ക്വാണ്ടം ഭൗതികവും ക്വാണ്ടം അസംബന്ധങ്ങളും

ക്വാണ്ടം ഭൗതികവും ക്വാണ്ടം അസംബന്ധങ്ങളും:

ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് ഭൗതിക ശാസ്ത്രം പഠിക്കാത്തവര്‍ക്ക് മനസിലാകുന്ന രീതിയില്‍ വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നത് ഒരു സാഹസം തന്നെയാണ്. പിന്നെന്തിന് അതിനു മുതിരുന്നു എന്ന ചോദ്യം വരാം. കാരണമുണ്ട്! ക്വാണ്ടം ഭൗതികം ആത്മീയ കച്ചവടക്കാരുടെ പ്രിയപ്പെട്ട വിഷയമാണ്. ഫ്രിത്ജോഫ് കാപ്ര മുതല്‍ ദീപക് ചോപ്ര വരെ, ക്വാണ്ടം ഭൗതികം കൊണ്ട് ആത്മീയ കച്ചവടം നടത്തിയവര്‍ ഏറെയുണ്ട്. ഇതിന് പ്രധാന കാരണം ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്റെ ദുര്‍ഗ്രഹത തന്നെയാണ് സാധാരണക്കാര്‍ ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിനെ കുറിച്ചു കേള്‍ക്കുന്നത് അത്തരക്കാരുടെ കപട ശാസ്ത്ര സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ വഴി മാത്രമാകരുത് എന്നതാണ് ഇത്തരമൊരു ലേഖനം എഴുതുന്നതിന് പ്രേരിപ്പിക്കുന്നത്.

അറ്റോമിക്, സബാറ്റൊമിക്ക് തലങ്ങളില്‍ (സൂക്ഷ്മപ്രപഞ്ചം) പ്രകൃതി എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നു എന്ന് വിവരിക്കുന്ന (describe) സിദ്ധാന്തമാണ്‌ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്. ‘വിവരിക്കുന്ന’ സിദ്ധാന്തമാണ്‌ , ‘വിശദീകരിക്കുന്ന’ (explain) സിദ്ധാന്തമല്ല എന്നു എടുത്ത് പറയട്ടെ. അതായത് , സൂക്ഷ്മപ്രപഞ്ചം പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ എങ്ങനെ കാണപ്പെടുന്നുവോ, അതിനെ ഗണിതപരമായി വിവരിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുകയാണ് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ ലക്‌ഷ്യം.

അറ്റോമിക് സബാറ്റൊമിക് തലങ്ങളുടെ പ്രതിനിധിയായി ഇലക്ട്രോണുകളെ പരിഗണിക്കാം. ഇലക്ട്രോണുകളെ നിരീക്ഷിച്ചതില്‍ നിന്നും ഭൗതിക ശാസ്ത്രഞ്ജര്‍ ഒരു പ്രധാന തിരിച്ചറിവിലെത്തി. ന്യൂട്ടന്‍റെ നിയമമനുസരിച്ചല്ല അവ പെരുമാറുന്നത് എന്നതാണത്! തോക്കില്‍ നിന്നുമുള്ള ഒരു വെടിയുണ്ട എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നു എന്നു കൃത്യമായി വിശദീകരിക്കുന്ന ന്യൂട്ടന്‍ നിയമങ്ങള്‍ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കാര്യത്തില്‍ അമ്പേ പരാജയപ്പെടുന്നു.

ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പെരുമാറ്റം എപ്രകാരമാണ് എന്നു വ്യക്തമാക്കാന്‍ നമുക്ക് ഒരു ചിന്താപരീക്ഷണം പരിഗണിക്കാം.ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വഭാവം വ്യക്തമാക്കുന്ന നല്ലൊരു പരീക്ഷണമാണ് ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് (ഇരട്ട വിടവ്) പരീക്ഷണം. ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് പരീക്ഷണത്തില്‍ പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന വെടിയുണ്ടകളെയോ ഇലക്ട്രോണുകളെയോ ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണത്തിലൂടെ പുറകിലെ സ്ക്രീനിലേക്ക് പായിക്കുന്നു. സ്ക്രീനില്‍ രൂപപ്പെടുന്ന ക്രമീകരണത്തില്‍ നിന്നും അവയുടെ പെരുമാറ്റത്തെക്കുറിച്ചു പഠിക്കുക എന്നതാണ് ഉദ്ദേശം. ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്‍റെ ചരിത്രപരമായ വികാസം ഇങ്ങനെയായിരുന്നില്ല എന്നു കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കട്ടെ. ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഒരു ഇരട്ട വിടവ് ക്രമീകരണത്തില്‍ എങ്ങനെ പെരുമാറും എന്നതിന്‍റെ ഒരു വിവരണമാണ് യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഇവിടെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്.

ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണവും വെടിയുണ്ടകളും:

ഒരു മഷീന്‍ ഗണ്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണത്തിലൂടെ വെടിയുണ്ടകള്‍ പായിച്ചാല്‍ പുറകിലെ ഭിത്തിയില്‍ ലഭിക്കുന്ന ക്രമീകരണം ചിത്രം 1 -ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു[1]. വെടിയുണ്ടകള്‍ ഒന്നാം വിടവിലൂടെയോ രണ്ടാം വിടവിലൂടെയോ കടന്നുപോയി പുറകിലെ ഭിത്തിയില്‍ പതിക്കുന്നതിനാലാണ് ഇത്തരമൊരു ക്രമീകരണം ദൃശ്യമാകുന്നത്. വെടിയുണ്ടകളുടെ ഈ പെരുമാറ്റത്തെ ക്ലാസിക്കല്‍ പെരുമാറ്റം എന്ന് വിളിക്കാവുന്നതാണ്. ഇതുമായാണ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പെരുമാറ്റം നാം താരതമ്യപ്പെടുത്താന്‍ പോകുന്നത്.

അടുത്തതായി ഇലക്ട്രോണുകള്‍ക്ക് അനുയോജ്യമായ ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണം സജ്ജീകരിക്കാം. ചിന്താ പരീക്ഷണം ആയതിനാല്‍ ക്രമീകരണത്തിന്റെ വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് കടക്കേണ്ട.

ആദ്യമായി ഇലക്ട്രോണ്‍ ഗണ്ണില്‍ നിന്നുമുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളെ സ്ക്രീനിലേക്ക് അയക്കുക. അപ്പോള്‍ കാണാന്‍ കഴിയുന്നത്‌, ഓരോ ഇലക്ട്രോണും സ്ക്രീനില്‍ ഒരു ബിന്ദു രൂപികരിക്കുന്നതായാണ്. വെടിയുണ്ട ഭിത്തിയില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ സംഭവിക്കുന്നതിന് സമാനമാണിത്.

അടുത്തതായി ഇലക്ട്രോണ്‍ ഗണ്ണിനും സ്ക്രീനിനും ഇടയില്‍ ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണം സ്ഥാപിക്കുക. എന്നിട്ട് ഒരു വിടവ് മാത്രം (വിടവ് 1) തുറന്ന് വച്ചുകൊണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളെ അയക്കുക. കുറച്ചു സമയം കഴിയുമ്പോള്‍ സ്ക്രീനില്‍ എന്ത് കാണുന്നു എന്ന് പരിശോധിക്കാം. (ചിത്രം 2 കാണുക). അപ്പോള്‍ കാണാന്‍ കഴിയുന്നത്‌, തുറന്നു വച്ച വിടവിനു നേരെ സ്ക്രീനില്‍ കുറെ കുത്തുകളാണ്. വീണ്ടും അപ്രതീക്ഷിതമായോന്നുമില്ല. ഒരു യഥാര്‍ത്ഥ തോക്കുപയോഗിച്ച് വെടിയുണ്ടകള്‍ ഇത്തരം ക്രമീകരണത്തിലൂടെ പായിച്ചാലും ഇത് തന്നെയാണ് കാണുക. ഇനി, അതേ സ്ക്രീനിലേക്ക് , രണ്ടാമത്തെ വിടവ് മാത്രം തുറന്നു വച്ച അവസ്ഥയില്‍ ഇലക്ട്രോണുകളെ അയക്കുക. വീണ്ടും തുറന്നു വച്ച വിടവിനു നേരെ, സ്ക്രീനില്‍ ആദ്യത്തേതിന് സമാനമായ ഒരു pattern ദൃശ്യമാകുന്നു. പരീക്ഷണത്തിലെ ഈ രണ്ടു ഘട്ടങ്ങളും കഴിയുമ്പോള്‍ ഉള്ള സ്ക്രീന്‍ ചിത്രം 3 -ല്‍ .

ഇതുവരെ കുഴപ്പമൊന്നുമില്ല. ന്യൂട്ടന്‍ നിയമങ്ങള്‍ പാലിക്കുന്ന വെടിയുണ്ടകളെ പോലെത്തന്നെയാണ് ഇലക്ട്രോണുകളും പെരുമാറുന്നത്. ഇനി, ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച്, രണ്ടു വിടവുകളും തുറന്നു വച്ചുകൊണ്ട് ഇതേ പരീക്ഷണം ആവര്‍ത്തിക്കാം. സ്വാഭാവികമായും നാം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത് ചിത്രം 1 -ല്‍ വെടിയുണ്ടകള്‍ മൂലമുണ്ടായ ക്രമീകരണത്തിന് സമാനമായ ക്രമീകരണമാണ്. എന്നാല്‍ രണ്ടു വിടവുകളും തുറന്ന്‍ വച്ച് പരീക്ഷണം ചെയ്യുമ്പോള്‍ യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ലഭിക്കുന്ന ക്രമീകരണം ചിത്രം-4 ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെയാണ്! അതായത് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ വെടിയുണ്ടകളെ പോലെയല്ല പെരുമാറുന്നത് എന്നര്‍ത്ഥം. സ്ക്രീനില്‍ ലഭിച്ച ക്രമീകരണത്തെ നമുക്ക് ഇന്‍റര്‍ഫെറന്‍സ് ക്രമം എന്ന് വിളിക്കാം. തല്‍ക്കാലം ഇന്‍റര്‍ഫെറന്‍സ് ക്രമം എന്നത് സ്ക്രീനിലെ ക്രമീകരണത്തിന് കൊടുത്ത ഒരു പേരായി കണക്കാക്കിയാല്‍ മതി.

രണ്ടു വിടവുകളിലൂടെയും കടന്നു പോകുന്ന ഇലക്ട്രോണുകള്‍ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിച്ചാണോ ഇന്‍റര്‍ഫെറന്‍സ് ക്രമം ഉണ്ടായത് എന്ന് എളുപ്പത്തില്‍ പരിശോധിക്കാം. ഇതിനായി ഒരു സമയത്ത് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ മാത്രമായി ഡബിള്‍ സ്ലിറ്റ് ക്രമീകരണത്തിലൂടെ കടത്തിവിട്ടാല്‍ മതിയാകും. അതായത് ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ സ്ക്രീനില്‍ പതിച്ചതിന് ശേഷം മാത്രം അടുത്ത ഇലക്ട്രോണിനെ അയക്കുക. ഇങ്ങനെ ആവശ്യത്തിനു സമയം തുടര്‍ന്നാല്‍, വീണ്ടും ചിത്രം-നാലിലെപ്പോലെ ഇന്‍റര്‍ഫെറന്‍സ് ക്രമം ലഭിക്കുന്നതായി കാണാം!!. അനേകം ഇലക്ട്രോണുകള്‍ സ്ക്രീനില്‍ പതിക്കുമ്പോഴാണ് interference pattern രൂപപ്പെടുന്നതെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ ഒരു സമയത്ത് സ്ക്രീനില്‍ ഒരിടത്ത് മാത്രമേ പതിക്കുന്നുള്ളൂ.

ഇതിനെ എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം? പ്രശ്നമിതാണ്: ഒരു വിടവ് മാത്രം തുറന്നിരിക്കുമ്പോള്‍ പെരുമാറുന്നത് പോലെയല്ല, രണ്ടു വിടവുകളും തുറന്നിരിക്കുമ്പോള്‍ ഇലക്ട്രോണ്‍ പെരുമാറുന്നത്. അല്ലെങ്കില്‍ ഓരോ വിടവ് മാത്രം തുറന്നിരിക്കുമ്പോള്‍ സ്ക്രീനില്‍ പതിക്കുന്ന സ്ഥലങ്ങളിലല്ല രണ്ട് വിടവുകളും തുറന്ന് വയ്ക്കുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോണ്‍ എത്തിച്ചേരുന്നത്! ഒരു വിടവ് മാത്രമാണോ അതോ രണ്ടു വിടവുകളും തുറന്നിട്ടുണ്ടോ എന്ന് ഇലക്ട്രോണിനു എങ്ങനെ മനസിലാകുന്നു??

ഇതു സംഭവിക്കണമെങ്കില്‍ ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ രണ്ട് വിടവുകളിലൂടെയും ഒരുമിച്ച് കടന്നു പോകണം എന്നതാണ്‌ സാധ്യമായ ഏക വിശദീകരണം. അതായത് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനു ഒരേ സമയത്ത് പല സ്ഥലങ്ങളില്‍ ആയിരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ മാത്രമേ അവസാനത്തെ ചിത്രത്തില്‍ കൊടുത്തത് പോലെ ഒരു ഇന്‍റര്‍ഫറന്‍സ് ക്രമം ലഭിക്കുകയുള്ളൂ. സ്ഥൂലപ്രപഞ്ചത്തിലെ പ്രതിഭാസങ്ങളില്‍ നിന്നും സൂക്ഷ്മപ്രപഞ്ചത്തിലെ പ്രതിഭാസങ്ങളെ തീര്ത്തും വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നത് ഈ അടിസ്ഥാനതത്വമാണ്.

നമുക്കിതിനെ സൂപ്പര്‍പോസിഷന്‍ തത്വം എന്ന് വിളിക്കാം.

സൂപ്പര്‍പോസിഷന്‍ തത്വം ഇങ്ങനെ വിവരിക്കാം. ഒരു ഇലക്ട്രോണിനു ആയിരിക്കാന്‍ സാധ്യമായ ഒന്നിലധികം അവസ്ഥകള്‍ ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക. എങ്കില്‍ എല്ലാ സാധ്യമായ അവസ്ഥകളിലും ഒരുമിച്ച് ആയിരിക്കുക എന്നതും അനുവദനീയമായ ഒരവസ്ഥയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന് നമ്മുടെ ഇരട്ടവിടവ് പരീക്ഷണം. ഇലക്ട്രോണിനു ആദ്യത്തെ വിടവിലൂടെയോ രണ്ടാമത്തെ വിടവിലൂടെയോ കടന്നു പോകാം. അപ്പോള്‍ സൂപ്പര്‍പോസിഷന്‍ തത്വമനുസരിച്ച് രണ്ടു വിടവുകളിലൂടെയും ഒരുമിച്ച് കടന്നു പോകുക എന്നതും ഇലക്ട്രോണിന്റെ അനുവദിക്കപ്പെട്ട ഒരു അവസ്ഥയാണ്‌.

സൂപ്പര്‍പൊസിഷന്‍ തത്വം യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഗണിതപരമായി വളരെ കൃത്യമായി നിര്‍വ്വചിക്കപ്പെട്ട ഒന്നാണെന്ന് മനസിലാക്കണം. അത്കൊണ്ട് തന്നെ അത് ഏത് വിധേനെയും വ്യാഖ്യാനിക്കാവുന്ന ഒന്നല്ല. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷതയാണ് കൃത്യമായ നിര്‍വ്വചനങ്ങളും അവയുടെ കൃത്യമായ, നിരീക്ഷിച്ചറിയാന്‍ കഴിയുന്ന പരിണതഫലങ്ങളും. കപടശാസ്ത്രത്തിന്‍റെയും മതതത്വശാസ്ത്രങ്ങളുടെയും പ്രത്യേകത എങ്ങനെ വേണമെങ്കിലും വ്യാഖ്യാനിച്ചെടുക്കാവുന്ന പ്രസ്താവനകളാണ്.

പറഞ്ഞു വന്നത്, ഓരോ ഇലക്ട്രോണുകളും ഒരേ സമയം രണ്ടു വിടവുകളിലൂടെയും കടന്ന് പോയാല്‍ മാത്രമേ ഒരു interference ക്രമം സ്ക്രീനില്‍ ലഭിക്കുകയുള്ളൂ എന്നതാണ്. അടുത്ത പടി ഇതു നിരീക്ഷിച്ചറിയാന്‍ ശ്രമിക്കുകയാണ്. ഓരോ വിടവിന്റെ മുന്‍പിലും ഓരോ ക്യാമറ സജ്ജീകരിക്കുകയാനെങ്കില്‍ ഒരേ സമയത്ത് പലസ്ഥലങ്ങളില്‍ ആയിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ റെക്കോര്‍ഡ്‌ ചെയ്യാന്‍ കഴിയുമോ? (ഇവിടെ ക്യാമറ എന്നുദ്ദേശിക്കുന്നത് ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള particle detector ആണ്. തല്‍കാലം വീഡിയോ ക്യാമറ എന്നു തന്നെ വിളിക്കാം) .

ക്യാമറകള്‍ രണ്ട് വിടവുകള്‍ക്ക് മുന്‍പിലും സജ്ജമാക്കിയതിനു ശേഷം പരീക്ഷണം വീണ്ടും തുടങ്ങുക. അല്‍പസമയത്തിന് ശേഷം വീഡിയോ പരിശോധിക്കുമ്പോള്‍ കാണുന്ന കാഴ്ച വീണ്ടും ശാസ്ത്രജ്ഞനെ പ്രശ്നത്തിലാക്കും, കാരണം, വീഡിയോയില്‍ ഓരോ ഇലക്ട്രോണും വളരെ മാന്യരായി ഒരു സമയത്ത് ഒരു വിടവിലൂടെ മാത്രമേ കടന്നു പോകുന്നുള്ളൂ എന്നാണ് കാണാന്‍ കഴിയുക! അപ്പോള്‍ നമ്മുടെ സൂപ്പര്പോസിഷന്‍ തത്വം തെറ്റായിരുന്നോ? ധൃതി പിടിക്കണ്ട. ക്യാമറവച്ച സജ്ജീകരണത്തില്‍ സ്ക്രീന്‍ പരിശോധിച്ചാല്‍ intereference ക്രമം അപ്രത്യക്ഷമായതായി കാണാം! (ചിത്രം 5). അതായത് വീഡിയോ ക്യാമറ വക്കുമ്പോള്‍ വെടിയുണ്ടകളെപ്പോലെ തന്നെയാണ് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ പെരുമാറുന്നത്. ഒരു സമയം ഒരു വിടവിലൂടെ മാത്രം കടന്നുപോകുന്നു.

ആകെ ആശയക്കുഴപ്പമായോ? ഇല്ലെങ്കിലാണുത്ഭുതം. ഇതു വരെ നിരീക്ഷണത്തില്‍ നിന്നും മനസിലാക്കിയ കാര്യങ്ങള്‍ ഒന്ന് കൂടി പറയാം.

1) സൂപ്പര്പോസിഷന്‍ തത്വം: ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഏതു വിടവിലൂടെ കടന്നു പോകുന്നു എന്നറിയാന്‍ ശ്രമിക്കുന്നില്ലെങ്കില്‍ അവ രണ്ടു വിടവുകളിലൂടെയും ഒരേ സമയം കടന്നു പോവുകയും സ്ക്രീനില്‍ ഒരു interference pattern ലഭ്യമാകുകയും ചെയ്യുന്നു.

2) ഏതു വിടവിലൂടെയാണ് കടന്നു പോയത് എന്നറിയാന്‍ ശ്രമിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ഒരു സമയത്ത് ഒരു വിടവിലൂടെ മാത്രം കടന്നു പോയതായി കാണാന്‍ കഴിയുകയും സ്ക്രീനിലെ interference pattern നഷ്ടപ്പെട്ട് സാധാരണ വെടിയുണ്ടകള്‍ക്ക്‌ സമാനമായി പെരുമാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇതാണ് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം വിവരിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ലോകം. പരീക്ഷണനിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ വെളിവായ ഈ ലോകത്തെ ഗണിതത്തിലൂടെ വിവരിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തമാണ് ക്വാണ്ടം ഭൗതികം. അത്തരമൊരു സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനമാണ് ഇപ്പറഞ്ഞ സൂപര്‍ പൊസിഷന്‍ തത്വം.

ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം ഇന്ന് ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിന്‍റെ ഒരു നെടുംതൂണാണ് . ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്റെ പ്രവചനങ്ങള്‍ കൃത്യമാണെന്ന് പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ എന്നും തെളിയിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. അറ്റോമിക് സബ്അറ്റോമിക് ലോകത്തെ വിവരിക്കുന്ന വളരെ കൃത്യതയുള്ള സിദ്ധാന്തമാണിത്. എന്നാല്‍, നിരീക്ഷണത്തിന് മുന്‍പ് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ എല്ലായിടത്തും, എല്ലാ അവസ്ഥകളിലും ഒരുമിച്ച് ആയിരിക്കുന്നു എന്ന് പറയുന്ന ഒരു സിദ്ധാന്തത്തിനു എന്ത് കാര്യമാണ് പ്രവചിക്കാന്‍ കഴിയുക? ഉത്തരം: ക്വാണ്ടം ഭൗതികം പ്രവചിക്കുന്നത് സംഭാവ്യതകളാണ്. ഉദാഹരണത്തിന് ഇലക്ട്രോണിന്റെ ഊര്‍ജ്ജം അളന്നാല്‍ ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം ലഭിക്കാനുള്ള സംഭവ്യത എന്താണ്‌ എന്നു ക്വാണ്ടം ഭൗതികം പ്രവചിക്കും. അതുപോലെ എല്ലാ സ്ഥാനങ്ങളിലും ഒരുമിച്ച് ആയിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണിന്റെ സ്ഥാനം കണ്ടു പിടിക്കാന്‍ ശ്രമിച്ചാല്‍ ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥാനത്ത് ഇലക്ട്രോണിനെ കാണാനുള്ള സംഭാവ്യത എന്താണ്‌ എന്ന് ക്വാണ്ടം ഭൗതികം കൃത്യമായിത്തന്നെ പ്രവചിക്കുന്നു.

ക്വാണ്ടം ഭൗതികം എന്ന ഗണിത മാതൃകയുടെ അടിസ്ഥാനം സൂപ്പര്‍പൊസിഷന്‍ തത്വമാണെന്ന് പറഞ്ഞുവല്ലോ. യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ എന്താണിതിന്റെ അര്‍ഥം എന്നതാണ് കുഴക്കുന്ന ചോദ്യം. നിരീക്ഷിക്കാത്തപ്പോള്‍ പല അവസ്ഥകളില്‍ ഇലക്ട്രോണിന് ആയിരിക്കാം എന്നത് കൊണ്ട് യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ എന്താണ്‌ അര്‍ത്ഥമാക്കുന്നത്? നിരീക്ഷിക്കുമ്പോള്‍ എന്ത് കൊണ്ടാണ് അതിന്‍റെ അവസ്ഥ മാറുന്നതായി കാണപ്പെടുന്നത്? ഈ ചോദ്യത്തിന് ഏറ്റവും സത്യസന്ധമായ ഉത്തരം “അറിയില്ല” എന്നതാണ്. ക്വാണ്ടം ഭൗതികം എന്ന ഗണിത മാതൃക സൂക്ഷമലോകത്തെ വളരെ കൃത്യമായി വിവരിക്കുന്നു എന്നുള്ളത് പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ തെളിയിക്കുന്നു. അതിന്‍റെ അര്‍ത്ഥമെന്താണ് എന്ന ചോദ്യത്തിനുത്തരം അറിയാതെ തന്നെ ഈ സിദ്ധാന്തം കണക്കുകൂട്ടലുകള്‍ നടത്താന്‍ ഉപയോഗിക്കാം എന്നതിനാല്‍ ഈ പ്രശ്നത്തെക്കുറിച്ചാലോചിച്ച് ഭൂരിപക്ഷം ശാസ്ത്രഞ്ജരും തല പുകക്കാറില്ല. അതൊരു അടിസ്ഥാന പ്രശ്നമായി കണ്ടു അതിനുത്തരം കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ഒരു ന്യൂനപക്ഷവുമുണ്ട്.

ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്‍റെ അര്‍ത്ഥമെന്ത് എന്ന ചോദ്യത്തിന് അനേകം ഉത്തരങ്ങള്‍ നിലവിലുണ്ട്. ഈ വ്യാഖ്യാനങ്ങളെല്ലാം പ്രവചിക്കുന്ന പരീക്ഷണഫലങ്ങള്‍ ഒന്നായിരിക്കണം എന്നതിനാല്‍ ഇവയില്‍ ഏതാണ് ശരി എന്നു തീരുമാനിക്കുക നിലവില്‍ സാധ്യമല്ല.

അത്തരമൊരു പ്രധാന വ്യാഖ്യാനമാണ് കൊപ്പെന്‍ ഹേഗന്‍ വ്യാഖ്യാനം. ക്വാണ്ടം അസംബന്ധങ്ങള്‍ പ്രചരിപ്പിക്കുന്നവര്‍ ഏറ്റവുമധികം പിന്‍പറ്റുന്നത് സൂപ്പര്പോസിഷന്‍, വേവ്ഫങ്ങ്ഷന്‍ കൊളാപ്സ്, എന്നിങ്ങനെ ക്വാണ്ടം ഭൗതികവുമായും അതിന്‍റെ കൊപെന്‍ഹേഗെന്‍ വ്യാഖ്യാനവുമായും ബന്ധപ്പെട്ട കാര്യങ്ങളാണ്. ഇലക്ട്രോണുകളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നത് വരെ അവയുടെ ഭൗതികഗുണങ്ങള്‍ യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നില്ല എന്നും നിരീക്ഷകനാണ് യാതാര്‍ത്ഥ്യം തന്‍റെ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത് എന്നുമാണ് കൊപെന്‍ഹേഗെന്‍ വ്യാഖ്യാനത്തിന്റെ രത്നചുരുക്കം. ഈ വ്യാഖ്യാനം യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ പറയുന്നത് ക്വാണ്ടം ഭൗതികം എന്നത് കൃത്യമായ ഒരു ഗണിത ഉപകരണമാണെന്നും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടാത്ത സമയത്ത് ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്ത് ചെയ്യുന്നു എന്നു പറയുന്നതില്‍ വലിയ അര്‍ത്ഥമില്ലെന്നുമാണ്.

കൊപെന്‍ ഹേഗെന്‍ വ്യാഖ്യാനത്തില്‍ നിരീക്ഷകന്‍ എന്നത് കൊണ്ട് ഒരു സ്ഥൂലഉപകരണം എന്ന് മാത്രമേ അര്‍ത്ഥമാക്കുന്നുള്ളൂ. പക്ഷേ, മനുഷ്യപ്രജ്ഞയാണ് വേവ് ഫംക്ഷന്‍ കോളാപ്സിനു കാരണം എന്ന രീതിയില്‍ നിരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം വിശദീകരിക്കാന്‍ യൂജീന്‍ വിഗ്നര്‍ തുടങ്ങിയ ചിലര്‍ ശ്രമിച്ചിരുന്നു. എന്നാല്‍ വിഗ്നര്‍ തന്നെ ഇതിനെ പില്‍ക്കാലത്ത് തള്ളിക്കളഞ്ഞു. ഇന്ന് ശാസ്ത്രലോകത്തില്‍ തന്നെ ഈയൊരു കാഴ്ചപ്പാട് പിന്തുടരുന്നവര്‍ അധികമില്ല എന്നതാണ് വാസ്തവം. ഈയൊരു പരികല്പന അസ്വീകാര്യമാകുന്നതിന് കാരണങ്ങള്‍ പലതുണ്ട്. എന്നാല്‍ പ്രധാനമായും, ഇത് ഒരു dualist കാഴ്ചപ്പാടാണ് എന്നതാണ് പ്രശ്നം. ഇതില്‍ പ്രജ്ഞ എന്നത് ദ്രവ്വ്യത്തില്‍ നിന്നും വേറിട്ട്‌ നില്‍ക്കുന്ന ഒന്ന് എന്ന അര്‍ത്ഥത്തിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ സങ്കല്പം പരിഹരിക്കുന്നതിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ പ്രശ്നങ്ങള്‍ സൃഷ്ട്ടിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. പ്രജ്ഞ എങ്ങനെ ദ്രവ്യവുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു തുടങ്ങി അനേകം പുതിയ ചോദ്യങ്ങള്‍ അവശേഷിപ്പിക്കുന്നതല്ലാതെ ഈയൊരു പരികല്പന യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ നിരീക്ഷണ പ്രശ്നത്തിന്‌ ഒരുത്തരം ആകുന്നില്ല എന്നതാണ് വാസ്തവം.

ഈയൊരു പരികല്പനയാണ് പിന്നീട് ഫ്രിത്ജോഫ് കാപ്ര, ദീപക് ചോപ്ര, തുടങ്ങിയ ആത്മീയത പ്രചാരകര്‍ ഏറ്റെടുത്തത്. അവര്‍ പ്രചരിപ്പിക്കുന്നത് ദ്രവ്യത്ത്തില്‍ നിന്നും വേറിട്ട പ്രജ്ഞ എന്നതിനെ ക്വാണ്ടം ഭൌതികം അടിസ്ഥാനപരമായി സാധൂകരിക്കുന്നുണ്ട്‌ എന്ന രീതിയിലാണ്. ചോപ്ര കുറേക്കൂടി കടന്ന്‍, നിരീക്ഷകന് ചിന്തയിലൂടെ യാതാര്‍ത്ഥ്യത്തെ മാറ്റിമറിക്കാന്‍ കഴിയും എന്നു ക്വാണ്ടം ഭൗതികം സ്ഥാപിക്കുന്നു എന്നു കൂടി അവകാശപ്പെടുന്നുണ്ട്. ഇതുപയോഗിച്ച് തന്മാത്രാതലങ്ങളില്‍ മാറ്റം വരുത്തി രോഗശാന്തി നേടാമെന്നും പ്രായവര്‍ദ്ധനയെ ചെറുക്കാം എന്നുമാണ് ഇദ്ദേഹം അവകാശപ്പെടുന്നത് (പുസ്തകം എഴുതിയ കാലത്തെ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ചിത്രവും ഈയടുത്ത കാലത്തെ ചിത്രവും ഒന്ന് താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നത് ഇക്കാര്യത്തെക്കുറിച്ച് ചില സൂചനകള്‍ നല്‍കിയെക്കാം. അതെ അദ്ദേഹത്തിനു പ്രായം കൂടിയിട്ടുണ്ട്). ക്വാണ്ടം ഭൗതികം പ്രകാരം ചിന്തകളെ കേന്ദ്രീകരിച്ചു ലോകത്ത് തന്നെ സമാധാനം വരുത്താം എന്നൊക്കെ പറയുന്നവര്‍ വേറെയുമുണ്ട്.

ഇത് തികഞ്ഞ അബദ്ധമാണ്. സൂക്ഷ്മലോകത്ത്‌ സൂപ്പര്‍പോസിഷന്‍ യഥാര്‍ത്ഥം തന്നെയാണ്. എന്നാല്‍ ഒരു നിരീക്ഷണത്തില്‍ ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം ലഭിക്കാനുള്ള സംഭാവ്യത കൃത്യമായി സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്നുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന് ഇലക്ട്രോണിന്റെ ഊര്‍ജ്ജം അളക്കുന്നുവെന്നു കരുതുക. ഓരോ ഊര്‍ജ്ജ മൂല്യവും അളക്കാനുള്ള സംഭാവ്യത കൃത്യമായി സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്നു. അതായത് ഒരു നിരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലം കൃത്യമായി പറയാന്‍ കഴിയില്ലെങ്കിലും അനേകം നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുമ്പോള്‍ ഓരോ മൂല്യവും എത്ര തവണ ആവര്‍ത്തിക്കും എന്ന പ്രവചനം വളരെ കൃത്യമാണ്. ഈ പ്രവചനങ്ങളൊക്കെ അസംഖ്യം പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ശരിയാണെന്ന് തെളിഞ്ഞിട്ടുമുണ്ട്. ഇനി ചിന്ത കേന്ദ്രീകരിച്ചു ഏതെങ്കിലും നിരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലം തുടര്‍ച്ചയായി തീരുമാനിക്കാനാകുമെങ്കില്‍ മേല്‍പ്പറഞ്ഞ എണ്ണങ്ങള്‍ മാറ്റി മറിക്കാനാകും. അതായത് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം പ്രവചിക്കുന്ന സംഭാവ്യത തെറ്റാണെന്ന് തെളിയും. അങ്ങനെയൊരു തെളിവിന്‍റെ കണിക പോലും ഇന്നേവരെ ലഭിച്ചിട്ടില്ല! അപ്പോള്‍ ചിന്തയിലൂടെ രോഗം മാറ്റാം, പ്രായം കൂടാതെ നോക്കാം എന്നങ്ങനെയുള്ള അവകാശവാദങ്ങള്‍ക്ക് ചോപ്ര അവകാശപ്പെടുന്നത് പോലെ ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തില്‍ അടിസ്ഥാനമൊന്നുമില്ല എന്ന് സാരം.

ആധുനിക ഭൗതിക ശാസ്ത്രം ഒന്നാകെ ദ്രവ്യസങ്കല്‍പ്പത്തില്‍ അധിഷ്ടിതമായി മാത്രം വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതാണ്. ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിലോ ബന്ധപ്പെട്ട പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളിലോ ഒന്നും തന്നെ , ദ്രവ്യത്തില്‍ നിന്നും വേറിട്ട ഒരു കൊണ്ഷ്യസ്നെസിന്റെ ആവശ്യകതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഒന്നും തന്നെ ഇല്ല എന്നതാണ് സത്യം. തികച്ചും ദ്രവ്യമാത്രാധിഷ്ടിതമായ വിശദീകരണങ്ങള്‍ ക്വാണ്ടം ഭൗതികം അടക്കമുള്ള എല്ലാ ഭൗതിക ശാസ്ത്ര പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ക്കും സാധ്യമാണ്. അത് കൊണ്ട് , ക്വാണ്ടം ഭൗതികം ദ്രവ്യത്തില്‍ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു പ്രജ്ഞയുടെ അസ്തിത്വം തെളിയിക്കുന്നു എന്ന് ആരെങ്കിലും അവകാശപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കില്‍ അത് തികച്ചും വാസ്തവവിരുദ്ധമാണ്.

This post has already been read 3036 times!