भौतिकी में विटेन विसंगतियों को समझना

भौतिकी में, विट्टन विसंगति एक ऐसी घटना है जो तब घटित होती है जब एक भौतिक प्रणाली की निरंतर समरूपता अनायास टूट जाती है, जिससे प्रणाली में गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति हो जाती है। इन दोषों को विटन दोष के रूप में जाना जाता है, और वे सिस्टम के व्यवहार पर गहरा प्रभाव डाल सकते हैं। विटन विसंगतियों की अवधारणा 1980 के दशक में भौतिक विज्ञानी एडवर्ड विटन द्वारा पेश की गई थी, और तब से यह व्यापक श्रेणी को समझने के लिए एक मौलिक उपकरण बन गया है। भौतिक घटनाएँ, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत से लेकर संघनित पदार्थ भौतिकी तक। इस उत्तर में, हम विट्टन विसंगतियों की परिभाषा, उनके गुणों और भौतिकी में उनके अनुप्रयोगों के कुछ उदाहरणों का पता लगाएंगे।

विटन विसंगतियों की परिभाषा:

ए विट्टन विसंगति तब होती है जब एक भौतिक प्रणाली की निरंतर समरूपता अनायास टूट जाती है, जिससे उपस्थिति होती है सिस्टम में गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों के बारे में। इन दोषों को विटन दोष के रूप में जाना जाता है, और वे सिस्टम के व्यवहार पर गहरा प्रभाव डाल सकते हैं। इस अवधारणा को अधिक स्पष्ट रूप से समझने के लिए, आइए एक भौतिक प्रणाली में निरंतर समरूपता के एक उदाहरण पर विचार करें। मान लीजिए कि हमारे पास एक निश्चित अक्ष के चारों ओर घूर्णन के तहत निरंतर समरूपता वाला एक सिस्टम है। इसका मतलब यह है कि सिस्टम उस अक्ष के चारों ओर किसी भी घूर्णन के तहत अपरिवर्तित रहता है। हालाँकि, यदि हम सिस्टम में एक छोटी गड़बड़ी, जैसे चुंबकीय क्षेत्र या सामग्री में दोष पेश करते हैं, तो समरूपता अनायास टूट सकती है।

इस मामले में, विट्टन विसंगति सिस्टम में गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति है , जिन्हें भंवर या झुकाव के रूप में जाना जाता है। ये दोष निरंतर समरूपता के टूटने के कारण उत्पन्न होते हैं और सिस्टम के व्यवहार पर गहरा प्रभाव डाल सकते हैं। उदाहरण के लिए, भंवर सिस्टम के भीतर विभिन्न भौतिक गुणों के स्थानीयकृत क्षेत्र बना सकते हैं, जैसे कि अलग-अलग तापमान या चुंबकीय क्षेत्र।

विटन विसंगतियों के गुण:

विटन विसंगतियों में कई महत्वपूर्ण गुण होते हैं जो उन्हें भौतिक घटनाओं को समझने के लिए उपयोगी बनाते हैं। इनमें से कुछ संपत्तियों में शामिल हैं:

1. टोपोलॉजिकल प्रकृति: विटेन विसंगतियाँ टोपोलॉजिकल दोष हैं, जिसका अर्थ है कि वे गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल इनवेरिएंट द्वारा विशेषता हैं। इन अपरिवर्तनीयों का उपयोग विभिन्न प्रकार की विटन विसंगतियों और उनके गुणों को वर्गीकृत करने के लिए किया जा सकता है।
2. स्वतःस्फूर्त समरूपता टूटना: स्वतःस्फूर्त समरूपता टूटने से विचित्र विसंगतियाँ उत्पन्न होती हैं, जिसका अर्थ है कि सिस्टम की निरंतर समरूपता बिना किसी बाहरी प्रभाव के टूट जाती है। यह टूटना सिस्टम में दोषों या अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण हो सकता है।
3. गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोष: विटेन दोष गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोष हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास एक गैर-तुच्छ टोपोलॉजी है और उन्हें गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल इनवेरिएंट द्वारा चित्रित किया जा सकता है।
4। भौतिक गुणों का स्थानीयकरण: विट्टन विसंगतियाँ सिस्टम के भीतर विभिन्न भौतिक गुणों के स्थानीयकृत क्षेत्र बना सकती हैं, जैसे कि विभिन्न तापमान या चुंबकीय क्षेत्र।

विट्टन विसंगतियों के उदाहरण:

विटन विसंगतियाँ क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत से लेकर भौतिक प्रणालियों की एक विस्तृत श्रृंखला में देखी गई हैं संघनित पदार्थ भौतिकी। विट्टन विसंगतियों के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

1. क्वांटम हॉल प्रभाव: क्वांटम हॉल प्रभाव एक ऐसी घटना है जो एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के अधीन दो-आयामी इलेक्ट्रॉन प्रणालियों में होती है। इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के चारों ओर घूमने के तहत निरंतर समरूपता अनायास टूट जाती है, जिससे गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति होती है जिन्हें भंवर के रूप में जाना जाता है।
2। अतिचालकता: अतिचालकता एक घटना है जो तब घटित होती है जब कोई सामग्री एक निश्चित तापमान से नीचे ठंडा होने पर चालक बन जाती है। इस मामले में, क्रिस्टल जाली की दिशा के चारों ओर घूमने के तहत निरंतर समरूपता अनायास टूट जाती है, जिससे गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति होती है जिन्हें डिस्क्लिनेशन के रूप में जाना जाता है।
3। टोपोलॉजिकल इंसुलेटर: टोपोलॉजिकल इंसुलेटर ऐसी सामग्रियां हैं जो आंतरिक रूप से इंसुलेटिंग होती हैं लेकिन सतह पर प्रवाहित होती हैं। इस मामले में, क्रिस्टल जाली दिशा के चारों ओर घूमने के तहत निरंतर समरूपता अनायास टूट जाती है, जिससे गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति होती है जिन्हें किनारे की स्थिति के रूप में जाना जाता है।

निष्कर्ष:

निष्कर्ष में, विट्टन विसंगतियां भौतिकी में एक मौलिक अवधारणा हैं जो घटना का वर्णन करती हैं सहज समरूपता का टूटना और भौतिक प्रणालियों में गैर-तुच्छ टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति। ये दोष सिस्टम के व्यवहार पर गहरा प्रभाव डाल सकते हैं, जैसे विभिन्न भौतिक गुणों के स्थानीयकृत क्षेत्र बनाना। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत से लेकर संघनित पदार्थ भौतिकी तक, भौतिक घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला को समझने के लिए विटन विसंगतियों को समझना आवश्यक है।