logo3.gif (702 bytes)

HOME


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 27
අප නො බලන විට ලෝකය නො පවතී ද?

"නිරීක්‌ෂණය මගින් යම් නිශ්චිත තැනක ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය හඳුනාගැනේ. එනම් විසිරි ගිය තරංග ශ්‍රිතය ලක්‌ෂීය ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ බවට බිඳ වැටේ. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක අප සංවේදනය කරන පැවැත්ම හෙවත් ගුණය නිරීක්‌ෂණය මගින් ඇති කරන්නකි.

අනුපූරකතා මූලධර්මය මූලික කොට අවිනිශ්චිතතා මූලධර්මය, මැක්‌ස්‌ බෝර්න් ගේ සම්භාවිතා තරංගය යන සියල්ල කැටි කොට බෝර් සහ හයිසන්බර්ග් විසින් ක්‌වොන්ටම්වාදයේ ගැටලුව සඳහා නව අර්ථකථනයක්‌ නිර්මාණය කරනු ලැබිණි. එය පසුව (1955න් පසු) කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය (Copenhagen Interpretation) ලෙස ප්‍රසිද්ධ විය.

මේ අර්ථකතනය අප පෙර ලිපිවල දුටු පරිදි ප්‍රධාන කරුණු තුනක්‌ මූලික කරගත්තේ වෙයි.

1. නිරීක්‌ෂණය නො කළ ක්‌වොන්ටම් අවස්‌ථාවක්‌ එහි ප්‍රතිබද්ධ අවස්‌ථාව නිශ්චිත විට තරංග ශ්‍රිතයෙන් ලබා දෙන අතර නිරීක්‌ෂණයට පෙර එම අවස්‌ථාව නො පවතී. උදාහරණයක්‌ ලෙස ගම්‍යතාව නිශ්චිත ව නිරීක්‌ෂණය කොට ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක පිහිටීම නිරීක්‌ෂණය කිරීමට පෙර ඒ පිහිටීම නම් ගුණය විසිර ගිය තරංග ශ්‍රිතයෙන් නිරූපනය වේ. එහෙයින් එවිට පිහිටීම නම් සාමාන්‍ය අප අත්දකින ගුණය (තනි ලක්‌ෂ්‍යයක) නො පවතී.

2. නිරීක්‌ෂණයෙන් පසු තරංග ශ්‍රිතය තනි එක්‌ ලක්‌ෂ්‍යයක්‌ බවට (හෝ නිශ්චිත ක්‌වොන්ටම් අවස්‌ථාවකට) බිඳ වැටෙන අතර එවිට පිහිටීම යන්නට (හෝ අදාළ ක්‌වොන්ටම් අවස්‌ථාවට) අර්ථයක්‌ ලැබේ.

3. අවිනිශ්චිතතා මූලධර්මය සහ අනුපූරකතා මූලධර්මය, එනම් ප්‍රතිබද්ධ ගුණ (උදා: පිහිටීම, ගම්‍යතාව, කාලය, ශක්‌තිය, ලම්බක බැමුම්) එක්‌ වර නො පවතී. මේ ප්‍රතිබද්ධ ගුණ නිරීක්‌ෂණයේ ද ප්‍රතිඵලයක්‌ වීම මෙයට හේතුව බව පෙර ලිපිවල අපි දුටුවෙමු. උදාහරණයක්‌ ලෙස සිරස්‌ බැමුම නිරීක්‌ෂණය සඳහා වූ උපකරණය හේතුවෙන් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයකට සිරස්‌ බැමුමක්‌ ලැබෙන අතර එම උපකරණයෙන් තිරස්‌ බැමුමක්‌ ලබා නො දේ. නිරීක්‌ෂණය කරන්නේ කුමක්‌ ද යන්න මත ප්‍රතිඵලය තීරණය වේ. එහෙයින් මේ ගුණ නිරීක්‌ෂණයෙන් ස්‌වායත්ත ව ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය සතු ව නො පවතින බව පැහැදිලි ය.

"ස්‌වභාව ලෝකය නමින් යමක්‌ අපට නිරීක්‌ෂණය කළ නොහැකි ය. නිරීක්‌ෂණය වන්නේ අපේ නිරීක්‌ෂණයට නිරාවරණය වන දේ පමණි." හයිසන්බර්ග් කීවේ ය.

කෝපන්හේගන් විවරණය තවදුරටත් පැහැදිලි කරගනිමු.

අපි තිරස්‌ හා සිරස්‌ බැමුම් නැමැති ප්‍රතිබද්ධ ගුණ යුගලය සලකමු.

නිරීක්‌ෂණයක්‌ මඟින් සිරස්‌ බැමුම නිශ්චිත කොට ඇති (උදා( උඩු අතට) ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ ගනිමු. මෙවිට තිරස්‌ බැමුමක්‌ නිශ්චිත ව නො පවතින අතර මේ අවින්ශ්චිත තිරස්‌ බැමුම වම් හා දකුණු බැමුම්වල මිශ්‍රණයක්‌ (Superposition) ලෙස ගණිතමය වශයෙන් නිරූපනය කෙරේ.

සිරස්‌ බැමුම නිශ්චිත ව පවතින විට අවිනිශ්චිත තිරස්‌ බැමුම

= α [ →(දකුණු බැමුම)neuqu)] + β [← (වම් බැමුම)]

α, β යනු සම්භාවිතාවන් නිරූපනය කරන අගයන් වේ.

තිරස්‌ බැමුම මැනීමෙන් පසු නිශ්චිත ප්‍රතිඵලයක්‌ ලැබේ. එය දකුණු අතට වූයේ යෑ යි සිතමු. දැන් සිරස්‌ බැමුම අවිනිශ්චිත වේ. දැන් සිරස්‌ බැමුම උඩු යටි බැමුම්වල මිශ්‍රණයක්‌ ලෙස නිරූපනය කෙරේ. නිරීක්‌ෂණය නිසා අවස්‌ථාව වෙනස්‌ වී ඇත. ඉහත නිරීක්‌ෂණය කිසි දාක සිදු නො කළ හොත් සිදු වන්නේ කුමක්‌ ද? එවිට මේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයට කිසි දාක දකුණු අතට බැමුමක්‌ නො ලැබේ. දකුණු අතට බැමුම ඒ නිරීක්‌ෂණයේ (මිනුමේ) ප්‍රතිඵලයකි. නිරීක්‌ෂණය කරන ලද දකුණු බැමුම එම නිරීක්‌ෂණයෙන් ස්‌වාධීන යථාර්ථයක්‌ වූ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය සතු ගුණයක්‌ නො වේ. කෙසේ වෙතත් පෙර නිරීක්‌ෂණයකින් සිරස්‌ බැමුම නිශ්චිත වී ඇති බැවින් (උඩු අතට) එය එසේ ම පවතී. එනම් නැවත නැවතත් සිරස්‌ බැමුම නිරීක්‌ෂණය කළ හොත් සැම විට ම එය උඩු අතට ම වේ. අවිනිශ්චිතතාව එන්නේ ප්‍රතිබද්ධ ගුණවල දී පමණක්‌ බව නැවත කිව යුතු ය.

ගම්‍යතාව හා පිහිටීම නම් ප්‍රතිබද්ධ ඉහත පරිදි ම වේ.

ගම්‍යතාව නිශ්චිත ලෙස මැනගත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක පිහිටීම යන්නට අර්ථයක්‌ නැත. පිහිටීම නමින් අප සාමාන්‍යයෙන් අත්දකින ගුණය එවිට මේ ඉලෙට්‍රොaනය අරභයා නො පවතී. ඉහත තිරස්‌ බැමුම මෙන් මෙහි දී මේ අවිනිශ්චිත පිහිටීම යන්න විය හැකි සියලු ම පිහිටීම්වල මිශ්‍රණයක්‌ ලෙස (අදාළ සම්භාවිතා සහිතව) නිරූපනය කරනු ලැබේ. මෙහි දී බැමුම් මෙන් අවස්‌ථා අසන්තතික නො වන අතර පිහිටීම් අවස්‌ථා සන්තතිකව තිබිය හැකි ය.

ගම්‍යතාව නිශ්චිත ව පවතින විට අවිනිශ්චිත පිහිටීම = a1 [(පිහිටීම1)] + a2 [(පිහිටීම2)]+ a3 [(පිහිටීම3)]+......

මෙය පිහිටීම නිරූපනය කරන සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතය වේ.

a1, a2, a3 යනු ඒ ඒ පිහිටීම සඳහා වූ සම්භාවිතාවන් නිරූපනය කරන අගයන් වේ.

දැන් අප මේ ඉලෙට්‍රොaනයේ පිහිටීම නිරීක්‌ෂණය කළ හොත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයට එක්‌ නිශ්චිත පිහිටීමක්‌ ලැබේ. ඒ සමඟ ම එහි ගම්‍යතාව නැති වී යයි. දැන් ගම්‍යතාව විය හැකි සියලු ගම්‍යතාවල මිශ්‍රණයක්‌ ලෙස ලියනු ලැබේ. ඒ ගම්‍යතාව නිරූපනය කරන සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතය වේ.

මේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය සඳහා ඉහත නිරීක්‌ෂණය කිසි දා සිදු නො කළ හොත් වන්නේ කුමක්‌ ද? එයට කිසි දා අප අත්දකින ආකාරයේ පිහිටීමක්‌ නො ලැබේ. පිහිටීම නම් අප ලබා දෙන ගුණය නිරීක්‌ෂණයෙන් තොර ව පවතින යථාර්ථයක්‌ නො වේ. එහෙත් එහි ගම්‍යතාව නිශ්චිත ව පවතී.

මැක්‌ස්‌ බෝන් විසින් ෙෂ්‍රාaඩිංගර් ගේ තරංගයෙන් සම්භාවිතාව නිරූපණය කළා අපි දුටුවෙමු. ගම්‍යතාව නිශ්චිත ව පවතින විට ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ කියා නිශ්චිත පිහිටීමක්‌ නැත. උදා: X හෝ Yවල ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිරීක්‌ෂණය කළ හැකි ය. නිරීක්‌ෂණයට ප්‍රථම ඇත්තේ ඞ, ශ ඇතුළු අවකාශයේ විසිර ගිය සම්භාවිතා තරංගයයි. දැන් අපි ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය Xහි නිරීක්‌ෂණය කළේ යෑයි සිතමු. එනම් දැන් තරංග ශ්‍රිතය එක්‌ නිශ්චිත ලක්‌ෂ්‍යයක්‌ බවට පෙරළී ඇත. ක්‌ෂණයෙන් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය අංශුවක්‌ ලෙස හඳුනාගැනේ. අවකාශයේ අනෙක්‌ තැන්වල (තරංග ශ්‍රිතයෙන් ලබා දෙන) ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිරීක්‌ෂණය වීමේ හැකියාව ක්‌ෂණික ව නැති වී යයි. මෙය තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටීම (Wave Function Collapse) යෑයි කියනු ලැබේ. මෙය පහත පරිදි මදක්‌ විස්‌තර කර ගනිමු. (රූපය 1).

නිරීක්‌ෂණයට ප්‍රථම ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නම් සාමාන්‍ය අප අත්දකින අවකාශීය පැවැත්ම නැත. ඒ අවකාශීය පැවැත්ම මෙහි දී තරංග ශ්‍රිතයෙන් (ψ) ගණිතමය ව නිරූපනය වේ.

A, X, P, Y, Z ' ඕනෑ ම ලක්‌ෂ්‍යයක්‌ බවට තරංග ශ්‍රිතය නිරීක්‌ෂණය නිසා බිඳ වැටීමට පුළුවන. එහෙත් ඒ සඳහා ඇත්තේ වෙන වෙනත් සම්භාවිතාවන් ය. Aහි දී ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිරීක්‌ෂණය වීමට ඇත්තේ ඉතා අඩු සම්භාවිතාවක්‌ වන අතර, වැඩි ම සම්භාවිතාවක්‌ ඇත්තේ Pහි දී නිරීක්‌ෂණය වීමට ය. B වැනි ලක්‌ෂ්‍යවල දී මේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිරීක්‌ෂණය වීම සිදු නො වේ. එනම්( සම්භාවිතාව බින්දුවක්‌ වේ.

මෙසේ එක ම තත්ත්ව යටතේ ඇති ගම්‍යතාව නිශ්චිත වූ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන දෙකක්‌ නිරීක්‌ෂණය කිරීමෙන් එකක පිහිටීම Xවලත්, අනෙකේ පිහිටීම Yවලත් නිරීක්‌ෂණය වූයේ යෑයි සිතමු. එක ම තත්ත්ව ඇත්නම් වෙනස්‌ පිහිටුම් දෙකක්‌ නිරීක්‌ෂණය වූයේ ඇයි? එක ම පෙර සැකසූ බමුම් ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaන දෙකක එක ම අකාරයේ නිරීක්‌ෂණයකින් වෙනස්‌ ප්‍රතිඵල දෙකක්‌ ලැබෙන්නේ ඇයි? සම්භාවිතා තරංගයෙන් මෙය පැහැදිලි කළ හැකි ය. නිරීක්‌ෂණය කිරීමට ප්‍රථම ඇත්තේ සමාන සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිත දෙකකි. එහෙත් නිරීක්‌ෂණය නිසා එක්‌ ශ්‍රිතයක්‌ X ලක්‌ෂ්‍යයේ පවතින ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ බවටත්, එවැනි ම අනෙක්‌ ශ්‍රිතය Y ලක්‌ෂ්‍යයේ පවතින ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ බවටත් බිඳ වැටී ඇත.

සර්වසම ලෙස උඩු අතට බැමුම ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaන දෙකක්‌ ගනිමු. දැන් තිරස්‌ බැමුම මනින උපකරණයකින් මේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන දෙකේ තිරස්‌ බැමුම මනිනු ලැබුව හොත් එකක දකුණු අතට බැමුම ඇති ලෙසත් අනිකේ වම් අතට බැමුම ඇති ලෙසත් ප්‍රතිඵල ලැබීමට පුළුවන. එනම් තිරස්‌ බැමුම මැනීමට පෙර උඩු අතට බැමුම සහිත ඉලෙට්‍රොaනයක වම් සහ දකුණු බැමුම් දෙක ම යම් ආකාරයකට එක විට පවතී. නිරීක්‌ෂණයෙන් පසු එය වම් හෝ දකුණු හෝ එක්‌ බැමුම් දිශාවකට නිශ්චිත වේ. තිරස්‌ බැමුම ලබා දෙන සම්භාවිතා ශ්‍රිතය (α |→〉 + β |←〉) එක්‌ අවස්‌ථාවකට (උදා: |→〉 දකුණු බැමුමට) බිඳ වැටේ.

ස්‌වාභාවික විකිරණශීලතාවේ ගැටලුවට ද දැන් පිළිතුරක්‌ ඇත. එහි දී ඇල්ෆා අංශුව පිට වීම සලකමු. විකිරණ පිට කිරීමට පෙර-එනම් ඇල්ෆා අංශුව නිරීක්‌ෂණය වීමට පෙර - එය නිරූපනය වන්නේ සම්භාවිතා තරංගයෙනි. මේ තරංගය න්‍යෂ්ටියෙන් ඉවතට පැතිර තිබිය හැකි ය. එනම්( ඇල්ෆා අංශුව න්‍යෂ්ටියට පිටත නිරීක්‌ෂණය වීමටත් යම් ඉතා කුඩා වුවත් සම්භාවිතාවක්‌ ඇත. නිරීක්‌ෂණය මගින් තරංගය බිඳ වැටී ඇල්ෆා අංශුව නිශ්චිත වේ. සර්වසම විකිරණශීල පරමාණු දෙකක්‌ ගත් විට ඉන් එකක්‌ මේ මොහොතේත්, අනෙක තව වසර බිලියනයකිනුත් ඇල්ෆා අංශු ඇතුළු විකිරණ පිට කිරීම එසේ පැහැදිලි කළ හැකි ය.

කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයෙන් කියවෙන ලෙස ම තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටීම හෙවත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නම් පැවැත්ම ඇති වීම නිරීක්‌ෂණය නිසා සිදු වන්නකි. කෙසේ වුවත් මතක තබාගත යුතු වන්නේ මේ සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතය යනු භෞතික ව පවතින්නක්‌ නොවන බවයි. එය නිරීක්‌ෂණය නො කළ තත්ත්වය සඳහා ගොඩනැගූ හුදු ගණිතමය නිරූපණයකි. එනම් නිරීක්‌ෂණය නො කරන විට එම නිරීක්‌ෂණයෙන් ලැබීමට නියමිත ගුණය (උදා( පිහිටීම) නො පවතී හෙවත් අර්ථ නො දැක්‌වුවත් එය සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතයෙන් නිරූපනය වේ. එහෙත් මේ සම්භාවිතා ශ්‍රිතය යම් ආකාරයක යථාර්ථයක්‌ බව මැක්‌ස්‌ බෝන් ගේ විශ්වාසය විය.

ඒ අනුව කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයෙන් මූලික ව කියවෙන්නේ අප අත්දකින ක්‌වොන්ටම් සංසිද්ධි ඉක්‌මවා පවතින යථාර්ථයක්‌ නැති බවත් ඒ අප අත්දකින ක්‌වොන්ටම් ලෝකය නිරීක්‌ෂණයේ ප්‍රතිඵලයක්‌ බවත් ය. අංශුවට හා තරංගයට යටින් ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නම් වෙනස්‌ නො වන යථාර්ථයක්‌ නැත. පිහිටීම නිශ්චිත වූ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක ගම්‍යතාව නමින් ගුණයක්‌ (යථාරථයක්‌) නැත. සිරස්‌ ව බැමුම ඇති විට සිරස්‌ බැමුම ලෙස වූ යථාර්ථයක්‌ නොමැත. එහෙත් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයට අනුව වුවත් ඒ අප අත්දකින ලෝකය යන්න නිරීක්‌ෂණයෙන් පසු භෞතික ව පවතින්නකි. එනම් අප ගේ සංවේදනා පිළිබඳ අවිශ්වාසයක්‌ නැත. නිරීක්‌ෂණය වන හෙවත් අපට සංවේදනය වන ගුණය ඉන් පසු අපෙන් තොර ව භෞතික යථාර්ථයක්‌ ලෙස පවතින බව උපකල්පනය කෙරේ. ඒ අනුව ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ අංශුවක්‌ ලෙස හෝ තරංගයක්‌ ලෙස හඳුනාගැනීම අප ගේ නිරීක්‌ෂණය හෙවත් මැදිහත් වීම මගින් ඇති කළත් ඒ හඳුනාගැනීම හුදු මනසේ නිර්මාණයක්‌ නො වන බව මෙහි අදහස වේ. කෙසේ වුවත් මින් කියෑවෙන්නේ නිරීක්‌ෂකයා යථාර්ථය නිර්මාණය කරයි යන්න ය. ඒ බෝර් ගේ කතාවයි. අයින්ස්‌ටයින් ගේ ලේ රත් වන්නේ ඒ කතාවට ය.

ඒ 1927 සැප්තැම්බර් 16 දිනයි. ඉතාලියේ කොමෝ නගරයේ පැවති අන්තර්ජාතික භෞතික විද්‍යා සම්මේලනයේ දී බෝර් සිය අනුපූරකතාව පිළිබඳ මතය ඉදිරිපත් කළේ ය. මිනුම් හෝ නිරීක්‌ෂණ යනු අකර්මණ්‍ය දේ නො වන බවත්, ඒ මිනුම් සහ මිනුම් සිදු කරන ආකාරය ක්‍රියාකාරී ලෙස ප්‍රතිඵලයට බලපාන බවත් ඔහු ප්‍රථම වරට ප්‍රකාශ කළේ ය. එනම්( නිරීක්‌ෂකයා හා නිරීක්‌ෂ්‍යය තාප්පයකින් වෙන් වී නැත. තාප්පය කඩා බිඳ නිරීක්‌ෂකයා හා නිරීක්‌ෂ්‍යය වෙන් කළ නොහැකි ලෙස බැඳී ඇත. බෝර් ගේ කතාව ඇසීමට ක්‌ෂේත්‍රයේ බොහෝ විද්වතුන් එහි සිටියත් ෆැසිස්‌ට්‌ ඉතාලියට යැම ප්‍රතික්‌ෂේප කළ අයින්ස්‌ටයින් නම් එහි සිටියේ නැත. ඔහු සිටියා නම් මේ වාස්‌තවික යථාර්ථයට කරන තර්ජනය හමුවේ නැගී සිටිනු නිසැක ය. එහෙත් මසකට පසු බෙල්ජියමේ බ්‍රසල්ස්‌ නගරයේ දී බෝර් හා අයින්ස්‌ටයින් හමු වූ හ. ඒ 1927 ඔක්‌තෝබරයේ පැවැති පස්‌ වැනි සොල්වේ සම්මන්ත්‍රණයේ දී ය.

ලබන සතියේ : 28 කොටස : යථාර්ථය වෙනුවෙන් සටන ඇරඹේ.

සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ