কোয়ান্টাম বলবিদ্যার ভূমিকা
কোয়ান্টাম বলবিদ্যা হচ্ছে অতি ক্ষু্দ্র বস্তু সম্পর্কিত বিজ্ঞান।এটি পরমাণু ও অতিপারমাণবিক কণার মানদন্ডের উপর ভিত্তি করে বস্তুর আচরণ এবং বস্তু ও শক্তির পারস্পরিক ক্রিয়ার ব্যাপারটি ব্যাখ্যা করে।অপর দিকে,শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান কেবলমাত্র মানুষের অভিজ্ঞতার সাথে পরিচিত একটি মানদন্ডের উপর ভিত্তি করে পদার্থ এবং শক্তিসহ চাঁদের মতো জ্যোতির্বিজ্ঞান সম্পর্কিত বস্তুসমূহের আচরণকে ব্যাখ্যা করে।শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানএখনও আধুনিক বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।তবে, উনিশ শতকের শেষের দিকে, বিজ্ঞানীরা বৃহত্তর(ম্যাক্রো) এবং ক্ষুদ্র(মাইক্রো) উভয় জগতে এমন কিছু ঘটনা আবিষ্কার করেন যা শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান ব্যাখ্যা করতে পারেনি।পর্যবেক্ষিত ঘটনা এবং শাস্ত্রীয় তত্ত্বের মধ্যে অসঙ্গতিগুলি সমাধানের আকাঙ্ক্ষায় পদার্থবিদ্যায় সংগঠিত হয়েছিল দুইটি বড় বিপ্লবঃ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবংকোয়ান্টাম মেকানিক্স যা মূল বৈজ্ঞানিক দৃষ্টান্তে একটি আমূল পরিবর্তন সৃষ্টি করেছিল।এই নিবন্ধটি বিশ শতকের গোড়ার দিকের দশকে কীভাবে পদার্থবিজ্ঞানীরা শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানের সীমাবদ্ধতাগুলি আবিষ্কার করেছিলেন এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের মূল ধারণাগুলি বিকশিত করেছিলেন তা বর্ণনা করেছে।এই নিবন্ধটি কোয়ান্টাম বলবিদ্যার ধারণাগুলিকে মোটামুটি তাদের আবিষ্কারের ক্রম হিসাবে বর্ণনা করেছে। আলো কোনো কোনো ক্ষেত্রে কণার মতো আবার কোনো কোনো ক্ষেত্রে তরঙ্গের ন্যায় আচরণ করে।মহাবিশ্বের উপাদানসমূহ যা ইলেক্ট্রন এবং পরমাণুর মতো কণা নিয়ে গঠিত তারাও তরঙ্গের ন্যায় আচরণ প্রকাশ করে। কিছু আলোক উৎস,যেমন নিয়ন লাইট,কেবলমাত্র নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো উৎপন্ন করে।কোয়ান্টাম বলবিদ্যা দেখায় যে আলোসহ অন্যান্য সকল বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় বিকিরণ এক প্রকার স্বতন্ত্র এককে আসে যা ফোটন নামে পরিচিত এবং এদের শক্তি, রঙ এবং বর্ণালী তীব্রতার হিসাব করে।একক ফোটন হচ্ছে তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রের একটি কোয়ান্টাম বা ক্ষুদ্রতম পর্যবেক্ষণযোগ্য পরিমাণ কারণ আংশিক ফোটন কখনও দেখা যায়নি।আরও বিস্তৃতভাবে বলা যায় যে,কোয়ান্টাম বলবিদ্যা এটি দেখায় যে বিভিন্ন ধরনের পরিমাপ যেমন কৌণিক ভরবেগ যা শাস্ত্রীয় বলবিজ্ঞানের জুম আউট মানদন্ডে অবিচ্ছিন্ন মনে হলেও কোয়ান্টাম বলবিদ্যার ছোট জুম-ইন মানদন্ডে এটি আসলে পরিমাপযোগ্য।কৌণিক গতি পরিমাপ করার জন্য একটি বিচ্ছিন্ন অনুমোদনযোগ্য মানের সেট গ্রহণ করতে হয়,এবং যেহেতু এই মানগুলির মধ্যে ব্যবধান এতই ক্ষুদ্র যে এদের বিচ্ছিন্নতা কেবলমাত্র পারমাণবিক স্তরেই ল্ক্ষনীয়। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের অনেকগুলি দিক আপাতবিপরীত এবং অনির্দিষ্ট বলে মনে হতে পারে,কারণ তারা বৃহত্তর মানদন্ডে দেখা আচরণের থেকে একেবারে পৃথক আচরণ বর্ণনা করে।কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানী রিচার্ড ফেনম্যানের ভাষায়,কোয়ান্টাম মেকানিক্স প্রকৃতির সকল অবাস্তব জিনিস নিয়ে কাজ করে।উদাহরণস্বরূপ,কোয়ান্টাম বলবিদ্যার অনিশ্চিয়তা নীতিটির অর্থ হলো কোনো কণার একটি মাপকাঠি(যেমন একটি কণার অবস্থান) যত সূক্ষভাবে নেওয়া হবে ওই একই কণার অন্য মাপকাঠি (যেমন এর গতিবেগ) ঠিক ততটাই অনিশ্চিত হয়ে পড়ে।