Read Time:18 Minute
ഡോ.യു.നന്ദകുമാർ
ചെയർപേഴ്സൺ, കാപ്സ്യൂൾ കേരള
ജീവിതത്തിൽ എന്തെങ്കിലും മഹത്തരമായി ചെയ്യണമെന്നുള്ളവർ സമയം പാഴാക്കാനും കൂടി അറിഞ്ഞിരിക്കണം. എന്നാൽ നമ്മുടെ കൗമാരക്കാരുടെ മാതാപിതാക്കൾക്ക് തെല്ലും ഗ്രഹിക്കാത്ത പ്രമേയമാണിത്. കൂട്ടികൾ നിരന്തിരം പ്രവർത്തിച്ചുകൊള്ളണമെന്നും സമയം നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നത് അക്ഷന്തവ്യമായ അപരാധമാണെന്നും രക്ഷാകർത്താക്കൾ എല്ലാക്കാലവും ചിന്തിച്ചുപോന്നു. ജർമനിയിൽ സ്‌കൂൾ വിദ്യാഭ്യാസത്തോട് വിരക്തിതോന്നിയ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റൈൻ കൗമാരപ്രായത്തിൽ പഠനമുപേക്ഷിച്ചു ഇറ്റലിയിലേയ്ക്ക് പോയി. സ്‌കൂൾ പഠനത്തിൻറെ കാർക്കശ്യം ഐൻസ്റ്റൈന് സഹിക്കാവുന്നതിലും അപ്പുറമായിരുന്നു. അയാളുടെ പിതാവ് ഇറ്റലിയിൽ വിദ്യുച്ഛക്തി നിലയങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിൽ വ്യാപൃതനായിരുന്നു, അക്കാലത്ത്. വിദ്യുച്ഛക്തി വിതരണകേന്ദ്രങ്ങൾ ചെറുപ്പക്കാരെ ആകർഷിക്കുന്ന കാലമായിരുന്നു, അത്: ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ട് മെല്ലെ പൊട്ടിവിടരാൻ വെമ്പുന്ന കാലം. ഐൻസ്റ്റൈൻ ഏതെങ്കിലും കോഴ്‌സിന് ചേർന്നില്ല; പകരം പേവിയ (Pavia university)സർവകലാശാലയിൽ ചില ക്ലാസ്സുകളിൽ മാത്രം ചേർന്നു. പരീക്ഷകൾ എഴുതേണ്ടിവരില്ലെന്നതായിരുന്നു പ്രധാന ആകർഷണം. ഒപ്പം ഇമ്മാനുവൽ കാൻറ്റ് എന്ന ദാർശനികനേയും വായിച്ചിരുന്നു.
കാർലോ റോവലി
ഗൗരവമേറിയ വിഷയങ്ങൾ പഠിക്കുന്നവർ ഏറെക്കുറെ ഇങ്ങനെയൊക്കെയാവും ജീവിതം കൊണ്ടുപോകുക. ഇക്കാലത്തിന് ശേഷം സ്യുറിച്ച് സർവകലാശാലയിൽ (Zurich university) പഠിതാവായി ഐൻസ്റ്റൈൻ ചേർന്നു. ഏതാനും വർഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ, (1905 ൽ) മൂന്നു ഗവേഷണ പ്രബന്ധങ്ങൾ തയ്യാറാക്കി അക്കാലത്തെ സുപ്രധാന ജേണലിന് (Annalen der Physik /Annals of Physics) അയച്ചുകൊടുത്തു. ഫിസിക്സ് എന്ന ശാസ്ത്രശാഖയെ അടിമുടി മാറ്റിമറിക്കുന്നതായിരുന്നു ഈ പ്രബന്ധങ്ങൾ.
കാർലോ റോവലി രചിച്ച ‘ഫിസിക്സിൽ ഏഴ് ലഘു പാഠങ്ങൾ‘ (Carlo Rovelli – Seven Brief Lessons on Physics; Translated From Italian by Simon Carnell and Erica Segre; Penguin Books) ആരംഭിക്കുന്നത് ഇക്കഥയുമായാണ്. ശാസ്ത്രമെഴുത്തിൻറെ നൂതന ഭാവുകത്വം കുറിക്കുന്ന റോവലിപ്പുസ്തകം ഇറ്റാലിയൻ ഭാഷയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചപ്പോൾ തന്നെ ലോകശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കാൻ തുടങ്ങിയിരുന്നു. ഇംഗ്ലീഷ് പരിഭാഷ റെക്കോർഡ് വില്പന കരസ്ഥമാക്കി ശാസ്ത്രപുസ്തകങ്ങളിൽ മുൻ നിരയിൽ അനേകനാൾ തുടർന്ന്. മുപ്പതിലധികം ഭാഷകളിലേയ്ക്ക് ഇതിനകം വിവർത്തനം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഏറ്റവും ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്ര വിജ്ഞാനങ്ങൾ സാധാരണ വായനക്കാർക്ക് പ്രാപ്യമാകും വിധത്തിൽ സരസമായി എഴുതപ്പെട്ട പുസ്തകമാണിത്. ഫിസിക്സിലെ സങ്കീർണമായ ഫോർമുലകളും സിദ്ധാന്തങ്ങളും മനസ്സിലാക്കാൻ പ്രയാസമുള്ളവർക്കു പോലും ആസ്വദ്യകരമാണ് പുസ്തകത്തിലൂടെയുള്ള യാത്ര. കാർലോ റോവലി അറിയപ്പെട്ട (theoretical physicist) സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. ഇറ്റലിയിലും അമേരിക്കയിലും ഗവേഷണം നടത്തിയ അദ്ദേഹമിപ്പോൾ ഫ്രാൻസിൽ മാർസെയ് (Marseilles, France) പട്ടണത്തിൽ ക്വാണ്ടം ഗ്രാവിറ്റി മേഖലയിൽ ഗവേഷണം നടത്തുന്നു.
നമുക്ക് ഐൻസ്റ്റെനിലേയ്ക്ക് തിരിച്ചുവരേണ്ടതുണ്ട്. മൂന്നു പ്രബന്ധങ്ങൾ അയച്ചകാര്യം പറഞ്ഞെല്ലോ; ഓരോന്നും നോബൽ പുരസ്‌കാരം ലഭിക്കാൻ അർഹതയുണ്ടെന്ന് റോവലി അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു. ആറ്റം (atom) എന്നത് യഥാർത്ഥത്തിൽ നിലവിലുണ്ട് എന്നതിൻറെ തെളിവ് നൽകുന്നതാണ് ആദ്യത്തെ പ്രബന്ധം. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് എന്ന അതിനൂതന ശാസ്ത്രശാഖയ്ക്ക് അടിത്തറ പാകുന്നതാണ് രണ്ടാമത്തേത്. ഒന്നാം ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തമാണ് മൂന്നാമത്തേത്. ഇന്നത് വിശിഷ്ടാപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തമെന്ന് (special theory of relativity) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തം എളുപ്പത്തിൽ പറയാവുന്നതിപ്രകാരമാണ്: സമയം എല്ലാർക്കും ഒരുപോലല്ല നീങ്ങുന്നത്. ഇരട്ടസഹോദരരിൽ ഒരാൾ വെളിച്ചത്തിൻറെ വേഗത്തിൽ യാത്രചെയ്താൽ യാത്രയ്ക്കു ശേഷം രണ്ടാൾക്കും രണ്ടായിരിക്കും പ്രായം. നാളിതുവരെ ഫിസിക്സ് മനസ്സിലാക്കിയിരുന്ന രീതിശാസ്ത്രം അഴിച്ചുപണിയുകയായിരുന്നു ഫലം. ഐൻസ്റ്റൈൻ ആഗോള പ്രശസ്തനായ ശാസ്ത്രജ്ഞനായി മാറി. അദ്ദേഹത്തിന് പ്രവർത്തിക്കാൻ സൗകര്യമൊരുക്കാനായി സർവ്വകലാശാലകൾ നിരന്നുനിന്നു.
പക്ഷെ, ഐൻസ്റ്റൈൻ അസ്വസ്ഥനായിരുന്നു. വിശിഷ്ടാപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തം പ്രപഞ്ചത്തിൽ കാണുന്ന പല പ്രതിഭാസങ്ങളെയും പൂർണമായി വിശദീകരിക്കുന്നില്ല എന്നതായിരുന്നു കാരണം. പ്രാപഞ്ചിക ഗുരുത്വാകർഷണം (universal gravity) എന്ന ആശയം ഐസക്ക് ന്യൂട്ടൻ കണ്ടെത്തിയതാണ്. എന്നാൽ ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ചു ന്യൂട്ടൻ സമർത്ഥിച്ച സിദ്ധാന്തത്തിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വേണ്ടിവരുമെന്ന് വ്യക്തമായി. ഐൻസ്റ്റൈൻ തൻറെ ശ്രദ്ധ അതിലേയ്ക്ക് തിരിച്ചു. അടുത്ത പത്തു വർഷം കൊണ്ടാണ് കൂടുതൽ വ്യക്തതയോടെ പരിഷ്കരിച്ച സിദ്ധാന്തം പൂർത്തിയാക്കാനായത്. നവംബർ 1915 ൽ സാർവ്വജനീനമായ ആപേക്ഷിക സദ്ധാന്തം (general theory of relativity) പൂർത്തിയാക്കപ്പെട്ടു. ഇതിനെയിപ്പോൾ ഫിസിക്സിൽ ഏറ്റവും സുന്ദരമായ കലാസൃഷ്ടി എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
ഒരു മോഥ്സാറ്റ് സംഗീതം പോലെ, ഹോമേറിയൻ ഇതിഹാസം പോലെ, ഷേക്‌സ്‌പീരിയൻ നാടകം പോലെ മനോഹരമെന്ന് ശാസ്ത്രലോകം. ഇങ്ങനെ പറയണമെങ്കിൽ അതിനു പിന്നിലെ ആശ്ചര്യജനകമായ വസ്തുതകൾ എന്തെല്ലാം? അത് മനസ്സിലാക്കാൻ നമുക്ക് ന്യൂട്ടണിലേയ്ക്ക് തന്നെ പോകാം. വസ്തുക്കൾ വീഴുന്നതും ഗ്രഹങ്ങൾ ചുറ്റുന്നതും ഗുരുത്വാകർഷണം എന്ന ബലം (force) ഉള്ളതിനാലെന്ന് അദ്ദേഹത്തിന് മനസിലായി. എന്നാൽ ലക്ഷക്കണക്കിന് കിലോമീറ്റർ അകലത്തിൽ ബലം പ്രവർത്തിക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്ന് പറയാനാകുമായിരുന്നില്ല. സ്പേസ് എന്ന വസ്തുക്കൾ ചലിക്കുമെന്നും ഗ്രാവിറ്റിയുടെ സ്വാധീനത്താൽ അവയുടെ പാത വക്രീകരിക്കുമെന്നും ന്യൂട്ടൻ കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. സ്പേസ് എന്നത് ഒന്നുമില്ലായ്മയാണോ അതോ എന്തെങ്കിലും പ്രത്യേകതയുണ്ടോ എന്നും അറിയുമായിരുന്നില്ല. അതറിയാൻ കാലങ്ങൾ കഴിയണം.
ഐൻസ്റ്റൈൻ ജനിക്കുന്നതിന് ഏതാനും വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് രണ്ടു ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ കണ്ടെത്തൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണമായി. മൈക്കേൽ ഫാരഡെയും ജെയിംസ് മാക്സ്‌വെലും (Michael Faraday and James Maxwell) ആയിരുന്നു അവർ. ഒന്നും ഇല്ലെന്നു കരുതിയ സ്പേസിൽ പെട്ടെന്ന് അനേകം ഊർജങ്ങളുടെയും തരംഗങ്ങളുടെയും സംഗമസ്ഥലമായി. ഇലെക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡ്, റേഡിയോ തരംഗം, എന്നിവ കമ്പനം കൊള്ളൂകയും സ്പന്ദിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇതിലേയ്ക്ക് ഗ്രാവിറ്റേഷൻ (gravitational field) എന്ന ഫീൽഡ് കൂട്ടിച്ചേർക്കാമോ എന്നായി ഐൻസ്റ്റൈൻ അന്വേഷണം.
ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിൻറെ തീർത്തും മനോഹരമായ വശം ഇതാണ്: ഗ്രാവിറ്റേഷൻ മറ്റൊരു ഫീൽഡല്ല, അത് തന്നെയാണ് സ്പേസ്. ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാൽ ന്യൂട്ടോണിയൻ സ്പേസിൽ ഗ്രാവിറ്റേഷൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നല്ല, ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തന്നെയാണ് നാം സ്പേസ് എന്ന് സങ്കല്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. അത് വക്രീകരിക്കുകയും വളയുകയും ചുരുളുകയും ചെയ്യും. സൂര്യൻ അതിനു ചുറ്റുമുള്ള സ്പേസിനെ വളച്ചുകൊണ്ട് തന്നിലേയ്ക്കടുപ്പിക്കുകയും പാഞ്ഞുപോകുന്ന ഭൂമിയെയും മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളെയും നാം കാണുന്ന പാതയിൽ തളയ്ക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ചോർപ്പിൽ (വച്ചുറ്റി) വീഴുന്ന ചെറിയ ഗോട്ടി (ഗോലി) ചലിക്കുന്ന രീതി കണ്ടാൽ ഇക്കാര്യം മനസ്സിലാക്കാനെളുപ്പമാകും. അപ്പോൾ ഗ്രഹങ്ങൾ സൂര്യനെ ചുറ്റുന്നതും വസ്തുക്കൾ ഉയരത്തിൽ നിന്ന് താഴെ വീഴുന്നതും സ്പേസ് വളഞ്ഞിരിക്കുന്നു എന്നതിനാലാണ്. ഇത് മനസ്സിൽ കണ്ടുകൊണ്ട് പ്രപഞ്ചത്തെ സങ്കൽപിച്ചാൽ അതിൻറെ ലാവണ്യാനുഭവം മനസ്സിലാക്കാനാവും.
സ്പേസിൽ ഇത്രയേ ഉള്ളോ, എന്ന് ചിന്തിച്ചുനോക്കാം. പ്രപഞ്ചത്തിൽ അനേകമനേകം നക്ഷത്രങ്ങളുണ്ട്; അവയ്‌ക്കെല്ലാം സ്പേസിനെ വളയ്ക്കാൻ കഴിയും, അവയുടെ ഗ്രഹങ്ങളെ ചുറ്റിക്കാനുമാവും. സ്പേസ് മാത്രമല്ല, വക്രീകരിക്കപ്പെടുന്നത്. പ്രകാശരശ്മികൾക്കും വക്രതയുണ്ടാകും. സൂര്യൻ അതിൻറെ പരിസരത്തുകൂടി പോകുന്ന പ്രകാശത്തെ വളയ്ക്കുമെന്നു 1919 തെളിവുകൾ ലഭിച്ചു. വക്രീകരണം സമയം എന്ന സങ്കൽപ്പത്തിനും സംഭവിക്കാമെന്നും ഐൻസ്റ്റൈൻ സിദ്ധാന്തത്തിൽ നിന്ന് വ്യക്തമായി. സങ്കീർണമായ സയൻസ് പിന്നിലുള്ള വിഷയമാണെങ്കിലും കുറച്ചു പ്രതിബദ്ധതയോടെ നോക്കിയാൽ എളുപ്പം മനസ്സിലാക്കാവുന്ന കാര്യമേയുള്ളു എന്ന് റോവലി കരുതുന്നു. ബീഥോവൻ ഒരുക്കിയ സിംഫണി മനസ്സിലാക്കാൻ ഇതിലും പ്രയാസമുണ്ടെന്നും അദ്ദേഹം കരുതുന്നു.
ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഫിസിക്‌സിന് രണ്ട് അടിസ്ഥാന ശിലകളാണുള്ളത്. റിലേറ്റിവിറ്റിയും ക്വാണ്ടവും. ഈ രണ്ടു സിദ്ധാന്തങ്ങളും പരസ്പരപൂരകങ്ങൾ തന്നെയാവണം. എന്നാലതിനീയും വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടുവരുന്നതേയുള്ളു. ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം റിലേറ്റിവിറ്റി പോലെ സമഗ്രമല്ല, എങ്കിലും അതിൻറെ അനുമാനങ്ങൾ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കപ്പെടുന്നു. നാമിപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പല ടെക്നൊളജികളും ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൻറെ പ്രവർത്തനം സാധ്യമാക്കിയവയാണ്. ഞാനിപ്പോൾ എഴുതുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ പോലും. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ട് ഉദയം കൊണ്ടത് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൻറെ വിളംബരവുമായിട്ടാണ്. ജർമൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മാക്സ് പ്ലാങ്ക് (Max Planck, 1900) സിദ്ധാന്തം കണ്ടെത്തിയത്. ഊർജം (energy) ചെറിയ പൊതികളായി അഥവാ ചിപ്പങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു: തുടർച്ചയായല്ല, ക്വാണ്ടകളായി. അന്നുവരെ അറിഞ്ഞിരുന്ന ഫിസിക്സ് തത്വങ്ങളെ അഴിച്ചുപണിയുന്ന ധാരണകൾ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൽ അടങ്ങിയിരുന്നത് അന്നത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ അതിവേഗം മനസ്സിലാക്കി. കുട്ടികളുടെ ബിൽഡിങ് ബ്ലോക്കുകൾ പോലെയാണ് ഊർജ്ജപ്രവാഹമെന്ന അതിശയമായിരുന്നു ആദ്യകാലങ്ങളിൽ.
ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൻറെ ഉപജ്ഞാതാവ് മാക്സ് പ്ലാങ്ക് തന്നെ. എന്നാൽ അതിലടങ്ങിയ ആശയങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചത് പിന്നാലെ വന്ന അനേകം ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ്. പ്രകാശരശ്മികൾക്ക് ക്വാണ്ടം സ്വഭാവമുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തിയത് ഐൻസ്റ്റൈൻ തന്നെ. നാമിന്നതിനെ ഫോട്ടോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നീൽസ് ബോർ (Neils Bohr) ആറ്റം ഘടനയിലെ ക്വാണ്ടം സ്വഭാവം കണ്ടെത്തി. ഇലെക്ട്രോണുകൾക്ക് ഒരു ഭ്രമണപഥത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേയ്ക്ക് ചാടുക മാത്രമേ ചെയ്യാനാകൂ എന്നും ഭ്രമണപഥങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജനിലകളാണെന്നും അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ക്വാണ്ടം ലീപ് (quantum leap) എന്നാണീ പ്രതിഭാസം അറിയപ്പെടുക. അടുത്ത ഘട്ടം വേർനെർ ഹെയ്‌സൺബെർഗിന് (Werner Heisenberg) അവകാശപ്പെട്ടതാണ്. ഇലെക്ട്രോണുകൾ ഇപ്പോഴും ഉണ്ടാകണമെന്നുപോലും ഇല്ല. ആരുടെയെങ്കിലും നിരീക്ഷണം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, അല്ലെങ്കിൽ മറ്റേതെങ്കിലും കണികകളുമായി ഒത്തുപ്രവർത്തിക്കുകയോ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ അത് പ്രത്യക്ഷപ്പെടും. നേരത്തെ പറഞ്ഞ ഭ്രമണപഥങ്ങളിൽ ഒന്നിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേയ്ക് ചാടുമ്പോൾ ഇലെക്ട്രോണുകളെ നിരീക്ഷിക്കാനാകും. ഇലെക്ട്രോൺ ഉണ്ടോ ഇല്ലയോ എന്നുപോലും കണ്ടെത്താനാവില്ല, അതിനുള്ള സാധ്യത (probability) മാത്രമേ നമുക്ക് ചിന്തിക്കാനാകൂ; ഏതാണ്ടൊരു ഭ്രമകല്പന എന്നപോലെ. ഒരു കാര്യം തീർച്ചയായി. ന്യൂട്ടൻ സങ്കൽപിച്ചപോലെ കൃത്യമായല്ല പ്രപഞ്ചത്തിലെ കണികകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.
പ്രപഞ്ചം ഭാവനയ്ക്കും അപ്പുറമാണ്. റോവലിപറഞ്ഞവസാനിപ്പിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെ:
Here, on the edge of what we know, in contact with the ocean of the unknown, shines the mystery and the beauty of the world. And it’s breathtaking.
Seven Brief Lessons on Physics
by Carlo Rovelli
96 Pages
Translated From Italian by Simon Carnell and Erica Segre; Penguin Books
പുസ്തകം തപാലിൽ ലഭിക്കാൻ : Modern book Centre, Gandhari Amman Kovil Road, Pulmoodu,GPO, Trivandrum.695001,
വാട്സാപ്പ് മുഖേന Request ചെയ്യാം
ശാസ്ത്രവായന
ഏറ്റവും പുതിയ ശാസ്ത്രപുസ്തകങ്ങൾ പരിചയപ്പെടുത്തുന്ന പംക്തി
Happy
100 %
Sad
0 %
Excited
0 %
Sleepy
0 %
Angry
0 %
Surprise
0 %
0
0
