પ્રકાશ શું છે ?
માણસની છ ઇન્દ્રિયો (senses) માંની એક તે દ્રષ્ટિ છે. દ્રષ્ટિનો મતલબ આંખની જોવાની ક્ષમતા; અને આંખ વડે જોવું એ પ્રકાશ વગર સંભવ નથી.
તમે કોઈને જોઈને રીએક્ટ કરો છો,
રોજ સવારે નાહીને અરિસામા ચશ્માના લેન્સ વડે જોઈને તૈયાર થાવ છો,
રોજ સવારે છાપું વાંચો છો,
મન થાય ત્યારે ટેલી-વિઝન જુઓ છો,
આખો દિવસ કામ કરો છો,
ક્યારેક તો રસોઈનો કલર જોઈને જ કહી દો છો કે ટેસ્ટી બન્યું લાગે છે...!
સવારે ઉઠીને તરત જ અને રાત્રે સુતા પહેલા, ઉપરાંત આખો દિવસ જયારે સમય મળે ત્યારે વચ્ચે વચ્ચે મોબાઇલમા મચ્યા રહો છો.
આ બધી ઘટનાઓમાં શુ સામ્ય છે?
"પ્રકાશનું_સંવેદન_આંખો_દ્વારા_મગજને_મોકલવું."
પ્રકાશ એક જ એવુ તત્વ છે જે તમામ લોકોના જીવનના ઉદભવ, વિકાસ, આજીવીકા, મનોરંજન, માહિતી અને વ્યવસ્થાનું અનિવાર્ય ઘટક છે...!
પ્રકાશ શુ છે?
શેનો બનેલો છે?
પ્રકાશીય ઘટનાઓને કેવી રીતે સમજાવવી?
આ બધા સવાલ માટે લાંબા સમય સુધી માનવજાત આતુર હતી અને એ સવાલો માનવજાત માટે લાંબા સમયથી અનુત્તર હતા. અને સદીઓ સુધી વૈજ્ઞાનિકોને મૂંઝવતા રસપ્રદ મુદ્દાઓ હતા.
પરંતુ આશરે ચાર સદી પહેલાં વિજ્ઞાન અને ઓદ્યૌગિક યુગના પ્રારંભ સાથે વિજ્ઞાનીઓએ આયોજનબદ્ધ પ્રયોગો કર્યા. આ જ અરસામાં, પ્રકાશ શેનો બનેલો છે તેના સૈદ્ધાંતિક ખ્યાલો (મૉડેલો)નો વિકાસ થતો ગયો. કોઈ ઘટના કે અવલોકનને સમજાવવા માટેના તર્ક્બદ્ધ ખ્યાલ અથવા પૂર્વધારણા યુક્ત સૈદ્ધાંતિક રજુઆતને મોડેલ કહેવાય છે.
વિજ્ઞાનની કોઈ પણ શાખામાં મૉડેલ બનાવવા માટે એ જરૂરી છે કે તે સમયગાળા દરમિયાન ઉપલબ્ધ બધાં પ્રાયોગિક અવલોકનોને તે સમજાવતું હોવું જોઈએ.
આથી, પ્રકાશની બાબતમાં સત્તરમી સદીમાં મળેલા કેટલાક અવલોકનોનો સારાંશ જાણવો યોગ્ય રહેશે. એ સમયે પ્રકાશના જે ગુણધર્મો જાણીતા હતા તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે.
(1) પ્રકાશનું સીધી રેખામાં પ્રસરણ,
(2) સમતલ અને વક્ર સપાટીઓ પરથી પરાવર્તન,
(3) બે માધ્યમોની સીમા પાસે વક્રીભવન,
(4) જુદા જુદા રંગમાં વિભાજન,
(5) વધુ ઝડપ.
પ્રથમ ચાર ઘટનાઓ માટે યોગ્ય નિયમો ઘડવામાં આવ્યા હતા. ઉદાહરણ તરીકે, સ્નેલ(Snell) દ્વારા 1621માં વક્રીભવન માટેનો નિયમ તારવવામાં આવ્યો હતો.
ગૅલિલિયો ગેલિલિ (Galileo Galilei: 1546-1642)ના સમયથી શરૂ કરીને કેટલાય વિજ્ઞાનીઓએ પ્રકાશની ઝડપ માપવા માટે પ્રયત્ન કર્યો હતો. પરંતુ તેઓ તેમ કરી શક્યા ન હતા. એમણે ફક્ત એટલો જ નિષ્કર્ષ કાઢ્યો કે પ્રકાશનો વેગ તેમની માપનની સીમાથી વધુ હતો.
સત્તરમી સદીમાં પ્રકાશના બે મૉડેલ પણ આપવામાં આવ્યા હતા.
સત્તરમી સદીના શરૂઆતના દશકાઓમાં ડેસ્કાર્ટર્સએ (Descartes) સૂચવ્યું હતું કે પ્રકાશ કણોનો બનેલો છે, જ્યારે (ગેલીલિયોના પ્રયોગ પ્રયત્નોથી લગભગ સવા સો વર્ષ બાદ) હાઈગેન્સએ આશરે 1650-60ની આસપાસ સૂચવ્યું કે પ્રકાશ તરંગોનો બનેલો છે. (Huygens; કેટલાંક લોકો એનું નામ હુજીન્સ પણ બોલે છે. ભલે બોલે, આપણે શુ? અંગ્રેજો એ આપણા ઘણા નામોના ખોટ્ટા ઉચ્ચાર કર્યા છે. દા. ત. બ્રોચ=ભરૂચ, બરોડા=વડોદરા, બોમ્બે=મુંબઈ, ગેંજીસ = ગંગા વગેરે. .. મૂળ વાત પર આવીએ તો) ડેસ્કાર્ટસનું સૂચન એ ફક્ત તત્વજ્ઞાનનું મોડેલ હતું જે કોઈ પ્રયોગ કે વૈજ્ઞાનિક તર્ક ધરાવતું ન હતું. ત્યારબાદ તરત 1660-70 ના ગાળામાં ન્યૂટને ડેસ્કાર્ટસના કણ સ્વરૂપ મોડેલને આગળ ધપાવ્યું, જે કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંત (Corpuscular Theory) તરીકે જાણીતું છે; તેને વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતોના આધારે વિકસાવ્યું અને તેના આધારે કેટલાક જાણીતા ગુણધર્મો સમજાવ્યા. પ્રકાશના તરંગ કે કણ સ્વરૂપના આ બધાં ઉપરોક્ત મૉડેલો, એક અર્થમાં તો એકબીજાથી તદન વિરુદ્ધ પ્રકારના છે. પરંતુ બંને મોડેલ પ્રકાશના જાણીતા ગુણધર્મો સમજાવી શકતા હતા.
જો કે, બંનેમાંથી કયું માનવું તે વિચારવું જરૂરી ન હતું.
ત્યાર પછીની સદીઓમાં આ મોડેલોના વિકાસનો ઈતિહાસ રસપ્રદ છે.
1669માં બાર્થોલીનર્સ (Bartholinus)એ કેટલાક સ્ફટિકો દ્વારા પ્રકાશના દ્વી-વક્રીભવન (Double refraction) ની શોધ કરી, અને 1678માં હાઈગેન્સ (Huygens) એ પ્રકાશનું તરંગ સ્વરૂપ દર્શાવતા સિધ્ધાંતના આધારે તેની સફળતાપૂર્વક સમજૂતી આપી.
આમ છતાં, લગભગ સો વર્ષ સુધી, ન્યૂટન(Newton)નું જણાવેલું પ્રકાશનું કણ સ્વરૂપ દર્શાવતું મોડેલ દઢતા પૂર્વક માનવામાં આવતું હતું અને તરંગ મૉડેલની સરખામણીમાં વધુ સ્વીકારાયું હતું. તેનું અશતઃ કારણ આ મૉડેલની સરળતા અને અંશતઃ કારણ ન્યૂટનનું તે સમયના ભૌતિકવિજ્ઞાન પર પ્રભૂત્વ પણ હતું! (સમરથ કો નહીં દોષ, ગુંસાઈ ...🤔) ત્યારે પ્રકાશનું કણ સ્વરૂપ સ્વીકૃત બન્યું.
ઔર ઉસકે બાદ...?
કહાની મે Twist. ..!
🤨😇🤨બિજુ શુ?
1801માં, યંગ નામના વૈજ્ઞાનિકે બે-સ્લીટનો સીમાચિન્હરૂપ પ્રયોગ (YDSE: Young's Double Slit Experiment) કર્યો અને પ્રકાશની વ્યતિકરણ શલાકાઓ મેળવી. આ ધટના ફક્ત તરંગ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાઈ હતી. તેનાથી એ પણ ખ્યાલમાં આવ્યું કે પ્રકાશનું વિવર્તન પણ એવી ઘટના છે કે જે ફક્ત તરંગ સ્વરૂપ વડે જ સમજાવી શકાય છે. (હજુ પ્રકાશના વ્યતીકરણ અને વિવર્તનને અલગ અલગ રીતે સ્પષ્ટ કરે એવા નિયમોમા થોડાક મતમતાંતર છે) વ્યતીકરણમા, તે પ્રકાશના માર્ગમાં દરેક બિંદુ પોતે પણ ગૌણ તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે તેવા હાઈગેન્સના સિધ્ધાંતની કુદરતી ફલશ્રુતિ રૂપે મળે છે. પ્રકાશને કણોનો બનેલો ધારીને આ એક પણ પ્રયોગો સમજાવી શકાતા નથી. એટલે પ્રકાશના તરંગ વાદની બોલબાલા શરૂ થઈ.
માટે તરંગ વાદ જ એક માત્ર વિકલ્પ હતો. 😜
પછી તો શું, જ્યા જુઓ ત્યા પ્રકાશના તરંગ સ્વરૂપની જ ચર્ચા અને તેના જ પ્રયોગો.
1810ની આસપાસ બીજી એક રસપ્રદ ઘટના, ધ્રુવીભવનની શોધાઈ અને તે પણ ફક્ત તરંગ સ્વરૂપ દ્વારા સમજાવી શકાઈ. આમ, હાઈગેન્સનો તરંગ સ્વરૂપનો સિદ્ધાંત આગળ વધ્યો જ્યારે ન્યૂટનનો પ્રકાશનો કણ સ્વરૂપનો સિદ્ધાંત પાછળ હંસીયામાં જાણે ધકેલાઈ ગયો. જાણે કે, ચક્રવત્ પરિવર્તન્તે, તરંગાનિ ચ ..કણાનિ ચ.....😂
(મૂળ શ્લોક: 🙏🏻
સુખમાપતિતમ સેવ્યમ્ દુઃખમાપતિતમ તથા,
ચક્રવત્ પરિવર્તન્તે, સુખાનિ ચ ..દુખાનિ ચ. )
અને, આ કણ વાદની પરિસ્થિતિ લગભગ એક સદી સુધી ચાલુ રહી!
આમ કરતા કરતા 19મી સદી આવી પહોંચી, જે દરમ્યાન સર્વ ક્ષેત્રે જ્ઞાનના વિસ્ફોટની પરંપરા શરૂ થાય છે.
ઓગણીસમી સદીમાં પ્રકાશની ઝડપ શોધવા માટે વધુ સારા પ્રયોગો થયા. વધુ ચોક્કસાઈભર્યા પ્રયોગો દ્વારા શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ માટે 3 × 10^8 m/s મૂલ્ય મળ્યું. જે તેના વાસ્તવિક ગણાતા મૂલ્યની તદ્દન નજીક છે.
1860ની આસપાસ મેક્સવેલ (James Clerk Maxwell) મેદાન એ જંગ માં આવ્યા. હવેનો મોરચો મેકસવેલે સાંભળ્યો. મેકસવેલે વિદ્યુત-અને-ચુંબકત્વ માટેના ચાર પરમબ્રહ્મ સમીકરણો આપ્યા, [(1) div D = ρ, (2) div B = 0, (3) curl E = -dB/dt, and (4) curl H = dD/dt + J] અને એમ જાણવામાં માનવામાં આવ્યું કે તે વખતે જાણીતી દરેક વિદ્યુતચુંબકીય ઘટનાને મેક્સવેલના ચાર સમીકરણો વડે સમજાવી શકાય છે. ત્યારે જ મેક્સવેલે દર્શાવ્યું કે વિદ્યુત અને ચુંબકીયક્ષેત્રો ખાલી અવકાશ (Space) અથવા મુક્ત અવકાશ (શૂન્યાવકાશ Vacuum )માં વિદ્યુત-ચુંબકીય તરંગોના રૂપમાં પ્રસરણ પામે છે. તેમણે આ તરંગોની ઝડપની ગણતરી કરી અને વિદ્યુતચુમ્બકિય્ તરંગ ઝડપનુ 2.998 × 10⁸ m/s જેટલું સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય મેળવ્યું. આ મૂલ્યની પ્રાયોગિક મૂલ્ય સાથેની ગાઢ સંમતિએ દર્શાવ્યું કે પ્રકાશ એ વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગોનો બનેલો છે.
( આ શુ વાર્તા માંડી છે? કભી કણ, કભી તરંગ; કભી તરંગ કભી કણ......એક પે રહેના જી)
પણ, 1887માં હર્ટઝ (Hertz)એ આ તરંગોની ઉત્પત્તિ અને તેમને પરખવા (તેમનું અસ્તિત્વ જાણવા)નું નિદર્શન કર્યું. આનાથી પ્રકાશના તરંગ સ્વરૂપના સિદ્ધાંતનો પાયો મજબૂત બન્યો.
આપણે કહી શકીએ કે જો અઢારમી સદી પ્રકાશના કણ સ્વરૂપના મોડેલની હતી, તો ઓગણીસમી સદી પ્રકાશના તરંગ સ્વરૂપના મૉડેલની હતી.
1850-1900ના ગાળા દરમિયાન ઉષ્મા અને તેને લગતી ઘટના કે જે ભૌતિકવિજ્ઞાનના તદન અલગ ક્ષેત્રો છે; તેને સંબંધિત ઘણા પ્રયોગો થયા. કણનો ગતિવાદ અથવા વાયુનો ગતિવાદ અને થર્મોડાયનેમિક્સ (ઉષ્માં ગતિ શાસ્ત્ર) જેવા સિદ્ધાંતો અને મૉડેલો રજૂ થયા. જેમણે, એક સિવાયની બીજી બધી ઘટનાઓ ખૂબ સફળતાપૂર્વક સમજાવી.
શુન્ય કેલ્વિન (0 K) સિવાયના કોઈ પણ તાપમાને રહેલો દરેક પદાર્થ વિવિધ તરંગલંબાઈઓના વિકિરણોનું ઉત્સર્જન કરે છે. તે તેના પર આપાત થતા વિકિરણનું શોષણ પણ કરે છે. જે પદાર્થ તેના પર આપાત થતા બધા જ વિકિરણોનું શોષણ કરે તેને (સમ્પૂર્ણ) કાળો પદાર્થ કહેવાય. બિંદુવત દ્રવ્યમાન કે નિયમિત ગતિની જેમ આ પણ ભૌતિકવિજ્ઞાનનો એક આદર્શ ખ્યાલ માત્ર છે, જેને વાસ્તાવીક્તા સાથે ઘણી બધી લેવા દેવા છે. કાળા પદાર્થ વડે ઉત્સર્જાયેલા વિકિરણની તીવ્રતા વિરુદ્ધ તરંગ લંબાઈનો આલેખ કાળા પદાર્થનો વર્ણપટ (Black Body Radiation Spectram) કહેવાય છે. જો કે, એ દિવસો દરમિયાન કોઈ પણ સિદ્ધાંત કાળા પદાર્થના સંપૂર્ણ વર્ણપટને સમજાવી શક્યો ન હતો.
ઇન્ટરવલ પછીનુ નાટક ભજવાતું હોય એમ,
હવેની સનસનાટી વિશ્વભરને એક નવી દ્વિધામાં મુકવાની હતી, જેની સનસની મેક્સ પ્લાંક (Max Plank) એ ફેલાવી. ઈ.સ. 1900માં મેક્સ પ્લાન્ક ને એક નવો જ વિચાર સૂઝ્યો. તેમણે સૂચવ્યું કે, જો આપણે વિકિરણનું ઉત્સર્જન, તરંગમાં જેમ સતત થાય છે, તેને બદલે શક્તિના અમુક જથ્થાઓના રૂપમાં થાય છે, તેમ ધારી લઈએ તો કાળા પદાર્થના વર્ણપટને સમજાવી શકીએ.અને પ્રકાશ આ નાના નાના જથ્થા અથવા પડીકાઓ (પેકેટ) એટલે ક્વોન્ટમનો બનેલો છે.
(અરે, આ તો અઘરું થયું. 🧐 સમજવું તો અઘરું, પણ, સમજાવવું અતિ અઘરું, હોં...)
પ્લાન્કે પોતે પણ આ ક્વૉન્ટમને પ્રકાશના ગુણધર્મ તરીકે નહિ પણ ઉત્સર્જન કે શોષણના ગુણધર્મ તરીકે ગણ્યા હતા. તેમણે એક સૂત્ર તારવ્યું જે સમગ્ર વર્ણપટ સાથે સહમત હતું.(E = hc/λ, જ્યા પ્લાંક ભાઈ એ અતિ ઉપયોગી અચળાન્ક h = 6.625 × 10–34 Js આપ્યો.) વિદ્યુત ચુંબકીય વર્ણપટ્ટનાં પ્રત્યેક વિભાગની દરેક તરંગલમ્બાઇના પ્રકાશ માટે આ સૂત્ર સાચું હતું/છે.
આ છે પ્રકાશની કણ તરંગ દ્વૈત પ્રકૃતિ...!
આ એક ગૂંચવી નાખે તેવું તરંગ અને કણ સ્વરૂપનું મિશ્રણ મોડેલ હતું. જેમાં વિકિરણનું ઉત્સર્જન કણ્ સ્વરૂપે થાય છે, અને તેમ છતાં પણ તે તરંગ તરીકે પ્રસરણ પામે છે અને પાછું કણ સ્વરૂપે શોષાય છે !
આ ઉપરાંત, પ્રકાશના આ કણ તરંગ દ્વૈત સ્વરૂપે ભૌતિક વિજ્ઞાનીઓને પણ ગૂંચવણ ભરી પરિસ્થિતિમાં મૂક્યા...?🤭🫣🤔
મૂંઝવણ્ જ ઉકેલ અને ઉકેલ જ મૂંઝવણ.
બ્રહ્મ અને ભ્રમ જાણે એક જ ઘટના.😂
હવે પ્રકાશના કણ સ્વરૂપ ની સાબિતીઓ મળવા લાગી.
શું આપણે એક જ ઘટનાને સમજાવવા ફરીથી પ્રકાશના કણ સ્વરૂપને સ્વીકારવું જોઈએ ?
તો પછી વ્યતિકરણ અને વિવર્તનની ઘટનાઓનું શું, જે પ્રકાશના કણ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાતી નથી?
પરંતુ ત્યાર બાદ તરત જ 1905માં, આલબર્ટ આઈન્સ્ટાઈન (Sir Albert Einstein)એ ફોટો ઈલેક્ટ્રીક અસરને પ્રકાશનું કણ સ્વરૂપ ધારીને સમજાવી. અને ત્યાર બાદ તુરંત, 1907માં ડીબાય (Debye) એ નીચા તાપમાને રહેલા ઘન પદાર્થોની વિશિષ્ટ ઉષ્માને ઘન સ્ફટીકમાં લેટાઈસ દોલનો (Lattice Vibrations)ના કણ સ્વરૂપ વડે સમજાવી. ભૌતિકવિજ્ઞાનના તદ્દન ભિન્ન ક્ષેત્રોમાં આવતી આ બંને ઘટનાઓ ફક્ત ક્ણ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાય છે, તથા તરંગ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાતી નથી.
અધુરા મા પૂરું, 1923માં, કોમ્પ્ટન(Compton)ના ક્ષ-કિરણોનું વિવર્તન દર્શાવતા પ્રયોગોની સમજૂતી પણ કણ સ્વરૂપ તરફ દોરી ગઈ.
આમ ગૂંચવાડો વધતો ગયો, અથવા ઉકેલ મળતો ગયો.
આ રીતે 1923 સુધી ભૌતિક વિજ્ઞાનીઓએ નીચે મુજબની પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવો પડ્યો. (1) એવી કેટલીક ઘટનાઓ હતી, જેમ કે, પ્રકાશનું રેખીય પ્રસરણ, પરાવર્તન, વક્રીભવન, જે કણ સ્વરૂપ કે તરંગ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાય છે.
(2) એવી કેટલીક ઘટનાઓ જેમકે વિવર્તન અને વ્યતિકરણ, અને ધ્રુવિભવન. .. જે ફક્ત તરંગ સ્વરૂપ વડે જ સમજાવી શકાય છે પરંતુ કણ સ્વરૂપ વડે નહીં.
(૩) એવી કેટલીક ઘટનાઓ પણ છે, જેમકે કાળા પદાર્થનું વિકિરણ, ફોટો ઈલેક્ટ્રીક અસર અને કોમ્પ્ટન પ્રકીર્ણન જે ફક્ત કણ સ્વરૂપ વડે સમજાવી શકાય છે, જ્યારે તરંગ સ્વરૂપ વડે નહીં.
તે સમય ગાળામાં કોઈકે હસવા માટે એવી ટીખળ ટીપ્પણી પણ કરી હતી કે સોમવાર, બુધવાર અને શુક્રવારે પ્રકાશ કણ સ્વરૂપે વર્તે છે અને મંગળવાર, ગુરુવાર અને શનિવારે તે તરંગ સ્વરૂપે વર્તે છે, જ્યારે રવીવારે આપણે પ્રકાશ વિશે કોઈ વાત જ કરી શકતા નથી ! અરે, આ તો ઇવન ઓડ જેવી વાત થઈ!!! 😂
ઢેન્ટેણેન......હવે કલાઇમેક્સ નજીકમાં છે...
હવે એક નવો અવતાર પ્રગટ થયો: ડી'બ્રોગ્લિ (De Broglie).
1924માં ડિ' બ્રોગ્લીએ તરંગ-કણ દ્વૈત વિષેનો નવો સિદ્ધાંત આપ્યો, જેમાં તેમણે દર્શાવ્યું કે ફક્ત પ્રકાશના ફોટોન જ નહીં, પરંતુ દ્રવ્યના મૂળભૂત ‘કણો' જેમ કે ઈલેક્ટ્રૉન પણ કણ તરંગ દ્વૈત પ્રકૃતિ ધરાવે છે, જે ક્યારેક કણ સ્વરૂપે અને ક્યારેક તરંગ સ્વરૂપે વર્તે છે. તેમણે તેમના દ્રવ્યમાન, વેગ, વેગમાન (કણ ગુણધર્મો)ને તેમની તરંગ લંબાઈ અને આવૃત્તિ (તરંગના ગુણધર્મો) સાથે સાંકળતું સમીકરણ (λ = h/mv=h/p) પણ આપ્યું ! હવે રાહની સાથે વાહ પણ મળ્યા.
1927માં થોમસન(Thomson), અને ડેવિસન (Davidson) અને ગર્મર(Germor) (અરે, તમે જર્મર ઉચ્ચાર કરી શકો)એ અલગ અલગ પ્રયોગો દરમ્યાન, દર્શાવ્યું કે ઈલેક્ટ્રૉન તરંગ સ્વરૂપે વર્તતા હતા, જે ડિબ્રોગ્લી દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલી ઇલેક્ટ્રોનની તરંગ લંબાઈનું સમર્થન કરતા હતા. તેમનો પ્રયોગ ઘન સ્ફટીકો વડે ઈલેક્ટ્રૉનના વિવર્તનનો હતો, જેમાં પરમાણુઓની સુવ્યવસ્થિત ગોઠવણી ગ્રેટીંગ તરીકે કામ કરે છે.
ત્યાર બાદ તરત જ, બીજા ‘કણો', જેમકે ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનના વિવર્તનના પ્રયોગો પણ થયા અને તે પણ ડિ' બ્રોગ્લીના સમીકરણને સમર્થન આપતા હતા.
આમ, તરંગ કણ દ્વૈત સ્વરૂપને ભૌતિકવિજ્ઞાનના સ્થાપિત સ્વરૂપ તરીકે માન્યતા મળી. આ એવો સિદ્ધાંત હતો, કે જે ભૌતિક વિજ્ઞાનીઓએ વિચાર્યું હતું તે મુજબ ફક્ત પ્રકાશ જ નહીં પરંતુ કણો માટે પણ દરેક ઘટનાઓને સમજાવી શક્યો હતો.
પરંતુ હજી સુધી તરંગ કણ્ દ્વૈત સ્વરૂપ માટે કોઈ સૈધ્ધાંતિક આધાર નહોતો. ડિ' બ્રોગ્લીએ આપેલ સિદ્ધાંત ફક્ત કુદરતમાં મળી આવતી સંમિતિ (Symmetry)ના આધારે કરેલો ગુણાત્મક અધિતર્ક હતો.
તરંગ-કણ દ્વૈત સ્વરૂપ વધુમાં વધુ એક સિદ્ધાંત હતો, પરંતુ તે કોઈ મજબૂત મૂળભૂત વાદની ફલશ્રૃતિ ન હતો.
એ સત્ય છે કે બધા જ પ્રયોગો ડિ' બ્રોગ્લીના સમીકરણનું સમાધાન કરે છે. પરંતુ ભૌતિકવિજ્ઞાન તે રીતે ચાલતું નથી. એક તરફ પ્રાયોગિક અનુમોદન જોઈએ અને બીજી તરફ રજુ કરેલ મૉડેલને સમજાવવા મજબુત વાદ પણ જોઈએ. ત્યારબાદના બે દશકાઓમાં આ બાબતમાં પ્રગતિ થઈ. 1928માં ડિરાક (Paul Dirac)એ વિકિરણ વિશે એક સિદ્ધાંત આપ્યો અને 1930માં જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી હાઈઝનબર્ગ (Werner Heisenberg) અને પાઉલીએ (Wolfgang Ernst Pauli) એ તેને મજબૂત ટેકો પૂરો પાડ્યો. તોમોનાગા (Tomonaga), સ્વિંગર (Schwinger) અને ફિનમેને (Feynman) 1940ના અંત ભાગમાં બીજા સુધારા કર્યા અને સિદ્ધાંતમાં રહેલી કેટલીક અસંગતતાઓ દૂર કરી. આ બધા જ સિદ્ધાંતોએ તરંગ-કણ દ્વૈત સ્વરૂપને સૈદ્ધાંતિક પાયો પુરો પાડ્યો.
જો કે આ વાત હજી આગળ જાય છે, જે હજી વધુ અઘરી (સંકિર્ણ) બનતી જાય છે અને તે આ લેખની મર્યાદા બહાર છે. પણ જે કંઈ બન્યું તેની જરૂરી નોંધ આપણે કરી અને હાલ આપણે તેનાથી સંતોષ માનીએ. હવે ભૌતિકવિજ્ઞાનનાં હાલના સિદ્ધાંતોના આધારે નૈસર્ગિક રીતે એ સ્વીકારવામાં આવ્યું છે કે જુદા જુદા પ્રયોગોમાં વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણ તથા દ્રવ્યના કણો તરંગ અને કણ દ્વૈત સ્વરૂપના ગુણધર્મો દર્શાવે છે, અને ક્યારેક એક જ પ્રયોગ દરમિયાન જુદા જુદા વિભાગમાં તે દ્વૈત સ્વરૂપ દર્શાવે છે.
Dr.AlkeshGandhi
