തമോവസ്തു
നമ്മൾ കണ്ട ഗ്രാഫിന്റെ ഒരു ബെൽ കമിഴ്ത്തി വെച്ചപോലത്തെ ഈ രൂപമാണ് (ഇടത്ത് നിന്ൻ വലത്തേയ്ക്ക് പോകും തോറും കൂടി വന്ൻ, ഒരു peak-ൽ എത്തി പിന്നെ അവിടന്ൻ വീണ്ടും കുറയുന്ന രൂപത്തെ പൊതുവേ bell shaped curve എന്ൻ വിളിക്കാറുണ്ട്) ശാസ്ത്രലോകത്തെ വട്ടം ചുറ്റിച്ചത്. എത്രയൊക്കെ ശ്രമിച്ചിട്ടും അന്നുവരെ അറിയപ്പെട്ട സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഒന്നും ഉപയോഗിച്ച് ഇത് പൂർണമായി വിശദീകരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. പല പ്രഗല്ഭരായ ആളുകളും സിദ്ധാന്തങ്ങൾ അവതരിപ്പിച്ചു എങ്കിലും പരീക്ഷണഫലങ്ങളുമായി പൂർണമായി ഒത്തുപോകുന്ന ഒരു ഗ്രാഫ് പ്രവചിക്കാൻ ആർക്കും കഴിഞ്ഞില്ല. അങ്ങനെയാണ് 1900-ൽ മാക്സ് പ്ലാങ്ക് ഒരു സിദ്ധാന്തവുമായി വരുന്നത്. ഒരു വസ്തുവിലെ ആറ്റങ്ങൾക്കും തൻമാത്രകൾക്കും അങ്ങനെ തോന്നിയപ്പോലെ vibrate ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല എന്നും, ചില നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസികളിൽ മാത്രമേ അവ vibrate ചെയ്യൂ എന്നും അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. ഇതുപോലെ വികിരണം തുടർച്ചയായി പ്രവഹിക്കുകയല്ല മറിച്ച് അവ ഒന്നിടവിട്ട പാക്കറ്റുകൾ ആയിട്ടാണ് പുറപ്പെടുവിക്കപ്പെടുകയോ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നത് എന്നും. ഇസ്തിരിപ്പെട്ടി ചൂടാക്കാൻ വെച്ചിട്ട് അതിനടുത്തേക്ക് കൈ കൊണ്ടുചെന്നാൽ ചൂട് കൈയിൽ തട്ടുന്ന കാര്യം നേരത്തേ പറഞ്ഞല്ലോ. പ്ലാങ്കിന്റെ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് ഈ ചൂട് നേരിട്ട് തുടർച്ചയായി കൈയിലേക്ക് ഒഴുകി വരികയല്ല, മറിച്ച് അത് ഒന്നിടവിട്ട 'ചൂടിന്റെ പാക്കറ്റുകൾ' ആയിട്ടാണ് കൈയിൽ വന്ൻ തട്ടുന്നത് എന്നർത്ഥം. ഇതിനെ സാങ്കേതികഭാഷയിൽ ഊർജ്ജം continuous അല്ല, discrete ആണ് എന്ൻ പറയും. കടയിൽ നിന്നും എണ്ണ വാങ്ങുന്നതും മുട്ട വാങ്ങുന്നതും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ആലോചിച്ചാൽ മതി. എണ്ണ നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടമുള്ള അളവിൽ വാങ്ങാം. ഒരു ലിറ്റർ, രണ്ട് ലിറ്റർ, ഒന്നര ലിറ്റർ, ഒന്നര ലിറ്ററും പിന്നെ ഒരൽപ്പവും കൂടി.... എന്നിങ്ങനെ continuous ആയ അളവിൽ നിങ്ങൾക്കത് വാങ്ങാം. എന്നാൽ മുട്ട ഒന്ൻ, രണ്ട്, മൂന്ൻ... എന്നിങ്ങനെ discrete അളവിലേ വാങ്ങാൻ കഴിയൂ. ഒന്നര മുട്ടയോ ഒന്നേമുക്കാൽ മുട്ടയോ വാങ്ങാൻ കഴിയില്ലല്ലോ. ഇതുപോലെ ക്വാണ്ടം ലോകത്തെ ഊർജകൈമാറ്റം discrete ഊർജപാക്കറ്റുകളുടെ രൂപത്തിൽ മാത്രമേ നടക്കൂ. ഇത്തരം ഒരു പാക്കറ്റിനെയാണ് ക്വാണ്ടം എന്ൻ വിളിക്കുന്നത്. ഈ കാഴ്ചപ്പാടിൽ അദ്ദേഹം രൂപീകരിച്ച സമവാക്യങ്ങൾ പ്രവചിച്ച ബ്ലാക് ബോഡി റേഡിയേഷൻ കർവ് പരീക്ഷണങ്ങൾ അനുസരിച്ചുള്ള കർവുമായി കൃത്യമായി ഒത്തുപോയി. അതായത് ബ്ലാക് ബോഡി കർവ് എന്ന തലവേദന കൃത്യമായി വിശദീകരിക്കാൻ പ്ലാങ്കിന്റെ സമവാക്യങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. പ്ലാങ്കിന്റെ ഈ സിദ്ധാന്തമാണ് ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം (Quantum theory) എന്ൻ വിളിക്കപ്പെട്ടത്. തുടക്കത്തിൽ ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ എല്ലാവരും വെറുമൊരു ട്രിക്ക് ആയിട്ടാണ് കണ്ടത്. കാരണം അതിന്റെ അടിസ്ഥാന സങ്കൽപ്പങ്ങൾ ഭൌതികലോകത്തെ കുറിച്ചുള്ള അന്നത്തെ കാഴ്ചപ്പാട് വെച്ചു നോക്കുമ്പോൾ വെറും ഫിക്ഷൻ ആയിരുന്നു. ബ്ലാക് ബോഡി തലവേദനയ്ക്കുള്ള ഒരു താത്കാലിക മരുന്ൻ മാത്രമായി ഇതിനെ കണക്കാക്കപ്പെട്ടു, വെറുമൊരു technical fix. തന്റെ സിദ്ധാന്തം ഒരിക്കൽ തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെടും എന്ൻ പ്ലാങ്ക് പോലും കരുതിയിരുന്നു. നിങ്ങളുടെ കൈയിൽ കോൺക്രീറ്റിൽ ഉണ്ടാക്കിയ ഒരു സമചതുരക്കട്ട (ക്യൂബ്) ഉണ്ടെന്നിരിക്കട്ടെ. ഒരാൾ ഒരു ഉളിയും ചുറ്റികയും കൈയിൽ തന്നിട്ട് ആ ക്യൂബിനെ ഒന്ൻ പൊട്ടിക്കാൻ പറയുന്നു. പൊട്ടിക്കാൻ പോകുമ്പോൾ നിങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന റിസൾട്ട് എന്തായിരിക്കും? നിങ്ങൾ ഉളി വെച്ചു പൊട്ടിക്കുന്നിടത്തുനിന്നും ഒരു ഭാഗം അടർന്ന് വീഴുന്നു ഒപ്പം പല വലിപ്പത്തിലുള്ള കുറെ ചെറിയ ചെറിയ കഷണങ്ങളും ചിതറുന്നു, ല്ലേ? പക്ഷേ നിങ്ങൾ ഉളി പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ആ ക്യൂബ് മൊത്തത്തിൽ ഒരേ വലിപ്പത്തിലുള്ള അസംഖ്യം കുഞ്ഞ് ക്യൂബുകളായി ചിതറുന്നു എങ്കിലോ? അവയിൽ ഓരോ ക്യൂബും പിന്നീട് പൊട്ടിക്കാൻ കഴിയാത്തവയാണ് എങ്കിലോ? അത്ഭുതം എന്നല്ലാതെ മറ്റൊന്നും വിശേഷിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. പറഞ്ഞുവരുമ്പോ ഇതുപോലെ ഒരു അത്ഭുതമാണ് ക്വാണ്ടം തിയറി പറഞ്ഞത്. അതുകൊണ്ടാണ് അതിന്റെ ആവിഷ്കർത്താവിന് പോലും ആ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അനന്തരഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിശ്വാസം ഇല്ലാതിരുന്നത്. അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ട ശേഷം അഞ്ച് കൊല്ലത്തോളം ആരും ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തേകുറിച്ച് മിണ്ടിയില്ല, 1905-ൽ ഐൻസ്റ്റൈൻ തന്നെ കുഴയ്ക്കുന്ന ചില പ്രശ്നങ്ങളിൽ ഈ സിദ്ധാന്തം വീണ്ടും പ്രയോഗിക്കുന്നതുവരെ. അവിടെയും ഈ സിദ്ധാന്തം കൃത്യമായ പ്രവചനങ്ങൾ നടത്തി. പിന്നീട് ഐൻസ്റ്റൈൻ തന്നെ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള തന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിൽ പ്രകാശത്തെ സഞ്ചരിക്കുന്ന പ്രകാശ കണങ്ങൾ ആയിട്ട് കണക്കാക്കി വിജയിച്ചപ്പോൾ പ്ലാങ്കിന്റെ സിദ്ധാന്തം അവഗണിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒന്നായി തിരിച്ചറിയപ്പെടുകയായിരുന്നു. തുടരെത്തുടരെ ക്വാണ്ടം തിയറി പല ഭൌതിക പ്രതിഭാസങ്ങളെയും വിശദീകരിക്കുന്നതായുള്ള തെളിവുകൾ വന്ൻ തുടങ്ങി. ലോകത്തെ കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ കാഴ്ചപ്പാടിനെ പാടെ മാറ്റിമറിച്ച ഒരു വിപ്ലവം തന്നെയായിരുന്നു അത