ජීවිතයේ අරුත පිළිබඳ විද්‍යාත්මක සහ දාර්ශනික සාකච්ඡා - 05

ජීවිතයේ අරුත පිළිබඳ විද්‍යාත්මක සහ දාර්ශනික සාකච්ඡා - 05

අප සාකච්ඡා කරමින් සිටින්නේ ජීවිතයේ අරුත පිළිබඳව විද්‍යාවෙන් සහ දර්ශනයෙන් ගත හැකි කරුණු ගැන ය. පසුගිය සතියේ සාකච්ඡා වූයේ නියතිවාදය සහ අනියතිවාදය පිළිබඳ ව ය. තව ද එම මතවාද සහ ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණය අතර ඇති සබඳතාව පිළිබඳව ද සාකච්ඡා කළෙමි. ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණයේ වෙනස්‌ වූ අර්ථකථන කිහිපයක්‌ පිළිබඳව ද කරුණු සොයා බැලුවෙමි. මේ අර්ථකථනවල ප්‍රධාන වෙනසක්‌ වන්නේ තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටීම (Wave function collapse) පිළිබඳ දරන ආකල්පය ය. සමහරෙක්‌ එය බිඳ වැටෙන බව විශ්වාස කරයි. තවත් සමහරෙක්‌ එය බිඳ වැටෙන්නේ නැති බව පවසති. බහුලව භාවිත වන කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය තරංග ශ්‍රිතයේ බිඳ වැටීමක්‌ සඳහන් කරති. ඩි බ්‍රොග්ලි-බොහෝම් අර්ථකථනය තරංග ශ්‍රිතයේ බිඳ වැටීමක්‌ විශ්වාස නො කරති. තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටීම යනු ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ වැනි අංශුවක පිහිටීම නිගමනය කරන්නට තැත් කරන විට එය තරංගයක්‌ ලෙස හැසිරීම නවතා අංශුවක්‌ ලෙස හැසිරෙන බව ය. දෙදික්‌ සිදුරු පරීක්‌ෂණය යොදාගෙන මෙය සොයා බැලිය හැකි ය. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ගමන් කරන්නේ කුමන සිදුරෙන් දැයි දැනගැනීමට සංවේදක උපකරණයක්‌ යෙදූ විට තරංග ලෙස හැසිරීම නවතා අංශුවක්‌ ලෙස හැසිරේ. මෙලෙස ක්‌වොන්ටම් මතවාදයේ අර්ථකථන තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටෙන බව පවසන සහ එසේ නො පවසන අර්ථකථන ලෙස වර්ග දෙකකට බෙදී තිබිණි. ඩී බ්‍රොග්ලි බොහෝම් අර්ථකථනය ගැන වැඩි සැලකිල්ලක්‌ නො ලැබුණු බව එහි කර්තෘවරු මැසිවිලි නැගුවෝ ය. ඒ එකල (1950-1980) තරංග ශ්‍රිතය කඩා වැටෙන අර්ථකථන බහුලව භාවිත වූ නිසා ය. එහෙත් ඊට පසු කාලයක 1990න් පසු තරංග ශ්‍රිතය කඩා නො වැටෙන අර්ථකථන වැඩි සැලකිල්ලට භාජන වී ඇති බව පෙනෙන්නට තිබිණි. එහෙත් Quantum Physics and the Nature of Reality යන මැයෙන් වර්ෂ 2011 දී පැවැත්වූ සංවාදයේ දී හෙළි වූයේ තවමත් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය විද්‍යාඥයන් ගේ විශ්වාසය දිනා ඇති බවයි.

එනමුත් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය තුළ පහත සඳහන් ප්‍රශ්න ඇති බව පෙනේ.

1. නිරීක්‌ෂණය කළ විට අංශූ කදිය මාරු වන්නේ අසමබද්ධ (Discontinuous) ලෙස වීම.

2. නිරීක්‌ෂණය කළ විට සම්භාව්‍යාව ඇති වීම.

3. නිරීක්‌ෂකයකු ගේ ආත්මගත (Subjective) අවශ්‍යතාව.

4. මිනුම් ක්‍රමවේදය නිර්වචනය කිරීමේ දුෂ්කරතාව.

5. මිනුම් කිරීමේ පරීක්‌ෂණාගාරය විස්‌තර කිරීමට සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවේ අවශ්‍යතාව

මේ ප්‍රශ්න නිසා කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයට විරුද්ධ මත බොහොමයක්‌ ඉදිරිපත් වී ඇත. ඉන් ප්‍රධාන වන්නේ ඩි බ්‍රොග්ලි-බොහෝම් අර්ථකථනය බහු ලෝක අර්ථකථනය සහ Quantum decoherence වන්නේ ය. මින් ඩි බ්‍රොග්ලි-බොහෝම් අර්ථකථනය ගැන කෙටි විස්‌තරයක්‌ ගිය සතියේ ලිපියෙන් ඉදිරිපත් විය. මේවා පිළිබඳ වැඩි විස්‌තරයක්‌ කිරීමට පෙර ක්‌වොන්ටම් මතවාදයේ පසුබිම ගැන කෙටියෙන් සඳහන් කිරීම අවශ්‍ය ය.

අණුවක ස්‌ථාවරත්වය සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවට පහදා දිය නොහැකි බව පෙනෙන්නට තිබිණි. තව ද බ්ලැක්‌ හෝල් විකිරණය ප්‍රකාශ විද්යුත් එලය (Photoelectric effect) වැනි ක්‍රියාදාම පහදා දීම සදහා වෙන් ව පවත්නා ශක්‌ති ප්‍රමාණයන් (Discrete quantities) යන අදහස්‌ මැක්‌ස්‌ ප්ලැන්ක්‌ (Max Planck) ඇල්බර්ට්‌ අයින්ස්‌ටයින් සහ නීල්ස්‌ බොහෝර් (Niels Bohr) ඔවුන් ගේ විද්‍යාත්මක කටයුතුවල දී භාවිත කළෝ ය. මේ ක්‍රියාදාම සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවට පහදා දීමට නොහැකි වූවා පමණක්‌ නො ව ඊට විරුද්ධ විය. මූලික අංශුවල හැසිරීම බොහෝ අවස්‌ථාවල නිගමනය කළ හැකි වුව ද වෙනත් අවස්‌ථාවල පූර්වකථනය කිරීම අපහසු බව පෙනෙන්නට තිබිණි. උදාහරණයක්‌ ලෙස සරල උපකරණයක්‌ යොදා අංශුවල ගමන් මාර්ගය හඳුනාගත නොහැකි ය. අංශු සහ තරංග ලෙස වෙන් කිරීමක්‌ සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාව හඳුනා නො ගනී. තව ද අඛණ්‌ඩතාව සහ නියතිවාදය සම්භාව්‍ය විද්‍යාවට අත්‍යවශ්‍ය විය. ස්‌වාභාවික ක්‍රියාදාමයන් පහදා දීම සඳහා එවැනි අදහස්‌ අවශ්‍ය විය. එසේ ම ක්‍රියාදාමයන් සඳහා හේතුඵල අවශ්‍යතාව ද එම විද්‍යාව පෙන්වා දුන්නේ ය. එනමුත් පරමාණුක සහ මූලික අංශුවල ක්‍රියාදාමයන් පිළිබඳ නව සොයාගැනීම් නිසා එම සංකල්ප අවුල් සහගත විය. වර්ෂ 1925 -1926 කාලයේ ක්‌වොන්ටම් මතවාදය ගණිතමය ආකෘතියක්‌ ලෙස ඉදිරිපත් කරන ලදී. එම මතවාදය ඛණ්‌ඩතාවය (Discontinuity) සහ සම්භාවිතාව (Probability) මත භෞතික ලෝකය රදා පවතින බව පවසයි. එසේ ම හේතුව ගැන (Casual) විශ්වාසයක්‌ නො තබයි.

ගණිතමය ආකෘතියක්‌ වශයෙන් ඉදිරිපත් වූ ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණය අර්ථකථනය කිරීම සඳහා නීති පද්ධතියක්‌ කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය ඉදිරිපත් කරන්නේ නැත. වර්නර් හයිසන්බර්ග් සහ නීල්ස්‌ බොහොර් ගේ සාකච්ඡාවල සහ දේශනවල ඉදිරිපත් වූ අදහස්‌ තුළින් ලබා ගත හැකි මූලධර්ම කිහිපයක්‌ මාර්ගයෙන් ඒ ගැන යම් අදහසක්‌ ග්‍රහණය කර ගත හැකි ය. මේ මූලධර්ම පහත සඳහන් වේ.

1. පද්ධතිය සම්බන්ධව දැනගත හැකි සියල්ල තරංග ශ්‍රිතය තුළ අන්තර්ගත වන්නේ ය.

2. පද්ධතියක ලක්‌ෂණ එක විට එක තැන එක වේලාවට මිණිය නොහැකි ය. මෙය හයිසන්බර්ග් අනිශ්චය මූලධර්මය ලෙස හැඳින්වේ.

3. නිරීක්‌ෂණය සඳහා භාවිත කරන විද්‍යාගාරයේ උපකරණය සමග පද්ධතිය අන්තර් ක්‍රියාවල යෙදේ. මේ නිසා තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටෙන බව පැවසේ.

4. මිණුම් කරන උපකරණවලින් ලැබෙන ප්‍රතිඑල සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවේ භාෂාවෙන් විස්‌තර කළ යුතු වන්නේ ය.

5. තරංග ශ්‍රිතය ලබා දෙන විස්‌තර සම්භාවිතාව ලෙස ඉදිරිපත් වන ඒවා වන්නේ ය. මෙය බොර්න් න්‍යාමය යනුවෙන් හැඳින්වේ.

6. තරංග ශ්‍රිතය විස්‌තර කරන්නේ අංශු තරංග ද්විත්වය වන්නේ ය.

7. අණු සහ පරමාණුවල ඇතුළත ක්‍රියාකාරිත්වය සෘජු ලෙස සොයාගැනීම කළ නො හැකි වන්නේ නිරීක්‌ෂණය විසින් ඒවා මත බලපෑමක්‌ ඇති කෙරෙන නිසා ය.

8. ක්‌වොන්ටම් අංශු විශාල සංඛ්‍යාවක්‌ ඇති විට ඒවායේ හැසිරීම සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවේ විස්‌තර වන හැසිරීමට සමාන වන්නේ ය. මෙය බොහෝර් සහ හයිසන්බර්ග් ඉදිරිපත් කළ අනුරූපිතා මූලධර්මය (Correspondence principle) ලෙස හැඳින්වේ.

කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය පවසන්නේ තරංග ශ්‍රිතය මතවාදි සංකල්පයක්‌ මිස සත්‍ය ලෙස පවතින ක්‍රියාදාමයක්‌ නො වන බව ය. එනමුත් අග්‍ර ගණ්‍ය විද්‍යාඥයන් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය තුළ ඇති අනියතිවාදී අදහස්‌ පිළිගන්නේ නැත. විද්වත් අයින්ස්‌ටයින් ඇසුවේ ඔබ සත්තකින් ම හිතනවා ද සඳ දෙස නො බැලුවොත් එය නො පවතී කියා? තව ද දෙවියන් දාදු කැට සෙල්ලම් කරන්නේ නැත යනුවෙන් ද ඔහු පැවසුවේ ය. මීට බොහෝර් ගේ පිළිතුර වූයේ අයින්ස්‌ටයින් දෙවියන් කුමක්‌ කළ යුතු දැයි නො කියන්න යන්නයි.

නිරීක්‌ෂණය සහ වස්‌තුව අතර ඇති සම්බන්ධතාව පිළිබඳව හයිසන්බර්ග් මෙවැනි දෙයක්‌ පැවසුවේ ය - "නිරීක්‌ෂකයකු ගේ අවශ්‍යතාව නිසා ආත්මීය වූ කිසිවක්‌ ස්‌වභාවධර්මය විස්‌තර කිරීමේ කාර්යය තුළට ඇතුළු වේ යෑයි සිතිය යුතු නැත. නිරීක්‌ෂකයා පුද්ගලයකු හෝ උපකරණයක්‌ හෝ විය හැකි ය. එය සිදු කරන්නේ විය හැකි දෙයක්‌ සත්‍ය වශයෙන් සිදු වූ යෑයි සටහන් කිරීම පමණ ය". තව ද අංශූ සහ තරංග ද්විත්වය පිළිබඳව බොහෝර් සහ හයිසන්බර්ග් විසින් වෙනස්‌ මත ඉදිරිපත් කරන ලදී. බොහොර් පවසා සිටියේ 'අංශු සහ තරංග' යන වෙනස ඇත්තේ පරීක්‌ෂණ සැකසී ඇති තත්ත්වයේ වෙනස තුළ බව ය. එහෙත් හයිසන්බර්ග්ට අනුව වෙනස ඇත්තේ ගණිතමය ආකෘතිය භාවිත කරන අන්දම තුළ ය. කෙසේ නමුත් විසිවැනි ශතවර්ෂයේ දී කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය බොහෝ විද්‍යාඥයන් පිළිගත් බව පෙනේ.

මනස්‌ පරීක්‌ෂණ (Thought Experiment) කිහිපයක්‌ සහ දෙදික්‌ සිදුරු පරීක්‌ෂණය කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය සමග ගැටෙන්නේ කෙසේ දැයි සොයා බලා ඇත. ෙෂ්‍රාaඩින්ජර් ගේ බළලා (Schrodinger’s cat) එවැනි එක්‌ මනස්‌ පරීක්‌ෂණයකි. විග්නර් ගේ මිතුරා (Wigner’s friend) නමැති පරීක්‌ෂණය බළල් පරීක්‌ෂණය තවත් ඉදිරියට ගෙන ගියේ ය. මේ පරීක්‌ෂණ පිළිබඳව කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය දරන මතය කුමක්‌ දැයි සොයා බලා ඇත. සීල් තබා වසා ඇති පෙට්‌ටියක්‌ තුළට බළලකු දැමුවා යෑයි සිතන්න. බළලා ගේ ජීවිතය හෝ මරණය රදා පවතින්නේ පෙට්‌ටිය ඇතුළේa තිබෙන පරමාණුක අංශූවක්‌ මත යෑයි සිතන්න. පරමාණුක අංශූවේ පැවැත්ම නියත වශයෙන් සොයාගත නොහැකි නිසා ඕනෑ ම මොහොතක බළලා ජීවත් වනවා ද නැත්නම් මැරුණා ද යන්න සොයාගත නොහැකි ය. ෙෂ්‍රාaඩින්ජර් මෙය පිළිගැනීමට එකග වූයේ නැත. ජීවත් වන/මැරුණු බළලකු ගේ යථාර්ථය පිළිගැනීමට ඔහු කැමැති නැත. එහෙත් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයට අනුව බළලා 50%ක්‌ ජීවත් වෙමින් සහ 50%ක්‌ මැරුණු ලෙස පවති යෑයි නිගමනය කළ හැකි ය. විග්නර් ගේ මිත්‍රයා යන මනස්‌ පරීක්‌ෂණයේ සිදු වන්නේ මිත්‍රයකු බළලා සිටින පෙට්‌ටිය තුළට දැමීම ය. පෙට්‌ටිය ඇතුළේ සිටින මිතුරා බළලා ජීවත් වන බව සොයාගනී. මෙතන දී කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය පවසන්නේ අවසාන නිගමනය හයිස්‌න්බර්ග් කැපුම ඇත්තේ කොතැන දැයි යන්න මත රදා පවතින බව ය. මිතුරා සහ නිරීක්‌ෂකයා කැපුමේ එක ම පැත්තක සිටී නම් ඔහු ගේ නිරීක්‌ෂණය නිසා තරංග ශ්‍රිතය දෙදෙනාට ම බලපාන ලෙස බිඳ වැටේ. මිතුරා සිටින්නේ බළලා සිටින පැත්තේ නම් ඔහු බළලා සමග ඇති කරන අන්තර්ක්‍රියා මිණුමක්‌ ලෙස සැලකිය නොහැකි ය.

තව ද දෙදික්‌ සිදුරු පරීක්‌ෂණය ද මේ සඳහා යොදාගත හැකි ය. ආලෝකය දෙදික්‌ සිදුරු තුළිsන් ගමන් කොට තිරය මත විවර්තන රටා සටහන් කරයි. ආලෝකය අංශු ලෙස හැසිරේ ද නැතිනම් තරංග ලෙස හැසිරේ ද? කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය පවසන්නේ කුමක්‌ ද? එය පවසන්නේ ආලෝකය (Photon) අංශු ලෙස වත් තරංග ලෙස වත් හැසිරෙන්නේ නැති බවයි. එලෙස ම අයින්ස්‌ටයින් ගේ විශේෂ සාපේක්‌ෂතාවාදය සමග කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය ගැටෙන්නේ කෙසේ දැයි සොයා බැලිය හැකි ය. මේ සඳහා ප්‍රතිහත අංශු (Entangled Particles)වල හැසිරීම සැලකිල්ලට ගත යුතු ය. ප්‍රතිහත අංශු සිදුවීමක දී එක්‌ විට මුදා හැරේ. ශක්‌ති සංරක්‌ෂණ නීතිවලට අනුව එක අංශුවක බැමුම මැනීමෙන් අනික්‌ අංශුවේ බැමුම ලබා ගත හැකි ය. එසේ දැනගැනීම ඒ සැණින් කළ හැකි ය. මින් අදහස්‌ වන්නේ විශාල දුරකින් වෙන් වූ ගැලැක්‌සි දෙකක පවා සිදුවීම් මේ ආකාරයෙන් සම්බන්ධ වී සිටින බව ය. එක්‌ ගැලැක්‌සියක සිදුවීමක්‌ විසින් තවත් ගැලැක්‌සියක ඒ සැණින් වෙනසක්‌ ඇති කරන්නට නම් ආලෝකයේ වේගයට සමාන හෝ ඊට වැඩි වේගයකින් ගමන් කරන දත්ත

රැගෙන යන සංඥාවක්‌ ක්‍රියාකාරි විය යුතු ය. එහෙත් අයින්ස්‌ටයින් ගේ විශේෂ සාපේක්‌ෂතාවාදයට අනුව එවැනි වේගයකින් ගමන් කළ හැකි එවැනි දෙයක්‌ නැත. මෙසේ බලන කල පෙනී යන්නේ කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය විශේෂ සාපේක්‌ෂතාවාදය සමග එකග නො වන බවයි. මේ අදහස්‌ ඉදිරිපත් කළේ අයින්ස්‌ටයින් පොඩොල්ස්‌කි සහ රෝසන් යන විද්‍යාඥයන් තිදෙනා නිසා එය EPR ද්වෛධය (EPR Paradox) ලෙස නම් කර ඇත. මේ ප්‍රශ්නයට කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය පිළිsතුරු දෙන්නේ තරංග ශ්‍රිතයේ සත්‍යතාවක්‌ නැත. එහි බිඳවැටීම ආත්මීය නිරීක්‌ෂණයක්‌ පමණක්‌ වන්නේ ය යනුවෙනි. එක්‌ නිරීක්‌ෂකයකු අංශුවක බිමුම දැන ගන්නා විට අනික්‌ අංශුවේ බිමුම ද ඔහු දැනගනී. තවත් නිරීක්‌ෂකයකුට එම දැනුමෙන් ප්‍රයෝජනයක්‌ ලබාගත හැක්‌කේ එම දැනුම ආලෝකයේ වේගයට සමාන හෝ ඊට අඩු වේගයකින් එම නිරීක්‌ෂකයාට ලැබුණොත් ය.

කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය අනියතිවාදී නිසා ද එය විසින් සම්භාව්‍ය මිනුම් එසේ නො වන මිනුම්වලට හරවන නිසා ද බොහෝ විද්‍යාඥයන් ඊට විරුද්ධ වූ බව ඉහත සඳහන් විය. මේ පිළිබඳව ස්‌ටීවන් වයින්බර්ග් (Stephen Weinberg) පැවසූ දෙය ඉතා වැදගත් ය. ඔහු පැවසුවේ නිරීක්‌ෂකයා සහ නිරීක්‌ෂණය සම්භාව්‍ය භෞතික විද්‍යාවට අයත් වන නිසා ඒවා ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණය සඳහා භාවිත කළ නොහැකි බව ය. තව ද නිරීක්‌ෂකයා සහ නිරීක්‌ෂක ක්‍රමවේදය ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණයට අනුව සැකසිය යුතු යෑයි ඔහු පැවසුවේ ය. එහෙත් මේ නීති නිර්මාණය වී ඇත්තේ තරංග ශ්‍රිතයකට අනුව ය. තරංග ශ්‍රිතය වර්ධනය වී ඇත්තේ නියතිවාදී අන්දමට ය. එසේ නම් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයේ එන සසම්භාවී අගයන් කෙසේ මතු වී ද? මේ ප්‍රශ්නය නිරාකරණය කිරීම සඳහා විශාල දියුණුවක්‌ මෑත කාලයේ සිදු වී ඇත. කෝපන්හේගන් නීති ක්‍රියාන්විත බව පැවසිය හැකි ය. එහෙත් ඒවා නියතිවාදී සමීකරණයක්‌ වන ෙෂ්‍රාaඩින්ජර් සමීකරණය (Schrodinger Equation) නිරීක්‌ෂකයා සහ උපකරණවලට යොදාගනිමින් පහදාගත යුතු යෑයි වයින්බර්ග් කියා සිටියේ ය.

මේනයින් බලන කල පෙනී යන්නේ ක්‌වොන්ටම් යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ ප්‍රශ්න නිරාකරණය වෙමින් පවතින බව ය. එහෙත් තවත් දිගු ගමනක්‌ යා යුතු ව ඇත. අප ගේ මතවාදයට මේ ප්‍රශ්න අදාළ වන්නේ මූලිකව නියතිවාදය සහ අහඹු සිදුවීම් යන සංකල්ප සලකා බලන විට ය. මේ ගැන ඉදිරි ලිපිවල සාකච්ඡා කිරීමට බලාපොරොත්තු වෙමි.

මහාචාර්ය එන්. ඒ. ද එස්‌. අමරතුංග DSc

Popular posts from this blog

පොළොව වටා තුන් වැනි වැන් ඇලන් විකිරණ පටයක් බිහි වෙයි! විද්‍යාඥයන්ගේ විස්මිත අත්දැකීමක්!

සියැටෙල් ගෙන් ඇමෙරිකානු ජනපතිට ලිපියක් - Seattle (1854)

පෞරුෂය වර්ධනය කරගන්නේ කොහොම ද? - 2