಕಾಶದ ಆವೃತ್ತಿಗೆ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಒಂದು ಕಡಿಮೆ ಆವೃತ್ತಿಯ ಕೆಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಲಿಲ್ಲ. ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಆವೃತ್ತಿ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವೃತ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗುಂಪು, ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುಂಪು.

ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಪ್ಲಾಂಕನ