क्वांटम अंधेरे से प्रकाश का किया सिमुलेशन

ऑक्सफोर्ड के भौतिकविदों ने पहली बार सफल प्रयोग किया

• सैद्धांतिक तथ्य को वास्तव में आजमाया गया

• वैक्यूम में हुए प्रयोग से नई जानकारी मिली

• चरम ऊर्जा स्तर के प्रयोगों में आसानी होगी

राष्ट्रीय खबर

रांचीः यूनिवर्सिटी ऑफ ऑक्सफोर्ड के वैज्ञानिकों ने लिस्बन विश्वविद्यालय के सहयोग से भौतिकी के एक लंबे समय से प्रतीक्षित सैद्धांतिक प्रभाव को पहली बार सफलतापूर्वक सिमुलेट किया है। उन्होंने वास्तविक समय में, त्रि-आयामी सिमुलेशन के माध्यम से दिखाया है कि कैसे शक्तिशाली लेजर बीम क्वांटम वैक्यूम को संशोधित कर सकते हैं और वहाँ एक नए प्रकाश बीम को उत्पन्न कर सकते हैं। इस घटना को शोधकर्ताओं ने अंधेरे से प्रकाश की प्रक्रिया या वैक्यूम फोर-वेव मिक्सिंग नाम दिया है।

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एक समय था जब भौतिकी में वैक्यूम (निर्वात) को पूरी तरह से खाली माना जाता था। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी अब हमें बताती है कि यह वैक्यूम वास्तव में खाली नहीं है। यह आभासी इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के क्षणभंगुर युग्मों से भरा हुआ है, जो लगातार अस्तित्व में आते हैं और गायब हो जाते हैं। ये आभासी कण उच्च ऊर्जा वाले लेजरों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

ऑक्सफोर्ड टीम के अत्याधुनिक कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग ने इस प्रक्रिया को विस्तार से कैप्चर किया है। सिमुलेशन से पता चलता है कि जब दो अल्ट्रा-इंटेंस लेजर बीम टकराते हैं और क्वांटम वैक्यूम को ध्रुवीकृत करते हैं, तो वे तीसरे बीम के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया के कारण फोटॉन एक-दूसरे से बिलियर्ड गेंदों की तरह टकराते हैं, जिससे चौथा प्रकाश बीम उत्पन्न होता है। यह चौथा बीम ऊर्जा और संवेग के संरक्षण के नियमों का पालन करता है।

वैज्ञानिकों ने यह प्रदर्शित किया है कि कैसे एक ही फोकल बिंदु पर टकराने वाले उच्च-तीव्रता वाले लेजर बीम, क्वांटम वैक्यूम में परिवर्तन लाते हैं। पहले दो शक्तिशाली लेजर बीम क्वांटम वैक्यूम को ध्रुवीकृत करते हैं, जिससे आभासी इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन के जोड़े एक-दूसरे से प्रतिक्रिया करने के लिए तैयार हो जाते हैं।

जब एक तीसरा, अलग रंग (आवृत्ति) का लेजर बीम इस ध्रुवीकृत क्षेत्र से गुजरता है। यह तीसरा बीम, वैक्यूम में मौजूद आभासी कणों की सहायता से, पहले से मौजूद लेजर बीम के फोटॉनों के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस टक्कर के परिणामस्वरूप एक चौथा और नया प्रकाश बीम उत्पन्न होता है, जिसकी दिशा और रंग (आवृत्ति) अद्वितीय होती है। यह प्रक्रिया अंधेरे से प्रकाश उत्पन्न करने के समान है क्योंकि यह शुद्ध वैक्यूम की क्वांटम प्रकृति का उपयोग करके प्रकाश बनाता है।

इस सिमुलेशन की सफलता का समय एकदम सही है, क्योंकि यूके के वल्कन 20-20, यूरोपीय एक्सट्रीम लाइट इंफ्रास्ट्रक्चर और चीन के स्टेशन फॉर एक्सट्रीम लाइट जैसी अगली पीढ़ी की अल्ट्रा-शक्तिशाली लेजर सुविधाएं जल्द ही ऑनलाइन होने वाली हैं।

शोधकर्ताओं का मानना है कि यह कार्य चरम उच्च ऊर्जा स्तरों पर भौतिकी के अनछुए क्षेत्रों का पता लगाने का एक नया तरीका प्रदान कर सकता है। यह सिमुलेशन अब प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण आधार तैयार करता है, जो पहली बार वास्तविक दुनिया में फोटॉन-फोटॉन प्रकीर्णन की पुष्टि कर सकता है। यह सफलता लेजर-पदार्थ अंतःक्रियाओं के एक नए युग का प्रतीक है, जो मूलभूत भौतिकी के लिए नए क्षितिज खोलेगी और हमें ब्रह्मांड के सबसे मौलिक नियमों को समझने में मदद करेगी।

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