இந்த வலையில் தேடவும்

Friday, September 24, 2010

அணு அண்டம் அறிவியல்-4 (எலி எப்படிப்பா வெளியே வந்துச்சு ?)





மாக்ஸ் பிளாங்கின் ஒரு தற்செயலான கண்டுபிடிப்பால் குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் பிறந்தது என்று பார்த்தோம்....அது என்ன குவாண்டம் இயற்பியல்? என்று கேட்டால் மிகச் சிறிய தூரங்களுக்கான இயற்பியல் என்று சொல்லலாம்.... சாதாரண தூரங்களில் செயல்படும் விதிகள் மிகச் சிறிய தூரங்களிலும் செயல்படாதா என்று கேட்டால் படாது.... உதாரணமாக ஒரு பந்து உங்களிடம் உள்ளது.... அதை வீசி எறிகிறீர்கள்...இப்போது அந்த பந்தின் நிறை (mass ) அதன் தொடக்க நிலை (position ) மற்றும் திசை வேகம் ஆகியவை தெரிந்தால் அந்த பந்து சரியாக எங்கே போய் விழும் என்று ந்யூட்டன் விதிகளை வைத்துக் கொண்டு மிகச் சரியாகக் கூறி விடலாம்....ஆனால் இதே விதிகளை ஓர் எலக்ட்ரானிடம் காட்டினால் அது உனக்கும் பெப்பே உங்கள் அப்பனுக்கும் பெப்பே என்று பழிப்புக் காட்டி விடும்....அதாவது தூரம் குறையக் குறைய சமாச்சாரங்கள் 'சத்தியமான' (deterministic ) என்ற நிலையில் இருந்து 'சாத்தியமான' (probablistic ) என்ற நிலை நோக்கி நகருகின்றன....அதாவது இந்த எலக்ட்ரான் இங்கு தான் உள்ளது என்று வேட்டி எல்லாம் போட்டு தாண்டாமல் இந்த எலக்ட்ரான் இங்கு இருப்பதற்கு தான் சாத்தியக் கூறுகள் அதிகம் என்று சொல்கின்ற நிலையில் தான் நாம் இன்று இருக்கிறோம்.....இப்போது குவாண்டம் இயற்பியல் பற்றி அறிமுகம் கொடுக்க ஒரு எலியையும் பூனையையும் எடுத்துக் கொள்வோம்.....(வேறு எதுவுமே கிடைக்கலையா?)

அந்த எலியை வெளியே வர முடியாத வகையில் ஒரு இரும்பு பெட்டிக்குள் விட்டு மூடி விடலாம்.... பிறகு நீங்கள் போய் ஒரு டீ குடித்து விட்டு வாருங்கள்....கொஞ்ச நேரம் கழித்து வந்தால் அந்த எலி வெளியே வந்து விட்டிருக்கிறது.... எப்படி வெளியே வந்தது?அதற்கு
சூத்திரம் எல்லாம் தெரியுமா என்று எனக்குத் தெரியவில்லை.... இந்த மாதிரி எல்லாம் பழைய கால 'மாயா பஜார்' தமிழ்ப் படங்களில் மட்டும் தான் நடக்கும் என்று கூற வேண்டாம்.... குவாண்டம் இயற்பியலிலும் நடக்கும்....சரி அந்த எலி எப்படி வெளியே வந்தது? அஸ்கு புஸ்கு.....எல்லாம் நானே சொல்லணும்னா எப்படி? கொஞ்சம் யோசிச்சு சொல்லுங்க....

அடுத்து பூனைக்கு வருவோம்....இது இயற்பியல் படித்த எல்லாருக்கும் தெரிந்த ஒரு பிரபலமான சோதனை....Schrödinger's cat எனப்படும் ஸ்க்ரோடிஞ்சரின் பூனை.... ஒரு பூனையை ஒரு சீல் செய்யப் பட்ட பெட்டியில் விட்டு விட வேண்டியது....(சுவாசிக்கும் வசதியுடன்) அந்தப் பெட்டியில் தானாகவே சிதையும் ஒரு தனிமம் மிக மிகக் குறைந்த அளவில் வைக்கப் படுகிறது....தனிமம் தானாகவே சிதைகிறது என்றால் அது ஒரு மணி நேர காலத்தில் எப்போதாவதுசிதையலாம் அல்லது சிதையாமலும் இருக்கலாம்....அப்படி சிதைந்தால்
அதிலிருந்து வெளிப்படும் துகள் ஒரு கருவியை இயக்கி அந்தக் கருவி அந்தப் பெட்டியில் வைக்கப் பட்டுள்ள ஒரு விஷக் குப்பியை உடைக்கும்.....எனவே தனிமம் சிதைந்தால் விஷம் பரவி பூனை செத்து விடும்....

பெட்டி நன்றாக மூடப்பட்டுள்ளதால் வெளியே உள்ள ஒருவருக்கு பெட்டிக்குள் உள்ள தனிமம் சிதைந்ததா இல்லையா என்று உறுதியாகத் தெரியாது... அதாவது தனிமம் சிதைவதற்கு 50 % சாத்தியமும் சிதையாததற்கு 50 % சாத்தியமும் உள்ளன.... தனிமம் சிதைந்தால் பூனை செத்து விடும் என்பதால் பூனை சாவதற்கு 50 %
சாத்தியமும் பிழைத்திருப்பதற்கு 50 % சாத்தியமும் உள்ளன...பெட்டியத் திறந்து பார்த்தால் ஒழிய பூனை உயிருடன் உள்ளதா இல்லையா என்பது யாருக்கும் தெரியாது....(பூனையைத் தவிர)

குவாண்டம் மெகானிக்ஸ் சொல்வது என்ன என்றால் தனிமையில் உள்ள ஒரு பொருள் தனது எல்லா விதமான சாத்தியமான நிலைகளிலும் ஒரே சமயத்தில் இருக்கலாம் நாம் அதைப் பார்க்கின்ற வரை என்பது....அதாவது நாம் அதைப் பார்க்கும் அல்லது கவனிக்கும் (observation ) செயலே அதன் நிலையை மாற்றி விடுகிறது....என்ன கொஞ்சம் வேதாந்தம் மாதிரி இருக்கிறதா? குவாண்டம் மெகானிக்ஸ் அப்படி தான் இருக்கும்...கொஞ்சம் பொறுத்துக் கொள்ளவும்.....உதாரணமாக ஆள் அரவமற்ற ஒரு காட்டில் ஒரு மரம் விழுந்து விடுகிறது.....மரம் விழுந்து விட்டது என்பது நாம் அதை அங்கு போய் பார்த்த பின் தானே தெரியும்? யாருமே பார்க்க வில்லை என்றால் அந்த மரம் விழுந்திருக்கலாம் அல்லது விழாமல் இருக்கலாம் என்று மட்டுமே கூற முடியும்...மேலும் நீங்கள் உங்கள் நண்பர் வீட்டுக்குச் சென்று அவர் வீட்டுக் கதவைத் தட்டுகிறீர்கள்....கதவை அவர் வந்து திறக்கும் வரை அவர் உள்ளே என்ன வேண்டுமானாலும் செய்து கொண்டிருக்கலாம்....அவைகளுக்கு எல்லாம் சமமான சாத்தியக் கூறுகள் உள்ளன....உதாரணமாக வெங்காயம் நறுக்கிக் கொண்டிருக்கலாம்....ஹிந்து பேப்பர் படித்துக் கொண்டிருக்கலாம்... நியூஸ் கேட்டுக் கொண்டிருக்கலாம்....நமீதா டான்ஸ் ஆடுவதை ரசித்துக் கொண்டிருக்கலாம்... பஜ கோவிந்தம் படித்துக் கொண்டிருக்கலாம்.... ஆனால் அவர் வந்து கதவைத் திறக்கும் போது (நீங்கள் தட்டுவதால்) அவரன் 'ஒரே சமயத்தில் பல நிலை' சாத்தியக் கூறுகள் குறைக்கப் பட்டு நீங்கள் பார்த்ததும் ஒரே ஒரு திட நிலையில் உங்களுக்கு தோன்றுகிறார்.... அது போல ஓர் எலக்ட்ரானும் நாம் அதைக் கவனிக்கும் வரை எப்படி எப்படியோ என்ன என்னவாகவோ நிச்சயமின்றி இருக்கிறது.....நாம் கவனிக்கத் தொடங்கியவுடன் (ரொம்ப SHY டைப்போ???) சமர்த்தாக ஒரு நிலையில் காட்சி தருகிறது..... வகுப்பில் டீச்சர் வரும் முன்பு மாணவர்கள் ஒவ்வொருவரும் ஏதேதோ நிலைகளில் இருப்பார்கள்....சினிமா பற்றி பேசிக் கொண்டும்....ராக்கெட் விட்டுக் கொண்டும்...தூங்கிக் கொண்டும் (சிலர் படித்துக் கொண்டும்) எப்படி வேண்டுமானாலும் ஆயிரம் நிலைகளில்....ஆனால் டீச்சர் வந்ததும் எல்லோரும் ஒரே மாதிரி ஒரு நிலையில் கப்-சிப் என்று அமர்ந்து விடுகிறார்கள் இல்லையா? ஆனால் டீச்சர் தான்ன் வருவதற்கு முன்னும் இவர்கள் இப்படி தான் இருந்தார்கள் என்று நினைத்துக் கொள்ளக் கூடாது,,,, அதே மாதிரி நாம் ஒரு எலக்ட்ரானைப் பார்க்கிறோம் அல்லது கவனிக்கிறோம்....ஆனால் அது நிஜமாலுமே அப்படி தான் இருக்கிறதா அல்லது நாம் பார்பதால் அப்படி இருக்கிறதா என்று எப்படி கண்டுபிடிப்பது? டீச்சர் வருவதற்கு முன்னால் ஆட்டம் போட்ட பையன்கள் போல அந்த எலக்ட்ரான் நாம் கவனிக்கும் முன்னால் எப்படி இருந்ததோ?


எலக்ட்ரானை விடுங்கள் நிலா....சூரியன்....வானம்...பிரபஞ்சம் இதெல்லாம் நாமே இல்லா விட்டால் எப்படி இருக்கும்??? நாம் பார்பதால் தான் இவை எல்லாம் உள்ளனவா? இவை எல்லாம்உண்மையா இல்லை நம் பார்வைத் திரையில் பதியும் பிம்பங்களா?
மறுபடியும் இவை எல்லாம் சங்கராச்சாரியாரின் மாயாவாதம் அல்ல....குவாண்டம் அறிவியல் சோதனை செய்து நிரூபித்த உண்மைகள்....சொல்லப் போனால் அறிவியலில் மிகப் பிரபலமான ஒரு கொள்கை 'ANTHROPIC PRINCIPLE ' ...அது சொல்வது இது தான் :நாம் இருப்பதால் தான் இந்தப் பிரபஞ்சமே இருக்கிறது....இதைஎல்லாம் பார்க்கும் போது நம் இந்தியா ஐந்தாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன் சொன்ன வேதாந்தங்கள் மற்றும் உபநிடதங்களின் பாதைக்கு அறிவியல் மெல்ல மெல்ல வந்து கொண்டிருப்பதாகக் கொள்கிறது....(தத்வமசி அதாவது "நான் இருப்பதால் தான் அதுவும் இருக்கிறது" இன்னும் உங்களைக் குழப்ப வேண்டும் என்றால் "reality has to be first observed to be reality " உண்மை அறிந்து கொள்ளும் போது தான் உண்மையாகிறது.....அல்லது தாத்தா இறந்து விட்டார் என்று யாராவது உங்களுக்கு போன் பண்ணும் வரை அவர் உயிருடன் தான் இருக்கிறார்.... )

சுருக்கமாகக் கூறினால் அறிவியல் 'கவனிப்பவனையும்' கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ள ஆரம்பித்து விட்டது....இது தான் புராதன அறிவியலுக்கும் நவீன அறிவியலுக்கும் உள்ள பெரியதொரு வேறுபாடு.....பு.அறிவியலில் கவனிப்பவனுக்கு இடம் இல்லை....மாடு கவனித்தாலும் மனிதன் கவனித்தாலும் F =ma தான்... .அறிவியலில் கவனிப்பவனுக்கு ஒரு மிக முக்கிய இடம் உண்டு.....

சரி பூனைக்கு வருவோம்.... நாம் இதுவரை கூறியதிலிருந்து நாம் பெட்டியைத் திறந்து பார்க்காத வரையில் பூனை உயிருடன் அதே சமயத்தில் இறந்தும் இருக்கலாம்....ஆனால் பூனை ஒரே சமயம் உயிருடனும் இறந்தும் இருக்க வாய்ப்பு இல்லை....பெட்டியைத் திறக்கும் போது ஒரு வேலை பூனை உயிருடன் இருந்து அதை 'ஏம்பா உள்ள நீ உயிரோட தான் இருந்தியா இல்ல கொஞ்ச நேரம் குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் படி செத்துப் போனயா? என்று கேட்க முடியாது,,,,திறக்கும் போது உயிருடன் இருந்தது என்றால் உள்ளே எப்போதும் உயிரோடு தான் இருந்தது என்று அர்த்தம்....பூனை ஒரே சமயம் உயிருடன் மற்றும் செத்துப் போய் இருந்தால் இயற்கையானது நீங்கள் பார்க்கிறீர்கள் என்ற காரணத்திற்காக அந்தப் பூனையை சாகடிக்க முடியும்...(ஏனென்றால் பார்க்கும் போது ஒரு நிலை தான் பொருட்கள் காண்பிக்கும்) எனவே உள்ளே விஷக்குப்பி உடையவே இல்லை என்றாலும் கூட நீங்கள் பார்த்த ஒரு செயலே பூனையை சாகடிக்க முடியும்....

ஓகே ஐந்தறிவுள்ள பூனையை விடுங்கள்..... ஆறறிவுள்ள எங்களைக் கொன்று விடாதீர்கள் என்று யாரோ புலம்புவது காதில் விழுகிறது.... எனவே நீங்கள் உயிருடன் இருக்க வேண்டும் என்ற ஒரே காரணத்திற்காக இந்தப் பதிவு தற்காலிகமாக இங்கே முடிகிறது,.....

தொடரும்..... (ஐயோ இந்த ரேஞ்சுக்கு தொடர்ந்தால் தாங்க முடியாதுப்பா)

~சமுத்ரா






4 comments:

Anonymous said...

great post ! expect more like this.

தமிழ்மலர் said...

அருமை மிக தெளிவாக விளக்கியுள்ளீர்கள். இதுபோன்ற வலைபதிவுகள் தமிழுக்கு கிடைத்த மிகப்பெரிய பொக்கிசம்.

Abarajithan said...

நீங்கள் ஒரு மென்பொருள் வல்லுநர் என்று துளியும் நம்பமுடியவில்லை.. என்ன ஒரு எழுத்து வளம், உதாரணங்கள், அறிவியல் அறிவு... பொதுவாக கணினி முன்னால் அமர்ந்து ஆயிரக்கணக்கான கோடிங் அடிப்பவர்களுக்கு இவ்வளவு திறமை இருந்து நான் பார்த்ததில்லை...

Nirmal said...

அருமையான விளக்கம். நேர்த்தியான எழுத்து. சூப்பர்