Jain Darshanna Vaigyanik Rahasyo

Author(s): Nandighoshvijay
Publisher: Bharatiya Prachin Sahitya Vaigyanik Rahasya Shodh Sanstha

Page 50

પ્રકાશક તરંગો કે કણો?
23 શરૂઆતમાં મેક્સ પ્લાન્કે પોતાના ગણિતમાં સાંધાસૂધી કરી, એક નવું સૂત્ર બનાવ્યું, પરંતુ તેને સિદ્ધ કર્યું નહિ. જો કે આ સૂત્રના આધારે પારજાંબલી આફત'નો ઉકેલ આવી જતો હતો, પરંતુ આ સૂત્રની વૈજ્ઞાનિક સાબિતી આપવા માટે મેક્સ પ્લાંકને ઘણી મહેનત કરવી પડી. તેના અભ્યાસમાં તેને જણાયું કે આ સૂત્રને સિદ્ધ કરવા, (classical physics)સુસ્થાપિત ભૌતિકશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતોને પાયામાંથી બદલવા પડશે. આ સિદ્ધાંતોને બદલી, તેણે ઈ.સ. 1900 માં બર્લિન એકેડેમી ઑવ્ સાયન્સ સમક્ષ પોતાના સૂત્રની સાબિતી સ્વરૂપે ક્વૉન્ટમ સિદ્ધાંત (Quantum principle) નામનો નવો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો અને પ્રકાશનો કણવાદ નવા સ્વરૂપે અસ્તિત્વમાં આવ્યો.
મેક્સ પ્લાન્કના આ સિદ્ધાંતાનુસાર ઊર્જા(શક્તિ)નું ઉત્સર્જન કવૉન્ટા (quanta)ના સ્વરૂપમાં અસતત રીતે થયા કરે છે અને તેના માટેનું સૂત્ર તેણે આ પ્રમાણે આપ્યું ઃ
E =rh[જ્યાં દ. એ ઉત્સર્જન પામતી ઊર્જા છે. n = 1, 2, 3, 4. વગેરે પૂર્ણાકો છે. મ એ પ્લાંકનો વિશ્વનિયતાંક (Plank's constant) છે. , એ આવૃત્તિ (કંપસંખ્યા) છે. પ્લાંકના વિશ્વનિયતાંકનું મૂલ્ય 6.625x104 જૂલ-સેકન્ડ છે. મેક્સ પ્લાકે પ્રકાશના સંદર્ભમાં, પ્રકાશના કણોને ફોટૉન (photon) એવું નામ આપ્યું. આમ “પારજાંબલી આફત”નું નિરાકરણ કરતા ક્વૉન્ટમ(quantum) સિદ્ધાંત વડે પ્રકાશનું કણ સ્વરૂપ ફરી સ્વીકારવાનો વખત આવ્યો અને પ્રકાશના સંદર્ભમાં તરંગો કે કણો ? પ્રશ્ન યથાવત્ રહ્યો.
ઈ.સ. 1905 માં મહાન વિજ્ઞાની આઈન્સ્ટાઈને ભૌતિકશાસ્ત્રના અગત્યના સંશોધનપત્રમાં વિશિષ્ટ સાપેક્ષતા સિદ્ધાંત' (Theory of Special Relativity) રજૂ કર્યો અને તેઓએ મેક્સ પ્લાંકના ક્વૉન્ટમ સિદ્ધાંતના આધારે સંશોધન કરવાનું ચાલુ કર્યું. તેમનાં આ સંશોધનોએ ક્વૉન્ટમ સિદ્ધાંતને પુષ્ટ કરવાનું કાર્ય કર્યું. તે પહેલા ઇંગલેન્ડમાં જે. જે. થોમ્સને ઇલેક્ટ્રોનની શોધ કરી અને જર્મનીમાં લેનાર્ડ નામના વિજ્ઞાનીએ એવું પ્રાયોગિક ધોરણે સિદ્ધ કર્યું કે ધાતુઓ ઉપર ચોક્કસ મૂલ્યની આવૃત્તિ 0 કરતાં વધારે આવૃત્તિવાળો અસ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ પડતાં તેમાંથી ઇલેક્ટ્રોન છૂટા પડે છે. એટલે કે ઇલેક્ટ્રોનનું બાષ્પીભવન થાય છે. આ ઘટનાને ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઘટના તરીકે ઓળખવામાં આવી.
આ જ ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઘટનાનો ઉપયોગ કરી, આઈન્સ્ટાઈને પ્લાંકના વિચારોને વધુ ક્રાંતિકારી રીતે રજૂ કર્યા અને એ રીતે ક્વૉન્ટમ સિદ્ધાંતનો વધુ વ્યાપક રીતે ઉપયોગ કરી બતાવ્યો, ત્યારે બીજી બાજુ પ્લાંક પોતે તરંગવાદની વિચારધારામાંથી બહાર નીકળી શક્તો નહોતો કારણકે વીજચુંબકીય તરંગોનું અસ્તિત્વ પ્રયોગશાળામાં