விநாயகர் அகவலில் ஒளவையார் ‘அணுவிற்கணுவாய் அப்பாலுக்கு அப்பாலாய் கணுமுற்றி நின்ற கரும்புள்ளே காட்டி’ என்று சித்த மெய்ஞான அறிவைப் பாடுகிறார். ‘விண் நிறைந்து மண் நிறைந்து மிக்காய்’ என உருகும் மாணிக்க வாசகர், ‘நோக்கரிய நோக்கே, நுணுக்கரிய நுண்ணுர்வே’ என்று கொண்டாடுகிறார்.

சிறிதினும் சிறிதான பொருளைப் பற்றிப் பேச வந்த குவாண்டம் இயற்பியல், உயிரியலிலும் அதைக் கண்டு கொண்டு தன் சிறகுகளை விரிக்கிறது. 

குவாண்டம் என்பதை சுருக்கமாகச் சொல்வதென்றால், அது பொருளையோ, ஆற்றலயோ பகுத்துப்பகுத்து சிறு துண்டுகளாக, துகள்களாக, அறிய முடிவதும், முயல்வதும் தான். (துகள் இயற்பியல்) 

உயிரியல் அமைப்புகளின் பொதுவான தன்மைகளான அதிவெப்பம், சிக்கல், அதிக்குளிர் ஆகியவைகளை குவாண்டம் இயற்பியலால் அணுக முடியாது என்ற கூற்றை இன்றைய குவாண்டம் உயிரியல் ஆய்வுகள் பொய்யாக்கி வருகின்றன. விலங்குகளில், தாவரங்களில், நம் உடல்களில் அது குவாண்டச் செயல்பாடுகளை விளக்க முற்படுகிறது. குவாண்டம் இயற்பியலின் கூறுகளை அது நம் வாழ்க்கையில் கண்டு வியக்கிறது; குவாண்ட குகைப் பாதைகள், (Quantum tunnels) குவாண்ட இணக்கம்/பிணைப்பு/சிக்கல், (Quantum Entanglement) அலை- துகள் என்ற இரு நிலை (Wave- Particle Duality) என்பவை நாம் காணும் உயிரில், உடலில், தாவரத்தில் எவ்வாறு அமைந்துள்ளன என்பது சுவையான ஒன்று.

எள்ளுப் பூ நாசி என்று கவிஞர்கள் வர்ணிக்கும் நம் நாசிகள் ஏறத்தாழ ஒரு ட்ரில்லியனுக்கும் மேலான வாசனைகளை அடையாளப்படுத்தி அறிகின்றன. வாசனை எனச் சொல்லப்படும் மூலக்கூறு (Molecule) நம் நாசியை அடையும் போது, அது ஏற்பிகளுடன் (Receptors) இணக்கமாகிறது. முன்னர் நிலவி வந்த கருதுகோளின் படி, இந்த வாசனைகளின் வடிவம், அதை ஏற்பிகளுடன் பிணைக்க உதவுகிறது. இதை பூட்டு-சாவி மாதிரி என அழைக்கிறார்கள். (Lock-Key Model) இதன்படி வாசனை நாசியை அடைந்தவுடன், சரியான ஏற்பியைக் கண்டடைந்து, அதில் தன்னைப் பொருத்திக் கொண்டு, அதைத் தூண்டி வாசனையை அடையாளப் படுத்துகிறது. இந்த மாதிரியைக் கொண்டு பரிசோதித்துப் பார்க்கையில், ஒரே வடிவம் கொண்ட வாசனை மூலக்கூறுகளை முகர்ந்தவர்கள், இரு வேறு வாசனைகளைத் தெளிவாக அறிந்து சொன்னார்கள். எனவே, பூட்டு-சாவி மாதிரி பொருந்தி வரவில்லை. இன்னமும் ஏதோ இருக்கிறது!

அறிவியல் சர்ச்சைகளில் விவாதிக்கப்படும் மற்றொரு கருதுகோளின் படி, வாசனை  மூலக்கூறுகளின் உள்ளே நடக்கும் அதிர்வுகளை (Vibrations) உணரும் வகையில் நம் நாசிகள் அமைந்துள்ளன. இந்த அதிர்வுகள் எவ்விதம் ஏற்படுகின்றன? மீச்சிறு தந்தியில் கட்டப்பட்டுள்ளவை போல, மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்கள் ஊஞ்சலாடுகின்றன; இந்த வாசத்தின் மூலக்கூறு, ஏற்பியில் நிலை பெறுகையில், அணுக்களின் ஊஞ்சலாட்ட அதிர்வின் விளைவால் விளையும் சக்தியானது, மின்னணுவின் (Electrons) மூலம் குவாண்ட சுரங்கப் பாதை அமைத்து ஏற்பியின் மற்றொரு பகுதிக்குச் செல்கிறது.

மேலே சொன்ன பூட்டு-சாவி மாதிரியையும், அதிர்வு மாதிரியையும் இணைக்கலாம். இதற்கு ‘ஸ்வைப் கார்ட்’ (Swipe-card Model) மாதிரி என்று பெயர். இதன் படி நம் நாசிகள், ஒரு வாசனையின் அமைப்பு மற்றும் அதிர்வினை உணரும் வகையில் அமைந்துள்ளன.

‘ஒளிர்வு’ (Luminescence) என்றொரு புதிய மாதிரி இப்போது பேசப்படுகிறது. ஏற்பிக்கு புதிய சுரங்க வழி அமைத்துச் செல்லும் மின்னணு, அதை அடைந்தவுடன் ஆற்றலை இழக்கிறது. அந்த நிலையில், அது ஒளிர்வை, அதாவது ஃபோடான்களை (Photons) உமிழ்கிறது; நம் நாசிகள் இந்த ஒளிர்வை உணர்ந்து, அதன் மூலம் பல்வேறு வாசனைகளை அறிகின்றன. இந்தக் கருதுகோளைச் சொல்பவர்கள், “ஏன் ‘கோவிட்டால்’ பாதிக்கப்பட்டவர்களால் வாசனையை உணர முடியவில்லை?” என்பதை இக் கருத்தால் சொல்ல முடியலாம் எனவும் சிந்திக்கிறார்கள்.

வலசைப் பறவைகள்

ஒவ்வொரு வருடமும், ஆர்க்டிக் கடற்பறவைகள் க்ரீன்லேன்டிலிருந்து, 90,000 கி மீ பயணித்து, அன்டார்டிகாவைத் தாண்டிய வெட்டெல் (Weddell) கடல் பகுதியை அடைகின்றன. அவை இந்தப் பயணத்தை எவ்வாறு மேற்கொள்கின்றன? தட்ப வெப்ப மாறுதல்களோ, இரவோ, பகலோ, அவை சரியான திசையில் பயணிப்பதை பாதிப்பதில்லை. அறிவியலாளர்கள், பறைவகளுக்கு புவியின் காந்தப் புலனை (Earth’s Magnetic Field) உணரும் திறன் இருக்கக்கூடும் என்றும், அதனால், பூமியில் அவை அந்த நேரத்தில் எங்கிருக்கிறோம் என்று உணரமுடியலாம் என்றும் சொல்கிறார்கள்.

இத்திறன் இவ்வாறாகச் செயல்படலாம். பொதுவாக ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இரு மின்னணு- ஒன்று மேல் சுழற்சியிலும், (Spin up) மற்றொன்று கீழ் சுழற்சியிலும் (Spin down) இருக்கும். ஆனால், சில சமயங்களில், ஃபோடானைப் போன்ற மிகுசக்தியுள்ள ஒன்று, மூலக்கூற்றிலிருந்து ஒரு மின்னணுவை வீழ்த்தி, மற்றொரு மூலக்கூற்றிற்கு அனுப்பிவிடும். தந்ததும், பெற்றதுமான இந்த இரு மூலக்கூறுகள் இப்போது தீவிர வாதிகள்! (Radicals) அதாவது, தன் சுற்றுப்பாதையில் ஜோடியில்லாமல்  இருக்கும் மின்னணுக்கள்.

இந்தத் தீவிரவாதிகள் எதிர்வினையாற்றுவதில் வல்லவர்கள்; இந்த வழியில் உருவாகும் ஜோடிகள். ஒன்றுடன் ஒன்று பிணைந்து (சிக்கி) தீவிர இணைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பறவையின் கண்ணுக்குள் இருக்கும் ‘க்ரிப்டோ க்ரோம்’ (Cryptochrome-இரகசிய வண்ணம்?) என்ற புரதம், இந்த இணைகளை உருவாக்குகிறது. இந்தத் தீவிர இணை, வியத்தகு வேகத்தில், ஒத்த சுழற்சி அல்லது மாறுபாடுள்ள சுழற்சி இரண்டிற்கும் இடையே முன்னும், பின்னும் ஊஞ்சலாடுகிறது. இந்தச் சுழற்சி என்பதை சுழல்கோண உந்துதல் (Angular Momentum) என எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும். இதன் மூலம், மூலக்கூறுக்கு காந்த கணம் (Magnetic Moment -தருணம்) கிட்டுகிறது. புற காந்தப் புலத்தில், இந்த இணைவுச் சுழற்சியோ, அது அல்லாததோ, மூலக்கூற்றில் அதி நுட்பமாக பதிவாகிறது. பூமியின் காந்தப் புலத்தில் ஏற்படும் வெகு சிறிய நுட்ப மாறுதல்களைக் கூட இப்பறவைகள் சரியாக அறிந்துவிடும்.

குவாண்டப் பரிணாமம்

குவாண்ட இயக்கவியல் (Quantum Mechanics) பரிணாம வளர்ச்சியில் பங்கு வகித்திருக்கக்கூடும். டிஎன்ஏவில் (DNA) நான்கு அடிப்படைகள் உள்ளன- அடெனெ(ய்)ன், (Adenine-A) சைடொசின் (Cytosine -C), க்வானெ(ய்)ன் (Guanine -G), தைமெ(ய்)ன் (Thymine-T) இந்த A, C, G, T யின் வடிவம் எவ்வாறு அமைந்துள்ளதென்றால், A எப்போதும் T யுடனும், G எப்போதும் C யுடனும் பிணைந்திருக்கும். பிரதி எடுக்கும் போது, (Replication Process) டி என் ஏவின் இழைகளை (strands of DNA) மேலிருந்து கீழாக ஒரு நொதி (Enzyme) அவிழ்க்கும். இப்படி அவிழும் டி என் ஏவின் இரு பக்கங்களிலும், ஒரே மாதிரியான டி என் ஏ இழைகள் உண்டாகி A, T யுடனும், G, C யுடனும் பிணைந்து காணப்படும். இந்த நான்கு அடித்தளங்களும் ஹைட்ரஜனால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன; எதிர்மறை சக்தியுள்ள மூலக்கூற்றினை, காந்தம் பற்றுவது போல், ஹைட்ரஜனின் அணு இவற்றைப் பற்றுகிறது. மின்னணுக்களைப் பகிர்வதற்கு மாறாக, இவை நிலைமின்களாக (Electrostatic) இணைந்தே இருக்கின்றன. டி என் ஏ அவிழ்க்கப்படும்போது, எப்போதாவது, ஹைட்ரஜன் கரு, குவாண்ட குகைப் பாதை அமைத்து எதிரணியில் (அவிழ்ந்த டி என் ஏவின் மறுபக்கம்) சேர்ந்து விடுகிறது. இவ்வாறாக டாடொமெர் (Tautomer) உருவாகிறது. இந்த டாடொமெர் என்பதும் மூலக்கூறின் அதே வேதியல் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளதுதான்; ஆனால், மாறுபட்ட வடிவமும், அதனால் மாறுபட்ட இணைப்பும் இருக்கும் ஒன்று.

பிரதி எடுக்கும் செயல்பாடுகளின் போது இந்த டாடொமெர் நீடித்திருந்தால், நாம் குறிப்பிட்ட அந்த நான்கு அடித்தளங்களும் தவறான இணைகளாகிவிடும். பிரதி எடுக்கும் நேரம் முழுதும் இந்த டாடொமெர் நீடிக்காது என்று முன்னர் கருதி வந்த அறிவியலாளர்கள், டி என் ஏ பிரதியெடுக்கும் செயற்பாடுகளில் இவை நீடிக்க முடியும் என்றும், அவ்வாறாகவே பிறழ்வும், மாற்றமும் காலப் போக்கில் நடந்து, பரிணாமப் பாதையை அமைத்திருக்கலாம் எனவும் சொல்கிறார்கள்.

தாவரங்களின் புத்திசாலித்தனம்

தாவரங்களைப் பற்றி ஆய்வு செய்து முனைவர் பட்டம் பெறும் மனிதர்களைப் போல, இயற்கையில் கிடைக்கும் சூர்ய சக்தி கொண்டு தன்னை வளர்த்துக் கொள்ளும் தாவரங்களும் மேதைகளே! எவ்விதம் அதை தாவரங்கள் செய்கின்றன? ஒளிச்சேர்க்கை பற்றி நாம் படித்திருக்கிறோம். ஒளிக்கு அமைந்துள்ள குவாண்டத் தன்மையைக் கொண்டு, சூர்ய ஒளியை, குவாண்ட இணைப்பின் மூலம், சக்தி என்று தாவரங்கள் மாற்றிக்கொள்கின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை, மிகச் சிறியதான மூலக்கூறு இயக்கத்தைச் சார்ந்து அமைகிறது. ஆதவனின் கிரணங்கள் தாவரத்தைத் தொடும்போது, இலைகளிலுள்ள க்ளொரோபில், குறிப்பிட்ட வண்ணங்களின் ஃபோடானை இழுத்துக் கொள்கிறது; இந்த ஒளிர்வுகள், க்ளொரோபில்லில் உள்ள மின்னணுவைத் தூண்டுகின்றன. இந்த சக்தியானது க்ளோரோபில் மூலக்கூற்றிலிருந்து, வினை மையம் (Reaction Centre) எனப்படும் அமைப்புக்குள் நுழைகிறது. அங்கே அது வேதி சக்தியாக, தாவரத்தின் பயன்பாட்டிற்கென சேமிக்கப்படுகிறது. ஆனால், க்ளோரோபில்லிருந்து வினை மையத்தை நோக்கிய இந்தப் பயணம் நேரடியாக நிகழ்வதுமில்லை, எளிதாகப் புரிந்து கொள்ளும் வகையிலும் நடப்பதில்லை. தான் செல்ல வேண்டிய மையத்தை நோக்கி, சக்தி வேகமாகச் செல்லாவிடில், அது பயனாகாது. இந்தச் சவாலை சமாளிப்பதற்காக, தாவரங்கள் குவாண்ட இணக்கம் (Quantum Coherence) என்பதைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒற்றை வழியில் சென்று நான் அடைய வேண்டிய மையத்தை அடைவேன் என்று பிடிவாதம் செய்யாமல், மின்னணு, தன் அலைத்தன்மையைக் கொண்டு, கிடைக்கும் அத்தனைப் பாதைகளிலும் வேகமாகச் சென்று இலக்கை அடைகிறது. இந்தக் குவாண்ட இணக்கம் என்பதற்கும், குவாண்டப் பிணைப்பு என்பதற்கும் மிக நெருங்கிய தொடர்பு இருக்கிறது என்பதை நாம் சுலபமாகப் புரிந்து கொள்ளலாம்.

அத்வைதம், ரவீந்திர நாத் தாகூர், ஹைஸென்பர்க்

‘மூலதோ ப்ரும்ம ரூபாய, மத்யதோ விஷ்ணு ரூபிணே, அக்ரத: சிவரூபாய, விருக்ஷராஜாயதே நம:

இது அரச மரத்தின் மேன்மையைச் சொல்லும் ஒன்று. வேரூன்றிப் படர்ந்து, அதிக பிராணவாயுவை உற்பத்தி செய்யும், நல்ல நிழல் தரும் இது பல ஆண்டுகள் நீடித்து வாழும். இந்து மதத்தினரின் வழிபாட்டு மரம். புத்தர் ஞானம் அடைந்த போதி மரமும் இதுவே.  நம் ஆலயங்களில் தல விருட்சம் என்று ஒன்று இருக்கும். நாம் இயற்கையுடன் இணைந்து, தாவரங்களின் முக்கியத்துவத்தை உணர்ந்து வாழ்ந்தவர்கள்.  நம் உடல் 98% ஆறு அணுக்களால் ஆனது- பிராண வாயு, ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன், கார்பன், கால்சியம், பாஸ்பரஸ். இவை அனைத்தும் இயற்கையில் உள்ளன. சூரிய ஒளி நம் உடலில் வந்து படுவதற்குத் தோதாகவே நாம் அணியும் ஆடைகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. ந்யூட்ரினோக்கள் நம் உடலில் புகுவது தெரியாது-ஆனால், அது தேவை. எனவேதான் மேல் உடம்பில் ஆண்கள் சன்னமான துண்டு போர்த்தியும், பெண்கள் மார்பிற்கும், வயிற்றிற்கும் இடையே இடைவெளி விட்டும் ஆடைகளை அணிந்தார்கள். உடல் இயக்கத்தின் இரசாயனத் தேவைகள் உணவாலும், சூழலாலும், நுண்கிருமிகளாலும் பெறப்பட்டன.

குவாண்ட இயக்கவியலில் நோபல் பரிசு பெற்ற இயற்பியல் ஆய்வாளர் ஹைஸென்பர்க் நமது வேதாந்த, உபனிஷதங்களால் ஈர்க்கப்பட்டார். அவருக்கு பரிசினைப் பெற்றுத் தந்த ‘நிலையாமை’ கோட்பாடு, (The Principle of Uncertainty) அவர் சாந்தி நிகேதனத்தில் தாகூரைச் சந்தித்துப் பெற்ற விளக்கங்களுக்குப் பிறகு உருவானது.

இந்திய வேதாங்களின்படி, நம்மைச் சுற்றி நாம் காணும் அனைத்தும் சக்தியின் மாறுபட்ட வடிவங்களே. பார்ப்பவர், பார்க்கும் பொருளை, அதன் உண்மை வடிவத்தில் பார்ப்பதாக நினைத்துக் கொள்கிறார், அவ்வளவே!

ஹைஸென்பர்க் தன் ‘அன்செர்னிடியில்’, ஒன்றை நிறுவுகிறார். துகள் மின்னணுக்களை நீங்கள் ஆராய்கையில், ஒன்று அதன் நிலையைப் பார்ப்பீர்கள் அல்லது அதன் வேகத்தை. அவரது இந்த ஆய்வுதான் குவாண்டக் கணினி, குறியாக்கம் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப் படுகிறது. 

நமது ‘த்வைதம்’ என்ற கோட்பாட்டை அறிந்து, இருமை (அலை அல்லது துகள்) பற்றிய ஆய்வினைச் செய்ததாக ஷ்ரோடிஞ்சர் சொல்கிறார். அவர், நீல்ஸ்போர், வார்னர் ஹைஸென்பர்க் மூவரும் நம் உபனிடதங்களைப் படித்து, விவாதித்து, தெளிவு பெற்றதாகப் பதிவு செய்திருக்கிறார்கள்.

சில செய்திகளையும் நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.

• சிறிய துகள்களில் மட்டுமே குவாண்ட விளைவுகளைப் பார்க்க முடியும் என்பதுடன், பெரியவற்றிலும், அவை அடிப்படையில் குவாண்ட இயல்பைக் கொண்டிருந்த போதிலும், காண முடியும்- சூப்பர்கன்டக்டர் (திறனான மின்கடத்தி)

• மின்னணு குவாண்ட இயல்யுள்ளது- அதை அளவிடுகையில் அது துகள் அல்லது அலை என்ற நிலையைக் காண்பிக்கிறது. இது தொடர்ந்து நடை பெறும் இயக்கங்களை பாதிப்பதில்லை- காலம், நேரம் இவை குவாண்ட இயற்பியலில் அடிப்படை என்றாலும், அவற்றின் தொடர்ச்சி பாதிக்கப்படுவதில்லை.

• குவாண்ட பிணைப்பு அல்லது சிக்கலில், தகவல் அதி வேகமாகப் பயணிக்கிறது என்ற போதும், ஒளியின் வேகத்தில் அதைச் செய்ய முடியாது.

சதானந்த ரூபாம், சிவோஹம், சிவோஹம் என்று சொல்கிறார் ஆதி சங்கரர்- நான் யார்? நானே அது. ஏனெனில் நான் ஆற்றல் இல்லை, ஐந்து வாயுக்கள் இல்லை, சப்த நாடிகள் இல்லை, ஐந்து கோசங்களும் இல்லை, நான் பூரணம் (ஆத்ம சதகம்)

உசாத்துணை:

• https://content.jwplatform.com/previews/w1t05IoX
• Thiruvasakam, Vinaayakar Akaval, Adi Sankara
• https://bigthink.com/life/quantum-physics-biology- Elizabeth Fernandez