आभासी फोटॉन

कण भौतिकी और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में आभासी फोटॉन एक मौलिक अवधारणा है जो विद्युत आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रियाओं का वर्णन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आभासी फोटॉनों को आभासी कहा जाता है क्योंकि वे पारंपरिक अर्थों में मुक्त कणों के रूप में उपस्थित नहीं होते हैं, किन्तु अन्य कणों के बीच बल के आदान-प्रदान में मध्यवर्ती कणों के रूप में काम करते हैं। वे विद्युत चुम्बकीय बल के लिए उत्तरदायी हैं, जो पदार्थ को एक साथ रखता है, जिससे वे भौतिक विश्व के हमारी समझ में एक महत्वपूर्ण घटक बन जाते हैं।

आभासी फोटॉनों को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव के रूप में माना जाता है, जो उनकी ऊर्जा, संवेग और ध्रुवीकरण की विशेषता है। ये उतार-चढ़ाव विद्युत आवेशित कणों को आभासी फोटॉनों का आदान-प्रदान करके एक दूसरे के साथ पारस्परिक क्रिया करने की अनुमति देते हैं। दो आवेशित कणों के बीच विद्युत चुम्बकीय बल को उनके बीच आभासी फोटॉन के आदान-प्रदान के रूप में समझा जा सकता है। ये फोटॉन निरंतर बनाए और नष्ट किए जा रहे हैं, और इन आभासी फोटॉन के आदान-प्रदान से विद्युत चुम्बकीय बल उत्पन्न होता है, जो आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया के लिए उत्तरदायी होता है।

आभासी फोटॉन को सकारात्मक और नकारात्मक आभासी फोटॉन में वर्गीकृत किया जा सकता है। ये वर्गीकरण उनकी ऊर्जा और गति की दिशा और विद्युत चुम्बकीय बल में उनके योगदान पर आधारित हैं।

यदि कणों के बीच आदान-प्रदान किए गए आभासी फोटॉनों में सकारात्मक ऊर्जा होती है, तो वे प्रतिकारक बल के रूप में विद्युत चुम्बकीय बल में योगदान करते हैं। इसका अर्थ यह है कि दो आवेशित कण एक दूसरे से दूर हटते हैं और विद्युत चुम्बकीय बल उन्हें अलग धकेलता है। दूसरी ओर, यदि आभासी फोटॉन में नकारात्मक ऊर्जा होती है, तो वे विद्युत चुम्बकीय बल में एक आकर्षक बल के रूप में योगदान करते हैं। इसका अर्थ है कि दो आवेशित कण एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं और विद्युत-चुम्बकीय बल उन्हें एक-दूसरे की ओर खींचते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सकारात्मक और नकारात्मक आभासी फोटॉन अलग-अलग कण नहीं हैं, किन्तु विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में उपस्थित आभासी फोटॉनों को वर्गीकृत करने की एक विधि है। ये वर्गीकरण आभासी फोटॉन की ऊर्जा और गति की दिशा और विद्युत चुम्बकीय बल में उनके योगदान पर आधारित हैं।

आभासी फोटॉनों में कई प्रकार के ध्रुवीकरण हो सकते हैं, जिन्हें फोटॉन बनाने वाले विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के उन्मुखीकरण के रूप में वर्णित किया जा सकता है। एक आभासी फोटॉन का ध्रुवीकरण इसकी गति की दिशा और इसे उत्सर्जित या अवशोषित करने वाले आवेशों के साथ इसकी अंतःक्रिया द्वारा निर्धारित किया जाता है। आभासी फोटॉनों के लिए ध्रुवीकरण की सीमा की तुलना दृश्यमान प्रकाश के लिए रंगों की श्रेणी से की जा सकती है, जिसमें प्रत्येक ध्रुवीकरण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के विशिष्ट अभिविन्यास के अनुरूप होता है।

आभासी फोटॉनों को ऑफ-शेल कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि वे वास्तविक कणों पर प्रयुक्त होने वाली ऊर्जा और संवेग के बीच के सामान्य संबंध का पालन नहीं करते हैं। वास्तविक फोटॉनों में सदैव प्रकाश की गति के बराबर ऊर्जा होनी चाहिए, लेकिन आभासी फोटॉनों में कोई भी ऊर्जा हो सकती है, जो अनिश्चितता सिद्धांत के अनुरूप हो। यह आभासी फोटॉनों को ऊर्जा की एक विस्तृत श्रृंखला ले जाने की अनुमति देता है, तथापि वे शारीरिक रूप से वास्तविक न हों।

आभासी फोटॉन मेम्ने शिफ्ट के लिए उत्तरदायी हैं, जो निर्वात में आभासी फोटॉन के साथ परमाणु की पारस्परिक क्रिया के कारण हाइड्रोजन परमाणुओं के ऊर्जा स्तर में एक छोटा सा बदलाव है।

वे कासिमिर प्रभाव के लिए भी उत्तरदायी हैं, जो दो अपरिवर्तित धातु प्लेटों की घटना है, जो उनके बीच निर्वात में आभासी फोटॉन की उपस्थिति के कारण एक दूसरे की ओर आकर्षित होती हैं। प्लेटों के बीच आकर्षक बल प्लेटों के दोनों ओर आभासी फोटॉनों के घनत्व में अंतर के कारण होता है, जो एक शुद्ध बल बनाता है, जो उन्हें एक साथ खींचता है।