குவாண்டம் சுரங்கம்: துகள்கள் சுவர்களை எப்படி கடக்கின்றன? (நீங்கள் செவ்வாய்க்கு டெலிபோர்ட் ஆக முடியுமா?)

ஒரு பந்தும் ஒரு மலையும்

ஒரு பந்தை மலையை நோக்கி உருட்டுகிறீர்கள். மலையை ஏற போதுமான சக்தி இல்லையென்றால், பந்து திரும்பி வரும். எளிமையான விஷயம், இல்லையா?

இப்போது அந்த பந்தை எலக்ட்ரான் அளவுக்கு சிறியதாக்குங்கள். ஒரு விசித்திரமான விஷயம் நடக்கிறது — பந்து சில நேரங்களில் மலையின் மறுபக்கத்தில் தோன்றுகிறது, ஏற போதுமான சக்தி இல்லாமலேயே. மேலே ஏறவில்லை, சுற்றி வரவில்லை. ஊடுருவி சென்றது.

இதுதான் குவாண்டம் சுரங்கம். இது ஒரு கோட்பாடு மட்டுமல்ல — இது இப்போது உங்கள் உடலுக்குள் ஒவ்வொரு வினாடியும் கோடிக்கணக்கான முறை நடக்கிறது.

இது எப்படி சாத்தியம்?

குவாண்டம் இயக்கவியலில், துகள்கள் திட உருண்டைகள் அல்ல. அவை நிகழ்தகவு அலைகள் போல செயல்படுகின்றன. இதை இப்படி நினைத்துக்கொள்ளுங்கள்: ஒரு பந்தை சுவரில் எறிந்தால், திட பந்து திட சுவரை மோதுவதை பார்க்கிறீர்கள். ஆனால் குவாண்டம் உலகத்தில், அந்த "பந்து" தண்ணீரில் ஒரு அலை போன்றது.

ஒரு அலை தடையை மோதும்போது, பெரும்பாலானது திரும்பி வரும் — ஆனால் ஒரு சிறிய பகுதி மறுபக்கத்திற்கு கசிகிறது. தடை போதுமான அளவு மெல்லியதாக இருந்தால், போதுமான அலை கடந்து செல்கிறது, துகள் மறுபக்கத்தில் தோன்றுகிறது.

துகள் சுவரை "உடைக்கவில்லை". மறைந்த சக்தியை பயன்படுத்தவில்லை. குவாண்டம் இயக்கவியலின் கணிதம் சொல்வது: துகள் மறுபக்கத்தில் இருப்பதற்கான நிகழ்தகவு பூஜ்ஜியம் அல்ல. குவாண்டம் உலகில், நடக்க முடிந்தால், அது நடக்கும்.

இது எங்கெல்லாம் நடக்கிறது?

குவாண்டம் சுரங்கம் ஆய்வகத்தில் மட்டுமல்ல — எல்லா இடங்களிலும் இருக்கிறது:

சூரியன் — சூரியனை இயக்கும் அணுக்கரு இணைவு சுரங்கத்தை சார்ந்தது. ஹைட்ரஜன் அணுக்கருக்களுக்கு மின்னூட்ட விலக்கத்தை வெல்ல போதுமான சக்தி இல்லை, ஆனால் அவை தடையை ஊடுருவி இணைகின்றன. சுரங்கம் இல்லாமல், சூரியன் ஒளிராது. உயிர் இருக்காது.

உங்கள் தொலைபேசி — நவீன சிப்புகளில் உள்ள ஃப்ளாஷ் நினைவகம் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள் சுரங்கத்தை பயன்படுத்துகின்றன. நீங்கள் அனுப்பும் ஒவ்வொரு செய்தியிலும் குவாண்டம் சுரங்கம் இருக்கிறது.

கதிரியக்க சிதைவு — ஒரு நிலையற்ற அணு ஒரு துகளை வெளியிடும்போது, அந்த துகள் அணுக்கருவிலிருந்து ஊடுருவி வெளியேறுகிறது. இதன் மூலம் பழங்கால புதைபடிவங்களின் வயதை கணக்கிடுகிறோம்.

உங்கள் DNA — DNA அடிப்படை ஜோடிகளில் புரோட்டான் சுரங்கம் மரபணு மாற்றங்களுக்கு பங்களிக்கலாம் என்று ஆராய்ச்சி கூறுகிறது. குவாண்டம் இயக்கவியல் பரிணாமத்தையே வடிவமைக்கிறதோ!

மனிதர்கள் செவ்வாய்க்கு சுரங்கம் செய்ய முடியுமா?

எலக்ட்ரான் தடையை ஊடுருவ முடிந்தால், மனிதன் பூமியிலிருந்து செவ்வாய்க்கு ஊடுருவ முடியுமா?

தொழில்நுட்ப ரீதியாக, குவாண்டம் இயக்கவியல் இது சாத்தியமற்றது என்று சொல்லவில்லை. உங்கள் உடலில் உள்ள ஒவ்வொரு துகளும் ஒரே நேரத்தில் செவ்வாய்க்கு ஊடுருவுவதற்கான நிகழ்தகவு உள்ளது. ஆனால் உண்மையான எண்களைப் பார்ப்போம்.

ஒரு துகள் சுரங்கம் செய்வதற்கான நிகழ்தகவு, தடையின் அகலம் மற்றும் துகளின் நிறை அதிகரிக்கும்போது அதிவேகமாக குறைகிறது. மனித உடலில் சுமார் 7 × 10²⁷ அணுக்கள் உள்ளன. இவை அனைத்தும் ஒரே நேரத்தில் 225 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தூரத்திற்கு ஊடுருவ வேண்டும் — இதன் நிகழ்தகவு மிகவும் சிறியது, அதை ஒரு பின்னமாக எழுதினால், பகுதியில் கண்டறியக்கூடிய பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அணுக்களை விட அதிக இலக்கங்கள் இருக்கும்.

எளிமையாக சொன்னால்: இது ஒரு முறை நடக்க, பிரபஞ்சத்தின் வயதை விட நீண்ட காலம் காத்திருக்க வேண்டும் — ஒரு முறை அல்ல, கோடி முறை அல்ல, பெயரே இல்லாத அளவுக்கு பல முறை.

கணித ரீதியாக? சாத்தியமற்றது அல்ல. நடைமுறையில்? ராக்கெட் கட்டுவது நல்லது!

இது ஏன் முக்கியம்?

குவாண்டம் சுரங்கத்தின் அழகு, நம்மை செவ்வாய்க்கு டெலிபோர்ட் செய்யும் என்பது அல்ல. யதார்த்தத்தைப் பற்றி அது சொல்வது: பிரபஞ்சம் நம் அன்றாட உள்ளுணர்வு சொல்வது போல வேலை செய்வதில்லை.

திடமான சுவர்கள் உண்மையில் திடமானவை அல்ல. தடைகள் உண்மையில் கடக்க முடியாதவை அல்ல. ஆழமான மட்டத்தில், யதார்த்தம் உறுதிகளால் அல்ல — நிகழ்தகவுகளால் ஆனது. சில நேரங்களில், எல்லா சாத்தியங்களுக்கும் எதிராக, பொருட்கள் சுவர்களை கடக்கின்றன.

இதில் ஒரு தத்துவார்த்த அழகு இருக்கிறது. நாம் காணும் தடைகள் எப்போதும் தோன்றுவது போல் முழுமையானவை அல்ல.

குவாண்டம் இயக்கவியல் உங்களை ஆழமாக அதிர்ச்சிக்குள்ளாக்கவில்லை என்றால், நீங்கள் இன்னும் புரிந்துகொள்ளவில்லை. — நீல்ஸ் போர்