ਮਕੈਨਿਕਸ
ਮਕੈਨਿਕਸ
ਮਕੈਨਿਕਸ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਖਾ ਹੈ ਜੋ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਬਲਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ ਜੋ ਇਸ ਗਤੀ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਇਸਨੂੰ ਦੋ ਮੁੱਖ ਉਪ-ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ। ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ, ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗਤੀ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ, ਮੈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਪ੍ਰੋਜੈਕਟਾਈਲਾਂ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਮਸ਼ੀਨਰੀ ਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਤੱਕ, ਅਤੇ ਖਗੋਲੀ ਵਸਤੂਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪੁਲਾੜ ਯਾਨ, ਗ੍ਰਹਿ, ਤਾਰੇ ਅਤੇ ਗੈਲੈਕਸੀਆਂ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਪੈਮਾਨੇ ‘ਤੇ ਘਟਨਾਵਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਕਣ। ਕੁੱਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਮਕੈਨਿਕਸ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਮੌਲਿਕ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸਾਡੀ ਭੌਤਿਕ ਸੰਸਾਰ ਦੀ ਸਮਝ ਦਾ ਬਹੁਤ ਸਾਰਾ ਆਧਾਰ ਹੈ।
ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ
ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਨਿਊਟੋਨੀਅਨ ਮਕੈਨਿਕਸ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਖਾ ਹੈ ਜੋ ਬਲਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੇਠ ਮੈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਇਹ ਗਤੀ ਦੇ ਉਹਨਾਂ ਨਿਯਮਾਂ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ ਜੋ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 17ਵੀਂ ਸਦੀ ਵਿੱਚ ਸਰ ਆਈਜ਼ੈਕ ਨਿਊਟਨ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗ੍ਰਹਿਆਂ, ਕਾਰਾਂ, ਪ੍ਰੋਜੈਕਟਾਈਲਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਅਣੂਆਂ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਵੱਡੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕਸ, ਡਾਇਨੇਮਿਕਸ, ਅਤੇ ਸਟੈਟਿਕਸ।
-
ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕਸ: ਇਹ ਗਤੀ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਹੈ ਬਿਨਾਂ ਉਹਨਾਂ ਬਲਾਂ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤੇ ਜੋ ਇਸਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਕਾਰ ਸਿੱਧੀ ਸੜਕ ‘ਤੇ 60 ਮੀਲ ਪ੍ਰਤੀ ਘੰਟੇ ਦੀ ਸਥਿਰ ਗਤੀ ਨਾਲ ਚਲ ਰਹੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਹ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਕਿ ਕਾਰ ਇੱਕ ਨਿਰਧਾਰਤ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰੇਗੀ।
-
ਡਾਇਨੇਮਿਕਸ: ਇਹ ਗਤੀ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਬਲਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਹੈ ਜੋ ਇਸਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਕਾਰ ਆਰਾਮ ਤੋਂ ਤੇਜ਼ੀ ਲੈ ਰਹੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਡਾਇਨੇਮਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਾਰ ਦੇ ਪੁੰਜ ਨੂੰ ਦਿੱਤੇ ਹੋਏ, ਤੇਜ਼ੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਬਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
-
ਸਟੈਟਿਕਸ: ਇਹ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਮੌਜੂਦ ਪਿੰਡਾਂ ‘ਤੇ ਬਲਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਕਿਤਾਬ ਮੇਜ਼ ‘ਤੇ ਰੱਖੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੈਟਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੇਜ਼ ‘ਤੇ ਕਿਤਾਬ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਏ ਗਏ ਬਲ (ਜੋ ਕਿ ਕਿਤਾਬ ਦੇ ਭਾਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ), ਅਤੇ ਕਿਤਾਬ ‘ਤੇ ਮੇਜ਼ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਏ ਗਏ ਬਲ (ਜੋ ਕਿ ਕਿਤਾਬ ਦੇ ਭਾਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਅਤੇ ਉਲਟ ਹੈ) ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਕਈ ਮੌਲਿਕ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
-
ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗਤੀ ਦੇ ਤਿੰਨ ਨਿਯਮ: ਇਹ ਨਿਯਮ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਬਲ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ (ਜੜ੍ਹਤਾ ਦਾ ਨਿਯਮ) ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਮੌਜੂਦ ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਰਹਿਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰਹਿਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਇਸ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਬਲ ਨਾ ਲੱਗੇ। ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਇਸ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਹੇ ਕੁੱਲ ਬਲ ਦੇ ਸਿੱਧਾ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਪੁੰਜ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਤੀਜਾ ਨਿਯਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਰ ਕਿਰਿਆ ਲਈ, ਇੱਕ ਬਰਾਬਰ ਅਤੇ ਉਲਟ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
-
ਊਰਜਾ ਦੇ ਸੰਭਾਲ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ: ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਇਸ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਕਾਰਜ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਲੋਲਕ ਅੱਗੇ-ਪਿੱਛੇ ਝੂਲ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਲੋਲਕ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ (ਇਸਦੀ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਜੋੜ) ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਮੰਨ ਕੇ ਕਿ ਹਵਾ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਜਾਂ ਰਗੜ ਕਾਰਨ ਕੋਈ ਊਰਜਾ ਖਤਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ।
-
ਗਤੀ ਦੇ ਸੰਭਾਲ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ: ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ਕੁੱਲ ਗਤੀ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਇਸ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਕਾਰਜ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਦੋ ਬਰਫ਼ ਦੇ ਸਕੇਟਰ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਧੱਕਾ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਖਿਸਕਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਦੋਨਾਂ ਸਕੇਟਰਾਂ ਦਾ ਕੁੱਲ ਗਤੀ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।
ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਇੱਕ ਨਿਰਧਾਰਕ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਦੀ ਸਹੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਇਸਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਅਵਸਥਾ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਕਣਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ) ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਗਤੀਆਂ (ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨੇੜੇ) ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਸਹੀ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਫਲ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦਾ ਵਧੀਆ ਵਰਣਨ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਾਪੇਖਤਾ ਦੁਆਰਾ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ
ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੌਲਿਕ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜੋ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਉਪ-ਪਰਮਾਣੂ ਕਣਾਂ ਦੇ ਪੈਮਾਨੇ ‘ਤੇ ਕੁਦਰਤ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣਾਂ ਦਾ ਵਰਣਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਾਰੇ ਕੁਆਂਟਮ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਆਧਾਰ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੁਆਂਟਮ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ, ਕੁਆਂਟਮ ਫੀਲਡ ਸਿਧਾਂਤ, ਕੁਆਂਟਮ ਤਕਨਾਲੋਜੀ, ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਵਿਗਿਆਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
“ਕੁਆਂਟਮ” ਸ਼ਬਦ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਸੰਭਵ ਵੱਖਰੀ ਇਕਾਈ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਊਰਜਾ ਜਾਂ ਪਦਾਰਥ ਦੀ। ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਇਸ ਸਿਧਾਂਤ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ ਕਿ ਪਦਾਰਥ ਅਤੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੋਵਾਂ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਰੱਖਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਸਿਧਾਂਤ ਜਿਸ ਨੂੰ ਤਰੰਗ-ਕਣ ਦੋਹਰਾਪਣ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੇ ਮੁੱਖ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਸੁਪਰਪੋਜੀਸ਼ਨ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜੋ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ—ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ—ਆਪਣੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਖਾਸ, ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸੰਭਵ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇਕੱਠੇ ਹੀ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਪਰ ਜਦੋਂ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਸਿਰਫ਼ ਸੰਭਵ ਵਿਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਨਤੀਜਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਕੁਆਂਟਮ ਕਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਅਵਸਥਾ ਜਾਂ ਦੂਜੀ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਬਲਕਿ ਇਸਦੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਸੰਭਵ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇਕੱਠੇ ਹੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਾਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਥਿਤੀ ਰੱਖਣ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮੌਲਿਕ ਸਿਧਾਂਤ ਅਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਵਰਨਰ ਹਾਈਜ਼ਨਬਰਗ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਗਤੀ ਦੋਵਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ, ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਸਹੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਹੀਂ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਨੂੰ ਜਿੰਨਾ ਸਹੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਓਨਾ ਹੀ ਘੱਟ ਸਹੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਿਸੇ ਖੋਜਕਰਤਾ ਦੀ ਕਿਸੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀਆਂ ਖਾਸ ਮਾਤਰਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦੀ ਸੀਮਾ ਬਾਰੇ ਬਿਆਨ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਬਲਕਿ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਕੁਦਰਤ ਬਾਰੇ ਹੈ।
ਕੁਆਂਟਮ ਐਂਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੁਆਰਾ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਅਜੀਬ ਅਤੇ ਦਿਲਚਸਪ ਘਟਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਉਸ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਕਈ ਕਣ ਇਕੱਠੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇੱਕ ਕਣ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਤੁਰੰਤ ਦੂਜੇ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਉਹ ਕਿੰਨੇ ਵੀ ਦੂਰ ਹੋਣ।
ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਦੋ ਐਂਟੈਂਗਲਡ ਕਣ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨੂੰ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੇ ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ ਭੇਜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਕਣ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਤੁਰੰਤ ਦੂਜੇ ਕਣ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰੇਗੀ। ਇਸ “ਦੂਰੀ ‘ਤੇ ਭੂਤਿਆ ਜਿਹੀ ਕਿਰਿਆ” ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਦੁਆਰਾ ਕੁਆਂਟਮ ਐਂਟੈਂਗਲਮੈਂਟ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਗਈ ਇੱਕ ਵਾਕੰਸ਼ ਸੀ, ਅਤੇ ਇਹ ਵਿਗਿਆਨਕ ਭਾਈਚਾਰੇ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਬਹਿਸ ਅਤੇ ਪਰਖ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਰਹੀ ਹੈ।
ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀਆਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਉਪ-ਪਰਮਾਣੂ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਫਲ ਰਹੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਅਜੀਬ ਅਤੇ ਅਜੀਬ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀਆਂ ਵੀ ਹਨ, ਅਤੇ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੁੱਲ੍ਹੇ ਸਵਾਲ ਹਨ ਕਿ ਇਹ ਬਾਕੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਫਿੱਟ ਬੈਠਦੀ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਸਵਾਲਾਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀਆਂ ਵਿਆਪਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਹਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਲੇਜ਼ਰ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ, ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਇਮੇਜਿੰਗ, ਅਤੇ ਦਵਾਈ ਲਈ ਦਵਾਈਆਂ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ
ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਥਿਊਰੀਟੀਕਲ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਖਾ ਹੈ ਜੋ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸਿਧਾਂਤ ਅਤੇ ਅੰਕੜੇ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉਹਨਾਂ ਭੌਤਿਕ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਡੀਆਂ ਆਬਾਦੀਆਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਸੂਖ਼ਮ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਮੈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਜਾਂ ਬਲਕ ਗੁਣਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਢਾਂਚਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਕਲਾਸੀਕਲ ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸਮਝਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਮੌਲਿਕ ਧਾਰਨਾ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਐਰਗੋਡਿਕ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕਿ ਸਾਰੀਆਂ ਪਹੁੰਚਯੋਗ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟੇਟਸ ਇੱਕ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ ਬਰਾਬਰ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਾਲੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟੇਟ ਕਿਸੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਸੂਖ਼ਮ ਵਿਵਸਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਆਪਣੇ ਥਰਮਲ ਫਲਕਚੁਏਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨਾਲ ਕਬਜ਼ਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਗੈਸ ਕਣਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਬਾਕਸ ਵਿਚਾਰੋ। ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਮੈਕ੍ਰੋਸਟੇਟ ਨੂੰ ਕੁੱਲ ਗੁਣਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦਬਾਅ, ਤਾਪਮਾਨ, ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਦੁਆਰਾ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟੇਟ ਹਰੇਕ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕਣ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਗਤੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰੇਗਾ। ਭਾਵੇਂ ਅਸੀਂ ਹਰੇਕ ਕਣ ਦਾ ਪਿੱਛਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ, ਪਰ ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟੇਟ ਵਿੱਚ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।
ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀਆਂ ਦੋ ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਹਨ: ਕਲਾਸੀਕਲ ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ, ਜੋ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਰੱਖਦੀ, ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ, ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੀ ਹੈ।
ਕਲਾਸੀਕਲ ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਕਾਨੂੰਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਗੈਸ ਕਣਾਂ, ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਔਸਤ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕਬਜ਼ਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਇਤਨ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ, ਅਸੀਂ ਸੰਬੰਧ PV=nRT ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ, ਜਿੱਥੇ P ਦਬਾਅ ਹੈ, V ਆਇਤਨ ਹੈ, n ਮੋਲਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਹੈ, R ਗੈਸ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ, ਅਤੇ T ਤਾਪਮਾਨ ਹੈ।
ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਕੁਆਂਟਮ ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ, ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਜਾਂ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਕੁਆਂਟਮ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇਹ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਅਤੇ ਸੁਪਰਫਲੂਡਿਟੀ ਵਰਗੀਆਂ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਪਦਾਰਥ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਬਿਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਸੰਚਾਲਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਾਂ ਬਿਨਾਂ ਰਗੜ ਦੇ ਵਹਿੰਦੇ ਹਨ।
ਸਿੱਟੇ ਵਜੋਂ, ਸਟੈਟਿਸਟੀਕਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਉਪਕਰਨ ਹੈ ਜੋ ਸਾਨੂੰ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕਣਾਂ ਦੀ ਸੂਖ਼ਮ ਦੁਨੀਆ ਅਤੇ ਬਲਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਮੈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਦੁਨੀਆ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਦੀ ਖਾਈ ਨੂੰ ਪਾੜਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੀਆਂ ਵਿਆਪਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਹਨ, ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਨ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਠੋਸ ਅਤੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਗੁਣਾਂ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਤੱਕ।
BETA
