21 November Wednesday

നോക്കിനിന്നാല്‍ പാത്രത്തിലെ വെള്ളം തിളക്കില്ല

ഡോ. സംഗീത ചേനംപുല്ലിUpdated: Thursday May 31, 2018


സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തില്‍ അടിസ്ഥാനപരമായ സംഭാവനകള്‍ നല്‍കി, ഒമ്പതുവട്ടം നോബല്‍ സമ്മാനത്തിന്‌ പരിഗണിക്കപ്പെട്ടശേഷം,പുരസ്കാരം നേടാതെ പോയ മറ്റൊരാള്‍ ശാസ്ത്രലോകത്ത് വേറെ ഉണ്ടാകാന്‍ വഴിയില്ല. മറ്റൊരു നൊബേലിനായി കാത്തുനില്‍ക്കാതെ ആ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ യാത്രയായിരിക്കുന്നു. എണ്‍പത്താറാം വയസ്സില്‍ അന്തരിച്ചപ്പോഴാണ് ഇ സി ജി സുദര്‍ശന്‍ എന്ന ലോകപ്രശസ്ത മലയാളിശാസ്ത്രജ്ഞനെപ്പറ്റി പല മലയാളികളും മനസ്സിലാക്കിയത് എന്നതും സുഖകരമല്ലാത്ത യാഥാർഥ്യം. കോട്ടയത്തെ പള്ളത്ത് ജനിച്ച്, അമേരിക്കയിലെ ഹാർവാഡ്‌ അടക്കമുള്ള പ്രമുഖ സർവകലാശാലകളില്‍ അധ്യാപകനും ഗവേഷകനുമായിരുന്ന ഇ സി ജി സുദര്‍ശന്റെ സംഭാവനകള്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാനബലങ്ങളില്‍ ഒന്നായ അശക്തബലത്തിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക വിശദീകരണം മുതല്‍ ക്വാണ്ടം ഒപ്റ്റിക്സ് വരെ സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിന്റെ വിവിധമേഖലകളില്‍ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്നു.

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ നിലനില്‍പ്പിനെ മനസ്സിലാക്കാനും  വിശദീകരിക്കാനും ശ്രമിക്കുമ്പോള്‍  പരിഗണിക്കേണ്ടി വരിക നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളെയാണ്. 1666ല്‍ ഐസക് ന്യൂട്ടന്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം കണ്ടെത്തി. പ്രപഞ്ചത്തിലെ വസ്തുക്കളെ തമ്മില്‍ ചേര്‍ത്തുനിർത്തുന്നതെന്ത് എന്ന ചോദ്യത്തിനുള്ള യുക്തിസഹമായ ആദ്യ ഉത്തരമായിരുന്നു ന്യൂട്ടന്‍റെ സിദ്ധാന്തം.

ഗുരുത്വബലത്തെക്കൂടാതെ വൈദ്യുതകാന്തികബലവും, അറ്റോമിക ന്യൂക്ലിയസ്സിനുള്ളിലെ കണങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സുശക്തബലവും , അശക്തബലവും ചേരുമ്പോള്‍ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏത് വസ്തുവും തമ്മിലുള്ള ആകര്‍ഷണ, വികർഷണങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാനാവും. ഇവയില്‍ അശക്തബലത്തിന്റെ സ്വഭാവം സംബന്ധിച്ചുള്ള ഗണിതശാസ്ത്ര വിശദീകരണം ആദ്യമായി മുന്നോട്ട്‌വെക്കുന്നത് റോബര്‍ട്ട് മർഷാക്കും അദ്ദേഹത്തോടൊപ്പം ഗവേഷണവിദ്യാർഥിയായിരുന്ന ഇ സി ജി സുദര്‍ശനും ചേര്‍ന്നാണ്. നാനോടെക്നോളജിയുടെ പിതാവായി ഇന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന റിച്ചാഡ് ഫെയിന്മാനും, മുറേ ഗെല്‍മാനും ഇതിനെ വി‐എ തിയറി എന്നപേരില്‍ വികസിപ്പിക്കുകയും ഇവരുടെ പേരില്‍ ഈ സിദ്ധാന്തം വ്യാപകമായി അറിയപ്പെടുകയും ചെയ്തു. ഈ മേഖലയില്‍ നടത്തിയ തുടര്‍പഠനങ്ങള്‍ക്ക് ഷെല്‍ഡന്‍ ഗ്ലാഷോ, അബ്ദുസ്സലാം, സ്റ്റീവന്‍ വെയിന്‍സ്ബര്‍ഗ്ഗ് എന്നിവര്‍ക്ക് 1979 ല്‍ നോബല്‍ ലഭിച്ചു. അടിത്തറ പണിതവരെ അവഗണിച്ച് ഒന്നാം നില പൂര്‍ത്തിയാക്കിയവര്‍ക്ക് പുരസ്കാരം നല്‍കിയ പോലെ എന്നാണിതിനെ സുദര്‍ശന്‍ വിശേഷിപ്പിച്ചത്.

ക്വാണ്ടം ഒപ്റ്റിക്സ് എന്ന അതിസൂക്ഷ്മതലത്തിലെ പ്രാകാശിക പ്രതിഭാസങ്ങളെപ്പറ്റി പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്രശാഖയ്‌ക്ക് തുടക്കമിട്ടവരില്‍ ഒരാള്‍ കൂടിയായിരുന്നു സുദര്‍ശന്‍. ലേസര്‍ സാങ്കേതിക വിദ്യകള്‍, ഭാവിയിലെ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ രംഗത്തെ വിപ്ലവമായി പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എന്നിവയ്‌ക്കെല്ലാം ആധാരം ഈ ഭൗതികശാസ്ത്ര ശാഖയാണ്‌. മാക്സ്പ്ലാങ്ക് ക്വാണ്ടം തിയറി മുന്നോട്ട് വെച്ചതോടെ പ്രകാശമടക്കമുള്ള  വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള നിലവിലെ ധാരണകള്‍ ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെട്ടു. പ്രകാശം തുടര്‍ച്ചയായ തരംഗരൂപത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്ന ക്ലാസിക്കല്‍ ഫിസിക്സിന്റെ ധാരണയാണ് പൊളിച്ചെഴുതപ്പെട്ടത്.  നിശ്ചിത ഊർജമുള്ള പാക്കറ്റുകള്‍, (ഇവ ക്വാണ്ടം എന്നറിയപ്പെടുന്നു) ആയാണ് പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്നത് എന്ന് ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവം വിശദീകരിക്കവേ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ തെളിയിച്ചു. ഈ മേഖലയിലെ പഠനങ്ങള്‍ ഏറെയും ആറ്റങ്ങളിലേയും തന്മാത്രകളിലെയും ഊർജനിലകളുമായുള്ള പ്രകാശമടക്കമുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തിലാണ് ഊന്നിയത്. എന്നാല്‍ ലേസറിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെ സൂക്ഷ്മതലത്തില്‍ പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വഭാവം പഠിക്കാന്‍ നിലവിലുള്ള ക്ലാസിക്കല്‍ സമീപനം പോരാതെ വന്നു. ഈ രംഗത്ത് ആദ്യത്തെ പ്രബന്ധം ഹാർവാഡ്‌ സർവകലാശാലയിലെ റോയ് ഗ്ലോബറിന്റേതായിരുന്നു. ഗ്ലോബറിന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരിമിതികള്‍ മറികടന്ന് ഒപ്റ്റിക്കല്‍ ഇക്വലന്‍സ് തിയറം എന്ന പുതിയ ഗണിത പ്രതിപാദന രീതി സുദര്‍ശന്‍ ആവിഷ്കരിച്ചു. ആദ്യം സുദര്‍ശന്റെ സിദ്ധാന്തത്തെ എതിര്‍ത്തെങ്കിലും  ‘പി  റപ്രസന്‍റെഷന്‍’ എന്ന പുതിയ പേരിട്ട് ഗ്ലോബര്‍ തുടർ വിശദീകരണങ്ങള്‍ക്ക് ഉയോഗിച്ചു. സുദര്‍ശന്‍ ഗ്ലോബര്‍ റപ്രസന്‍റെഷന്‍ എന്നാണ് ഇന്ന് അതറിയപ്പെടുന്നത്. ക്വാണ്ടം ഒപ്റ്റിക്സിലെ സംഭാവനകള്‍ക്ക് റോയ് ഗ്ലോബര്‍ക്ക് 2005ലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊേബല്‍ ലഭിച്ചു. അടിത്തറ പണിതയാളുടെ പങ്ക് ഒരിക്കല്‍ക്കൂടി അവഗണിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തു.

ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ മുന്നോട്ട് വെച്ച വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിന്‌ ഒരു എതിര്‍സാധ്യത പ്രവചിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍കൂടിയാണ് ഇ സി ജി സുദര്‍ശന്‍. പ്രകാശവേഗത്തോടടുക്കുമ്പോള്‍ വസ്തുക്കളുടെ പിണ്ഡം അനന്തമാകുന്നു എന്ന് പ്രവചിച്ചത് ഹെന്‍റിക്ക് എം ലോറന്‍സ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. അത് കൊണ്ട് പ്രപഞ്ചത്തിലെ വസ്തുക്കള്‍ക്കൊന്നും ശൂന്യതയില്‍ സെക്കന്‍ഡില്‍ 2,99,792 കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന പ്രകാശവേഗം മറികടക്കാന്‍ കഴിയില്ല എന്ന് വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിലൂടെ ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു അടിസ്ഥാനസ്ഥിരാങ്കമായി പ്രകാശവേഗത പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രോണ്‍, പ്രോട്ടോണ്‍, ന്യൂട്രോണ്‍ തുടങ്ങിയ മൗലികകണങ്ങളോ പിണ്ഡമുള്ള മറ്റ് വസ്തുക്കളോ പ്രകാശവേഗതയേക്കാള്‍ കുറഞ്ഞവേഗത്തില്‍ മാത്രം സഞ്ചരിക്കുന്നു. പ്രകാശവേഗതയില്‍ നിരന്തരം സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ന്യൂട്രിനോ, ഗാമ കിരണങ്ങള്‍ എന്നിവക്കും പ്രകാശവേഗതയെ മറികടക്കാനാവില്ല. എന്നാല്‍ പ്രകാശവേഗതയെ മറികടക്കുന്ന അയഥാര്‍ത്ഥ പിണ്ഡമുള്ള കണങ്ങള്‍ സാധ്യമായിക്കൂടെ എന്ന ആശയം ബിലാന്യൂക്, വി കെ ദേശ് പാണ്ഡെ എന്നിവരുമായിച്ചേര്‍ന്ന് സുദര്‍ശന്‍ അവതരിപ്പിച്ചു. മെറ്റാ പാര്‍ട്ടിക്കിള്‍സ് എന്നാണ് അവര്‍ ഈ കണങ്ങള്‍ക്ക് പേര് നല്‍കിയത്. ജെറാള്‍ഡ് ഫീന്‍ബര്‍ഗ് പിന്നീട് ഇവക്ക് ടാക്ക്യോണ്‍ എന്ന് പേരുനല്‍കി. സാധാരണ കണങ്ങള്‍ക്ക് വേഗം കൂടുമ്പോള്‍ പിണ്ഡം കൂടുന്നു. പ്രകാശവേഗതയില്‍ അവ വേഗതയുടെ പരമാവധിയിലെത്തുന്നു, അപ്പോള്‍ പിണ്ഡം അനന്തമാകുന്നു. നേരെമറിച്ച് ടാക്ക്യോണുകളുടെ പിണ്ഡം വേഗം കുറയും തോറുമാണ് കൂടുന്നത്.

പ്രകാശവേഗതയെത്തുമ്പോള്‍ ഇവയുടെ പിണ്ഡം അനന്തമാകുന്നു.യഥാര്‍ഥ പിണ്ഡമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ടാര്‍ഡ്യോണ്‍ പ്രപഞ്ചത്തിനും അയഥാര്‍ഥ പിണ്ഡമുള്ളവയുടെ  ടാക്ക്യോണ്‍ പ്രപഞ്ചത്തിനുമിടയിലെ അതിര്‍ത്തിയായി പ്രകാശപ്രവേഗം നിലനില്‍ക്കുന്നു. ഇവിടെയും സുദര്‍ശന്റെ പ്രബന്ധം ആദ്യം തഴയപ്പെടുകയും ഫീന്‍ബര്‍ഗിന്റെത് പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെടുകയുമാണ്‌ ഉണ്ടായതത്രേ. ഏതായാലും ടാക്ക്യോണുകള്‍ ഇത് വരെ കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിട്ടില്ല. പക്ഷേ അയഥാർഥ പിണ്ഡം എന്ന ആശയം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പല മേഖലകളിലും പ്രസക്തമാണ്.

അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടം വ്യവസ്ഥയെ നിരന്തരമായി നിരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നാല്‍ എന്ത് സംഭവിക്കും എന്ന് പ്രതിപാദിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം സെനോ എഫക്റ്റ് സുദര്‍ശന്റെ മറ്റൊരു സംഭാവനയാണ്. അസ്ഥിരമായ ഒരു ക്വാണ്ടം വ്യൂഹത്തെ തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിച്ചാൽ, ആ വ്യൂഹം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമെന്ന് സുദര്‍ശന്‍, ബൈദ്യനാഥ് മിശ്രക്കൊപ്പം പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനത്തിലൂടെ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. നോക്കി നിന്നാല്‍ പാത്രത്തിലെ വെള്ളം തിളക്കില്ല എന്നാണ് ഇതിനെ അദ്ദേഹം തന്നെ വിശദീകരിച്ചത്. ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്‌ പോലുള്ള മേഖലകളില്‍ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ പല മേഖലകളില്‍ പടര്‍ന്നുകിടക്കുന്ന സുദര്‍ശന്റെ സംഭാവനകള്‍ വേണ്ടവിധത്തില്‍ വിലയിരുത്തുന്നതില്‍ നൊബേൽ കമ്മിറ്റി പോലും പരാജയപ്പെട്ടതിനാലാവാം അദ്ദേഹത്തിന് പലവട്ടം നോബല്‍ നിഷേധിക്കപ്പെട്ടത്.ഡിറാക് മെഡല്‍, ബോസ് മെഡല്‍, സി വി രാമന്‍ അവാര്‍ഡ്, പദ്മവിഭൂഷണ്‍ തുടങ്ങിയ ഒട്ടേറെ ബഹുമതികള്‍ അദ്ദേഹം നേടി.  ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മാത്തമാറ്റിക്കല്‍ സയന്‍സസിന്റെ മേധാവി എന്ന നിലയില്‍ സുദര്‍ശന്‍ നല്‍കിയ സംഭാവനകളും ഓര്‍മ്മിക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്.

പ്രധാന വാർത്തകൾ
Top