The contents of this blog and the language used herein are "mature" and suited only for "grown-ups".
Showing posts with label ഹോക്കിംഗ്. Show all posts
Showing posts with label ഹോക്കിംഗ്. Show all posts

Sep 16, 2010

ഹോക്കിംഗും ദൈവവും പ്രപഞ്ചസൃഷ്ടിയും




*image: courtesy of wikimedia

Hawking says God did not create the Universe എന്ന അലറുന്ന തലക്കെട്ടും കൊണ്ട് കുറേ വാർത്തകൾ ഇറങ്ങി. നാട്ടിലെ യുക്തി“വാദി”കളും നിരീശ്വര“വാദി”കളുമൊക്കെ കുറേ ആഘോഷിച്ചു. കുറെ മത“വാദി”കൾ ഇപ്രത്തും തുള്ളി... എന്തരോ എന്തരോ !

ഈ വിഷയത്തെപ്പറ്റി കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ ചിന്തിക്കുമ്പോൾ, ഹോക്കിംഗ് ഈ “വിവാദം” ഇളക്കിവിട്ടത് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രസാധകരുടെ ഉപദേശം വച്ചുകൊണ്ടാവണം എന്നാണെനിക്ക് തോന്നുന്നത്. പോപ്പുലർ ശാസ്ത്രപുസ്തകങ്ങൾ വിറ്റു പോകാൻ ഇപ്പോഴുള്ള രണ്ട് കുറുക്കുവഴികളിലൊന്നാണു ഹോക്കിംഗ് പ്രയോഗിച്ചത് - നിങ്ങളെഴുതുന്നത് ബയോളജിയെ സംബന്ധിച്ചാണെങ്കിൽ അതിൽ പരിണാമം + ദൈവം + മനുഷ്യസ്വഭാവം + വാസന + ജനിതകം + മനുഷ്യനു സെക്സ് എന്തുകൊണ്ട് ആസ്വാദ്യമാകുന്നു എന്നിങ്ങനെയുള്ള സംഗതികളുടെ കോമ്പിനേഷൻ മാറ്റിയും മറിച്ചും ചേർക്കുക. നിങ്ങളെഴുതുന്നത് ഫിസിക്സ് ആണെങ്കിൽ അതിൽ ദൈവം + പ്രപഞ്ചോത്ഭവം + സമയത്തിന്റെ ആരംഭം + ഉപാണുകണങ്ങൾ + ഐസ്റ്റൈനു തെറ്റി എന്നിങ്ങനെ കോമ്പിനേഷൻ ഉപയോഗിക്കാം.

രണ്ടായാലും നിങ്ങൾക്ക് കിട്ടാൻ പോകുന്നത് ശുദ്ധശാസ്ത്രമല്ല, ശാസ്ത്രാഭാസവും തിയറികളുടെ (വിഡ്ഡിത്തപൂർണമായ വ്യാഖ്യാനങ്ങൾക്ക് ഇടയിടുന്ന) പോപ്പുലർ വേർഷനും മാത്രമായിരിക്കും.

ഗ്രാവിറ്റിയെ വച്ചുകൊണ്ട് പ്രപഞ്ചം സ്വയംഭൂ ആകാം എന്ന വിശദീകരണം 1970കളിലേ ഉള്ളതാണ്. അത് വിശദീകരിക്കാൻ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തമോ ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന്റെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ ചില പരികല്പനകളോ മതി, സ്ട്രിംഗ് തിയറി വരെയൊന്നും പോകേണ്ട കാര്യം തന്നെ ഇല്ല.

ഇതെഴുതുന്നയാൾ ഒരു കോസ്മോളജി/ഫിസിക്സ് വിദഗ്ധനല്ല എന്ന ജാമ്യത്തോടെ ഒരു അതിലളിതവത്കൃത വിശദീകരണം താഴെ കൊടുക്കുന്നു:

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജ്ജത്തിനു രൂപമാറ്റം സംഭവിപ്പിക്കാമെന്നല്ലാതെ പുതുതായി ഊർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കാനോ നശിപ്പിക്കാനോ സാധ്യമല്ല എന്ന ഊർജ്ജസംരക്ഷണ (Energy conservation) നിയമത്തെ പ്രപഞ്ചോത്ഭവത്തിനെ സംബന്ധിച്ച നിലവിലെ സ്റ്റാൻഡേഡ് മോഡലിൽ (അഥവാ ബിഗ് ബാംഗ് മോഡലിൽ) അപ്ലൈ ചെയ്താൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആകെമൊത്തം (net) ഊർജ്ജം പൂജ്യം (0) ആണ് എന്ന് കാണിക്കാൻ സാധിക്കും. അതായത് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തെ ഒരു അടഞ്ഞ വ്യൂഹമായി (closed system) സങ്കല്പിച്ചാൽ അതിലെ ദ്രവ്യവും പ്രതിദ്രവ്യവും വിദ്യുത്കാന്തിക വികിരണങ്ങളുമടക്കമുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളെല്ലാം കൂടി വഹിക്കുന്ന പിണ്ഡോർജ്ജം (ഐൻസ്റ്റൈന്റെ mass-energy അഥവാ mc^2) എന്ന സംഗതിയെ പോസിറ്റിവ് (+ve,ധന) ആയി എടുക്കുക. ഈ “പോസിറ്റീവ്” ആയ പിണ്ഡോർജ്ജത്തിനു കൃത്യം തുല്യവും നേർവിപരീതമായ ഒരു ഊർജ്ജമാണ് എല്ലാ ദ്രവ്യവസ്തുക്കളുടെയും പരസ്പര ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ ഉള്ളടങ്ങിയ നെഗറ്റിവ് (-ve, ഋണ) ഊർജ്ജം. ഒരു സമീകരണത്തിൽ ഈ പോസിറ്റിവ് പിണ്ഡോർജ്ജവും നെഗറ്റിവ് ഗുരുത്വാകർഷാണോർജ്ജവും തമ്മിൽ cancel ചെയ്ത് പോകുന്നു, അങ്ങനെ മൊത്തം ഊർജ്ജം 0 ആയി നിൽക്കുന്നു.

ഇത്തരത്തിൽ പോസിറ്റിവ്, നെഗറ്റിവ് ക്യാൻസലേഷനുകൾ ഫിസിക്സിൽ സർവ്വസാധാരണമായ ചില പ്രതിഭാസങ്ങളിലും കാണുന്നതാണ്. ഉദാഹരണത്തിനു ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിലെ ഗണിതക്രിയകളിൽ സ്ഥിരം ഉയർന്നുവരുന്ന വേർച്വൽ കണങ്ങൾ (virtual particles) ഇങ്ങനെ സമീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ പരസ്പരം ക്യാൻസൽ ചെയ്തു പോകുന്നവയാണ്. കണവും പ്രതികണവും (particle and antiparticle) തമ്മിൽ ബന്ധപ്പെടുമ്പോൾ അവ നശിപ്പിക്കപ്പെടുകയും അവയിലടങ്ങിയ പിണ്ഡോർജ്ജം പ്രകാശത്തിന്റെ ഊർജ്ജമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്ന annihilation പ്രക്രിയ സുപരിചിതാമാണല്ലോ (ഉദാഹരണത്തിനു പോസിട്രോണും ഇലക്ട്രോണും). ക്യാൻസൽ ചെയ്തുപോകുന്നവയാണെന്ന് കരുതി ഇവയെ പരിഗണിക്കാതിരിക്കാനുമാവില്ല, കാരണം അറ്റോമിക ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കണക്കുകളിൽ ഇവയില്ലാതെ ഗണിതക്രിയകൾ തെറ്റും.

ഈ കണ-പ്രതികണ നശീകരണപ്രതിഭാസത്തെ പ്രപഞ്ചോത്ഭവവുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തി 1970കൾ മുതൽ സിദ്ധാന്തിക്കപ്പെടുന്ന ചില ആശയങ്ങളുണ്ട്. അതിൽ മുഖ്യമായത് വികാസോന്മുഖപ്രപഞ്ച (inflationary universe) ഉപപത്തിയാണ്. ഇതനുസരിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഇന്നത്തെ രൂപത്തിനു കാരണമായ “മഹാസ്ഫോടനം”നടക്കുന്നതിന് തൊട്ടുമുൻപ് സൃഷ്ടിയുടെ ആ അതിസൂക്ഷ്മ ബിന്ദുവിൽ കണ-പ്രതികണ നശീകരണങ്ങൾ തുടർച്ചയായി നടന്നിരിക്കാം. കണവും പ്രതികണവും തുല്യ എണ്ണങ്ങളിൽ ഉണ്ടായിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ അവ പരസ്പരം നിർവീര്യമാക്കിക്കൊണ്ടേയിരിക്കും, net effect ഒന്നും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നില്ല. എന്നാൽ അതിൽ ചിലതിലെങ്കിലും ഒരു സന്തുലനമില്ലായ്മ - വളരെ ചെറിയൊരു സമയ്ത്തേക്കുണ്ടാവുന്ന ഒരു imbalance - ഉണ്ടായിരിക്കാം. ആ അസന്തുലിതാവസ്ഥ ഒരു അതിദ്രുതവികാസം സംഭവിക്കുന്നത് വരെ നീണ്ടു എങ്കിൽ സ്വാഭാവികമായും antiparticle-നേക്കാൾ കൂടുതലായി particles സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുകയും ‘പ്രതിദ്രവ്യ’ത്തിനു annihilate ചെയ്യാവുന്നതിലുമധികം ‘ദ്രവ്യം’ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യാം. അന്നു ഒരു imbalanceന്റെ പുറത്ത് അധികമായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതോ ഈ ദ്രവ്യത്തിന്റെ സന്തതികളാണ് നമ്മളെല്ലാം എന്ന് സാരം.

ഹോക്കിംഗ് പക്ഷേ അല്പം വ്യത്യസ്തമായ മറ്റൊരു സിദ്ധാന്തം വച്ചാണു ഈ ആദിമസൃഷ്ടി ബിന്ദുവിനെ വിശദീകരിക്കുന്നത്. ഹൊക്കിംഗിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഒരു ഫിസിക്സ് പരികല്പന സാമാന്യബോധത്തിനു നിരക്കുന്നതാവണമെന്നോ പരമ്പരാഗത യുക്തികളുപയോഗിച്ചു മനസ്സിലാക്കിക്കാൻ പറ്റുന്നതാവണമെന്നോ ഒന്നുമില്ല. ഒരു തിയറി പ്രെഡിക്റ്റബിൾ റിസൽറ്റുകൾ തരുന്നോ ഇല്ലയോ എന്നുമാത്രമേ ആ തിയറിയുടെ “ശക്തി” തെളിയിക്കാൻ ഉള്ള “ശേഷീപരീക്ഷ”യായി അദ്ദേഹം കാണുന്നുള്ളൂ. അതിൻപകാരം ഹോക്കിംഗ് നൽകുന്ന വിശദീകരണം ഇങ്ങനെ : റിലേറ്റിവിറ്റിയുടെ കണ്ണിലൂടെ നോക്കുമ്പോൾ സ്ഥലകാലങ്ങളുടെ ആരംഭം പ്രപഞ്ചോൽഭവത്തിന്റെ ഒരു ബിന്ദുവിലേക്ക് back track ചെയ്യാം. ആ ബിന്ദുവിനെ singularity (വിചിത്രത) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അത്തരം സിംഗുലാരിറ്റികൾ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടനയെ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം വച്ച് വിവരിക്കുമ്പോൾ സ്വാഭാവികമായുണ്ടാവുന്നതാണ്. എന്നാൽ ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിലെ അടിസ്ഥാനനിയമമായ uncertainty (അനിശ്ചിതത്വം) ഇവിടെ അപ്ലൈ ചെയ്താൽ മൂർത്തമായ ഒരു സൂക്ഷ്മബിന്ദുവിനു ഭൌതികമായി അസ്തിത്വം ഉണ്ടാവാൻ പാടില്ല. ആ ഒരു മൂർത്ത പോയിന്റിലേക്ക് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സൃഷ്ടിയെ പിന്നോട്ട് റീവൈൻഡ് ചെയ്യാനാവില്ല. അത്തരമൊരു പോയിന്റിന്റെ അതിസൂക്ഷ്മതകളിലേക്ക് നാമെത്തും തോറും അനിശ്ചിതത്വം കൂടുതലായിക്കൊണ്ടിരിക്കും. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന uncertainty മൂലം ഈ ആദിമബിന്ദു ഒരു പ്രത്യേക കേന്ദ്രത്തിലല്ല, മറിച്ച് സംഭാവ്യതാനിയമങ്ങളാൽ നിർണയിക്കപ്പെട്ട ഒരു smeared out cloud-ൽ എവിടെയോ ആണ് എന്ന് വരും. അങ്ങനെ സാങ്കേതികമായി പ്രപഞ്ചത്തിനു ഒരു തുടക്കം ഇല്ല എന്ന് പറയേണ്ടിവരും - ഇതാണ് Universe in a Nutshell വരെയുള്ള പുസ്തകങ്ങളിൽ ഹോക്കിംഗ് മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്ന ന്യായം.

സിംഗുലാരിറ്റികളെ സാങ്കേതികമായി മാത്രമേ ഹോക്കിംഗ് ഇവിടെ ഒഴിവാക്കിയിട്ടുള്ളൂ. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇത് കണക്കു കൊണ്ടുള്ള ഒരു ട്രപ്പീസുകളിയിൽക്കവിഞ്ഞ എന്തെങ്കിലുമാണെന്ന് വലിയൊരു വിഭാഗം ശാസ്ത്രജ്ഞരും വിശ്വസിക്കുന്നില്ല. ഗ്രാവിറ്റിയെ സംബന്ധിച്ച ആപേക്ഷികതാ പരികല്പനകൾ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരികല്പനകളുമായി ചിലയിടങ്ങളിലെങ്കിലും ഒത്തുചേർന്ന് പോകുന്നില്ല എന്നതാണ് ഇത്തരം “തക്കിടതരികിട” തിയറികൾക്ക് വഴിവയ്ക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ സ്ട്രിംഗ് തിയറിയുടെ വകഭേദങ്ങളോ, അവയുടെ “എതിരാളികളായ” ക്വാണ്ടം ലൂപ് ഗ്രാവിറ്റിയോ തന്നെ ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തെ റിലേറ്റിവിറ്റിക്കും ക്വാണ്ടം ഭൌതികത്തിനും തൃപ്തികരമായ രീതിയിൽ ഇണക്കിമെരുക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഒരു അവസാന ഉത്തരം കിട്ടാൻ....