ஐன்ஸ்டீன் பிம்பம்: உடைத்தெறிந்த குவாண்டம் தியரி!

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் (1879-1955) ஜெர்மானியர். ஜெர்மனியில் யூதக் குடும்பத்தில் பிறந்து, இத்தாலி சுவிட்ஸர்லாந்து போன்ற ஐரோப்பிய நாடுகளில் வளர்ந்து இயற்பியலாளராக பட்டம் பெற்றவர். ஐசக் நியூட்டனின் இயற்பியல் கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டு தனது ஆய்வைத் தொடங்கியவர். ஐன்ஸ்டீன் சார்ந்த இயற்பியல் விஞ்ஞானத்தின் கோட்பாடுகள் சிலவற்றையும் அது கூறும் எதார்த்தங்களையும் பார்ப்போம்.

இந்த உலகம் உருவமற்ற சக்தியின் கட்டுப்பாட்டில், காலம் என்ற தண்டவாளத்தில் பயணித்துக் கொண்டிருக்கிறது. இதைக் கட்டுக்கோப்பாக வைத்திருக்கும் சக்திகள் ஆதி முதல் இன்று வரை மாறாமல் இருக்கின்றன. ஈர்ப்புவிசை எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக ஈர்த்துக் கொண்டிருக்கிறது. ஒளி என்பது 3,00,000 கிலோ மீட்டர் வேகம் என்ற அளவில், ஒரே வேகத்தில்தான் பயணித்துக் கொண்டு இருக்கிறது. இவ்வாறு ஒவ்வொன்றும் தானாகவே இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது. தவிர, பார்வை தொழில்நுட்பம்தான் பேரண்டத்தை ஆய்வு செய்கின்றன. புலன் சார்ந்த தொழில்நுட்பம் யாவும் ஒளியில்தான் தங்கி இருக்கிறது என்று கூறுகிறது ஐன்ஸ்டீனின் இயற்பியல் விஞ்ஞானம்.

அதாவது தொழில்நுட்ப ஆற்றலின் எல்லை என்பது ஒளியின் உச்ச வேகத்தின் அளவுதான். ஒளியைத்தாண்டிய எந்த ஒன்றையும் ஒளியால் துரத்திப்பிடிக்க முடியாது. ஒளியால் துரத்திப் பிடிக்க முடியாத எந்த ஒன்றையும் பார்வை சார்ந்த மனித தொழில்நுட்பங்கள் கண்டறிய முடியாது.

கருவிகளால் இறைவனைப் பார்க்க முடியாது. ஏனெனில் இறைவன் ஒளியின் வேகம், கற்பனை அனைத்தையும் தாண்டிய ஒரு சாம்ராஜ்யத்தில் இருக்கிறான்.

ஐன்ஸ்டீன் கோட்பாடுகள் படி, ஒளியின் வேகத்தை விஞ்சிய எந்த ஒன்றும் இல்லை. ஆகவே நமது கண்களுக்கோ கருவிகளுக்கோ தெரியாத எதுவும் உலகில் இல்லை. இறைவனை நமது கண்களாலோ கருவிகளாலோ பார்க்க முடியவில்லை. எனவே இறைவன் என்ற ஒருவன் இல்லை என்று கூறுவதே இக்கோட்பாடுகளின் பொருள்.

நியூட்டன் மற்றும் ஐன்ஸ்டீனின் இயற்பியல் கோட்பாடுகள் இரண்டும் சடத்துவ அடிப்படை கொண்டவை. இதன்படி இந்தப் பிரபஞ்சம் சடப்பொருட்கள், உருவமற்ற சக்திகள், வெற்றிடம், காலம் ஆகியவற்றால் உருவாக்கப்பட்டிருக்கிறது. இவை தவிர, பிரபஞ்த்தில் வேறொன்றும் இல்லை என்று வாதிடுகின்றன.

காலம் என்பது நிமிடங்களையும் விநாடிகளையும் அளக்கும் அளவுகோல் மட்டுமே என்று கூறும் இவர்கள், நேரத்தின் வேகமும் ஒளியின் வேகமும் சமமானது. ஒளியின் வேகத்தில் பயணித்தால் நேரத்தினூடாக நாமும் பயணிக்கலாம் என்று ஐன்ஸ்டீன் குறிப்பிடுகிறார்.

காலத்தினூடாகப் பயணிக்க, அதன் வரையறைகளைத் தாண்டிச் செல்ல எந்த மனிதனாலும் முடியாது என்பதே உண்மை.

இக்கோட்பாடுகள் அனைத்தும் இறைமறுப்பை போதிக்கின்றன. மேலும் விஞ்ஞானம் என்ற பெயரில் கற்பிக்கப்படும் இவை யாவும் மனித சமூகத்தை வழிகெட்ட கல்வியின் பக்கம் அழைத்துச் செல்வதற்காகவே உருவாக்கப்பட்டிருக்கின்றன.

குவாண்டம் கோட்பாடு (Quantum theory):

விஞ்ஞான உலகைச் சூழ்ந்துவிட்ட இவ்வகை பித்தலாட்டங்களுக்கு சவாலாக அமைந்தது 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் தோன்றிய குவாண்டம் தியரி (Quantum theory).

அதுவரை ஒளி என்பது சக்தி என்றும் ஒளியின் தன்மைகள் யாவும் அலை வடிவத்தில்தான் இருக்கும் என்றும் கண்டறியப்பட்டிருந்தன.

ஆனால் மேக்ஸ் ப்ளங்க் (Max Planck) என்ற ஜெர்மானிய இயற்பியலாளர், சக்தி என்பது அலைகள் மட்டுமல்ல. குவாண்டம் துகள்களாகவும் இருக்கின்றன என்று கண்டறிந்தார்.

மேக்ஸ் ப்ளங்க்கின் இந்தக் கருத்தை அப்படியே எடுத்துக் கொண்ட ஐன்ஸ்டீன் அதை ஒளிக்கதிர்களுக்குள் பொருத்தி, அதற்கு ஃபோட்டோன் (Photon) என்று பெயரிட்டு, Henri Poincare, James Maxwell, Olinto De Pretto போன்ற விஞ்ஞானிகளின் ஆய்வுகளையும் திருடி, E=mc2 போன்ற சமன்பாடுகளை ஒருங்கிணைத்து, தமது ஆய்வுத் தொகுப்பை வெளியிடுவது போன்று வெளியிட்டார். இதுவே, ‘Photo-electric effect’ எனப்படும் ‘ஒளிமின் விளைவு’. இதற்காகத்தான் ஐன்ஸ்டீனுக்கு 1905 இல் நோபல் பரிசு கிடைத்தது. ஆடாமல் ஜெயித்த ஐன்ஸடீன், ஊடகங்கள் வழியாக விஞ்ஞான உலகின் மாமன்னனாக உருவாக்கப்பட்டார். உலகின் கவனம் முழுக்க ஐன்ஸ்டீன் பக்கம் திரும்பியது.

இதன் பிறகு ஐன்ஸ்டீன் பெருமைகளை சிலாகித்துப் பேசிக்கொண்டிருப்பதில் உலகம் பிசியாக இருந்தது. இதனால் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டில் இருந்த பெரும் தவறுகள் மறைந்து, ஐன்ஸ்டீன் எது சொன்னாலும் சரியாகவே இருக்கும் என்ற பிம்பம் கண் மூடித்தனமாக உருவாக்கப்பட்டது. ஐன்ஸ்டீன் முன்வைக்கும் எந்தக் கொள்கையும் சரியானதே என அப்படியே பின்பற்றும் ஒரு செம்மறிச் சமூகம் விஞ்ஞான உலகில் திட்டமிட்டு உருவாக்கப்பட்டுவிட்டது.

ஆனாலும் ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடுகளுக்கு எதிராகவும் குவாண்டம் கோட்பாடுகளை நிலைநிறுத்தும் விதமாகவும் ஜெர்மன் மற்றும் டென்மார்க் இயற்பியலாளர்கள் வெர்னர் ஹுசென்பெர்க், நீல்ஸ் போர் ஆகியோர் களம் இறங்கினர்.

குவாண்டம் இயங்கியல்:

நுண்ணிய அணுக்களின் மட்டத்திலிருந்து பேரண்டத்தின் விசாலம் வரை அனைத்தும் துள்ளியமாக அளவீடுகள் மூலம் அளந்து அல்லது கணித்து சமன்பாடுகளை உருவாக்கிப் பழகிப்போன விஞ்ஞானிகளை தலைகீழாகப் புரட்டிப்போட்ட புரட்சி விஞ்ஞானமாகவே குவாண்டம் இயங்கியல் பரிணமித்தது.

நாம் நினைத்துக் கொண்டிருப்பது போல இந்த பிரபஞ்சம் இயங்கவில்லை. நமது எண்ணத்திற்கு மாறாக விசித்திரமான அமைப்பில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது என்பதுதான் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் மையக்கருத்து.

அதுவரை அனைவராலும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டிருந்த விஞ்ஞானத்தின் பல அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைக்கூட தகர்க்கும் விதமாக இது முன்வைக்கப்பட்டது. இதனால் பிரபல விஞ்ஞானிகளின் எதிர்ப்புகளுக்கும் இக்கோட்பாடுகள் உள்ளாகின. அனைத்து எதிர்ப்புகளையும் மீறி குவாண்டம் கோட்பாடுகள்தான் உண்மையான விஞ்ஞானத்தின் வடிவம் என்பது பல பரிசோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது.

இன்றைய அதிநவீன தொழில்நுட்பங்கள் அனைத்தும் குவாண்டம் இயங்கியல் மூலம்தான் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. எலெக்ட்ரானிக் கருவிகள், அதிவேக கம்ப்யூட்டர்கள், நாம் பயன்படுத்திக் கொண்டிருக்கும் ஸ்மார்ட் போன்கள் போன்ற அனைத்திலும் இருக்கும் ப்ராசஸர்கள் (Processor/Micro processor) வடிவமைக்கப்பட்டிருப்பதும் இயங்கிக் கொண்டிருப்பதும் குவாண்டம் கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில்தான் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

இந்த யுனிவர்ஸ், சக்தியால்தான் உருவாக்கப்பட்டிருக்கிறது. ஒளியின் வேகத்தை விடக் குறைந்த வேகம் கொண்ட சக்திகள் தான் அணுக்களாகவும் இரசாயன மூலக்கூறுகளாகவும் சடப்பொருட்களாகவும் நமக்குத் தென்படுகின்றன.

ஒளியின் வேகத்துக்கு நெருக்கமான வேகம் கொண்ட சக்திகளே கதிர்வீச்சுகளாகவும் சக்தி அலைகளாகவும் உணரப்படுகின்றன. ஒளிக்கதிர்கள் மின்காந்த அலைகள் போன்றவை இவற்றுக்கு உதாரணம்.

ஒளியின் வேகத்தை தாண்டிய சக்திகள் எதுவும் நம் கண்களுக்கோ கருவிகளுக்கோ தென்படுவதில்லை. இந்த உயர் சக்திகளைத்தான் காலத்திற்கேற்ப பல்வேறு பெயர்களில் அழைத்திருக்கிறார்கள். இருண்ட பொருள் (Dark Matter) இருண்ட சக்தி (Dark Energy) ஸ்கேலார் அலைகள் (Scalar waves) ஈத்தர் (Aether) போன்ற பெயர்களில் அழைக்கப்பட்ட யாவும் இவ்வகைச் சக்திகளைத்தான்.

காலம்

நேரம் (காலம்) என்பது வெறும் ரூலர் அளவுகோல் என்று ஐன்ஸ்டீன் குறிப்பிடுகிறார். குவாண்டம் படி, நேரம் என்பது இந்த யுனிவர்சின் பரிமாணங்களுக்கல்லாம் அப்பாற்பட்ட ஒன்று. இந்தப் பிரபஞ்சத்தை நிர்வகிக்கும் ஒரு விதி. அதைப் புரிந்து கொள்ளவோ கண்டுபிடித்து அளக்கவோ, அதில் மாற்றம் செய்யவோ யாராலும் முடியாது.

மேலும் எந்தப் பொருளையும் அளந்து, தீர்க்கமான கணிப்புகளைச் சொல்லவே முடியாது. காரணம் அளக்கும் வரை அந்தப் பொருள் அங்கு இருக்கவில்லை என்பதுதான் குவாண்டம் கொள்கை கூறும் உண்மை. அளக்கும் அந்த நேரத்தில்தான் அந்தப் பொருளை ஏதோ ஒரு சக்தி அங்கு முளைக்கச் செய்திருக்கிறது. அளந்த பிறகும் அது அதே அளவில்தான் இருக்கும் என்று திட்டமாகச் சொல்ல முடியாது.

இதுவும் நியூட்டன், ஐன்ஸ்டீன் சார்ந்த கோட்பாடுகளுக்கு நேர் முரணான பார்வை.

நியூட்டன் விதி

நியூட்டன் விதிப்படி, ஒரு பந்தை மேலே எறிந்தால் மிக உறுதியாக அந்தப் பந்து கீழேதான் விழும். இதே அடிப்படையில்தான் ஐன்ஸ்டீன் சார்ந்த கோட்பாடுகளும் நிச்சயமான விதிகளாக இயற்றப்பட்டிருக்கின்றன. உலகில் இதுவரை மேலே எறிந்த எந்தப் பந்தும் கீழே விழாமல் போனதில்லை. இது ஒரு நிச்சயமான விதிபோல இருப்பதால் நியூட்டன், ஐன்ஸ்டீன் போன்றவர்கள் சொல்வதுதான் சரி எனத் தோன்றும்.

இதற்கு குவாண்டம் கோட்பாட்டின் பதில், மேலே எறியும் பந்து கீழே விழலாம், விழாமலும் போகலாம். ஆனால் எறியும் ஒவ்வொரு முறையும் பந்து கீழேதான் விழுகிறது. நிச்சயமாக பந்து கீழே விழுந்துதான் ஆக வேண்டும் என்று எந்த விதியும் இல்லை. விழுவதற்கான சாத்தியம், விழாமல் போவதை விட அதிகம் இருப்பதால் இதுவரை எறியப்பட்ட ஒவ்வொரு பந்தும் கீழே விழுந்து கொண்டிருக்கிறது.

சாத்தியக் கூற்று அலைகள் (Probability waves)

`விஞ்ஞானத்தில் விதிகள் என்று எதுவும் இல்லை. சாத்தியக் கூறுகள் மட்டுமே இருக்கின்றன’. இவற்றை சாத்தியக் கூற்று அலைகள் (Probability waves) என்று குவாண்டம் தியரி கூறுகிறது. இவற்றைக் கணித்துச் சொல்ல மட்டும்தான் நம்மால் முடியும். கணிப்பீட்டின் அடிப்படையில்தான் மனிதர்களது விஞ்ஞானமே ஓடிக்கொண்டிருக்கிறது. சாத்தியக் கூற்று அலைகள் எனும் இந்தக் கோட்பாடு பிரசித்தி பெற்ற இரட்டைப் பிளவு பரிசோதனை (Double slit experiment) மூலம் ஆய்வகத்தில் மறுக்க முடியாதவாறு நிரூபிக்கப்பட்டது.

இப்பேரண்டத்தில் நாம் அறிந்துகொண்டதை விட அறிவுக்கு எட்டாத விசயங்களே அதிகம். அவற்றை அறிய எத்தனை முயற்சிகள் மேற்கொண்டாலும் நாம் தோற்றுத்தான் போவோம். ஆகவே, வாயை மூடிக்கொண்டு கணிக்கும் வேலையை மட்டும் செய் (shutup and calculate) என்ற ஒரு புதிய நிலையை எடுத்தது குவாண்டம் தியரி.

இன்று நாம் பயன்படுத்தும் நவீனக் கருவிகள் அனைத்தும் குவாண்டம் தியரியின் சாத்தியக் கணிப்பு அடிப்படையில்தான் இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன.

இதில் மிகவும் கவலைக்குரிய விசயம் என்னவெனில், நவீன கண்டுபிடிப்புகளின் உண்மையான சொந்தக்காரர்களான குவாண்டம் தியிரியின் சூத்திரதாரிகளுக்கு கிடைக்க வேண்டிய புகழ் அனைத்தும் ஐன்ஸ்டீன் போன்ற சாதாரண விஞ்ஞானிகளுக்கு போய்ச் சேர்ந்திருப்பதுதான்.

ஆரம்பத்திலிருந்தே ஐன்ஸ்டீன் கோட்பாடுகளுக்கும் குவாண்டம் கோட்பாட்டுக்கும் இடையில் தெளிவான முரண்பாடு இருந்து கொண்டிருந்தது. தமது சார்பியல் கோட்பாடுதான் சரி, குவாண்டம் கோட்பாடு தவறு என்று வாதிட்டுக் கொண்டிருந்தார். சாத்தியக் கூறுகள் எல்லாம் எனக்கு ஒத்துவராது, ஒவ்வொன்றும் அந்தந்த இடத்தில் நிச்சயமாக இருக்க வேண்டும். நான் பார்க்கும் போது மட்டுமல்ல பார்க்காதபோதும் சந்திரன் அதே இடத்தில்தான் இருக்க வேண்டும் என்று கூறினார் ஐன்ஸ்டீன்.

`எதுவுமே நிச்சயமில்லை. எல்லாமே சாத்தியக் கூறுகள்தான். இவ்றை தீர்மானிப்பது நாமோ அல்லது அந்தப் பொருட்களோ அல்ல’ என்று கூறும் குவாண்டம் கோட்பாடுதான் சரியான விஞ்ஞானம் என்று கூறுகிறார் டென்மார்க் இயற்பியலாளர் நீல்ஸ் போர்.

solvay conference

இரு கோட்பாட்டாளர்களும் விவாதம் செய்து இதில் யார் சரியென்று முடிவுக்கு வரலாம் என்று ஐன்ஸ்டீன் சவால் விடுத்தார். இதை நீல்ஸ் போர் ஏற்றுக்கொண்டார். விவாதத்திற்கு ஏற்பாடு செய்யப்பட்டது.

1927ஆம் ஆண்டு பெல்ஜியத்தில் சால்வே மாநாடு தொடங்கியது. உலகில் தலைசிறந்த விஞ்ஞானிகள் பங்கேற்றனர். விவாதம் காரசாரமாக நடைபெற்றது. பகடைக்காய்களை உருட்டி சாத்தியக் கூறு பார்த்து விளையாடுவதைத் தவிர கடவுளுக்கு வேறு வேலையில்லை போலும் என்று ஐன்ஸ்டீன் கேலி பேசினார்.

என்ன செய்ய வேண்டும் என்று கடவுளுக்குத் தெரியும். நீங்கள் கடவுளுக்கு நிர்வாகம் கற்றுக் கொடுத்தது போதும் என்று பதிலளித்தார் நீல்ஸ்போர்.

விவாத்ததின் இறுதியில் ஐன்ஸ்டீன் தனது தோல்வியை ஒப்புக் கொள்ள வேண்டியதாயிற்று. விஞ்ஞான உலகின் `ரோல்மாடலாக’ உருவாக்கப்பட்ட ஐன்ஸ்டீனிய பிம்பம் இத்தனை விரைவில் உடையும் என்று யாரும் எதிர்பார்த்திருக்கவில்லை.

ஐன்டீன் கோட்பாடுகளுக்கு ஏற்பட்ட தோல்வியை பகிரங்கமாக ஏற்றுக் கொள்ள யாரும் முன்வரவில்லை. எனவே இந்த விவாதத்தை வெற்றி தோல்வியில்லாத இழுபறி நிலையில் முடித்து வைப்பதற்கு தீர்மானித்தனர்.

சர்வ கோட்பாடு (Universal theory) என்ற ஒரு புதிய சித்தாந்தத்தை ஐன்ஸ்டீனை வைத்தே வெளியிட்டு, ஐன்ஸ்டீன் சொல்வதும் சரி, குவாண்டம் கோட்பாடு சொல்வதும் சரி, இரண்டும் வெவ்வேறு கோணங்களில் அணுகியிருக்கின்றன என்று அறிக்கை சமர்ப்பித்தார்கள். இதனால் அவர்கள் கட்டமைத்த ஐன்ஸ்டீனின் கௌரவம் சரியாமல் பாதுகாக்கப்பட்டது.

இதனால் இயற்பியல் விஞ்ஞானத்தின் ஒரு பாதியை குவாண்டம் கோட்பாடுகள் வழிநடத்த இன்னொரு பாதியை ஐன்ஸ்டீனின் குழப்பம் சார்ந்த கோட்பாடுகள் எடுத்துக் கொண்டன. ஆனாலும் குவாண்டம் கோட்பாடுகளின் மதிப்பும் வளர்ச்சியும் அபரிமிதமாக முன்னேற்றம் கண்டிருக்கின்றன.

கட்டுரையாளர்: அருளன்பன்