ശാസ്ത്രമലയാളം
വിജയകൃഷ്ണൻ എം വി
എല്ലാ കാലത്തും മനുഷ്യചിന്തയേ ഏറെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തിയ ഒരു സമസ്യയാണ് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉല്പത്തി എന്ന ആശയം. മിക്ക പുരാതനസംസ്ക്കാരങ്ങളിലും പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടനയെ കുറിച്ചുള്ള സങ്കൽപ്പങ്ങളും അതിന്റെ ഉല്പത്തിയെ സംബന്ധിച്ച ഊഹാപോഹങ്ങളും നമുക്ക് കാണാം. ഭാരതീയപുരാണങ്ങളിലും ഗ്രീക്ക്കഥകളിലും ബൈബിളിലും എല്ലാം വളരെ രസകരവും വ്യത്യസ്തവുമായ പ്രപഞ്ചോല്പത്തി സങ്കല്പങ്ങളാണുള്ളത്. ഋഗ്വേദത്തിലെ നാസദീയസൂക്തം പോലെയുള്ള കൃതികൾ ഇക്കാര്യത്തിൽ മനുഷ്യബുദ്ധി എത്രത്തോളും ഉദാത്തമായ സാഹിത്യചിന്താതലങ്ങളിലേക്കു എത്തിയെന്നു കാണിക്കുന്നു. എങ്കിലും ഈ കഥകളെല്ലാം മിക്കപ്പോഴും വെറും ഊഹങ്ങളും ശാസ്ത്രത്തിന്റെ മുഖമുദ്രയായ പ്രവചനസ്വഭാവമില്ലാത്തതുമാണ്. ഈ വിഷയത്തിലുള്ള ശാസ്ത്രീയമായ പഠനം തുടങ്ങിയത് ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഐൻസ്റ്റൈൻ പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം (General Theory of Relativity) രൂപപെടുത്തിയതോടെയാണ്.
ശാസ്ത്രീയപഠനത്തിന്റെ തുടക്കങ്ങൾ
17 ആം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഐസക്ക്ന്യൂട്ടൺ ചലനനിയമങ്ങളും ഗുരുത്വസിദ്ധാന്തവും ആവിഷ്കരിച്ചതോടെ പ്രപഞ്ചപ്രതിഭാസങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള സൈദ്ധാന്തികമായ പഠനം ആരംഭിച്ചു. പിന്നീട് ലഗ്രാന്ജ്(Joseph – Louis Lagrange), ലാപ്ലേസ്(Pierre Laplace), ലെജൻട്രെ( Adrien Marie Legendre), ഡിആലമ്പർ(d’ Alembert), ഗൗസ്സ്‌ (Carl Friedrich Gauss) തുടങ്ങിയ മഹാരഥന്മാർ ഇതിലേക്ക് കൂടുതൽ സംഭാവനകൾ നൽകി വളരെ ബ്രഹത്തായ ഒരു ചിന്താപദ്ധതിക്കു രൂപം നൽകി. സൗരയൂഥത്തിലെ ഗ്രഹങ്ങളുടെയും മറ്റു വസ്തുക്കളുടെയും ചലനങ്ങൾ കൃത്യമായി പ്രവചിക്കുവാൻ ഈ സിദ്ധാന്തങ്ങൾക്ക് സാധിച്ചു. മാത്രമല്ല നെപ്ട്യൂൺ, പ്ലൂട്ടോ എന്നീ ഗ്രഹങ്ങളുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്കു കൂടി നയിക്കുകയും ചെയ്തു. പ്രപഞ്ചത്തിൽ സൂര്യൻ ഉൾപ്പടെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾ എല്ലായിടത്തുമായി ചിതറിക്കിടക്കുന്നു എന്നും അവയുടെയൊപ്പം പൊടിപടലങ്ങളും നെബുലകളും ചേർന്നതാണ് ലോകം എന്നുമായിരുന്നു അന്നത്തെ പ്രപഞ്ചചിത്രം. ന്യൂട്ടോണിയൻ ഗുരുത്വനിയമം അനുസരിച്ചു പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ വസ്തുക്കളും പരസ്പരം ആകർഷിക്കുന്നതിനാൽ ഈ നക്ഷത്രങ്ങളും നെബുലകളും എല്ലാം കാലാന്തരത്തിൽ ഒന്നിച്ചു ചേർന്നു വരേണ്ടതാണ്. ഈ സ്ഥിതി ഒഴിവാക്കുന്നതിനായി പ്രപഞ്ചം അനന്തമാണെന്നു ന്യൂട്ടൺ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ആദ്യദശകങ്ങൾ വരെ ഈ കാഴ്ചപ്പാട് നിലനിന്നു.
പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തവും പ്രപഞ്ചഘടനയും
1915 ഇൽ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ മുന്നോട്ടു വെച്ച പൊതുആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം പ്രപഞ്ചത്തെയും ഗുരുത്വബലത്തെയും കുറിച്ചുള്ള അക്കാലത്തെ ധാരണകൾ മുഴുവൻ പൊളിച്ചെഴുതി. വിദ്യുത്കാന്തികബലം പോലുള്ള മറ്റു ബലങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ഒന്നാണ് ഗുരുത്വബലം എന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം സ്ഥാപിച്ചു. സൂര്യനെയും നക്ഷത്രങ്ങളെയും പോലുള്ള പിണ്ഡം കൂടിയ വസ്തുക്കളുടെ സാമീപ്യം മൂലം സ്ഥലകാലത്തിനുണ്ടാകുന്ന വക്രതയാണ് ഗുരുത്വബലം എന്ന വസ്തുത നമ്മൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഇത് പല തരത്തിലും തെളിയിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തു. പ്രപഞ്ചത്തിലെ മുഖ്യമായ ബലം ഗുരുത്വബലമായതിനാൽ പ്രപഞ്ചഘടന പഠിക്കുവാൻ ഈ സിദ്ധാന്തം ഐൻസ്റ്റീൻ ഉപയോഗിച്ചു. അതിന്റെ പരിണതഫലം അവിശ്വസനീയമായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലുപ്പം കാലാന്തരത്തിൽ കൂടി വരുന്നതായി ഐൻസ്റ്റീൻ ആ സമവാക്യങ്ങളിൽ നിന്നും കണ്ടെത്തി. നേരത്തെ പരാമർശിച്ചതു പോലെ അന്നത്തെ പ്രപഞ്ചചിത്രം ഇതിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായതിനാൽ ഐൻസ്റ്റീൻ ആ സമവാക്യങ്ങളെ തിരുത്തുകയാണുണ്ടായത്. എന്നാൽ 1930 കളിൽ എഡ്വിൻ ഹബ്ബിൾ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയാണെന്നു കണ്ടെത്തിയതോടെ ഈ സമവാക്യങ്ങൾ സത്യമാണെന്നു ലോകം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ആ കാലഘട്ടത്തിൽ തന്നെ നമ്മൾ കാണുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളെല്ലാം ക്ഷീരപഥം എന്ന ഒരു ഗാലക്സിയുടെ ഭാഗമാണെന്നും ഇത് പോലെ തന്നെ അനേകായിരം ഗാലക്സികൾ ചേർന്നതാണ് നമ്മുടെ എന്നും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടു. ഈ ഗാലക്സികളെല്ലാം പരസ്പരം അകന്നുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്നായിരുന്നു ഹബ്ബിൾ തെളിയിച്ചത്. അതോടെ ഭൂകേന്ദ്രീകൃതലോകത്തു നിന്ന് സൗരകേന്ദ്രീകൃതമാതൃകയിലേക്ക് മാറിയതിനു തുല്യമായ ഒരു വിപ്ലവം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചവീക്ഷണത്തിനുണ്ടായി.
മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം
പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ ഗാലക്സികളും അകന്നുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെങ്കിൽ പണ്ടൊരു കാലത്തു ഇവയെല്ലാം തന്നെ കൂടുതൽ അടുത്തായിരുന്നിരിക്കണം. അങ്ങനെയെങ്കിൽ നമ്മൾ സമയത്തിൽ വേണ്ടത്ര പിന്നോട്ടു പോയാൽ ഇക്കാണുന്ന എല്ലാം ഒരു ബിന്ദുവിലേക്കു ചുരുങ്ങുന്ന അവസ്ഥ വരും. ആ ബിന്ദുവിൽ നിന്നും ഒരു സ്ഫോടനത്തോടെയാകണം ഇന്ന് കാണുന്നതെല്ലാം ആവിർഭവിച്ചത് എന്ന നിഗമനത്തിൽ ലെമിയ്റ്റർ (Lemaitre), ജോർജ് ഗാമോവ് (George Gamow) തുടങ്ങിയവർ എത്തിച്ചേരുകയും അതിന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. ഇതാണ് ഇന്ന് പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയെ കുറിച്ചു മിക്കവരും കേട്ടിട്ടുള്ള മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം (Big Bang Theory). ഈ സിദ്ധാന്തപ്രകാരം ഏകദേശം 13.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്കു മുമ്പ് ഒരു മഹാസ്ഫോടനം നടന്നതിൽ നിന്നാണ് സ്ഥലവും കാലവും ഊർജവും നിലവിൽ വന്നത്. ഈ ഊർജം പല ഘട്ടങ്ങളിലായി രൂപാന്തരം സംഭവിച്ചു ഇന്നത്തെ പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ പോലുള്ള അടിസ്ഥാനകണങ്ങളായും പ്രകാശമായും മാറി. കാലക്രമേണ ഇതിൽ നിന്നും നക്ഷത്രങ്ങളും ഗാലക്സികളും പോലുള്ള ഘടനകൾ (Large Scale Structures) നിലവിൽ വന്നു. ഈ നിഗമനങ്ങൾക്കു തെളിവായി മഹാസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടു വെച്ച പ്രവചനങ്ങളെല്ലാം നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രവചനങ്ങളിൽ ഒന്ന് സ്‌ഫോടനത്തിന്റെ ചൂട് മൈക്രോവേവ് ആവൃതിയിൽ 2.7 കെൽ‌വിൻ താപനിലയിൽ ഇന്നത്തെ പ്രപഞ്ചം മുഴുവൻ നിറഞ്ഞു നില്കുന്നു എന്നതായിരുന്നു. ഇതിനെ Cosmic Microwave Background Radiation (CMBR) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അക്കാലത്തു ബദലായി നിന്ന സ്ഥിരപ്രപഞ്ചസിദ്ധാന്തത്തെ (Steady State Theory) മറികടക്കുവാൻ ഇത്തരം കണ്ടെത്തലുകളിലൂടെ മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തത്തിനു സാധിച്ചു.
ആദ്യകാലത്തു മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം വളരെയധികം പിന്തുണ നേടിയെങ്കിലും ക്രമേണ അതിനുള്ളിൽ നിന്നും പല പോരായ്മകളും പുറത്തു വന്നു തുടങ്ങി. ഇതിൽ പല സംശയങ്ങളും ദൂരീകരിച്ചു മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തത്തെ പരിഷ്കരിക്കുകയുണ്ടായി. അങ്ങനെ 1970 കളുടെ അന്ത്യത്തിൽ നിലവിൽ വന്നതാണ്‌ Standard Cosmological Model എന്ന സിദ്ധാന്തം. 1980 കളിൽ അലൻഗൂഥ്‌ (Alan Guth), ലിൻഡെ(Linde) എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞർ Cosmic Inflation എന്ന ആശയം മുന്നോട്ടു വെച്ചു. മഹാവിസ്ഫോടനം നടന്ന് അൽപ്പസമയത്തിനകം പ്രപഞ്ചം വളരെ ചെറിയ ഒരു കാലയളവിനുള്ളിൽ അനേകം മടങ്ങു വികസിക്കുകയുണ്ടായി. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ inflation എന്ന് വിളിക്കുന്നു . അങ്ങനെ Standard Cosmological Model ഉം Inflationary Model ഉം ചേർന്നതാണ് ഇന്ന് ശാസ്ത്രലോകത്തു Big Bang Theory എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.
ചില ചോദ്യങ്ങൾ
ഇവിടെ ഏറ്റവും ആഴമേറിയ ചില ചോദ്യങ്ങൾ നമ്മുക്ക് മുന്നിൽ വരുന്നു- വിസ്ഫോടനത്തിനു മുമ്പ് എന്തായിരുന്നു? എന്തു കൊണ്ട് വിസ്ഫോടനമുണ്ടായി? സ്ഥലവും കാലവും വിസ്ഫോടനത്തിൽ ഉണ്ടായതെങ്കിൽ ഇവ രണ്ടുമില്ലാത്ത അവസ്ഥയുണ്ടായിരുന്നോ?
മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിനുള്ളിൽ ഇത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്കു തത്വത്തിൽ പോലും ഉത്തരം കണ്ടെത്താനാകില്ല. ഇതിനു കാരണം മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം ഗണിതപരമായി പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തെയാണ് ആധാരമാക്കിയിരിക്കുന്നത്. ഇതിലെ നിയമങ്ങൾ സ്ഥലത്തെയും കാലത്തെയും അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് സമവാക്യങ്ങളായി രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. ഈ സമവാക്യങ്ങളെല്ലാം വിസ്ഫോടനം എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ നിമിഷത്തിൽ അപ്രസക്തമാകും. ഇക്കാരണത്താലാണ് സ്ഥലകാലനിയമങ്ങളുടെ തുടക്കം മഹാവിസ്ഫോടനത്തിലാണെന്നു പറയുന്നത്.
ഇന്ന് പല സൈദ്ധാന്തികരും മേൽപ്പറഞ്ഞ വസ്തുതയെ വേറിട്ട ഒരു കാഴ്ചപ്പാടിൽ നിന്നും പഠിക്കുന്നുണ്ട്. പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ സമവാക്യങ്ങളുടെ മഹാവിസ്ഫോടനബിന്ദുവിലെ പരാജയത്തെയാണ് Standard Cosmological Model-ൽ സ്ഥലകാലങ്ങളുടെ തുടക്കമായി വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നത്. എന്നാൽ ഫിസിക്സിന്റെ ചരിത്രം പരിശോധിച്ചാൽ നമ്മുക്ക് മനസ്സിലാകുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു വസ്തുത, ഏതു സിദ്ധാന്തത്തിനും അതു പ്രയോഗിക്കാവുന്ന സ്ഥലകാലപരിമിതികളുണ്ട് എന്നതാണ്. ഈ പരിമിതികൾക്കപ്പുറം ആ സിദ്ധാന്തം അർത്ഥരഹിതമായി തീരും. ഉദാഹരണത്തിന്, മാക്ക്‌സ്വെൽ മുന്നോട്ടു വെച്ച വിദ്യുത്കാന്തികസിദ്ധാന്തം (Maxwell’s Classical Electrodynamics) ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ചലനം പഠിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചാൽ തീർത്തും തെറ്റായ ഫലങ്ങളാണ് ലഭിക്കുക. ഇതിനു കാരണം ആറ്റത്തിന്റെ ചലനം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് Quantum Electrodynamics എന്ന സിദ്ധാന്തമാണ് എന്നതാണ്. ഇത്പോലെ തന്നെ, ഒരു പക്ഷെ, പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം പ്രയോഗിക്കാവുന്ന പരിധിക്കു വെളിയിലാകാം മഹാവിസ്ഫോടനബിന്ദു. അപ്പോൾ അവിടെ നമ്മൾ പുതിയ ഒരു പദ്ധതി ആവിഷ്‌ക്കരിച്ചാൽ മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു മുമ്പുള്ള അവസ്ഥയെ കുറിച്ച് അറിയാൻ സാധിച്ചേക്കാം.
പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം ഒരു Classical സിദ്ധാന്തമാണ്. ഇതുപയോഗിച്ചു നക്ഷത്രക്കൂട്ടങ്ങൾ പോലെയുള്ള വ്യവസ്ഥകളെ പഠനവിധേയമാക്കാം. എന്നാൽ മഹാവിസ്ഫോടനത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലുപ്പം ഒരു ആറ്റത്തെക്കാൾ ചെറുതാകും. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ Classical ആശയങ്ങൾ അർത്ഥശൂന്യമാവുകയും ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രസമവാക്യങ്ങൾ പ്രസക്തമാവുകയും ചെയ്യും. പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം അനുസരിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചനിർമിതികൾ മഹാവിസ്ഫോടനത്തോടടുക്കുമ്പോൾ ക്വാണ്ടംസിദ്ധാന്തം കൂടി അനുസരിക്കേണ്ടതായി വരുന്ന സ്ഥിതി സംജാതമാകും. ഇതിനർത്ഥം മഹാവിസ്ഫോടനബിന്ദുവിനെ പഠിക്കാനായി ഈ രണ്ടു സിദ്ധാന്തങ്ങളെയും ഉൾകൊള്ളിക്കുന്ന സമഗ്രമായ ഒരു സിദ്ധാന്തത്തിനു മാത്രമേ സാധിക്കുകയുള്ളു എന്നും അത്തരം ഒരു കാഴ്ചപ്പാടിലൂടെ നോക്കിയാൽ ഒരു പക്ഷെ മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു മുൻപുള്ള അവസ്ഥകളെ കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ലഭിച്ചേക്കാം എന്നതുമാണ്.
ചരടുകളുടെ ചലനങ്ങൾ
മേൽസൂചിപ്പിച്ച ഒരു സമഗ്രസിദ്ധാന്തത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായി ഇന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന ഒന്നാണ് String Theory. 1960 കളിൽ തുടങ്ങി 1980 കളുടെ അന്ത്യത്തോടെ ഏറെക്കുറെ പൂർണരൂപം പ്രാപിച്ച ഒരു സിദ്ധാന്തമാണിത്. ഇതിലെ പ്രധാന ആശയമെന്നത് പ്രപഞ്ചം നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന അടിസ്ഥാനവസ്തുക്കൾ string അഥവാ ചരട് രൂപത്തിലാണ് എന്നതാണ്. അവ Open strings, closed strings എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ചരടുകളുടെ കമ്പനമാണ് പല പ്രതിഭാസങ്ങളുടെയും അടിസ്ഥാനം. ഈ സങ്കൽപ്പത്തിൽ നിന്നും വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത String theoryയുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രത്യേകത പ്രപഞ്ചത്തിനു 10 മാനങ്ങൾ (dimensions) ഉണ്ടാകും എന്നതാണ്; 9 സ്ഥലമാനങ്ങളും (spatial dimensions) ഒരു സമയമാനവും (temporal dimension). 1990 കളുടെ കാലഘട്ടത്തിൽ വ്യത്യസ്തമായ അഞ്ചു തരം String Theories നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. ഒരു സ്ഥലമാനം കൂടി ചേർത്താൽ ഇവ അഞ്ചും 11 dimensions - ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരൊറ്റ സിദ്ധാന്തമായിത്തീരുമെന്നു കണ്ടെത്തി. അതിനെ M - Theory എന്ന് പറയുന്നു.
String Theory പ്രകാരം മഹാവിസ്ഫോടനം എന്നത് സ്ഥലത്തിന്റെയും കാലത്തിന്റെയും തുടക്കമല്ല. തീർച്ചയായും മഹാവിസ്ഫോടനബിന്ദുവിൽ സ്ഥലകാലങ്ങൾ ഇല്ലാതെയാകും. എന്നാൽ അത് ഒരു ശൂന്യതയിൽ ഇല്ലാതായിത്തീരലാണ്. അത്തരം അവസ്ഥയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഒരു സ്ഥലകാലവ്യവസ്ഥയെ Pre - Big Bang Phase എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇതിനർത്ഥം Pre - Big Bang Phase - ൽ നിലനിന്നിരുന്ന സ്ഥലകാലം ക്രമേണ ഒരു ബിന്ദുവിലേക്കു ചുരുങ്ങുകയും പരിപൂർണശൂന്യതയിൽ ലയിക്കുകയും ആ ശൂന്യതയിൽ നിന്നു നമ്മൾ Big Bang എന്ന് വിളിക്കുന്ന പ്രതിഭാസം സംഭവിക്കുകയും inflation തുടങ്ങിയ പരിവർത്തനങ്ങളിലേക്കു മുന്നേറുകയും ചെയ്തു എന്നതാണ്. ഇന്നത്തെ നിലയിലേക്ക് എത്തുന്നതിനു മുമ്പ് പ്രപഞ്ചം സ്ഥലകാലമില്ലാത്ത ഒരു അവസ്ഥയിലൂടെ കടന്നു പോയിരുന്നു. അതിനു മുമ്പ് ഇത് പോലെ തന്നെ പ്രപഞ്ചം ജീവിച്ചിരുന്നു എന്ന് പറയേണ്ടി വരും. ഈ പ്രക്രിയ ചാക്രികമായി നടക്കുന്നതാണോ എന്ന് String Theory പറയുന്നില്ല. അത്തരം ചാക്രികപ്രപഞ്ചസിദ്ധാന്തങ്ങൾ (Oscillating Universe Theories) മുൻപ് ഉണ്ടായിരുന്നുവെങ്കിലും അത് ഏറെക്കുറെ അസാധ്യമാണെന്ന് സ്റ്റീഫൻ ഹാക്കിങ്(Stephen Hawking) ഗണിതപരമായി തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
സ്ഥലകാലമില്ലാതിരുന്ന അവസ്ഥയിൽ എന്ത് കൊണ്ട് മഹാവിസ്ഫോടനം നടന്നു എന്നതിന് ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിൽ Vacuum Fluctuations എന്ന പ്രതിഭാസമാണ് കാരണമായി പറയപ്പെടുന്നത്. ഈ പ്രതിഭാസം പരീക്ഷണങ്ങളിൽ സ്ഥിതീകരിച്ചിട്ടുള്ളതാണ്.
വിമർശനങ്ങളും മറുചോദ്യങ്ങളും
മുമ്പ് ഒരു ഖണ്ഡികയിൽ മഹാവിസ്ഫോടനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു കൂട്ടം ചോദ്യങ്ങൾ നൽകിയിരുന്നു. ആ ചോദ്യങ്ങൾക്കെല്ലാം String theory - ൽ ഉത്തരമുണ്ട്. എങ്കിലും string theory ക്ക് വിമർശകരുമുണ്ട്. ഒരു പ്രധാനവിമർശനം String theory ൽ സങ്കല്പിക്കുന്ന 11 മാനങ്ങളിൽ 4 എണ്ണം (3 Space + 1 Time) മാത്രമേ നമ്മൾ അറിയുന്നുള്ളു എന്നതിനാൽ ബാക്കി എവിടെ എന്നതാണ്. ഇതിനുള്ള ഉത്തരം ബാക്കി എല്ലാ മാനങ്ങളും തീരെ ചെറുതാണ് (Compactified) എന്നാണ്. നമ്മൾ ഒരു വര വരച്ചാൽ അതിനു നീളവും വണ്ണവും – 2 മാനങ്ങൾ - ഉണ്ടാകും. എന്നാൽ വളരെ അകലെ നിന്ന് നോക്കിയാൽ വണ്ണം തിരിച്ചറിയാനാകില്ല; വരയ്ക്കു രണ്ടു മാനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും ഒന്ന് മാത്രമേ തിരിച്ചറിയാനാകുന്നുള്ളു. ഇത് തന്നെയാണ് String Theory ലെ മറ്റു മാനങ്ങളുടെ അവസ്ഥയും.
മറ്റൊരു വിമർശനം മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു മുൻപുള്ള സ്ഥിതിയെ കുറിച്ച് എങ്ങനെ അറിയാനാകും എന്നതാണ്. നാളിതു വരെ String Theory ക്കു കൃത്യമായ നിരീക്ഷണത്തെളിവുകൾ ഒന്നും തന്നെ ലഭിച്ചിട്ടില്ല എന്നതും ശ്രദ്ധേയമാണ്. String Theory ൽ തന്നെ കണക്കാക്കുന്നതനുസരിച്ചു അതിനു വേണ്ട തെളിവുകൾ വളരെ കൂടിയ ഊർജ്ജനിലകളിൽ (High Energy Scales) മാത്രമേ ലഭിക്കുകയുള്ളു എന്നാണ്. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനു തെളിവായി നാം സ്വീകരിച്ചത് വിദ്യുത്കാന്തികതരംഗങ്ങളാണ്, മൈക്രോവേവ് ആവൃതിയിലുള്ളവ. String Theory യുടെ സൈദ്ധാന്തികർ അവകാശപ്പെടുന്നതനുസരിച്ചു pre - Big Bang നുള്ള തെളിവ് ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ലഭിക്കുക. ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവ് പുരോഗമിക്കുന്നതനുസരിച്ചു ഇത്തരം തെളിവുകൾ ലഭിക്കുമെന്നും അവർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഈയ്യിടെ പ്രവർത്തനമാരംഭിച്ച ജെയിംസ് വെബ്ബ് സ്പേസ് ടെലിസ്‌കോപ്പ് ഇതിനോടകം തന്നെ ഇത്തരം ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലേക്കു നയിച്ചേക്കാവുന്ന സൂചനകൾ കണ്ടെത്തിയെന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു.
പുതിയ അറിവുകൾ ലഭിക്കുന്നത് മേൽസൂചിപ്പിച്ച സിദ്ധാന്തത്തെ ശരി വെയ്ക്കുന്നതാണെങ്കിൽ അത് മറ്റൊരു വിപ്ലവം തന്നെയാകും. കോപ്പർനിക്കസ് ഭൂമിയെ പ്രപഞ്ചകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും മാറ്റിയതു പോലെ, മറ്റു ഗാലക്സികളുടെ കണ്ടുപിടുത്തം സൂര്യനെ പ്രപഞ്ചകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും മാറ്റിയത് പോലെ, ഇത് മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനെ പ്രപഞ്ചോല്പത്തിസ്ഥാനത്തു നിന്നും മാറ്റുന്നതായിരിക്കും.
ഗ്രന്ഥസൂചിക:
In Search of the Multiverse by John Gribbin, Penguin Books, 2010
The Grand Design by Stephen Hawking & Leonard Mlodinow, Bantam Books, 2011
The Universe Before the Big Bang by Maurizio Gasperini, Springer, 2008
Before the Big Bang by Laura Mersini – Houghton, Vintage Books, 2022
Seven Brief Lessons on Physics by Carlo Rovelli, Penguin Books, 2014
A Brief History of Time by Stephen Hawking, Bantam Books, 1988
Physics of the Impossible by Michio Kaku, Penguin Books, 2008
വിജയകൃഷ്ണൻ എം വി
അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസർ & ഹെഡ്,
ഫിസിക്സ് വിഭാഗം,
ഗവ: കോളേജ് ചിറ്റൂർ,
പാലക്കാട് – 678104
Email id: vijayakrishnanmv@chitturcollege.ac.in