Quantum science

 Aadhi Shiva Guru Spark Yoga 🧘‍♀️ 

1890ஆம் ஆண்டு ஒற்றை நாடாகப் பிறப்பெடுத்துத் தன்னை புதிதாகக் கட்டமைக்கத் தொடங்கியிருந்தது ஜெர்மனி. கிண்டர் கார்டனில் படித்துக் கொண்டிருந்த அறிவியல், பாடசாலையில் காலடியெடுத்து வைத்த சமயம் அது. தொழிற்சாலைகளை வளர்த்தெடுத்து, உற்பத்தியைப் பெருக்கும் மூர்க்கத்துடன் ஜெர்மனி முயன்று கொண்டிருந்தது.  பெர்ளின் நகரில் இளம் பொறியியலாளர்கள் அதற்காகப்  பாடுபட்டுக் கொண்டிருந்தனர். பொறியியல் அமைப்புகள், அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளின் காப்புரிமைக்காக நேரத்தையும், பணத்தையும் செலவிட்டுக் கொண்டிருந்தார்கள். சில ஆண்டுகளுக்கு முன்னர்தான் புதியதொரு பொருளை அமெரிக்கரொருவர் கண்டுபிடித்ததாக அறிவித்திருந்தார். அந்த நபர், தோமஸ் அல்வா எடிசன் (Thomas Alva Edison). அந்தப் பொருள்  'மின்குமிழ் விளக்கு' (Light Bulb). 

மின்குமிழ் விளக்கின் ஐரோப்பியப் பயன்பாட்டுக் காப்புரிமையைப் பல மில்லியன் டாலர்கள் கொடுத்து ஜெர்மனி வாங்கியது. இந்தக் குமிழ் விளக்கின் கண்டுபிடிப்புப் பற்றிப் பலவிதமான விமர்சனங்களும், குற்றச்சாட்டுகளும் எடிசன்மேல் இருந்தாலும், உலகின் மிகப்பெரிய அறிவியல் மாற்றத்திற்கான விதையை, அது உருவாக்கியது என்பதே வரலாறு. ஜெர்மன் தெருக்களில் மின்குமிழ் விளக்குகளைப் பொருத்தி, வெளிச்சமாக்க அரசு திட்டமிட்டது. அதுவே, அறிவியல் புரட்சியொன்றிற்கான ஆரம்பப்படியென யாரும் நினைத்திருக்கவில்லை. அன்று உருவாகிய அறிவியல் பாதை, இன்று நம்மை உச்சத்திற்குக் கொண்டு சென்றிருக்கிறது. அப்படியென்ன சாதனையை அந்தக் குண்டு பல்ப செய்துவிட்டது? 

குண்டு பல்ப்பே, குவாண்டம் இயங்கியல் (Quantum Mechanics) பிறப்பதற்கான அடிப்படைக் காரணமாக இருந்தது.  1887 இல் தொழில்நுட்பக் கண்டுபிடிப்புகளுக்கான நிறுவனத்தை (Technical Research Institute) ஜெர்மன் அரசுல் பெர்ளினில் உருவாக்கியது. 1900ஆம் ஆண்டு, அந்த நிறுவணத்தில் பணிபுரிந்த ஆராய்ச்சியாளரின் பெயர், 'மாக்ஸ் பிளாங்க்' (Max Planck). இவரின் சிந்தனையொன்றுதான், குவாண்டத்தைப் பற்றவைத்த முதல் தீப்பொறியாகியது. அது பின்னர் அதாவது இன்றுவரை, எப்படியெல்லாம் பற்றியெரிகிறது என்பது நீங்கள் அறிந்த கதைதான்.

"குண்டு பல்பிலிருக்கும் இழை (Filament) சூடாகும்போது, அதன் நிறம் ஏன் மாறுகிறது?" என்று மாக்ஸ் பிளாங்க் சிந்திக்கத் தொடங்கினார். ஆரம்பத்தில் சிவப்பு நிறத்திலிருக்கும் ஒளி, ஆரஞ்சாகிப் பின்னர் மஞ்சளாகி, வெள்ளை நிறத்தை நோக்கிச் செல்கிறது. மின்சாரம் அதிகரிக்க, இழை அதிக வெப்பத்தைப் பெற்று, அது வெளியிடும் ஒளியின் நிறத்தில் வித்தியாசங்களைக் கொடுக்கத் தொடங்கியது. இந்த மாற்றத்தின் காரணத்தைக் கண்டுபிடிக்க மாக்ஸ் பிளாங்க் தயாரானார். தனது சக ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து, 'கருப்புடல் கதிர்வீசி' (Black body radiator) என்னும் கருவியொன்றை உருவாக்கினார். பலவிதமான வெப்பநிலையில், வெவ்வேறு நிறங்களை உருவாக்குவதற்கான கருவி அது. அதன்மூலம், ஒளியின் நிறத்துக்கும், அதன் அதிர்வு மற்றும் ஆற்றலுக்கும் (Frequency, Energy) இடையிலான தொடர்பை, பிளாங்க் புரிந்துகொண்டார். 'ஒளி மின் விளைவு' (Photoelectric effect) என்று அது எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது. ஆனாலும், அவற்றிற்கான காரணத்தை மாக்ஸ் பிளாங்கால் அறிய முடியவில்லை. ஐந்தாண்டுகளில் அதற்கான விடையும் கிடைத்தது.

1905ஆம் ஆண்டு, ஒளிமின் விளைவுக்கான சரியான கோட்பாட்டை அல்பேர்ட் ஐன்ஸ்டைன் வெளியிட்டார். "ஒளியானது அலையாகச் செல்வதாகவே நாம் நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். ஆனால் அவ்வொளி, மிகமிகச்சிறிய நுண் துகள்களால் உருவாக்கப்பட்டிருக்கலாமல்லவா?" என்று ஆச்சரியமான கருத்தைச் சொல்லி மிரளவைத்தார். ஒளியின் மிகச்சிறிய நுண்துகளுக்கு அவர் பயன்படுத்திய பெயர் 'குவாண்டம்' (Quantum). ஆற்றைல் பொதியாக அந்தக் குவாண்டம் துகள்கள் இருப்பதாக ஐன்ஸ்டைன் கருதினார். குவாண்டம் என்னும் சொல், அப்போது புதிய சொல்லல்ல. ஆனாலும், ஒளியைக் குவாண்டத்துடன் தொடர்புபடுத்தியது ஆச்சரியத்தைக் கொடுத்தது. ஆனால், மாக்ஸ் பிளாங்கில் ஆரம்பித்து ஐன்ஸ்டைன் முடுக்கிவிட, அடுத்து வந்த வந்த நீல்ஸ் போருடன் , 'குவாண்டம் இயங்கியல்' (Quantum Mechanics) என்னும் குழந்தை உருவெடுத்தது. அணுக்களைச் சுற்றும் எலெக்ட்ரோன்கள் தங்கள் ஒழுக்குகளிலிருந்து தாவும்போது ஏற்படும் ஒளிமாற்றத்துக்கான விளக்கத்தைக் கொடுத்தவர் நீல்ஸ் போர் (Niels Bohr). அதனாலேயே குவாண்டம் இயங்கியலின் தந்தைகளாக, மாக்ஸ் பிளாங்க், நீல்ஸ் போர், ஐன்ஸ்டைன் ஆகிய மூவரும் குறிப்பிடப்படுகிறார்கள். 

இதிலிருந்துதான் குவாண்டம் இயற்பியலின் ஆட்டம் ஆரம்பமாகியது. அளவீட்டில் மிகச்சிறிய துகள்களைக் குவாண்டம் என்று சொல்வதுபோல, மிகச்சிறிய நீள அளவை, 'பிளாங்க் நீளம்' (Planck Length) என்போம். ஒட்டுமொத்த அண்டத்திலேயே மிகச்சிறிய நீளமாகப் பிளாங்க் நீளம் கருதப்படுகிறது. மனிதனுக்கு மட்டுமல்ல, ஏலியனுக்கும்கூடப் பொதுவான் அளவீடாக பிளாங்க் நீளம் இருக்கும். அதைக் கண்டுகொண்டவர் மாக்ஸ் பிளாங்க். அதுபற்றி எழுதவே இதை ஆரம்பித்தேன். ஆரம்பமே எங்கோ கொண்டு சென்றுவிட்டது. அடுத்த மூன்று நாட்களில் அதை விளக்கமாகச் சொல்கிறேன்.

எல்லாமே மாயா!