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क्वांटम भौतिकी
भौतिक दुनिया की हमारी समझ में क्रांति का वर्णन करने के लिए 20वीं सदी की शुरुआत में "quantum physics" शब्द उभरा। इससे पहले, शास्त्रीय भौतिकी ने बल, समय और स्थान जैसे असतत चर के संदर्भ में वस्तुओं के व्यवहार का वर्णन किया था। हालाँकि, परमाणु और उप-परमाणु स्तरों पर, ये चर देखी गई घटनाओं का सटीक वर्णन नहीं कर सकते थे। शब्द "quantum" लैटिन शब्द से निकला है जिसका अर्थ है कितना, और यह उस सबसे छोटी संभव राशि को संदर्भित करता है जिससे किसी भौतिक राशि को बदला जा सकता है। क्वांटम भौतिकी, सरल शब्दों में, क्वांटम स्तर पर पदार्थ और ऊर्जा के व्यवहार का अध्ययन है, जहाँ शास्त्रीय भौतिकी के नियम अब सत्य नहीं रह गए हैं। संक्षेप में, क्वांटम भौतिकी ने इस शास्त्रीय धारणा को चुनौती दी कि ब्रह्मांड नियतात्मक और पूर्वानुमान योग्य है। इसके बजाय, इसने एक संभाव्य मॉडल प्रस्तावित किया जो उप-परमाणु कणों की अनिश्चित प्रकृति की अनुमति देता है। इस नई समझ ने कार्य-कारण, स्थान और समय की मौजूदा अवधारणाओं को चुनौती दी और अर्धचालक, इलेक्ट्रॉनिक्स और क्वांटम कंप्यूटिंग जैसे क्षेत्रों में अभूतपूर्व खोजों का मार्ग प्रशस्त किया। आज, क्वांटम भौतिकी नई तकनीकों के विकास को प्रेरित करती रहती है, अधिक कुशल बैटरियों से लेकर क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों पर आधारित क्रिप्टोग्राफी तक। जैसे-जैसे क्वांटम दुनिया के बारे में हमारी समझ बढ़ती है, वैसे-वैसे इसकी शक्ति का दोहन करने की संभावनाएं भी बढ़ती हैं।
क्वांटम भौतिकी यह मानती है कि कण एक साथ कई अवस्थाओं में मौजूद रह सकते हैं और मापे जाने पर ही एक निश्चित अवस्था में सिमटते हैं।
क्वांटम भौतिकी के सिद्धांतों ने ब्रह्मांड की आधारभूत संरचनाओं के बारे में हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव ला दिया है।
क्वांटम यांत्रिकी यह स्पष्ट करती है कि क्यों कुछ उपपरमाण्विक कण, उन विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार जिनमें उन्हें देखा जाता है, तरंगों तथा कणों दोनों के रूप में व्यवहार कर सकते हैं।
क्वांटम भौतिकी के अध्ययन से पहले ही अर्धचालक और एलईडी जैसी नई प्रौद्योगिकियों का विकास हो चुका है, जिन्होंने इलेक्ट्रॉनिक्स के उपयोग के तरीके को बदल दिया है।
क्वांटम भौतिकी में सबसे दिलचस्प अवधारणाओं में से एक है उलझाव, जो कणों के कुछ जोड़ों के बीच असामान्य सहसंबंध का वर्णन करता है, जो उनके बीच की दूरी की परवाह किए बिना तुरंत जुड़े हुए प्रतीत होते हैं।
क्वांटम भौतिकी ने समय की प्रकृति पर भी प्रकाश डाला है, क्योंकि ऐसा प्रतीत होता है कि यह सबसे छोटे पैमाने पर अपना निरपेक्ष चरित्र खो देता है तथा एक सापेक्ष, संदर्भ-निर्भर धारणा बन जाता है।
क्वांटम कंप्यूटर, जो गणना करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों का उपयोग करते हैं, उनमें कुछ कार्यों को पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में तेजी से पूरा करने की क्षमता होती है।
क्वांटम भौतिकी ने चरम स्थितियों में पदार्थ और ऊर्जा के व्यवहार के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान की है, जैसे कि तारों के आंतरिक भाग में या ब्लैक होल की टक्कर में।
क्वांटम भौतिकी के अध्ययन से उप-परमाण्विक कणों को मापने और उनमें हेरफेर करने के लिए क्वांटम मेट्रोलॉजी और क्वांटम क्रिप्टोग्राफी जैसे नए तरीकों का विकास भी हुआ है।
हालांकि, अपनी अनेक सफलताओं के बावजूद, क्वांटम भौतिकी के सिद्धांत अभी भी हमारी पारंपरिक अंतर्ज्ञान को चुनौती देते हैं तथा वास्तविकता की प्रकृति और मानव ज्ञान की सीमाओं के बारे में गहन दार्शनिक प्रश्न उठाते हैं।
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