logo3.gif (702 bytes)

HOME


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 10
වෙරිමතින් මෙන් ඔබ මොබ යන පරාගය පරමාණුකවාදීන්ට ජය ගෙන එයි

ජර්මානු ජාතික භෞතික විද්‍යාඥයකු හා දාර්ශනිකයකු වූ අර්නස්‌ට්‌ මැක්‌ කීවේ භෞතික විද්‍යාවේ කතා කළ යුත්තේ ඉන්ද්‍රිය ගෝචර වන දේ පමණක්‌ බවයි. පොදුවේ විද්‍යාව යනු මිනිසා ගේ අත්දැකීම්වල පරිණාමයේ ප්‍රතිඵලයක්‌ ලෙස ගොඩනැෙගන්නක්‌ බව ඔහු ගේ අදහස විය. කිසිදු ලෙසකින් අත්දැකිය නොහැකි නිව්ටන් ගේ නිරපේක්‌ෂ අවකාශය සහ නිරපේක්‌ෂ කාලය මැක්‌ ප්‍රතික්‌ෂේප කළේ එබැවිනි. ඒ අර්ථයෙන් ම ඔහු කිසිවකුට අත්දැකිය නොහැකි පරමාණුවේ පැවැත්ම ද ප්‍රතික්‌ෂේප කළේ ය. මැක්‌ අනුව යමින් දහ නව වැනි සියවසේ අගභාගයේ ජර්මන් විද්වත්හු රැසක්‌ ම පරමාණුව ප්‍රතික්‌ෂේප කළ හ. ඒ වෙනුවට පදනම ලෙස අපට ගෝචර වන ශක්‌තිය යොදාගත යුතු බව ඔවුහු කී හ. රසායන විද්‍යාඥ විල්හෙල්ම් ඔස්‌ට්‌වල්ඩ් (Wilhelm Ostwald) ඒ මතය දැරූවන් අතර ප්‍රමුඛ ය. ක්‌ලූසියස්‌ ගේ තාපගති විද්‍යාවේ පළමු හා දෙවැනි නියමයේ පරමාණුක පැවැත්ම උපකල්පනය නො කරන බැවින් එය ඔවුන් ගේ උද්දාමයට හේතු විය.

ඔස්‌ට්‌වල්ඩ් පරමාණුවට එරෙහි ව තවත් තර්කයක්‌ ගෙනාවේ ය. එය පහත පරිදි විස්‌තර කළ හැකි ය. නිව්ටන් ගේ නියම කාල සමමිතික ය. එනම් යාන්ත්‍රික ක්‍රියා දෙස බලා එම සිද්ධි මගින් පමණක්‌ අතීතය අනාගතය වෙන් කරගත නොහැකි ය. යාන්ත්‍රික ක්‍රියා කාලයේ එක දිශාවකට පමණක්‌ සිදු වීමට හේතුවක්‌ නැත. බිලියඩ් බෝල සමූහයක්‌ එකිනෙකට ගැටී විසිරී යන ක්‍රියාව සලකමු. එය පටිගත කොට නරඹන්නේ යෑයි සිතමු. දැන් මෙය ඉදිරියට නැරඹුවත්, පසුපසට නැරඹුවත් විශේෂයක්‌ හෝ අමුත්තක්‌ හෝ නැත. එහෙත් ගසක පැළ වීම පටිගත කොට පසුපසට නැරඹුව හොත් එය පසුපසට නරඹන බව අපට පැහැදිලි ය. එනම් ගසක්‌ පැළ වීම වැනි සිද්ධි ඔස්‌සේ කාලයේ දිශාවක්‌ අප හඳුනාගත්තත් බිලියඩ් බෝල චලිතය හා ගැටීම ඔස්‌සේ කාලයේ දිශාවක්‌ හඳුනාගත හැකි නො වේ. ඉතින් ඔස්‌ට්‌වල්ඩ් ගේ තර්කය මෙයයි( "සියල්ල හුදු යාන්ත්‍රික පරමාණුවලින් තැනී ඇත් නම් ඒවායේ හැසිරීම නිව්ටන් ගේ නියම මගින් විස්‌තර කළ හැකි ය. එනම්( එවන් ලොවක අතීතය අනාගතය තිබිය නොහැකි ය. එවැනි ලොවක්‌ කාල සමමිතික විය යුතු ය. පරමාණුවලින් තැනී ඇති ගස පැළය වී බීජය බවට ද පත් විය යුතු ය."

ඔස්‌ට්‌වල්ඩ්ට එරෙහි ව යමින් බෝල්ට්‌ස්‌මාන් පරමාණුවල පැවැත්ම උපකල්පනය කරමින් එක්‌ දිශාවකට සිද්ධි ගලාගෙන යැම විස්‌තර කළේ ය. ඔහුට අනුව එක දිශාවකට සිද්ධි සිදු වන්නේ එසේ වීමට ඉතා වැඩි සම්භාවිතාවක්‌ ඇති බැවිනි. උදාහරණයක්‌ ලෙස පද්ධතියක එන්ට්‍රොපිය වැඩි වීම හෙවත් පද්ධතියක්‌ ඉබේ ම සමතුලිත වීම නම් එක දිශාවකට වන සිද්ධිය සලකමු. අහඹු ලෙස චලිත වන ටි්‍රලියන ගණනක්‌ වූ අණුවලට ටි්‍රලියන ගණනක්‌ වූ වෙන වෙනස්‌ සැකසුම් (Configurations) හෙවත් අණු අවකාශයේ පිහිටිය හැකි ආකාර තිබේ. එහෙත් මේ සැකසුම්වලින් බොහොමයක්‌ ම සමස්‌තයට සමතුලිත පෙනුමක්‌ ගෙන දේ, හෙවත් බොහෝ සැකසුම්වල දී සමස්‌තය අපට වෙනස්‌ නො වන සේ පෙනේ. (සමස්‌තය දෙස බලා අණුවල සැකසුම්වල වෙනස හඳුනාගත හැකි නො වේ). එහෙත් අණුක මට්‌ටමට ගොස්‌ බැලූ විට එය නොකඩවා වෙනස්‌ වන ක්‍රියාවලියක්‌ වන අතර නිශ්චිත කාල දිශාවක්‌ එහි නැත. කුඩා නිල් සහ රතු බොත්තම් රාශියක්‌ වීදුරු පෙට්‌ටියකට දමා බොහෝ වෙලාවක්‌ සොලවන්න. ඒවා එකිනෙකෙ හොදින් මිශ්‍ර වූ පසු මිශ්‍රණය දම් පැහැයට හැරේ. දැන් ඔබ තවදුරටත් සෙලවීම (මිශ්‍ර කිරීම) කළත් සමස්‌තයක්‌ ලෙස වූ දම් පැහැති ගතිය නැති වන්නේ නැත. එනම් බොත්තම්වල පිහිටීම් නොකඩවා වෙනස්‌ වුවත් එ සැම සැකැස්‌මක්‌ මඟින් ම සමස්‌තයට එක ම දම් පැහැ පෙනුමක්‌ ගෙන දේ. එනම් සමස්‌තයට දම් පැහැ පෙනුමක්‌ ගෙන දෙන සැකැසුම් සාපේක්‌ෂව අති විශාල ය. කාල සමමිතික යාන්ත්‍රික පරමාණුවලින් තැනුණත් සමස්‌තය කාල අසමමිතික වන්නේ එබැවිනි. බෝල්ට්‌ස්‌මාන් ගේ විප්ලවීය අදහස එයයි.

ඒ 1827 වර්ෂයයි. ස්‌කොට්‌ලන්තයේ උද්භිද විද්‍යාඥ රොබර්ට්‌ බ්‍රවුන් (Robert Brown) ශාකවල ප්‍රජනනය පිළිබඳ අධ්‍යයන කරමින් සිටියේ ය. ඒ සඳහා මල් පරාග අංශු ජලයේ අවලම්බනය කොට ඒවා අණ්‌වීක්‌ෂයෙන් නිරීක්‌ෂණය කළ ඔහු දුටු දෙයින් විස්‌මයට පත් විය. ඔහු දුටුවේ පරාග අංශු නොකඩවා වේගයෙන් එහෙ මෙහෙ විසි වෙමින් චලිත වන ආකාරයයි. එය හරියට බීමතින් එහෙ මෙහෙ විසි වෙමින් යන මිනිසකු මෙනි. මේ පරාග ප්‍රාණවත් බව නිසා චලිත වේ යෑයි ණික ව ම සිතු බ්‍රවුන් මැරී ගිය ශාකයකින් පරාග ගෙන පරීක්‌ෂණය නැවත කළේ ය. පුදුමයකි නිරීක්‌ෂණය පෙර සේ ම විය. හෙතෙම ලී කුඩු යොදා බැලුවේ ය. විස්‌මයජනක චලනය පෙර සේ ම ය. "සමහර විට සියලු ම කාබනික ද්‍රව්‍ය සදහට ම යම් ප්‍රාණවත් ගතියකින් යුතු විය හැකියි" තමාට ම කියාගත් ඔහු සියුම් වීදුරු අංශු, ගල් කුඩු වැනි අකාබනික දේ යොදා පරීක්‌ෂණය කළේ ය. බ්‍රවුන් නිරුත්තර විය. මේ අත්භූත අහඹු චලිතය මොන අංශු යෙදුවත් එක ලෙසට ම වේ. එය බ්‍රවුනීය සංචරණය ලෙස නම් කෙරිණි.

1888 දී ලියොන් ගෝයි (Leon Gouy) පෙන්වා දුන්නේ මේ චලිතයට විද්යුත් හෝ චුම්බක ක්‌ෂේත්‍රවලින් ද කිසිදු බලපෑමක්‌ නැති බව ය. ඒ අනුව මෙය ජල අණුවල අහඹු චලිතයේ ප්‍රතිඵලයක්‌ බව ඔහු කීවේ ය. එහෙත් ක්‌ලූසියස්‌ට සහ කෙල්වින්ට අනුව සමතුලිත (හෙවත් උපරිම එන්ට්‍රොපිය ඇති) ජල පද්ධතිය තුළ කිසිදු ක්‍රියාවක්‌ සිදු විය නොහැකි ය. එහි කාර්යයක්‌ (පරාග චලනය) කරගත හැකි නිදහස්‌ ශක්‌තියක්‌ ඉතුරු වී තිබිය නොහැකි ය. සියලු ශක්‌තිය ඒ අණුවල අහඹු චලිතයේ ශක්‌තිය ලෙස එනම් තාපය බවට පත් වී සම්පූර්ණයෙන් ම අණු අතර විසිරී ගොස්‌ තිබිය යුතු ය. එනම්( එක්‌ දිශාවකට නිශ්චිත චලිත තිබිය හැකි නො වේ. බ්‍රව්නීය සංචරණය ද පැහැදිලි නො කළ සංකල්පයක්‌ ලෙස ඉතිරි විය.

1905 දී විසි හය හැවිරිදි අයින්ස්‌ටයින් භෞතික විද්‍යාවේ එවකට නො විසදුණු අනෙක්‌ සියලු ගැටලුවලට මෙන් ම බ්‍රවුනීය සංචරණයට ද අතගැසුවේ ය. අයින්ස්‌ටයින් ඒ සඳහා අර පරාග අවලම්බනය කරන ද්‍රවය පරමාණු (අණු)වලින් සැකසී ඇතැ යි ද ඒවා නොකඩවා අහඹු ලෙස චලිත වෙමින් ඇතැ යි ද ගත්තේ ය. ජල අණුවට සාපේක්‌ෂ ව ඉතා විශාල පරාග අංශුවේ හතරවටින් ම මේ අහඹු ලෙස චලිත වන ජල අණු විශාල ප්‍රමාණයක්‌ ගැටේ. බෝල්ට්‌ස්‌මාන් කී ලෙස ම ද්‍රවය සමස්‌තයක්‌ ලෙස සමතුලිත වුවත් (ද්‍රවයේ සැම තැනක ම පීඩනය, උෂ්ණත්වය වැනි ගුණ වෙනස්‌ නො වී තිබුණත්) එහි කුඩා කලාපවල අසමතුලිතා තිබේ. එනම් යම් මොහොතක පරාගයක්‌ මත හැම දිශාවකින් ම ජල අණු ගැටුණත් යම් අසමතුලිත සම්ප්‍රයුක්‌ත බලයක්‌ ගොඩනැගිය හැකි ය. එනම්( සැම දිශාවෙන් ම එක්‌ ලෙස ම ගැටීම් නො වන අවස්‌ථා තිබේ. මෙසේ ජල පද්ධතියේ කුඩා කලාප (පරාගයක්‌ වටා වැනි) අසමතුලිත වුවත් සමස්‌ත ජල පද්ධතිය සමතුලිත ය. සමස්‌තයක්‌ ලෙස එහි අණු විශේෂ දිශාවකට නැඹුරු වූ චලිතයක්‌ නැත. මෙය සංඛ්‍යානමය උච්චාවචනයක්‌ (Statistical Fluctuations) ලෙස හැඳින්වේ.

අප සලකන කලාපය සමස්‌තයට සාපේක්‌ෂ ව තවතවත් කුඩා වන විට අර විචලනය ද වැඩි වේ. මෙසේ මධ්‍ය අගය (Average) වටා අහඹු විචලනයන් සිදු වන අතර, සමතුලිත සමස්‌තය ලෙස අප දකින්නේ අර විචලනයන් කැපී ගොස්‌ ගොඩනැෙගන මධ්‍ය ස්‌වරූපයයි. අයින්ස්‌ටයින් කියන්නේ මේ අණුවල ගැටුම්වලින් ඇති වන සම්ප්‍රයුක්‌ත බලයෙන් පරාගවල අහඹු චලිත හෙවත් බ්‍රවුනීය සංචරණය ඇති වන බව ය (රූපය 1).

මේ සිතිවිල්ල මත සිට අයින්ස්‌ටයින් බ්‍රවුනීය චලිතය සඳහා ගණිතමය සම්බන්ධතාවක්‌ ලබාගත්තේ ය. එමගින් බ්‍රවුනීය චලිතයේ විශාලත්වයත්, ද්‍රවයේ උෂ්ණත්වයත් මගින් ජල අණුවල විශාලත්වය ගණනය කළ හැකි ය. 1908 දී ජීන් පෙරින් (Jean Perrin) විසින් අයින්ස්‌ටයින් ගේ පුරෝකථනයන් එසේ ම බව පරීක්‌ෂණාත්මක ව තහවුරු කරන ලදි.

අයින්ස්‌ටයින් ගේ මේ පැහැදිලි කිරීම, වසර දහස්‌ ගණනක්‌ පැවැති විවාදය නිම කරමින් පරමාණු සංකල්පය සෛද්ධාන්තික ව තහවුරු කිරීමට ප්‍රධාන හේතුවක්‌ විය. තවත් බොහෝ පරීක්‌ෂණාත්මක සාධක ද ඒ සඳහා විය. පරමාණුවට එරෙහි ව යමින් ශක්‌තිය පදනම ලෙස ගත යුතු යෑයි කී මතයේ ප්‍රකාශකයා වූ විල්හෙල්ම් ඔස්‌ට්‌වල්ඩ් ද 1909 වන විට පරමාණුවේ පැවැත්ම පිළිගත්තේ ය. පදාර්ථය එසේ පරමාණුවට ඌනනය විය.

ලබන සතියේ ( 11 කොටස ( පරමාණුවත් පරම නැත ෘ

සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ