கருந்துளைக்குள் (black hole) நுழைந்துவிட்டால் எந்தத் தகவலும் அழிந்துவிடும். குவாண்டம் உலகில் எதையும் முன்கூட்டியே சொல்லமுடியாது. இயற்பியலில் இவை பெரும் கேள்விகள், விவாதங்களாக இருக்கலாம். ஆனால் சாதாரண மக்கள் அது பற்றி எல்லாம் அலட்டிக் கொள்வதில்லை.

மனிதர்களை சொல்லிக் குற்றமில்லை. காரணம் : அறிவியல் வல்லுநர்கள் மக்களுக்குப் புரியாத மொழியில் அவர்களுக்குள்ளே பேசிக் கொள்கிறார்கள். அப்படி நடந்து கொள்வதில் ஒரு பெருமை. அவர்களின் செயல்பாடுகள் மதிப்பு மிக்கவை என்று ஒரு அகம்பாவம்.

ஆகவே சாதாரண மக்கள் அறிவியல் என்றாலே அதைத் தவிர்த்துக் கொள்ள நினைக்கிறார்கள். இந்த மனோநிலையைப் போலி அறிவியல்வாதிகள் அவர்களுக்கு சாதகமாகப் பயன்படுத்திக் கொள்கிறார்கள் என்கிறார் Existential Physics ஏட்டின் ஆசிரியர் Sabine Hossenfelder.

இன்றைய இயற்பியல் கொள்கைகளை எளிய முறையில் விளக்க முயல்கிறார் அவர். (ஓர் சின்னக் குறிப்பு : இயற்பியலில் இவரின் கருத்துகள் சர்ச்சைகளை ஏற்படுத்தினாலும் இவரின் யூடியூப் சேனலை 30 லட்சத்துக்கு மேற்பட்டவர்கள் தொடர்ந்து பார்க்கிறார்கள் என்பதையும் கவனிக்க வேண்டும்.)

ஏட்டின் ஒவ்வொரு தொடரும் ஒரு கேள்வியோடு துவங்கி அதற்கான இயற்பியல் பதில் என்று நகர்கிறது.

ஒரு இளைஞன் ஏட்டின் ஆசிரியரிடம் கேட்ட கேள்வி : என் பாட்டி இப்போதும் உயிரோடு இருக்கிறாரா?

இதற்குப் பதில் இயற்பியல் மேதை ஐன்ஸ்டைனின் சமன்பாடுகளில் தெளிவாகவே இருக்கிறது : காலம் என்பது ஒரு மாயை. அது அறுதியானது அல்ல. அது சார்புத் தன்மை கொண்டது. Relative. எடுத்துக்காட்டாக, இதோ, இந்தக் கணத்தில் நான் பார்க்கும் சூரியன் சுமார் 7 நிமிடங்களுக்கு முன்பிருந்த சூரியன். இப்போது நான் பார்க்கும் North Star நட்சத்திரம் 434 ஆண்டுகளுக்கு முன்பிருந்த நட்சத்திரம்.

ஐன்ஸ்டைனின் சிறப்பு சார்புக் கொள்கைப்படி (Special Relativity Theory), இப்போது அல்லது இந்தக் கணம் என்று எதுவுமில்லை. இறந்தகாலம், நிகழ்காலம், எதிர்காலம் என்று பிரித்துப் பார்ப்பதற்கு இடமில்லை.

குவாண்டம் உலகில் (அணுக்கள் மட்டத்தில்) வேண்டுமானால் காலத்தின் முன்னும் போய் ரசிக்கலாம். எதிர்காலத்திலும் போய் நின்று வேடிக்கை பார்க்கலாம்.

ஆனால் குவாண்டம் விளைவுகள் அனைத்தும் சின்னஞ்சிறு அளவில் மட்டுமே ஏற்படுகின்றன. அதுவும் காற்றில் மிதக்கும் பல்வேறு மூலக்கூறுகளோடு (molecules) தாக்கங்கள் ஏற்பட்டால் அல்லது ஒளியோடு மோதினால் பட்டென்று உடைந்து சிதறிவிடுகின்றன.

இருந்தும் இயற்பியல் நோக்கில் நடந்து முடிந்த நிகழ்வுகள், நம் முன்னோர்கள் பற்றிய எல்லாத் தகவல்களும் அப்படியே அந்தந்த காலகட்டங்களோடு அழியாமல் அப்படியே இருக்கின்றன.

உங்கள் பாட்டி சாகாவரம் பெற்றவர். ஏன் நாம் எல்லாருமே சாகாவரம் பெற்றவர்கள் தான்.

அதே சமயம், குவாண்டம் செயல்பாடுகள் மூலம் உங்கள் வாழ்க்கையை வளம் பெறச் செய்யலாம். உங்கள் நோய்களைக் குணமாக்கலாம் என்று சிலர் கிளம்பியிருக்கிறார்கள். இது ஏமாற்று வேலை.

நாம் அணுக்களால் ஆனவர்கள். ஆனால் அணுக்களின் உருவம், செயல்பாடுகளோடு நம் உடலை ஒப்பிடுவது மகா கேவலம். அது மைக்ரோ உலகம் (microworld). நாம் மேக்ரோ உலகத்தில் வாழ்பவர்கள் (macroworld). அந்த உலக நியதிகள் வேறு. நம் உலக நியதிகள் வேறு. அதையும் இதையும் போட்டுக் குழப்பிக் கொள்ளக்கூடாது.

பிரபஞ்சத்துக்கு அடிப்படையாக நான்கு பொருள்கள் இருக்கின்றன. புவி ஈர்ப்பு, மின்காந்த அலைகள், வலிமை மிகுந்த அணுக்கரு விசைகள், வலிமை குன்றிய அணுக்கரு விசைகள் (strong and weak nuclear forces) என்கிற இந்த நான்கும் பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கி இயக்குகின்றன என்று இயற்பியல் சொல்கிறது.

இந்த நான்கோடு கணிதமும் இன்னொரு அடிப்படையான அம்சமா? இது அடுத்த கேள்வி. சில இயற்பியலாளர்கள் அப்படி நினைக்கிறார்கள். இது தவறு என்கிறார் ஏட்டின் ஆசிரியர். கணிதம் என்பது இயற்கையை, அதன் நடப்புகளை விளக்க உதவும் ஒரு கருவி மட்டுமே.

என்னையே எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். நான் ஒரு இயற்பியலாளர். எனக்கும் கணிதத்தில் மிகவும் ஈர்ப்பு உண்டு. இருந்தும் கணிதமும் அடிப்படை என்று நீட்டி முழக்குவது அவசியமே இல்லாதது. இந்த இயற்பியலாளர்கள் கணிதத்தையும் இயற்பியலையும் ஒன்றாக நினைத்து மயங்கிப் போயிருக்கிறார்கள் என்கிறார் அவர்.

தவிர, இயற்பியலில் ஏற்கெனவே பல அனுமானங்கள் மூலம் தான் சில முடிவுகளுக்கு வந்திருக்கிறோம். இந்த நிலையில் கணிதத்தையும் இன்னொரு அனுமானமாக சேர்த்துக்கொள்ள நினைப்பது அறிவியலுக்கே இழுக்கு. ஏன் கடவுளைக்கூட ஒரு அனுமானமாக சேர்த்துக் கொள்ளலாமே. ஏன் தயக்கம்? காட்டமாக விமர்சிக்கிறார் அவர்.

இன்னொரு தொடரில் கணிதத்துக்கும் கடவுளுக்கும் முடிச்சுப் போட்டு மிகவும் பிரபலமான ஒரு இயற்பியலாளருடன் சுவாரஸ்யமான ஓர் நேர்காணல் நடக்கிறது. இந்த இயற்பியலாளர் இன்று எல்லாரும் பேசும் காலநிலை மாற்றம் தொடர்பாக செய்த ஆய்வுக்காக (நோபல் பரிசுக்கு இணையான) பரிசு பெற்றவர்.

அந்த இயற்பியலாளர் சொல்கிறார் : சமய நம்பிக்கைகளை ஏன் நாம் நிராகரிக்க வேண்டும்? இயற்பியலுக்கும் சமயத்துக்கும் தொடர்புகள் உண்டு. பைபிள் சொன்னது போல் ஆண்டவர் 6000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உலகைப் படைத்திருக்கலாம். அப்போது அவருக்குக் கணிதம் உதவி இருக்கிறது. என்னநடந்ததோ, திடீரென்று ஆண்டவருக்குப் போரடித்திருக்கிறது. எல்லாவற்றையும் கலைத்துப் போட்டவர் இனிமேல் தான் சரியான படைப்பைத் துவக்கப் போகிறேன் என்று நினைத்திருக்கலாம். அறிவியலுக்கு சவால் விடும் நிலையை ஏற்படுத்தி இருக்கலாம்.

இந்தக் கதையை நம்புவோர் நம்பலாம். அது அவரவர் விருப்பம். அவரின் அறிவியல் ரீதியான சில வானவியல் தகவல்கள் இன்றைய இயற்பியல் கொள்கைகளுடன் ஒத்துப் போகிறது. மறுக்கமுடியாது. ஆனாலும் இயற்பியலாளர்களுக்கென்று ஒரு எல்லை இருக்கிறது. அதைத் தாண்டுவது ஆபத்து. சிலர் அதையும் மீறினால் என்ன செய்ய முடியும்? – ஆசிரியர்.

அடுத்து, பிரபஞ்சம் எப்படித் தோன்றியிருக்கும்? எப்படி அழியப் போகிறது?

பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் பற்றி Big Bang Theory, Inflation Theory, Latest Fifth Force (2006), Conformal Cyclic Cosmology, Enpyrotic Universe என்று பல்வேறு கோட்பாடுகள் இயற்பியலில் இருக்கின்றன. ஆசிரியர் ஒவ்வொன்றையும் சுருக்கமாக சில வரிகளில் சொல்கிறார். அதே சமயம், இவை அனைத்துமே நிரூபணம் செய்யமுடியாத கொள்கைகள் என்கிறார்.

பிரபஞ்சம் தோன்றி ஓர் ஒழுங்கான வரிசையில், இயற்பியல் விதிகளுக்கு உட்பட்டு, கடிகார முட்கள் போல் பிறழாமல் இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது என்று நம்பிக்கொண்டிருக்கிறோம். இந்த இயற்பியல் விதிகள் திடீரென்று மாறினால் என்ன நடக்கும்? இந்தக் கேள்விக்கு இன்று வரை பதில் சொல்ல முடியவில்லை.

இயற்பியலில் Free Energy என்பதுவும் Entropy என்பதுவும் முக்கியமான கருப்பொருள்கள். பிரபஞ்சம் தோன்றியபோது அதன் சக்தி (Free Energy) அதிகமாக இருந்தது. பிரபஞ்சம் தொடர்ந்து விரிந்து கொண்டே இருப்பதால் அது சக்தியை இழந்து கொண்டே இருக்கிறது.

Entropy அதற்கு எதிரானது. பிரபஞ்சம் தோன்றியபோது இது குறைவாக இருந்தது. பிரபஞ்சம் விரிவடைய, விரிவடைய இது கூடிக் கொண்டே போகிறது. இந்த Entropy கூடிக்கொண்டே போவதால் தான் காலம் என்பது பின்னால் ஓடாமல் முன்னால் மட்டுமே ஓடுவதற்குக் காரணம் என்கிறது இயற்பியல்.

Free Energy குறைந்து கொண்டே போவதை நம்மால் கவனிக்க முடியும். ஒரு எடுத்துக் காட்டு : குளிர்சாதனப் பெட்டி. நாள் செல்லச் செல்ல அதன் தெம்பு குறைகிறது. (Entropy கூடுகிறது.)

கண்ணாடி உடைந்துவிட்டால் மீண்டும் ஒட்டிக் கொண்டு பழைய நிலைக்குத் திரும்பாது. அரிசி, உழுந்து போட்டு கிரைண்டரில் தோசைக்கு மாவரைக்கிறோம். தோசை மாவிலிருந்து பழையபடி அரிசியையும் உழுந்தையும் திருப்பி எடுக்க முடியாது. காரணம் காலம் பின்னோக்கி ஓடுவதில்லை. (Entropy கூடுகிறது.)

சூரியனும் அதன் சக்தியை இழந்து கொண்டே இருக்கிறது. Entropy. அதற்கும் முடிவு ஒரு நாள் நிச்சயம் வரும். ஆனால் நாமிருக்க மாட்டோம். ஆகவே கவலைப்பட ஒன்றுமில்லை.

(நம்மால் ஏன் காலம் பூரா இளமையாக இருக்க முடியவில்லை? இதற்காக உங்கள் உடம்பை நொந்து கொள்ளாதீர்கள். Entropy மேல் பழியைப் போடுங்கள் என்கிறார் ஆசிரியர் இன்னொரு கேள்வியில்.)

மேலே குறிப்பிட்ட Conformal Cyclic Cosmology கோட்பாட்டின்படி, குறைந்த Entropy உடன் ஒவ்வொரு யுகமும் (ஆயிரம் மில்லியன் ஆண்டுகள்) துவங்குகிறது. Entropy அதன் உச்சத்தை எட்டியதும் எல்லாத் தகவல்களும் அழிந்து மீண்டும் ஒரு யுகம் பிறக்கிறது.

பல பிரபஞ்சக் கோட்பாட்டின்படி, (Multiverses Theory – இது பற்றிக் கீழே வருகிறது.) குறைந்த Entropy உடன் பிரபஞ்சங்கள் எல்லையில்லாமல் உருவாகின்றன.

நாம் பிரதிகள் பிரதிகளாக (copies) வேறு பிரபஞ்சங்களில் வாழ்கிறோமா? இந்தப் பல பிரபஞ்சக் கோட்பாடு (Multiverses Theory) இன்று மிகவும் பிரபலமாகப் பேசப்படுகிறது. இதன் படி, நாம் இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் மட்டும் வாழ்வதில்லை. நம்முடைய பிரதிகள் வேறு பிரபஞ்சங்களில் இருக்கின்றன. நான் இங்கே பிட்ஸா சாப்பிட, இன்னொரு நான் வேறொரு பிரபஞ்சத்தில் இட்லி சாப்பிட்டுக் கொண்டிருக்கலாம்.

இந்தக் கோட்பாடு கணித அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டது. மேலும் வேறு பிரபஞ்சங்கள் வேறு வேறு இயற்பியல் விதிகளின் படி இயங்கக்கூடும் என்கிறார்கள் இந்த இயற்பியலாளர்கள்.

Ekpyrotic Universe கோட்பாட்டின்படி, இரண்டு பிரபஞ்சங்கள் ஒரே சமயத்தில் தோன்றுகின்றன. ஆனால் Entropy என்பது தவறான கொள்கை. இரண்டு பிரபஞ்சங்களும் சிக்கலான (complexity) முறையில் இயங்க ஆரம்பிக்கின்றன என்று சொல்வதே சரி.

ஏட்டின் ஆசிரியர் வேறொரு கருத்தை முன் வைக்கிறார்: Entropy என்பதே நம் அறியாமையின் அளவுகோல். இந்த சொல்லைத் தவிர்த்துவிட்டு அதற்குப் பதிலாக, macrostates (உயர்நிலைகள்) microstates (தாழ்நிலைகள்) என்று கருதலாம்.

இன்னும் microstates உள்ளே தான் இருக்கிறோமா? இல்லை macrostates நிலைகளுக்குள் வந்துவிட்டோமா? உச்சத்துக்கு வந்துவிட்டோமா இல்லையா? எல்லாம் விடை தெரியாத கேள்விகள்.

குவாண்டம் உலகம் புரிந்து கொள்ள முடியாதபடி சிக்கலானதா? இல்லைவே இல்லை என்கிறார் ஆசிரியர்.

ஆனால் குவாண்டம் காலணிகள், குவாண்டம் நாணயங்கள், குவாண்டம் மிருகங்கள் என்று சமூக வலைத்தளங்கள் தான் கிறுகிறுக்க வைக்கின்றன. இவை தான் புரியாத புதிர்கள். உங்களுக்கு இதில் ஏதாவது புரிந்தால் நீங்கள் அதிர்ஷ்டசாலிகள் என்று கிண்டலடிக்கிறார் ஆசிரியர்.

கணிதம் பல தளங்களில் விரிந்தாலும் அதன் அடிப்படைக் கட்டுமானத்திலிருந்து (அடிப்படை உண்மைகள் – axioms, விதிகள் – rules) விலகாது. விலகவும் முடியாது.

அதற்காகக் கணிதத்தை நாளாந்த பேச்சு வழக்கில் அல்லது சொற்களில் மொழி பெயர்க்க வேண்டிய அவசியமே இல்லை. அதை அதன் போக்கில் விட்டுவிடுவதே சிறந்த வழி.

ஒரு கல்லை வானத்தை நோக்கி வீசினால் எந்த நேரத்தில் எங்கே போய் விழும் என்பதை நாம் துல்லியமாகக் கணிக்க முடியும். சந்திரனுக்கோ வேறு கோள்களுக்கோ ஏவப்படும் ராக்கெட்களையும் இது போல் துளியும் பிசகாமல் இப்போதே சொல்லிவிடலாம். (இயற்பியல் மேதை ஐசாக் நியூட்டனின் விதிகள் இதற்குத் துணை செய்கின்றன.) இந்த உலகம் மேக்ரோ உலகம் – macroworld.

அணுத் துகள்களின் (குவாண்டம் உலகம் – microworld) கதையே வேறு. ஒரு அணுத் துகள் எங்கே, எப்படி இருக்கும் என்பதை உறுதியாகச் சொல்ல முடியாது. தவிர, ஒரு அணுத் துகள் (particle) ஒரு அட்டையின் இரண்டு துளைகளுக்கூடாக ஒரே சமயத்தில் போகக்கூடியது என்று அறிந்திருக்கிறோம். இயற்பியல் தெரியாதவர்கள் அதெப்படி என்று யோசிக்கலாம். ஆனால் இயற்பியலாளர்களுக்கு இது 2+2=4 போல சர்வ சாதாரணம்.

ஒரு துகளின் இருப்பை அளக்க இயற்பியலாளர் Schrodinger வகுத்த சமன்பாடுகள் மூலம் (Schrodinger’s equations) இலகுவாகவே தெரிந்து கொள்ள முடியும். (அது எங்கே இருக்கலாம் என்னும் சாத்தியக்கூறு மட்டுமே. அறுதியாக அல்ல.)

இயற்பியலாளர்கள் எல்லாவற்றையும் அலைகளின் இயக்கங்களாக (wave functions) அணுகும் கண்ணோட்டம் கொண்டவர்கள். எலெக்ட்ரானுக்கு ஒரு wave function. ஆப்பிள் பழங்களுக்கு ஒரு wave function. மூளைகளுக்கு ஒரு wave function. ஏன் பிரபஞ்சத்துக்கே ஒரு wave function என்று போய்க் கொண்டே இருக்கும்.

குவாண்டம் உலகம் அப்படித்தான் இயங்குகிறது. இந்த உண்மையை ஏற்றுக் கொண்டால் ஏன் சிக்கல்கள்? – ஆசிரியர்.

மேல் சொன்ன கோட்பாட்டைத் தான் பள்ளிகளில் படிக்கிறோம். இதை Copenhagen Interpretation அல்லது Standard Interpretation என்பார்கள்.

பல பிரபஞ்சக் கோட்பாடு (Multiverses Theory) அணுத் துகள்களின் இயக்கத்தை வேறு விதமாக விவரிக்கிறது. துகளை ஒவ்வோர் தடவையும் அளக்க முயற்சி செய்யும் போது பிரபஞ்சம் இரண்டாகப் பிளக்கிறது.

அணுத் துகள் அட்டையின் வலது புறமாக செல்கிறதா? அப்போது வலது புறம் ஓர் பிரபஞ்சம் உருவாகி அது இன்னும் பல கிளைகளை எல்லையே இல்லாது உருவாக்கிக் கொண்டே போகிறது. துகள் இடது புறம் போகும் போதும் அதே போல நடக்கிறது.

பிரச்னை என்னவென்றால் யாருமே பிரபஞ்சம் பிளவுபடுவதையோ, பிரபஞ்சங்கள் உருவாகுவதையோ பார்த்ததே இல்லை. ஏட்டின் ஆசிரியர் இந்தக் கோட்பாட்டை மறுக்கவில்லை. இருந்தும் அதற்கு எந்த ஆதாரமும் இல்லையே. முன்பு சொன்னது போல், கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைத்தார் என்கிற அனுமானம் போலத் தான் இதுவும். வேறென்ன சொல்ல இருக்கிறது என்கிறார்.

நாம் அனைவரும் கணனியில் உலவும் சாயல்களா (computer simulation)? இதுவும் பல பிரபஞ்சக் கோட்பாடு போல் பரபரப்பாகப் பேசப்படும் செய்தியாகிவிட்டது. இதை Nick Bostrom, Neil de Grasse Tyson போன்ற பிரபலமான இயற்பியலாளர்கள் நம்புகிறார்கள். பணக்காரப் பெரும் புள்ளி Elon Musk நம்புகிறார். அதாவது, அறிவில் நம்மை விட மேலோங்கிய ஓர் சூப்பர் நாகரிகத்தில் இருக்கும் ஒருவரின் அல்லது பலரின் கணனிகளில் உருவாக்கப்பட்ட பிம்பங்களா நாம்?

இதை நினைத்துப் பார்க்கவே அவமானமாக இருக்கிறது. இதற்கு அறிவியல் பின்புலம் துளி கூட இல்லை.

இதன் பின்னால் இருப்பது நியூரோன்கள் (neurons) கூட்டமா அல்லது நாங்கள் நியூரோன்கள் என்று நம்பிக்கொண்டிருக்கும் செயற்கை ட்ரான்சிஸ்டர்கள் குழுவா?

அது உண்மையாக இருந்தால் உலகின் அத்தனை அணுக்கள் துவங்கி உயிரினங்கள், தாவரங்கள், நிலப்பரப்பு, கடல்கள், காலநிலை மாற்றங்கள் என்று எண்ணிலடங்காத தகவல்களை நிர்வகிக்க எல்லையே இல்லாத எண்ணிக்கையில் சுயநினைவு கொண்ட வாழும் உயிர்களோ அல்லது கணனி நெறிமுறைகளோ (algorithms) தேவை. இது சாத்தியமே இல்லாதது.

பல பிரபஞ்சக் கோட்பாடு போல தரவுகள், ஆதாரங்கள் எதுவும் இல்லாமல் வெறும் அதீத நம்பிக்கையில் உருவாகிய இந்தக் கணனி சாயல்கள் கோட்பாட்டையும் புறந்தள்ளுகிறார் ஆசிரியர். அறிவியலாளர்களுக்கும் சில சமயங்களில் வேடிக்கைகள், பொழுதுபோக்குகள் தேவைப்படுகிறதோ என்னமோ? கேலி செய்கிறார்.

பிரபஞ்சம் சிந்திக்கிறது? அப்படி அது சிந்தித்தாலும் சீரியஸாக சிந்திக்கிற மாதிரி தெரியவில்லையே.

Entanglement என்பது குவாண்டம் இயக்கவியலின் ஒரு முக்கிய கருப்பொருள்.

நாம் வாழும் மேக்ரோ உலகத்தில் பொருள்கள் உடைந்து போவதும் சிதறுவதும் வெகு சாதாரணம். அது போல அணுத் துகள்களும் உடைகின்றன/ சிதறுகின்றன (decaying).

ஒரு பெரிய அணுத் துகள் உடைந்து இரண்டாகப் பிளக்கின்றன என்று வைத்துக் கொள்வோம். ஒன்று இடது புறமாகப் பறக்கிறது. அடுத்தது வலது புறமாகப் பறக்கிறது. இருந்தும் நாம் ஒரு துகளை சோதனைக்கு உள்ளாக்கினால் அடுத்த துகளுக்கு அது எப்படியோ தெரிந்துவிடுகிறது – அது பிரபஞ்சத்தின் எந்த மூலையில் இருந்தாலும். இதை குவாண்டம் இயக்கவியலில் Entanglement என்பார்கள்.

ஒளியை விட வேகமாக செல்லமுடியாது என்று ஐன்ஸ்டைனின் சார்புக் கொள்கை (Theory of Relativity) வரையறுக்கிறது. எப்படி இரண்டு துகள்களும் ஒளியை விட வேகமாக செய்தி அனுப்பிக் கொள்கின்றன?

இது இன்று வரை புரியாத புதிர். ஒருவேளை பிரபஞ்சத்தின் சிந்தனைக்கும் இந்த செயல்பாட்டுக்கும் ஏதாவது தொடர்பிருக்குமோ?

எலெக்ட்ரான்களுக்கு சுயநினைவு உண்டா? நம்மால் ஒரு பிரபஞ்சத்தை உருவாக்க முடியுமா? சுயநினைவு பற்றி இயற்பியல் என்ன சொல்கிறது? அறிவுக்கு எல்லை இருக்கிறதா? இந்த மேக்ரோ உலகையும் குவாண்டம் உலகையும் இணைக்கும் பொதுக் கொள்கை, அதாவது – அனைத்துக் கோட்பாடு (Theory of Everything) சாத்தியமா? இந்தப் பிரபஞ்சம் நமக்காகப் படைக்கப் பட்டதா?

இப்படிப் பல கேள்வி – பதில்களோடு ஏடு வெளிவந்திருக்கிறது. பொது வாசகர்களுக்கும் இயற்பியல் மாணவர்களுக்கும் சேர்த்து விளக்கங்கள் தந்திருக்கிறார் ஆசிரியர் – அவர் கோணத்தில்.

கருத்துகளும் எதிர்க்கருத்துகளும் மோதுவதால் தானே அறிவியல் என்றும் உயிர்ப்போடு இருக்கிறது?

எல்லாத்துக்கும் ஐன்ஸ்டைன் அய்யா தான் காரணம். பிரபஞ்சத்தின் உருவாக்கம், செயல்பாடுகள் அனைத்துக்கும் ஒரு பொதுவான கோட்பாடு இருக்க வேண்டுமே (Theory of Everything). அதைக் கண்டுபிடிக்கும் வரை ஓயமாட்டேன் என்று தன் கடைசி மூச்சு வரை போராடியவர் அய்யா. அந்தக் காய்ச்சல் மற்ற இயற்பியலாளர்களையும் தொற்றிக் கொண்டு விட்டது.

1968 களில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட குவார்க்ஸ் (quarks) தனியாக வாழ்வதில்லை. ஜோடிகளாக இருக்கின்றன என்று தெரிந்தது தான் தாமதம். இயற்பியலாளர்கள் மத்தியில் ஒரே பரபரப்பு. அதுவும் ஒன்று மேல் நோக்கி சுற்றினால் மற்ற ஜோடி கீழ் நோக்கி சுற்றுகிறது.

அது மட்டுமா? ப்ரோட்டான், நியூட்ரான் இருவரிடமும் ஆளுக்கு மூன்று வித்தியாசமான சுழல் நங்கைகள் இருக்கிறார்கள் என்று அன்று தெரிந்தபோது துவங்கிய படபடப்பு இன்றும் தொடர்கிறது.

நாள் செல்லச்செல்ல இன்னும் பல அழகிகள் இருப்பதாகத் தகவல்கள் வரவே அவர்களுக்கு என்ன பேரு வைக்கலாம் எப்படி அழைக்கலாம் என்று கலவரமாகிவிட்டது. கடைசியில் up, down, charm, strange, bottom, top, muon, boson, gluon .. என்று காதுக்கு இனிமையாகப் பேர் சூட்ட முடிவெடுத்தார்கள்.

எலெக்ட்ரான் எதிர்மறை (negative charge) உள்ளது என்று நினைத்திருக்க, நேர்மறை உள்ள எலெக்ட்ரானும் (positive charge) இருக்கிறது என்று தெரிந்தபோது அதற்கு பாசிட்ரான் (positran) என்று லேசாகவே பேர் வைத்தார்கள்.

பொருள்கள் எல்லாவற்றுக்கும் எதிர்ப் பொருள்கள் இருக்கின்றன (matter and antimatter). அவை ஒன்றோடு ஒன்று மோதி அழிகின்றன என்று பிறகு தெரிந்தது. எதிர் என்று வரும்போது anti என்று முன்னால் போட்டுக் கொள்வோம் என்று மேட்டரை சிம்பிளாக முடிக்க ஒப்புக் கொண்டார்கள். (பொதுவாக, matter பலசாலி. antimatter நோஞ்சான். ஆகவே நம் கண்ணுக்குப் பின்னவர் தெரிவதில்லை.)

விஷயம் முடியவில்லை. இன்னும் பல மங்கைகள் இருப்பார்கள் என்று சேதிகள் வருகின்றன. ஒருத்தி நிச்சயமாக இருக்கிறாள். இயற்பியலாளர்களின் கனவுக் கன்னி அவள். அவளுக்குப் பேர் கூட வைத்தாயிற்று : Graviton. ஈர்ப்பு விசையை உருவாக்கும் கன்னி இவள்.

சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள CERN அணு உலையில் இன்னும் நோண்டிக் கொண்டிருக்கிறார்கள். அவள் வருவாள். ஒருநாள் தெரிவாள் என்று நம்பிக்கையோடு காத்திருக்கிறார்கள் அவர்கள்.

எந்தப் பொருளாய் இருந்தால் என்ன? எதன் அடித்தளமும் ஒரு மிக மிக நுண்ணிய புள்ளி போன்ற ஒன்றின் மேல் கட்டமைக்கப் பட்டிருக்கிறது என்று நினைக்கிறோம். அது துகள் போன்ற ஒன்றாக இருக்கலாம் அல்லது அலை போன்ற ஒன்றாக இருக்கலாம். இயற்பியல் இந்த இரண்டுமே சரி தான் என்று ஒத்துக் கொள்கிறது. (அல்லது தடுமாறுகிறது.)

பிரபஞ்சம் என்று வரும்போது ஐன்ஸ்டைன் அய்யாவின் சார்புநிலைக் கோட்பாடு (General Relativity) நூற்றுக்கு நூறு சரி என்று நிரூபணமாகி இருக்கிறது. ஈர்ப்பு விசை இதில் ஒரு முக்கிய காரணி. ஆனால் குவாண்டம் உலகில் (அணுக்களின் உலகில்) அந்தக் கோட்பாட்டின் ஈர்ப்புக் கொள்கை வேலை செய்வதில்லை. ஏன் இந்த முரண்?

கணிதத்தின் துணை கொண்டு துகள் வரிசை அல்லது அலை வரிசையில் போட்ட கணக்குகள் இரண்டுமே எதிர்பார்த்த முடிவுகளையே தந்திருக்கின்றன. ஆனால் Graviton கன்னி ஒன்றில் மட்டும் (சார்புநிலைக் கோட்பாடு) மிளிர்கிறாள். மற்றதில் காணாமல் போய்விடுகிறாள். என்ன நடக்கிறது?

குவாண்டம் உலகு என்று வரும்போது வேறு கொள்கைகளின் மேல் உருவாக்கிய குவாண்டம் வீச்சுக் கோட்பாடு (Quantum Field Theory) என்கிற ஒரு கோட்பாட்டை வேறு வழி இல்லாமல் சங்கடத்தோடு ஏற்றுக் கொண்டிருக்கிறார்கள் இயற்பியலாளர்கள்.

துகள் அல்லது அலை தான் பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைப் பொருள் என்று அனுமானம் செய்தது தப்போ? இந்தத் தவறான அடிப்படையில் போட்ட கணித சமன்பாடுகள் தான் இப்படி சிக்கலில் மாட்டி விட்டனவோ?

வளையங்கள், வளைவுகள்

துகள், அலை இரண்டையும் கடாசிவிட்டு வளையங்கள் அதுவும் அசைந்து கொண்டிருக்கும் வளையங்கள் தான் பிரபஞ்சத்தின் அடித்தளமான பொருள் என்று ஆரம்பித்தால் என்ன?

இங்கே வருகிறார் Brian Greene. அவர் எழுதிய The Elegant Universe நூலில் இருந்து சில செய்திகள் இந்தக் கட்டுரையில் வருகின்றன. இன்று பிரபலமாக இருக்கும் வளைய கோட்பாட்டின் (String Theory) முக்கிய பங்காளி இவர். (String Theory என்பதை வளைய கோட்பாடு என்று எனக்கு நானே மொழி பெயர்த்திருக்கிறேன்.)

(இந்தக் கொள்கைக்கு முக்கிய எதிர்க் கோட்பாடாக Loop Quantum Gravity இருக்கிறது. அது பற்றி கண்ணில் தோன்றும் காட்சி யாவும் (1) கட்டுரையில் எழுதி இருக்கிறேன்.)

வளைய கோட்பாடு கணிதத்தின் அடிப்படையில் உருவாகிய ஒன்று. சில இடங்களில் மட்டும் இதுவரை இயற்பியலோடு ஒத்துப் போகிறது. இயற்பியலோடு ஒத்துப் போகாத வெறும் கணித சமன்பாடுகளை எப்படி உண்மை என்று ஏற்றுக் கொள்ளலாம் என்கிற கேள்வி இருக்கத்தான் செய்யும்.

ஆனால் இன்று பெருவாரி இயற்பியலாளர்கள், கணித விற்பன்னர்கள் பல்கலைக்கழகங்களில் இந்தக் கோட்பாடு தான் சரி – அதை இன்னும் விரிவாக்கம் செய்யப் போகிறோம் – அது உண்மை என்று ஒருநாள் தெரிய வைப்போம் என்று சொன்னால் என்ன தான் செய்ய முடியும்?

1984 களில் Michael Greene, John Schwarz என்கிற இரண்டு இயற்பியலாளர்கள் தான் இன்றைய வளைய கோட்பாட்டுக்கு முதலில் அடித்தளம் போட்டவர்கள்.

அதிர்ந்து கொண்டிருக்கும் வளையங்கள் என்பது முற்றிலும் புதிய ஒரு கோட்பாடு… நாளுக்கு நாள் மெருகேறும் அதன் சிறப்பென்ன… அதை இன்னும் மேம்படுத்திக் கொண்டே போகும் தொழில்நுட்பம் என்ன… ஐன்ஸ்டைன் அய்யா இன்று இருந்திருந்தால் சந்தோஷப் பட்டிருப்பார்… நூலாசிரியர் உற்சாகமாக விவரிக்க ஆரம்பிக்கிறார்.

ஒரு வயலின் அல்லது பியானோவின் நரம்புகள் ஒவ்வோர் விதமாக அதிரும்போது வேவ்வேறு சுரங்கள் தோன்றுவது போல் இந்த வளையங்களின் வித்தியாசமான அதிர்வுகளில் பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைப் பொருள்கள் (fundemental particles) தோன்றுகின்றன.

வெவ்வேறு திண்மை (mass), வெவ்வேறு விசை (force) அனைத்துமே வெவ்வேறு விதமாக அதிரும் வளையங்களின் வெளிப்பாடுகள் என்கிறது வளைய கோட்பாடு. வேகமாய் அதிர்ந்தால் அந்த அடிப்படைப் பொருளின் சக்தி அதிகம். அதிர்வு குறைவாய் இருப்பின் அது சக்தி குறைவான பொருள்.

எல்லாமே ஒரே மாதிரியான வளையங்கள். அவற்றின் மின்னூட்டங்கள் (charges) நேர்மறையாய் இருக்கலாம். எதிர்மறையாய் இருக்கலாம். மின்னூட்டம் எதுவுமில்லாமல் இருக்கலாம். அனைத்தும் அதிர்வின் தன்மையில் அடங்கி இருக்கிறது. எதுவும் வெளியில் இருந்து வருவதில்லை. அனைத்தும் கொண்ட ஆழ்ந்து அகன்ற நுண்ணியன் அது.

இப்போதுள்ள குவாண்டம் வீச்சுக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை அனுமானம் : பரிமாணமே இல்லாத ஒரு புள்ளி. இது தவறு என்கிறார் நூலாசிரியர். பரிமாணங்கள் கொண்ட பிரபஞ்சம் எப்படி பரிமாணமே இல்லாத ஒன்றில் இருந்து தோன்றி இருக்க முடியும்?

வளைய கோட்பாட்டில் இந்த நெருடல் நீங்கி விடுகிறது. வளையம் என்பது ஒற்றைப் பரிமாணம் கொண்டது. அது நீளும் – சுருங்கும் என்று வளைய கோட்பாடு வரையறுத்துக் கொள்கிறது.

நேரம் என்பது ஒரு மாயை என்று ஐன்ஸ்டைன் அய்யா நிரூபித்துக் காட்டினார். அதே சமயம் அவரது கணித சமன்பாடுகளில் அவசியமே இல்லாமல் நேரம் முன்னும் போகலாம் அல்லது பின்னும் போகலாம் என்று முடிவுகள் வந்து அவரை ரொம்பவும் வாட்டியது என்பது சுவையான ஓர் செய்தி.

இன்று நமக்குத் தெரியும் விஷயம் : பொருளும் எதிர்ப்பொருளும் (matter and antimatter ) மோதும்போது அங்கே போட்டான்கள் (photon) உருவாகின்றன. (போட்டோன் என்பது ஒளித் துகள் – சக்தியை உள்ளடக்கியது என்பதை இந்த காலத்துக் குழந்தைகளும் அறிந்து வைத்திருக்கின்றன என்று பெரியவர்களுக்கும் தெரியும்.)

இந்த போட்டோன்கள் வேறு அடிப்படைப் பொருள்களை உருவாக்குகின்றன. அதே பொருள்களின் எதிர்- அடிப்படைப் பொருள்களையும் உருவாக்குகின்றன (particles and antiparticles). பிறகு இவை வெவ்வேறு திசைகளில் போக ஆரம்பிக்கின்றன. இந்த வினைகள், எதிர்வினைகள் தொடர்ந்து கொண்டே இருக்கின்றன என்பதை இயற்பியல் ஏற்றுக்கொண்டு ரொம்ப நாளாகிவிட்டது.

கவனித்திருப்பீர்கள். இந்த விளையாட்டுக்குள் நேரம் இருக்கிறதே. மோத வரும்போது நேரம். மோதிய பின் நேரம். தொடர்ந்து திசைகளில் பயணிக்கும் போது நேரம். நேரத்தைத் தவிர்க்கவே முடியாதா? குவாண்டம் வீச்சுக் கோட்பாடு தவியாய்த் தவிக்க, சாமர்த்தியமாய் சமாளிக்கிறது வளைய கோட்பாடு.

குவாண்டம் வீச்சுக் கோட்பாட்டில் ஒரு புள்ளி இன்னொரு புள்ளியைத் தொடுகிறது. மோதுகிறது. ஆனால் வளைய கோட்பாட்டில் வளையங்கள் ஒன்றை ஒன்று தொடுகின்றன. மோதுகின்றன. ஒரு புள்ளியிலா? இல்லை – பல புள்ளிகளில். ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒவ்வொரு நேரத்தைக் கொண்டிருக்கிறது. (பூமியில் ஒரு நேரம் இருந்தால் சந்திரனில் இன்னொரு நேரம் என்று நாம் ஏற்றுக் கொள்ளவில்லையா?)

வளையங்களின் தொடுகை நேரத்தைக் கணக்கில் எடுக்காது. பல புள்ளிகளில், பல பரிமாணங்களில் தொடுகைகள் – மோதல்கள் என்று வரையறுத்துக் கொண்டு அடுத்த கட்டத்துக்குப் போகிறது வளைய கோட்பாடு.

அடுத்து : Graviton கன்னி. அவள் எங்கும் ஒளியவில்லை. வளையங்களுக்கு உள்ளே அவளும் ஓர் வளையமாய் இருக்கிறாள் என்கிறது இதன் வரைவிலக்கணம். மின்காந்த அலைகளை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். எங்கு அதன் வீச்சு அபரிமிதமாய் இருக்கிறதோ அங்கெல்லாம் போட்டோன்களின் ஆதிக்கம் உச்சத்தில் இருக்கிறது என்று நிரூபித்தாயிற்று.

வெளி/நேரம் (space time) வளைவதை ஐன்ஸ்டைன் அய்யாவின் சார்புநிலைக் கோட்பாடு விவரிக்கிறது. மின்காந்த அலைகளில் எப்படி போட்டோன்களோ அது போல் Graviton எங்கே ஏராளமாய்ப் பொதிந்திருக்கிறதோ அங்கே வெளி/நேரம் அதிகளவில் வளைகிறது. வளைய கோட்பாடும் அய்யாவின் கோட்பாட்டை ஒற்றிப் போகிறது.

குழப்பங்கள், சர்ச்சைகள்

வளைய கோட்பாடு என்பது ஒன்றல்ல. அது பல கோட்பாடுகளின் சங்கமம். ஒவ்வொரு இயற்பியலாளரும் அடித்தளத்தில் இருந்து கணிதத்தின் துணை கொண்டு எடுக்கும் முடிவுகள் ஒரே மாதிரி இருப்பதில்லை. அனுமானங்களும் மாறுபட்டவை.

அடுத்து, சோதனைக் களங்களில் இருந்து வரும் தகவல்கள் ஓரளவாவது கணித முடிவுகளோடு ஒத்துப் போகவேண்டும். ஆகவே பல ஆண்டுகளாகப் போராடி, தூக்கம் தொலைத்து எடுத்த சில கோட்பாட்டு முடிவுகள் அல்லது கோட்பாடுகளை சில நாட்களிலேயே ஓரங் கட்டிவிட இயற்பியல் தயங்குவதில்லை.

சில சமயங்களில், சோதனை முடிவுகள் பின்னாளில் ஒரு கோட்பாட்டுக்கு சாதகமாக வந்திருக்கிறது என்று தெரிந்தால் அதைத் தூசி தட்டி எடுத்து ஆகா ஓகோ என்று தூக்கிப் பிடிப்பது வழக்கமான ஒன்று. சில நேரங்களில், திருத்தங்களுடன் சில கோட்பாடுகள் புது ஜென்மம் எடுப்பதும் சர்வ சாதாரணம். போசொனிக் வளைய கோட்பாடு (Bosonic String Theory) ஒரு உதாரணம்.

சமச்சீர், சூப்பர் சமச்சீர், சூப்பர் வளைய கோட்பாடு

இயற்பியலில் சமச்சீர் (symmetry) மிகவும் முக்கியமான கொள்கை. உதாரணமாய், ஒரு வட்டத்தின் விட்டத்தின் மேல் (அந்த நேர்கோட்டில்) ஓர் எறும்பு நகர்கிறது என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். கோட்டின் எந்தப் புள்ளியில் இருந்து வட்ட வளைவை எறும்பு நோக்கினாலும் இரண்டு அரை வட்டங்களும் சமமாகவே இருக்கும். சமமாகவே தெரியும். இது சமச்சீர்.

இன்னொரு எடுத்துக் காட்டு : சென்னையில் காலை 5 மணி என்றால் சிட்னியில் காலை 10.30 மணி. நாம் எப்போது கடிகாரம் பார்த்தாலும் இதே ஐந்தரை மணி இடைவெளி மாறவே மாறாது – சமச்சீர். சந்திரனில்? வியாழனில்? பிரபஞ்சத்தின் எந்த மூலையிலும் அதே கால இடைவெளி மாறாது – சமச்சீர்.

வளைய கோட்பாட்டில் சமச்சீர் இன்னும் திண்ணமாக வரைவிலக்கணம் செய்யப் படுகிறது. 1925 களில் பூமி சுழல்வது போலவே எலெக்ட்ரானும் தன் அச்சில் சுழல்கிறது என்று கண்டுபிடிக்கப் பட்டது – அதுவும் மாறாத வேகத்தில். நிலையான சுழலும் வேகமும் சமச்சீரில் சேர்ந்து அதை இன்னும் வலுவூட்டுகிறது.

எலெக்ட்ரான் மட்டுமல்ல குவாண்டம் உலகின் எல்லா அடிப்படைப் பொருள்களும் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் சுழல்கின்றன என்று பின்னர் தெரிய வந்தது. ஒவ்வொன்றையும் சுட்டுவதற்கு முழு எண்களை அடையாளமாகப் பயன்படுத்த முடிவெடுத்தார்கள். ஆனால் கணக்குப் போட்டதில் ஒரு (ஊகிக்கப்பட்ட) அடிப்படைப் பொருளுக்கு (பேர் : tachyon) எதிர்மறை (negative) எண்ணாக விடை வந்தது.

அதெப்படி? எல்லாருக்கும் குழப்பம். தவிர, அந்தக் கோட்பாட்டில் எலெக்ட்ரானுக்கு இடம் கிடையாது. இன்னும் சிக்கல்கள் இருந்தன. என்னமோ, எங்கேயோ தப்பு இருக்கிறது என்று மட்டும் தெரிந்தது.

boson, fermion என்கிற இரண்டு அடிப்படைப் பொருள்களின் அதிர்வுகளையும் கணக்கில் சேர்த்து இந்த முடிவுக்கு வந்திருந்தது மேலே குறிப்பிடப்பட்ட போசோனிக் வளைய கோட்பாடு.

ஆனால் பின்பு இரண்டுமே ஜோடிகளாய் இருக்கின்றன. ஒன்றில்லாமல் மற்றது இல்லை என்று என்று சோதனைகளில் தெரிய வந்தது. சுட்டெண்களை மாற்றினார்கள். 0, 1/2, 1, 2 என்று புது எண்கள் கொடுத்து கணக்குப் போட்டார்கள். பிரச்னை தீர்ந்தது. புதிய கோட்பாட்டுக்கு சூப்பர் சமச்சீர் வளைய கோட்பாடு (super-symmetry string theory) என்று புதுப் பேர் கொடுத்தார்கள். பழைய போசோனிக் கோட்பாட்டை கிடப்பில் போட்டு விட்டார்கள்.

(அது என்ன கணக்கு? எப்படி? நூலாசிரியர் எதுவும் சொல்லவில்லை.) எது எப்படியோ, இன்றைய வளைய கோட்பாட்டின் அசல் பேர் சூப்பர் சமச்சீர் வளைய கோட்பாடு என்று நாம் நினைவு வைத்துக் கொண்டால் அது போதும்.

இன்றைய தேதியில் இன்னும் நாலு, ஐந்து (?) வேறு வேறு வளைய கோட்பாடுகள் ஆய்வில் இருக்கின்றன. அதெல்லாம் இங்கே வராது. நாம் குழப்பத்தில் மாட்டிக் கொள்ளக் கூடாது என்பதால் தான் இந்த எச்சரிக்கை.

பரிமாணங்கள் 3? அல்லது 9? அல்லது 10? + 1 (நேரம்)?

நமக்கு மூன்று பரிமாணங்கள் தான் அத்துபடி. அப்போ நேரம்? அது நான்காம் பரிமாணம் என்று தெரிந்து வைத்திருக்கிறோம்.

ஆனால் 1919 களிலேயே இயற்பியலாளர் கலூஸா (Theodore Kaluza) பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஒரு பரிமாணம் கூடுதலாய் இருக்கலாம் என்று ஒரு கட்டத்தில் பரிந்துரை செய்திருக்கிறார். இந்தக் கருத்து ஐன்ஸ்டைன் அய்யா காதுகளுக்கும் போயிருக்கிறது.

அய்யா அதில் ஆர்வம் காட்டினாலும் அன்றைய மற்ற இயற்பியலாளர்கள் இதென்ன புதுக்கதை என்று மட்டம் தட்டியது மட்டுமல்ல, கலூஸாவுக்கே (பின்னாளில்) அது மறந்து போயிற்று. இன்னும் கணக்குகள் போட்டபோது எலெக்ட்ரானுக்கு அங்கே இடமில்லை என்று தெரிந்ததும் அய்யாவும் மேலும் தொடராமல் விட்டு விட்டார்.

1970 களில் இந்த ஐடியா வளைய கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்களுக்கு ரொம்பவும் பிடித்துப் போனது. ஆளுக்காள் இழுத்துப் போட்டுக் கொண்டு ஆராயத் துவங்கினார்கள். விஷயம், ஈர்ப்பு விசை மட்டுமல்ல, சூப்பர் ஈர்ப்பு விசை என்று இன்னும் உயர உயரப் போக ஆரம்பித்தது.

இருந்தும் ஒரு சின்ன சிக்கல். நிகழ்தகவுகளை (சாத்தியக் கூறுகளை) எப்போதும் தசம எண்களில் அளவிடுவது தான் வழக்கம். சைபர் இல் இருந்து 1 க்குள் மட்டுமே இருக்கும். (கணிதம்/புள்ளிவிவரக் கணிதம் பயிலும் மாணவர்களுக்கு இது அடிப்படை அரிச்சுவடி என்று தெரியும்.)

இயற்பியலாளர்களின் கணிப்பில் எதிர்மறை எண்களில் (negative) பல முடிவுகள் வந்தன. வரக்கூடாதே. ஆகவே சைபர் இல் இருந்து 100 வரைக்கும் என்று மாற்றிப் போட்டுப் பார்த்தார்கள். வெற்றி மேல் வெற்றி. இதன் அர்த்தம் : 1 க்குள் முடங்குவது தப்பு. 10, 100 என்று யோசிப்பது புத்திசாலித்தனம்.

ஆகவே ஒன்பது பரிமாணங்களோடு நேரம் என்கிற ஒன்றையும் சேர்த்து 10 பரிமாணங்கள் உள்ளன. வளையங்கள் 10 பரிமாணங்களில் அதிர்கின்றன என்று வளைய கோட்பாடு முடிவு செய்து கொண்டது.

இதற்கிடையில், புகழ் பெற்ற இன்னொரு இயற்பியலாளர், எட் விட்டன் (Ed Witten) 10 அல்ல 11 பரிமாணங்கள் இருக்கின்றன என்று அதிரடியாய் அறிவித்தார். இவரும் வளைய கோட்பாட்டு ஆதரவாளர். எப்படி இந்த முடிவுகள் எடுக்கிறார்கள்? எல்லாம் கணிதம். கணிதம்.

எப்படி இருக்கும் இந்த மேலதிக பரிமாணங்கள்? இவை மிக மிக சிக்கலானவை. இரண்டு வரைகணித விற்பன்னர்கள் (Calabi and Yau) ஆறு பரிமாணங்கள் கொண்ட வெளி எப்படி இருக்கும் என்பதைக் கண்டு பிடித்திருந்தார்கள். (இவர்களுக்கும் வளைய கோட்பாட்டுக்கும் எந்த சம்பந்தமும் இல்லை.)

நூலாசிரியர் இந்தக் கண்டுபிடிப்பை அடிப்படையாக கொண்டு மேலும் விரிவுபடுத்தி 10 பரிமாணங்களைக் கற்பனை செய்து கொள்ளலாம் என்கிறார்.

இதிலும் சிக்கல்கள் இருக்கின்றன. இந்த 6 – பரிமாண வெளி ஆயிரக்கணக்கான வடிவங்களில் அமைந்திருக்கிறது. இவற்றை ஆய்வு செய்ய தொழில்நுட்பத்தில் மேம்பட்ட கணனி அமைப்புகள் நம்மிடத்தில் இருக்கின்றனவா?

அடுத்து இயற்பியலாளர் எட் விட்டன் மற்றும் அவரின் சக ஆய்வாளர்கள் பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைப் பொருள்கள் இதே 6 – பரிமாண வெளியின் ஒவ்வொரு துளையிலும் இருப்பதாக நம்புகிறார்கள். பரிமாணமே எப்படி இருக்கும் என்று நமக்கு சரியாகத் தெரியாத நிலையில் எப்படி ஊகிப்பது?

நூலாசிரியரே இப்படி கேள்விகளை அடுக்குகிறார். (நூலாசிரியரின் நேர்மை மெய் சிலிர்க்க வைக்கிறது.) அதே சமயம், அவர் நம்பிக்கையின் நாயகன். இந்தத் தலைமுறை. இல்லாவிட்டால் அடுத்த தலைமுறை. நான்கு, ஐந்து தலைமுறைகள் கூட ஆகட்டுமே. அதுக்கென்ன? நாம் சரியான பாதையில் போய்க் கொண்டிருக்கிறோமே. முயன்றால் முடியாதது எதுவுமில்லை என்கிறார்.

சூப்பர் பார்ட்னர்கள், சூப்பர் ஈர்ப்பு விசைகள்

சூப்பர் சமச்சீர் வந்தாலும் வந்தது. வளைய கோட்பாடே சூப்பராய் அதிர ஆரம்பித்து விட்டது.

குவாண்டம் வீச்சுக் கோட்பாடு இன்னும் தள்ளாடிக் கொண்டிருக்கிறது என்று அறிந்தோம். மீண்டும் boson, fermion இருவரையும் எடுத்துக் கொண்டால் அந்தக் கோட்பாட்டில் இவர்களை எங்கே வைப்பது என்று அது ஒரே குழப்பத்தில் இருக்க, சூப்பர் சமச்சீர் அழகாக அந்தப் பிரச்னையைத் தீர்த்து வைக்கிறது.

boson என்பது விசைகளின் சேர்க்கை. அதில் Graviton, போட்டோன், Z-boson, W-boson அனைவரும் ஒவ்வொரு விசையாக இருக்கிறார்கள்.

fermion என்பது அடிப்படைப் பொருள்களின் சேர்க்கை. அதில் எலெக்ட்ரான், குவார்க்ஸ், நியூட்ரினோஸ் எல்லாரும் ஒவ்வொரு அடிப்படைப் பொருளாக இருக்கிறார்கள்.

அடுத்து, சூப்பர் சமச்சீர் என்றால் ஒவ்வொருவருக்கும் சமமாக இன்னொரு இரட்டைப் பிறவி இருக்க வேண்டுமே. அதாவது சூப்பர் பார்ட்னர்கள். இவர்கள் இன்னும் கண்டு பிடிக்கப் படவில்லை. ஆனால் பேர்கள் ரெடியாகி விட்டன.

ஒவ்வொருத்தர் பேர் முன்னாலும் s அல்லது பின்னால் ino என்று போட்டுக் கொள்வோம் என்று முடிவாயிற்று. உதாரணமாக, எலெக்ட்ரானின் சூப்பர் பார்ட்னர் பேர் : செல்க்ட்ரான் (selectron). Graviton இன் சூப்பர் பார்ட்னர் பேர் : கிராவிட்டினோ (Gravitino). இதற்கென்று ஒரு அட்டவணையே இருக்கிறது.

மல்ட்டி பிரபஞ்சங்கள், காம்ப்ளெக்ஸ் கருந்துளைகள்

விஞ்ஞானக் கற்பனைக் கதைகளில் / திரைப்படங்களில் (எப்போ வேண்டுமானாலும்) பிரபஞ்சத்தின் ஒரு மூலையில் இருந்து இன்னொரு மூலைக்குப் போய்க் கொள்ளலாம். பிரச்னை இல்லை. ஆனால் நிஜத்தில்? இருந்தாலும் வளைய கோட்பாட்டில் அதற்கு இடமிருக்கிறது என்கிறார் நூலாசிரியர்.

(இயற்பியல் மாணவர்கள் வளைய கோட்பாட்டில் மயங்கிப் போக இதுவும் ஒரு காரணமாக இருக்குமோ?) Wormhole என்கிற கோட்பாட்டை அறிமுகப் படுத்துகிறார். கோட்பாட்டு அடிப்படையில், கருந்துளைகள் மூலமும் ஒரு பிரபஞ்சத்தில் புகுந்து இன்னொரு பிரபஞ்சத்தில் வெளியே வரலாம் என்கிறார். நூலில் இதற்கென்று தனி அத்தியாயம் இருக்கிறது.

வளைய கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்கள், மேலே குறிப்பிடப்பட்ட 6 – பரிமாணத்தில் ஓட்டை போடலாம். வளைக்கலாம். என்ன அநியாயம் பண்ணினாலும் ஒரு பலூன் போல மீண்டும் அது தன் நிலைக்கு வந்துவிடும் என்று நம்புகிறார்கள் (flop transition).

உண்மையா? நூலாசிரியரும் இன்னும் அவர் சக இயற்பியலாளர்களும் இதற்கென்று பிரத்தியேகமான கணித சமன்பாடுகள் மூலம் அதை நிரூபித்திருக்கிறார்கள். மேலும், இயற்பியலாளர், எட் விட்டன் பிரபஞ்சத்தில் அது நிகழ்ந்தாலும் எந்தப் பாரதூரமான விளைவுகளும் இன்றி சர்வ சாதாரணமாய் பழைய நிலைக்கு வந்துவிடும் என்று கணித சமன்பாடுகள் மூலம் எடுத்துக் காட்டுகிறார்.

நூலாசிரியர் கருந்துளைகளுக்கும் அடிப்படைப் பொருள்களின் தன்மைகளுக்கும் உள்ள ஒற்றுமைகளை சுட்டிக் காட்டுகிறார். கருந்துளைகள் நினைத்துக் கூடப் பார்க்க முடியாத விசையும் சக்தியும் கொண்ட, எதையுமே உறிஞ்சிவிடும் பிரம்மாண்டமான, பயங்கரமான ஓர் இருண்ட உலகம் என்று நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். ஆனால் அவை ஊதிப் பெருகிய சாதாரண அடிப்படைப் பொருள்களாக இருக்கலாம் என்று சிம்பிளாக சொல்கிறார்.

என்னது? கேள்வி கேட்டு முடிக்க முன்பே, அவர் ஐன்ஸ்டைன் அய்யாவின் கணித சமன்பாடுகளைப் பாருங்கள். அய்யா, கருந்துளைகள் உருவாக வரம்புகள், நியதிகள் இருக்கின்றன எங்கேயாவது சொல்லி இருக்கிறாரா? இல்லையே.

எந்த ஒரு பொருளையும் நசுக்கிக் கொண்டே போகிறோம் என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். மேலும் மேலும் அழுத்தம் பெருகப் பெருக என்ன நடக்கும்?

விளைவு : அது ஒரு அடிப்படைப் பொருளாய் மாறும். ஒவ்வொரு அடிப்படைப் பொருளின் தன்மையும் அதன் திண்மை, விசை, மின்னூட்டம் தவிர, சுழலும் வேகத்தில் தங்கி இருக்கிறது. கருந்துளைகளின் தன்மைகளும் அது தான் என்று நாம் ஏற்கெனவே ஏற்றுக் கொண்டிருக்கிறோமே.

வளைய கோட்பாட்டின் இன்னோர் தடாலடி : கருந்துளைகளும் போட்டோன்களும் ஒன்றே ! இதை நம்புவது கடினம் தான். தண்ணீர் திரவ நிலையில், ஆவிநிலையில் அல்லது திட நிலையில் என்று மூன்று நிலைகளில் இருந்தாலும் தண்ணீர் தண்ணீர் தான். இல்லையா? அப்படித் தான் இதுவும் என்கிறார்கள்.

கருந்துளைகள் தனித்துவம் வாய்ந்தவை. எந்த இயற்பியல் விதிகளும் அங்கே வேலை செய்யாது என்று நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். அப்படி என்றால் வெப்ப இயக்கவியலின் (Thermodynamics) இரண்டாவது விதி கூட கருந்துளைக்குப் பொருந்தாது. இல்லையா? (அந்த விதி : எந்த ஒரு சம நிலையும் பிரபஞ்சத்தில் நிலைப்பதில்லை. அது சமம் இல்லாத ஒரு குழப்ப நிலையைத் தான் நோக்கி நகர்ந்து கொண்டிருக்கும்.)

ஆனால் புகழ் பெற்ற இயற்பியலாளர் ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் (Stephen Hawking ) 1974 களிலேயே கருந்துளைகள் கதிர்வீச்சை வெளியிடுகின்றன என்று நிரூபித்திருக்கிறாரே. நெருப்பில்லாமல் புகை வராதே. ஆகவே அதற்குள்ளும் குழப்பநிலை இருக்கவேண்டும் என்கிறார்கள் அவர்கள்.

கருந்துளைகளின் வெளிப்புறம் ஒளிர்கிறதே. எப்படி அது சாத்தியமாகிறது? ஏனென்றால் அது போட்டோன்களை உறிஞ்சித் தள்ளும்போது சில தப்பிவிடுகின்றன. (100 க்கு 100 சதவீதம் உறிஞ்சு வதில்லை.) அவைகள் நொறுங்கிப்போய் சக்தி பீறிட்டு வெளியே பாய்கிறது. ஒளிர்கின்றன.

தண்ணீர் போலவே கருந்துளைகளும் மூன்று வித நிலைகளுக்குள் மாறி மாறிப் புகுந்து வருகின்றன என்பது அவர்களின் வாதம். (ஒன்றில் அது தன் திண்மையை இழந்துவிடுகிறது – zero mass.).

கருந்துளைகள் உள்ளே போனால் போனது தான். எதுவும் வெளியே வருவதில்லை என்று இதுவரை கேள்விப்பட்டிருக்கிறோம். ஆனால் வளைய கோட்பாடு ஒத்துக் கொள்வதில்லை.

அதற்கு இன்னோர் வாசல் உண்டு. உள்ளே போய் வெளியே வரலாம். எப்படி என்று கேட்டால் காலம் கனியும். அப்போது நாம் சொன்னது சரி என்று தெரியவரும் என்கிறார்கள். நூலாசிரியர் இதில் கெட்டியாய் இருக்கிறார். சிக்கலோ சிக்கல்.

நாம் ஆவலோடு எதிர்பார்த்தது போலவே எண்ணில் அடங்காத பிரபஞ்சங்கள் இருக்கலாம் என்கிறார் அவர். அவைகளில் நாம் கேள்விப்படாத வேறு இயற்பியல் விதிகள் இருக்கலாம். அடிப்படைப் பொருள்களும் வித்தியாசமாக இருக்கலாம். ஏராளமான பரிமாணங்கள் இருக்கலாம். வளைய கோட்பாடு இந்த முன்கணிப்புகளுக்கு இடம் கொடுக்கிறது.

அப்போ இந்தப் பிரபஞ்சம்? சிறப்புமிக்க பிரபஞ்சம் நம்முடையது. உயிர்கள் உருவாக எல்லா வசதிகளும் இங்கே இயற்கையிலேயே அமைந்திருக்கிறது. பிரபஞ்சங்கள் கடல் போல் இருக்க அதில் இருக்கும் ஒரு சின்னத் தீவு போல் நம் பிரபஞ்சம் இருக்கிறது.

500 பக்கங்கள் கொண்ட நூலில் அங்கே தொட்டு, இங்கே தொட்டு ஆரம்பத்தில் சொன்னது போல் வளைய கோட்பாட்டின் சில செய்திகளை மட்டும் இந்தக் கட்டுரை குறிக்கிறது. இனி கோட்பாட்டை விமர்சிப்பவர்கள் என்ன சொல்கிறார்கள்?

20 ம் நூற்றாண்டின் ஒவ்வொரு இயற்பியல் கோட்பாடுகளிலும் ஒரு அடிப்படைக் கருத்துருவாக்கம் இருந்தது.

இயங்கும் பொருள்களின் வேகமாற்றமும் (accelerated motion) ஈர்ப்பு விசையும் சார்புநிலைக் கோட்பாட்டின் (General relativity) அடிப்படைக் கருத்தாக இருந்தது.

சிறப்பு சார்பியல் கொள்கையில் (Special relativity ) ஒளியின் மாறாத வேகம் என்பது அடிநாதம்.

குவாண்டம் கோட்பாடு “நிச்சயமற்ற தன்மைக் கொள்கையை ” (Uncertainty principle) மீண்டும் மீண்டும் அடிக்கோடிட்டுக் காண்பித்தது.

வளைய கோட்பாடு கடந்த 30 ஆண்டுகளாகியும் எந்த ஒரு திண்ணமான கருத்தையும் முன்வைக்கவில்லை என்பது கவலை தருகிறது. அதன் ஆதரவாளர்கள் எத்தனை தீவிரமாய் முயன்றும் முடியவில்லை. வெறும் ஊகங்களும் கேள்விகளும் மட்டுமே மிஞ்சி நிற்கின்றன.

கோட்பாட்டின் எந்த ஒரு முடிவையும் சோதனை செய்து பார்க்க இன்று இருக்கும் தொழில்நுட்பம் போதவே போதாது. அப்படி ஒருவேளை துவங்கினாலும் அதனால் ஏற்படப்போகும் பிரம்மாண்டமான செலவை இன்றைய நிலையில் நினைத்துக் கூடப் பார்க்க முடியாது.

இது ஒரு பக்கம் இருக்க, இன்று பெருவாரியான இயற்பியல் ஆய்வாளர்கள் ஏன் இந்தக் கோட்பாட்டையே தேடித் தேடி ஓடுகிறார்கள்? கணிதத்துக்குள்ளே மட்டும் காட்சி தரும் இந்தக் கொள்கைகள் நிதர்சனத்தோடு ஒத்து வரும் என்று எப்படி நம்புகிறார்கள்? ஒரு சிறு குழு விடாப்பிடியாய் இருப்பதை ஏற்றுக் கொள்ளலாம். ஆனால் இத்தனை பெரும் எண்ணிக்கையில் உள்ளவர்கள் தவறு செய்ய முடியாதே.

அமெரிக்காவில் பெருமளவில் இந்தக் கொள்கைக்குத் தான் முதலிடம் கொடுக்கப் படுகிறது. பல்கலைக்கழகங்களுக்கு அதிக நிதி ஒதுக்கப் படுகிறது. மாற்றுக் கொள்கைகளுக்கு மதிப்புக் கொடுப்பதில்லை. மற்ற மேற்கு நாடுகளும் அதற்கு ஏற்றபடி செயல்படுகின்றன என்கிற குற்றச்சாட்டு வைக்கப் படுகிறது.

அடுத்து, புகழ் பெற்ற அறிவியலாளர்கள் கூடுதலாய் எந்தக் கொள்கையில் ஈடுபாடு காட்டுகிறார்களோ அதை அப்படியே கண்மூடித்தனமாகப் பின்பற்றும் போக்கும் நிலவுகிறது என்கிறார்கள்.

வளைய கோட்பாட்டுக்கு மட்டும் அதிகமான அளவில் சமூக வலைத்தளங்கள், ஊடகங்கள் முக்கியத்துவம் கொடுத்து செய்திகளும் கட்டுரைகளும் வெளியிடுவதால் இளம் இயற்பியல் மாணவர்கள் இந்தக் கோட்பாடு மட்டும் தான் உண்மை போலிருக்கிறது என்று நினைத்து இதன் பால் ஈர்க்கப் படுகிறார்களா?

வளைய கோட்பாட்டுக்கு சார்பான கண்ணோட்டங்களும் எதிர்க் கருத்துக்களும் தாராளமாகவே இணைய தளங்களில் பொறி பறக்கின்றன. அதே சமயம், வளைய கோட்பாடோ மாற்றுக் கோட்பாடுகளோ எல்லாமே சரி தான். பார்வைகள் தான் வேறு வேறு என்கிற கருத்தும் நிலவுகிறது.

நூலாசிரியர் சிந்திக்க வைக்கும் கேள்வியோடு முடிக்கிறார் : அறிவியலுக்கு எல்லை எதுவும் இருக்கிறதா? கால வரையறை இருக்கிறதா? முடியுமோ இல்லையோ, விடாப்பிடியோடு பயணிப்பதால் தான் நாம் மனிதர்களாக இருக்கிறோம்.

யுரேக்கா! என்று சொல்லும் நாள் வரும் என்கிறார். நம்பிக்கை நிறைந்த மனிதர்.

பள்ளியில் படித்த இயற்பியல் பாடங்களை மறந்துவிடுங்கள். வெளி, காலம், நேரம், பொருள்கள், ஒளி எதுவுமே குவாண்டம் உலகில் (அணுக்களின் உலகம்) இல்லை. பிரபஞ்சமே குவாண்டம் வீச்சில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் பிரதிபலிப்பு. அனைத்துமே (நீங்கள், நான் உட்பட ) குவாண்டம் உலகின் சில சாத்தியக் கூறுகள். அவ்வளவே.

Reality is not what it seems : the journey to quantum gravity என்கிற நூலை இப்படி ஆரம்பிக்கிறார் இயற்பியலாளர் கார்லோ ராவெல்லி (Carlo Rovelli).

இன்றைய இயற்பியல் யுகத்தில் எல்லாரையும் திரும்பிப் பார்க்க வைத்திருக்கும் ஒரு நட்சத்திரம் இவர் என்கிறார்கள்.

(குவாண்டம் என்று வரும்போது, இந்த உலகத்து விதிகள், மற்றும் நம் அறிவு, பகுத்தறிவு எதுவுமே அங்கே வேலை செய்யாது என்று வாசிப்பவர்கள் நிச்சயம் அறிந்திருப்பார்கள் என்று நம்புகிறேன்.)

இருந்தாலும் நாம் காணும் இந்த உலகம், பிரபஞ்சம், அதன் நிகழ்வுகள், குவாண்டம் உலகின் நடப்புகள் அனைத்துக்கும் என்ன தான் தொடர்பு? அடிப்படையாக ஏதாவது விதிகள் உள்ளனவா? பொதுவான ஒரு கோட்பாட்டை (Theory of Everything) உருவாக்கிட முடியுமா?

இப்படியும் கேட்கலாம் : பிரபஞ்சத்தைப் படைக்க ஆண்டவன் போட்ட மாஸ்டர் பிளான் எதுவாக இருந்திருக்கும்?

கடந்த நூற்றாண்டின் இயற்பியல் மேதைகள் (ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் உட்பட) முட்டி மோதிப் பார்த்தும் முடியவில்லை. இன்று வாழ்ந்து கொண்டிருக்கும் பேர்பெற்ற அத்தனை அறிவியலாளர்களும் இதற்காகவே தலையைப் பிய்த்துக் கொண்டிருக்கிறார்கள்.

இயற்பியலில் பல கோட்பாடுகள் இருந்தாலும் இன்றைய தேதியில் இரண்டு கோட்பாடுகள் முன்னிலையில் இருக்கின்றன. (1) String Theory (2) Loop Theory.

முதலாவது கோட்பாடு இன்று அதிகமான இயற்பியலாளர்கள் மத்தியில் பிரபலமாய் இருந்தாலும் அது உண்மை என்று நிரூபிக்க முடியாமல் திணறிக் கொண்டிருக்கிறார்கள். இதற்காகவே சுவிட்சர்லாந்தில் இருக்கும் CERN அணு சோதனைக் கூடத்தில் ஆய்வுகள் நடக்கின்றன. நடந்து கொண்டே இருக்கின்றன.

இரண்டாவது கோட்பாடான Loop Theory யை செம்மைப் படுத்தியவர்கள் வரிசையில் முக்கியமானவர் கார்லோ ராவெல்லி. அவரின் நூலில் இருந்து சில பகுதிகள் இங்கே வருகின்றன.

ஒவ்வோர் படியாய் இயற்பியல்

நூலாசிரியர் கி.மு 450 களில் இருந்து ஆரம்பிக்கிறார். கிரேக்கத்தின் தத்துவ அறிஞர்கள் இல்லாமல் இயற்பியல் ஏது? முக்கியமாக, லூசிப்பஸ் (Leucippus), அவரின் மாணவர் டெமோக்ரீட்டஸ் (Democritus) இருவரும் அன்றே அணு இயலின் அடிப்படைக் கருத்துக்களை முன் வைத்துவிட்டார்கள் என்று சுட்டிக் காட்டுகிறார்.

அன்றைய கிரேக்க அறிஞர்கள் சாக்ரட்டீஸ், பிளாட்டோ, அரிஸ்டாட்டில் போன்றவர்களுக்குக் கிடைத்த முக்கியத்துவம் ஏன் லூசிப்பஸ் மற்றும் டெமோக்ரீட்டஸூக்குக் கிடைக்கவில்லை? இவர்களின் சிந்தனைகள் ஏன் இருட்டடிப்பு செய்யப் பட்டன? காரணங்களை அவர் பட்டியல் போடுகிறார்.

(இப்படியும் நடந்திருக்கிறதா? இது முதலாவது கேள்வி.)

டெமோக்ரீட்டஸுக்கு இன்று ஒரு ரசிகர் மன்றம் வைத்தால் நிச்சயம் நூலாசிரியர் அதன் கொள்கை பரப்பு செயலாளர் பதவியிலோ அல்லது செயல் தளபதி லெவலிலோ இருப்பார் என்று அடித்து சொல்ல முடியும்.

டெமோக்ரீட்டஸ் அப்டி என்ன தான் சொல்லிட்டுப் போயிருக்கார்?

பிரபஞ்சம் அணுக்களால் ஆனது. வானத்துக்கு (வெளி) எல்லையே இல்லை. அணுக்களைப் பிளக்க முடியாது. அவற்றுக்கு வாசம், சுவை, நிறம் ஏதும் இல்லை. அவை தானியங்கள் போல சின்னஞ் சிறியவை. ஒன்றோடு ஒன்று மோதிக் கொண்டிருக்கின்றன. ஒரே மாதிரியான அணுக்கள் ஒன்றை ஒன்று கவர்கின்றன. சில சமயங்களில் ஒட்டியபடி இயங்குகின்றன. சில ஒன்றை ஒன்று தள்ளி விடுகின்றன.

டெமோ எப்படி இந்த முடிவுகளுக்கு வந்தார்? யாருக்கும் தெரியாது. அவர் இயற்பியல் மட்டுமல்ல, வேறு பல அறிவியல் நூல்களும் (கிட்டத்தட்ட 60-70 புத்தகங்கள்) எழுதி இருக்கிறார் என்று தெரிகிறது. இருந்தும் ஒன்றும் கிடைக்கவில்லை.

அடுத்து 17ம் நூற்றாண்டின் கணித, இயற்பியல் மேதை ஐசாக் நியூட்டன் விட்டுப்போன புதிருக்கு அழைத்துப் போகிறார் நூலாசிரியர். நியூட்டன் அய்யா கோளங்களின் இடையில் ஈர்ப்பு விசைகள் இருக்கின்றன. ஆகவே கோளங்கள் அசைகின்றன என்றார். அசையும் எந்தப் பொருளும் அவர் போட்ட கணிதத்தின் அடிப்படையில் தான் இயங்குகின்றன.

அதே சமயம் சூரியனோ, பூமியோ, சந்திரனோ கோடிக்கணக்கான கிலோமீட்டர்கள் தூரத்தில் இருந்தபடி, எப்படி ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்க முடியும்? அவருக்கே அது புரியவில்லை. எதிர்காலத்தில் அதைக் கண்டுபிடிப்பார்கள் என்கிற குறிப்போடு மேட்டரை கிடப்பில் போட்டு விட்டார்.

18 ம் நூற்றாண்டுக்கு வருகிறோம். மைக்கல் பாரடே (Michael Faraday) யார் என்று இந்த காலத்து 8 அல்லது 9ம் வகுப்பு மாணவர்களுக்கே தெரியும். (காந்தங்களுக்கும் மின்சாரத்துக்கும் தொடர்புகள் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தவர் இந்த மேதை.)

நியூட்டன் சொன்னது போல் தூரத் தூர இருக்கும் பொருள்களுக்கு இடையில் நேரடியாக எந்த விசையும் இல்லை. பதிலாக வெளி எங்கும் நிறைந்திருக்கும் மின்காந்த வீச்சு (electro-magnetic field) தான் பொருள்களை ஈர்க்கிறது அல்லது தள்ளி விடுகிறது என்கிற முடிவுக்கு வந்தார் அவர்.

அடுத்து வருகிறார் ஜேம்ஸ் மாக்ஸ்வெல் (James Clerk Maxwell). மின்காந்த வீச்சின் தன்மைகளை ஆராய்ந்த அவர், அதன் வேகத்தைக் கணித்தபோது அவருக்கு ஒரே ஆச்சரியம். அந்த வேக அளவும் ஏற்கெனவே வேறு ஆதாரங்கள் மூலம் கணிக்கப் பட்டிருந்த ஒளியின் வேகமும் ஒன்றாய் இருந்தது. ஆகவே மின்காந்த வீச்சும் ஒளியும் ஒன்றே என்கிற முடிவுக்கு இயற்பியல் வந்தது.

அடுத்தவர் மாக்ஸ் பிளாங்க் (Max Planck). இவர் அவரின் கணிப்புகளின் போது செய்த அனுமானம் ஒரு அசகாய சூரத்தனம் என்று இயற்பியலாளர்கள் புகழ்கிறார்கள்.

மின்காந்த வீச்சின் (ஒளியின்) சக்தியை அளக்க, குவாண்டா (quanta) என்று ஒரு கற்பனை அலகை அமைத்துக் கொண்டார் அவர். அதாவது சக்தி என்பது சின்னஞ்சிறிய துகள்களாய் வெளிப்படுகிறது என்று வைத்துக் கொண்டார். மற்ற இயற்பியலாளர்களுக்கு அவர் சொன்ன பதில் : கணக்குப் போட லேசாக இருக்குமே. (ஒளியை அலையாகவும் பார்க்கலாம். துகள்களாகவும் பார்க்கலாம்.)

அதுவும் அடுத்த ஆச்சரியம். பிளாங்க் போட்ட கணக்கு எல்லாமே சரி என்று பரிசோதனைகளில் தெரிய வந்தது. ஒளித் துகளுக்கு போட்டோன் (photon) என்று பேர் வைக்கப் பட்டது. இந்த அனுமானத்தோடு அடுத்த கட்டங்களுக்குத் தாவியவர்களின் பட்டியலை நூலாசிரியர் போட்டுக் கொண்டே போகிறார்.

இனி வருவது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்.

நியூட்டன் வேகம் பற்றி சொன்னார். வேகம் என்றால் என்ன? ஒரு பொருளின் வேகத்தை இன்னொரு பொருளின் வேகத்தோடு ஒப்பிட்டுத் தான் நிர்ணயிக்க முடியும். ஆகவே ஏதாவதொன்று நிலையாய் இருக்க வேண்டும் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட, மாறாத வேகத்தில் ஓடிக் கொண்டிருக்க வேண்டும். அப்போது தான் மற்றதன் வேகத்தை அளக்க முடியும்.

இப்படிப் பார்த்தால் நியூட்டன் சொன்னபடி வெளி என்பது எங்கும் அசையாமல் ஒரே மாதிரி இருக்கவேண்டும். நேரம் என்பது வெளி எங்கும் ஒரே மாதிரி ஓடிக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஆகவே எந்த ஒரு கோளமும் எந்த இடத்தில் இருக்கிறது, அதன் வேகம் என்ன என்பதைக் கணித்துவிடலாம்.

ஆனால் மாக்ஸ்வெல், மின் காந்த வீச்சு தான் (வெளி எங்கும் பரவி) கோளங்களின் அசைவுக்குக் காரணம் என்கிறாரே.

இரண்டு கோட்பாடுகளும் குழப்பங்களை அல்லவா உண்டு பண்ணுகின்றன? ஐன்ஸ்டைன் அய்யாவைக் குடைந்த கேள்விகள் இவை.

எல்லார் ஆய்வுகளையும் கையில் எடுத்தார் அவர். இந்த நேரம், போய்விட்ட நேரம், இனி வரப் போகும் நேரம் என்று எதுவும் இல்லை என்கிற முடிவுக்கு வந்தார். (நேரம் பற்றி தனிக்கட்டுரை இதே தளத்தில் காலதேவன் கதை என்கிற தலைப்பில் இருக்கிறது. நேரம் இருந்தால் வாசிக்கலாம்.)

ஐன்ஸ்டைனின் அதிரடி முடிவு இயற்பியல் உலகையே ஒரு கலக்கு கலக்கியது. பொருள்களும் (matter) சக்தியும் (energy) ஒன்றே. இரண்டும் ஒரே படிமத்தின் இரு தன்மைகள் என்றார் அவர்.

அவர் இன்னும் ஒரு படி மேலே போய்க் கேட்டார் : ஒளி என்பது மின் காந்த வீச்சு என்றால் வெளி என்பது ஏன் கோளங்களின் ஈர்ப்பு வீச்சாக (gravitational field) இருக்கக் கூடாது?

அவரே பதிலும் சொன்னார் : வெளி என்பதும் நேரம் என்பதும் வேறு வேறல்ல. ஒரே படிமத்தின் இரு தன்மைகள் என்றார். அய்யா இயற்பியலில் டாப். மறு பேச்சில்லை. இருந்தாலும் கணக்கில் வீக். ஆகவே பல கணித மேதைகளிடம் பாடம் கேட்டார். முடியவில்லை. கடைசியில் தன் சொந்த முயற்சியில் கணித சமன்பாடுகள் மூலம் அவரின் கொள்கையை நிரூபித்தார்.

(இரண்டாவது கேள்வி : அந்த குட்டிப் பெண் பார்பரா (9 வயசு) ஐன்ஸ்டைனுக்கு என்ன கடிதம் எழுதினாள்?)

ஐன்ஸ்டைனின் கொள்கைப்படி (சார்புநிலைக் கோட்பாடு – General Theory Of Relativity), எங்கெங்கே பொருள்கள் இருக்கின்றனவோ அங்கே வெளி/நேரம் (spacetime) வளைகிறது.

இன்னும் அவரின் கணித சமன்பாடுகளில் இருந்து கிடைத்த சில முடிவுகள் : சூரியனின் ஈர்ப்பு சக்தி ஒளியை வளைக்கிறது. (நட்சத்திரங்களும் அப்படியே.) ஈர்ப்பு சக்தியின் விளைவால் வெளி வளைந்து ஒரு கோளம் போல் வடிவெடுக்கிறது. ஈர்ப்பு சக்தியின் அதி தீவிரத்தன்மையில் வெளி சுருங்கிப் போய் கருந்துளைகள் (Black Holes) உருவாகின்றன.

அவரின் சமன்பாடுகளின்படி நேரம் என்பது முன்னாலும் போகலாம். பின்னாலும் போகலாம். சுட்டிக் காட்டினார்கள்.(அது அவருக்குப் பிடிக்கவில்லை.) பிரபஞ்சம் விரிந்து கொண்டே போகிறது.(இதுவும் அவருக்குப் பிடிக்கவில்லை.) பிறகு முடிவை மாற்றிக் கொண்டார்.

(ஏன் ஐன்ஸ்டைன் தன் முடிவை மாற்றிக் கொள்ள நேர்ந்தது? அதன் பின்புலமாய் இருந்த கிறிஸ்தவ துறவி ஜார்ஜ் லுமைத்ரே (George Lemaitre) யார்? தவிர, வானவியல் ஆய்வாளர்கள் என்ன சொன்னார்கள்? – இது மூன்றாவது கேள்வி.)

தானியங்கள் போல அணுக்கள் பிரபஞ்சம் முழுதும் பரவி இருக்கின்றன என்றார் டெமோ. ஐன்ஸ்டைனும் துகள்கள் என்று துவங்குகிறார். ஆனால் பிரபஞ்சம் பிரம்மாண்டமாய் இருந்தாலும் எல்லை உண்டு என்று முடிக்கிறார்.

டெமோவின் காலத்தில் அறிவியல் இன்று போல் வளர்ந்திருக்கவில்லை. சோதனைகள் செய்து பார்க்க கருவிகள் இருக்கவில்லை. கணிதம் போதாது. ஆனா ஆவன்னா என்று இயற்பியல் அரிச்சுவடி படிக்க ஆரம்பித்திருந்த காலம். இத்தனைக்கும் தன்னந்தனி ஆளாய் இப்படி யோசிச்சிருக்காரே. டெமோன்னா டெமோ தான் – நூலாசிரியர் உருகுகிறார்.

ஒளியில் இயற்பியல்

ஒளிக்கும் (போட்டோனுக்கும்) அணுவுக்கும் என்ன தொடர்பு? அணுக்கருவை சுற்றி வரும் எலெக்ட்ரான்கள் கிட்டத்தட்ட சூரியனை சுற்றி வரும் கோளங்கள் போல் இயங்குகின்றன என்கிற கோட்பாடு அன்றைய நாளில் இயற்பியலாளர்கள் மத்தியில் பரபரப்பாகப் பேசப் பட்டது.

காரணம் : அன்றைய மேதைகள் நீல்ஸ் போர் (Niels Bohr), வேர்னேர் ஹைசன்பர்க் (Werner Heisenberg) தவிர, இன்னும் பல மேதைகள் சேர்ந்து உருவாக்கிய கோட்பாட்டு முடிவுகளும் பரிசோதனை முடிவுகளும் ஒரே புள்ளியில் சந்தித்தன. (சரி என்று சொல்ல வைத்தன.)

நீல்ஸ் போர் சொன்னார்: எலெக்ட்ரான்கள் எப்போதும் ஒரு குறிப்பிட்ட சில சுற்றுகளில் தான் சுழல்கின்றன. (இடையில் என்று எதுவும் இல்லை.) பொதுவாய், எலெக்ட்ரான் என்பது ஆண்டவனே என்று அமைதியாய் அது பாட்டுக்கு ஒடிக் கொண்டிருக்கும். இந்த நிலைக்கு Ground State என்று இயற்பியலில் பேர்.

நம்மிடம் நாலு காசு சேர்ந்துவிட்டால் என்னா குதி குதிக்கிறோம்! எலெக்ட்ரானும் அப்படியே. போட்டோன் (ஒளித் துகள்) தற்செயலாய் கிட்டே வந்தால் பாய்ந்து கவ்விக் கொள்கிறது. போட்டோன் சக்தி கொண்ட துகள் என்று தெரிந்ததே. ஆகவே எலெக்ட்ரானும் கூடுதல் சக்தி கொண்டு ஆர்ப்பரிக்கிறது.

காசு வந்து விட்டால் பழைய டப்பா வீட்டிலா இருப்போம்? பணக்கார ஏரியாவுக்குள் வீடு வாங்கி அட்டகாசம் பண்ணுவோம் இல்லையா? எலெக்ட்ரானும் அதே மாதிரி மேலேறி சக்தி மிக்க ஒரு சுழல் பாதைக்குள் வந்து கம்பீரமாக சுற்றுகிறது. (Excited State)

ஏதாவது கலாட்டாவில் போட்டோன் கைவிட்டுப் போனால் என்ன நடக்கும்? எலெக்ட்ரான் பழையபடி டப்பா வீட்டுக்கு (Ground State) வந்து விடுகிறது. இப்படிப் போவதும் வருவதுமாய் அது இருக்கிறது.

போட்டோனைப் பார்க்கலாம். எலெக்ட்ரான் என்றால் என்ன? யாரும் அதைக் கண்ணால் கண்டதில்லையே. எதை வைத்து சொல்கிறார்கள்?

இந்த இடத்தில் வேர்னேர் ஹைசன்பர்க் வருகிறார். ஜெர்மன் இயற்பியலாளர். தனிப் பிறவி. அடிக்கடி டென்மார்க் போய் நீல்ஸ் போரை சந்தித்தவர். விவாதித்தவர். இவரின் நிச்சயமற்ற தன்மைக் கோட்பாடு (Uncertainty Principle) உலகப் புகழ் பெற்றது. அதை இப்படி எளிமையாக சொல்லலாமா?

ஒரு சமயத்தில் ஒரே ஒரு தகவலைத் தான் நம்மால் அறிந்து கொள்ள முடியும். ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட விஷயங்களை அறிந்து கொள்ளும் ஆற்றல் மனிதர்களாகிய நமக்கு இல்லை.

எடுத்துக் காட்டாய், ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஓர் அணுத் துகள் எங்கே இருக்கிறது என்று கண்டு பிடிக்கலாம் அல்லது அந்த நேரத்தில் அதன் வேகம் என்ன என்று கணிக்கலாம். இரண்டில் ஒன்று தான் முடியும். இரண்டையும் (இடமும் வேகமும்) ஒரு சேரக் கண்டு பிடிக்கவே முடியாது. சாத்தியமே இல்லை. (பரிசோதனைகள் இதை மெய்ப்பிக்கின்றன.)

இதை ஹைசன்பர்க் சொன்ன விதமே அலாதி. அவர் வாழ்வில் நடந்த ஒரு சம்பவம் இதன் பின்னணி என்கிறார் நூலாசிரியர்.

ஹைசன்பர்க் ஒரு தடவை டென்மார்க்கில், இரவு வேளையில் ஒரு பூங்காவில் நடந்து போய்க் கொண்டிருந்தார். இருட்டில், தூரத்தில் யாரோ ஒருவர் போவது தெரிகிறது. எங்கே விளக்குக் கம்பம் இருக்கிறதோ அப்போது மட்டும் அவர் உருவம் தெரிகிறது. அந்த உருவம் விளக்கைத் தாண்டியதும் இருளில் மறைந்து விடுகிறது. மீண்டும் இன்னொரு விளக்குக் கம்பம் வரும் வரை அந்த உருவம் தெரியவே இல்லை.

எலெக்ட்ரானும் அப்படியே என்றார் ஹைசன்பர்க். இன்னொரு பொருளோடு தொடர்பு கொள்ளும்போது மட்டுமே அது உருவாகிறது. தொடர்பு அறுந்து விட்டால் மறைந்து விடுகிறது. அங்கே எலெக்ட்ரான் என்பதே இல்லை. மீண்டும் இன்னொரு தொடர்பு நேரும் வரை எலெக்ட்ரான் என்பதே இயற்கையில் இல்லை!

இது குவாண்டம் கொள்கையின் அடிப்படை. அனைத்தும் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொள்ளும்போது தான் தோன்றுகின்றன. நூலாசிரியர் தன் கருத்தை (Loop Theory) இந்தப் புள்ளியில் இருந்து ஆரம்பிக்கிறார்.

டெமோக்ரீட்டஸ் சொன்ன சின்னஞ் சிறிய துகள்களால் ஆன பிரபஞ்சம் என்று துவங்கி, மின்காந்த வீச்சுக்கு வந்து ஐன்ஸ்டைனின் ஈர்ப்பு வீச்சில் புகுந்து, பிறகு குவாண்டம் வீச்சு என்று தொடர்கிறார் அவர்.

பிரபஞ்சம் என்பது பிரமிக்க வைக்கும் பிரம்மாண்டம் தான். ஆனால் ஐன்ஸ்டைன் சொன்னது போல் அதற்கு எல்லை உண்டு என்கிறார் அவர். Loop Theory அல்லது Loop Quantum Gravity என்கிற இந்தக் கொள்கையின் அடிப்படையான நான்கு கட்டங்களை நோக்கி இனி நகர்கிறோம்.

1 : தகவல்களுக்கு (information) எல்லை உண்டு. (பிரபஞ்சம் தகவல்களால் கட்டமைக்கப் பட்டிருக்கிறது.) நாம் காணும் உலகம் எண்ணில் அடங்காத சாத்தியக் கூறுகளாகத் (infinite probabilities) தென்பட்டாலும் அவைகளின் அடித்தளப் பண்பு நிலைகள் எத்தனை என்று எண்ணி விடலாம். இவை குவாண்டம் பண்பு நிலைகள் (quantum states).

2 : நிச்சயமற்ற தன்மை : குவாண்டம் பண்பு நிலைகள் என்பவை உறுதியாக எதையுமே அறுதியிட்டு சொல்ல முடியாதவை.

3 : உண்மை நிலவரம் என்று எதுவும் இல்லை. குவாண்டம் பண்பு நிலைகள் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொள்ளும்போது ஏற்படும் ஏற்படும் பொருளோ, நிகழ்வோ எதுவோ எல்லாமே ஒரு சலனம். உண்மை என்பதே ஒரு சார்பு நிலை அல்லது ஒரு தொடர்பு நிலை. தொடர்பு அறுந்து விட்டால் உண்மையாவது பொய்யாவது!

4 : குவாண்டம் உலகில் வெளியும் நேரமும் என்கிற நிலைக்கு வருகிறோம். ஐன்ஸ்டைனின் கோட்பாட்டின்படி வெளியும் நேரமும் ஒன்றே என்கிற முடிவை இயற்பியல் எப்போதோ ஏற்றுக் கொண்டுவிட்டது.

அப்படி என்றால் குவாண்டம் உலகிலும் அப்படி இருக்கக் கூடாதா என்ன (quantum spacetime)? தவிர, அந்த உலகில் குவாண்டம் ஈர்ப்பு விசையும் (quantum gravity) ஒரு அங்கமாய் இருக்க வேண்டுமே?

குவாண்டாவா? ஈர்ப்பு விசையா? இன்றைய இயற்பியலாளர்கள் ஆளுக்காள் மோதிக்கொள்ளும் கோதா இது தான்.

நூலாசிரியர் மாட்வெய் ப்ரான்ட்ஸ்டைன் (Matvei Bronstein) என்கிற இளவயது ரஷ்ய இயற்பியலாளரை மிகவும் வாஞ்சையோடு குறிப்பிடுகிறார். காரணம் : அவரின் மேதைமை. ப்ரான்ட்ஸ்டைன் தனக்குத் தானே கேட்டுக் கொண்ட கேள்வி : மிக மிக சின்ன ஒரு புள்ளி அளவு பரிமாணத்தைப் பார்க்கிறேன் என்றால் என்ன நடக்கும்?

அது அணுவின் எலெக்ட்ரான் ஆகத்தான் இருக்க முடியும். யாராவது கூர்ந்து நோக்க, நோக்க அது இன்னும் அதி வேகத்தோடு பாய்ந்து தப்பிவிட நினைக்கும். (குவாண்டம் உலகின் ஒரு வினோத நிகழ்வு இது. எலெக்ட்ரான் என்பது தன்னை யாராவது பார்க்கிறார்கள் என்று தெரிந்தால் தன் பண்புகளையே மாற்றிக் கொள்கிறது. ஏன் அப்படி? யாருக்கும் தெரியாது. இது சோதனைகள் மூலம் உறுதி செய்யப் பட்டிருக்கிறது.)

ஐன்ஸ்டைனின் கோட்பாட்டின்படி வேகம் அதிகரிக்கும்போது சக்தியும் கூடுகிறது. சக்தி பெருகப் பெருக அது வெளியை வளைக்கிறது. இன்னும் பிரமாண்டமாய்ப் பெருகினால் வெளி வளைந்து வளைந்து ஒரு புள்ளியாய் மாறுகிறது. ஒரு கருந்துளை உருவாகிறது.

ஆகவே வெளி என்பதற்கு ஒரு வரம்பு இருக்கிறது. அந்த வரம்பைத் தாண்டினால் வெளி இருக்காது. கருந்துளையின் ஆரம்பம் அது. கருந்துளையின் உள்ளே எதுவுமே இல்லை. வெளி, சக்தி, ஒளி, இடம் , காலம், பொருள் எதுவுமே இல்லை. எனவே வெளி என்பதன் வரம்பு எதுவாக இருக்கும்?

ப்ரான்ட்ஸ்டைன் அந்த எல்லையைக் கணித்தார் என்பது முக்கிய செய்தி. ஆகவே ஒரு எலெக்ட்ரான் எவ்வளவு தான் சக்தி கொண்டு அணுவின் கருவுக்குள் நுழைய முயன்றாலும் அந்த வரம்பு எல்லையை நெருங்கும்போது அணுக்கரு அதை முழு வீச்சுடன் எகிறித் தள்ளிவிடுகிறது.

அணுக்கருவில் இருக்கும் ப்ரோட்டான்கள் (protons) நேர்மறை மின்னேற்றம் (positive charge) கொண்டவை. எலெக்ட்ரான்களோ எதிர்மறை மின்னேற்றம் (negative charge) கொண்டவை. இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று கவரும் தன்மைகள் கொண்டவை. நாம் அறிந்த விஷயம் இது.

ஏன் எலெக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவை சுற்றிக் கொண்டே இருக்கவேண்டும்? ஒரு கட்டத்தில் ஒன்றோடு ஒன்று சேர்ந்து மின்னேற்றங்களை இழந்து ஓர் நியூட்ரான் அணுவாக ஆகிப் போகாமல் ஏன் சுழன்றுகொண்டே இருக்கின்றன?

இயற்கை போட்டு வைத்திருக்கும் இந்த வேலி தான் எலக்ட்ரான்களை சுழன்று கொண்டே இருக்க வைக்கின்றன. ப்ரோட்டான்களை அப்படியே இருக்க விட்டு வைத்திருக்கின்றன. அணுக்களால் ஆன இந்தப் பிரபஞ்சத்தை அப்படியே விட்டு வைத்திருக்கின்றன.

இல்லாவிட்டால் பிரபஞ்சம் எப்போதோ முடிவுக்கு வந்திருக்கும். பூமி இருந்திருக்காது. நிலவு இருந்திருக்காது. பூக்கள் மலர்ந்திருக்காது. நாமும் இருந்திருக்க மாட்டோம்.

(அடுத்த கட்டம் போகும் முன்னே நாலாவது கேள்வி : ப்ரான்ட்ஸ்டைனை சுட்டுக் கொல்லும்படி அன்றைய ரஷ்ய அதிபர் ஸ்டாலின் ஏன் உத்தரவு போட்டார்?)

குவாண்டம் உலகின் இயற்பியல்

ஐன்ஸ்டைனின் சார்புநிலைக் கோட்பாட்டின்படி, பிரபஞ்சம் சிறு துகள்களால் ஆனது. Loop Theory சொல்வதும் அது தான். அதாவது அணுக்கருக்களின் கூட்டம் (அல்லது திரள்) தான் வெளி என்பதை உருவாக்குகின்றன.

மின்காந்த சக்தித் துகள்களை (குவாண்டா போட்டோன்கள்) என்கிறோம். அது போல ஈர்ப்பு சக்தித் துகள்கள் (குவாண்டா ஈர்ப்பு) இந்த அணுக்கருக்களாய் இருக்கின்றன. இவை அருகருகே அமைந்திருக்கின்றன. இவைகளின் தொடர்பால் அல்லது எதிர்வினைகளால் பிரபஞ்சம் தோன்றுகிறது.

பிரபஞ்சத்தின் நிகழ்வுகளை நேரம் அல்லது காலம் என்று அளவிடுகிறோம். இது பேதைமை என்கிறது இயற்பியல்.

ஹைசன்பெர்க் சொன்ன உருவம் + விளக்குக் கம்பம் உதாரணத்தை எடுத்துக் கொள்வோம். நாம் முதலில் ஒரு உருவத்தைக் காண்கிறோம். பிறகு இரண்டாம் தடவை காண்கிறோம். நடுவில் நடந்தவை என்ன? முதல் காட்சிக்கும் இரண்டாவது காட்சிக்கும் இடையில் நடக்கக் கூடிய சாத்தியக் கூறுகளைக் கற்பனை செய்து ஒவ்வொரு நிலையையும் ஒவ்வொன்றாய் கூட்டல் கணக்குப் போடுகிறோம். இதை நேரம் என்று சொல்லிக் கொள்கிறோம். இது ஒரு மயக்கம்.

இந்த உலகம் என்பது குவாண்டம் வீச்சுகளால் ஆனது. இது வெளி/நேரம் என்கிற பரிமாணத்தில் அடங்கியதல்ல. ஒவ்வொன்றும் தனித் தனியானவை. தனித் தன்மை கொண்டவை. அதே சமயம் இந்தப் புலங்கள் ஒன்றின் மேல் ஒன்றாய்ப் படர்ந்திருக்கின்றன. வீச்சுகளின் மேல் தவழும் வீச்சுகள்.

குவாண்டம் ஈர்ப்பு வீச்சுகளின் அளவு பிரம்மாண்டமாய்ப் பெருகிக் காட்சியளிப்பதால் நம்முடைய ஐந்து புலன்களால் எது, என்ன என்று கண்டுபிடிக்க முடியாமல் திணறும் போது நம் மூளை எல்லாவற்றையும் தோராயமாய் ஒரு கணக்குப் போடுகிறது. அதாவது ஒரு சராசரி நிலைப்பாட்டை எடுக்கிறது.

ஆங்! அப்டியா? பதட்டம் இல்லாத ஒரு மனோநிலைக்கு வந்து சேர்கிறோம். நிகழ்வுகளை சர்வசாதாரணமாய் எடுத்துக் கொள்கிறோம். ஆகவே கண்ணில் காணும் காட்சிகள் யாவும் வெறும் தோராயமான சராசரி ஊகங்களே தவிர வேறு ஏதும் இல்லை.

இப்படி தனித் தனியாய் சுதந்திரமாய் இயங்கும் ஆனால் மாற்றம் அடைந்து கொண்டே இருக்கும் குவாண்டம் பண்புகளின் வீச்சை Covariant Quantum Fields என்று அழைக்கிறார் நூலாசிரியர்.

பேரண்ட வெடிப்பின் பின்னே இயற்பியல்

குவாண்டம் என்கிற சின்னஞ் சிறிய நுண்ணிய உலகத்தில் இருந்து பேரண்டத்தின் நிலைக்கு அடுத்து வருகிறோம். Big Bang என்று இயற்பியலில் சொல்லப்படும் இந்தப் பிரபஞ்சத்தின் துவக்கம் எப்படி நிகழ்ந்திருக்கும்?

முன்பு சொன்னது போல் எலெக்ட்ரான் அணுக்கருவுக்குள் நுழைந்து விட முடியாதபடி இயற்கை வழிவகை செய்திருக்கிறது. எலெக்ட்ரான் குவாண்டம் பண்புகள் கொண்டது. அது எந்தப் பாதையில் நகரும் என்று சொல்லவே முடியாது.

அது அணுக்கருவுக்குள் புகுந்து விட எத்துணை சக்தி கொண்டு முயல்கிறதோ அதை விட அதிக சக்தி மூலம் அது வெளியே தள்ளப் படுகிறது. அதாவது அணுவின் கன பரிமாணம் அதிகரிக்கிறது. வெளி விரிவடைகிறது.

பேரண்ட வெடிப்பின் பின்னர் பிரபஞ்சம் விரிவடைகிறது என்று நிரூபித்தாயிற்று. எலெக்ட்ரானின் விரிவடையும் தன்மையை இதோடு ஒப்பிட்டால் என்ன? புதிய கோணத்தில் பார்க்கிறார் நூலாசிரியர்.

குவாண்டம் இயக்க விதிகளின் படி ஒரு எலெக்ட்ரான் அணுக்கருவை நெருங்க நெருங்க, அது துகள் என்கிற நிலையில் இருந்து மாற்றம் அடைகிறது. அங்கே சாத்தியக் கூறுகள் (probabilities – நிகழ்தகவுகள்) மட்டுமே இருக்கின்றன. இந்த சாத்தியக் கூறுகளின் கூட்டத்தை ஒரு மேகம் போல் நினைத்துக் கொள்ளலாம்.

ஆகவே முன்னைய பிரபஞ்சம் துவக்கத்தில் சுருங்க ஆரம்பித்த பிரபஞ்சம். இன்னும் சொல்லப் போனால் குவாண்டம் பண்புகளின் ஊடாக நிலை மாற்றங்கள் அடைந்து (அங்கே வெளி, நேரம் என்று எதுவும் இருந்திருக்காது. இருந்தால் அவை வெறும் சாத்தியக் கூறுகள் மட்டுமே – நிச்சயமற்ற நிலை.) சுருங்கிக் கொண்டே போயிருக்க வேண்டும் .

எலெக்ட்ரானின் வரம்பு போல் முன்னைய பிரபஞ்சம் ஓர் நெருக்கடி நிலையை (critical state) எட்டிய அந்தக் கணத்தில் இருந்து (Big Bang Moment) பிரபஞ்சம் விரிவடைய ஆரம்பித்திருக்க வேண்டும் என்று தன் கருத்தை முன் வைக்கிறார் அவர்.

அவரின் வாதத்துக்கு சான்றுகள் உண்டா? நூலாசிரியரே கேட்டுக் கொள்கிறார். பதிலும் வருகிறது. ஏன் உள்ளுணர்வு இருக்கக் கூடாதா?

கோபர்நிக்கஸ், மற்றும் நியூட்டன் துவங்கி ஐன்ஸ்டைன் வரை அவர்களின் கோட்பாடுகள் சரி என்று பரிசோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கும் வரை காத்துக் கொண்டிருந்தார்களா?

கருந்துளைகள் பிரபஞ்சத்தில் கண்டுபிடிக்கப் பட்டிருக்கின்றன. தெரிந்ததே. நூலாசிரியரின் அடுத்த ஊகம் : குவாண்டம் உலகில் கூட கருந்துளைகள் இருக்கலாமே.

இனி அவர் String Theory ஆதரவாளர்களை ஒரு பிடி பிடிக்க ஆரம்பிக்கிறார். அறிவியலாளர்கள் எப்போதும் ஒரே மாதிரி யோசிப்பதில்லை. எதிர் எதிரான சிந்தனைகளின் மோதல்களால் தான் அறிவியலே வளர்கிறது. இதில் மாற்றுக் கருத்தே இல்லை.

(ஆறாவது கேள்வி : நூலாசிரியர் ஏன் String Theory கோட்பாட்டில் தவறுகள் இருக்கின்றன என்கிறார்?)

கேள்விகள் இன்னும் இருக்கின்றன. நூலாசிரியர், கார்லோ ராவெல்லிக்கு பிரபலம் தந்த நூல் இது அல்ல. அவரின் இரண்டாவது புத்தகமான Seven Brief Lessons on Physics வெளிவந்தது தான் தாமதம், பிரபலங்களின் வரிசையில் அவரும் வந்துவிட்டார். அதை 41 மொழிகளில் மொழி பெயர்த்திருப்பது இன்னோர் தகவல்.

கொஞ்ச நாள் முன்பு கடவுளின் துகளைக் (Higgs particle) கண்டுபிடித்து விட்டார்கள். ஆகா ஓகோ என்று பத்திரிகைக்காரர்கள் ஆடியதைக் குறிப்பிட்டு கிண்டல் செய்கிறார் அவர். இது String Theory கட்சி இயற்பியலாளர்கள் மிகைப்படுத்தி அறிவித்த விஷயம். இயற்பியலில் கடவுள் எங்கிருந்தய்யா வந்தார்? கேட்கிறார் அவர்.

அடுத்த தொடரில் இந்த எதிர்க்கட்சி ஆட்களின் கருத்துக்களையும் எழுத இருக்கிறேன். பிறகு இரண்டையும் ஒப்பீடு செய்து அதற்கடுத்த தொடரில் எழுத யோசனை இருக்கிறது.

இந்தக் கட்டுரையில் குறிப்பிட்டிருந்த கேள்விகளுக்குப் பதில் நூலில் இருக்கிறது. அது மட்டுமல்ல, இன்னும் எத்தனையோ சுவை நிரம்பிய சம்பவங்களையும் அங்கங்கே தொட்டுக் கொண்டே செல்கிறார் அவர். நூல் பற்றி மூன்றே மூன்று சொற்களில் சொல்லி முடிக்கட்டுமா?

சிந்திக்க வைக்கிறார் கார்லோ.

காலம், நேரம் என்றால் என்னவென்று எனக்குத் தெரியும். ஆனால் மற்றவர்களுக்கு அதை விளக்க முடியவில்லையே.

– புனித அகுஸ்தீன், கிறிஸ்தவ இறையியல் தத்துவஞானி , கி.பி. 5ம் நூற்றாண்டு

About Time, Einstein’s Unfinished Revolution நூலில் இருந்து சில பகுதிகளை இங்கே தொகுத்திருக்கிறேன். இயற்பியல் பேராசிரியர் Paul Davies சர்ச்சைகளுக்கும் பேர் போனவர். 20ம் நூற்றாண்டின் இயற்பியல் மேதை ஐன்ஸ்டைன் மேல் பிரமிப்பும் பெருமதிப்பும் கொண்டவர். அதே நேரம் தவறு என்றால் தயவு தாட்சண்யம் பார்க்காதவர். ஐன்ஸ்டைனின் “புகழ்” பெற்ற அந்தத் தவறு, தவறல்ல. அது உண்மை ஆகிவிடக் கூடாதா என்று ஒரு ஏக்கமும் கூடவே…

தொடர் 1

காலம் என்பது பிரபஞ்சத்தின் எந்தப் பகுதியிலும் ஒரே விதமாய் நகர்கிறது. அதாவது மாற்றம் இல்லாத ஒன்று (static) என்று கருதியவர் 17ம் நூற்றாண்டின் கணித, இயற்பியல் மேதை ஐசாக் நியூட்டன். அறிவியலாளர்களும் அப்படியே நினைத்துக் கொண்டிருந்தார்கள். அவருக்கு முன்னும் பின்னும்.

நியூட்டனின் சமன்பாடுகளின்படி, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள கோளங்கள் எல்லாவற்றின் அசைவுகளையும் கணித ரீதியாய் அளப்பதற்கு நேரம் என்பது தேவைப்பட்டது.

நேரம் என்பது சீரான, ஒரே வேகத்தோடு பறக்கும் ஒரு சுதந்திரப் பறவை என்று எல்லாருமே நினைத்துக் கொண்டிருந்தார்கள்.

நியூட்டனின் சிந்தனை இப்படிப் போயிற்று: வெளி (space) என்பதும் நேரம் என்பதும் எப்போதுமே மாறாது நிற்பவை (absolute). கோளங்கள் அனைத்தும் அவற்றின் சுற்றுப் பாதையில் கடிகார முட்கள் போல் பிசகாது ஓர் இயந்திரம் போல் சுழல்கின்றன. பிரபஞ்சமே ஒரு பெரும் பிரம்மாண்டமான கடிகாரம். எதையும் எந்த நேரத்திலும் எங்கே இருக்கின்றன என்று கணித்துவிடலாம்.

உண்மை. அசையும் எந்தப் பொருளும் அந்த மேதையின் கணித சமன்பாடுகளின் அடிப்படையில் தான் இயங்குகின்றன. எடுத்துக் காட்டாய்: வண்டிகள் மட்டுமா? ராக்கெட்டுகள் விண்வெளியில் பாய்கின்றன. மீண்டும் பூமிக்கு வருகின்றன. நிலவுக்குப் போக எவ்வளவு எரிபொருள் தேவை? செவ்வாய் கிரகத்தின் தூரம் என்ன, துல்லியமாக? கணிக்கும்போது நியூட்டன் தெரிகிறார்.

வேண்டுமானால், உயர்நிலைப் பள்ளியில் இயற்பியல் பயிலும் மாணவர்களிடம் கேட்டுப் பாருங்கள். அம்மோவ்! உக்காருங்க. பெரியவரே! கேளுங்க என்று விலாவாரியாய் பிச்சித் தள்ளிர மாட்டாங்க?

20ம் நூற்றாண்டு. ஐன்ஸ்டைன் வந்தாலும் வந்தார். நேரத்தின் கதையே மாறிப் போய்விட்டது. அதற்கு முன் சில விஷயங்கள்:

இன்றைக்கு நேரம் பார்க்க, செல்போனையோ அல்லது கைக்கடிகாரத்தையோ தூக்குகிறோம். யார் நேரம் அது? யார் அதை இந்தக் கணத்தில், இத்தனை மணி, இத்தனை நிமிஷம், இத்தனை செக்கன்டுகள் என்று தீர்மானிக்கிறார்கள்?

ஜெர்மனி நாட்டின் பொன் (Bonn) நகரில், மிகுந்த பாதுகாப்போடு, ஒரு சோதனைக்கூடத்தில் மூன்று மீட்டர் நீள சிலிண்டர் ஒன்று இருக்கிறது. ஒரு பெரிய பட்டாளமே அதைக் கண்காணிக்கிறது.

விண்வெளியில் வலம் வரும் பல செயற்கைக் கோள்கள் தரும் தகவல்களோடு ஒப்பு நோக்கி இந்தக் கடிகாரம் செயல்படுகிறது. இது தான் உலகின் கடிகாரம். இதை அடிப்படையாய் வைத்துத் தான் உலகின் அத்தனை கடிகாரங்களும் நேரம் காட்டுகின்றன.

இந்தக் கடிகாரத்துக்கு முட்கள் கிடையாது. அணுக் கதிர்களால் இயங்கும் கடிகாரம் இது. சீலியம் அணுவின் (celium atom) உள்ளே வேகமாய்ச் சுழலும் நுண் துகள்களின் (subatomic particles) அடிப்படையில் ஒரு வினாடி என்பது தீர்மானிக்கப் படுகிறது.

அதாவது 9,192,631,770 தடவைகள் அந்தத் துகள்கள் சீலியம் அணுக்கருவை சுற்றி வர எவ்வளவு நேரம் எடுக்குமோ அதை ஒரு வினாடி என்று தீர்மானித்துக் கொண்டார்கள்.

ஒரு நாள், 86, 400 வினாடிகள் (60x 60x 24) கொண்டது என்பது அரதப் பழசான கொள்கை என்று தூக்கி வீசிவிட்டார்கள்.

தவிர, பூமிக்கும் ரொம்ப வயசாகிப் போய்விட்டது. மெல்ல மெல்லத் தான் சுற்றிக் கொண்டிருக்கிறது. இல்லாவிட்டால், எதுக்காக நாம் நாலு ஆண்டுக்கு ஒரு தடவை லீப் ஆண்டு என்று பேர் கொடுத்து பெப்ரவரி மாதத்தில் ஒரு நாள் கூட்ட வேண்டும்?

ஒரு நிமிஷம். வயசு எல்லாருக்கும் பொது. அணுவுக்கும் வயசாகும். அணுவின் வயசை மொத்தமாய் இத்தனை வயசு வாழும் அல்லது வாழ்ந்தது என்று சொல்வது கஷ்டம்.

இது புள்ளி விவர கேஸ். ஒரு வினாடியை மில்லியன் அல்லது பில்லியன் பங்குகளாய்ப் பிரித்தால் என்ன நேரம் வருமோ அப்படி ஓர் மின்னல் வாழ்க்கை வாழ்ந்து விட்டு மறைந்து விடுகின்றன அணுக்களும் அவற்றின் சக நுண் துகள்களும்.

ஆகவே ஓர் அணுவின் அல்லது அணுத் துகள்களின் வயசை சராசரியாக இவ்வளவு என்று கணக்குப் போடுவது இயற்பியலாளர்களின் வழக்கம். Half-life என்று குறிப்பிடுவார்கள். (சராசரி வயது என்றே இனிமேல் வரும் பந்திகளில் குறிப்பிடுவேன்.)

வயசு. வயசு. பொன் நகரத்து சீலியம் கடிகாரத்தையும் நம்ப முடியாது. ஆகவே அவசர நிலைமை ஏதாவது ஏற்பட்டால் சமாளிக்க முன் யோசனையாய் பிரான்சிலும் ஒரு எக்ஸ்ட்ரா கடிகாரம் வைத்திருக்கிறார்கள்.

இன்னோர் தகவல்: கணக்குப் போட்டதில், பொன் நகரத்து கடிகாரத்திலும் ஒரு திருத்தம் செய்ய வேண்டிய நிலை ஏற்பட்டது. கடிகாரத்துக்கு, 1994 ம் ஆண்டு 30ந்தேதி ஜூன் மாசம் ஒரு லீப் வினாடி கூட்டிக் கொண்டார்கள். போதுமா? ஆகவே நாம் பயப்படத் தேவை இல்லை.

அடுத்த கட்டத்துக்கு வருகிறோம். அந்தக் காலத்தில் எல்லாரும் நிகழ்வுகளுக்குத் தான் மதிப்பு கொடுத்தார்கள். நேரமோ, காலமோ முக்கியமல்ல. மேலை நாடுகளில் தொழில் புரட்சி (Industrial revolution) ஏற்பட்ட பின் நேரம் ஒரு முக்கியமான அம்சமாய் மாறிவிட்டது.

தொழிற்சாலைகளில் இன்ன நேரம் வேலை துவங்க வேண்டும். இன்ன நேரத்துக்கு முடிக்க வேண்டும் என்று விதிகள் செய்யப் போய் மனிதர்களின் வாழ்க்கையை, நேரம், அதன் கட்டுக்குள் கொண்டு வந்துவிட்டது.

சரி. நேரம் என்பது உண்மையில் என்ன? யாருடைய நேரம்? உங்களுடையதா? என்னுடையதா? கடவுளுடையதா? ஒருவேளை வேறு நேரங்களும் இருக்கின்றனவோ?

பொதுவாக, இறையியலாளர்கள் நித்திய வாழ்க்கையில் எல்லையே இல்லை. அங்கே நேரம் இல்லை. இறந்தகாலம், நிகழ்காலம், எதிர்காலம் என்று எதுவுமே இல்லை என்கிறார்கள்.

இந்த வாழ்க்கையில்? இப்போ, ஐன்ஸ்டைன் அய்யா களத்துக்கு வருகிறார். அவரிடம் கேட்டால்:

நேரம் என்பதே ஒரு மாயை. இறந்தகாலம், நிகழ்காலம், எதிர்காலம் என்பதெல்லாம் நாமே கட்டமைத்துக் கொண்டவை. வடக்கு, கிழக்கு .. என்று திசைகள் நமக்கு நாமே அமைத்துக் கொள்ளவில்லையா? அது போலத் தான் இதுவும்.

அது மட்டுமல்ல. நேரம் மாறாத ஒரே நிலையில் இருப்பதல்ல. அது அவரவர் தளத்தில் மாறிக் கொண்டே இருக்கும். சொல்லப் போனால், உங்கள் நேரத்துக்கும் என் நேரத்துக்கும் வித்தியாசம் இருக்கிறது. எல்லாருக்குமே. சார்பு நிலை கொண்டது நேரம். Relative.

இத்தனை காலமும் எல்லாரும் நம்பிக்கொண்டிருந்த ஒரு கொள்கையைக் கணித ரீதியாகவும் இயற்பியல் ரீதியாகவும் நொறுக்கித் தள்ளியவர் அந்த மேதை.

1905ம் ஆண்டு. அவரின் பொது சார்புக் கோட்பாட்டை (General Relativity Theory) வெளியிட்டார். நேரம் சுருங்கலாம். விரியலாம். அதனோடு தொடர்பு கொண்ட வெளியும் சுருங்கலாம். விரியலாம் என்பது மட்டுமல்ல, அவரின் சமன்பாடுகளில் இருந்து இன்னும் பல முடிவுகளுக்கும் அவர் வந்திருந்தார்.

அன்றைய இயற்பியலாளர்கள் அதிர்ந்து போனார்கள். பலருக்கு அவரின் கணித சமன்பாடுகளே புரியவில்லை. சிலருக்குப் புரிந்தாலும் இத்தனை காலம் கொண்டிருந்த நம்பிக்கை தகர்ந்து போவதைத் தாங்கிக் கொள்ள முடியவில்லை.

இத்தனைக்கும், ஐன்ஸ்டைன் கணிதத்தில் புலியோ, சிங்கமோ எதுவுமே இல்லை. அவர் பல்கலைக்கழகத்தில் படித்துக் கொண்டிருந்த போது, அவரின் கணித ஆசிரியர், Minkowski, இவனுக்கு எத்தனை முறை சொல்லிக் கொடுத்தாலும் புரிய வில்லையே! என்று அலுத்துக் கொண்டார். ஐன்ஸ்டைனுக்கு அவர் வைத்த பேர்: சோம்பேறிக் கழுதை – lazy dog.

உண்மையில், ஐன்ஸ்டைன் இயற்பியலாளர். கணிதத்தில் சந்தேகங்கள் வந்தபோது சக கணித மேதைகளிடம் பாடம் கேட்டவர். ஆனால் எதையுமே தர்க்க ரீதியாக, உலகமோ, பிரபஞ்சமோ எப்படி இயங்குகிறது, என்ன விதிகள், எப்படி அவை ஒவ்வொன்றையும் பாதிக்கின்றன என்று கட்டம் கட்டமாய் யோசித்த மேதை. கூர்த்த மதியும் உள்ளுணர்வும் கொண்டிருந்த மனிதர்.

அவர் பாணியே தனி. மனசுக்குள்ளேயே வரைபடங்கள், இயற்கைக் காரணிகள், விதி முறைகள் என்று வகுத்தபடி, ஒவ்வொன்றிலும் நிதானமாக, ஏற்றுக் கொள்ளக்கூடிய சித்தாந்தங்களாக, கணிதத்தின் உதவியோடு எழுத ஆரம்பிப்பார். சமன்பாடுகள் உருவாகும்.

அழகு என்பது கணிதத்திலும் இருக்கிறது. Elegant expressions என்று ஆங்கிலத்தில் சொல்வார்கள். அதற்கு எடுத்துக் காட்டாய், அவரின் சமன்பாடுகள் ஒவ்வொரு படியாய் இறங்கி வரும். தெளிந்த நீரோட்டம் போல் ஒரு பிரமிப்பை ஏற்படுத்தும் என்கிறார் பேராசியர் டேவிஸ்.

அவருக்கு ஐன்ஸ்டைன் மேல் இருக்கும் ஈர்ப்பு நூல் பூராவும் பரவி இருக்கிறது. ஆனால், தப்பு என்று வரும்போது கிழி கிழி என்று கிழிக்கவும் பேராசிரியர் தயங்கவில்லை.

கடவுளும் ஐன்ஸ்டைனும்

நேரம் என்று வரும்போது தவிர்க்கவே முடியாத மனிதர் ஐன்ஸ்டைன். ஆகவே தான் அவர் பற்றித் தகவல்கள் சொல்லிக் கொண்டே போகவேண்டி இருக்கிறது. மன்னிக்கவும்.

அன்றைய காலகட்டத்தில் மின்காந்த அலைகள் பற்றிய அறிவில் இயற்பியல் வெகுவாக முன்னேறி இருந்தது. ஏற்கெனவே Maxwell போன்ற பெரும் அறிஞர்கள் மின்காந்த அலைகள், மின் படலங்கள் பற்றிய சோதனைச் சாலை தரவுகள் மூலம் கோட்பாடுகள் வகுத்திருந்தார்கள்.

நினைவில் வைத்துக் கொள்ள வேண்டிய தகவல்: எல்லாமே தனியாக யோசித்து முடிவுகளுக்கு வந்தவர் அல்ல ஐன்ஸ்டைன். மற்றவர்களின் முடிவுகள், தரவுகள், கண்டுபிடிப்புகள் அவருக்கு உதவி இருக்கின்றன.

எடுத்துக் காட்டாய்: ஐன்ஸ்டைனுக்கு மின்காந்தப் படலத்தின் தன்மைகள் மேல் பெரும் ஆர்வம் இருந்தது. அதன் முடிவுகளில் ஒன்றான ஒளியின் வேகம் ஒரு வினாடிக்கு 300 000 கிலோமீட்டர் என்று கிடைத்திருந்த தகவல், ஆஸ்திரிய அறிவியலாளர் Doppler இன் கோட்பாடு ( Doppler effect) என்று … ஏகப்பட்ட தகவல்களைத் திரட்டிக் கொண்டார்.

தன் பொது சார்புக் கோட்பாட்டுக்கு என்னென்ன தரவுகள் வேண்டுமோ, ஆதாரங்கள் கிடைக்குமோ எல்லாவற்றையும் அய்யா தாராளமாகவே பயன்படுத்திக் கொண்டார்.

(இன்னோர் முக்கிய விஷயம்: அறிவியலில் எதையுமே போகிற போக்கில், “அள்ளி” அடித்து விட்டுப் போக முடியாது. எனக்கு எல்லாந் தெரியும் மாதிரி எதுவுமே பண்ண முடியாது. அது இந்தியா, இலங்கையில் மட்டும் தான் முடியும் . மற்ற நாடுகளில் இழுத்து வைத்து “ஞாயம்” கேட்பார்கள்.)

அவர் பார்வை மேலிருந்து கீழ் நோக்கிச் சென்ற பார்வை. தரவுகள், சோதனைகள் மூலம் கீழிருந்து மேலே போகும் சிந்தனை அல்ல. மேலும், அவருடைய சோதனைச் சாலை அவர் மனசில் இருந்தது.

அவரின் கணித ஆசிரியர், Minkowski , மற்றும் இயற்பியலாளர்கள் கூட, வெளி என்பதற்கும் நேரம் என்பதற்கும் சம்பந்தம் இருக்கலாமோ.. இருக்கலாமோ.. என்று சந்தேகப் பட்டார்களே தவிர, ஏற்றுக்கொள்ளக் கூடிய ஒரு கோட்பாட்டை திண்ணமாக முன் வைக்க முடியவில்லை.

எல்லா அசைவுகளும் ஒன்றுக்கொன்று சார்பாய் உள்ளன என்கிற Doppler கோட்பாட்டின்படி பார்த்தால், ஏன் ஒளி கூட மற்ற அசையும் பொருள்களின் பார்வையில் சார்பு வேகத்தில் தான் செல்லும். அதன் வேகமும் கூடலாம் அல்லது குறையலாம் என்கிற முடிவுக்கு இட்டுச் சென்றிருந்தது.

ஐன்ஸ்டைன் அதிரடியாய் முடிவெடுத்தார்:

ஒரே சீரான வேகத்தில் அசையும் பொருள்கள் பற்றிய கோட்பாடுகள், மின்காந்த அலைகள், மின்படலக் கோட்பாடுகள் எல்லாவற்றையும் ஒன்றிணைத்தார்.

ஒளியின் வேகம் எந்த நிலையிலும் மாறாது என்று அடித்துச் சொன்னார். Constant. சார்பு நிலைகளில் இருந்து நோக்கினாலும் ஒளி அதே வேகத்தில் தான் செல்லும். ஒளியின் வேகத்தை யாராலும் அடையவும் முடியாது. மீறவும் முடியாது. இயற்கை விதித்த விதி அது என்றார்.

அடுத்து அவர் கொடுத்த அதிர்ச்சி: நட்சத்திரங்கள், கோளங்கள், என்னமோ சுற்று வட்டப் பாதைகளில் ஓடிக் கொண்டிருக்கின்றன என்று நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். தவறு. இவை அசையும் போது வெளி என்பது உருவாகிறது. அசைவை நேரம் என்கிறோம் . வெளி என்பதும் நேரம் என்பதும் ஒரே நிலையின் இரு வெளிப்பாடுகள்.

நேரம் என்பதைத் தூக்கிவிட்டால் வெளி இல்லை. வெளி என்பதைத் தூக்கிவிட்டால் நேரம் இல்லை.

இதோ அதற்கான கணித சமன்பாடுகள். பார்த்துக் கொள்ளுங்கள் என்றார்.

அவரின் கணக்கை பீஸ் பீஸாக பிய்த்துப் பார்க்கத் துவங்கினார்கள். சிலர் அவரிடம் போய், உங்கள் கணித சமன்பாடுகள், அவற்றில் இருந்து தெரிந்த முடிவுகள் எல்லாம் சரி போலத் தான் தெரிகிறது. இருந்தாலும், நிஜ உலகில் எதுவும் இன்னும் நிரூபணம் ஆகவில்லையே. எப்படி நம்புவது?

அவர் சொன்னார்: என் கணக்கு சரியாகத் தான் வந்திருக்கிறது. அப்படி நடக்கவில்லை என்றால் ஆண்டவனைப் பார்த்து பரிதாபப் படுவதைத் தவிர, வேறென்ன செய்ய முடியும்?

அதாங்க கெத்து. அது வேற யாருக்கு வரும் சொல்லுங்க?

தொடர்-2 க்குப் போவோமா?

 

 

பிறப்பதற்கு ஒரு நேரம். இறப்பதற்கு ஒரு நேரம். விதைப்பதற்கு ஒரு நேரம். அறுப்பதற்கு ஒரு நேரம் .

– எக்லஸியாஸ்டஸ் 3:2

வானத்தில் இருந்து விழுந்த பரிசு

பூமியில் இருந்து சுமார் 1500 ஒளி ஆண்டுகளுக்கு அப்பால் இருக்கும் ஓர் இரட்டை நட்சத்திரக் கூட்டங்களை வானவியல் ஆய்வாளர்கள் 1967 களில் இருந்து கவனிக்கத் துவங்கினார்கள். அதன் பேர்: PSR 1913 + 16.

இவை நியூட்ரான்களால் ஆன நட்சத்திரங்கள். (நியூட்ரான், அணுவின் கருவுக்குள் இருக்கும் பல்வேறு துகள்களில் ஒன்று). குறிப்பிட்ட இந்த நட்சத்திரம் மற்றதை பயங்கர வேகத்தில் சுற்றிச் சுழல்கிறது.  அந்த ஊழி வேகத்தில் நியூட்ரான்கள் விண்வெளியில் சிதறுகின்றன.

இவைகளில் இருந்து கிளம்பும் ஒளிக் கதிர்களும் ரேடியோ அலைகளும் பிரபஞ்சம் முழுதும் பரந்து விரிகின்றன. அவை பூமியில் மேல் படியும்போது நம் ரேடியோ தொலை நோக்கிகள் (radio telescopes ) பதிவு செய்கின்றன.

நம்மால் பார்க்கக்கூடிய நட்சத்திரங்கள் கிட்டத்தட்ட 5000 இருக்கும் என்றால் காண முடியாதவை 100 மில்லியன்கள் இருக்கும் என்கிறார்கள். யாருக்கும் சரியாகத் தெரியாது. எல்லாமே ஒரு ஊகம் தான்.

ஆகவே எப்படி கண்டு பிடிக்கிறார்கள்? நம்மூர் திரை நட்சத்திரங்களுக்கு வருவோம். ஆளுக்கு ஒரு ஸ்டைல் வைத்திருக்கிறார்கள் இல்லையா? அது மாதிரியே ஒவ்வோர் நட்சத்திரமும் அவர்களுக்கென்று தனித்தனி அலை வரிசைகள் வைத்திருப்பதால் அவர் யார், இவர் யார் என்று என்று கண்டு பிடித்துக் கொள்ள முடிகிறது.

மீண்டும் நம்ம ஸ்டார்கள் உதாரணம்: நம் மனசுக்குப் பிடித்த ஸ்டார்களை நாம் நினைத்த நேரம் பார்க்க முடியாது. இருந்தாலும் வண்ணத் திரையில் பார்த்தாலே பரவசமாய் விசிலடித்து மகிழ்ந்து போகிறோம். மறுக்க முடியுமா?

அது போலவே இந்த PSR மாதிரி விண்வெளியில் இருக்கும் மல்ட்டி, மெகா நட்சத்திரங்களை நம்மால் பார்க்க முடியாவிட்டாலும் கடவுள்/ இயற்கை, அவர்களின் இருப்பை அறிந்து கொள்ள வசதிகள் செய்து தந்திருக்கிறார்களே. மகிழ்ச்சி.

பிரபஞ்சமே அசைகிறது. அத்தோடு சேர்ந்து இந்த நட்சத்திரங்களும் அசைகின்றன. அவர்களின் பாதை சில நேரங்களில் பூமிக்கு அண்மையில் வருகிறது. சில நேரங்களில் சொல்லவே முடியாத தூரத்தில்.

இருந்தும், அவர்களின் சிக்னல்கள் (அலைவரிசை அளவுகள்) மாறாமல் துல்லியமான நேர இடைவெளியில் வந்து கொண்டே இருக்கின்றன.

நினைத்துப் பார்க்கவே முடியாத அத்தனை தூரத்தில் இருக்கும் (1500 ஒளி ஆண்டுகள்) இருக்கும் ஓர் நட்சத்திரத்தில் இருந்து ஒளியின் வேகத்தில் வரும் ரேடியோ அலைகள் எப்படி சீராக ஒரே நேரத்தில் வந்து கொண்டிருக்க முடியும்?

இதிலிருந்து என்ன தெரிகிறது? ஒளிக்கு என்ன தடைகள் இருந்தாலும் (அதன் வழியில் பிரபஞ்சங்கள், நட்சத்திரங்கள், கோளங்கள், அவற்றின் ஈர்ப்பு விசைகள் எது இருந்தாலும்) அதன் வேகம் எந்தக் கட்டுக்குள்ளும் அடங்குவதில்லை. மாறாதது.

இயற்பியலாளர்களுக்கு இரட்டிப்பு மகிழ்ச்சி. ஒளியின் வேகம் மாறாத வேகம் என்று நிரூபணம் ஆயிற்று. தவிர, பூமியின் சீலியம் கடிகாரம் போல் விண்வெளியிலும் ஒன்று கிடைத்திருக்கிறதே.

ஒரு விஷயம். ஐன்ஸ்டைன் 1907 ம் ஆண்டிலேயே ஒளியின் வேகம் மாறாதது என்று கணித சமன்பாடுகள் மூலம் முடிவுக்கு வந்திருந்தார் என்று அறிந்திருக்கிறோம்.

அவரின் ஆய்வுகளை வாசிக்காமல் இருந்திருந்தால் PSR 1913 + 16 இரட்டை நட்சத்திரங்களின் அசைவுகளை யாருமே கவனித்திருக்க மாட்டார்கள். அந்த நட்சத்திரங்களின் இருப்பே தெரியாமல் போயிருக்கும்.

1993ம் ஆண்டு. இந்த நட்சத்திரங்களின் அசைவுகளை நுணுக்கமாய் ஆய்வு செய்த இயற்பியலாளர்கள் Hulse, Taylor இருவருக்கும் அந்த ஆண்டின் நோபல் பரிசு கிடைத்தது.

இது ஐன்ஸ்டைன் அய்யாவுக்குத் தெரிய வாய்ப்பே இல்லை. ஏனென்றால் 1955ம் ஆண்டிலேயே அவர் மேலுலகம் போய்விட்டார். ஒருவேளை.. ஒருவேளை.. இந்த மனிதரின் நச்சரிப்பு தாங்க முடியாமல் …

சில நேரங்களில் சில மனிதர்கள்

இனி வரும் தொடர்களில், ஐன்ஸ்டைன் உட்பட, எல்லா இயற்பியலாளர்களின் கருத்து மோதல்களையும் கவனிக்கப் போகிறோம்.

பிரபஞ்சத்தின் காலம் என்ன? இது முதலாவது விவகாரம்.

இயற்பியலில் Thermodynamics கோட்பாட்டை அடிச்சிக்க ஆளே இல்லை. 17ம் நூற்றாண்டில் இருந்து பல்வேறு இயற்பியலாளர்களால் முன்மொழியப்பட்டு சோதனைகள் மூலம் மெய்ப்பிக்கப் பட்டவை இதன் நான்கு கோட்பாடுகள்.

இங்கே இரண்டாவது கோட்பாட்டை மட்டும் எடுத்துக் கொள்கிறோம். எதுவுமே வெளியேற முடியாமல் மூடிய படி இருக்கும் ஓர் அமைப்பில் (closed system) அதன் வெப்பநிலை மாறாமல் ஒரே நிலையில் இருக்கவே முடியாது.

சண்டியர்கள் அமைதியாக இருப்பது அபூர்வம். மற்றவர்களிடம் அவர்களின் பலத்தைக் காட்டுவதிலேயே குறியாய் இருப்பது வழக்கம். அதுவும் ஓர் அறைக்குள் எல்லாரையும் பூட்டி வைத்தால்? களேபரம். களேபரம்.

அது போல, மூடிய அமைப்பில் இருக்கும் வெப்பம் அதிகம் உள்ள மூலக்கூறுகளிடம், வெப்பம் குறைந்த மூலக்கூறுகளை விட சக்தி அதிகம் இருக்கிறது. சும்மா இருக்க முடியுமா? திமிறுகின்றன. முட்டி மோதுகின்றன. கடைசியில் எல்லா மூலக்கூறுகளும் கிட்டத்தட்ட ஒரே நிலைக்கு வரும் வரை களேபரம் தொடர்கிறது. இது ஒரு முடிவில்லாத தொடர்கதை.

மூலக்கூறுகள் என்பவை அணுக்களின் கூட்டு. அணுக்கள் எப்போதும் அசைந்து கொண்டிருப்பவை. (நாமும் மூலக்கூறுகளின் மொத்த உருவங்கள். நாமும் சும்மா இருப்பதில்லையே. அமைதியாய் இருப்பது போல் காட்டிக் கொள்வோம் – அதாவது அடுத்த சண்டையைத் துவங்கும் வரை.)

நம் குணத்தை விட்டுவிடுவோம். இயற்கையில் களேபரம் எங்குமே தொடர்கிறது. மலர்கள் என்றும் மலர்ந்து கொண்டே இருப்பதில்லை. அழகான மேனி அப்படியே இருப்பதில்லை. புதிது புதிதாக என்ன தான் தோன்றினாலும் அவையும் நிலைப்பதில்லை. சூரியனும் எந்த நாளும் எரியப் போவதில்லை. பிரபஞ்சமும் விலக்கல்ல.

இந்தக் களேபரத்தை இயற்பியலில் entropy என்பார்கள். ஒழுங்கு என்பது உடைந்து ஒழுங்கற்ற நிலையை நோக்கி நகரும் நிலை இது. Chaotic.

ஒழுங்கு என்பது உடைந்து ஒழுங்கற்ற நிலையை நோக்கி நகரும் நிலை என்பது நிரூபணம் ஆயிற்று என்றால் அந்த நகர்வுக்குள்ளே நேரம் என்பது இருக்கிறது என்று அனுமானிக்கிறோம்.

அதே சமயம், நேரம் என்பது பின்னால் போகாமல், ஏன் முன்னால் எதிர்காலத்தை நோக்கி நகர்கிறது என்கிற கேள்விக்குப் பதிலாக, entropy என்று ஒரே வார்த்தையில் முடித்து விடலாம் என்கிறீர்களா? அறிவியலாளர்களிடம் இருக்கும் கெட்ட குணம்: எதையும் எப்போதும் சந்தேகப் பட்டுக் கொண்டே இருப்பது.

நியூட்டனின் கோட்பாட்டுகளின் படி, எந்த ஒரு பொருளின் மீதும் வெளியில் இருந்து ஓர் விசை அதன் மேல் தாக்கம் செலுத்தும் வரை, அது தன் பாட்டில் அசையாமல் அப்படியே இருக்கும் அல்லது ஓர் சீரான வேகத்தில் ஓடிக் கொண்டிருக்கும் என்பதைப் பள்ளியில் இயற்பியல் படிக்கும் மாணவர்கள் அறிந்து வைத்திருக்கிறார்கள்.

Entropy களேபரத்தை மூலக்கூறுகளின் ஆட்டத்தோடு ஒப்பிடலாம். மூலக்கூறுகளின் சக்தி குறையக் குறைய, (விசை) பழைய நிலைக்கு அவை வர வாய்ப்பு உண்டு. எனவே நியூட்டனின் கோட்பாட்டுக்கும் , பிரபஞ்சத்தின் “தீர்ப்பு” நாளுக்கும் ஒரு ஒற்றுமை இருக்கிறது என்று சொன்னார் ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர், Boltzmann.

இதை ஒத்துக் கொள்ள மாட்டேன் என்றார் Poincaré. இவர் பிரான்ஸ் இயற்பியலாளர். சாதாரண ஒரு லீட்டர் தண்ணீரிலே இருக்கும் மூலக்கூறுகளே “பழைய” நிலையை அடைய ஏகப்பட்ட காலம் எடுக்கும் என்றால் (இது அவரின் கணக்கு), அப்போ பிரபஞ்சத்தின் வயசே துவக்கமும் முடிவும் இல்லாத முடிவிலியில் (infinity) போய் நிற்குமே. அதென்ன பிரபஞ்சம் என்றுமே நிரந்தரமானதா?

அது தோன்றி 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று பெருவாரி இயற்பியலாளர்கள் ஒத்துக் கொள்கிறார்களே. Boltzmann எப்படி தப்புத் தப்பாக சொல்லலாம்?

Boltzmann விடுவாரா? Enthropy கூடிக் கொண்டே போகிறது. மறுக்கவில்லை. ஆனால் அதை ஏன் காலத்தோடு சம்பந்தப் படுத்த வேண்டும்? ஒரு சீட்டுக் கட்டை எடுத்துப் புரட்டிப் போடுங்கள். முதல் சீட்டு எப்படி வரப்போகிறது? அது ராஜா, அல்லது ஜோக்கர், அல்லது வேறு எதுவாகவும் இருக்கலாம். யாரும் முன் கூட்டியே சொல்ல முடியுமா? அது போலத் தான் பிரபஞ்சத்தின் இன்றைய நிலையும்.

இப்போ நடந்திருக்கும் சீட்டிழுப்பில் இன்றைய, “இந்த நிலை”யில் வாழ்கிறோம். பிரபஞ்சத்தின் அடுத்த சீட்டிழுப்பில் “தீர்ப்பு நாள்” வரலாம் அல்லது “மீண்டும் உயிர்த்தெழும் நாள்” வரலாம் அல்லது எதுவோ ஒன்று தோன்றலாம். நாள், நேரம் என்பது இதற்குள் வராதே?

எல்லாம் ஒரே ஒழுங்கு முறையில் தொடர்ந்து வரும் எனும் கருத்தாக்கத்தை நாம் மறந்து விடலாமே. வெளி உருவாக்கும் நிலைகளில் (change of states) மாறி மாறி சஞ்சரிக்கிறோம். அதை ஏன் நேரம், காலம் என்று சொல்லிக் குழப்பத்தை உருவாக்க வேண்டும்?

ஐன்ஸ்டைனும் இந்த விவாதங்களைக் கவனித்தபடியே இருந்தார். அவர் கூட, தன் பிரபஞ்சக் கொள்கைக் கோட்பாட்டை, துவக்கத்தில் பிரபஞ்சம் அசையாமல் இருந்தது என்கிற வரிகளோடு தான் ஆரம்பித்திருந்தார். அவரின் முன்னைய இயற்பியலாளர்கள் (நியூட்டன் உட்பட) சொன்னது போலவே துவங்கி இருந்தார்.

பிரபஞ்சம், அதன் ஒவ்வோர் நிலைகளில் மாறும்போது அது தடுமாறி நொறுங்கி விடும் எனும் நிலைக்கு வந்தாலும் (காலம் எனும் சொல்லைத் தவிர்த்திருப்பதைக் கவனிக்கவும்.) சராசரியாக அது தன்னை நிலை நிறுத்திக் கொள்கிறது என்பது அவரின் அனுமானம்.

பிரபஞ்சக் கொள்கையில் நான்கு குழுக்களாக இருக்கிறார்கள் இயற்பியலாளர்கள்.

• பிரபஞ்சத்துக்கு ஒரு துவக்கமும் ஒரு முடிவும் உண்டு. அதன் அளவு வரையறுக்கப் பட்டது. Enthropy கூடிக்கொண்டே போக, அதன் வெப்பமும் கூடிப்போய், கடைசியில் அந்தத் தகிப்பில் பொசுங்கி விடலாம்.
• பிரபஞ்சத்துக்கு ஒரு துவக்கம் இருக்கிறது. Enthropy யின் தாக்கம் இருந்தாலும் அது முடிவில்லாமல் விரிந்து கொண்டே இருக்கிறது.
• பிரபஞ்சத்துக்குத் துவக்கமும் இல்லை. முடிவும் இல்லை. சீட்டிழுப்பு போல் ஒவ்வோர் நிலையிலும் மாறிக் கொண்டிருக்கிறது அல்லது ஒரு புள்ளி விவர நிரல் போல அங்கும் இங்கும் அசைந்து கொண்டிருக்கிறது.
• பிரபஞ்சத்துக்குத் துவக்கமும் இல்லை. முடிவும் இல்லை. ஒரே சமச்சீராய் விரிந்து கொண்டிருக்கிறது. அதன் அடர்த்தி எங்கும் ஒரே அளவாய் இருக்கிறது. (Steady-state theory)

என் பிரபஞ்சம், உன் பிரபஞ்சம் என்று போர் இன்னும் தொடர்கிறது. இது இப்படி இருக்க, அடுத்த கேள்விக்கு வருகிறோம்.

ஒரு கணம் ஒரு யுகமாக ஏன் தோன்ற வேண்டுமோ?..

காலத்தை நீட்ட முடியுமா? எல்லாருக்குமே இந்த ஆசை இருக்கிறது. வயசு ஏறக்கூடாது. ஆனால் நீண்ட காலம் வாழ யாருக்குத் தான் ஆசை இல்லை?

ஐன்ஸ்டைன், அவரின் பொது சார்புக் கொள்கை சமன்பாடுகளின் அடிப்படையில், கால நீடிப்பு (Time dilation – stretching time) சாத்தியமே என்று 1905 களிலேயே சொல்லிவிட்டார். ஆனால் இயற்பியலாளர்கள் நம்பத் தயாராய் இல்லை.

இருந்தும் 1941 வரை, இந்த முடிவை சோதனை செய்து பார்க்க யாருக்கும் நேரம் வரவில்லை.

அண்டத்தில் இருந்து வரும் கதிர்வீச்சுகள் (சக்தி கொண்ட அணுத் துகள்கள்) ஒவ்வொரு வினாடியும் நம் பூமியின் மேல் பரப்பில் இருக்கும் வளி மண்டலத்தில் (atmosphere) மோதிக் கொண்டே இருக்கின்றன. இவை எங்கிருந்து வருகின்றன? எவருக்கும் தெரியாது.

வளி மண்டலம் ஓர் பெரும் கவசம் போல் பூமியைக் காக்கிறது. கதிர்வீச்சு பெரும் அளவில் ஊடுருவினால்? எல்லா உயிர்களும் கூண்டோடு எப்போதோ அழிந்து போயிருக்கும்.

வளி மண்டலத்தோடு மோதும்போது இந்த அணுக்களின் கருக்கள் உடைந்து அவற்றின் உள்ளிருந்து பல்வேறு அணுத் துகள்கள் வெளிவருகின்றன. அதில் ஒரு சில துகள்கள் மட்டுமே சில வினாடிகள் வாழ்கின்றன. மற்றவை அந்தக் கணமே அநேகமாய் அழிந்து விடுகின்றன.

myons என்கிற அணுத் துகள்களின் வாழ்க்கை கொஞ்சமாவது பரவாயில்லை. அவை சராசரி 2 மைக்ரோ வினாடிகள் வாழ்வது பெரிய விஷயம். ( 1 மைக்ரோ வினாடி என்பது ஒரு வினாடியை ஒரு மில்லியனால் வகுத்தால் என்ன நேரம் வருமோ அது.)

வளி மண்டலத்தை ஊடுருவிய பின்னே சில myons சுமார் 20 கிலோமீட்டர்கள் கீழே இருக்கும் மண்ணை நோக்கி வீழ்கின்றன. சில மண்ணில் புதைந்தாலும் “உயிர் ” வாழ்கின்றன. எப்படி?

ஐன்ஸ்டைன், அவரின் சமன்பாடுகளின் படி, எதுவும் ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் போது அவற்றின் வாழ்நாள் ஜவ்வு மாதிரி விரிந்து கொண்டே போகும் என்கிற முடிவுக்கு ஏற்கெனவே வந்திருந்தார். (இயற்பியலில் Time warp எனும் இந்தக் கொள்கை மிகவும் முக்கியமானது.)

மேல் சொன்ன கண்டு பிடிப்பைத் தவிர, இன்னும் கடினமான, நுட்பமான சோதனைகள் மேற்கொண்டார்கள். myons களின் வாழ்நாளை விட மூன்று மடங்கு குறைவான வாழ்நாள் கொண்ட இன்னோர் வகை துகள்களும் (mesotrans) இதே போல் “இருப்பது” தெரிய வந்தது.

அய்யாவின் கணிப்புகளுக்கு சாட்சி கிடைத்தாலும் சில இயற்பியலாளர்களுக்கு அது போதவில்லை. இன்னும் நிரூபிக்க வேண்டும் என்று ஒற்றைக் காலில் நின்றார்கள். தவிர, நேரம் என்பது விரியும் அல்லது சுருங்கும் என்று நிச்சயமாய் முடிவு செய்ய 1971 ம் ஆண்டு வரை நாம் காத்திருக்க நேரிட்டது.

அந்த ஆண்டு ஓக்டோபர் மாதம், Hafele, Keating எனும் இரண்டு ஆய்வாளர்கள் ஆளுக்கொரு சீலியம் அணுக் கடிகாரத்துடன் ஒருவர் கிழக்கு நோக்கி விமானத்தில் பறக்க, மற்றவர் மேற்கு நோக்கிப் பறந்தார்கள். அன்றைய காலகட்டத்தில் இந்தப் பரிசோதனை, படங்களுடன், பரபரப்பு செய்தியாக பத்திரிகைகளில் அடிபட்டது.

ஒளியின் ஒரு வினாடியின் வேகத்தை மில்லியன்கள் என்ன ஆயிரம் மில்லியன் கணக்கில் வகுத்தாலும் அதன் ஒரு பகுதியைக் கூட, விமானங்களால் எட்ட முடியாது. ஆனால், சீலியம் கடிகாரங்கள் வித்தியாசங்களைக் கண்டு பிடித்து விடும்.

கிழக்கு நோக்கிப் பறந்த கடிகாரத்தின் நேர அளவு, அசைவின்றி நிலத்தில் இருந்த சோதனைக்கூட சீலியம் கடிகாரத்தை விட, 59 நானோ செக்கன்டுகள் குறைந்த வேகத்தில் ஓடியது.

மேற்கு நோக்கிப் பறந்த கடிகாரமோ , நிலத்தில் இருந்த கடிகாரத்தை விட, 273 நானோ செக்கன்டுகள் வேகமாக ஒடியது.

ஒரு நானோ செக்கன் (nanosecond) என்பது ஒரு வினாடியை ஒரு பில்லியன் பிரிவுகளாய்ப் பிரித்தால் வரும் நேரம் (1/1000,000,000).

ஏன், கிழக்கும் மேற்குக்கும் அந்த வித்தியாசம்? ஐன்ஸ்டைன், தன் ஆய்வுக் கட்டுரையில் பூமியும் தன் அசைவால் நேரத்தை விரிவடையச் செய்கிறது என்று மேற்கோள் காட்டி இருந்தார். ஆகவே, பூமியின் நேரத்தை இதில் இருந்து நீக்கியபோது கிடைத்த தரவுகள், நேரம் சுருங்குகிறது அல்லது விரிகிறது என்பதை நிரூபித்தன.

இன்னோர் ஆய்வில் (1978), ஜெனீவாவில் இருக்கும் CERN அணு ஆய்வுக் கூடத்தில், muon களை செயற்கையாய் “உற்பத்தி” செய்து, ஒளியின் வேகத்தின் 99.7 மடங்கு வேகத்தில் ஓடச் செய்த போது, அவற்றின் “காலம்” 29 மடங்கு கூடியதைக் கண்டார்கள்.

காலத்தை வென்றவன் நீ காவியமானவன் நீ

பேராசிரியர் டேவிஸ் ஆஸ்திரேலியாவைச் சேர்ந்தவர். அங்கே 1974 களில் Clay என்னும் இயற்பியலாளர், ஒளியை விட வேகமாகச் செல்லும் துகள் ஒன்றைக் கண்டுபிடித்ததாக வந்த செய்தியை விவரிக்கிறார். அதெப்படி? எல்லாரும் சோதனைகள் மூலமும் கணித சமன்பாடுகள் மூலமும் ஏற்றுக் கொண்ட ஓர் கொள்கைக்கு எதிராய் ஒரு நிகழ்வு நடக்கலாம்?

அதாவது, அப்படி நிகழும் என்றால், அந்தத் துகள்கள் காலத்தின் பின் நோக்கிப் போவதாக இருக்க வேண்டும். அப்படி ஓர் துகள் இருக்க முடியுமானால் அதன் பேர் techyon என்று ஏற்கெனவே இயற்பியலாளர்கள், கணிதம் மூலம் ஒரு அனுமானம் செய்திருந்தார்கள். Hypothetic name.

அந்தக் கற்பனை உண்மையாகிவிட்டதா? இயற்பியல் உலகே பரபரப்பாகி விட்டது. நினைவிருக்கட்டும்: கணிதம், விரிந்து கொண்டே போகும் அறிவியல். அதற்கு எந்தக் கட்டுப்பாடும் இல்லை. ஆனால், இயற்பியல் அப்படி அல்ல. இது நிஜ உலகத்தில் நடக்கக் கூடிய அல்லது நடக்கலாம் என்று அறுதியிட்டு நம்பக் கூடிய விஷயங்களை மட்டும் ஏற்றுக் கொள்ளும். மற்றவைகள் சும்மா கப்ஸா.

துகள்கள், இறந்த காலத்துள் போகின்றன என்று எப்படி சொல்ல முடியும்?

அண்டத்தில் இருந்து வரும் கதிர்கள், அதிகமாக புரோட்டான்களாக இருக்கின்றன. (புரோட்டான்கள் அணுக் கருவின் உள்ளே இருக்கும் ஓர் துகள்.) இயற்பியலின் ஓர் அங்கமான மின் இயலில், சக்தியை, electron volts அளவுகள் என்று மதிப்பிடுவது வழக்கம்.

அண்டத்தில் இருந்து வரும் புரோட்டான்கள், டிரில்லியன்கள் கணக்கில் electron volts சக்தி கொண்டவையாய் இருக்கின்றன.

ஒரு டிரில்லியன் சக்தி கொண்ட புரோட்டான்கள் 99.999 விழுக்காடு ஒளியின் வேகத்தில் செல்லக் கூடியவை. 10 டிரில்லியன் சக்தி கொண்ட புரோட்டான்களோ 99.999999 விழுக்காடு ஒளி வேகத்தில் செல்லக் கூடியவை.

புரோட்டான்கள், ஒளியின் வேகத்தை நெருங்க, நெருங்க, ஒளித் துகள்களுக்கும் (photons) புரோட்டான்களுக்கும் உள்ள இடைவெளி குறைகிறது. உதாரணமாய், 10 டிரில்லியன் சக்தி கொண்ட புரோட்டான்கள், ஒளித் துகள்களின் இடைவெளி வெறும் 3 மீட்டர்கள் தான். 100 டிரில்லியன் சக்தி என்றால் 3 சென்டிமீட்டர் அளவு தான். 1000 டிரில்லியன் ஆகிவிட்டால் 0.3 மில்லி மீட்டர்கள்.

ஒளியின் வேகத்தைக் கடக்க முடியாது. சரி. அதே சமயம் பல்லாயிரம் டிரில்லியன் சக்தி கொண்ட புரோட்டான்கள் என்ன செய்யும்? திரும்பிப் போக வேண்டியது தான். அதாவது காலத்தின் பின்னே.

ஆகவே, ஒளியின் வேகத்தை அடைந்த பின் அதை மீறாமல் அதே வேகத்தில் பயணித்தால், நாம் நித்திய ஜீவன்களாய், மில்லியன் ஆண்டுகளோ பில்லியன் ஆண்டுகளோ வாழலாம்? அல்லது வேகத்தை இன்னும் முடுக்கி விட்டால் நம் முன்னோர்களைப் பார்த்து நலம் விசாரிக்கலாம்?

Youtube, Facebook களில் நிறைய பைத்தியங்கள் இப்படி உலாவுகின்றன. கவனமாக இருப்பது நல்லது. கற்பனையில் மட்டுமே இது சாத்தியம் என்கிறார் பேராசிரியர். ஏனென்றால், நாம் ஒளியின் வேகத்தின் பாதியை அடைய முன்பே பீஸ் பீஸ் ஆகி… சாம்பல் கூட மிஞ்சாது. காலத்தின் பின் நோக்கிப் போகிறோமோ இல்லையோ, கடவுளிடம் போய்ச் சேர்வது சர்வ நிச்சயம்.

எதிர்காலத்துள் போய்ப் பார்க்க ஆசைப்படுபவர்கள் ரொம்பக் குறைவு. ஏன் ? எந்த நாளில், நேரத்தில் , எப்படியான மரணம் நேரும் என்று தெரிந்து விட்டால் வாழ்க்கையே வெறுத்துப் போய்விடும். சஸ்பென்ஸ் இருந்தால் தான் வாழ்க்கை ருசிக்கும். இருந்தாலும் ஐன்ஸ்டைன் சமன்பாடுகளில் அதற்கும் இடம் இருக்கிறது.

பிரபஞ்சத்தில், கோளங்களில் இடையே இருக்கும் ஈர்ப்பு விசைகளும் காலத்தை சுருங்க அல்லது விரியச் செய்வதில் பங்களிப்பு செய்கின்றன. ஈர்ப்பு விசை கூடிக் கொண்டே போனால் என்ன நடக்கும்? கோள்கள் ஒன்றோடு ஒன்று நெருங்கி அனைத்துமே நொறுங்கி நினைத்துப் பார்க்கவே முடியாத பயங்கர சக்தி கொண்டதாய் ஈர்ப்பு சக்தி பெருகும். கோள்களின் பருமன் சுருங்கும்.

உதாரணமாக, சூரியனே ஒரு பந்தின் அளவு வந்துவிட்டால் அது இழுக்கும் அத்தனை பொருள்களிலும் ஏற்படும் ஈர்ப்பு மெகா பில்லியன்கள் தொன்கள் அளவில் வந்துவிடும். நாம் அதன் மேல் நின்றால் , நம் நிறை அதே மெகா பில்லியன் கணக்கில் இருக்கும் (கற்பனை தான். ஆனால் கணித ரீதியாய் இது உண்மை).

அங்கே, எந்த இயற்பியல் விதிகளும் வேலை செய்யாது. அது ஒரு தனி “நிலை”. ஐன்ஸ்டைனுக்கு அது தெரிந்தே இருந்தது. அவருடைய சமன்பாடுகளே அந்த நிலையை சுட்டிக் காட்டியது.

தவிர, Schwarzschild என்னும் இயற்பியலாளர். 1916 களிலேயே இந்த “தர்ம சங்கடமான நிலை” பற்றி எச்சரித்திருந்தார். சூரியனில் இருந்து மூன்று கிலோமீட்டர் தொலைவில் ஒரு இப்படியான நட்சத்திரம் கருப்பு நிறத்தில் இருப்பது தெரிய வந்தது.

கருப்பு நிறத்தில் எப்படி நட்சத்திரம் இருக்கலாம்? அந்த காலகட்டத்தில் இருந்த அறிவியல், கருந்துளைகள் (Black Holes) பற்றி எதுவும் அறிந்திருக்கவில்லை.

ஆனைக்கும் கூட அடி சறுக்கும்..

ஐன்ஸ்டைன் அப்படி நடக்க முடியாது என்று நம்பினார். அவரின் முதல் சறுக்கல் அது.

தொடர் – 3 ல் சந்திப்போமா?

 

நேரம் என்பதைக் கடாசி விடுங்கள் என்று இயற்பியல் சொல்லும் நாள் வருமோ? எப்படியோ, நேரம் பிரச்னையில் மாட்டிக் கொண்டு விட்டது என்பது மட்டும் நிச்சயம்.

– ஜான் வீலர்

ஐன்ஸ்டைனின் “புகழ்” வாய்ந்த தவறு

ஐன்ஸ்டைன் இயற்கையில் இயற்பியலாளர். அவர் புகழ் கொடி கட்டிப் பறக்க ஆரம்பித்தபோது, கணிதத்தில் எனக்குப் பெரிய நம்பிக்கை ஏதும் கிடையாது என்று வேறு பேட்டி கொடுத்திருந்தார். ஆனால் மற்ற அறிவியலாளர்கள், அவரின் சமன்பாடுகளைப் போட்டி போட்ட படி, நோண்டிப் பார்க்க ஆரம்பித்திருந்தார்கள்.

பிரபஞ்சம் என்ன தான் “ஆபத்து ” நிலையை அடைந்தாலும் அது அப்படி, இப்படி சமாளித்துப் பழையபடி, தன் “சொந்த” நிலைக்கு வந்துவிடும் என்று அவரின் சிந்தனை போயிற்று.

உங்கள் கணிதத்தில், எல்லாம் நெருங்கி வர (நட்சத்திரங்கள், கோளங்கள்) வாய்ப்புகள் இருக்கின்றன. ஈர்ப்பு விசைகள் என்றும் ஒரே மாதிரி இருக்கப் போவதில்லை என்று மற்றவர்கள் சொல்லவே, அய்யா உஷார் ஆகிப் போனார். அவர் மூளை வேக வேகமாக வேலை செய்தது.

ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்கும் விசைகள் போல (gravity), அவற்றுக்கு எதிரான ஒன்றை ஒன்று எதிர்க்கும் அல்லது “தள்ளி” விடும் விசைகளும் (anti gravity) பிரபஞ்சத்தில் இருக்கின்றன! என்று அதிரடியாய் அறிவித்தார் அவர்.

அவர், தன் சொந்த சமன்பாடுகளிலேயே அதற்கான நிரூபணத்தைத் தேடிக் கண்டு பிடித்தார் என்பதை சொல்ல வேண்டிய கட்டம் இது. (இயற்கை, தன் எந்த செயல்பாடுகளுக்கும் இந்தா நிரூபணம் பாத்துக்கோ!.. என்று ரெடிமேட் ஆகத் தருவதில்லை.)

அனைத்து கண்டுபிடிப்புகளுக்கும் பின்னால், கடுமையான, மன்னிக்கவும், மிக மிகக் கடுமையான உழைப்பு இருக்கிறது.

அவர் ஏன் அவசரப் பட்டார்? காரணம் : பிரபஞ்சம் விரிந்து கொண்டே இருக்கிறது என்று சர்வ சாதாரணமாய் இன்று எல்லாருக்கும் தெரிகிறது. அதற்கான தரவுகளும் இன்று நம்மிடத்தில் இருக்கின்றன. 1915 களில் இருந்த இயற்பியலாளர்களுக்கு இது தெரிய நியாயமில்லை.

தன் சமன்பாடுகளில், இதற்காக, புதிய ஒரு மாறிலியை (constant) நுழைக்க வேண்டிய நிர்ப்பந்தம் அவருக்கு ஏற்பட்டது. அதற்கு அவர் கொடுத்த பேர்: Cosmological term. ஏற்கெனவே நியூட்டன், பொருள்கள் இடையே ஏற்படும் ஈர்ப்பு விசைக்கு, G என்று (இதுவும் ஓர் மாறிலி) பேர் கொடுத்திருந்தார்.

இப்போது ஐன்ஸ்டைன் வேறு ஒன்றைக் கொண்டு வந்தது ( λ – லெம்டா) பெரும் சர்ச்சையைக் கிளப்பி விட்டது. இது தேவையா? என்ன அவசியம் வந்தது?

ஆனால் அவர் கொடுத்த விளக்கம்: இது அவசியம் இல்லை என்றால் இதன் மதிப்பு சைபர் என்று கொடுத்து விடுங்கள். பழைய படி, என் சமன்பாடுகள் எந்த மாற்றமும் இல்லாமல் வந்து நிற்கும்.

பேரும் புகழும் பெற்ற ஓர் மேதைக்கு இது ஓர் களங்கம் என்று பல இயற்பியலாளர்கள் கருதினார்கள். எதிர்ப்புகள், சலசலப்புகள் எக்கச் சக்கமாகக் கிளம்பவே, கூட்டம் கூட்டினார் ஐன்ஸ்டைன். என் வாழ்க்கையிலே செய்த மாபெரும் தப்பு அது என்று பகிரங்கமாகவே மன்னிப்புக் கேட்டார் அவர்.

அது உண்மையிலேயே தப்பு தானா? அவர் காலத்து சில இயற்பியலாளர்கள் இல்லை என்றார்கள். குறிப்பாக, பிரான்சின் Lemaître, ரஷ்யாவின் Friedmann, ஒரு மாறிலி மட்டுமல்ல, அது போல் பல இருக்க வேண்டும் என்று வாதிட்டார்கள்.

இன்று, அது தவறல்ல என்பதற்கு ஆதாரங்கள் கிடைக்கின்றன. இருந்தும் இன்னும் பயணிக்க வேண்டி இருக்கிறது என்கிறார் பேராசிரியர் டேவிஸ்.

இறந்த காலம் போவதும், எதிர் காலத்துள் நுழைவதும் தன் கணிப்பில் வந்துவிட்டதே என்று ஐன்ஸ்டைன் கவலைப் பட்டார். அவரின் சமன்பாடுகளில் காலம் ஒரு சார்புநிலை கொண்டதே தவிர, அதற்குத் திசை இல்லை. முன்னும் போவதல்ல. பின்னும் போவதல்ல.

ஆனாலும் அவருக்கும் சந்தேகம் இருந்தது. அவரின் சமன்பாடுகள், கருந்துளைகள் (Black Holes) பற்றித் தெளிவாகவே தீர்க்க தரிசனம் சொல்கின்றன. அவை எதிர்காலத்தில் கண்டு பிடிக்கப் படும் என்று அவருக்குத் தெரியாது.

எதிர்காலம் எப்படி இருக்கும் என்று பார்க்க ஆசைப்படும் ஆட்களுக்கு: நாம் முதலில் ஒளியின் வேகத்தை அடைந்தாக வேண்டும். அடுத்து, கருந்துளைகள் அருகில் வந்தாக வேண்டும். கருந்துளை என்பது எதையுமே உறிஞ்சி விடும் பயங்கர ஈர்ப்பு சக்தி கொண்டது. ஏன், ஓளி கூட அதில் இருந்து தப்ப முடியாது.

அத்துணை எல்லையே இல்லாத ஈர்ப்பின் உள்ளே போய்விட்டால், நாம் போய்க் கொண்டே இருப்போம். முடிவில்லாத முடிவிலியில் நகர்ந்து கொண்டே இருப்போம். அங்கே காலம் நின்று விடும். பயணம் செய்தபடி, எதிர்காலம், இறந்த காலம் இரண்டையுமே ஒரு சேரப் பார்க்கலாம்.

அதற்குள் நாம் (உயிரோடு) இருந்தால் திரும்பி வருவதைப் பற்றி யோசிக்கவே மாட்டோம். ஏனென்றால் நிகழ்காலம், இறந்தகாலம், எதிர்காலம் எல்லாம் ஒன்றாகி விடுமே.

எங்கே நீயோ நானும் அங்கே உன்னோடு..

1920 களில் இருந்து ஐன்ஸ்டைன் தான் ஒரே ஒரு சூப்பர் ஸ்டார்.

மன்னர்கள், அதிபர்கள், பிரதம மந்திரிகள், பணக்காரப் புள்ளிகள், பிரபலங்கள், சினிமா நட்சத்திரங்கள், ஏன் எல்லாருமே அவரை ஒரு முறையாவது பார்த்துவிட வேண்டும், பேச வேண்டும், போட்டோ எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும் என்று கியூவில் நின்றார்கள்.

அவருக்குத் தன் சொந்த வேலையைக் கவனிக்கவே நேரமில்லாமல் போய்விட்டது. எங்கு போனாலும் பத்திரிகையாளர்கள், ரசிகர் பட்டாளம் என்று விடாமல் துரத்தினார்கள். எல்லா மனிதர்களின் பிரச்னைகளுக்கும் அவரின் பதில் தேவைப் பட்டது.

அதே சமயம், அவர் சிந்தனை, பிரபஞ்ச நோக்கில் இருந்து விடுபட்டு, அணு இயக்கவியல் எனும் quantum machanics களத்தை நோக்கி செயல்பட ஆரம்பித்தது. இது அணுக்கள், அணுத்துகள்கள் பற்றிய துறை.

இவற்றின் அசைவுகள், எதிர்வினைகள், சக்தி பற்றிய கோட்பாடுகள் மட்டுமல்ல, இவற்றின் என்ன வடிவம் தான் என்ன? இவை துகள்களா அல்லது அலைகளா? நேரத்துக்குத் தகுந்த மாதிரி அவை ஏன் இரட்டை வேடம் போடுகின்றன? இப்படிப் பல விஷயங்கள் அடங்கிய அணு உலகம் நோக்கி அவர் பார்வை திரும்பியது.

அணு உலகம் வேறு உலகம். அங்கே நம் உலக நடப்புகள், நம்பிக்கைகள் எதுவும் செல்லுபடி ஆகாது. (மீண்டும் உயர்நிலைப் பள்ளி மாணவர்கள் தெரிந்து வைத்திருப்பதை அசை போட வேண்டிய நேரம் இது.)

எடுத்துக் காட்டாய், ஒரு பந்தை சுவரை நோக்கி அடித்தால் அது திரும்பி வரும். ஓர் எலெக்ட்ரானை சுவரை நோக்கி அனுப்பினால் அது சர்வ சாதாரணமாய், சுவருக்குள் பூந்து அந்தப் பக்கமாய் வெளியே போய் .. அது பாட்டுக்குப் போய்க் கொண்டே இருக்கும். ஒரு டாட்டா கூட சொல்லாது. ஏன் அப்படி?

சோதனைக் கூடத்தில், சில அணுக்களுக்கு மேலும் மேலும் “சக்தி” ஊட்டி, ஒரு தடித்த சுவரின் ஊடாக அனுப்பினார்கள். போன வேகத்திலேயே, அதிகமான அணுக்கள் திரும்பி வந்து விட்டன. முடியல சாமி. கொஞ்சமாக சக்தி ஏற்றி, அணுக்களை சுவருக்குள் அனுப்பினார்கள். ஒன்றுமே நடக்காத மாதிரி, அடுத்த பக்கத்தில் வந்து காட்சி கொடுத்தன.

நாம் பொத்திப் பொத்தி வைத்திருந்த பணம் அல்லது பொருள் தொலைந்துவிட்டால் நம்மால் ஓரிடத்தில் நிற்க முடியாது. மனம் அலை பாயும். மிரண்டு போய், நிலை கொள்ளாமல் தவிப்போம்.

அது போல், ஓர் அணுவும் மிகவும் “கிளர்ச்சியுற்ற” (excited) நிலையில் நிற்கிறது என்றால் அது தன்னிடம் இருந்த போட்டோன் (photon) ஒன்றை இழந்து விட்டது என்று அர்த்தம். (போட்டோன் என்பது ஒளித் துகள்).

அணுவைச் சுற்றி வரும் எலெக்ட்ரான்கள், அவைகளின் “சக்தி” நிலைகளுக்கு (energy levels) ஏற்றது போல் குறிப்பிட்ட சில பாதைகளில் மட்டுமே சுழல்கின்றன. நடு வழி என்று எதுவும் கிடையாது. (குளிச்சா குத்தாலம் கும்பிட்டா பரமசிவம் கேஸ்.) சரி. எலெக்ட்ரான் போட்டோனை இழந்தபின் எந்தப் பாதையில் (சக்தி நிலையில்) வந்து சுழல்கிறது?

சோதனையில் பார்த்துக் கொண்டிருந்த போது, எலெக்ட்ரான் எதுவும் நடக்காதது போல், அதே பழைய நிலையிலேயே “உறைந்து” (freezed) போய் இருந்தது. அதைப் பார்க்காமல் இருந்த போது அல்லது பிறகு வந்து பார்த்தால், அதன் சாதாரண பாதையில் (ground energy level ) சுழல்வது தெரிந்தது.

கேள்வி: அதை நாம் பார்க்கிறோம் என்று அதற்கு எப்படித் தெரியும்?

அணுக்கள், துகள்களா அல்லது அலைகள் போன்றவையா? இன்று வரை தெரியாது. எப்படி நாம் பார்க்க விரும்புகிறோமோ அப்படி நடிக்கக் கூடிய கில்லாடிகள் இவர்கள். துகள் ஆக இருக்கட்டுமா? இதோ. அலையாய் மாறட்டுமா? இதோ.

அதே சமயம், எங்கே இருக்க வேண்டும் என்று நாம் எதிர்பார்த்தால் அங்கே இருப்பார்கள். எப்படி என்று கேட்கவும் கூடாது. பார்க்கவும் கூடாது. பிடிக்காது. அவ்வளவு தான்.

அணுக்களின் இந்தத் தன்மைகள், ஐன்ஸ்டைன் காலத்திலேயே சோதனைகள் மூலம் உறுதி செய்யப்பட்டன. ஆனால் ஒரு பண்பு மட்டும் இன்று வரை முரண்பட்ட கருத்து வேற்றுமைகளை இயற்பியலாளர்களிடம் வளர்த்து விட்டிருக்கிறது.

அய்யா தன் கடைசி மூச்சு வரை அதற்குத் தீர்வு காணப் போராடினார் என்பது வரலாறு. அது : நேரம்.

ஓரு ஜோடி போட்டோனை எடுத்து, ஒன்றை ஒரு திசையில் சுழல விட்டால், சொல்லிவைத்த மாதிரி அதன் ஜோடி அதற்கு எதிரான திசையில் சுழலத் துவங்குகிறது.

கேள்வி : தன் ஜோடி ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் போகிறது என்று மற்ற ஜோடிக்கு எப்படித் தெரியும்?

நாம் பார்க்கும் வரை போட்டோன், துகள் அல்லது அலை என்று “இரண்டு” நிலைகளிலும் இருக்கிறது என்கிற விளக்கம், இன்று பொதுவாய், இயற்பியலாளர்களால் ஏற்றுக் கொள்ளப் படுகிறது.

சோதனையாளருக்கே, அடுத்து என்ன செய்யப் போகிறேன் என்று தெரியாத நிலையில்:

(1) ஏதோ ஒரு முடிவை எடுத்தார் என்று வைத்துக் கொண்டால், அந்தக் கணத்திலேயே அவர் என்ன முடிவெடுத்தார் என்று இரண்டு போட்டோன்களுக்கும் எப்படித் தெரிந்தது?

(2) அல்லது அந்தக் கணத்தில் அந்த முடிவு தான் எடுப்பார் என்று போட்டோன்களுக்கு ஏற்கெனவே தெரியுமா?

(1) ஐ எடுத்துக் கொண்டால், ஜோடிகளுக்கு இடையில் தகவல் ஒளியை விட, வேகமாகப் போயிருக்க வேண்டும். அய்யாவின் பொது சார்புக் கொள்கை, பிறகு அதை இன்னும் விரிவு செய்து வெளியிட்ட சிறப்பு சார்புக் கொள்கை (Special Relativity Theory) இரண்டிலுமே ஒளியின் வேகத்தை மீறவே முடியாது என்று அடித்து சொல்லியிருக்கும் போது …. எங்கோ இடிக்கிறதே.

(2) ஐ எடுத்துக் கொண்டால், போட்டோன்கள் எதிர் காலத்தை ஏற்கெனவே அறிந்தவையா? அல்லது இறந்த காலத்துக்கு உள்ளே போய், அந்த ஆள் இன்ன முடிவு தான் எடுப்பார் என்று தெரிந்து கொள்கின்றனவா? என்ன நடக்கிறது?

தவிர, புதிய ஓர் சிந்தனையும் உருவாயிற்று.

நாம் பார்ப்பதனால், பிரபஞ்சம் மாறுகிறதா? நாம் பார்ப்பதன் மூலம் நிகழ்வுகள் மாறுகின்றனவா? நம் பார்வை படும் வரைக்கும் எந்த நடப்புகளும் எல்லா “நிலைகளிலும்” இருக்கின்றனவா?

ஐன்ஸ்டைன் ஒரு கருத்து சொன்னார்: ஒரு ஜோடி போட்டோன் என்று நினைப்பதே தவறு. ஏற்கெனவே ஒன்று தான் இருக்கிறது. அதை இரண்டாகப் பிரித்திருப்பதாக நாம் நினைக்கிறோம். ஆகவே, “தகவல்” என்பது ஏற்கெனவே அந்த ஒன்றுக்குள் இருக்கிறது.

ஒரு பக்கத்தை நாம் சுருட்டிப் பார்க்க, மற்றப் பக்கம் அதற்கு எதிர்வினை ஆற்றித் தன் “சொந்த” சுய நிலைக்கு வருகிறது. ஒன்று என்பது இங்கேயும் இருக்கலாம் அல்லது இன்னும் பல பிரபஞ்சங்களைத் தாண்டியும் இருக்கலாம். சங்கடம் தரக்கூடிய ஒளியின் வேகம் என்பதைப் புத்திசாலித்தனமாக, இப்படித் தவிர்த்து விடலாம் என்று அவர் யோசித்தார்.

அவரின் கருத்தை அன்று சோதனை செய்து பார்க்க அவசியமான கருவிகள் இருக்கவில்லை.

இதே காலகட்டத்தில் வேறு பல இயற்பியல் மேதைகளும் வித்தியாசமான கோணங்களில் ஆராய்ந்தார்கள். அதில் ஒருவர் Heisenberg.

கல்லைக் கண்டால் நாயைக் காணோம் நாயைக் கண்டால்

கவனிக்கவும்: அணு உலக இயலை, இனி குவாண்டம் இயக்கவியல் என்று குறிப்பிடப் போகிறோம். ஏனென்றால் அது தான் சரியான சொல்.

அடுத்து, ஐன்ஸ்டைன் அளவுக்கு அறிவில் தேர்ந்த இயற்பியலாளர்களில் இருவரை மட்டும் நேரம் கருதி இங்கே குறிப்பிடுகிறோம்.

ஒருவர் Niels Bohr. மற்றவர் Heisenberg. இரண்டாமவரின் Heisenberg Uncertainty Principle என்பது இயற்பியலில் மிகப் பிரபலமான ஓர் கொள்கை. “நிச்சயமற்ற” தன்மை தான் அணுக்களின் நிலை என்றார் அவர்.

ஒரு அணு எங்கே இருக்கிறது (எந்த சக்திப் பாதையில் சுழல்கிறது) என்று தெரிந்துவிட்டால் அதன் வேகத்தை நம்மால் கண்டுபிடிக்க முடியாது. (சரியாக சொன்னால் வேகம் x அதன் நிறை).

அணுவின் வேகத்தை நாம் மதிப்பிட்டு விட்டால், அந்த அணு எங்கே இருக்கிறது (எந்த சக்திப் பாதையில் சுழல்கிறது) என்று கண்டு பிடிக்க முடியாது.

அணுக்களின் செயல்பாடுகளைப் புரிந்து கொள்ள நம் அறிவு போதாது அல்லது நம் அறிவுக்கு எட்டாத ஒரு விஷயம் அது என்று கணிதத்தின் துணையோடு முடிவுக்கு வந்தவர் அவர்.

ஐன்ஸ்டைன் இந்தக் கருத்தைப் பலமாக எதிர்த்தார். அய்யா நியூட்டன் வழி வந்தவர். எந்த ஒரு பொருளையும் அதன் இருப்பு, வேகம் இரண்டையும் ஒரே நேரத்தில் கணிக்க முடியும் என்பது அவர் வாதம்.

ஆனால், Niels Bohr, Heisenberg இருவரும் ஐன்ஸ்டைனின் கொள்கைக்கு எதிராய் நின்றார்கள். (இன்றும் கூட, கல்லூரிகளில், பல்கலைக் கழகங்களில் இவர்களின் கொள்கைகள், மற்றும் கணிப்புகள் தான் கற்றுக் கொடுக்கப் படுகின்றன.)

காரணம்: செயல்முறை சோதனைகளில் பின்னவர்களின் அணுகுமுறை தான் நிரூபணம் ஆகின்றன.

நியூட்டனின் நேரம் மாறாதது. ஐன்ஸ்டைனின் நேரமோ ஒவ்வொரு தளத்திலும் மாறும். குவாண்டம் உலகிலோ அது தெளிவில்லாமல் இருக்கிறது. தவிர, ஈர்ப்பு விசைகள், வெளி எல்லாவற்றையும் குவாண்டம் உலகில் வைத்துப் பார்த்தால் ஒன்றுமே புரியவில்லை.

இயற்பியலாளர்கள் அடிக்கடி சொல்லும் வார்த்தை: குவாண்டம் உலகைப் புரிந்தவர்கள் இரண்டு பேர் தான். ஒருவர் முழு ஞானி. அடுத்தவர் முழுப் பைத்தியம்.

ஒருவேளை “பல” நேரங்கள் இருக்கலாமோ? அல்லது ஐன்ஸ்டைனின் அந்தத் “தவறு” உண்மை தானோ?

பேராசிரியர் டேவிஸ், தன் நூலை எழுதத் துவங்கும் போது நேரம் பற்றி ஓரளவு தெளிவுடன் இருந்ததாக சொல்கிறார். கடைசியில் குழப்பம் தான் மிஞ்சியது என்று முடிக்கிறார்.

நேரம் என்பதற்கு வரைவிலக்கணம் தந்து அதை வெளி, பிரபஞ்சம் அனைத்தோடும் இணைத்த ஐன்ஸ்டைனுக்கு குவாண்டம் உலகை மட்டும் ஊடுருவ முடியவில்லை. அந்தப் பணியை மற்றவர்களுக்கு விட்டுப் போயிருக்கிறார் அந்த மேதை.

காலதேவனும் விடுவதாய் இல்லை. இயற்பியலாளர்களும் விடப் போவதில்லை.