അനിശ്ചിതതത്വ സിദ്ധാന്തം

പത്തൊമ്പതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭത്തില്‍ ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മാര്‍ക്വിഡ് ഡി ലാപ്ലാസ് ശാസ്ത്രസിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ വിജയത്തില്‍ പ്രേരിതനായ്, പ്രപഞ്ചം പൂര്‍ണ്ണമായും നിര്‍ധാര്യമാണ് എന്ന് വാദിക്കുകയുണ്ടായി. ഇതനുസരിച്ച് ഒരു സമയത്തുള്ള പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പൂര്‍ണ്ണ സ്ഥിതി അറിയാമെങ്കില്‍ , പ്രപഞ്ചത്തില്‍ നടക്കുന്നതെന്തും പ്രവചിക്കുവാന്‍ കഴിയുന്ന ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്രസിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്ന വാദം ലാപ്ലാസ് ഉന്നയിച്ചു . ഉദാഹരണനിശ്ചിത സമയത്തുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ സ്ഥാനവും വേഗതയും അറിയാമെങ്കില്‍ സൗരയൂഥത്തിന്റെ മറ്റേത് സമയത്തുളള സ്ഥിതിയും ന്യൂട്ടന്റെ നിയമങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടിയെടുക്കാന്‍ കഴിയും. ഇവിടെ നിര്‍ധാര്യത വ്യക്തമായി കാണുന്നു. എന്നാല്‍ ലാപ്ലാസ് കുറച്ചു കൂടി മുന്നോട്ടു പോയി മറ്റെല്ലാറ്റിനേയും , മനുഷ്യസ്വഭാവത്തെപ്പോലും ഭരിക്കുന്ന നിയമങ്ങള്‍ ഉണ്ടെന്നു സങ്കല്പ്പിച്ചു.

ഇത് ലോക വ്യാപാരത്തില്‍ കൈകടത്താനുള്ള സ്രഷ്ടാവിന്റെ സ്വാതന്ത്ര്യത്തെ ലംഘിക്കലാവും എന്നു കരുതി വളരെയധികം ആളുകള്‍ ശാസ്ത്രനിര്‍ധാര്യതയുടെ തത്വങ്ങളെ വളരെ ശക്തിയായി എതിര്‍ക്കുകയുണ്ടായി . എന്നിരുന്നാലും ഈ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യവര്‍ഷങ്ങള്‍ വരെ ഇതൊരു പ്രധാനപ്പെട്ട സങ്കല്പ്പമായി നില കൊണ്ടു. ഈ വിശ്വാസം തഴയപ്പെടേണ്ട താണെണ് എന്നത് ലഭിക്കുന്ന സൂചനകളില്‍ ഒന്ന് ബ്രട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ‘ റാലേ’ യും ‘ ജിനും ‘ നിര്‍ദ്ദേശിച്ച നക്ഷത്രത്തെപ്പോലെ ചൂടുള്ള ഒരു വസ്തുവില്‍ നിന്ന് ഊര്‍ജ്ജം വികിരണം നടക്കുന്നത് അനന്തമായ നിരക്കിലാണ് എന്നതില്‍ നിന്നാണ്. അന്ന് വിശ്വസിച്ചിരുന്ന നിയമാനുസരിച്ച് ചൂടുള്ള ഒരു വസ്തു എല്ലാ ആവൃത്തിയും ഉള്ള വിദ്യുത് കാന്തിക തരംഗത്തെ ( റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍ ദൃശ്യപ്രകാശം, എക്സ് കിരണങ്ങള്‍ പോലുള്ളവ) പുറത്തോട്ട് വിടണം ഉദാഹരണത്തിന് പുറം തള്ളപ്പെടുന്ന വികിരണങ്ങളുടെ ഊര്‍ജ്ജം , തരംഗത്തിന്റെ ആവൃത്തി ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഒന്നോ രണ്ടോ ആയിരം ബില്യന്‍ ഇടയ്ക്കായാലും ആയിരം ബില്യന്റെ ഇടയ്ക്കായാലും ഒന്നു തന്നെ ആയിരിക്കണം. ഒരു സെക്കന്റിലെ തരംഗങ്ങള്‍ പരിധിയിലുപരി ആയതുകൊണ്ട് ഇതര്‍ത്ഥമാക്കുന്നത് ഊര്‍ജ്ജവികിരണത്തിന്റെ അളവ് അനന്തമാണെന്നാണ്.

ഈ സ്പഷ്ടമായ വിഡ്ഡിത്തത്തെ ഒഴിവാക്കാന്‍ 1900-ല്‍ ജര്‍മ്മന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മാക്സ് പ്ലാങ്ക് പ്രകാശം , എക്സ്കിരണങ്ങള്‍ ,മറ്റു തരംഗങ്ങള്‍ എന്നിവ ഉല്‍സര്‍ജ്ജനം ചെയ്യുന്നത് അനിയന്ത്രിതമായ രീതിയിലല്ല , പാക്കറ്റുകളായാണ് എന്ന് നിര്‍ദ്ദേശിക്കുകയുണ്ടായി . ഈ പാക്കറ്റുകളെ ക്വോണ്ടം എന്നദ്ദേഹം നാമകരണം ചെയ്തു. ഇതിലുപരി ഓരോ പാക്കറ്റിനും ഒരു നിശ്ചിത ഊര്‍ജ്ജമുണ്ടെന്നും ഇവ ആവൃത്തിക്കനുസരിച്ച്‍ കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കും എന്നും അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. അതിനാല്‍ ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ഒരൊറ്റ ക്വോണ്ടത്തിന്റെ ഉല്‍സര്‍ജ്ജനത്തിന് ലഭ്യമായതിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജ്ജം ആവശ്യമായി വരുന്നതുകൊണ്ട് ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള വികിരണം കുറയുകയും വസ്തുവിനു നഷ്ടപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ നിരക്ക് പരിമിതമായിരിക്കുകയും ചെയ്യും.

ചൂടുള്ള വസ്തുക്കളില്‍ നിന്ന് ഉല്‍സര്‍ജ്ജിക്കുന്ന താപ വികിരണ നിരക്ക് ക്വോണ്ടം സങ്കല്പ്പത്തെ ആധാരമാക്കി വിശദീകരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞെങ്കിലും 1926 -ല്‍ ജര്‍മ്മന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ വെര്‍നര്‍ ഹൈസന്‍ബര്‍ഗ് തന്റെ പ്രസിദ്ധമായ അനിശ്ചിതത്വ സിദ്ധാന്തം ആവിഷ്ക്കരിക്കുന്നതുവരെ നിര്‍ധാര്യതയുടെ വിവക്ഷിതാര്‍ത്ഥം വാസ്തവീകരിച്ചിരുന്നില്ല. ഒരാള്‍ക്ക് ഒരു കണത്തിന്റെ ഭാവിയിലെ സ്ഥാനവും വേഗതയും പ്രവചിക്കണമെങ്കില്‍ അതിന്റെ ഇപ്പോഴുള്ള സ്ഥാനവും വേഗതയും കൃത്യമായി അറിഞ്ഞിരിക്കണം. ഇതിനുള്ള വഴി കണത്തിന്‍ മേല്‍ പ്രകാശം ചൊരിയുക എന്നതാണ്. ഇങ്ങനെ ചെയ്യുമ്പോള്‍ പ്രകാശതരംഗങ്ങള്‍ കണം മൂലം ഭാഗികമായി പ്രകീര്‍ണ്ണനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ഇത് കണത്തിന്റെ സ്ഥാനത്തെ കുറിച്ച് സൂചന നല്‍കുകയും ചെയ്യുന്നു. എങ്കിലും പ്രകാശതരംഗത്തിന്റെ അടുത്തുള്ള രണ്ടു ശീര്‍ഷകങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അകലത്തെക്കാള്‍ കൃത്യതയോടെ ഒരാള്‍ക്ക് കണത്തിന്റെ സ്ഥാനം കണ്ടു പിടിക്കാന്‍ കഴിയില്ല. ഇതു സാധ്യമാകണമെങ്കില്‍ പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗ ദൈര്‍ഘ്യം വളരെ കുറഞ്ഞിരിക്കണം. പ്ലാങ്കിന്റെ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തപ്രകാരം പ്രകാശ അളവിനെ എത്ര വേണമെങ്കിലും കുറയ്ക്കാന്‍ കഴിയില്ല. കുറഞ്ഞത് ഒരു ക്വാണ്ടമെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഈ ക്വാണ്ടം കണത്തെ വിക്ഷോഭിപ്പിക്കുകയും അതിന്റെ വേഗത്തെ കുറിച്ച് പ്രവചിക്കാന്‍ പറ്റാത്ത തരത്തില്‍ കണത്തെ മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിലുപരി വളരെ കൃത്യതയോടെ സ്ഥാനത്തെ നിര്‍ണ്ണയിക്കാന്‍ ഒരാള്‍ക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള പ്രകാശം ആവശ്യമാണ്. അതുകൊണ്ട് ഒരു ക്വാണ്ടത്തിന്റെ ഊര്‍ജ്ജം വളരെ കൂടിയിരിക്കും. ഇതുമൂലം കണത്തിന്റെ വേഗതയിലുണ്ടാകുന്ന വിക്ഷോഭവും വളരെ കൂടിയിരിക്കും മറ്റൊരു വിധത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ എത്ര കൂടുതല്‍ കൃത്യതയോടെ നിങ്ങള്‍ മാത്രമേ നിങ്ങള്‍ക്ക് അതിന്റെ വേഗത നിര്‍ണ്ണയിക്കാന്‍ കഴിയൂ. ഒരു കണത്തിന്റെ സ്ഥാന നിര്‍ണ്ണയത്തിലുണ്ടാവുന്ന അനിശ്ചിതത്ത്വവും അതിന്റെ വേഗതാ നിര്‍ണ്ണയത്തിലുണ്ടാവുന്ന അനിശ്ചിതത്തിലുണ്ടാകുന്ന അനിശ്ചിതത്തെ കണത്തിന്റെ പിണ്ഡം കൊണ്ട് ഗുണീച്ചാല്‍ കിട്ടുന്നത് ഒരിക്കലും ഒരു നിശ്ചിത സംഖ്യയില്‍ കുറ്റയാന്‍ പാടില്ല എന്ന് ഹൈസന്‍ബര്‍ഗ് തെളീയിക്കുകണ്ടായി . ഈ നിശ്ചിത സംഖ്യ പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാംഗമാകുന്നു . ഇതിലുപരി ഈ പരിധി ഒരാള്‍ കണത്തിന്റെ സ്ഥാനവും വേഗതയും ഏതു വിധത്തില്‍ നിര്‍ണ്ണയിക്കുന്നു എന്നതിലോ അല്ലെങ്കില്‍ കണങ്ങളുടെ ജാതിയേയോ അല്ല ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത് . ഹൈസന്‍ബര്‍ഗിന്റെ അനിശ്ചിതത്വ സിദ്ധാന്തം ഒഴിച്ചുകൂടാന്‍ പറ്റാത്ത പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മൗലികമായ ഒരു സവിശേഷതയാണ്.

Generated from archived content: kalathinte24.html Author: stephen_hoking

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായം എഴുതുക

Please enter your comment!
Please enter your name here

 Click this button or press Ctrl+G to toggle between Malayalam and English