மினியாபோலிஸ், கருந்துளைக்கு அருகில் (Quantum experiment) குவாண்டம் பரிசோதனை செய்ய முயற்சிக்காதீர்கள், அதன் இருப்பு அதன் அருகிலுள்ள அனைத்து குவாண்டம் நிலைகளையும் அழிக்கின்றது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் மற்றும் கருந்துளைகளின் விதிகள் ஒன்றுக்கொன்று எதிரான சிந்தனைப் பரிசோதனையில் இருந்து இந்த கண்டுபிடிப்பு வந்தது என்று இயற்பியலாளர்கள் அமெரிக்க இயற்பியல் சங்கத்தின் கூட்டத்தில் தெரிவித்தனர். கருந்துளைக்கு அருகில் செய்யப்படும் எந்த குவாண்டம் பரிசோதனையும் ஒரு முரண்பாட்டை அமைக்கலாம், என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.
இதில் கருந்துளை அதன் உட்புறம் பற்றிய தகவல்களை வெளிப்படுத்துகிறது, இயற்பியல் கூறுவது தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது. அந்த அழிவு குவாண்டம் ஈர்ப்பு விசையின் எதிர்கால கோட்பாடுகளுக்கு தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். இந்த தேடப்பட்ட கோட்பாடுகள் குவாண்டம் இயக்கவியல், துணை அணு துகள்களை நிர்வகிக்கும் விதிகளின் தொகுப்பு மற்றும் பொது சார்பியல் ஆகியவற்றை ஒன்றிணைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இது அண்ட அளவீடுகளில் வெகுஜன நகர்வுகளை விவரிக்கிறது.
“குவாண்டம் ஈர்ப்பு விசையின் அடிப்படைக் கோட்பாட்டின் அம்சங்களை ஆய்வு செய்ய, நீங்கள் புரிந்து கொள்ளும் [கோட்பாடுகளின்] பண்புகளை, குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் ஈர்ப்பு விசையைப் பயன்படுத்துவதே யோசனையாகும்,” என்கிறார் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகத்தின் கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் கெளதம் சதீஷ்சந்திரன்.
சிகாகோ பல்கலைக்கழகத்தின் தத்துவார்த்த இயற்பியலாளர்களான டெய்ன் டேனியல்சன் மற்றும் ராபர்ட் வால்ட் ஆகியோருடன் சதீஷ்சந்திரன் அதை எப்படி செய்தார்கள் என்பது இங்கே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
கருந்துளைக்கு அருகில் ஒரு குவாண்டம் Quantum experiment பரிசோதனை ஒரு முரண்பாட்டை உருவாக்குகிறது:
முதலில் குழு ஒரு நபரை கற்பனை செய்து, அவளை ஆலிஸ் என்று அழைத்து, கருந்துளையைச் சுற்றி வரும் ஒரு ஆய்வகத்தில் பிரபலமான இரட்டைப் பிளவு பரிசோதனையை நிகழ்த்தியது. குவாண்டம் இயற்பியலின் இந்த உன்னதமான எடுத்துக்காட்டில், ஒரு விஞ்ஞானி எலக்ட்ரான் அல்லது ஃபோட்டான் போன்ற ஒரு துகளை ஒரு திடமான தடையில் உள்ள ஒரு ஜோடி பிளவுகளை நோக்கி அனுப்புகிறார்.
துகள்களின் முன்னேற்றத்தை யாரும் கவனிக்கவில்லை என்றால், அலைகளின் பொதுவான குறுக்கீடு மாதிரியானது தடையின் மறுபக்கத்தில் உள்ள திரையில் தோன்றும், துகள் இரண்டு பிளவுகளிலும் ஒரே நேரத்தில் சென்றது போல். ஆனால் யாரோ, அல்லது சில சாதனம், துகள்களின் பாதையை அளந்தால், அது ஒரு பிளவு அல்லது மற்றொன்றின் வழியாகச் சென்றதாகப் பதிவு செய்யும். துகள்களின் குவாண்டம் நிலை வெளிப்படையாக இரண்டு இடங்களில் ஒரே நேரத்தில் சரிகிறது.
கருந்துளையின் ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து வெளிச்சம் கூட தப்ப முடியாத எல்லையை தாண்டிய ஒரு கருந்துளையின் நிகழ்வு அடிவானத்தில் பாப் என்ற மற்றொரு நபரை அந்த குழு கற்பனை செய்தது. பாப் அழிந்தாலும், அவனால் இன்னும் அளவீடுகளைச் செய்ய முடியும். இயற்பியலின் விதிகள் அடிவானத்தின் உள்ளேயும் வெளியேயும் செயல்படுகின்றன. “அடிவானத்தில், நீங்கள் விழுந்தது கூட உங்களுக்குத் தெரியாது,” என்று சதீஷ்சந்திரன் கூறுகிறார்.
ஆலிஸின் துகள் எந்த பிளவு வழியாக சென்றது என்பதை பாப் கவனிக்கும்போது, துகள் குவாண்டம் நிலை சரிந்துவிடும். அது ஆலிஸுக்கு பாப் இருப்பதைத் தெரியப்படுத்துகிறது, இது அவளுடைய பரிசோதனையை குழப்புகிறது. ஆனால் அது ஒரு முரண்பாடு – கருந்துளையின் உள்ளே செய்யப்படும் எதுவும் வெளிப்புறத்தை பாதிக்கக்கூடாது. இயற்பியல் விதிகளின்படி, பாப் ஆலிஸுடன் தொடர்பு கொள்ளவே முடியாது.
“முரண்பாடு என்னவென்றால், கருந்துளைகள் ஒரு வழிப் பாதை” என்று சதீஷ்சந்திரன் கூறுகிறார். “கருந்துளையின் உட்புறத்தில் நான் செய்யும் எதுவும் வெளிப்புறத்தில் நான் செய்யும் பரிசோதனையை பாதிக்காது. ஆனால் நாங்கள் ஒரு காட்சியை உருவாக்கினோம், அதில் நிச்சயமாக, சோதனை பாதிக்கப்படும்.
கருந்துளை ஒரு பார்வையாளர் போல் செயல்பட்டால் Quantum experiment முரண்பாடு தீர்க்கப்படும்:
கருந்துளையானது ஆலிஸின் துகள்களின் குவாண்டம் நிலையை பாப் இருந்தாலும் சரி, இல்லாவிட்டாலும் சரியச் செய்கிறது. “காப்புக்கு வரும் இந்த கோட்பாடுகளில் யாரும் கணக்கிடாத ஒரு விளைவு இருக்க வேண்டும்” என்று டேனியல்சன் கூறுகிறார்.
மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட துகள்கள் அசைக்கப்படும்போது ஒளி வீசுகின்றன அல்லது ஒளியை வெளியிடுவதால் மீட்பு வந்தது. ஆலிஸ் தனது பரிசோதனையை எவ்வளவு கவனமாக அமைத்தாலும், அவரது துகள் அதை நகர்த்தும்போது எப்போதும் ஒரு சிறிய அளவிலான கதிர்வீச்சை வெளியிடும் என்று இயற்பியலாளர்கள் காட்டினர். ஆலிஸின் துகள் எந்த வழியில் சென்றது என்பதைப் பொறுத்து அந்த கதிர்வீச்சு வேறுபட்ட மின்காந்த புலத்தைக் கொண்டிருக்கும்.
கதிர்வீச்சு கருந்துளையின் நிகழ்வு அடிவானத்தை கடக்கும்போது, கருந்துளை அந்த வித்தியாசத்தை பதிவு செய்யும், அதன் குவாண்டம் நிலையை அழிக்க அசல் துகள் பற்றி போதுமான அளவு கண்காணிக்கும். “அடிவானம் உண்மையில் துகள் எந்த வழியில் சென்றது என்பதை கணித ரீதியாகப் பார்த்தால் தெரியும்,” என்று, சதீஷ்சந்திரன் கூறுகிறார். ஆலிஸ் தனது பரிசோதனையை பாப் அல்ல, கருந்துளையை அழித்ததாக குற்றம் சாட்டுகிறார், மேலும் முரண்பாடு தீர்க்கப்பட்டது.
குழு யோசனையை ஒரு படி மேலே கொண்டு சென்றது. ஆலிஸின் துகள் ஒரு ஈர்ப்பு. ஈர்ப்பு துகள் என்றால், அது ஒரு எலக்ட்ரானைப் போலவே நடக்கும். கேள்விக்குரிய அடிவானம் கருந்துளை அல்ல, ஆனால் பிரபஞ்சத்தின் விளிம்பைக் குறிக்கும் அண்ட அடிவானம் என்றால், ஆலிஸின் துகள் இன்னும் சரிந்துவிடும் என்று குழு அதே கூட்டத்தில் தெரிவித்துள்ளது.
குவாண்டம் ஈர்ப்பு கோட்பாடுகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டியவை:
இந்த சிந்தனை பரிசோதனையின் இறுதி இலக்கு குவாண்டம் ஈர்ப்பு விசையின் முழுமையான கோட்பாட்டை உருவாக்குவது அல்ல. ஆனால் எதிர்காலத்தில் சாத்தியமான ஒரு கோட்பாடு பொருந்தக்கூடிய ஒரு வெளிப்புறத்தை வரைவதாகும், என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
“நாங்கள் குவாண்டம் ஈர்ப்பு கோட்பாடுகளை உருவாக்கும் தொழிலில் இல்லை” என்று சதீஷ்சந்திரன் கூறுகிறார். “ஆனால் நாங்கள் அளவுகோல்களை வழங்க விரும்புகிறோம், இவை இது போன்ற கோட்பாடுகள் எப்படி இருக்கும் என்பதைப் பற்றி இன்னும் அடிப்படையான ஒன்றைச் சொல்லும்.”
இங்கிருந்து ஒரு முழுமையான கோட்பாட்டை எவ்வாறு பெறுவது என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை, என ஆய்வில் ஈடுபடாத நாஷ்வில்லில் உள்ள வாண்டர்பில்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர் அலெக்ஸ் லுப்சாஸ்கா ஒப்புக்கொள்கிறார். ஆனால் கருந்துளைகள் குவாண்டம் பார்வையாளர்களாக செயல்பட முடியும் என்ற கருத்து அதன் சொந்த சுவாரஸ்யமானது.
“இது குவாண்டம் ஈர்ப்பு கோட்பாட்டின் ஒரு பகுதியாக இருக்க வேண்டிய ஒரு உண்மை என்று நான் நினைக்கிறேன்,” என்று அவர் கூறுகிறார். “ஆனால் குவாண்டம் ஈர்ப்பு விசையின் இறுதிக் கோட்பாட்டின் வழியில் நாம் சேகரிக்கும் ஒரு முக்கியமான துப்பு இதுதானா அல்லது அந்தக் கோட்பாட்டை வெளிக்கொணரும் பாதையில் இது ஒரு சுவாரஸ்யமான மாற்றுப்பாதையா என்பது தெரியவில்லை” என்று அவர் கூறுகிறார்.
