logo3.gif (702 bytes)

arrow7.gif (1098 bytes)


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 08
ශක්‌තිය කැටිගසමින් අයින්ස්‌ටයින් විප්ලවය අරඹයි

මේ මාලිමාවේ කටුව සැම විට ම ම එක දිශාවකට හැරෙන්නේ ඇයි? මේ පෙනෙන කටු කැරකීමක්‌ යටින් යමක්‌ තිබිය යුතුයි' කුඩා අයින්ස්‌ටයින් සිතන්නට විය. සියල්ලට මූලික එක පදනමක්‌ තිබිය යුතු ය යන්න තරුණ අයින්ස්‌ටයින් ගේ ඇදහීම විය.

ලියන්නේ - සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ

ඒ දොළොස්‌ හැවිරිදි දරුවා ළඟට ගත් ඔහු ගේ මාමා ඔහුට සුප්‍රසිද්ධ පයිතගරස්‌ ප්‍රමේය කියා දුන්නේ ය. එම ප්‍රමේයේ අදහස සරල වුවත් එය ගණිතමය වශයෙන් සාධනය කිරීම කිසිසේත් ම පහසු දෙයක්‌ නො වේ. එහෙත් මේ කුඩා දරුවා සිය මාමා ළඟට නැවත ආවේ පයිතගරස්‌ ප්‍රමේයට ඔහු ගේ ම සාධනයක්‌ ද ඇති ව ය. පුදුමයට පත් මාමා ඒ දරුවා ගේ අසාමාන්‍ය ප්‍රතිභාව මුල් වරට හඳුනාගත් අතර, මේ දරුවා අනාගතයේ ආසාමාන්‍ය පුද්ගලයකු වන බව ඔහුට ඒත්තු ගියේ ය. එය එසේ ම විය. ඒ දරුවා ඊට පහළොස්‌ වසරකට පසු ඇල්බට්‌ අයින්ස්‌ටයින් නමින් ලොව ම හැඳිනගත්තේ ය.

ඇල්බට්‌ අයින්ස්‌ටයින් (Albert Einstein) උපන්නේ 1879 මාර්තු මස 14 වැනි දින උතුරු ජර්මනියේ උල්ම්හි දී ය. ඔහු ගේ මව හා පියා යුදෙව් සම්භවයකින් පැවත එන්නෝ වූ හ. වසරකට පමණ පසු, 1880 වසරේ මැද, අයින්ස්‌ටයින් පවුල ජර්මනියේ මියුනිච්වලට සංක්‍රමණය විය. කුඩා අයින්ස්‌ටයින් බහතෝරන්නට පමා වූ විට ඔහු අනෙක්‌ සම වයසේ ළමයින්ට වඩා බුද්ධියෙන් අඩු දැයි මව්පියෝ බිය වූ හ. එහෙත් කතා නො කළත් ඔහු ගේ මනස හොඳින් වැඩ කරමින් තිබිණි. වයස අවුරුදු පහේ දී සිය පියා ගෙන දුන් මාලිමාව ඔහු ගේ කුතූහලය ප්‍රථම වතාවට ඇවිස්‌සුවේ ය. "මේ කටුව සැම විට ම එක දිශාවකට හැරෙන්නේ ඇයි? මේ පෙනෙන කටු කැරකීමට යටින් යමක්‌ තිබිය යුතුයි."

1885 දී අයින්ස්‌ටයින් කතෝලික මූලික පාසලකට ඇතුළු කෙරිණි. අනෙක්‌ කුඩා ළමයින් සිරුරු වෙහෙසමින් දවස ම දුව පැන ක්‍රීඩා කරන විට හුදෙකලා වූ අයින්ස්‌ටයින් ප්‍රහේළිකා විසඳමින්, කොටස්‌ එකතු කොට ගොඩනැගිලි තනමින්, සිය මාමා දුන් කුඩා වාෂ්ප එංජිම අතපත ගාමින් එක්‌ තැනකට වී සිටියේ ය. කවදත් හුදෙකලාව ප්‍රිය කළ ඔහු ඉක්‌මනින් ම කේන්ති ගන්නාසුලු වූ අතර, අතට හසු වන දෙයින් දමා ගැසීම පුරුද්දක්‌ විය. මෙකල ම ඔහු පියානෝ වාදනයට දක්‌ෂ වූ සිය මව ගෙන් පියානෝව හා වයලීනය ඉගෙනීමට ද පටන්ගත්තේ ය.

දුප්පත් යුදෙව් වෛද්‍ය සිසුවකු වූ මැක්‌ස්‌ ටල්මුද්ට, යුදෙව් සිරිතකට අනුව අයින්ස්‌ටයින් පවුල මගින් සතියකට වරක්‌ ආහාර වේලක්‌ පිරිනැමුණු අතර, තරුණ අයින්ස්‌ටයින් ගේ බුද්ධිය මුල්වරට උත්තේජනය කරන ලද්දේ ටල්මුද් විසිනි. බොහෝ පොත් කියවීමට අයින්ස්‌ටයින් පෙලඹවූ ටල්මුද් දුන් තල-ජ්‍යාමිතිය පිළිබඳ පොතට අයින්ස්‌ටයින් වශී විය. "ශුද්ධ වූ ජ්‍යාමිතික පොත" ලෙස අයින්ස්‌ටයින් එය හැඳින්වූයේ ය. ක්‍රමයෙන් අයින්ස්‌ටයින් සාම්ප්‍රදායික යුදෙව් වතාවත්වලින් ඉවත් වන්නට විය. දෙවියන් යනු මේ ලෝකය නිර්මිත නිශ්චිත රටාව හා පිළිවෙළ මඟින් නිරූපනය වනවා මිසක්‌ මිනිසුන් ගේ ඉරණම තීරණය කරන්නකු නො වේ යෑ යි ඔහු ස්‌පිනෝසා ගේ (Baruch Spinoza) දර්ශනය අනුව යමින් සිතන්නට විය.

1895 වසරේ ස්‌විට්‌සර්ලන්තයේ ආරරුහි උසස්‌ අධ්‍යාපන පාසලට ඇතුළු වූ ඔහු සෛද්ධාන්තික භෞතික විද්‍යාව ඉගෙනුම ආරම්භ කළේ ය. 1896 වසරේ පාසල් අධ්‍යාපනය නිම කළ හෙතෙම වැඩි දුර අධ්‍යාපනය සඳහා ස්‌විට්‌සර්ලන්තයේ ම සූරිච්හි බහු තාක්‌ෂණික පාසලට ඇතුළු විය. දේශනවලට නො යා භෞතික විද්‍යාව තනියෙන් ඉගෙනීම ඔහු ගේ සිරිතක්‌ විය. පාඩම් සටහන් මිතුරු ග්‍රොස්‌මාන් ගෙනි. මේ අතර ඔහුට හමු වූ මයිකල් බෙසෝ අර්නස්‌ට්‌ මැක්‌ ගේ දර්ශනය ගැන අයින්ස්‌ටයින්ට කීවේ ය. මැක්‌ නිව්ටන් ගේ නිරපේක්‌ෂ අවකාශය හා කාලය දැඩි ව විවේචනය කළේ ය. අවස්‌ථිතිය ද නිරපේක්‌ෂ ගුණයක්‌ නො වන බව ඔහු ගේ අදහස විය. ඉන්ද්‍රියයන් මගින් අත්විදිය නොහැකි දේ ගැන කතා කිරීම පලක්‌ නැති බව මැක්‌ ගේ මතය විය. මැක්‌ ගේ අදහස්‌ අයින්ස්‌ටයින් දැඩි ව වැළඳගත්තේ ය.

1900 අයින්ස්‌ටයින් ඩිප්ලෝමාව ලබාගත් අතර ඉන් පසු රැකියා විරහිත ගොඩට ඇද වැටිණි. එහෙත් මිතුරු ග්‍රොස්‌මාන් ගේ උපකාර මත 1902 වසරේ ඔහුට තුන්වැනි පන්තියේ තාවකාලික තාක්‌ෂණික සහායකයකු ලෙස ස්‌විට්‌සර්ලන්තයේ බර්න්හි පේටන්ට්‌ කාර්යාලයේ රැකියාවක්‌ හිමි විය. විද්යුත් චුම්බක උපකරණ විශ්ලේෂණය කිරීමත්, ඒවා පේටන්ට්‌ සහතික සඳහා ඇගයීමත් අයින්ස්‌ටයින් ගේ රාජකාරිය විය. 1904 වසරේ ඔහු එහි ස්‌ථිර සේවකයෙක්‌ විය. දිනකට පැය 8ක්‌, සතියකට දින 6ක්‌ වැඩ කළ යුතු ව ඇත. එහෙත් මේ කාර්ය බහුලකම ඔහු ගේ භෞතික විද්‍යාවේ අධ්‍යයනයයන්ට බාධාවක්‌ නම් වූයේ නැත. මේ කාලයේ ඔහු සාම්ප්‍රදායක නො වන ලෙස ප්‍රකශ විද්යුත් ආචරණයේ ගැටලුව දෙස බලන්නට විය. සම්ප්‍රදායට පිටින් ගිය විට ඔහුට එය සරලව පෙනිණි.
f නම් සංඛ්‍යාතයකින් (උදා: නිල් වර්ණ ආලෝකය) යුත් ආලෝක තරංගයක්‌ ගත හොත් මේ තරංග සමන්විත වන්නේ එකක ශක්‌තිය hf වන ශක්‌ති අංශු ප්‍රවාහයකින් ලෙස අයින්ස්‌ටයින් සැලකූවේ ය. ආලෝක ශක්‌ති ප්‍රවාහය කැතෝඩ තහඩුව මතුපිටට අංශු ලෙස ඇදහැළේ. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනවල ගැටෙන මේ ශක්‌ති අංශුවල ශක්‌තිය ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය විසින් ලබාගැනෙයි. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය කැතෝඩයෙන් ගැලවී යැමට යම් ශක්‌තියක්‌ වැය වේ (කාර්යයක්‌ කළ යුතු ය). ආලෝක ශක්‌ති අංශුවෙන් ලැබෙන ශක්‌තිය ඒ කාර්යය කිරීමට ප්‍රමාණවත් නම් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ගැලවී ගොස්‌ විද්යුත් ධාරාවක්‌ ඇති වේ. ආලෝක අංශුවේ ශක්‌තිය සංඛ්‍යාතයට සමානුපාතික බැවින් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ලෝහයෙන් ගැලවී යා හැකි ද නැද්ද යන්න ආලෝකයේ සංඛ්‍යාතය මත තීරණය වේ. තීවර්්‍රතාව වැඩි වීම යනු හුදෙක්‌ ම මේ ශක්‌ති අංශු ප්‍රමාණය වැඩි වීම පමණි. එබැවින් එය එක්‌ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක ශක්‌තිය අඩු වැඩි කිරීමට හේතු නො වේ. එහෙත් වැඩි ශක්‌ති අංශු ප්‍රමාණයක්‌ යනු වැඩි ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ප්‍රමාණයක්‌ එම ශක්‌තිය ලබාගන්නවා යනුයි. එනම් ආලෝකයේ තීව්‍රතාව වැඩි වන විට ධාරාව වැඩි වීම ද පැහැදිලි ය. මෙසේ අයින්ස්‌ටයින් ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය හරියට ම පැහැදිලි කළේ ය.

ඉන් පසු මේ තවදුරටත් බෙදිය නොහැකි ශක්‌ති කැටිති "ක්‌වොන්ටා" ලෙස නම් කළේ ය. ක්‌වොන්ටා යනු ලතින් බසින් කුඩා ප්‍රමාණය යන තේරුම දෙන වචනයයි. ශක්‌ති අංශු සඳහා මේ ලතින් නම මුලින් ම යෙදුවේ මැක්‌ස්‌ ප්ලාන්ක්‌ බව අපි පෙර ලිපියක දුටුවෙමු. දශකයකට පමණ පසු මෙය ලොව පුරා ප්‍රචලිත වූයේ එහි ගැබ් වූ යම් අද්භූත බවක්‌ ද ඇති ව ය. ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ශක්‌තිය ලබාගන්නේ ක්‌වොන්ටම් ලෙස පමණි. අලෝකයේ සංඛ්‍යාතය f නම්, එක්‌ ක්‌වොන්ටාවක ශක්‌තිය hf වේ. මේ අලෝකය මඟින් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයකට ශක්‌තිය ලබාගත හැක්‌කේ 1hf, 2hf, 3hf ලෙස වූ hfහි පූර්ණ ගුණාකාර ලෙස ය. ඒ අතරමැද ශක්‌ති ප්‍රමාණ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයට ලබාගත නොහැකි ය.

සියවස්‌ ගණනක්‌ විශ්වාස කළ තරංග සිද්ධාන්තයට අනුව නිල් වර්ණයෙන් (සංඛ්‍යාතයෙන්) යුත් තරංගයේ ඕනෑ ම ශක්‌තියකින් යුතු (වෙනස්‌ විස්‌තාර) තරංග තිබිය හැකි ය. එමෙන් ම අංශු ප්‍රවාහයකට සංඛ්‍යාතයක්‌ තිබෙන්නේ කෙසේ ද? එසේ නම් මැක්‌ස්‌වෙල් ගේ තරංගය කුමක්‌ ද? අයින්ස්‌ටයින් ගේ මේ පැහැදිලි කිරීම පිළිගැනීමට කිසිවකු සූදානම් නැත. හැරත් කිසිවෙක්‌ නො දන්නා මේ විසි හය හැවිරිදි පේටන්ට්‌ කාර්යාල සේවකයකු දේව වැකි වන් නියමයන්ට කරන අභියෝගයෘ ඇතැම්හු එයින් කෝපාවිෂ්ට වූ හ. ඇමෙරිකාවේ චිකාගෝ සරසවියේ රොබට්‌ මිලිකන් (Robert Millikan) ඉන් කෙනෙකි.

එතැන් සිට මිලිකන් ආලෝකයේ තරංගවාදය බේරාගැනීම සිය ප්‍රමුඛ අරමුණ කරගත්තේ ය. අයින්ස්‌ටයින් ගේ අර්ථ නිරූපණයේ වැරැද්ද ඔහු සෙවී ය. ඒ සඳහා ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය ගැන පර්යේෂණ මාලාවක්‌ කළ ඔහු වසර දහයකට පසු මෙසේ කීවේය. "අයින්ස්‌ටයින් ගේ ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය ගැන වූ සමීකරණයේ වැරැද්ද සොයාගැනීමට මා මගේ ජීවිතයෙන් වසර දහයක්‌ වැය කළා. එහෙත් අවසානයේ මගේ සියලු බලාපොරොත්තු සුන් වූ අතර දෛවයේ සරදමකට මෙන් මගේ හැම උත්සාහයකින් ම අයින්ස්‌ටයින් තව තවත් නිවැරැදි බව තහවුරු වුණා". කෙසේ වෙතත් මිලිකන් පසුව වුව මේ 'තරංග-අංශු' දෙබිඩි කතාව පිළිගත්තේ නැත.

මේ ආලෝක ක්‌වොන්ටාව යන්න භෞතික පදනමක්‌ නැති හුදු පැහැදිලි කිරීම් සඳහා පමණක්‌ ගත හැකි මෙවලමක්‌ ලෙස බොහෝ දෙනා සිතන්නට වූ හ. මැක්‌ස්‌ ප්ලාන්ක්‌ වැනි ඇතැමුන් ගේ විශ්වාසය වූයේ අයින්ස්‌ටයින් කියන ලෙස විද්යුත් චුම්බක තරංග අංශු ප්‍රවාහයක්‌ නො වන මුත් ඒවා පදාර්ථය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන විට පමණක්‌ ශක්‌ති අංශු ලෙස හැසිරෙන බව ය. තවත් ඇතැමෙක්‌ මේ අංශු කතාව හුදු මනස්‌ගාතයක්‌ ලෙස බැහැර කළ හ. 1913 පර්සියන් විද්‍යා ඇකඩමියේ සාමාජිකත්වය ලබාගැනීමේ දී ද මේ ආලෝක ක්‌වොන්ටාව පිළිබඳ සිද්ධාන්තය අයින්ස්‌ටයින්ට හරහට හිටියේ ය. එහෙත් ඔහු ගේ අනෙක්‌ නිර්මාණ සලකා බැලූ පරීක්‌ෂක මඩුල්ල කීවේ එය අමතක කර දැමිය හැකි බවයි. කෙසේ වුවත් 1921 දී අයිස්‌ටයින්ට නොබෙල් ත්‍යාගය පිරිනැමුණේ මේ ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය පැහැදිලි කිරීම වෙනුවෙනි. ඇත්තෙන් ම එය අයින්ස්‌ටයින් ගේ ගණිතමය පැහැදිලි කිරීමට විනා ක්‌වොන්ටාව පිළිබඳ වූ භෞතික මතවාදයට නො වේ.

අයින්ස්‌ටයින් කියන ලෙස ස්‌ථානීය (Local) ආලෝක ශක්‌ති අංශුවක (ක්‌වොන්ටාවක) ශක්‌තිය සංඛ්‍යාතය මත රදා පවතියි. එහෙත් අනෙක්‌ අතට සංඛ්‍යාතයකට හැම විට ම අර්ථයක්‌ ඇත්තේ ස්‌ථානීය නො වන විසිරී ගිය තරංගයක්‌ සඳහා ය. එසේ නම් මේ එකවර පවතින තරංග-අංශු දෙබිඩි කතාවේ තේරුම කුමක්‌ ද? මේ ක්‌වොන්ටාව අංශුවක්‌ වත් තරංගයක්‌ වත් නො වන දෙයක්‌ ද? හුදු නිරීක්‌ෂණ පැහැදිලි කිරීමෙන් එපිට පවතින, සන්දර්භ විනිවිද යන පැවැත්මක්‌ ගැන කතා කළ යුතු ද?

අයින්ස්‌ටයින් ඇතුළු කිසිවකුටත් නිශ්චිත පිළිතුරක්‌ නො වී ය. "පරාවර්තනය, වර්තනය, විවර්තනය වැනි සංසිද්ධින් නිවැරැදි ව ම පැහැදිලි කරන ආලෝකයේ තරංගවාදය පිළිබඳ මාගේ දෙගිඩියාවක්‌ නැහැ. ඒත් ආලෝකයේ සිදු වන ණික අවශෝෂණයේ දී හා විමෝචනයේ දී තත්ත්වය සම්පූර්ණයෙන් වෙනස්‌. පරාවර්තනය, වර්තනය, විවර්තනය වැනි සංසිද්ධින්වල දී ආලෝකයේ අංශුමය ස්‌වභාවය හෙළි වන්නේ නෑ" අයින්ස්‌ටයින් කීවේ ය. ඔහු තුළ සැකය මුල සිට ම තිබිණි. විටෙක ඔහු කීවේ "ආලෝකය අංශුවලින් තැනී ඇති ලෙස හැසිරෙන බවයි. අයින්ස්‌ටයින් එක්‌ පදනමක්‌ සහිත සිද්ධාන්තයක්‌ ගොඩනැගීමට ඉටාගත්තේ ය. එහෙත් මෙහි දී ප්‍රධාන ම ප්‍රශ්නය නම් තරංග ආකාරයේ හෝ අංශු ආකාරයේ හෝ එක්‌ නිශ්චිත හැසිරීමක්‌ තිබීම මෙතරම් අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි ද යන්න ය.

කෙසේ වුවත් ආලෝකය විසිර පවතින සන්තතික තරංගයක්‌ ද, ස්‌ථානීය අසන්තතික අංශු ප්‍රවාහයක්‌ ද යන්න ගැන වූ වාද විවාද ඇවිළී යන්නට විය. මෙය එක්‌ ආකාරයකට පදාර්ථය සම්බන්ධයෙන් වසර දහස්‌ ගණනක්‌ දිව ගිය වාදය මෙන් විය. පදාර්ථය අනන්තය දක්‌වා බෙදිය හැකි ය හෙවත් එය සන්තතික ය යන්න එක මතයක්‌ විය. පදාර්ථය යනු තව දුරටත් වෙන් කළ නොහැකි කුඩා ම ඒකකවල එකතුවක්‌ හෙවත් අසන්තතික ය යන්න ප්‍රතිවිරුද්ධ මතය විය.

1905 වසරේ දී ම ආලෝක තරංග අංශු ප්‍රවාහයක්‌ බවට වූ සිද්ධාන්තය එළිදැක්‌වීමට මාස දෙකකට ප්‍රථම ජර්මනියේ එම සඟරාවේ ම මේ පදාර්ථය ගැන වූ විවාදය නිම කළ සාධනයක්‌ පළ විය. පදාර්ථය ද එහි ගුණ නො නසා නො බෙදිය හැකි මූලික අංශුවලින් හෙවත් පරමාණුවලින් තැනී ඇති බවට වූ ප්‍රථම සෛද්ධාන්තික සාධනය එහි විය. එහි ද නිර්මාතෘ වූයේ අර විසි හය හැවිරිදි පේටන්ට්‌ කාර්යාල සේවක ඇල්බට්‌ අයින්ස්‌ටයින් ම ය.

ලබන සතියේ : 9 කොටස : ස්‌වභාවධර්මයා පිමි පනින්නේ නැත් ද?