logo3.gif (702 bytes)

HOME


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 38
අපේ සිතිවිලිවලට අතීතය වෙනස්‌ කළ හැකි ද?

"එනම් අප ගේ සජීවී මැදිහත් වීම අවකාශ කාල ඉක්‌මවා ක්‌වොන්ටම්වලට බලපෑම් කරන බවයි. එනම් කාලය අවකාශය වැනි අප ගේ සාමාන්‍ය සම්මුතීන් සැම අත්දැකීමක්‌ ම තේරුම් eනීම සඳහා එක ම ආකාරයෙන් යොදාගත නොහැකි ය. ක්‌වොන්ටම් සන්දර්භය තුළ කාලය (අවකාශය) යන්න සාමාන්‍ය ලෝකයේ අප අත්දකින කාලය (අවකාශය) යන්න සමඟ පූර්ණ ලෙස සන්සන්දනය කළ නොහැකි ය. ඒ ඒවා ව්‍යqත්පන්න වන්නේ ම අදාළ සිද්ධිවලට සාපේක්‌ෂ ව බැවිනි.

පසුගිය ලිපියේ (37) අප දුටුවේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන විවර්තන රටා මවන බවයි. ඉලෙක්‌ට්‍රොaන අවකාශ-කාලයේ හුදෙකලා වී ඇත්නම් රටා මවන්නේ කෙසේ ද? ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ යම් ලෙසකින් එක විට සිදුරු දෙක ම හරහා ගොස්‌ එය එය සමඟ ම විවර්තනය වන්නේ ද? මෙය දැනගැනීම සඳහා එක්‌ සිදුරක්‌ අසල අනාවරකයක්‌ (Detector) තබමු. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ඒ සිදුර හරහා යන විට අනාවරකය ශබ්දයක්‌ නිකුත් කරයි. දැන් යම් නිශ්චිත ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ යන්නේ කිනම් සිදුරක්‌ හරහා ද, එය පොස්‌පරස්‌ තිරයේ විවර්තන රටා මැවීම සඳහා පතිත වන්නේ කිනම් තැනක ද යන්න දැනගත හැකි ය (which-way experiment). එමෙන් ම ඉලෙක්‌ට්‍රොaන සියල්ල තරංග කැබැලි ලෙස සිදුරු දෙක ම හරහා ගොස්‌ තිරයේ යම් තැනක පතිත වේ ද යන්නත් දැනගත හැකි ය. එහෙත් තවත් පුදුමයකි. අනාවරකය තබා නිරීක්‌ෂණය කිරීමේ දී (ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ගමන් කරන සිදුර නිශ්චිත කිරීමේ දී) විවර්තන රටාව නැති වී යයි. සිදුරු දෙක ම විවෘත වුවත් දැන් විවර්තන රටාව නැත. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනවලින් 50%ක්‌ එක සිදුරකිනුත්, අනෙක්‌ 50%ක්‌ අනෙක්‌ සිදුරෙනුත් ගමන් කරන අතර, විවර්තන රටා නැත. එනම්( අනාවරකය මගින් නිරීක්‌ෂණය කිරීම නිසා ප්‍රතිඵලය වෙනස්‌ වී ඇත. නිරීක්‌ෂණයේ බලපෑම නැවත පැහැදිලි ය.

සිදුරු දෙකක්‌ තුළින් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන වරකට එක බැගින් බොහෝ ප්‍රමාණයක්‌ එවූ පසු තිරය මත ඒවායේ ගැටීමේ ව්‍යාප්තිය. එය විවර්ත රාටාවකි.



මෙය නැවතත් කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය තහවුරු කරයි. එනම් අප නො බලන විට ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ලෙස යමක්‌ නැති බව ය. නිරීක්‌ෂණය කිරීමේ දී (තිරය මත දිළිසුම ඇති වීම නිරීක්‌ෂණයකි) පමණක්‌ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නම් පැවැත්මක්‌ ඇති වේ. නිරීක්‌ෂණය නො කළ තත්ත්වය යනු ගණිතමය සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතයයි. ඒ විය හැකියාවන් සියල්ලේ එකතුවකි. නිරීක්‌ෂණයට පෙර ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ යනු විවර්තන රටාව ලබා දෙන සියලු ආකාර- එනම්( රටාවේ සියලු ම ලක්‌ෂ්‍ය ලබා දිය හැකි ආකාර- එකතු වූ සම්භාවිතා තරංග ශ්‍රිතයයි. ද්විත්ව සිදුරු හරහා අප සාමාන්‍යයෙන් අත්විඳින ආකාරයේ අංශුවක්‌ වත් තරංගයක්‌ වත් ගමන් කරන්නේ නැත. නිරීක්‌ෂණයේ දී (පොස්‌පරස්‌ තිරය මත දිළිසුම) එය එක්‌ ලක්‌ෂ්‍යයකට බිඳ වැටේ. යම් සිදුරක්‌ හෝ දෙක ම හෝ හරහා යන නිශ්චිත ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නමින් දෙයක්‌ නිරීක්‌ෂණය කරන තෙක්‌ නොමැත.

සිදුරක්‌ අසල තැබූ අනාවරකයක්‌ යොදාගනිමින් නිරීක්‌ෂණය කිරීමෙන් තරංග ශ්‍රිතය බිඳවැටී එහි ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ගොඩනැෙග්. දැන් එය නිශ්චිත වී ඇති බැවින් සිදුරු දෙකෙන් එකකින් අංශුවක්‌ ලෙස ගමන් කරයි. එවිට විවර්තන රටා නැත. නිරීක්‌ෂණය නො කරන විට වන්නේ කුමක්‌ දැයි කීම අර්ථ ශුන්‍ය බව බෝර් කීවේ එබැවිනි. වන්නේ කුමක්‌ දැයි දැනගැනීමට අප මැදිහත් වූ විට සියල්ල වෙනස්‌ වේ. බෝර්ට අනුව නිරීක්‌ෂණය නො කරන විටත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයට නිශ්චිත පැවැත්මක්‌ (තරංග හෝ අංශු) ඇතැයි උපකල්පනය කළ විට මෙහි ගැටලුව පැනනගී. බෝර් ගේ අනුපූරකතා මූලධර්මය අනුව ද තරංග ගුණ සහ අංශු ගුණ එක්‌ වර නිරීක්‌ෂණය කළ හැකි නො වේ. අනාවරකය තබා අංශු ලෙස නිශ්චය කිරීමට යැමේ දී තරංග ගුණ වැනසී යයි. විවර්තන රටා හෙවත් තරංග ගුණ ඇති විට කිනම් සිදුරකින් අංශුවක්‌ ලෙස ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය යන්නේ දැයි දැනගත නොහැකි ය. කුමක්‌ නිරීක්‌ෂණය වන්නේ ද යන තේරීම අපේ ය.

ඩේවිඩ් බෝම් ගේ නියමු තරංග ආකෘතියට අනුව ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිශ්චිත එක සිදුරක්‌ හරහා යන අතර නියමු තරංගය සිදුරු දෙක ම හරහා ගොස්‌ විවර්තනය වේ. තවත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ සඳහා නියමු තරංගය එක ම වුවත් ප්‍රභවයෙන් පිට වීමේ දී සිදු වන නො වැළක්‌ විය හැකි විචලනයන් නිසා නියමු තරංගය මත වෙනස්‌ මගක (විවර්තන රටාවට අනුව) යයි. බෝම්ට අනුව සම්භාවිතාව ඇති වන්නේ මූලික අවස්‌ථාව එක ලෙස ම පවත්වාගැනීමට බැරි වීම නිසා ය (35 ලිපිය). දැන් අනාවරකය තිබීම නිසා නියමු තරංගය කැළඹී විවර්තන රටා අහෝසි වේ. අනාවරකය ඉවත් කළ විට ක්‌ෂණයෙන් නියමු තරංගය වෙනස්‌ වන අතර එය විවර්තනය වන බැවින් ඒ මත යන ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ද ඒ රටාව අනුව ගමන් ගමන් කරයි.

මේ සඳහා වූ ආචර්ය නලින් ද සිල්වා මහතා අතුළු කැලණිය විශ්වවිද්‍යාලයයේ විද්වතුන් පිරිසක්‌ ඉදිරිපත් කළ පැහැදිලි කිරීමක්‌ ද ඇත. එය විද්‍යාලංකාර විවරණය නම් වේ. එය කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයට යම් ආකාරයකට සමගාමී වුවත් පැහදිලි වෙනස්‌කමක්‌ වෙයි. කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය ට අනුව නිරීක්‌ෂණය නො කරන විට ඒ අදාළ ගුණය නො පවතී. එනම් එවිට ඒ ගුණය ගැන කිසිවක්‌ කිව නොහැකි අතර එවිට ඒ ගුණය තරංග ශ්‍රිතයෙන් ගණිතමය වශයෙන් නිරූපනය කෙරේ. කෝපන්හේගන් අර්ථකථනයට අනුව සිරස්‌ව බැමුම සකස්‌ කළ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක තිරස්‌ බැමුම කියා දෙයක්‌ නිරීක්‌ෂණය කරන තුරු නො පවතින අතර ඒ නිරීක්‌ෂණය නො කරන ලද තිරස්‌ බැමුම උඩු සහ යටි බැමුම්වල අධිස්‌ථාපනයක්‌ ලෙස (තරංග ශ්‍රිතයෙන්) නිරූපනය වේ. ගම්‍යතාව නිශ්චිත වූ ක්‌වොන්ටාවක පිහිටීම ද එසේ ය. නිරීක්‌ෂණය නො කරන ලද පිහිටීම විය හැකි සියලු පිහිටීම්වල අධිස්‌ථාපනයක්‌ ලෙස ගණිතමය වශයෙන් නිරූපනය වේ. කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය නිරීක්‌ෂණය නො කළ අවස්‌ථාව ගැන නිහඩ ය. එහෙත් විද්‍යාලංකාර විවරණයෙන්a කියන්නේ නිරීක්‌ෂණය නො කරන විට අදාළ ගුණයන් 'පවතින' බව ය. ඒ අනුව සිරස්‌ ව බැමුම සකස්‌ කළ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක තිරස්‌ බැමුම ලෙස උඩු අතට හා යටි අතට බැමුම් දෙක ම එක වර පවතී. ගම්‍යතාව නිශ්චිත වූ ක්‌වොන්ටාවක්‌ තරංග ශ්‍රිතයෙන් ලබා දෙන සියලු ලක්‌ෂ්‍යවල අපට සංවේදී නො වුවත් එකවර පිහිටයි. එය හුදු ගණිතමය අධිස්‌ථාපනයක්‌ නො වේ. විද්‍යාලංකාර විවරණය නිරීක්‌ෂණය නො කළ අවස්‌ථාව ගැන නිහඩ නැත. අපට සාපෙක්‌ෂ ව නිරීක්‌ෂණය වන්නේ එක්‌ පිහිටුමක්‌ වන අතර එය තරංග ශ්‍රිතය බිඳ වැටීමට අනුරූප වේ. එහෙත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ එක්‌ විට තැන් බොහොමයක පිහිටන්නේ කෙසේ ද? මේ ප්‍රශ්නය එන්නේ අප භාවිත කරන තර්ක ක්‍රමය අනුව ය. චතුස්‌කෝටික තර්කයට අනුව තැන් බොහොමයක එක්‌ වර පිහිටීම විසංවාදයක්‌ නො වේ. එ අනුව ද්විත්ව සිදුරු පරීක්‌ෂණ යේ දී ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ අංශුවක්‌ ලෙස ම සිදුරු දෙක ම තුළින් එක විට ගමන් කරයි. අනාවරකය මඟින් අපි පිහිටීම් දෙකෙන් එකක්‌ නිශ්චිත කරගනිමු. එහෙත් මෙහි දී ප්‍රශ්නය වන්නේ අර එක්‌ විට බොහෝ පිහිටීම්වල පැවත්ම කුමන නිරීක්‌ෂකයකුට සාපේක්‌ෂ ව ද යන්නයි. ඒ පිහිටීම් අපේ අත්දැකීමෙන් එපිට නම් එය යථාර්ථයක්‌ ලෙස වූ පැවැත්මක්‌ ද? එසේ නොමැති නම් මේ එක්‌ වර පැවත්ම යනු ඒ පැවැත්ම ගොඩනගන යම් ආකරයක නිරීක්‌ෂකයකුට (වෙනස්‌ සංවේදනා සහිත) සාපේක්‌ෂව ද? අප ගේ නිරීක්‌ෂණයෙන් පසු, එක්‌ පිහිටීමක්‌ අපට ලැබීමෙන් පසු, අර අනෙක්‌ පිහටීම් අහෝසි වේ ද? ඒ අර වෙනස්‌ සංවේදනා සහිත නිරීක්‌ෂකයාට සාපේක්‌ෂ ව ද? අපේ නිරීක්‌ෂණය ඔහු ගේ ලෝකය බිඳ දමන්නේ ද? අප ගේ මැදිහත් වීමෙන් පසු චතුස්‌කෝටිකය වලංගු නො වන්නේ ද? මෙහි දී අපි නිරීක්‌ෂණය නො කරන විට ඇති පැවත්ම (චතුස්‌කෝටික) අපෙන් තොර යථාර්ථයක්‌ නො ව සාපේක්‌ෂ නිර්මාණයක්‌ බව පැහැදිලි කර ගත යුතු ව ඇත.

කෙසේ වුවත් අපි දැන් ද්විත්ව සිදුරු පරීක්‌ෂණය මඳක්‌ වෙනස්‌ කරමු. එය දළ වශයෙන් මෙසේ ය. පොස්‌පරස්‌ තිරය ණික ව ඉවත් කළ හැකි යෑ යි ද, පොස්‌පරස්‌ තිරය පිටුපස දුරේක්‌ෂ දෙකක්‌ ඇතැයි ද සිතමු. දුරේක්‌ෂ දෙක යොමු වී ඇත්තේ සිදුරු දෙකට ය. එමගින් යම් සිදුරකින් ඉවතට එන ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය නිරීක්‌ෂණය කළ හැකි ය. සාමාන්‍ය ලෙස ම ඉලෙක්‌ට්‍රොaන එවූ විට විවර්තන රටා පොස්‌පරස්‌ තිරය මත ඇති කරයි. දැන් අපි මෙසේ කරමු. ඉලෙක්‌ට්‍රොaනයක්‌ ද්විත්ව සිදුර පසු කරනවාත් සමඟ ම පොස්‌පරස්‌ තිරය ක්‌ෂණික ව ඉවත් කරමු. දැන් අණ්‌වීක්‌ෂ දෙකෙන් එකක්‌ මගින් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය කිනම් සිදුරකින් නික්‌මුණේ දැයි නිරීක්‌ෂණය කළ හැකි ය. පුදුමයකි පොස්‌පරස්‌ තිරයට ඒමට පෙර කළ නිරීක්‌ෂණය මගින් විවර්තන රටා නැති වී යයි.

පොස්‌පරස්‌ තිරය තිබුණ හොත් විවර්තන රටාව ඇත. ඉවත් කළ හොත් විවර්තන රටාව නැත. එහෙත් නිරීක්‌ෂණය කරනවා ද නැද්ද, පොස්‌පරස්‌ තිරය ඉවත් කරනවා ද නැද්ද යන්න අප තීරණය කරන්නේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ද්විත්ව සිදුර පසු කළ විට ය. විවර්තනයට හේතුව ද්විත්ව සිදුර හරහා ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය යන විධිය විය යුතු ය. පොස්‌පරස්‌ තිරය අනාගතයේ ඉවත් කරන්නේ නම් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ද්විත්ව සිදුරු හරහා යන්නේ විවර්තන රටා ඇති නො වන පරිදි ය. පොස්‌පරස්‌ තිරය අනාගතයේ ඉවත් නො කරයි නම් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන විවර්තන රටා ඇති කරන ලෙස ද්විත්ව සිදුරු හරහා යා යුතු ය. එනම්( අප ගේ තෝරාගැනීම අතීතයට බලපා ඇත. අප ගේ තෝරාගැනීම මගින් අතීතය වෙනස්‌ කරයි. මේ චිත්ත පරීක්‌ෂණය (Delayed Choice Experiment) මුල් වරට ඉදිරිපත් කරන ලද්දේ 1978 දී ජෝන් වීලර් විසිනි.

වීලර් ම මේ හා සමාන තර්කයක්‌ ආලෝක වර්ෂ බිලියන ගණනක දුරක්‌ ගෙවා යන ආලෝක අංශුවක්‌ (Photon) සඳහා ද ගෙන ආවේ ය. ද්විත්ව සිදුර වෙනුවට ඔහු එහි දී දැඩි ගුරුත්වයක්‌ හමුවේ ආලෝක ක්‌වොන්ටාවේ නැවී යැම (Gravitentional Lensing) සැලකුවේ ය. ආලෝක වර්ෂ බිලියන ගණනක්‌ ගෙවා එනවා යනු ඒ ආලෝක ක්‌වොන්ටාව වසර බිලියන ගණනකට පෙර ගමන් අරඹා ඇති බව ය. පෙර පරිදි ම තර්ක කළ හොත් අප ගේ ප්‍රමාද වූ තීරණය වසර බිලියන ගණනක්‌ අතීතයට පවා බලපා ඇත. ආලෝකය විවර්තනය වන පරිදි ගමන් කරන්නේ ද, එසේ නො වේ ද යන්න අප අනාගතයේ කරන නිරීක්‌ෂණය අනුව තීරණය වේ ද?

වසර 1999 ජනවාරි මස ඇමෙරිකාවේ මේරිලන්ඩ් විශ්වවිද්‍යාලයයේ මාලන් ස්‌කලී (Marlan Scully) සහ කණ්‌ඩායමක්‌ විසින් මේ අතීතයේ ක්‌වොන්ටම් සිද්ධි අප ගේ තේරීම අනුව වෙනස්‌ වේ ද යන්න සොයා බැලීම සඳහා පරීක්‌ෂණයක්‌ සිදු කරන ලදී. එහෙත් ඒ පරීක්‌ෂණය වීලර් ගේ චිත්ත පරීක්‌ෂණයට වඩා වෙනස්‌ වූවකි. කෙසේ වුවත් ඔවුන් ගේ ඒ නිරීක්‌ෂණ පැහැදිලි කිරීමට නම් අප ගේ තේරීම අතීතයට බලපා ඇති බව පිළිගැනීමට සිදු වේ. අප ගේ වර්තමාන නිරීක්‌ෂණයට ගැළපෙන පරිදි ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය සිය අතීත අවස්‌ථාව වෙනස්‌ කරගෙන ඇත. එනම් අප ගේ සජීවී මැදිහත් වීම අවකාශ කාල ඉක්‌මවා ක්‌වොටන්ම්වලට බලපෑම් කරන බවයි. අවකාශ කාල හරහා ක්‌වොන්ටම් සහ නිරීක්‌ෂණය වෙළී ඇති බවයි. විවර්තන රටා කාලය හරහා ඇති වන්නේත් මේ කාලය හරහා වූ සබඳතා නිසා ද? කාලය අවකාශය වැනි අප ගේ සාමන්‍ය සම්මුතීන් සැම අත්දැකීමක්‌ ම තෙරුම්ගැනීම සඳහා එක ම ආකාරයෙන් යොදාගත නොහැකි ය. ක්‌වොන්ටම් සන්දර්භය තුළ කාලය (අවකාශය) යන්න සාමාන්‍ය ලොකයේ අප අත්දකින කාලය (අවකාශය) යන්න සමඟ පූර්ණ ලෙස සන්සන්දනය කළ නොහැකි ය. ඒ ඒවා වියුත්පන්න වන්නේ ම අදාළ සිද්ධිවලට සාපේක්‌ෂ ව බැවිනි.

මේ නිරීක්‌ෂණය පැහැදිලි කිරීම සඳහා ගොඩනැගිය හැකි එක්‌ ආකෘතියක්‌ නම් අප ගේ වර්තමාන තේරීම අතීතයට බලපෑමක්‌ කරන බවයි. එසේ නම් අපේ සිතිවිලිවලට අතීතය වෙනස්‌ කළ හැකි ද? මේ විශේෂ සැකසුම් අනුව සිදු කළ යම් පරීක්‌ෂණවල අප ගේ නිරීක්‌ෂණ පැහැදිලි කිරීමට ගොඩනගන ආකෘති සියලු සංදර්භ විනිවිද යන ලෙස යෙදීම නිවැරැදි නො වේ. එනම් සාමාන්‍ය ලෝකයේ දීත් අතීතයට බලපෑම් කළ හැකි ය යන නිගමනවලට ඒමට නොහැකි ය. එවා සංගත වන්නේ ඒ අදාළ සන්දර්භවල දී පමණක්‌ බව මතක තබාගත යුතු ය.

ලබන සතියේ : 39 කොටස : ක්‌වොන්ටම් ලෝකයේ අවතාර

සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ