«

»


Print this Post

‘பொய்பித்தல்வாதம் Vs பேய்சியன் வாதம்’ – 4 – இளையராஜா


 

uni

4 இழைகளின் இசை

 

1.நம் பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படை கட்டுமானப் பொருட்கள் எவை?

2.நம் பிரபஞ்சம் எத்தனை பரிமாணங்களைக் கொண்டது?

3.இணை பிரபஞ்சங்கள் உள்ளனவா?

4.காலப்பயணம் சாத்தியமா?

5. நம் பிரபஞ்சத்தின் ஆதியும் அந்தமும் என்ன?

 

இவையெல்லாம் நாம் அறிவியல் மூலம் எழுப்பும் அடிப்படை கேள்விகளில் சில. இவைகளை விளக்க இயற்பியலில் இரு கோட்பாடுகள் உள்ளன. ஒன்று குவான்டம் இயற்பியல். அது மீச்சிறு உலகத்தின் அறிவியல். விழிகளால் காணமுடியாத சிறு துகள்களைப் பற்றி விவரிக்கிறது. நம் பிரபஞ்சத்தின் கட்டுமானப் பொருட்களைப் பற்றி பேசும் அறிவியல்.

இன்னொரு கோட்பாடு பொது சார்பியல் கோட்பாடு. இது விழிகளில் அடங்கா பிரம்மாண்ட அமைப்புகளைப் பற்றி பேசுகிறது. கோள்கள், கேலக்ஸி, பிரபஞ்சம் என விரிந்து அவற்றை விவரிக்கிறது.

அணுக்கரு மற்றும் எலக்டரான் போன்ற துகள்களின் கண்டுபிடிப்பும் அவற்றை மையமாகக் கொண்ட நிகழ்வுகளை விளக்க உருவாக்கப்பட்ட கொள்கைகளுடன் நவீன குவாண்டம் கோட்பாடு தொடங்கியது. இது நிகழ்ந்தது 1920 களில். அப்போது எலக்ட்ரான் மற்றும் புரோட்டான் போன்ற ஒரு சில துகள்களே கண்டறியப்பட்டு இருந்தன. ஆனால் அடுத்து   நாற்பது ஆண்டுகளில் தீபாவளி பூச்சட்டியில் இருந்து சடசடவென விழும் சிவந்த நெருப்புத்துளிகளைப் போல எண்ணற்ற துகள்கள் கண்டறியப்பட்டன.

அலைதுகள் இருமை பெரும் தத்துவப் பிரச்சனையை எழுப்பியது. ஆனால் நடைமுறையில் சிக்கல் ஒன்றும் இல்லை. ஏனெனில் எலக்ட்ரானும் ஒளியும் ஒத்த சோதனைகளில் ஒரே மாதிரி நடந்துகொள்கின்றன என்ற உண்மையின் அடிப்படையில் கோட்பாட்டை மேலும் விரிவாக்கினார்கள்.

நம் கண்ணுக்குப் புலனாகும் மின்காந்த அலையை ஒளி என்கிறோம். காந்தம் மற்றும் மின்சுற்று ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அமைந்த விதிகளை ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் (1831-1879) நான்கு அழகிய சமன்பாடுகளாக தொகுத்தார். ஆனால் அதன் தீர்வுகள் ஒளி போன்ற மின்காந்த அலையை விளக்குவதாக அமைந்தது. அதாவது மின்னியல், காந்தவியல் மற்றும் ஒளி (மின்காந்த அலைகள்) என வெவ்வேறாக தோற்றம் காட்டிய மூன்றும் ஒரு கோட்பாட்டின் கீழ் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது.

மின்காந்தவியல் கிளாசிக்கல் அறிவியல். காந்தப்புலம், மின்புலம் என புலம் (Field) என்ற கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. உதாரணமாக, நம் வீட்டின் உள்ள ஒவ்வொரு இடத்திலும் வெப்பநிலை என்ன என்று அளக்க இயலும். அடுப்பின் அருகிலுள்ள பகுதி சூடாகவும் பாத்திரம் கழுவும் தொட்டி, குளியலறை குளிர்ந்தும் மற்ற அறைகள் இடைபட்ட வெப்பநிலையிலும் இருக்கும். அதாவது நம் வீட்டின் முப்பரிமாண வெளியை புள்ளிகளாக பாவித்து அதன் ஒவ்வொரு புள்ளியுடனும் வெப்பநிலை ஒன்றை வரையறுக்கலாம். அதைப்போலவே மின்காந்தவியல் வெளியின் ஒவ்வொரு புள்ளியுடன் மின்விசை, காந்தவிசை போன்ற விசைகளை தொடர்புறுத்துகிறது.

நவீன நோக்கில் இதில் இரு சிக்கல்கள் உள்ளன. ஒன்று வெளி என்பதை அறுபடாத ஒன்றாக ஊகிக்கிறோம். இடைவெளி இன்றி அமைந்த சீரான அமைப்பு என்று கருதுகிறோம். இதில் வரையறுக்கப்பட்ட விசைகளை குவாண்டம் கொள்கையின்படி அமைக்கவேண்டும்.

இரண்டு துகள்களை துல்லியமாக விவரிக்க வேண்டுமெனில் அது சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி அமைந்திருக்க வேண்டும். ஏனெனில் துகள்களின் வேகம் ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் வரவர அதன் இயக்கத்தின் கணிப்புகளில் சார்பியல் திருத்தம் செய்யப்படவேண்டும்.

இந்த இரு திருத்தங்களும் அமைந்த குவாண்டம் கோட்பாடு குவாண்டம் எலக்ட்ரோடைனாமிக்ஸ் (Quantum Electrodynamics) எனப்படுகிறது. இதை கிளாசிக்கல் மின் காந்தவியலின் நவீன குவாண்டம் அவதாரம் எனலாம். இது எலக்ட்ரான் மற்றும் ஒளி ஆகியவற்றின் ஊடாட்டத்தை துல்லியமாக விவரித்தது. அவற்றின் இயக்கத்திற்கு காரணமான விசையை மின்காந்த விசை என்றது.

ஆனால் குவாண்டம் எலக்ட்ரோடைனாமிக்ஸ் கோட்பாட்டால் அணுக்கருவை விளக்க முடியவில்லை. அணுக்கரு என்பது புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் ஆகிய துகள்களைக் கொண்டது. புரோட்டான் நேர் மின்னூட்டத் துகள். அருகருகே உள்ள நேர்மின்துகள்கள் ஒன்றை ஒன்று எதிர்க்கும் தன்மையைக் கொண்டவை என்பது மின்காந்தவியலின் பாடம். அப்படி இருக்க அணுக்கருவில் அவை எப்படி ஒரு பாலத்தீன் பையில் போடப்பட்ட பந்துகளை போல நெருக்கமாக நிலையான அமைப்பாக காணப்படுகின்றன?  அவற்றின் எதிர் விசையை வென்று அவற்றை கட்டி வைத்துள்ள விசை எது?

இந்த அணுக்கருவிசையை விளக்க இன்னொரு பிரத்தியோகமான கோட்பாடு உருவாக்கப்பட்டது. அது குவாண்டம் குரோமோடைனாமிக்ஸ் (Quantum Chromodynamics) எனப்படுகிறது. புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் ஆகிய துகள்கள் அடிப்படைத் துகள்கள் அல்ல. அவை குவார்க் (Quarks) என்ற அடிப்படை துகள்களால் ஆனவை என்று விளக்குகிறது. எலக்ட்ரான் ஒரு அடிப்படை துகள். எதிர் மின்னூட்டம் கொண்டது. ஆனால் குவார்க் இருவகை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டது. ஒன்று குவார்க் 2/3 மற்றும் -1/3 போன்ற பின்ன மின்னூட்டத்தைக் கொண்டவை. இரண்டு குவார்க் நிற மின்னூட்டம் (Color charge) என்ற இன்னொரு சிறப்புவகை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டது. இங்கு செயல்படும் விசையானது மிக குறைந்த தூரத்திற்கு மட்டுமே செயல்படும் வலிமையான விசை ஆகும். இது வன்விசை எனப்படுகிறது.

மூன்றாவது வகை விசை அணுக்கரு வினையான பீட்டா சிதைவில் (Beta decay) செயல்படுகிறது. இது அணுக்கரு மென்விசை எனப்படுகிறது. மின்காந்தவிசையும் அணுக்கரு மென்விசையும் பின் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. அதாவது அவை துகள்கள் அதிக ஆற்றல் கொண்டிருக்கும் போது ஒரே விசைதான். குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் அவை இரண்டு விசைகளாக  பிரிகின்றன என்று விளக்கினர்.

நான்காவது விசை ஈர்ப்பு விசை. ஈர்ப்புவிசை அண்டசராசரங்களை ஆளும் ராஜ விசை. ஆனால் ஊஞ்சலில் அமர்ந்திருக்கும் ஒரு மூன்று வயது குழந்தை அதை எதிர்த்து ஆட அனுமதிக்கும் எளிமையும் கொண்டது.

நியூட்டனை இயற்பியலின் ஒரு முக்கியமான திருப்புமுனை எனலாம். கோட்பாட்டு அறிவியலாளர்கள் இயற்கை நிகழ்வுகளை கணித மொழியில் விவரிக்கிறார்கள். நியூட்டனை முதல் கோட்பாட்டு அறிவியலாளர் எனலாம். ஏனெனில் நியூட்டனுக்கு முன் எண்களும் எளிய வடிவியல் விதிகளும் இயக்கத்தை விவரிக்கப் பயன்பட்டது. உதாரணம் கெப்ளரின் மூன்று விதிகள்.

இயக்கத்தை விவரிக்க நியூட்டன் ஒரு புதுவகை கணிதத்தை ஆரம்பித்து வைத்தார். அது நுண்கணிதம் எனப்படுகிறது. கிட்டத்தட்ட நிழற்படத்துக்கும் வீடியோவுக்கும் உள்ள தூரம் இது. நுண்கணிதம் ஒரு வீடியோ கேமரா போல (கணிதத்தின் அர்த்தத்தில்). மாற்றங்களை துல்லியமாக தொடரும் கணிதம் இது. பொருளின் இயக்கத்தை துல்லியமாக படம்பிடிக்க, தொடர உதவுகிறது. இயக்கம் பற்றிய தன் கூரிய அவதானிப்புகளை நியூட்டன் இயக்கத்தின் விதிகளாக  நுண்கணித மொழியில் முன்வைத்தார்.

மேலும், நியூட்டன் தன் இரண்டாம்விதியின் மூலம் இயக்கத்தையும் விசையையும் இணைத்தார். நியூட்டனின் இயக்கவிதிகள் பந்து, எறிபொருள் போன்ற மண்ணில் நிகழும் இயக்கத்தை விளக்குவதுடன் நின்றுவிடாமல் அது விண்ணில் நிகழும் கோள்களின் இயக்கத்தையும் விளக்குவதாக அமைந்தது. இரு நிறைகளுக்கிடையேயான விசை சமன்பாடு நியூட்டனின் முக்கிய பங்களிப்பு.  அதை ஈர்ப்பு விசை என்கிறோம்.

பின்பு, ஐன்ஸ்டீன் தன் சார்பியில் கொள்கையின் அடிப்படையில் ஈர்ப்பு விசையை விளக்கினார். அதன்படி ஒரு  நிறை தன்னைச் சுற்றியுள்ள கால வெளியை குலைக்கிறது. அதாவது சூரியன் தன் ராட்சச நிறையால் அதைச் சுற்றியுள்ள வெளியையே உருக்குலைக்கிறது. வெளியில் ஏற்படும் இந்தக் குலைவு பூமி போன்ற மற்ற நிறைகள் எப்படிச் சுழல வேண்டும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது. எனவே ஈர்ப்புவிசை என்பது காலவெளியில் ஏற்படும் குலைவு என்றார்.

இயற்பியலின் நவீன நோக்கு இதுதான்.  நாம் காணும் பிரபஞ்சம் இரு முக்கிய அம்சங்களைக் கொண்டது. அவை அடிப்படை விசைகள் மற்றும் துகள்கள்.

நம் பிரபஞ்சத்தை ஆளும் விசைகள் நான்கு. ஈர்ப்பு விசை, மின்காந்தவிசை, அணுக்கரு வன்விசை மற்றும் அணுக்கரு மென்விசை. ஒவ்வொரு விசை செயல்படும் தூரமும் வலிமையும் வேறுபடுகின்றன. வன்விசை மற்றும் மென்விசைகள் மிக குறுகிய தூரத்திற்குள் அதாவது அணுக்கருவில் மட்டும் செயல்படும் விசைகள். ஆனால் ஈர்ப்பு விசையும் மின்காந்த விசையும் மிக பிரம்மாண்டமான தூரத்திற்கு செல்லும் விசைகள்.

எந்தக் கூறும் அற்ற துகளை அடிப்படை துகள் என்கிறோம். பிரபல உதாரணம் எலக்ட்ரான். இவை லெப்டான் (Leptons) என்ற துகள்

வகையைச் சார்ந்தது. மொத்தம் ஆறு லெப்டான்கள் உள்ளன. ஒவ்வொரு லெப்டான் துகளுக்கும் எதிர் லெப்டான் துகள் உண்டு.

புரோட்டான், நியூட்ரான் போன்ற துகள்கள் அடிப்படைத் துகள்கள் அல்ல. ஏனெனில் அவை பிற துகள்களை கூறுகளாகக் கொண்டவை. உதாரணமாக, மூன்று குவார்க் துகள்கள் இணைந்து புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் உருவாகின்றன. மொத்தம் ஆறுவகை குவார்க் துகள்கள் உள்ளன. ஒவ்வொரு குவார்க் துகளுக்கும் எதிர் குவார்க் துகள் உண்டு.

அடிப்படை விசை ஒவ்வொன்றுடனும் இன்னொரு விசேஷமான துகள்கள் இணைந்துள்ளன. அவை விசைத் துகள்கள். இந்த விசைத் துகள்களுக்கு போசான்கள் (Bosons) என்று பெயர் உதாரணம் ஃபோட்டான். இது மின்காந்த விசையின் துகள். இரு மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்கள் ஃபோட்டான்  என்ற விசைத்துகளின் வழியே விசையை பரிமாறிக்கொள்கின்றன. வன்விசையின் துகள்கள் குளுவான் (Gluons) எனப்படுகின்றன.  அவை குவார்க் துகள்களுக்கிடையே விசையை கடத்துகின்றன. W மற்றும் Z போசான்கள் மென்விசையின் துகள்கள். ஈர்ப்பு விசையின் துகள் இதுவரை கண்டறியப்படவில்லை. அது கிராவிட்டான் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது.

நவீன அறிவியலின் இன்றைய பார்வை இதுதான். இதுதான் துகள் கொள்கை (Standard model) எனப்படுகிறது.

துகள் கொள்கையையும் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டையும் ஒருங்கிணைப்பது நவீன அறிவியலின் இலக்குகளில் ஒன்று. நான்கு அடிப்படை விசைகளும் ஒரே விசையின் நான்கு முகங்களே என காட்டவேண்டும் என்பது நவீன அறிவியலாளர்களின் விழைவுகளில் ஒன்று. ஒரே கோட்பாட்டின் மூலம் பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து ஆடல்களையும் விளக்க வேண்டும் என்பது அவர்களை துரத்தும் கனவுகளில் ஒன்று.

இங்குதான் இழை கோட்பாடு வருகிறது. அது பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து ஆடல்களையும் தன் சமன்பாட்டின் மூலம் விளக்க முயல்கிறது. துகள் கொள்கையையும் பொது சார்பியல் கொள்கையையும் ஒருங்கிணைக்கும் கோட்பாட்டை குவாண்டம் கிராவிட்டி கோட்பாடு என்கிறார்கள்.

***

இசையில் பிறக்கும் துகள்கள்

இழை கோட்பாடு ஐந்து முக்கிய அம்சங்களைக் கொண்டது.

  1. நமது பிரபஞ்சம் அதிர்வுறும் இழைகளால் ஆனது.
  2. குவாண்டம் இயற்பியல் மற்றும் பொது சார்பியல் என்ற இரு கோட்பாடுகளை ஒருங்கிணைக்க முற்படுகிறது.
  3. பிரபஞ்சத்தின் நான்கு அடிப்படை விசைகளையும் இணைத்து அவை ஒற்றை விசையின் விளைவுகளே என்று காட்ட முயல்கிறது.
  4. நமது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள போசான்கள் மற்றும் ஃபெர்மியான்களை சீர்மை (Supersymmetry) என்ற கொள்கையின் மூலம் இணைக்கிறது.
  5. நமது பிரபஞ்சம் நான்குக்கும் மேற்பட்ட காலவெளிப் பரிமாணங்களை உடையது என்று கணிக்கிறது.

இழை கோட்பாடு 1968-ல் பிறந்தது. துகள் முடுக்கி எந்திரங்களில் புரோட்டான், நியூட்ரான் போன்ற துகள்களின் சிதறல்களை விளக்க முதன்முதலில் முன்வைக்கப்பட்டது. அவற்றின் நிறைக்கும் சுழற்சிக்கும் இடையே உள்ள உறவை கண்டறிய முற்பட்டது. இது போசானிக் இழை கோட்பாடு (Bosonic string theory) எனப்பட்டது.

இதன் அடிப்படை கொள்கையானது துகள்கள் என்பவை அதிர்வுறும் இழைகள். உதாரணமாக, புரோட்டான் என்ற துகள் மூன்று குவார்க் இழைகளை உள்ளடக்கியது. புரோட்டான் என்பது இந்த மூன்று இழைகளின் முடிச்சு. இந்த இழைகள் அதிர்வுறும் ஆற்றல் இழைகள்.

கிடார் கம்பிகளில் இருந்து எழும் இசையைப் போல அதிர்வுறும் இழைகளில் இருந்து துகள்கள் பிறக்கின்றன. கிடார் கம்பியின் நீளம், இறுக்கம், அடர்த்தி, வாசிக்கும் விதத்தை பொறுத்து மிகச் செறிவான இசையை அது உருவாகிறது. அதுபோல இழைகளும் நீளம், இறுக்கம் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. அவை அதிர்வுறும் விதத்திற்கு (Excitation modes) ஏற்ப வெவ்வேறு துகள்கள் உருவாகின்றன. ஆனால் போசானிக் கோட்பாட்டால் துகள்களின் சிதறலை வெற்றிகரமாக விளக்கமுடியவில்லை.

பின்பு சீர்மை என்ற கொள்கையின் அடிப்படையில் இழை கோட்பாடு மீள்உருவாக்கம் செய்யப்பட்டது. இது சீர்மை இழை கோட்பாடு எனப்படுகிறது (Supersymmetric string theory). இதன்படி,

ஒவ்வொரு ஃபெர்மியான் துகளுக்கும் ஒரு போசான் இணைத்துகள்.

ஒவ்வொரு போசான் துகளுக்கும் ஒரு ஃபெர்மியான் இணைத்துகள்.

இந்தச் சீர்மை கொள்கை மிக அழகான தீர்வை அளித்தது. போசான்கள் அதாவது ஃபோட்டான், கிராவிட்டான், Z, W போசான்கள் போன்றவை விசையின் அலகுகள். ஃபெர்மியான்கள் அதாவது எலக்ட்ரான், குவார்க், நியூட்ரினோ போன்ற துகள்கள் பொருண்மையின் அலகுகள். இந்தச் சீர்மை கொள்கை விசையையும் பொருண்மையையும் இணைத்தது.

இது இழை கோட்பாட்டின் பரிமாணங்களை இருபத்தி ஆறிலிருந்து பத்தாக குறைத்தது. மேலும் ஈர்ப்பு விசையின் துகள் கிராவிட்டான் என்று ஊகிக்கிப்படுகிறது. அதை இன்னும் சோதனை மூலம் கண்டறியவில்லை. இந்த துகளை இழை கோட்பாட்டு இயல்பாக உள்ளடக்கி இருந்தது.

அதிர்வுறும் இழைகள் திறந்த இழைகளா? அல்லது சுருள் இழைகளா? போசான்கள் மட்டும் உள்ளனவா? அல்லது ஃபெர்மியான்களையும் உள்ளடக்கியதா? என்பதை பொறுத்து இழை கோட்பாட்டை பலவகைகளில் அமைக்கமுடியும். மொத்தம் ஐந்துவகை இழை கோட்பாடுகள் உள்ளன.

இழை கோட்பாடு நான்குக்கு மேற்பட்ட பரிமாணங்களைக் கொண்ட கோட்பாடு. உண்மையில் மூன்றுக்கும் மேற்பட்ட வெளி பரிமாணங்கள் சுருங்கிய நிலையில் உள்ளன. அதனால் நமக்கு அது புலனாவதில்லை என்கிறது இந்தக் கோட்பாடு.

1995 வரை இழை கோட்பாட்டில் ஐந்து வெர்ஷன்கள் இருந்தன. அவற்றை ஒருங்கிணைக்க M கோட்பாடு (M Theory) முன்வைக்கப்பட்டது. இது இழையுடன் மெம்பரேன் (Membranes simply known as Branes) என்ற இன்னொரு அடிப்படைக் கூறை அறிமுகப்படுத்தியது. இழை போலல்லாமல் இது ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட பரிமாணங்களைக் கொண்டது.

அதாவது பூஜ்ய பரிமாண மெம்பரேன் புள்ளி. ஒரு பரிமாண மெம்பரேன் இழை. இரு பரிமாண மெம்பரேன் 2-Branes. முப்பரிமாண மெம்பரேன் 3-Branes என ஒன்பது பரிமாணங்கள் வரை விரிகிறது.

மெம்பரேன்கள் மின்னூட்டம் மற்றும் இறுக்கம் ஆகிய பண்புகளைக் கொன்டது.  அதிர்வுறும் இழைகள் துகள்களை உருவாக்குவது போலவே இவையும் துகள்களை உருவாக்குகின்றன. மேலும், பிரேன்கள் ஒருவகை கருத்துளையின் அம்சங்களை விளக்க உதவுகின்றன.

இழை கோட்பாட்டின் மீதான விமர்சனங்கள்.

விமர்சகர்கள் இழை கோட்பாடு உண்மையில் ஒரு அடிப்படை கோட்பாடே அல்ல. அது பயனளிக்கும் ஒரு தோராயமான கோட்பாடு. அவ்வளவுதான் என்கிறார்கள். சோதனை செய்து உறுதிச் செய்யவோ அல்லது பொய்பிக்கவோ கூடிய எந்த கணிப்பையும் இழைகோட்பாடு முன்வைக்கவில்லை. இழைகோட்பாட்டில் எந்த ஒரு கருத்தையும் இணைக்கலாம் என்ற அளவுக்கு அது மிகவும் தெளிவில்லாமல் உள்ளது. அது திட்டவட்டமான உறுதியான கொள்கைகளின் அடிப்படையில் அமையவில்லை போன்ற விமர்சனங்கள் இழை கோட்பாட்டின் மீது வைக்கப்படுகின்றன.

புரோட்டான், நியூட்ரான் போன்ற துகள்களின் சிதறல்களை விளக்க முதன் முதலில் இழை கோட்பாடு முன்வைக்கப்பட்டது. ஆனால் அவற்றின் சிதறலை இழை கோட்பாட்டால் வெற்றிகரமாக விவரிக்க முடியவில்லை. தெளிவான விளக்கங்களுக்குப் பதிலாக பல முரண்களை மட்டுமே முன்வைவைத்தது. இந்தக் கோட்பாட்டின் படி,

  1. எலக்ட்ரான் போன்ற துகள்கள் இருக்க முடியாது.
  2. பிரபஞ்சம் 26 பரிமாணங்களைக் கொண்டது
  3. டேக்யான் (Tachyons) என்ற ஒளியை விட அதிக வேகத்தில் செல்லும் துகள்கள் உள்ளன.
  4. பல நிறையற்ற துகள்கள் உள்ளன.

இழை கோட்பாடு பின்பு சீர்மை என்ற கொள்கையின் அடிப்படையில் மீள் உருவாக்கம் செய்யப்பட்டது. ஒவ்வொரு துகளுக்கும் இணைத் துகள் உண்டு என்பது இதன் கொள்கை. இதன் சிக்கல் என்னவென்றால் இதுவரை சோதனையின் மூலம் கண்டறியப்படாத இணைத் துகள்களை முன்வைக்கிறது.

இந்தச் சீர்மை கோட்பாடு கிராவிட்டான் போன்ற ஒரு  ஈர்ப்பு துகளை கணிக்கிறது.  துகள்களை விவரிக்க ஆரம்பிக்கப்பட்ட கோட்பாடு சட்டென்று குவாண்டம் கிராவிட்டி கோட்பாடாக பரிணமித்தது.

உண்மையில் இழை கோட்பாடு என்பது ஒரு வெர்ஷன் மட்டும் அல்ல. அதற்கு ஐந்து வெர்ஷன்கள் உள்ளன. இவை அனைத்தும் ஒரு தாய் கோட்பாட்டின் தோராயமான குட்டி கோட்பாடுகளே என்று இன்னொரு பெரும் கோட்பாடு ஊகிக்கப்பட்டது.  இது எம் கோட்பாடு எனப்படுகிறது. ஆனால் அது என்ன கோட்பாடு என்று யாருக்கும் தெளிவில்லை.

ஒரு கோட்பாடு வெற்றிகரமாக அறிவியலில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட உண்மையில் அந்தக் கோட்பாடு நாம் காணும் பிரபஞ்ச நிகழ்வுகளை சரியாக விளக்க வேண்டும். (Explanatory power). அது சோதனை மூலம் கண்டறியச் சாத்தியமான கணிப்புகளை முன்வைக்க வேண்டும். (Predictive power). இந்தக் இரு கூறுகளும் ஒரு விரிவான அறிவியல் கோட்பாட்டுக்கு மிக அவசியம்.

நாற்பது ஆண்டுகளுக்கு மேலாக இழை கோட்பாடு தெளிவான எந்த கணிப்பையும் முன்வைக்கவில்லை. பல விமர்சகர்கள் இழை கோட்பாட்டுக்கும் சோதனைக்கும் தொடர்பே இல்லை என்கிறார்கள். அதற்கும் புற உலகுக்கும் சம்பந்தமே இல்லை. அது தன்னை உள் முகமாக திருப்பிக்கொண்ட கோட்பாடு என்று சொல்கிறார்கள்.

1998-ல் இழைகோட்பாட்டுக்கு இன்னொரு சிக்கல் சோதனை வடிவில் வந்தது. நமது பிரபஞ்சம் விரிவடையும் வேகம் அதிகரிக்கிறது என்று சோதனை மூலம் அறியப்பட்டது. இந்த அவதானிப்பையும் கருத்தில் கொண்டு இழை கோட்பாட்டை அமைத்தால் அதற்கு கணக்கற்ற தீர்வுகள் வருகின்றன. அதாவது 10 க்கு பின் 500 பூஜ்யங்கள் அளவிலான தீர்வுகள்.

கோடிக்கணக்கான தீர்வுகளைக் கொண்ட ஒரு தீர்வு வெளி. அதன் சிக்கல் என்னவென்றால் உண்மையில் அவை எவையும் நம் பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கவேயில்லை. சில idealized பிரபஞ்சங்களை விவரிக்கிறது. இழை கோட்பாட்டை பற்றிய விமர்சனங்கள் இன்னும் அதிகமாகின.

சீர்மை இழை கோட்பாடு பத்து பரிமாணங்களைக் கொண்டது. எம் கோட்பாடு பதினொரு பரிமாணங்களைக் கொண்டது. ஆனால் நம் பிரபஞ்ச வெளி மூன்று பரிமாணங்களை மட்டுமே கொண்டது. காலத்தையும் சேர்த்தால் நான்கு. அதற்கு மேல் உள்ள பரிமாணங்களைக் எப்படி விளங்கிகொள்வது என்று தெரியவில்லை.

பொதுசார்பியல் கோட்பாட்டுடன் குவாண்டம் கோட்பாடை இணைப்பதுதான் இழை கோட்பாட்டின் மிக முக்கிய இலக்கு. ஆனால் அது உண்மையில் பொது சார்பியலின் அடிப்படை கொள்கைக்கே எதிரானது. பொது சார்பியல் காலத்தையும் வெளியையும் அடிப்படையிலே உள்ளடக்கிய கோட்பாடு. ஆனால் இழை கோட்பாடு அவ்வாறு அல்ல. இது ஒரு முக்கியமான முரண்.

இன்னொரு முக்கியமான விமர்சனம் இழை கோட்பாட்டாளர்கள் ஒரு கல்ட் போல செயல்படுகிறார்கள். மீடியா கவனமும் நிதியும் பெறுகிறார்கள். இதனால் குவாண்டம் கிராவிட்டிக்கான மாற்று கோட்பாடுகளின் சாத்தியங்களைக் குறைக்கிறார்கள்.

இழை கோட்பாட்டை இதுவரை சோதனைக்குள்ளாக்க முடியவில்லை. துகள் ஆய்வு மையங்களில் அதிக ஆற்றல் கொண்டு செய்யப்படும் சோதனை முடிவுகள் இழை கோட்பாட்டின் சில கூறுகளை உறுதி செய்யப் பயன்படலாம் என்று எதிர்பார்ப்பு மட்டும்தான் இப்போதைக்கு உள்ளது.

பெரும் வினாக்கள்

பொது சார்பியல் கோட்பாட்டையும் குவாண்டம் கோட்பாட்டையும் இணைப்பது இன்றைய நவீன அறிவியலின் இலக்குகளில் ஒன்று. அப்படி இணைக்கும் கோட்பாடு இழை கோட்பாடாகவோ அல்லது வேறு ஒன்றாகவோ இருக்கலாம். ஆனால் அப்படி தன்னை முன்வைத்துக்கொள்ளும் ஒரு கோட்பாடு பின்வரும் வினாக்களுக்கு பதிலாக அமைய வேண்டும்.

  1. பிரபஞ்சவியலின் படி கிட்டத்தட்ட பதினான்கு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் பெருவெடிப்பில் இருந்து நாம் காணும் பிரபஞ்சம் உருவாகியது. பெருவெடிப்பின் கணங்களுக்குப்பின் மிக துரித கதியில் உப்பி விரிந்தது. பின்பு உப்பல் குறைந்து இப்போது நாம் காணும் வேகத்தில் விரிவடைகிறது. இது இரு கேள்விகளை எழுப்புகிறது. ஆதி பெருவெடிப்பின் காரணம் என்ன? துரித கதி உப்பலை எதிர்த்த விசை எது?
  2. பெருவெடிப்பின் பின் பிரபஞ்சம் குளிர்ந்து ஆற்றல் துகள்களாக மாறியது. அப்போது துகள்களும் எதிர்துகள்களும் சம அளவில் தோன்றி இருக்கலாம். துகளும் அதன் எதிர்துகளும் ஒன்றை ஒன்று தொட்டால் அது மீண்டும் ஆற்றலாக மாறும். அப்படி இருக்க இப்போது நம் பிரபஞ்சம் எப்படி உருவாகி இருக்க இயலும்? அப்போது துகள்கள் எதிர்துகள்களை விட மிக அதிக எண்ணிக்கையில் இருந்தனவா? அந்த சீர்குலைவு எப்படி ஏற்பட்டது?
  3. குவாண்டம் கோட்பாடு விவரிக்கும் உலகை எப்படி விளங்கிக்கொள்வது?
  4. உண்மையில் மிக அதிக அளவிலான துகள்களும் நான்கு விசைகளும் ஏன்? நம் பிரபஞ்சத்தை வடிவமைக்க இத்தனை செலவேறிய கூறுகளின் தேவை என்ன?
  5. ஒளியின் வேகம், பிளாங்க் எண் போன்ற மாறிலிகள் குறிப்பிட்ட அளவுகளைக் கொண்டிருப்பதற்கான காரணம் என்ன? ஏனெனில் இவற்றின் அளவுகள் சிறிது மாறினாலும் நம் பிரபஞ்சத்தில் உயிர் தோன்றியிருப்பதற்கான வாய்ப்பு இல்லை. இத்தனை துல்லியமான இணக்கம் ஏன்?
  6. வில்லில் இருந்து விடுபட்ட அம்பு போல காலம் முன்னோக்கி மட்டுமே ஏன் செல்கிறது? காலத்தின் மெய்மை யாது?
  7. நம் கண்களுக்கும் கருவிகளுக்கும் சிக்கும் துகள்களைத் தவிர புலனாகாத துகள்கள் பிரபஞ்சத்தில் உள்ளனவா? புலனாகாத ஆற்றலின் பொருண்மையின் இயல்புகள் யாவை?
  8. நம் பிரபஞ்சத்தின் அந்தம் எவ்வகையில் நிகழும்? அனைத்தும் விரிந்து உறையுமா? அல்லது அனைத்தும் சுருங்கி ஒரு புள்ளியில் அணையுமா? அல்லது ஆக்கமும் அழிவும் நிகழ்ந்து மீளமீள தோன்றி மறையுமா?

 

 

Jpeg

இளையராஜா

 

 

 

நான் எனது விவாத்தை இத்துடன் முடித்துக்கொள்கிறேன். எனது பார்வையை சுருக்கமாக இவ்வாறு தொகுத்து கூறுகிறேன்.

  1. ஒரு கோட்பாடு முன்வைக்கும் கணிப்புகளின் மெய்மையைக் கொண்டு அந்த கோட்பாடு மெய் என்று தர்க்க ரீதியாக நிறுவ முடியாது. ஆனால் ஒரே ஒரு எதிர் கணிப்பை அவதானிப்பதன் மூலம் அந்த கோட்பாடு தவறு என்று தர்க்க ரீதியாக நிறுவ முடியும். இதை பாப்பரின் பொய்பித்தல் வாதம் என்கிறோம்.
  2. கிளாசிக்கல் தர்க்க முறைமையின் மூலம் ஒன்றை உண்மையென்றும் பொய்யென்றும் தர்க்க ரீதியாக நிறுவ முடியும். இதை கருப்பு வெள்ளை தர்க்கம் எனலாம். இரு சாத்தியக் கூறுகளை மட்டுமே கொண்டது. முழுமுற்றான தகவல்கள் உள்ள எளிய சூழல்களில் செல்லுபடியாகக் கூடியது.
  3. நவீன அறிவியலுக்கு இன்னும் விரிவான தர்க்கமுறைமை தேவை. ஏனெனில் அறிவியலின் கையில் இருக்கும் தரவுகள் முழுமையற்றவை. அதன் சோதனைகள் குறிப்பிட்ட பிழைத்தன்மை கொண்டவை. இந்த இயல்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட தர்க்கமுறைமை தேவை.
  4. இயற்கையைப் பற்றிய அறிவியல் கூற்றுகளை பெரும்பாலான சமயங்களில் முழுமுற்றான உண்மைகளாக முன்வைக்க முடியாது. ஆதார கூற்றுகளிலிருந்து முடிவுகளைத் தோராயமாகத்தான் பெறமுடியும். அவற்றை நிகழ்தகவின் மொழியில்தான் எழுத முடியும்.
  5. பேய்சியன் வாதம் நிகழ்தகவை ஒரு தர்க்கமுறைமையாக முன்வைக்கிறது. இது ஒரு கருதுகோளின் அல்லது போட்டி கருதுகோள்களின் நிகழ்தகவை கணக்கிடுகிறது. அப்படி கணக்கிடுவதன் மூலம் சான்றின் அடிப்படையில் ஒரு கருதுகோளுடைய உண்மையின் வாய்ப்பை கணக்கிடுகிறது. கருதுகோளை நிகழ்தகவின் மொழியில் உறுதி செய்கிறது.
  6. உண்மையில் பேய்சியன் தர்க்கமுறைமையை நவீன அறிவியல் ஒரு அறிதல் முறையாகக் காண்கிறது. பேய்சியன் தேற்றம்தான் பேய்சியன் அறிதல் முறையின் மையம். சார்புநிலை நிகழ்தகவின் அடிப்படையில் அமைந்த ஒரு கணித சமன்பாடுதான் பேய்சியன் தேற்றம் எனப்படுகிறது. இது தாமஸ் பேயிஸ் (1702-1761) என்ற பிரிட்டிஷ் புள்ளியல் மேதையால் கண்டறியப்பட்டது.
  7. பேய்சியன் முறையில் தரவு அல்லது சான்று கிடைப்பதற்கு முன்பே கருதுகோளின் நிகழ்தகவை ஊகம் செய்கிறோம். இந்த நிகழ்தகவு அந்த அறிவுத்துறையில் இருந்து விளையும் ஊகம். அவ்வாறு ஊகிக்கப்பட்ட நிகழ்தகவு முன் நிகழ்தகவு (Prior probability). சோதனை மூலம் பெறும் தரவின் அல்லது சான்றின் அடிப்படையில் நிகழ்தகவு கணக்கிடப்பட்டு கருதுகோளின் நிகழ்தகவு பின்பு புதுபிக்கப்படுகிறது. சான்றின் அடிப்படையில் நாம் புதுப்பிக்கும் நிகழ்தகவு பின் நிகழ்தகவு (Posterior probability). தரவுகள் வர வர பின் நிகழ்தகவு iterative முறையில் மீண்டும் கணக்கிடப்படுகிறது.
  8. ஒத்த அறிவு நிலையில் அல்லது அறிவுப்புலத்தில் நின்று கொண்டு செய்யப்படும் சோதனைகள் ஒத்த முடிவுகளை அளிக்க வேண்டும் என்பதுதான் அறிவியல் புறவயத்தன்மையின் நவீன வரையறை.
  9. இன்று வானியல் துறையில் புள்ளியல் மிக அதிக அளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரும் இரைச்சலின் நடுவே கிசுகிசுப்பு போன்ற நம் தகவலைக் கண்டறிய மிக பிரம்மாண்டமான புள்ளியல் பகுப்பாய்வுகள் செய்யப்படுகின்றன. இதுப்போன்ற சூழல்களின் பேய்சியன் முறைமை பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஈர்ப்பு அலைகளின் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பு இதற்குச் சிறந்த உதாரணம்.
  10. குவாண்டம் கோட்பாட்டையும் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டையும் ஒருங்கிணைப்பது நவீன அறிவியலின் இலக்குகளில் ஒன்று. அந்தக் கோட்பாடு குவாண்டம் கிராவிட்டி கோட்பாடு எனப்படுகிறது. இழை கோட்பாடு தன்னை ஒரு குவாண்டம் கிராவிட்டி கோட்பாடாக முன்வைக்கிறது.
  11. இழை கோட்பாடு பல முரண்களைக் கொண்டது. சோதனை செய்து உறுதிச் செய்யவோ அல்லது பொய்பிக்கவோ கூடிய எந்த கணிப்பையும் இழைகோட்பாடு முன்வைக்கவில்லை. துகள் ஆய்வு மையங்களில் அதிக ஆற்றல் கொண்டு செய்யப்படும் சோதனை முடிவுகள் இழை கோட்பாட்டின் சில கூறுகளை உறுதி செய்யப் பயன்படலாம் என்று எதிர்பார்ப்பு மட்டும்தான் இப்போதைக்கு உள்ளது.
  12. இழை கோட்பாட்டின் மீது பல விமர்சனங்கள் வைக்கப்படுகின்றன. ஆனால் இழை கோட்பாட்டை முழுவதும் கைவிடவேண்டும் என்று முக்கியமான அறிவியலாளர்கள் யாரும் கூறவில்லை. ஏனெனில் ஒரு விரிவான கோட்பாடு நாளுக்கு நாள் உருவாக்கப்படுவதில்லை. கோட்பாடு மனித மனத்தின் அத்தனை பாய்ச்சல்களையும் கொண்டது. ஆனால் சோதனை யானை போலத்தான் அசைந்து வரமுடியும்.
  13. நவீன அறிவியலுக்கும் தத்துவத்துக்கும் உள்ள உறவு மிகவும் மெல்லியது. நெகிழ்தன்மைக் கொண்டது. குவாண்டம் கோட்பாட்டை விளக்கும் தெளிவான தத்துவப் பார்வையை இன்றுவரை அடையமுடியவில்லை. 100 ஆண்டுகள் ஆகிவிட்டது. தத்துவத்தை நிராகரிக்கும் பல அறிவியலாளர்கள் நல்ல அறிவியல்தான் செய்தார்கள். செய்கிறார்கள். ஏனெனில் இயற்பியலின் சிக்கலான அம்சங்களை, நோக்கை தத்துவப்படுத்த முடியுமா என்ற சந்தேகம் 20-ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பித்தில் இருந்தே வலுக்கிறது.
  14. கடந்த 2500 ஆண்டுகளாக புவியின் பல முனைகளில் ஆயிரக்கணக்கான மிகச் சிறந்த மனங்கள் தங்கள் வாழ்நாள் முழுக்க தொகுத்த ஞானம்தான் இன்றைய நவீன அறிவியல். அது இரு மொழிகளை மட்டுமே மெல்ல மெல்ல கற்றுகொண்டது. ஒன்று கணித்ததின் மொழி. புறவயமாக பிரபஞ்சத்துடன் உரையாட சோதனை என்ற இன்னொரு மொழி. இவை மட்டுமே அதை ஒரு துடிப்பான மெய்காண்முறையாக இன்றுவரை வைத்திருக்கின்றன.

முற்றும்.

தொடர்புடைய பதிவுகள்

  • தொடர்புடைய பதிவுகள் இல்லை

Permanent link to this article: http://www.jeyamohan.in/96449