Published:Updated:

என்ன ஒளிந்திருக்கிறது அங்கே? - 48 - குவான்டம் பின்னலை அவிழ்ப்போமா?

என்ன ஒளிந்திருக்கிறது அங்கே
பிரீமியம் ஸ்டோரி
News
என்ன ஒளிந்திருக்கிறது அங்கே

- குவான்டம் துகள்களின் காதல்

ஒளியின் வேகத்தைவிட அதிக வேகத்தில் பேரண்டத்தினுள் எந்தப் பொருளாலும் இயங்க முடியாதென்று கடந்த பகுதிகளில் விரிவாகப் பார்த்தோம். அப்படி இயங்கக்கூடிய ஒன்றைக் கற்பனையால் உருவகப்படுத்தி, அதற்கு ‘டாக்கியான்’ (Tachyon) என்று பெயரிட்டு, அதனால் உருவாகக்கூடிய விளைவுகளையும் பார்த்தோம். ஆனால், ஒளிவேகத்தைப் பொருள்களால்தான் தாண்ட முடியவில்லையேயொழிய, நிகழ்வொன்று ஒளிவேகத்திலும் அதிக வேகத்தில் நடைபெறுகிறது என்று நவீன அறிவியலில் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்கள்.

அப்படியான ஆச்சர்ய நிகழ்வு பற்றியே இந்தமுறை நாம் பார்க்கப்போகிறோம். அந்த நிகழ்வை, ஐன்ஸ்டீனால்கூட ஏற்றுக்கொள்ள முடியவில்லை. அதை, ‘தொலைவில் நடக்கும் பயமுறுத்தும் செயல்’ (Spooky action at a distance) என்று ஐன்ஸ்டீன் குறிப்பிட்டார். அவரைப் பொறுத்தவரை, எதனாலும் ஒளியின் வேகத்தை அடையவே முடியாது. ‘குவான்டம் இயங்கியல்’ (Quantum Mechanics) மூலமாக உறுதிப்படுத்தப்பட்ட அந்த நிகழ்வு, அவரை நிம்மதியாக இருக்கவிடவில்லை. ஐன்ஸ்டீனுக்கே அல்வா கொடுத்த அந்த முக்கியம் வாய்ந்த நிகழ்வினுள் என்ன ஒளிந்திருக்கிறது என்பதைப் பார்க்கலாம் வாருங்கள்...

நுண்ணிய அளவுகொண்ட குவான்டம் துகள்களில் நடைபெறும், ‘குவான்டம் பின்னல்’ (Quantum Entanglement) எனும் செயற்பாடு, இயற்பியலால் இன்றுவரை பதில் சொல்ல முடியாத மர்மம். அது ஒளியைவிட 10,000 மடங்குகள் அதிகமான வேகத்தில்கூட நடைபெறுகிறது என்று சொல்கிறார்கள். இனி நான் சொல்லப்போவது, புரிந்துகொள்ளச் சற்றுச் சிக்கலானது. ஆனாலும், நீங்கள் சுலபமாகக் கடந்து செல்லப்போகிறீர்கள். நிச்சயம் நீங்கள் புரிந்துகொள்வீர்களென்ற நம்பிக்கை எனக்கு இருக்கிறது. ஒரு தடவை மூச்சை நன்றாக உள்ளிழுத்து வெளியேவிட்டு, நிதானமாகப் படிக்க ஆரம்பியுங்கள்.

என்ன ஒளிந்திருக்கிறது அங்கே? - 48 - குவான்டம் பின்னலை அவிழ்ப்போமா?

“ஒன்றுடன் ஒன்று ஜோடியாகப் பிணைந்திருக்கும் இரண்டு குவான்டம் துகள்களை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். அவற்றில் ஒன்றை உங்கள் கண்முன்னே வைத்துக்கொண்டு, இன்னொரு துகளை வெகுதூரத்தில் வைத்துவிடுங்கள். அந்தத் தூரம் 1,000 கிலோமீட்டரா கவோ, 10,000 கிலோமீட்டராகவோ இல்லை சந்திரனிலோ, செவ்வாயிலோ இருக்கலாம். சரி, நம் சொந்த காலக்ஸியான மில்கி வே-க்கு அடுத்து இருக்கும் ‘ஆண்ட்ரோமீடா காலக்ஸி’யில் (Andromeda) கூட அந்தத் துகளை வைத்துவிடுங்கள். இரட்டையாக இருந்த இரண்டு துகள்களையும் பிரித்துத் தொலைவில் வைத்துவிட்டீர்களா? சரி, இப்போது உங்கள் கண்ணுக்கு முன்னால் இருக்கும் துகளை, இடப்புறமாக ஒரு தடவை சுழலவையுங்கள். என்ன ஆச்சர்யம்... அந்த கணத்திலேயே, அதாவது எந்தவொரு நேர இடைவெளியும் இல்லாத அதே நொடியில், தொலைவில் வைத்த இரண்டாம் துகள், வலப்புறமாக ஒரு தடவை சுழலுகிறது. சரியாக கவனியுங்கள். இந்தத் துகளுக்கும், அந்தத் துகளுக்கும் எந்தவிதத்திலும் தொடர்பில்லை. இரண்டும் ஒன்றாக இருந்தவை என்பதைத் தவிர, அவற்றை இணைக்கும் எந்த ஊடகமும் இடையில் இல்லை. ஆனால், ஒன்று சுழல்கிறது என்னும் செய்தி, அதே கணத்தில் இரண்டாவது துகளுக்குக் கிடைத்துவிடுகிறது. அதுவும் ஒளியின் வேகத்தின் பல மடங்குகள் அதிக வேகத்தில். இது எப்படிச் சாத்தியம்? நான் சொல்லும் இந்தச் செயல், நடந்திருக்கலாமோ, இல்லையோ என்று சந்தேகப்படும் ஒரு மர்மச் சம்பவமல்ல. இயற்பியலில் பரிசோதனை செய்து நிரூபிக்கப்பட்ட ஒன்று. அறிவியல் ஒப்புக்கொண்ட விந்தை. குவான்டம் துகள்கள் என்று சொல்வது உங்களுக்குப் புரியாமல் போகலாம். அதனால், உங்களுக்குப் புரியக்கூடிய உதாரணத்துடன் சொல்கிறேன்.

உங்களையும், உங்கள் காதலியையும் எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். வேண்டாம், உங்களைப் பிரித்த பாவம் எனக்கு வேண்டாம். உங்கள் முன்வீட்டுப் பையனையும், அவன் காதலியையும் உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். அவன் காதலியை வீட்டில் வைத்துக்கொண்டு, பையனைச் சந்திரனுக்கு விண்கலத்தில் அனுப்பிவையுங்கள். இப்போது காதலியின் வலக்கையை உயர்த்தும்படி சொல்லுங்கள். அவள் கையை உயர்த்திய அதேநேரத்தில், சந்திரனில் இருக்கும் முன்வீட்டுப் பையன், இடக்கையை உயர்த்துவான். என்ன புரிகிறதா? இது எப்படி நடக்கிறது... ஒருவருக்கு நடப்பது, அடுத்தவருக்கு எப்படித் தெரிகிறது... இத்தனை அதிக வேகத்துடன் எவ்வாறு செய்தி கடத்தப்படுகிறது? இந்தக் கேள்விகள் எதற்கும் பதில் இல்லை. ஆனால், இந்த மாதிரியான நிகழ்வு நடப்பது மட்டும் உண்மை. அதனாலேயே, ஐன்ஸ்டீன் `Spooky action’ என்று குறிப்பிட்டார். ஒளியைவிட அதிக வேகத்தில் தகவல்கள்கூடச் செல்ல முடியாதே! அவரால் நிம்மதியாக இருக்க முடியவில்லை. இறுதியில் அந்தச் செயலுக்கான காரணம் இதுவாகத்தான் இருக்க வேண்டுமென்று கருத்தொன்றை முன்வைத்தார். ஜோடியாக இருக்கும் இரண்டு கையுறைகளை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். அதில் ஒன்று வலது கையுறையாகவும், மற்றது இடது கையுறையாகவும் இருக்கும். இரண்டு பெட்டிகளை எடுத்து, இருட்டறையில் வைத்து யாருக்கும் தெரியாமல், வலது கையுறையை ஒரு பெட்டியிலும், இடது கையுறையை அடுத்த பெட்டியிலும் வைத்துவிடுங்கள். எந்தப் பெட்டியில் எது இருக்கிறதென்று யாருக்கும் தெரியாது. இப்போது, ஒரு பெட்டியை உங்கள் முன்னால் வைத்துக்கொண்டு, மறு பெட்டியை எந்தத் தொலைவிலாவது வைக்கச் செய்யுங்கள். ஐன்ஸ்டீனின் மூளை எப்படி வேலை செய்தது என்பதைப் பாருங்கள். உங்கள் முன்னால் இருக்கும் பெட்டியை நீங்கள் இப்போது திறக்கலாம். அதைத் திறந்து பார்க்கும்போது, அங்கே வலது கையுறை இருந்தால், அந்தக் கணத்திலேயே தொலைவிலிருப்பது இடது கையுறை என்னும் தகவல் உங்களுக்குத் தெரிந்துவிடும். அதற்கு எந்த நேர இடைவெளியும் தேவையில்லை. உங்கள் முன்னாலிருக்கும் பெட்டியில் இடது கையுறை இருந்தால், தொலைவில் இருப்பது வலது கையுறை. வெரி சிம்பிள். பிரச்னை சால்வ்டு. இப்படித்தான் ஐன்ஸ்டீன் இந்த நிகழ்வைப் புரியவைக்க முயன்றார். கையுறைகளுக்கு பதிலாக சிவப்பு, பச்சைப் பந்துகளையும் நீங்கள் எடுத்துக்கொள்ளலாம். “இந்த நிகழ்வில் எந்தத் தகவலும் ஒளிவேகத்துக்கு அதிகமாகக் கடத்தப்படவில்லை. ஒன்று இடதாகவும், அடுத்தது வலதாகவும் தகவல்கள் ஏற்கெனவே இருந்தவைதான். அவை உடனடியாக நமக்குத் தெரிந்துவிடுகின்றன” என்று ஐன்ஸ்டீன் கூறினார். ஆனால், ஐன்ஸ்டீனின் உதாரணம் தவறென்று, 1964-ம் ஆண்டு, அயர்லாந்து இயற்பியலாளரான ‘ஜான் பெல்’ (John Stewart Bell) என்பவர் பரிசோதனைகள் மூலம் நிரூபித்தார். குவான்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் நடைபெறுவது உண்மைதான். அதில் ஒளியைவிட அதிக வேகத்தில் தகவல்கள் பரிமாறப்படுவதும் உண்மைதான் என்று கூறியதோடு, Superdeterminism என்னும் கோட்பாட்டை அதற்கான காரணமாகக் கொடுத்தார். Superdeterminism என்பதை நான் புரியவைக்க முயன்றால், தலையைப் பிய்த்துக்கொண்டு நீங்கள் ஓடிவிடும் அபாயம் இருப்பதால், அதைச் சொல்வதைத் தவிர்த்துவிடுகிறேன். அதற்கான தமிழ்ச் சொல்லையும் முதலில் நான் கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

என்ன ஒளிந்திருக்கிறது அங்கே? - 48 - குவான்டம் பின்னலை அவிழ்ப்போமா?

இந்த இடத்தில் மிக முக்கியமான விஷயமொன்றை நான் சொல்ல வேண்டும். எண்ணங்கள் (சிந்தனை), ஒளிவேகத்தைவிட அதிகமானவை என்ற நம்பிக்கை நம்மில் பலரிடம் இருக்கிறது. வாயுவேகம், மனோவேகம் என்றெல்லாம் அதைக் குறிப்பிடுகிறோம். எண்ணங்களின் வேகத்துக்கு ஈடு இணையே இல்லையென நினைத்துக்கொள்கிறோம். நீங்கள் அமெரிக்காவுக்கோ, ஆப்பிரிக்காவுக்கோ எப்போதாவது சென்றிருக்கலாம். ஆனால், இந்த கணத்தில் உங்களால் அமெரிக்காவுக்கு நினைவுகள் மூலம் பயணம் செய்ய முடிகிறதல்லவா? எங்கோ இருக்கும் உங்கள் நண்பனை நினைத்த அடுத்த கணத்திலேயே அவன் முகமும், அவன் சார்ந்த சம்பவங்களும் நினைவுக்கு வருகின்றன அல்லவா? அதனால், எண்ணங்கள், ஒளியைவிட அதிக வேகத்தில் பயணம் செய்பவையென்று நினைத்துக் கொள்கிறோம். ஆனால், அது தவறானதொரு கணிப்பீடு. நீங்கள் கண்ட, சேகரித்த நினைவுகளெல்லாம் உங்கள் மூளையில்தான் பதிவுசெய்யப்பட்டிருக்கின்றன. நீங்கள் என்றோ சென்றுவந்த அமெரிக்கா, படங்களாக மூளயில்தான் பதிவாகியிருக்கிறது. அமெரிக்காவை நினைக்கும்போது, உங்கள் எண்ணம் அமெரிக்காவுக்குப் போவதில்லை. மூளையின் ஒரு பகுதியிலிருந்து அது மீட்டெடுக்கப்படுகிறது. அவ்வளவுதான். நியூரான்களின் வேகத்தைக் கிட்டத்தட்ட ஒளியின் வேகத்துக்குச் சொல்லலாமேயொழிய, எண்ணம் ஒளியைவிட அதிக வேகத்தில் செல்வதில்லை. அதனால், உங்கள் எண்ணப் பறவை சிறகடித்து, விண்ணில் பறப்பதில்லை என்பதைத் தெரிந்துகொள்ளுங்கள். உங்கள் மூளையில் பாயும் மின்னல் அது.

குவான்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் நிகழ்வானது நிஜத்திலேயே ஒளிவேகத்தில் நடைபெறுகிறது. அது பற்றிய தெளிவான விளக்கங்கள் மட்டும் நம்மிடம் இல்லை. பேரண்டம், தன்னை ஒளியின் வேகத்தைவிட அதிக வேகத்தில் விரிவடையச் செய்துகொண்டே போகிறது என்று கடந்த பகுதியில் சொல்லியிருந்தேன். அப்படி விரிவடையும் பட்சத்தில், நமக்கு அருகேயிருக்கும் நட்சத்திரங்களெல்லாம் ஏன் நம்மைவிட்டுப் பிரியவில்லை என்பதற்கான விளக்கத்தைப் பின்னர் கொடுக்கிறேனென்றும் சொல்லியிருந்தேன். அதை நீங்கள் மறந்திருக்க மாட்டீர்கள். பேரண்டத்தின் அந்த விந்தைச் செயலை இப்போது நாம் பார்க்கப்போகிறோம்.

ஆங்கிலத்தில் ‘யுனிவர்ஸ்’ (Universe) என்றே பேரண்டம் குறிக்கப்படுகிறது. யுனிவர்ஸைத் தமிழில் `அண்டம்’ என்று குறிப்பிடாமல், `பேரண்டம்’ என்றே நான் குறிப்பிடுகிறேன். இங்கு பெரிய எனும் சொல்லை எதற்காக இணைக்க வேண்டும்? எனக்குத் தெரிந்து, தமிழில் அறிவியல் எழுதுபவர்கள் ‘பேரண்டம்’ என்று குறிப்பிடுவதில்லை. அண்டத்தை, பேரண்டம் என்றும், அண்டம் என்றும் இரண்டு வகையாகப் பிரித்தே நான் எழுதுகிறேன். அதற்கு ஒரு தகுந்த காரணம் உண்டு. பேரண்டத்தை, `காணக்கூடிய அண்டம்’ (Observable Universe), `முழுமையான அண்டம்’ என்று இரண்டாக வானியற்பியல் பிரித்துச் சொல்கிறது. எத்தனை அதிநவீன தொலைநோக்கிக் கருவியைக்கொண்டு அண்டத்தைப் பார்த்தாலும், நம்மால் ஒரு குறிப்பிட்ட எல்லைவரை மட்டுமே பார்க்க முடியும். அந்த எல்லை தாண்டி, ஒருபோதும் பார்க்க முடியாது. அதாவது, 46.5 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் ஆரமுடைய வட்டப் பிரதேசத்தை மட்டுமே நம்மால் பார்க்க முடிகிறது. 93 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் விட்டமுடைய வட்டம் அது. அண்டத்தின் இந்தப் பகுதியைக் ‘காணக்கூடிய அண்டம்’ (Observable Universe) என்று சொல்கிறார்கள். ஆனால், முழுமையான அண்டம், முடிவிலிப் பருமனுடையது. அதன் உருவம் முடிவேயில்லாதது. அண்டத்தில் இப்படி இரண்டு வகை இருப்பதால், காணக்கூடிய அண்டத்தை, ‘அண்டம்’ எனும் ஒற்றைச் சொல்லாலும், முழுமையான அண்டத்தைப் ‘பேரண்டம்’ என்றும் பிரித்துச் சொல்கிறேன். இனிவரும் பகுதிகளில், அண்டம் - பேரண்டம் என்று நான் குறிப்பிடுபவற்றின் வித்தியாசங்களை நீங்கள் உணரலாம்.

எதையோ விளக்குகிறேனென்று கூறிவிட்டுக் காணக்கூடிய அண்டம், முழுமையான அண்டம் என்று மேலும் ஒருபடி குழப்பி விட்டிருக்கிறேனென்று இப்போது நீங்கள் நினைப்பீர்கள். ஆனால், இவை அனைத்துக்குமான விளக்கத்தை அடுத்த பகுதியில் தெளிவாகச் சொல்கிறேன். அடுத்த இதழில் சந்திப்போமா?

(தேடுவோம்)