ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ് പോലുള്ള ഭാവിസാധ്യതകള്‍ക്ക് വലിയ മുതല്‍ക്കൂട്ടായി കരുതുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട്'. മലയാളി ഗവേഷകനായ ഇ.സി.ജി.സുദര്‍ശന്‍ കണ്ടുപിടിച്ച ഈ പ്രതിഭാസത്തെപ്പറ്റി
1. 'പാല്‍ അടുപ്പത്ത് വെച്ചിട്ട് നോക്കിനിന്നാല്‍ അതൊരിക്കലും തിളയ്ക്കില്ലെന്ന് തോന്നും'-ചിത്രം വരച്ചത്: മദനന്‍
അടുത്തയിടെ വീട്ടില്‍ നിന്ന് കേട്ട സംഭാഷണം: 'ഹോ, കോളിങ് ബല്ലടിച്ചതാരാന്ന് നോക്കാന്‍ ഒന്ന് തിരിഞ്ഞതേയുള്ളൂ, അപ്പോഴേക്കും പാല്‍ തിളച്ചുതൂവി'
'അതമ്മേ, ഈ പാല്‍ തിളച്ചുതൂവുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് അറിയാമോ?'
'എന്തുകൊണ്ടാ?'
'പല്‍ സ്റ്റൗവില്‍ വെച്ച് തിളയ്ക്കുന്നത് നോക്കി നില്‍ക്കുമ്പോള്‍ അമ്മയെ പാലിന് കാണാം. അമ്മ അവിടുന്ന് മാറുമ്പോ, ആള്‍ എങ്ങോട്ട് പോയി എന്ന് പാവം പാല്‍ ഏന്തിവലിഞ്ഞു നോക്കുന്നതാ...അങ്ങനെയാ തിളച്ചുതൂവുന്നത്!'
പ്ലിംങ്!
മേല്‍വിവരിച്ച സംഭാഷണത്തെപറ്റി കഴിഞ്ഞ ദിവസം ഒരു ചങ്ങാതിയോട് സംസാരിക്കുമ്പോള്‍ അയാള്‍ പറഞ്ഞു: 'അതു ശരിയാ, പാല്‍ അടുപ്പത്ത് വെച്ചിട്ട് നോക്കിനിന്നാല്‍ അതൊരിക്കലും തിളയ്ക്കില്ലെന്ന് തോന്നും. എന്നാല്‍ ഒരു സ്പൂണ്‍ തറയില്‍ വീണത് എടുക്കാന്‍ കുനിഞ്ഞു നോക്കൂ, അപ്പോഴേയ്ക്കും തിളച്ച് തൂവിയിട്ടുണ്ടാകും!'
അടുക്കളയില്‍ കയറിയിട്ടുള്ള ആര്‍ക്കും പരിചിതമാണ് ഇക്കാര്യം. എന്നാല്‍, ഇത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ വിചിത്രമായ ഒരു പ്രതിഭാസത്തിലേക്കുള്ള ചൂണ്ടുപലകയാണെന്നും, ആ പ്രതിഭാസം കണ്ടുപിടിച്ചത് കോട്ടയംകാരനായ ഒരു മലയാളി ശാസ്ത്രജ്ഞനാണെന്നും അറിയാവുന്നവര്‍ ചുരുക്കമായിരിക്കും. 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട്' (The Quantum Zeno Effect) എന്നാണ് ആ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ പേര്, കണ്ടുപിടിച്ചയാള്‍ ഇ.സി.ജി. സുദര്‍ശന്‍.
പ്രകൃതിയിലെ നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ് ക്ഷീണബലം (വീക്ക് ഫോഴ്‌സ്). അതിന്റെ താക്കോലായ 'വി മൈനസ് എ സിദ്ധാന്തം' കണ്ടൈത്തുകയും, ക്വാണ്ടം പ്രകാശീയത (ക്വാണ്ടം ഓപ്ടിക്‌സ്) എന്ന ആധുനിക പഠനശാഖയ്ക്ക് അടിത്തറയിടുകയും, പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന കണങ്ങളായ 'ടാക്യോണുകളു'ടെ സാധ്യത ആദ്യമായി അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്ത ഗവേഷകനാണ് എണ്ണയ്ക്കല്‍ ചാണ്ടി ജോര്‍ജ് സുദര്‍ശന്‍ എന്ന ഇ.സി.ജി.സുദര്‍ശന്‍. 1970ല്‍ സുദര്‍ശന്‍ അമേരിക്കയിലെ ഓസ്റ്റിനില്‍ ടെക്‌സാസ് സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഗവേഷകനായി ചേര്‍ന്ന ശേഷമാണ്, അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹം നിരന്തരം നിരീക്ഷിച്ചാല്‍ എന്തു സംഭവിക്കും എന്നകാര്യം അന്വേഷിക്കുന്നത്. ബൈദ്യനാഥ് മിശ്രയുമായി ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ ആ അന്വേഷണമാണ് 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫ്ക്ട്' എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്.
എന്താണ് ഈ പ്രതിഭാസമെന്ന് മനസിലാക്കാന്‍ നമുക്കാദ്യം ഈ 'സെനോ ഇഫക്ടി'ലെ 'സെനോ' ആരാണെന്ന് നോക്കാം. ബി.സി.അഞ്ചാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ ജീവിച്ചിരുന്ന ഗ്രീക്ക് ചിന്തകനാണ് 'എലിയയിലെ സെനോ'. തെക്കന്‍ ഇറ്റലിയിലുള്ള എലിയ അക്കാലത്ത് ഗ്രീക്ക് കോളനിയുടെ ഭാഗമായിരുന്നു. 'എലിയാറ്റിക് സ്‌കൂള്‍ ഓഫ് ഫിലോസൊഫേഴ്‌സ്' സ്ഥാപിച്ച പര്‍മെനിഡീസ് എന്ന പ്രസിദ്ധ ചിന്തകന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന അനുയായിയായിരുന്നു സെനോ. ഒരു ആശയത്തെ എതിര്‍ത്തും അനുകൂലിച്ചും രണ്ടുപേര്‍ വാദമുഖങ്ങളുയര്‍ത്തുന്ന 'ഡയലക്ടിക്' ('dialectic') സംവാദരീതി കണ്ടുപിടിച്ചത് സെനോ ആണെന്ന് അരിസ്‌റ്റോട്ടില്‍ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
2. എലിയയിലെ സെനോ.
പില്‍ക്കാലത്ത് സെനോ അറിയപ്പെട്ടത് പക്ഷേ 'ഡയലക്ടികി'ന്റെ പേരിലായിരുന്നില്ല; അദ്ദേഹം ആവിഷ്‌ക്കരിച്ച 'വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങളുടെ' (paradoxes) പേരിലായിരുന്നു. സമയം, ചലനം എന്നിവ സംബന്ധിച്ച് നിത്യജീവിതത്തില്‍ നമുക്ക് പരിചിതമായ ആശയങ്ങള്‍ തെറ്റാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന വിരോധാഭാസങ്ങളായിരുന്നു അവ. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു മാനിന് നേരെ എയ്യുന്ന അസ്ത്രത്തിന്റെ കാര്യം പരിഗണിക്കുക. ഒരേസമയം അസ്ത്രത്തിന് രണ്ടിടത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യാനാവില്ല എന്നറിയാമല്ലോ. അതിനാല്‍, വില്ലാളിക്കും മാനിനുമിടയ്ക്കുള്ള ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥാനത്തായിരിക്കും ഒരോ നിമിഷാര്‍ധത്തിലും അസ്ത്രം. ഒരു നിശ്ചിതസ്ഥാനത്താണ് അസ്ത്രമെങ്കില്‍, അത് മുന്നോട്ടു ചലിക്കുന്നുവെന്ന് പറയാനാകില്ല, സെനോ വാദിച്ചു. അസ്ത്രം മുന്നോട്ട് ചലിക്കുന്നില്ലെങ്കില്‍, അതിനൊരിക്കലും മാനില്‍ കൊള്ളാനാവില്ല!
ഇത് തെറ്റാണെന്ന് നിത്യജീവിതത്തിലെ അനുഭവംകൊണ്ട് നമുക്കറിയാം. തീര്‍ച്ചയായും സെനോയ്ക്കും ഇതറിയാമായിരുന്നു. പക്ഷേ, അദ്ദേഹം മുന്നോട്ടുവെച്ച പ്രശ്‌നം ഇതാണ്-എന്തുകൊണ്ട് ഇത് തെറ്റാകുന്നു? ഇത്തരം നാല് വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങളാണ് സെനോ അവതരിപ്പിച്ചവയില്‍ പ്രധാനം. രണ്ടായിരം വര്‍ഷത്തിന് ശേഷം കലിതം (കാല്‍ക്കുലസ്), അനന്തശ്രേണികള്‍ തുടങ്ങിയ ആധുനിക ഗണിതസങ്കേതങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞാണ് ആ വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്ക് പരിഹാരം കണ്ടെത്താന്‍ സാധിക്കുന്നത്.
ഇരുപതാംനൂറ്റാണ്ടില്‍ ക്വാണ്ടംഭൗതികത്തിന്റെ ആവിര്‍ഭാവത്തോടെ സെനോ ഉന്നയിച്ച പ്രശ്‌നം മറ്റൊരു തരത്തില്‍ വീണ്ടും ശാസ്ത്രശ്രദ്ധയിലെത്തി. ക്വാണ്ടം ആശയം അനുസരിച്ച് അസ്ത്രത്തിന്റെ യഥാര്‍ഥ സ്ഥാനമോ, യഥാര്‍ഥ വേഗമോ ഒരേ സമയം കണ്ടെത്തുക അസാധ്യമാണ്. ക്വാണ്ടംഭൗതികത്തിലെ പ്രസിദ്ധമായ 'അനിശ്ചിതത്വനിയമം' പറയുന്നത് ഇതാണ്. ഇലക്ട്രോണ്‍ പോലൊരു സൂക്ഷ്മകണത്തിന്റെ സ്ഥാനം, വേഗം എന്നിവ ഒരു പരിധിയില്‍ കൂടുതല്‍ കൃത്യതയോടെ ഒരേസമയം നിര്‍ണയിക്കാന്‍ കഴിയില്ല എന്നാണ് അനിശ്ചിതതത്വനിയമം പറയുന്നത്. അങ്ങനെയെങ്കില്‍, നിരീക്ഷിക്കാനാരംഭിച്ചാല്‍ അസ്ത്രം മുന്നോട്ടുപോകുമെന്ന് കരുതാനാകാത്ത അവസ്ഥയുണ്ടാകുമോ? ഈ പ്രശ്‌നമാണ് 1970കളില്‍ സുദര്‍ശനനും കൂട്ടരും പരിഗണനയ്‌ക്കെടുത്തത്. അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹം നിരന്തരം നിരീക്ഷിച്ചാല്‍ എന്തുസംഭവിക്കും?
ലിയോനിഡ് എ. ഖാല്‍ഫിന്‍ എന്ന റഷ്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ 1960കളില്‍ നടത്തിയ ചില അന്വേഷണങ്ങളാണ് ഇക്കാര്യം ശ്രദ്ധയില്‍ കൊണ്ടുവന്നത്. 1977ല്‍ സുദര്‍ശനനും ബൈദ്യനാഥ് മിശ്രയും ചേര്‍ന്ന് 'ജേര്‍ണല്‍ ഓഫ് മാത്തമാറ്റിക്കല്‍ ഫിസിക്‌സി'ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധം ('The Zeno's Paradox in Quantum Theory');, 'ക്വാണ്ടം സിനോ ഇഫക്ട്' എന്താണെന്നും അതിന്റെ വിചിത്ര സാധ്യതകള്‍ എന്തൊക്കെയാണെന്നും ആദ്യമായി ലോകത്തിന് കാട്ടിക്കൊടുത്തു. അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹത്തെ തുടര്‍ച്ചയായി നിരീക്ഷിച്ചാല്‍, ആ വ്യൂഹം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമെന്ന കണ്ടെത്തലാണ് സുദര്‍ശനനും മിശ്രയും നടത്തിയത്. ആ പ്രതിഭാസത്തിന് 'ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിലെ സെനോ പാരഡോക്ട്' എന്നവര്‍ പേരിട്ടു. വിവിധങ്ങളായ ക്വാണ്ടം അവസ്ഥകളുടെ ഈ ഫലത്തിന് പില്‍ക്കാലത്ത് 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട്' എന്ന് പേര് ലഭിച്ചു.
3. ഇ.സി.ജി. സുദര്‍ശന്‍. ഫോട്ടോ: ബിജു വര്‍ഗ്ഗീസ്
1977ല്‍ സുദര്‍ശനും മിശ്രയും അവതരിപ്പിച്ചെങ്കിലും 'സെനോ ഇഫക്ട്' ശരിയാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടാന്‍ പിന്നെയും വര്‍ഷങ്ങളെടുത്തു. യു.എസില്‍ കോളൊറാഡോയിലെ ബൗള്‍ഡറിലുള്ള 'നാഷണല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ്‌സ് ആന്‍ഡ് ടെക്‌നോളജി'യില്‍ 1990ല്‍ നടന്ന പരീക്ഷണമാണ് 'സെനോ ഇഫക്ട്' സ്ഥിരീകരിച്ചത്. വെയ്ന്‍. എം. ഇറ്റാനോയും കൂട്ടരും ബരീലിയം അയോണുകളുപയോഗിച്ച് നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലം 'ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ജേര്‍ണലി'ലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടതോടെ, ഈ പ്രതിഭാസം ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ സജീവശ്രദ്ധയിലെത്തി. തുടര്‍ന്ന് പല പരീക്ഷണങ്ങളിലും ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ടിന്റെ സാധൂകരണം ലഭിച്ചു. അതിനൊരു വിപരീത പ്രതിഭാസമുണ്ടെന്നും ചില ഗവേഷകര്‍ അനുമാനിച്ചു.
സുദര്‍ശന്റെയും മിശ്രയുടെയും 1977ലെ പ്രബന്ധത്തിന് 2006 ആയപ്പോഴേക്കും 535 സൈറ്റേഷനുകള്‍ ലഭിച്ചുവെന്ന് പറയുമ്പോള്‍, ഗവേഷണരംഗത്ത് അതെത്ര സ്വാധീനം ചെലുത്തിയെന്ന് വ്യക്തമാണല്ലോ. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ് പോലുള്ള ഭാവിസാധ്യതകള്‍ക്ക് വലിയ മുതല്‍ക്കൂട്ടാണ് ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ടെന്ന് വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.
കൊച്ചിന്‍ ശാസ്ത്രസാങ്കേതിക സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഒരിക്കല്‍ പ്രഭാഷണം നടത്തുമ്പോള്‍, ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട് വിശദീകരിക്കാന്‍ സുദര്‍ശന്‍ നടത്തിയ പ്രസ്താവന ഇങ്ങനെയായിരുന്നു: 'നോക്കിനിന്നാല്‍ വെള്ളം തിളയ്ക്കില്ല'. ശാസ്ത്രചരിത്രകാരനായ ജോണ്‍ ഗ്രിബ്ബിന്‍ പില്‍ക്കാലത്ത് സെനോ ഇഫക്ടിനെ ഇങ്ങനെ വിശദീകരിച്ചു: 'നോക്കിനിന്നാല്‍ 'ക്വാണ്ടംപാത്ര'ത്തിലെ വെള്ളം തിളയ്ക്കില്ല!'
അവലംബം -
1. 'The Quantum Zeno Effect - Watched Pots in the Quantum World', by Anu Venugopalan. Resonance, April 2007.
2. 'Perspectives on the quantum Zeno Paradox', by Wayne M. Itano. Journal of Physics, 196. 2009.
3. Zeno's Paradoxes. Internet Encyclopedia of Philosophy
- ജോസഫ് ആന്റണി
* മാതൃഭൂമി നഗരം പേജില്‍ (ജൂണ്‍ 13, 2017) പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്
അടുത്തയിടെ വീട്ടില്‍ നിന്ന് കേട്ട സംഭാഷണം: 'ഹോ, കോളിങ് ബല്ലടിച്ചതാരാന്ന് നോക്കാന്‍ ഒന്ന് തിരിഞ്ഞതേയുള്ളൂ, അപ്പോഴേക്കും പാല്‍ തിളച്ചുതൂവി'
'അതമ്മേ, ഈ പാല്‍ തിളച്ചുതൂവുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് അറിയാമോ?'
'എന്തുകൊണ്ടാ?'
'പല്‍ സ്റ്റൗവില്‍ വെച്ച് തിളയ്ക്കുന്നത് നോക്കി നില്‍ക്കുമ്പോള്‍ അമ്മയെ പാലിന് കാണാം. അമ്മ അവിടുന്ന് മാറുമ്പോ, ആള്‍ എങ്ങോട്ട് പോയി എന്ന് പാവം പാല്‍ ഏന്തിവലിഞ്ഞു നോക്കുന്നതാ...അങ്ങനെയാ തിളച്ചുതൂവുന്നത്!'
പ്ലിംങ്!
മേല്‍വിവരിച്ച സംഭാഷണത്തെപറ്റി കഴിഞ്ഞ ദിവസം ഒരു ചങ്ങാതിയോട് സംസാരിക്കുമ്പോള്‍ അയാള്‍ പറഞ്ഞു: 'അതു ശരിയാ, പാല്‍ അടുപ്പത്ത് വെച്ചിട്ട് നോക്കിനിന്നാല്‍ അതൊരിക്കലും തിളയ്ക്കില്ലെന്ന് തോന്നും. എന്നാല്‍ ഒരു സ്പൂണ്‍ തറയില്‍ വീണത് എടുക്കാന്‍ കുനിഞ്ഞു നോക്കൂ, അപ്പോഴേയ്ക്കും തിളച്ച് തൂവിയിട്ടുണ്ടാകും!'
അടുക്കളയില്‍ കയറിയിട്ടുള്ള ആര്‍ക്കും പരിചിതമാണ് ഇക്കാര്യം. എന്നാല്‍, ഇത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ വിചിത്രമായ ഒരു പ്രതിഭാസത്തിലേക്കുള്ള ചൂണ്ടുപലകയാണെന്നും, ആ പ്രതിഭാസം കണ്ടുപിടിച്ചത് കോട്ടയംകാരനായ ഒരു മലയാളി ശാസ്ത്രജ്ഞനാണെന്നും അറിയാവുന്നവര്‍ ചുരുക്കമായിരിക്കും. 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട്' (The Quantum Zeno Effect) എന്നാണ് ആ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ പേര്, കണ്ടുപിടിച്ചയാള്‍ ഇ.സി.ജി. സുദര്‍ശന്‍.
പ്രകൃതിയിലെ നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ് ക്ഷീണബലം (വീക്ക് ഫോഴ്‌സ്). അതിന്റെ താക്കോലായ 'വി മൈനസ് എ സിദ്ധാന്തം' കണ്ടൈത്തുകയും, ക്വാണ്ടം പ്രകാശീയത (ക്വാണ്ടം ഓപ്ടിക്‌സ്) എന്ന ആധുനിക പഠനശാഖയ്ക്ക് അടിത്തറയിടുകയും, പ്രകാശത്തെക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന കണങ്ങളായ 'ടാക്യോണുകളു'ടെ സാധ്യത ആദ്യമായി അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്ത ഗവേഷകനാണ് എണ്ണയ്ക്കല്‍ ചാണ്ടി ജോര്‍ജ് സുദര്‍ശന്‍ എന്ന ഇ.സി.ജി.സുദര്‍ശന്‍. 1970ല്‍ സുദര്‍ശന്‍ അമേരിക്കയിലെ ഓസ്റ്റിനില്‍ ടെക്‌സാസ് സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഗവേഷകനായി ചേര്‍ന്ന ശേഷമാണ്, അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹം നിരന്തരം നിരീക്ഷിച്ചാല്‍ എന്തു സംഭവിക്കും എന്നകാര്യം അന്വേഷിക്കുന്നത്. ബൈദ്യനാഥ് മിശ്രയുമായി ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ ആ അന്വേഷണമാണ് 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫ്ക്ട്' എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്.
എന്താണ് ഈ പ്രതിഭാസമെന്ന് മനസിലാക്കാന്‍ നമുക്കാദ്യം ഈ 'സെനോ ഇഫക്ടി'ലെ 'സെനോ' ആരാണെന്ന് നോക്കാം. ബി.സി.അഞ്ചാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ ജീവിച്ചിരുന്ന ഗ്രീക്ക് ചിന്തകനാണ് 'എലിയയിലെ സെനോ'. തെക്കന്‍ ഇറ്റലിയിലുള്ള എലിയ അക്കാലത്ത് ഗ്രീക്ക് കോളനിയുടെ ഭാഗമായിരുന്നു. 'എലിയാറ്റിക് സ്‌കൂള്‍ ഓഫ് ഫിലോസൊഫേഴ്‌സ്' സ്ഥാപിച്ച പര്‍മെനിഡീസ് എന്ന പ്രസിദ്ധ ചിന്തകന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന അനുയായിയായിരുന്നു സെനോ. ഒരു ആശയത്തെ എതിര്‍ത്തും അനുകൂലിച്ചും രണ്ടുപേര്‍ വാദമുഖങ്ങളുയര്‍ത്തുന്ന 'ഡയലക്ടിക്' ('dialectic') സംവാദരീതി കണ്ടുപിടിച്ചത് സെനോ ആണെന്ന് അരിസ്‌റ്റോട്ടില്‍ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
പില്‍ക്കാലത്ത് സെനോ അറിയപ്പെട്ടത് പക്ഷേ 'ഡയലക്ടികി'ന്റെ പേരിലായിരുന്നില്ല; അദ്ദേഹം ആവിഷ്‌ക്കരിച്ച 'വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങളുടെ' (paradoxes) പേരിലായിരുന്നു. സമയം, ചലനം എന്നിവ സംബന്ധിച്ച് നിത്യജീവിതത്തില്‍ നമുക്ക് പരിചിതമായ ആശയങ്ങള്‍ തെറ്റാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന വിരോധാഭാസങ്ങളായിരുന്നു അവ. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു മാനിന് നേരെ എയ്യുന്ന അസ്ത്രത്തിന്റെ കാര്യം പരിഗണിക്കുക. ഒരേസമയം അസ്ത്രത്തിന് രണ്ടിടത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യാനാവില്ല എന്നറിയാമല്ലോ. അതിനാല്‍, വില്ലാളിക്കും മാനിനുമിടയ്ക്കുള്ള ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥാനത്തായിരിക്കും ഒരോ നിമിഷാര്‍ധത്തിലും അസ്ത്രം. ഒരു നിശ്ചിതസ്ഥാനത്താണ് അസ്ത്രമെങ്കില്‍, അത് മുന്നോട്ടു ചലിക്കുന്നുവെന്ന് പറയാനാകില്ല, സെനോ വാദിച്ചു. അസ്ത്രം മുന്നോട്ട് ചലിക്കുന്നില്ലെങ്കില്‍, അതിനൊരിക്കലും മാനില്‍ കൊള്ളാനാവില്ല!
ഇത് തെറ്റാണെന്ന് നിത്യജീവിതത്തിലെ അനുഭവംകൊണ്ട് നമുക്കറിയാം. തീര്‍ച്ചയായും സെനോയ്ക്കും ഇതറിയാമായിരുന്നു. പക്ഷേ, അദ്ദേഹം മുന്നോട്ടുവെച്ച പ്രശ്‌നം ഇതാണ്-എന്തുകൊണ്ട് ഇത് തെറ്റാകുന്നു? ഇത്തരം നാല് വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങളാണ് സെനോ അവതരിപ്പിച്ചവയില്‍ പ്രധാനം. രണ്ടായിരം വര്‍ഷത്തിന് ശേഷം കലിതം (കാല്‍ക്കുലസ്), അനന്തശ്രേണികള്‍ തുടങ്ങിയ ആധുനിക ഗണിതസങ്കേതങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞാണ് ആ വിഷമപ്രശ്‌നങ്ങള്‍ക്ക് പരിഹാരം കണ്ടെത്താന്‍ സാധിക്കുന്നത്.
ഇരുപതാംനൂറ്റാണ്ടില്‍ ക്വാണ്ടംഭൗതികത്തിന്റെ ആവിര്‍ഭാവത്തോടെ സെനോ ഉന്നയിച്ച പ്രശ്‌നം മറ്റൊരു തരത്തില്‍ വീണ്ടും ശാസ്ത്രശ്രദ്ധയിലെത്തി. ക്വാണ്ടം ആശയം അനുസരിച്ച് അസ്ത്രത്തിന്റെ യഥാര്‍ഥ സ്ഥാനമോ, യഥാര്‍ഥ വേഗമോ ഒരേ സമയം കണ്ടെത്തുക അസാധ്യമാണ്. ക്വാണ്ടംഭൗതികത്തിലെ പ്രസിദ്ധമായ 'അനിശ്ചിതത്വനിയമം' പറയുന്നത് ഇതാണ്. ഇലക്ട്രോണ്‍ പോലൊരു സൂക്ഷ്മകണത്തിന്റെ സ്ഥാനം, വേഗം എന്നിവ ഒരു പരിധിയില്‍ കൂടുതല്‍ കൃത്യതയോടെ ഒരേസമയം നിര്‍ണയിക്കാന്‍ കഴിയില്ല എന്നാണ് അനിശ്ചിതതത്വനിയമം പറയുന്നത്. അങ്ങനെയെങ്കില്‍, നിരീക്ഷിക്കാനാരംഭിച്ചാല്‍ അസ്ത്രം മുന്നോട്ടുപോകുമെന്ന് കരുതാനാകാത്ത അവസ്ഥയുണ്ടാകുമോ? ഈ പ്രശ്‌നമാണ് 1970കളില്‍ സുദര്‍ശനനും കൂട്ടരും പരിഗണനയ്‌ക്കെടുത്തത്. അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹം നിരന്തരം നിരീക്ഷിച്ചാല്‍ എന്തുസംഭവിക്കും?
ലിയോനിഡ് എ. ഖാല്‍ഫിന്‍ എന്ന റഷ്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ 1960കളില്‍ നടത്തിയ ചില അന്വേഷണങ്ങളാണ് ഇക്കാര്യം ശ്രദ്ധയില്‍ കൊണ്ടുവന്നത്. 1977ല്‍ സുദര്‍ശനനും ബൈദ്യനാഥ് മിശ്രയും ചേര്‍ന്ന് 'ജേര്‍ണല്‍ ഓഫ് മാത്തമാറ്റിക്കല്‍ ഫിസിക്‌സി'ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രബന്ധം ('The Zeno's Paradox in Quantum Theory');, 'ക്വാണ്ടം സിനോ ഇഫക്ട്' എന്താണെന്നും അതിന്റെ വിചിത്ര സാധ്യതകള്‍ എന്തൊക്കെയാണെന്നും ആദ്യമായി ലോകത്തിന് കാട്ടിക്കൊടുത്തു. അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടംവ്യൂഹത്തെ തുടര്‍ച്ചയായി നിരീക്ഷിച്ചാല്‍, ആ വ്യൂഹം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമെന്ന കണ്ടെത്തലാണ് സുദര്‍ശനനും മിശ്രയും നടത്തിയത്. ആ പ്രതിഭാസത്തിന് 'ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിലെ സെനോ പാരഡോക്ട്' എന്നവര്‍ പേരിട്ടു. വിവിധങ്ങളായ ക്വാണ്ടം അവസ്ഥകളുടെ ഈ ഫലത്തിന് പില്‍ക്കാലത്ത് 'ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട്' എന്ന് പേര് ലഭിച്ചു.
1977ല്‍ സുദര്‍ശനും മിശ്രയും അവതരിപ്പിച്ചെങ്കിലും 'സെനോ ഇഫക്ട്' ശരിയാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടാന്‍ പിന്നെയും വര്‍ഷങ്ങളെടുത്തു. യു.എസില്‍ കോളൊറാഡോയിലെ ബൗള്‍ഡറിലുള്ള 'നാഷണല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ്‌സ് ആന്‍ഡ് ടെക്‌നോളജി'യില്‍ 1990ല്‍ നടന്ന പരീക്ഷണമാണ് 'സെനോ ഇഫക്ട്' സ്ഥിരീകരിച്ചത്. വെയ്ന്‍. എം. ഇറ്റാനോയും കൂട്ടരും ബരീലിയം അയോണുകളുപയോഗിച്ച് നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലം 'ഫിസിക്കല്‍ റിവ്യൂ ജേര്‍ണലി'ലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടതോടെ, ഈ പ്രതിഭാസം ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ സജീവശ്രദ്ധയിലെത്തി. തുടര്‍ന്ന് പല പരീക്ഷണങ്ങളിലും ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ടിന്റെ സാധൂകരണം ലഭിച്ചു. അതിനൊരു വിപരീത പ്രതിഭാസമുണ്ടെന്നും ചില ഗവേഷകര്‍ അനുമാനിച്ചു.
സുദര്‍ശന്റെയും മിശ്രയുടെയും 1977ലെ പ്രബന്ധത്തിന് 2006 ആയപ്പോഴേക്കും 535 സൈറ്റേഷനുകള്‍ ലഭിച്ചുവെന്ന് പറയുമ്പോള്‍, ഗവേഷണരംഗത്ത് അതെത്ര സ്വാധീനം ചെലുത്തിയെന്ന് വ്യക്തമാണല്ലോ. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ് പോലുള്ള ഭാവിസാധ്യതകള്‍ക്ക് വലിയ മുതല്‍ക്കൂട്ടാണ് ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ടെന്ന് വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.
കൊച്ചിന്‍ ശാസ്ത്രസാങ്കേതിക സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഒരിക്കല്‍ പ്രഭാഷണം നടത്തുമ്പോള്‍, ക്വാണ്ടം സെനോ ഇഫക്ട് വിശദീകരിക്കാന്‍ സുദര്‍ശന്‍ നടത്തിയ പ്രസ്താവന ഇങ്ങനെയായിരുന്നു: 'നോക്കിനിന്നാല്‍ വെള്ളം തിളയ്ക്കില്ല'. ശാസ്ത്രചരിത്രകാരനായ ജോണ്‍ ഗ്രിബ്ബിന്‍ പില്‍ക്കാലത്ത് സെനോ ഇഫക്ടിനെ ഇങ്ങനെ വിശദീകരിച്ചു: 'നോക്കിനിന്നാല്‍ 'ക്വാണ്ടംപാത്ര'ത്തിലെ വെള്ളം തിളയ്ക്കില്ല!'
അവലംബം -
1. 'The Quantum Zeno Effect - Watched Pots in the Quantum World', by Anu Venugopalan. Resonance, April 2007.
2. 'Perspectives on the quantum Zeno Paradox', by Wayne M. Itano. Journal of Physics, 196. 2009.
3. Zeno's Paradoxes. Internet Encyclopedia of Philosophy
- ജോസഫ് ആന്റണി
* മാതൃഭൂമി നഗരം പേജില്‍ (ജൂണ്‍ 13, 2017) പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്
No comments:
Post a Comment