கார்லோ ரொவெல்லி எழுதிய Reality is not what it seems நூலின் மொழியாக்கம்

வேர்கள் – 2

இருபதாம் நூற்றாண்டின் தலைசிறந்த இயற்பியலாளரான ரிச்சர்ட் ஃபைன்மன், தனது இயற்பியலின் அடிப்படைப் பாடங்கள் நூலின் தொடக்கத்தில் எழுதியது.

  “ஏதேனும் பிரளயத்தில் அனைத்து அறிவியல் ஞானமும் அழிந்துவிடும் என வைத்துக் கொள்வோம். பிழைத்திருக்கப் போகும் தலைமுறைக்கு ஒரேயொரு வரியை மட்டுமே சொல்ல முடியும் என்றால், எந்த தகவலை மிகக் குறைந்த சொற்களில் சொல்லிவிட முடியும்?   நீங்கள் எப்படி வேண்டுமானாலும் அழையுங்கள்,அது அணு கருதுகோள் அல்லது அணு உண்மை என்பதே. அனைத்துப் பொருட்களும் மிகச் சிறிய, விலகியிருக்கையில் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கவும் நெருக்கத்தில் விலக்கவும் செய்கின்ற, இடைநில்லா தொடர் ஓட்டத்தில் இருக்கின்ற அணுக்களால் ஆனவை. இந்த ஒரு வரியில், சிறு கற்பனை மற்றும் சிந்தனையை பயன்படுத்துவதன் வழியாக உலகம் குறித்த பலமடங்கு விஷயங்களைக் காண இயலும்.”

அனைத்து பொருட்களும் பிளக்க இயலா நுண்துகள்களால் ஆனவை என்னும் சிந்தனைக்கு நவீன இயற்பியலின் எந்த உதவியுமின்றி டெமாகிரீடஸ் எவ்வாறு வந்து சேர்ந்தார்? 

அவர் தனது வாதங்களை அவதானத்தின் அடிப்படையில் முன்வைத்தார். உதாரணமாக, ஒரு மரச் சக்கரத்தின் உராய்விற்கோ, ஈரத்துணிகளை ஒரே வரிசையில் காய வைத்திருப்பதற்கோ காரணம், மரம் மற்றும் நீர் அணுக்களின் மெதுவான நகர்வே. அதற்கு மேலும் தத்துவத் தளத்திற்கு தன் வாதங்களைக் கொண்டு சென்றார். இதன் தாக்கம் துளிம ஈர்ப்பியல் வரைக்கும் வருவதால் நாம் இதை கூர்ந்து கவனிக்க வேண்டியுள்ளது. 

அடிப்படையான உள்முரண் ஒன்றின் காரணமாக பொருள் என்பது தொடர்முழுமையான ஒன்றல்ல என்று டெமாகிரீடஸ் கண்டறிந்தார். அவரின் வாதங்களை அரிஸ்டாடிலின் அறிவிக்கையால் மட்டுமே அறிய முடிகிறது என நாம் அறிவோம். பொருள் என்பது முடிவின்றி வகுக்கக் கூடியது, அதாவது அதை கணக்கற்ற முறை உடைத்துச் சென்று கொண்டே இருக்க முடியும் என டெமாகிரீடஸ் சொல்கிறார் என வைத்துக் கொள்வோம். ஒரு பொருளை அதன் முடிவிலி வரை வகுத்துச் சென்று விட்டீர்கள். இறுதியில் மிஞ்சுவது என்ன?

 இணை(யக்கூடிய) பரிமாணத்துடன் உள்ள நுண் துகள்களா? இல்லை. ஏனெனில் அவ்வாறு இருந்தால் முடிவிலி வரை பிரிக்க முடியாது. எனவே இறுதியில் எஞ்சுவது எந்தவித இணை பரிமாணமும் இல்லாத வெறும் புள்ளிகள் மட்டுமே. இனி, இந்த புள்ளிகளை இணைத்து பொருளின் சிறு பகுதியை உருவாக்க ஆரம்பிப்போம். புள்ளிகளுக்கு இணைப்பு வழி என ஏதும் இல்லாததால் இரண்டு, மூன்று, நான்கு என எத்தனையை இணைத்தாலும் இணை(யக்கூடிய) பரிமாணத்துடன் கூடிய பொருளை உண்டாக்க இயலாது. எனவே டெமாகிரீடஸின் கூற்றுப்படி, எந்தவொரு பொருளும் எல்லைக்குட்பட்ட, வகுக்க இயலாத, வரையறுக்கப்பட்ட அளவுடைய, அணுக்கள் என்னும்  தனித்த துண்டுகளால் ஆனது என கருதுவதே மிச்சமிருக்கும் ஒரே சாத்தியம்.

இந்த நுட்பமான வாதகதியின் தோற்றுவாய்  டெமாகிரீடஸுக்கும்  முந்தையது. தெற்கு இத்தாலியில், சிலன்தோ (Cilento)  பகுதியில் இப்போது வேலா (Vela)  என்று அழைக்கப்படுகிற ஊரில் இருந்து தொடங்கியது. இந்நகரம் பொ.யு.மு ஐந்தாம் நூற்றாண்டில் எலியா (Elea) என்னும் வளமான கிரேக்க குடியிருப்பாக இருந்தது. ஒரு பொருள் தன் தோற்றத்திற்கு மாறாக இருப்பதை வெளிப்படுத்துவது  காரணமே (reason) என்னும் கருத்தையும்   மிலீதஸியர்களின் பகுத்தறிவுவாதத்தையும் அதன் இறுதித் துளி வரை – சற்று அதிகப்படியாகவே – பின்பற்றிய பர்மெனிடீஸ் (Parmenides) என்னும் தத்துவவியலாளர் அங்கு வாழ்ந்தார்.  தூய காரணம் ஒன்றை மட்டுமே வைத்து  உண்மைக்கான ஒரு ‘நிழற்பாதையை’ ஆராய்ந்த பர்மெனிடீஸ், காணும் தோற்றங்கள் அனைத்தும் பொய்த்தோற்றங்களே என முடிவுக்கு வந்தார். அதன் மூலம் இயற்கை அறிவியல் என இப்போது நாம் கூறும் அறிவுத்துறைக்கு வெகுதூரம் விலகி செல்கின்ற, உணர்வுத்தளத்திற்கு நேராக செல்லக்கூடிய சிந்தனை முறைக்கு வித்திட்டார். வேலா நகரைச் சேர்ந்த அவரது சீடர் ஜெனோ (Zeno)  இந்த பகுத்தறிவு அடிப்படைவாதத்திற்கு வலு சேர்க்கும் வகையில்,  காணும் தோற்றங்களின் நம்பகத்தன்மையையே  கேள்விக்குள்ளாக்கும் புரட்சிகரமான நுண் வாதங்களை முன்வைத்தார்.  நாம் காணும் தோற்றங்கள் அனைத்தும் எவ்வாறு பொய்த்தோற்றங்கள் என காட்டக்கூடிய , இயக்கம் என்பதன் நடைமுறை அர்த்தமே அபத்தமானது என வாதிடக்கூடிய ஜெனோவின் புதிர்கள் எனப்படும் புதிர்வரிசைகள் அவற்றுள் முக்கியமானவை.

ஜெனோவின் புதிர்களுள் மிகப்பிரபலமான ஒன்று சிறிய  கதை வடிவில் சொல்லப்படுகிறது.  அஃகிலீஸை (Achilles) ஓட்டப் பந்தயத்திற்கு அழைத்த ஆமை ஒன்று, அவரை விட பத்து மீட்டர் தொலைவு முன்னால் இருப்பதான ‘சாதக’ அம்சத்துடன்  தொடங்கியது.  அஃகிலீஸ் ஆமையை எட்டிப் பிடித்து தாண்டிச் செல்வாரா? மிகக் கறாரான தர்க்கத்தின் படி அவரால் அது முடியவே முடியாது என ஜெனோ வாதிடுகிறார். ஏனெனில் , பத்து மீட்டர் தூரத்தை எட்டிப் பிடிக்க அஃகிலீஸ் ‘சிறிது கால’த்தை எடுத்துக் கொள்வார். அந்த நேரத்தில் ஆமை சில சென்டிமீட்டர்கள் முன் சென்று விடும். அந்த தூரத்தை எட்டிப் பிடிக்க அஃகிலீஸ் இன்னும் சிறிது காலம் எடுத்துக் கொள்வார். அந்த நேரத்தில் ஆமை மீண்டும் சில சென்டிமீட்டர்கள் முன் சென்றிருக்கும். முடிவிலி வரை இந்த சுழற்-நிகழ்வுகள் தொடர்ந்து கொண்டே இருக்கும். தன் முன்னால் சென்று கொண்டிருக்கும் ஆமையை எட்டிப் பிடிக்க மேற்சொன்ன ‘சிறிது கால’ங்கள் முடிவற்ற அளவில் அஃகிலீஸுக்கு தேவைப்படும். ஜெனோ  முடிவற்ற அளவிலான ‘சிறிது கால’ங்கள்  என்பது எல்லையற்ற காலமே என்கிறார். இதன் தொடர்ச்சியாக, கறாரான தர்க்கத்தின்படி ஆமையை ‘நெருங்க’ முடிவற்ற காலத்தை அஃகிலீஸ் எடுத்துக் கொள்வார் – அல்லது- அவர் எட்டிப் பிடிப்பதை நம்மால் காணவே முடியாது. அஃகிலீஸ் மிக எளிதாக பலநூறு ஆமைகளை  எட்டிப் பிடித்து தாண்டிச் சென்றுவிட முடிவதை நடைமுறையில் காண்கிறோம். எனவே நாம் காண்பது தர்க்கப்பூர்வமானது அல்ல – பொய்த்தோற்றமே.

உண்மையில் இது சற்றும் ஏற்றுக் கொள்ளக் கூடியதாக இல்லை. பிறகு பிழை எங்கே  நிகழ்ந்துள்ளது? சாத்தியமான ஒரு பதில், எல்லையற்ற சிறு  இயற்பண்புகளை  (இங்கு காலம்) இணைத்தால் இயற்பண்பு எல்லையற்றதாக அமையும் என ஜெனோ எடுத்துக்கொண்டதே பிழை.  எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கம்பியை எடுத்துக் கொள்வோம் . அதை இரண்டிரண்டாக முடிவிலி வரை   வகுத்துக் கொண்டே சென்றால், எல்லையற்ற எண்ணிக்கையில் சிறு துண்டுகளைப் பெறுவோம். ஆனால் அவற்றின் எண்ணிக்கையை கூட்டினால் அது எல்லைக்குட்பட்டதாகவே இருக்கும்.  மேற்சொன்ன மொத்த எண்ணிக்கை அந்த கம்பியின் மொத்த நீளம் அளவிற்கே எல்லைக்குட்பட்டது. எனவே எல்லையற்ற சிறு துண்டுகள் சேர்ந்து எல்லைக்குட்பட்ட நீளமுள்ள கம்பியையே உண்டாக்க இயலும். எல்லையற்ற ‘சிறு கால’ங்கள் சேர்ந்து எல்லையுள்ள காலத்தையே அளிக்கும். ஆக, நம் கதை நாயகன் எல்லையற்ற ‘சிறு கால’ங்களை எதிர்கொள்ள நேர்ந்தாலும் , அதைக் கடக்க எல்லைக்குட்பட்ட காலமே ஆகும் என்பதால் ஆமையை மிக எளிதாக தாண்டிச் செல்வான்.

ஜெனோவின் இந்த புதிர் அவிழ்க்கப் பட்டது போல தோன்றுகிறது. தொடர் பொருண்மை (Continuum) என்னும் கருதுகோளில் – தன்னிச்சையான, எல்லையற்ற சிறு காலங்கள் இணைந்து எல்லைக்குட்பட்ட காலத்தையே உண்டாக்க முடியும் என்பதில் தான் விடை இருக்கிறது. அரிஸ்டாட்டில் முதலில் உள்ளுணர்ந்திருந்த இந்த சாத்தியம், தொடர்ச்சியாக பண்டைய மற்றும் நவீன கணிதத்தில் மேம்படுத்தப் பட்டுள்ளது.

நடைமுறை உலகில் இந்த கருதுகோள் சரியான ஒன்றா? தன்னிச்சையான எண்ணிக்கையில் சிறிய துண்டுகள் உள்ளதா? ஒரு கம்பியினை தோன்றிய எண்ணிக்கையில் சிறிய துண்டுகளாக்க முடியுமா? எல்லையற்ற சிறிய காலங்கள் உள்ளதா? இது தான்  துளிம ஈர்ப்பியல் நேரடியாக  எதிர்கொள்ளும் சவால்.

மரபுகளின்படி லூசிப்பஸை சந்தித்த  ஜெனோ அவரது ஆசிரியராக அமர்ந்தார். எனவே ஜெனோவின் புதிர்களை ஏற்கனவே அறிந்திருக்க வாய்ப்பிருந்த  லூசிப்பஸ், அதை வேறு வகையில் விடுவிக்க முயற்சித்தார். தன்னிச்சையான மிகச்சிறிய அளவிலான ஒன்று என எதுவுமில்லை. மாறாக வகுத்துச் செல்வதற்கும் கீழ் எல்லை என ஒன்றுண்டு என அவர் சொல்லியிருக்கலாம்.

அரிஸ்டாட்டிலின்படி, பிரபஞ்சம் தொடர்ச்சியான ஒன்றல்ல – துளிகளாலானது. எனவே எல்லையற்ற சிறு புள்ளிகளை வைத்துக் கொண்டு ஒரு இணைப்பை ஏற்படுத்துதல் முற்றிலும் இயலாத ஒன்று என்பதே  டெமாகிரீடஸின் வாதம்.  எனவே எல்லைக்குட்பட்ட எண்ணிக்கையும் அளவும் கொண்ட சிறு துண்டுகளே கம்பியின் ஒரு இணைப்பை உருவாக்க இயலும். அதை நாம் விரும்பும் எண்ணிக்கையில் துண்டுபடுத்திக் கொண்டே செல்ல முடியாது. பொருள் என்பது தொடர்ச்சியான ஒன்றல்ல – எல்லைக்குட்பட்ட, அளவுடைய தனி அணுக்களால் ஆனது.

இந்த கருதுகோள் சரியானதோ இல்லையோ இன்று நாம் அறிந்தபடி பெருமளவு உண்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. பொருட்கள் அணுக்களாலான கட்டமைப்பைக் கொண்டிருக்கின்றன. ஒரு துளி நீரை வகுத்தால் இரன்டு சிறிய துளிகள் கிடைக்கும். அந்த இரு துளிகளையும் தனித்தனியாக வகுத்துக் கொண்டே செல்லலாம். ஆனால் முடிவிலி வரை கொண்டு செல்ல இயலாது. ஒரே ஒரு மூலக்கூறு(Molecule) எஞ்சியிருக்கும் நிலையில் இந்த வகுபடல் நின்று விடும். நீரின் மூலக்கூறினை விடவும் சிறிய நுண்துளி என ஒன்று இருக்க முடியாது. 

இது நமக்கு எப்படித் தெரிய வருகிறது? நூற்றாண்டுகளாக வேதியியல் சார்ந்து சேகரிக்கப்பட்ட பல ஆதாரங்கள் உள்ளன. வேதிப்பொருட்கள் என்பது முழு எண்ணிக்கையிலான  எடை விகிதங்களில் இணையும் சில தனிமங்களால் ஆனவை. அணுக்களின் அறுதியான ஒருங்கிணைப்புகளால்  உருவாகும் மூலக்கூறுகளால் ஆனவையே பொருட்கள் என சிந்திக்கும் முறையை வேதியியலாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர்.  உதாரணமாக,

நீர்  – H₂O – இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவும் கொண்டது.

ஆனால் இவையனைத்தும் வெறும் தடையங்களே. சென்ற நூற்றாண்டின் தொடக்கம் வரை எண்ணற்ற விஞ்ஞானிகளும் தத்துவவியலாளர்களும் அணு கருதுகோளை நம்பகமானதாகக் கருதவில்லை. அவர்களுள் புகழ் பெற்ற விஞ்ஞானியும் தத்துவவாதியுமான ஏர்ன்ஸ்ட் மேக் (Ernst Mach) முக்கியமானவர் . வெளி குறித்தான அவரது சிந்தனைகள் ஐன்ஸ்டைனுக்கு மிக முக்கியமானவை. 

லுட்விக் போல்ஸ்ட்மன்னின் (Ludwig Boltzmann)  பேருரை ஒன்றின் முடிவில் மேக் வெளிப்படையாக தான் அணுக்கள் இருப்பதாக நம்பவில்லை என அறிவித்தார். இது 1897ல் நடந்தது. மேக்கை போலவே பலரும் வேதிக் குறியீடுகள் வேதி வினைகளுக்கான விதிகளை தொகுத்து உரைக்க உதவும் ஒரு மரபான வழிமுறை மட்டுமே என நம்பியிருந்தனர் – உண்மையிலேயே நீரின் மூலக்கூறு இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களும் ஒரு ஆக்சிஜன் அணுவும் கொண்டுள்ளது என்பதற்கான ஆதாரம் இல்லை. எனவே அணுக்களை நாம் பார்த்ததில்லை என்றார்கள். அணுக்களை பார்க்கவே  இயலாது என்றனர். பிறகு அணுக்கள் எவ்வளவு பெரிதாக இருக்கும் என கேட்டார்கள். டெமாகிரீடஸால் ஒருபோதும் அணுக்களை அளந்திருக்க முடியாது….

ஆனால் வேறொருவர் அதைச் செய்திருக்கலாம். 1905ம் ஆண்டு வரை அறுதியான ஆதாரங்களுக்காக அணு கருதுகோள் காத்திருக்க வேண்டியிருந்தது.  இயற்பியல் படித்திருந்தும் விஞ்ஞானி வேலை கிடைக்காமல் பிழைப்புக்காக பெர்ன் (Berne) நகரில் காப்புரிமை அலுவலகத்தில் பணியாற்றிய, இருபத்து ஐந்து வயதான புரட்சிகரமான இளைஞர் ஒருவர் அந்த ஆதாரங்களை அளித்தார். அவரைப் பற்றியும், அக்காலத்தின்  மதிப்புமிக்க இயற்பியல் சஞ்சிகையான Annalen der Physikக்கு  அவர் அனுப்பிய மூன்று கட்டுரைகளைப் பற்றி   இந்நூலில் நிறைய பேசப்போகிறோம். அணுக்கள் இருப்பதற்கான அறுதியான ஆதாரங்களையும் அவற்றின் அளவுகளை கணித்தும், லூசிப்பஸும் டெமாகிரீடஸும் இருபத்தாறு நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்னர் எழுப்பிய சிக்கலுக்கு தீர்வை அவரது  முதல் கட்டுரை அளித்தது.

அந்த இருபத்தைந்து வயது இளைஞரின் பெயர்  – வேறென்ன  – ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனே.

அவர் எப்படி இதை சாதித்தார்? அதன் உள்ளடக்க கருத்து மிக எளிய ஒன்றுதான். ஐன்ஸ்டைனின் புத்திக்கூர்மையும், சற்று சிக்கலான  கணக்கீடுகளைச் செய்ய கணிதத்தில் தேவையான அளவு நிபுணத்துவமும் இருந்திருந்தால் டெமாகிரீடஸ் காலத்திலிருந்து எவர் வேண்டுமானாலும் கண்டுபிடித்திருக்கலாம்.  நீரிலோ அசைவற்ற  காற்றிலோ அலையும் ஒரு தூசியோ குருணையோ நடுக்கத்துடன் அலைவதை  கூர்ந்து கவனித்தால் காணலாம். இந்த நடுக்கத்தின் காரணமாக அவை மெதுவாக, எந்த தொடர்புமின்றி முன்பின்னாக நகர்ந்து, தான் தொடங்கிய இடத்திலிருந்து விலகி சென்றுவிடும். பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் ராபர்ட் பிரௌன் (Robert Brown) என்னும் உயிரியலாளர் விரிவாக விளக்கியதால் திரவத்தில் குருணையின் இந்த நகர்வு,  பிரௌனியன் நகர்வு எனப்படுகிறது. நடுக்கத்துடன் அலையும் குருணையின் பொதுவான பாதை இந்த படத்தில் உள்ளது.

அனைத்து திசைகளிலிருந்தும் ஏதோ எந்தவித தொடர்புமின்றி அடி வாங்குவதாகத் தெரியலாம். ஏதோ என்றில்லை – குருணை உண்மையிலேயே, திரவ மூலக்கூறுகளால் – சில நேரங்களில் இடப்புறமும் சில நேரங்களில்  வலப்புறமும் – அடி வாங்குவதால் நடுங்கியபடியே இருக்கின்றது. 

இந்த நிகழ்வின் நுண்விளக்கம்:  காற்றில் அல்லது திரவத்தில் கணக்கற்ற மூலக்கூறுகள் உள்ளன. சராசரியாக, ஒரு குருணையின் இடப்புறம் எத்தனை மூலக்கூறுகள் வந்து இடிக்கின்றனவோ அதன் வலப்புறமும் அதற்கிணையான எண்ணிக்கையில் வந்து இடிக்கும். திரவ மூலக்கூறுகள் எல்லையற்ற எண்ணிக்கையிலும் எல்லையற்று சிறியதாகவும் இருந்திருந்தால், குருணையை இருபுறமும் இடிக்கும் விசைகள் சமானமாகி ஒன்றையொன்று ரத்து செய்து, அதன் நகர்வை முற்றாகவே நிறுத்திவிடும். ஆனால் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை எல்லைக்குட்பட்டது என்பதால் குருணை மீதான அதன் மோதல்கள் சராசரியாக  அல்லாது அவற்றுக்கிடையில்  மிகச் கச்சிதமாக சமானமடைவதில்லை.  அளவில் சற்று பெரியதாகவும் எண்ணிக்கையில் குறைவாகவும் மூலக்கூறுகள் இருந்தால்,  ஒன்று வலப்பக்கமும் இன்னொன்று இடப்பக்கமும் என குருணையின் மீது எப்போதாவது தான் மோதும். இந்த மோதல்களுக்கு இடையே குருணையின் நகர்வானது, மைதானத்தில் அலையும் கால்பந்து போல பெரியதாக இருக்கும். சிறிய அளவிலான மூலக்கூறுகள் என்றால் , வெவ்வேறு திசைகளில் இருந்து  அதிக முறை துகள் மீது மோதி ஒன்றையொன்று சமன் செய்து விடுவதால் குருணையின் நகர்வு மிகச்சிறியதாக இருக்கும். 

குருணையின் நகர்வைக் கொண்டு மூலக்கூறுகளின் அளவீடுகளை கணிதத்தின் சிறு உதவியுடன்  கணித்து விட முடியும். அதைத் தான் தனது இருபத்தைந்து வயதில் ஐன்ஸ்டைன் செய்தார். குருணையின் நகர்வை கண்காணித்து , ஒரு புள்ளியில் இருந்து ‘எவ்வளவு தூரம்’ அது நகர்ந்தது என்பதை வைத்து , பொருட்களின் அடிப்படை கட்டுமானமான டெமக்கிரீடஸின் அணுக்களின் அளவுகளைக் கணித்தார். இரண்டாயிரத்து முந்நூறு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, பொருள் என்பது நுண் துகள்களால் ஆனது என்னும்  டெமாகிரீடஸின் உள்ளுணர்விற்கு துல்லியமான ஆதாரத்தை அளித்தார்.

திரவம் – திடப்பொருள் அல்லாத அனைத்துமே

• Reality Is Not What It Seems: The Journey to Quantum Gravity 
• by Carlo Rovelli (Author), Simon Carnell (Translator), Erica Segre (Translator)
• Publisher: ‎ Riverhead Books; Reprint edition (January 23, 2018)
• Language: ‎ English
• Paperback: ‎ 288 pages
• ISBN-13: ‎ 978-0735213937
• ISBN-10: ‎ 0735213933