சுரோடிங்கரின் பூனை

சுரோடிங்கரின் பூனை (Schrödinger's cat) என்பது ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளரான எர்வின் சுரோடிங்கர் என்பவரால் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிந்தனைச் சோதனை ஆகும். முரண்படுதோற்றம் கொண்ட இச்சோதனை 1935 ஆம் ஆண்டில் முன்வைக்கப்பட்டது. குவாண்டம் பொறிமுறை தொடர்பான கோப்பன்கேகன் விளக்கத்தை அன்றாடப் பொருட்கள் தொடர்பில் பயன்படுத்தும் போது ஏற்படக்கூடிய பிரச்சினைகளை இச்சோதனை எடுத்துக் காட்டுகிறது. இச்சோதனையில் இறந்திருக்கலாம் அல்லது இறவாமல் இருக்கலாம் என்னும் நிலையில் ஒரு பூனை எடுத்துக் காட்டாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

சுரோடிங்கரின் பூனை எனப்படும் முரண்தருகுழப்பம் என்பது என்ன? 
இந்த கருத்துவழிச் சோதனையில் உயிருள்ள பூனை ஒன்று ஓர் எஃகு (இரும்பு) அறையில் அடைத்து வைக்கப்பட்டுள்ளது. இவ்வறையில் நீரில் ஐதரோசயனைடு (HCN) கரைந்த ஐதரசசயனைடியக் காடி மூடிய ஒரு குழற்குப்பியில் உள்ளது. இக்காடி வெளி வந்தால், அதில் இருந்து வரும் வளிமம் அல்லது ஆவியால் பூனை உயிரிழக்கும். அந்த அறையினுள் மிகமிகச் சிறிதளவு கதிரியக்கப் பொருள் ஒன்று ஓரிடத்தில் உள்ளது. சோதனை செய்யும் காலத்தில் ஒரேயொரு அணு சிதைவுற்றாலும் ஓர் உணர்வியின் உதவியால் இயங்கி, ஒரு சுத்தியல் சுழன்று அடித்து, குழல்குப்பியை உடைத்து விடும். எனவே அதில் இருக்கும் ஐதரரசசயனைடுக் காடி பூனையைக் கொன்றுவிடும். ஒரு பார்வையாளரால் அப்படி ஓர் அணு சிதைந்து, சுத்தியல் அடிபட்டு, குழற்குப்பி உடைந்து, ஐதரசசயனைடியக் காடி வெளியேறி பூனை இறந்ததா அல்லது இறக்கவில்லையா என்று அறிய முடியாது. இப்படி ஒரு பார்வையளரால் அறிய முடியாததால், குவாண்டம் இயங்கியல் விதியின் நேரடுக்குப் பண்பின் படி, பூனை உயிருடனும் உயிரற்றும் ஆகிய இருநிலைகளும் சேர்ந்துள்ள நிலையில் உள்ளது என்னும் (பொதுவாழ்வில்) முரண்தரும் முடிவுக்கு வரவேண்டும். ஆனால் அந்த எஃகு அறையை உடைத்துப் பார்த்த பின் தான் பூனை உயிருடன் உள்ளதா அல்லது செத்துக் கிடக்கின்றதா என்பதை அறிய முடியும். ஆனால் அப்படிச் செய்யும் பொழுது, குவாண்டம் இயங்கியல் விதியின் நேரடுக்குப் பண்பு அறுபடுகின்றது (பார்வையிடுவதால்), எனவே இரண்டில் ஒரு நிலையிற்றான் காண முடியும். இதனைப் பார்வையாளரின் முரண் தரு குழப்பம் (observer’s paradox) முரண்சிக்கல் என்று அழைக்கப்படும். அதாவது பார்வையாளர் அது என்ன நிலையில் உள்ளது என்று அறிய முற்படும்பொழுது, உண்மையாக உள்ள நிலை கெடுகின்றது. பார்வையிடுதல் உள்ள நிலையை மாற்றுகின்றது என்னும் கருத்துக்கு இது ஒரு எடுத்துக் காட்டாகக் கொள்ளப்படுகின்றது.

மேற்கண்ட கருத்தை நாம் அன்றாடம் வாழும் உலக நிகழ்வுகளாலும் ஒருவாறு புரிந்துகொள்ளலாம் ஆனால் இதுவே அல்ல மேற்குறிப்பிட்ட பார்வையாளர் முரண் குழப்பம். ஓர் அறையின் வெப்பநிலையை அளக்க ஒரு வெப்பமானி ஒன்றை வைத்துக் கண்டுபிடித்தால் அறைக்குள் வைக்கும் வெப்பமானி அவ்வறையின் வெப்பநிலையை மாற்றுகின்றது (அங்குள்ள வெப்பத்தைச் சிறிதளவாவது உள்வாங்கி ஈர்ப்பதால்). அறையின் அளவு வெப்பமானியின் அளவைவிட மிக அதிகமாக இருப்பதால், அறையின் வெப்பத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் மிகமிகச்சிறியது, ஆனால் அறையின் அளவு வெப்பமானியின் அளவோடு ஓப்பிடும் பொழுது சிலமடங்கே என்னும் அளவில் இருக்கும் என்றால், அறையின் வெப்பம் கணிசமான அளவு மாற்றம் அடையக்கூடும். எப்படியாயினும், அளக்கும் கருவி, அளக்கும் சூழலை மாற்றுகின்றது (சிறிதளவாவது) என்பது எளிதில் புரிந்துகொள்ளக்கூடியது. ஆனால், சுரோடிங்கர் பூனை என்பதன் வழியே சுட்டப்பட்டது மிகு நுண்ணிய குவாண்டம் இயங்கியல் தொழிற்படும் பொருட்களில் பார்வையாளர் (எவ்வகையிலேனும் “உள்ள” நிலையை அறிய முற்படும் ஒன்று), உண்மையில் உள்ள நிலையைக் குலைக்கும் (நேரடுக்குப் பண்பை இழக்கச் செய்யும்) என்பது கருத்து.

தோற்றம் 
சுரோடிங்கரின் சிந்தனைச் சோதனை அல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், பொடோல்ஸ்கி, ரோசென் ஆகியோரால் வெளியிடப்பட்ட ஈபிஆர் கட்டுரை பற்றிக் (EPR article) கலந்தாய்வு செய்யும் நோக்கிலேயே உருவாக்கப்பட்டது. ஈபிஆர் கட்டுரை குவாண்டம் மீநிலைகளின் வழமைக்குப் புறம்பான தன்மை பற்றி எடுத்துக் காட்டியது. பொதுவாகக் கூறுவதானால், குவாண்டம் மீநிலை என்பது, எதிர்பார்க்கக்கூடிய எல்லா நிலைகளினதும் கூட்டு ஆகும். குவாண்டம் அளவீட்டின் துல்லியமான அந்த நேரத்தில் மட்டுமே மீநிலை குலைந்து குறிப்பிட்ட ஒரு நிலை ஏற்படுகிறது என்பது கோப்பன்கேகன் விளக்கத்தின் உள்ளடக்கம் ஆகும்.

ஐன்ஸ்டீனும், சுரோடிங்கரும், ஈபிஆர் கட்டுரை தொடர்பாக கடிதத் தொடர்பு கொண்டிருந்தனர்.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள்
" அணுத்துகள்களின் இரட்டை நிலையும் ஷ்ரோடிங்கரின் பூனைச் சிந்தனையும்-ராஜ்சிவா" 
Scientists teleport Schrodinger's cat, ஏபிசி, ஏப்ரல் 15, 2011

குவாண்டம் இயங்கியல்
இயற்பியல் கோட்பாடுகள்
இயற்பியல் தோற்றமுரண்கள்