இறுதிக் கோட்பாடு பற்றிய கனவு – ஸ்டீவன் வைன்பர்க் – புத்தக விமர்சனம்

சாதாரணமாய் வாழ்க்கையில் நாம் அவ்வப்பொழுது கேட்பது, “அவருடைய அப்பாவின் கனவை நிறைவேற்றி, வெற்றி பெற்று விட்டார். எத்தனை பேருக்கு இப்படி வாய்க்கும்?” – என்பது போன்ற வாக்குமூலங்கள். தனி மனிதக் கனவுகள் சிலருக்கு, தங்கள் வாழ்நாளில் நனவாகின்றன. சிலருக்கு, பல தலைமுறைகளுக்குப் பிறகே நனவாகின்றன. பலருக்கும் அவை கனவாகவே இருந்துவிடுகின்றன. நாம் இங்கு பார்க்கவிருப்பது, பெளதிகத் துறையின் நிறைவேறாத கனவு பற்றிய ஒரு அருமையான புத்தகம்.
அன்றாட வாழ்க்கையில் நாம் பார்க்கும் பௌதிக இயக்கங்கள் அனைத்தும், நியூட்டன் என்ற 17-ஆம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த ஆங்கிலேய பெளதிக கோட்பாட்டாளர் உருவாக்கிய இயக்க கோட்பாட்டின்படியே (Newton Laws of Mechanics) இயங்குகின்றன. பெரிதளவில், இயந்திரவியலின் (mechanical engineering) அடிப்படையும் இதுவே. இதன் பிறகு, ஒரு 150 ஆண்டுகள்,  பெளதிகமும், வேதியலும் வெவ்வேறு பாதைகளில் முன்னேறி வந்தன. 20-ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில், அணு ஆராய்ச்சி இத்துறைகளின் அடிப்படைக் கொள்கைகள் ஒன்றே என்பதைத் தெளிவாக்கியது. இன்று, அணு வேதியலில் (nuclear chemistry) ஏராளமான அணு பெளதிகம் அடங்கியிருப்பதை எல்லோரும் படிக்கிறோம்.

இந்த இரண்டு துறைகளும் இணைந்தது போல தோன்றினாலும், குவாண்டம் இயக்கவியல் (quantum mechanics) பல முரணான கவனிப்புகளை (observations) விளக்க உபயோகமாக இருந்தது. ஆனால், குவாண்டம் இயக்கவியலில் எதுவும் நிச்சயமில்லை. சற்றே புள்ளியியல் போல தோன்றும் சாத்தியக்கூறுகள் பல விஞ்ஞானிகளையும் பலவாறு சிந்திக்க வைத்தது. ஓரளவிற்கு அனைவரும் ஏற்றுக் கொண்ட விஷயம் என்னவென்றால், அன்றாட வாழ்க்கையில் பெரிய பொருள்களின் இயக்கம் நியூட்டன் விதிகளின்படியும், கண்ணுக்குத் தெரியாத அணு அளவு இயக்கங்கள் குவாண்டம் இயக்க விதிகள்படியும் இயங்குகின்றன, என்பதுதான்.
மூன்றாவதாக, வானவியலின் இயக்கங்கள் (astrophysics) நியூட்டன் விதிகள்படி விளக்கப்பட்டாலும், 20-ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் சிந்தனை, 150 ஆண்டுகால கோட்பாடுகளைக் கேள்வி கேட்க வைத்தது. வானவியல் இயக்கங்கள் ஐன்ஸ்டீனின் புவிசக்தி விதிகள்படி இயங்குகின்றன என்பது இன்று ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டு விட்டது. அதாவது, நட்சந்திரங்கள், கிரகங்கள் மற்றும் விண்வெளியில் உள்ள ஏனைய திரள்கள் ராட்சச தூரத்தில் இயங்குவதன் விதிகளை ஐன்ஸ்டீனின் ஒப்புமை கொள்கை (relativity theory) விளக்குகிறது.
ஆக, பௌதிக துறையில் ராட்சச, சாதாரண, நுண் தளங்கள் ஒவ்வொன்றையும் விளக்க முறையே ஐன்ஸ்டீன், ந்யூட்டன், க்வாண்டம் இயக்கவியல் என்று மூன்று இயக்கவியல்கள் தனித்தனியாக உருவாக்கப்பட்டன. எப்படியாவது இவற்றை இணைப்பதற்கான வழி காண வேண்டும் என்று ஐன்ஸ்டீன் போன்றோர் நம்பினர். ஆனால், அப்படிப்பட்ட ஒரு முழுமையான கோட்பாடு இன்றுவரை ஒரு கனவாகவே உள்ளது.
சமீபத்தில், அணுத்துகள் பிளவு எந்திரங்கள் பற்றிய சொல்வனம் கட்டுரையில் இப்படி எழுதியிருந்தேன் (http://solvanam.com/?p=22883 ):
“20-ஆம் நூற்றாண்டின் பெரும் விஞ்ஞான முன்னேற்றம் அணு நுண்துகள்களைப் பற்றிய புரிதலில் ஏற்பட்டது. ஆனால், இன்றுவரை, இயற்கையின் அணு அளவு இயக்கம் முழுவதும் மனிதனுக்கு புரியவில்லை. அத்துடன், மேலும் நமது அன்றாட வாழ்க்கையில் நிகழும் இயக்கங்களுக்கும், அணு அளவு இயக்கங்களுக்கும் பெரும் வித்தியாசம் இருக்கிறது. அத்துடன், வான்வெளியில் நட்சத்திர திரள்களின் இயக்கம் மூன்றாவது ஒரு பிரிவாக உள்ளது.
பெளதிகத்துறையில் என்றும் ஒரு தீராத தேடல், இந்த மூன்று இயக்கத்தையும் ஒரே கோட்பாட்டில் விளக்குவது. தனித்தனியாக நடந்து வந்த இம்முயற்சிகள் ஒரே சீரான பாதையில் ஆராய்ந்தால், இது பலனளிக்குமா என்பது மிகவும் சர்ச்சைக்குரிய விஷயம். ஆனால், பல விஞ்ஞானிகள் இப்படித் தேடுவதைத் தவிர வேறு வழியில்லை என்கிறார்கள்.”
இப்படிப்பட்ட தேடல், ஐன்ஸ்டீன் காலத்திலிருந்து தொடர்ந்து வருகிறது. இவ்வாறு, ஒரு இறுதிக் கோட்பாட்டைத் தேடுவது சாதாரண விஷயம் அல்ல. அப்படித் தேடுபவர்களும் சாதாரண மனிதர்களும் அல்ல. உலகின் மிகச் சிறந்த பெளதிக கோட்பாட்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள் (theoretical physicists) ஈடுபடும் மிகவும் அறிவார்ந்த விஷயம் இது.
இவர்களின் சிந்தனையை புரிந்து கொள்வது மிகக் கடினமாக இருக்கும் என்று உங்களுக்கு தோன்றலாம். ஆனால், ஐன்ஸ்டீன் ஒரு முறை சொன்னது போல, “உண்மையிலே மிக உயர்ந்த விஷயங்கள் மிகவும் எளிமையாகவே இருக்கும்”. இவர்களின் சிந்தனையைப் புரிந்து கொள்ள ஏராளமான பெளதிகம் தெரிந்திருக்க வேண்டுமா? நிச்சயமாக இல்லை.
அப்படிப்பட்ட சிந்தனைக்குப் பின்னால் உள்ள தேடல்கள் பற்றிய புத்தகம், “The Dreams of a Final theory”. இதை எழுதியவர் ஸ்டீவன் வைன்பர்க். 1979 ஆம் ஆண்டு பெளதிகத்திற்காக நோபல் பரிசு பெற்ற வைன்பர்க், w மற்றும் z போஸான் அணுத்துகள்கள் உண்டு என்று முன்னமே சொன்னவர், மற்றும் நலிந்த அணுசக்தி பற்றி பெரும் ஆராய்ச்சி செய்தவர்.
 
இப்புத்தகத்தை ஒலி வடிவத்தில் முதலில் கேட்டேன். மிகவும் எளிமையான புத்தகம்.
ஆரம்பத்தில் முரணாக இருக்கும் கோட்பாடுகள், படிப்படியாக, எப்படி சரியாகச் செதுக்கப்படுகின்றன என்பதை அழகாக விளக்கும் புத்தகம். பெளதிக புத்தகங்களில், இயக்கவியலை அழகான உதாரணங்களுடன் நாம் படித்தாலும், அதற்கு பின்னாலுள்ள தேடல் பற்றிய உண்மைகளை அறிந்து கொள்ள இப்படிப்பட்ட புத்தகங்கள் தேவையாக இருக்கின்றன.
உலகின் மிகப் பெரிய பௌதிக விஞ்ஞானிகளின் வெற்றியின் பின் உள்ள ரகசியங்கள் மிகவும் எளிமையானவை. எந்த ஒரு கோட்பாட்டிலும் அழகு இருக்க வேண்டும் என்பதே இவர்களின் தேடலாக இருக்கிறது. அத்துடன் சமச்சீறாக (symmetry) இருக்க வேண்டும். கடைசியாக, மிகவும் எளிமையாக இருக்க வேண்டும். எளிமைப்படுத்துவது மிகவும் கடினமான விஷயம். சிக்கலாக்குவது எளிது.
இதைப்பற்றி வைன்பர்க்கின் ஒரு அருமையான விடியோ இங்கே:
1992 ஆம் ஆண்டு வெளிவந்த புத்தகம் இன்றைக்கும் பொருத்தமாக இருக்கிறது. பெளதிகத்துறையில் பெரிய அளவில் சாதிக்க ஆசைப்படும் இளைஞர்கள் அவசியம் படிக்க வேண்டிய புத்தகம்.
அழகு என்பது ஒவ்வொருவரின் பார்வையிலும் வேறுபட்ட விஷயம். எப்பொழுது ஒரு கோட்பாடு அழகானது என்று உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது? ஐன்ஸ்டீன் முதலில் ஒப்புமை கொள்கையை முன்வைத்தபொழுது, அதை யாரும் அழகானது என்றோ அல்லது எளிமையானது என்றோ ஒப்புக் கொள்ளவில்லை. காலப் போக்கில், அவரது ஜீனியஸ் அதுவே என்பது பலராலும் ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டது. ஏனெனில், பல நூறு ஆண்டுகால வானவியல் முரண்பாடுகளை மிக அழகாக விளக்கியதில், பெளதிக ஆராய்ச்சியாளர்களை வியக்க வைத்தது அவரது ஒப்புமைக் கொள்கை. ஒரு கோட்பாட்டின் அழகு மற்றும் எளிமை எப்பொழுது தெளிவாகிறது என்பது ஒரு கேள்விதான்.
பல நூறு வருடங்கள் மனிதர்கள் அறிந்த ஒரு பிரச்னையை இவ்வளவு எளிதாக விளக்கியதுடன், இன்னும் பல புதிய விஷயங்களை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுவது என்பது சில நூறு வருடங்களுக்கு ஒரு முறையே நிகழும் விஷயம். ஐன்ஸ்டீன் தன்னுடைய கடைசி 30 வருட காலம், இப்படிப்பட்ட ஒரு ஒன்றிணைந்த மண்டல கோட்பாட்டை (Unified Field theory) தேடியே வெற்றியில்லாமல் இறந்து போனார்.
ஒவ்வொரு விஞ்ஞானியும் தன் துறையை ஒரு கலை நோக்குடன் அணுகும்போது சிக்கலான பிரச்னைகளுக்கு எளிதான தீர்வுகள் காண்பது பழக்கமாக வாய்ப்புள்ளது. ஒரு ஓவியர் தேடும் அழகு, சமச்சீர், மற்றும் எளிமையை விஞ்ஞானிகளும் தேடுகிறார்கள் என்பது எல்லா மனிதர்களுக்கும் ஒரு இயற்கை சமச்சீர் இருப்பதைக் காட்டுகிறது.
இப்புத்தகம் வெளிவந்த 1992 –க்குப் பிறகு இந்தத் தேடல் பல விதங்களிலும் தொடர்ந்துள்ளது. முயற்சிகள் குறையவில்லை. முதலில் இழை கோட்பாடுகள் (string theory) இந்த முயற்சியில் வெற்றி பெரும் என்று பல விஞ்ஞானிகளும் நம்பினார்கள். ஆனால், இழை கோட்பாடுகள் மிகவும் சிக்கலானதாக உள்ளதாலும், எளிதில் சோதனை முறைகளுக்கு ஒத்து வராததாலும் அதன் மேலுள்ள நம்பிக்கை சற்று குறைந்திருப்பது உண்மை.
இதற்கு பிறகு, முக்கியமான இரண்டு விஷயங்கள் இந்தத் தேடலை மிகவும் துரிதப்படுத்திவிட்டன:
  1. மின்காந்த உணர்விகளைக் கொண்டு (electromagnetic detectors), பிரபஞ்சத்தின் 10 சதவீதம் மட்டுமே ஆராய இயலும் என்று கணக்கிடப்பட்டுள்ளது. மீதமுள்ள 90 சதவீதப் பொருள்கள் நமக்குத் தெரிந்த எல்லாவித உணர்விகளிலிருந்தும் தப்பிச் செல்லும் இருள்-பொருள் (dark matter) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதை விளக்குவதற்கு நம்மிடம் இன்று எந்த கோட்பாடும் இல்லை; சோதனை முறைகளும் இல்லை.
  2. ஹிக்ஸ் மண்டலம் என்பது பொருட்களின் (அதாவது அணுக்களின்) திணிவை முடிவு செய்யும் விஷயம். இன்று, ஹிக்ஸ் மண்டலத்தை சோதனை முறைகளில் விளக்க விஞ்ஞானிகள் முயன்று வருகிறார்கள். ஆனால், ஹிக்ஸ் மண்டலத்திலிருந்தும் தப்பிச் செல்லும் பல அணுத்துகள்களை விஞ்ஞானிகள் அறிவார்கள். இதை விளக்க நம்மிடம் சரியான கோட்பாடு இல்லை.
இப்படி புதிய அறிவு, நம் பழைய அறியாமையை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுவதுடன், இன்னும் எளிய, அழகான கோட்பாட்டிற்கான தேவையை பன்மடங்காக்குகிறது. இன்றுள்ள அப்படிப்பட்ட ஒரு கோட்பாடு சூப்பர் சமச்சீர் கோட்பாடு (Super Symmetry theory or SUSY). இது பல்வேறு புதிய பரிமாணங்களில் (dimensions) பிரபஞ்சத்தை ஆராயும் வழியை நமக்கு தருவதுடன், ஒருங்கிணைந்த மண்டல கோட்பாட்டையும் தரவல்லது என்று நம்பப்படுகிறது.எளிமையும் அழகும் நாட்பட நாட்படத்தான் தெரிய வரும். அதை நோக்கியே இந்த விஞ்ஞான, கலை பயணம் தொடரும்.
Dreams of a Final Theory | Steven Weinberg | Knopf Doubleday Publishing Group | 365 Pages | Rs. 967 | Flipkart
ஆம்னிபஸ் – மார்ச் 2013
Advertisements

மறுமொழியொன்றை இடுங்கள்

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / மாற்று )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / மாற்று )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / மாற்று )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / மாற்று )

Connecting to %s