Daily Archives: Jun 22, 2011

ഒബ്ജക്റ്റീവ്‌ റിയാലിറ്റി എന്നതിനു് യുക്തിപരമായ ഒരടിസ്ഥാനവും കണ്ടെത്താൻ നമുക്കു് കഴില്ലെങ്കിലും അങ്ങനെയൊന്നുണ്ടെന്ന രീതിയിൽ പെരുമാറുകയല്ലാതെ മനുഷ്യർക്കു് മറ്റു് നിവൃത്തിയൊന്നുമില്ലെന്നു് തത്വചിന്തകൻ ഡേവിഡ്‌ ഹ്യൂം. ലോകത്തെയും തന്നെയും കുറിച്ചു് അൽപമെന്തെങ്കിലുമൊക്കെ അറിയാൻ മനുഷ്യനു് അവന്റെ ഇന്ദ്രിയജ്ഞാനത്തെ ആശ്രയിക്കുകയും വിശ്വസിക്കുകയുമല്ലാതെ മറ്റു് മാർഗ്ഗമൊന്നുമില്ല. ഇന്ദ്രിയാനുഭവങ്ങൾക്കു് തലച്ചോറു് നൽകുന്ന ഇന്റർപ്രെറ്റേഷനിലൂടെ തനിക്കു് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയുന്നതുതന്നെയാണു് യഥാർത്ഥത്തിൽ ‘അവിടെ പുറത്തു്’ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ലോകമെന്നു് തെളിയിക്കാനോ, ആ ലോകം താൻ ഇല്ലാത്തപ്പോഴും അവിടെ അങ്ങനെതന്നെ നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടോ എന്നറിയാനോ മനുഷ്യനു് ഒരു വഴിയുമില്ല. ഒരുപക്ഷേ അതുകൊണ്ടുകൂടിയാണു് ഈ ലോകം എന്നതു് ഏതെങ്കിലുമൊരു ദൈവം ഉച്ചയുറക്കത്തിൽ കണ്ട ഒരു ‘കിരാത’സ്വപ്നമാണെന്നോ, അസ്തിത്വമെന്നതു് മനുഷ്യമനസ്സിൽ മാത്രം നിലനിൽപുള്ള ഒരു ആശയമാണെന്നോ, വിശപ്പും ദാഹവും വേദനയുമെല്ലാം ഒന്നുമില്ലായ്മയുടെ എന്തുമാകായ്മയായ വെറും മായ മാത്രമാണെന്നോ ഒക്കെ ചുണ്ടിന്റെ വളർച്ചയ്ക്കും നീളത്തിനുമനുസരിച്ചു് നീട്ടിപ്പാടാൻ മനുഷ്യർക്കു് കഴിഞ്ഞതും കഴിയുന്നതും. കോതപ്പാട്ടു് ശരിയാണെന്നു് തെളിയിക്കാൻ പാടുന്നവർക്കു് കഴില്ലെങ്കിലും, അതു് തെറ്റാണെന്നു് തെളിയിക്കാൻ കേൾക്കുന്നവർക്കു് ആഗ്രഹവുമില്ലാത്തതിനാൽ പാട്ടുകച്ചേരി അനന്തമായി നീളുകയും ചെയ്യാം – “ഹാ മായ, മായ, സകലവും മായ” എന്നും മറ്റുമുള്ള സഭാപ്രസംഗിയുടെ ‘പാട്ടുകൾ’ സഹസ്രാബ്ദങ്ങൾ കടന്നു് ഇന്നും ബൈബിളിന്റെ ലോകത്തിൽ അലയടിക്കുന്നതുപോലെ. മതങ്ങൾ വരച്ചുകാണിക്കുന്ന മായയുടേയും മന്ത്രത്തിന്റേയുമൊക്കെ ലോകവുമായി പ്രകൃതിശാസ്ത്രങ്ങൾക്കു് ബന്ധമൊന്നുമില്ല. സത്യം തേടൽ ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ ലക്ഷ്യവുമല്ല. “യഥാർത്ഥ സത്യം, അതു് ദൈവങ്ങൾക്കു് മാത്രമുള്ളതാണു്”. ലെസ്സിംഗ്‌ ഇതു് പറഞ്ഞിട്ടു് ഏതാണ്ടു് 250 വർഷങ്ങൾ കഴിഞ്ഞു. പോരെങ്കിൽ, ശാസ്ത്രം മനുഷ്യരുടെ ലോകമാണു്, ദൈവങ്ങളുടെയല്ല. പ്രത്യയശാസ്ത്രങ്ങളും മതങ്ങളും ചെയ്യുന്നപോലെ സാർവ്വലൗകികപ്രശ്നങ്ങൾക്കു് സമ്പൂർണ്ണപരിഹാരം എന്ന ഒറ്റമൂലി മുന്നോട്ടു് വയ്ക്കുന്ന ഒരു അടഞ്ഞ ചിന്താവ്യവസ്ഥയല്ല (closed system of thought) ശാസ്ത്രം. തുറന്നതും, നിരന്തരം പരിണമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതും, ആവർത്തിച്ചു് തെളിയിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങളിലും പരീക്ഷണങ്ങളിലും അധിഷ്ഠിതമായതുമായ ഒരു സ്വതന്ത്രചിന്താരീതിയാണതു്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ, ഉപകരണ-സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിമൂലവും മറ്റും കണ്ടെത്തപ്പെടുന്ന പുതിയ അറിവുകൾ പഴയവയെ ഉപേക്ഷിക്കേണ്ടതോ, തിരുത്തേണ്ടതോ നിർബന്ധിതമാക്കിത്തീർക്കുമ്പോൾ, രക്തച്ചൊരിച്ചിലുകൾക്കൊന്നും കാരണമാവാതെതന്നെ, അവ ശാസ്ത്രലോകത്തിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ശാസ്ത്രം ഇടപെടുന്ന ലോകം quarks, leptons, bosons എന്നീ വിഭാഗങ്ങളിൽ പെട്ട ആണവഘടകങ്ങൾകൊണ്ടു് പണിതുയർത്തപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഒരു ആഗ്രിഗെയ്റ്റാണു്. ഇത്തരം എലെമെന്ററി പാർട്ടിക്കിളുകൾ കൊണ്ടുള്ള – ജീവജാലങ്ങൾ അടക്കമുള്ള – പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ നിർമ്മാണം നാലു് മൗലികശക്തികളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു – electromagnetism, strong interaction, weak interaction, gravitation.

ഫിസിക്സിനും എലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിനുമൊക്കെ നേരെ ഊരിയ വാളുമായി നിൽക്കുന്നവരെ ആശ്വസിപ്പിക്കാനായി ഈ നാലു് ശക്തികളെപ്പറ്റി ഒരൽപം:

എലെക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിസം രണ്ടുവിധത്തിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു: എലക്ട്രിക്‌ ഫീൽഡ്‌, മാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫീൽഡ്‌ – ഒരു പ്രതിഭാസത്തിന്റെ രണ്ടു് മുഖങ്ങൾ. രണ്ടുതരം ചാർജ്ജുകൾ: പോസിറ്റീവ്‌ ചാർജ്ജ്‌, നെഗറ്റീവ്‌ ചാർജ്ജ്‌. എലക്ട്രിക്‌ ഫീൽഡിൽ വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ മാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫീൽഡിനു് കാരണമാവും – നേരെ മറിച്ചും. അങ്ങനെയല്ലായിരുന്നെങ്കിൽ ജെനറേറ്ററുകളും മോട്ടറുകളും, ട്രാൻസ്ഫോർമ്മറുകളും എലക്ട്രിസിറ്റി ബോർഡും ഒന്നും ഉണ്ടാവുമായിരുന്നില്ല. എലെക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിസത്തിലെ വ്യത്യസ്ത ചാർജ്ജുകൾ തമ്മിൽ ആകർഷിക്കുകയും, ഒരേതരത്തിലുള്ള ചാർജ്ജുകൾ തമ്മിൽ വികർഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണും അതിനു് ചുറ്റുമായി (ആണവലോകത്തിന്റെ മാനദണ്ഡത്തിൽ നോക്കുമ്പോൾ വളരെ വളരെ അകലത്തിൽ) ചലിക്കുന്ന ഒരു എലക്ട്രോണുമാണുള്ളതു്. പ്രോട്ടോണിന്റെ പോസിറ്റീവ്‌ ചാർജ്ജും എലക്ട്രോണിന്റെ നെഗറ്റീവ്‌ ചാർജ്ജും മൂലം ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ മൊത്തം ചാർജ്ജ്‌ പൂജ്യവും, അതുവഴി അതു് പുറം ലോകത്തിന്റെ നോട്ടത്തിൽ ന്യൂട്രലും ആകുന്നു. വേണമെങ്കിൽ അയൊണിസേഷൻ വഴി ആ എലക്ട്രോണിനെ പുറത്തു് ചാടിക്കാം. അപ്പോൾ ഹൈഡ്രജന്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ പ്രോട്ടോൺ ഒറ്റയ്ക്കാവും. സാധാരണഗതിയിൽ മറ്റു് എല്ലാ ന്യൂക്ലിയസുകളിലും പ്രോട്ടോണുകളെ കൂടാതെ ന്യൂട്രോണുകളും ഉണ്ടെങ്കിലും അവയ്ക്കു് ചാർജ്ജില്ല. അത്രയും നല്ലതു്.

പ്രോട്ടോണുകളുടെ ചാർജ്ജ്‌ പോസിറ്റീവ്‌ ആയതിനാൽ അവ തമ്മിൽ വികർഷിക്കുമെന്നു് നമ്മൾ കണ്ടു. അവ തമ്മിലുള്ള അകലം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ചു് ഈ ശക്തി വൻതോതിൽ വർദ്ധിക്കും (inverse square law). അതായതു്, ന്യൂക്ലിയസിൽ അവ തമ്മിൽത്തമ്മിൽ ചേർന്നു് നിൽക്കണമെങ്കിൽ എലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിസം മൂലമുള്ള വികർഷണത്തിന്റെ ശക്തിയെ മറികടക്കാൻ പോന്ന മറ്റൊരു വൻശക്തി ഉണ്ടായാലേ പറ്റൂ. ആ ശക്തിയാണു് ന്യൂക്ലിയസിനു് വെളിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയോ സാന്നിദ്ധ്യമറിയിക്കുകയോ ചെയ്യാതെ ഉള്ളിൽ മാത്രം തന്റെ വിശ്വരൂപം കാണിക്കുന്ന സ്റ്റ്രോങ്ങ്‌ ഇന്ററാക്ഷൻ/സ്റ്റ്രോങ്ങ്‌ ഫോഴ്സ്‌. ഇതാണു് അണുകേന്ദ്രവിഭജനം സംഭവിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന ആണവശക്തി. നിയന്ത്രണവിധേയമായ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ വഴി ലഭിക്കുന്ന ചൂടു് സ്റ്റീം ടർബൈനുകളെയും അതുവഴി ജെനറേറ്ററുകളെയും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാമെങ്കിലും മാനുഷികമോ അല്ലാത്തതോ ആയ കാരണങ്ങളാൽ നിയന്ത്രണം കൈവിട്ടുപോയാൽ എന്തു് സംഭവിക്കുമെന്നു് കാണാൻ ജപ്പാനിലേക്കു് നോക്കിയാൽ മതി. അണുകേന്ദ്രത്തെ നിയന്ത്രണമില്ലാതെ വിഭജിക്കാൻ അനുവദിച്ചാൽ സംഭവിക്കുന്നതെന്തെന്നു് അനുഭവത്തിലൂടെ അറിഞ്ഞതും ജപ്പാനിലെ ജനങ്ങൾ തന്നെയായിരുന്നു – 1945 ഓഗസ്റ്റ്‌ ആറിനും ഒൻപതിനും ഹിരോഷിമയിലും നാഗസാക്കിയിലും ജീവിക്കുകയായിരുന്ന ജനങ്ങൾ. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ കാര്യം പൊതുവേ അങ്ങനെയാണു് – ശാസ്ത്രജ്ഞാനം ആരുടെ കയ്യിൽ അകപ്പെടുന്നു എന്നതു് ഒട്ടും അപ്രധാനമായ കാര്യമല്ല.

ചില എലെമെന്റുകളിലെ ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ Radioactive decay സംഭവിക്കുന്നതിന്റെ പിന്നിലെ ശക്തിയാണു് വീക്‌ ഇന്ററാക്ഷൻ/വീക്‌ ഫോഴ്സ്‌. സ്റ്റ്രോങ്ങ്‌ ഫോഴ്സ്‌ പോലെതന്നെ ഇതും ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിൽ മാത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ശക്തിയാണു്. ഉദാഹരണത്തിനു്, വീക്‌ ഫോഴ്സാണു് റേഡിയോആക്റ്റീവ്‌ ആയ മൂലകങ്ങളിലെ പ്രോട്ടോണുകളെ ന്യൂട്രോണുകളും, ന്യൂട്രോണുകളെ പ്രോട്ടോണുകളും ആയി മാറാൻ സഹായിക്കുന്നതു്. അതുവഴി പ്രോട്ടോണിലെ ഒരു up-quark down-quark ആയി മാറുകയും (ന്യൂട്രോണിൽ നേരെ മറിച്ചും) വിവിധതരം എലെമെന്ററി പാർട്ടിക്കിളുകളുടെ എമിഷനോ അബ്സോർപ്ഷനോ സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. 1968-ൽ ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫോഴ്സും വീക്‌ ഫോഴ്സും തമ്മിൽ എലെക്ട്രോ-വീക്‌ ഫോഴ്സ്‌ എന്ന പേരിൽ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ടു. ഈ രണ്ടു് ശക്തികളും താഴ്‌ന്ന ഊർജ്ജാവസ്ഥയിൽ വളരെ വ്യത്യസ്തമാണെങ്കിലും, ബിഗ്‌-ബാംഗിനോടടുത്തെന്നപോലെ ഉന്നതമായ എനർജ്ജി (ഒന്നിനോടു് പതിനഞ്ചു് പൂജ്യം ചേർത്താൽ ലഭിക്കുന്നത്ര ഊഷ്മാവു്) നിലനിൽക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഒന്നാവുന്നതാണു് ഈ സംയോജിപ്പിക്കലിനു് നിദാനം. Abdus Salam, Sheldon Glashow, Steven Weinberg എന്നിവർക്കു് അതിന്റെ പേരിൽ 1979-ൽ ഫിസിക്സിനുള്ള നോബൽ പ്രൈസും ലഭിച്ചു. എനർജി വീണ്ടും കൂടിയാൽ എലക്ട്രോ-വീക്ഫോഴ്സിനോടു് സ്റ്റ്രോങ്ങ്‌ ഫോഴ്സും ഗ്രാവിറ്റിയും ചേർന്നു് ഒരൊറ്റ മൗലികശക്തിയായി മാറാമെന്നു് ചിലർ കണക്കുകൂട്ടിയിട്ടുണ്ടു്. ആ ശക്തിയാവാം പിന്നീടു് നാലായി പിരിഞ്ഞതു്. പൊരുത്തപ്പെട്ടു് ജീവിക്കാൻ കഴിയാത്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ മനുഷ്യരും പിരിഞ്ഞുപോകാറാണു് പതിവെന്നു് കേൾക്കുന്നു. അതുകൊണ്ടു് തമ്മിൽ പിരിഞ്ഞതിന്റെ പേരിൽ മൗലികശക്തികളെ നമ്മൾ കുറ്റം പറയരുതു്.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ നാലാമത്തെ ശക്തിയാണു് ഗ്രാവിറ്റി. എനർജിയിൽ നിന്നും മൂലകങ്ങളും, സംയുക്തങ്ങളും, നക്ഷത്രങ്ങളും, ഗ്രഹങ്ങളും, ഗ്യാലക്സികളും, ഈ ഭൂമിയും, അതിലിരുന്നു് ഓരോരോ കണക്കുകൾ കൂട്ടുകയും ബ്ലോഗ്‌ പോസ്റ്റുകൾ എഴുതുകയും വായിക്കുകയുമെല്ലാം ചെയ്യുന്ന മനുഷ്യരുമൊക്കെ ഉണ്ടായതു് ഈ ഒരു ശക്തി മൂലമാണു്. മറ്റു് രണ്ടു് ശക്തികളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, തത്വത്തിൽ അനന്തമായ റേഞ്ച്‌ ഉള്ള ശക്തികളാണു് എലെക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക്‌ ഫോഴ്സും ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ ഫോഴ്സും. പക്ഷേ, ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ ഫോഴ്സിൽ ചാർജ്ജ്‌ എന്നൊന്നില്ല. മറ്റു് മൂന്നു് ഫോഴ്സുകളെക്കാൾ ഏറെ ബലഹീനമായ ഗ്രാവിറ്റിയ്ക്കു് ആകർഷണശക്തി മാത്രമേയുള്ളു. ന്യൂട്ടന്റെ നിയമപ്രകാരം വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണം അവയുടെ പിണ്ഡങ്ങൾക്കു് ആനുപാതികവും, അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിന്റെ വർഗ്ഗത്തിനു് വിപരീതാനുപാതികവുമാണു് (inverse square law). പ്രപഞ്ചത്തിൽ അധികപങ്കും ശൂന്യതയാണെങ്കിലും ചുറ്റുപാടുകളെ അപേക്ഷിച്ചു് അൽപം ദ്രവ്യം എവിടെയെങ്കിലുമൊക്കെ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതായി കണ്ണിൽ പെട്ടാൽ അവിടെ ഗ്രാവിറ്റി ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കും. അതിന്റെ ഫലമായി കൂടുതൽ കൂടുതൽ ദ്രവ്യം അങ്ങോട്ടേക്കു് ആകർഷിക്കപ്പെടും. (പ്രപഞ്ചം തൂത്തുവാരി കൂട്ടലാണു് ഗ്രാവിറ്റിയുടെ പ്രഥമജോലി. പക്ഷേ, പ്രപഞ്ചംതൂപ്പുകാരൻ എന്നു് ഗ്രാവിറ്റിയെ അവഗണിക്കാൻ വരട്ടെ, ഗ്രാവിറ്റിയുടെ തനിസ്വരൂപം വഴിയേ പിടികിട്ടും.) അതുവഴി പിണ്ഡവും (mass) തന്മൂലം ഗ്രാവിറ്റിയും പിന്നേയും വർദ്ധിക്കും. അത്തരം ഇടങ്ങളിൽ പിണ്ഡത്തിന്റെ അളവു് അനുയോജ്യമായ മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, ദ്രവ്യം അതിന്റെ സ്വന്തം ഭാരത്തിൽ അതിലേക്കുതന്നെ വീഴുന്നതിന്റെ ഫലമായി നക്ഷത്രങ്ങളും നക്ഷത്രവ്യൂഹങ്ങളും രൂപമെടുക്കുന്നു.

ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ വ്യാപ്തത്തിനു് (അഥവാ റേഡിയസിനു്) വ്യത്യാസം വരാതെ അതിന്റെ മാസ്‌ വർദ്ധിക്കുന്നു എന്നു് കരുതിയാൽ, (മാസിനു് വ്യത്യാസം വരാതെ റേഡിയസ്‌ കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരുന്നാലും) മാസ്‌ ഒരു പ്രത്യേക അളവിൽ എത്തുമ്പോൾ, ഗ്രാവിറ്റിയുടെ ഫലമായി അതിന്റെ എലക്ട്രോണുകൾ പ്രോട്ടോണുകളിലേക്കു് ഞെക്കിച്ചേർക്കപ്പെടുകയും, അവ ന്യൂട്രോണുകളായി മാറുകയും ചെയ്യും. അതുവഴി ന്യൂട്രോൺ സ്റ്റാറുകൾ ജനിക്കുന്നു. പിണ്ഡം വീണ്ടും കൂടിക്കൊണ്ടിരുന്നാൽ, ഗ്രാവിറ്റിയുടെ ശക്തി ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിനുപോലും പിടിച്ചുനിൽക്കാനാവാത്ത വിധം വർദ്ധിക്കുകയും എപ്പോഴെങ്കിലും അതൊരു അന്തിമമായ ഇമ്പ്ലോഷനിലൂടെ അനന്തമായ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു സിൻഗ്യുലാരിറ്റി ആയി – ഒരു ബ്ലാക്ക്‌ ഹോൾ ആയി – മാറുകയും ചെയ്യും. അവിടെ നിന്നുള്ള escape velocity പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയിലും കൂടുതലാണെന്നതിനാൽ ഒരിക്കൽ അതിൽ പെട്ടുപോയാൽ പുഷ്പകവിമാനം ഉണ്ടായാൽ പോലും അവിടെ നിന്നും രക്ഷപെടാനാവില്ല. സ്റ്റ്രോങ്ങ്‌ ഫോഴ്സാണെന്നോ, എലെമെന്ററി പാർട്ടിക്കിളാണെന്നോ, ഭാരതത്തിലെ ഏതെങ്കിലും പ്രമുഖമന്ത്രിയുടെ സ്വന്തമാണെന്നോ ഒന്നും പറഞ്ഞിട്ടു് ഒരു കാര്യവുമില്ല. ബ്ലാക്ക്‌ ഹോൾ ആളൊരു സ്ഥിതിസമത്വക്കാരനാണു്. നാടൻ ഭാഷയിൽ പറഞ്ഞാൽ തനി കമ്മൂണിഷ്ട്‌. ഇതുകേട്ടു് ഉടിയെപ്ഫിലെ ഒടിയന്മാർക്കു് തങ്ങളും ഇടിച്ചുനിരത്തപ്പെടുമോ എന്ന ഭയം വേണ്ട. ഭൂമിയോടു് ഏറ്റവും അടുത്ത ബ്ലാക്ക്‌ ഹോൾ 1500 പ്രകാശവർഷങ്ങൾ അകലെയാണു്.

അതുകൊണ്ടു്, ഗ്രാവിറ്റിയെ ആപ്പിൾ വന്നു് തലയിൽ വീഴുന്നപോലുള്ള എന്തോ ഒരു ചിന്നകാര്യമായി നിസ്സാരവത്കരിക്കരുതു്. ഇതുവരെ ശാസ്ത്രത്തിനു് ശരിക്കും പിടികൊടുക്കാത്ത ഒരു ശക്തിയാണതു്. 1687-ൽ Philosophiae Naturalis Principia Mathematica എന്ന ഗ്രന്ഥത്തിൽ ലോകത്തിലാദ്യമായി ഈ ശക്തിയെപ്പറ്റി എഴുതിയ ന്യൂട്ടൺ പോലും ഗ്രാവിറ്റിയുടെ കാര്യത്തിൽ അത്ര സംതൃപ്തനായിരുന്നില്ല. ഗ്രാവിറ്റി ശുദ്ധമായ ആകർഷണശക്തിയായതിനാൽ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യം മുഴുവൻ – സായിബാബയുടെ സ്വർണ്ണശേഖരം ഉൾപ്പെടെ – തകർന്നുവീഴേണ്ടതല്ലേ എന്ന ചിന്തയാണു് ന്യൂട്ടണെ അലട്ടിയതു്. എങ്ങോട്ടു് വീണാലും വേണ്ടില്ല, തന്റെ പുറത്തേക്കു് വീഴാതിരുന്നാൽ മതിയെന്ന ചിന്തയിൽ പഠിച്ച പ്രാർത്ഥനകളെല്ലാം ഉരുവിട്ടുകൊണ്ടു് ഭൂമി പതിവുപോലെ വട്ടം ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരുന്നതിനിടയിൽ പിന്നെയും കഴിഞ്ഞുപോയി പത്തിരുന്നൂറു് വർഷങ്ങൾ. സമയം പോകുന്ന ഒരു പോക്കേ! അങ്ങനെയിരിക്കെയാണു്, “On the Electrodynamics of Moving Bodies” എന്ന പേരിൽ ഒരു പേപ്പർ 1905-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചുകൊണ്ടു് സ്വിറ്റ്‌സർലണ്ടിലെ ബേൺ എന്ന സ്ഥലത്തു് ഒരു പേറ്റന്റ്‌ ഓഫീസിൽ ക്ലർക്ക്‌ ആയിരുന്ന ആൽബെർട്ട്‌ ഐൻസ്റ്റൈൻ എന്നൊരു 26 വയസ്സുകാരൻ ഈ പുലിവാലിൽ കയറി പിടിച്ചതു്. ആ പേപ്പറിന്റെ ഉള്ളടക്കമാണു് ഇന്നു് സ്പെഷ്യൽ തിയറി ഓഫ്‌ റിലേറ്റിവിറ്റി എന്നപേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നതു്. ഐൻസ്റ്റൈൻ ഈ കണ്ടെത്തൽ നടത്തിയതു് കേരളത്തിൽ ഒരു ഗുമസ്തൻ ആയി ജോലി നോക്കുമ്പോഴാവാതിരുന്നതു് മനുഷ്യവർഗ്ഗത്തിന്റെ ഭാഗ്യം. എറ്റവും നല്ല പൂമാല കുരങ്ങന്റെ കയ്യിൽ ഏൽപിക്കുക, ഏറ്റവും നല്ല ആശയങ്ങൾ മലയാളികളെ ഏൽപിക്കുക എന്നാണല്ലോ മഹദ്വചനം. പലരും ആദ്യജോലികൾ തീർത്തിരുന്നതിനാൽ ഐൻസ്റ്റൈന്റെ ഈ കണ്ടെത്തൽ ഉജ്ജ്വലമെങ്കിലും ശാസ്ത്രലോകത്തിൽ അത്ര അപ്രതീക്ഷിതമായിരുന്നില്ല. നാൽപതാം വയസ്സിൽ ക്ഷയരോഗം മൂലം മരിച്ച Bernhard Riemann, നാൽപത്തിനാലാം വയസ്സിൽ ‘വെറുമൊരു’ അപ്പെൻഡിസൈറ്റിസ്‌ (അക്കാലത്തു് അതു് ഓപറേറ്റ്‌ ചെയ്യുന്ന രീതി ഇല്ലായിരുന്നു) മൂലം നിര്യാതനായ Hermann Minkowski മുതലായവരുടെ പേരുകൾ എടുത്തു് പറയേണ്ടതാണു്. ആദ്യകാലത്തു് മിങ്കോവ്സ്കിയുടെ four dimensional space-time continuum എന്ന ആശയത്തെ നിഷേധിച്ചിരുന്ന ഐൻസ്റ്റൈൻ അതുതന്നെ തന്റെ ജെനറൽ റിലേറ്റിവിറ്റി തിയറിയിൽ ഉപയോഗിക്കുകയായിരുന്നു. ജീന്യസ്‌ എന്ന വാക്കു് ആരെങ്കിലും അർഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ അതു് പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടു് മുതൽ ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യപകുതി വരെയുള്ള കാലഘട്ടത്തിൽ ഈ ലോകത്തിൽ ജീവിച്ചിരുന്ന കുറെ മനുഷ്യരാണു്. മാനവരാശിയെ എക്കാലവും രോമാഞ്ചമണിയിക്കേണ്ട പ്രതിഭകൾ!

സ്പെഷ്യൽ തിയറി ചർച്ച ചെയ്യുന്നതു് യൂണിഫോമായും ആപേക്ഷികമായും ചലിക്കുന്ന റെഫ്രെൻസ്‌ ഫ്രെയ്മുകളെ (inertial frames of reference) സംബന്ധിച്ചാണു്. ഫ്ലാറ്റ്‌ ആയ ഒരു പ്രപഞ്ചത്തിൽ യൂണിഫോമായി ചലിക്കുന്ന റെഫ്രെൻസ്‌ ഫ്രെയ്മുകൾ പരസ്പരം എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നു, അപ്പോഴെല്ലാം ഫിസിക്സിന്റെ നിയമങ്ങൾക്കുള്ള ഇൻവേര്യൻസും പ്രകാശവേഗതയുടെ കോൺസ്റ്റൻസിയും – ഇത്രയൊക്കെയാണു് തത്വത്തിൽ സ്പെഷ്യൽ തിയറി. ചുരുക്കത്തിൽ, വ്യത്യസ്ത വേഗതയിൽ ചലിക്കുന്ന വാച്ചുകളിലെ സമയങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസമാണു് അതിന്റെ കേന്ദ്രവിഷയം. പ്രകാശത്തിന്റേതിനോടടുത്ത വേഗതയിൽ ചലിക്കുമ്പോൾ വസ്തുക്കളുടെ നീളം കുറയും, സമയം സാവകാശമാകും, മാസ്‌ വർദ്ധിക്കും. അതുവഴി, നീളവും (സ്പെയ്സ്‌) സമയവും വേഗതയ്ക്കനുസരിച്ചു് മാറുമെന്നും, അവ അബ്സൊല്യൂട്ട്‌ ആയ മൂല്യങ്ങളല്ല എന്നും വരുന്നു. ന്യൂട്ടന്റെ യൂണിവേഴ്സൽ ലോ ഓഫ്‌ ഗ്രാവിറ്റേഷൻ പ്രകാരം, വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണശക്തി അവ തമ്മിൽ ആ സമയത്തുള്ള ദൂരത്തെക്കൂടി ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നതു്. പക്ഷേ, അബ്സൊല്യൂട്ട്‌ ആയ സമയം എന്നൊന്നില്ലെങ്കിൽ എപ്പോഴാണു് അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരം അളക്കേണ്ടതു് എന്നറിയാൻ വഴിയൊന്നുമില്ല. ഐൻസ്റ്റൈന്റെ സ്പെഷ്യൽ തിയറി ഓഫ്‌ റിലേറ്റിവിറ്റിയും ന്യൂട്ടന്റെ ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ ലോയും തമ്മിൽ പൊരുത്തപ്പെടുകയില്ല എന്നർത്ഥം. അതിനാൽ, സ്പെഷ്യൽ തിയറിയെ പരിഷ്ക്കരിക്കാതെ ഐൻസ്റ്റൈനു് നിവൃത്തിയില്ലാതെ വന്നു. ഐൻസ്റ്റൈൻ പിടിച്ചതു് ഒരു പുലിവാലായതു് അങ്ങനെയാണു്. ഈ പ്രശ്നത്തിന്റെ പരിഹാരമായാണു് പതിനൊന്നു് വർഷത്തെ ശ്രമഫലമായി ജനറൽ തിയറി ഓഫ്‌ റിലേറ്റിവിറ്റി രൂപമെടുത്തതു്. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഐൻസ്റ്റൈൻ അതിനു് ഉപയോഗിച്ചതു്, റീമാനും മിങ്കോവ്സ്കിയുമൊക്കെ വിഭാവനം ചെയ്തു് വച്ചിരുന്ന ആക്സെലറേഷനു് വിധേയമായ റെഫ്രെൻസ്‌ ഫ്രെയ്മുകളാണു് (non-inertial frames of reference).

സ്രഷ്ടാവിനെപ്പറ്റി ചിന്തിക്കേണ്ട ആവശ്യമില്ലെന്നു് സ്ഥാപിക്കാൻ ഒരു മിസ്റ്റർ എം. പി. പരമേശ്വരൻ എഴുതിയിട്ടുള്ളതായി ചില വാചകങ്ങൾ Adv T K Sujith ഫെയ്സ്‌ ബുക്ക്‌ വഴി എന്റെ ശ്രദ്ധയിൽപെടുത്തിയിരുന്നു. എം. പി. പരമേശ്വരനെ ഞാൻ വായിച്ചിട്ടില്ല എന്ന ക്ഷമാപണത്തോടെ, കാര്യം മനസ്സിലാക്കാനുള്ള എളുപ്പത്തിനായി സുജിത്‌ എഴുതിയതിലെ പ്രസക്തമായ ഭാഗം ഇവിടെ ചേർക്കുന്നു:

“സ്ഥലം എന്നതു് ദ്രവ്യം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഇടമാണു്. സ്ഥലത്തെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനമാണു് സമയം ആയി നാം മനസ്സിലാക്കുന്നതു്. വാച്ചിൽ സൂചികളുടെ ചലനം, സൂര്യന്റെ ചലനം, ആറ്റങ്ങളുടെ ചലനം തുടങ്ങി സ്ഥലത്തിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനത്തിലൂടെ നമുക്കു് സമയം മനസ്സിലാക്കാം. അപ്പോൾ ഇത്രായിരം കോടി വർഷങ്ങൾക്കു് മുൻപു് ഒരു പ്രത്യേക ‘നിമിഷത്തിൽ’ ദൈവം പ്രപഞ്ചത്തെ സൃഷ്ടിച്ചു എന്നു് പറഞ്ഞാൽ ആ ‘നിമിഷം’ അളക്കുന്നതിനും അവിടെ അപ്പോൾ ദ്രവ്യം വേണമല്ലോ. ആ ദ്രവ്യം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭാഗമാണല്ലോ. അപ്പോൾ നിങ്ങൾക്കു് ദ്രവ്യമില്ലാതെ പ്രപഞ്ചം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട സമയം കണ്ടുപിടിക്കാനാവില്ല. അതായതു് എല്ലായ്പോഴും ദ്രവ്യമുണ്ടു് അഥവാ, പ്രപഞ്ചമുണ്ടു്. … എന്നു് സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നു് കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, അല്ലെങ്കിൽ അങ്ങനെയൊരു ദിവസം ഇല്ലെങ്കിൽ അത്തരം സ്രഷ്ടാവിനെപ്പറ്റിയും ചിന്തിക്കേണ്ടതില്ലല്ലോ” – എം. പി. പരമേശ്വരൻ

ഐൻസ്റ്റൈനെപ്പറ്റി ഇവിടെ പരാമർശിച്ചതിന്റെ കാരണംതന്നെ പ്രധാനമായും ഈ കുറിപ്പാണു്. സമയത്തെപ്പറ്റിയും സ്പെയ്സിനെപ്പറ്റിയുമുള്ള ശ്രീ എം. പി. പരമേശ്വരന്റെ വിലയിരുത്തലുകൾ ഉപരിപ്ലവവും വസ്തുതയിൽ നിന്നും വളരെ അകന്നു് നിൽക്കുന്നവയുമാണു്. സ്ഥലം എന്നതു് ദ്രവ്യം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഇടമാണെന്നതു് പകുതി സത്യമേ ആകുന്നുള്ളു. ജോൺ വീലറുടെ പ്രസിദ്ധമായ ഒരു വാചകം: “space(-time) tells bodies how to move and and bodies tell space(-time) how to curve”. ദ്രവ്യം ഊർജ്ജത്തിന്റെ മറ്റൊരു രൂപമാണെന്നു് ഐൻസ്റ്റൈന്റെ E=mc^2 നമ്മെ പഠിപ്പിക്കുന്നു. ബിഗ്‌-ബാംഗിനു് ശേഷമുള്ള ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്നതുപോലെ വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ദ്രവ്യം (elementary particles) പൂർണ്ണമായും ഊർജ്ജരൂപത്തിൽ മാത്രമേ നിലനിൽക്കുന്നുള്ളു. മുകളിൽ നമ്മൾ കണ്ടതുപോലെ, പ്രപഞ്ചശക്തികൾതന്നെ ഒന്നായിത്തീരുന്ന ഒരു ഊർജ്ജാവസ്ഥയിൽ, ശ്രീ എം. പി. പരമേശ്വരൻ അവകാശപ്പെടുന്നതുപോലെ, ദ്രവ്യത്തിന്റെയോ ആറ്റങ്ങളുടെയോ ചലനമായും മറ്റും സമയത്തെ നിർവചിക്കുന്നതിൽ അർത്ഥമൊന്നുമില്ല. മാത്രവുമല്ല, ദ്രവ്യം അതിന്റെ നാടകങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്ന പാസീവ്‌ ആയ ഒരു സ്റ്റേജ്‌ മാത്രമല്ല സ്പേയ്സ്‌-ടൈം എന്നു് ഐൻസ്റ്റൈനു് ശേഷമെങ്കിലും നമുക്കറിയാം. ദ്രവ്യവും സ്പെയ്സ്‌-ടൈമും പരസ്പരം സ്വാധീനിക്കുന്നതും, പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടു് കിടക്കുന്നതുമായ ഒരു യൂണിറ്റാണു്. അനാളജികൾ പൊതുവേ കാര്യങ്ങൾ ലളിതമായി മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുമെങ്കിലും, ഫിസിക്സിൽ അവ പലപ്പോഴും തെറ്റായ വിഷ്വലൈസേഷനിലേക്കു് നയിച്ചുകൂടായ്കയില്ല. അതു് മറക്കാതിരുന്നാൽ, സ്പെയ്സ്‌-ടൈമിനെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യവും ചലനവും വഴി മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നതും, പ്രപഞ്ചം മുഴുവൻ വ്യാപിച്ചു് കിടക്കുന്നതുമായ ഒരു ‘ദ്രാവകം’ ആയി സങ്കൽപിക്കുന്നതിൽ തെറ്റില്ല. ദ്രവ്യം/എനർജ്ജി മൂലം സ്പെയ്സ്‌-ടൈമിനു് സംഭവിക്കുന്ന കർവേച്ചർ വ്യക്തമാക്കുന്നതിനായി പലപ്പോഴും വർണ്ണിക്കാറുള്ള അനാളജിയായ വലിച്ചുകെട്ടിയ ഒരു റബ്ബർ ഷീറ്റും, ഭാരമുള്ള ഒരു ഗോളത്തെ അതിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ അതിനു് സംഭവിക്കുന്ന വക്രതയും ഈ രീതിയിൽ മനസ്സിലാക്കേണ്ടതാണു്. റബ്ബർ ഷീറ്റിനു് സംഭവിക്കുന്ന വക്രത ഭൂമിയുടെ ഗ്രാവിറ്റി കൊണ്ടാണെന്നതിനാൽ, ഗ്രാവിറ്റിയെ വിശദമാക്കാൻ ഗ്രാവിറ്റിയെത്തന്നെ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്ന പരിമിതി ഈ അനാളജിയ്ക്കുണ്ടു്. ഇവിടെ വിഷയം ഫോർ ഡൈമെൻഷനലായ സ്പെയ്സ്‌-ടൈം കണ്ടിന്യുവം ആണു്.

(തുടരും)