ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව සමඟ ගුරුත්වාකර්ෂණය සමථයකට පත් කිරීමට ක්‍රමයක් සොයන්න

ජෝස් මැනුවෙල් නීව්ස්අනුගමනය කරන්න

නූතන භෞතික විද්‍යාවේ ඇති ලොකුම අභියෝගයක් වන්නේ ස්වභාවධර්මයේ සියලුම නීති තනි රාමුවක් තුළ විස්තර කළ හැකි තනි හෝ 'ඒකීය' න්‍යායක් සොයා ගැනීමයි. අද විද්‍යාඥයන් යථාර්ථය තේරුම් ගැනීමට භාවිතා කරන මහා (සහ සම කළ නොහැකි) න්‍යායන් දෙක සම්බන්ධ කරන එකක්: විශ්වය මහා පරිමාණයෙන් විස්තර කරන අයින්ස්ටයින්ගේ සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදය; සහ පරමාණුක මට්ටමින් අපේ ලෝකය විස්තර කරන Quantum Mechanics. මෙම සාර්ථක න්‍යායන් දෙක එකට ගැලපෙන්නේ ඇයිද යන්න විද්‍යාව මුහුණ දෙන විශාලතම අභිරහස් වලින් එකකි.

තහවුරු වුවහොත්, මෙම 'ක්වොන්ටම් පටිගත කිරීමේ' න්‍යායට යථාර්ථය පිළිබඳ සාර්ව හා අන්වීක්ෂීය විස්තරයක් ඇතුළත් වන අතර, කළු කුහර හෝ විශ්වය නිර්මාණය වූ ක්‍ෂණය වැනි අදට ප්‍රවේශ විය නොහැකි සංසිද්ධි පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් ද අපගේ මතය වනු ඇත.

නමුත් එය ලබා ගන්නේ කෙසේද? ශතවර්ෂයකට ආසන්න කාලයක් තිස්සේ, භෞතික විද්‍යාඥයින්ගේ පරම්පරා ගණනාවක්, ඉතා කුඩා ප්‍රදේශයේ පවතින නීති අප අවට ඇති මැක්‍රොස්කොපික් ලෝකයේ 'ක්‍රියා නොකරන්නේ' මන්දැයි සොයා ගැනීමට අසාර්ථක උත්සාහයක් ගෙන ඇත, සහ අනෙක් අතට. දැන්, ස්වීඩනයේ චාමර්ස් තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක්, ඇමරිකානු එම්අයිටී සමඟ එක්ව, 'නේචර් කොමියුනිකේෂන්' හි ලිපියක් පළ කර ඇති අතර, ඔවුන් යෝජනා කරන්නේ විශ්වයේ ආධිපත්‍යය දැරූ ගුරුත්වාකර්ෂණය මහා පරිමාණයෙන් පැන නගින බවයි. ඇත්තටම ක්වොන්ටම් ලෝකයෙන්. මෙම අසාමාන්‍ය නිගමනයට එළඹීම සඳහා පර්යේෂකයන් උසස් ගණිතය සහ ඊනියා 'හොලෝග්‍රැෆික් මූලධර්මය' වෙත යොමු වී ඇත.

"සොබාදහමේ ඇස් තේරුම් ගැනීමට අපගේ උත්සාහය - අධ්‍යයනයේ සම කර්තෘ ඩැනියෙල් පර්සන් පැහැදිලි කරයි - සහ එම නීති ලියා ඇති භාෂාව ගණිතයයි. අපි භෞතික විද්‍යාවේ ප්‍රශ්න වලට උත්තර හොයනකොට ඒවා ගොඩක් වෙලාවට අපිව ගණිතයේ අලුත් සොයාගැනීම් වලට යොමු කරනවා. මෙම අන්තර්ක්‍රියාව ක්වොන්ටම් ගුරුත්වාකර්ෂණය සඳහා වන ගවේෂණයේදී විශේෂයෙන් කැපී පෙනේ, එහිදී අත්හදා බැලීම් සිදු කිරීම අතිශයින් දුෂ්කර ය.

එහි කළු කුහර පිළිබඳ මේ ආකාරයේ ඒකාබද්ධ විස්තරයක් අවශ්‍ය වන සංසිද්ධියක උදාහරණයක්. ප්‍රමාණවත් තරම් බර තාරකාවක් එහි ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය යටතේ කඩා වැටෙන විට සෑදෙන කළු කුහරයක් එහි සියලුම ස්කන්ධය අතිශය කුඩා පරිමාවකට සංකේන්ද්‍රණය වේ. කළු කුහරවල ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව පිළිබඳ විස්තරය තවමත් ළදරු අවධියේ පවතී, නමුත් එයට දර්ශනීය උසස් ගණිතය ඇතුළත් වේ.

ලිපියේ පළමු කතුවරයා වන රොබට් බර්මන් විසින් පැහැදිලි කරන ලද ඒකාබද්ධ න්‍යාය පිළිබඳ මෙම අවස්ථාවෙහිදී, “අභියෝගය වන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණ වැඩිවීම 'නැඟී එන' සංසිද්ධියක් ලෙස නිර්මාණය වූ ආකාරය විස්තර කිරීමයි. එක් එක් ජල බිඳිතිවල ව්‍යාකූල චලිතයෙන් ද්‍රවයක් ගලා යාම වැනි එදිනෙදා සංසිද්ධි මතු වන්නා සේම ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික පද්ධතියෙන් අන්වීක්ෂීය මට්ටමින් ගුරුත්වාකර්ෂණය මතු වන ආකාරය විස්තර කිරීමට අපට අවශ්‍යය.

මෙම ආකෘතියෙන්, පර්යේෂකයන් විසින් විශේෂ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යා පද්ධතියකින් බොරළු මතු වන ආකාරය, 'හොලෝග්‍රැෆික් මූලධර්මය' ලෙස හඳුන්වන ක්වොන්ටම් බොරළු මගින් සරල කරන ලද ආකෘතියකින් නිරූපණය කරන ලදී.

"මා විසින් දැනටමත් විමර්ශනය කර තිබූ ගණිතමය ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කරමින්, පෙරට වඩා නිරවද්‍ය ආකාරයකින්, හොලෝග්‍රැෆික් මූලධර්මය මගින් ගුරුත්වාකර්ෂණය පැනනඟින ආකාරය පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීමක් සැකසීමට අපි සමත් වූවෙමු" යනුවෙන් බර්මන් තවදුරටත් පවසයි.

නව අයිතමය අද්භූත අඳුරු ශක්තිය සමඟ කටයුතු කිරීමට නව ක්‍රමයක් ද ඉදිරිපත් කළ හැකිය. අයින්ස්ටයින්ගේ සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදයේ ගුරුත්වාකර්ෂණය ජ්‍යාමිතික සංසිද්ධියක් ලෙස විස්තර කෙරේ. අලුතින් සාදන ලද ඇඳක් පුද්ගලයෙකුගේ බරට නැමෙනවා සේම, බර වස්තූන්ට විශ්වය සෑදෙන 'රෙදි' අභ්‍යවකාශ කාලය නැමිය හැකිය.

නමුත් අයින්ස්ටයින්ගේ න්‍යායට අනුව විශ්වයේ 'රික්ත තත්වය' වන හිස් අවකාශයේ පවා පොහොසත් ජ්‍යාමිතික ව්‍යුහයක් ඇත. අපි අන්වීක්ෂයකින් විශාලනය කර මෙම හිස්බව දෙස බැලුවහොත්, අපට කුඩා ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික උච්චාවචනයන් හෝ තරංග, අඳුරු ශක්තිය ලෙස හඳුන්වනු ඇත, විශ්වයේ වේගවත් ප්‍රසාරණයට වගකිව යුතු යැයි සිතන අද්භූත සෑදූ ශක්තිය.

මෙම අධ්‍යයනය මගින් මෙම ක්වොන්ටම්-යාන්ත්‍රික අන්වීක්ෂීය තරංග හටගන්නා ආකාරය මෙන්ම අයින්ස්ටයින්ගේ ගුරුත්වාකර්ෂණ න්‍යාය සහ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව අතර සම්බන්ධය පිළිබඳ නව අවබෝධයක් ලබා ගත හැකිය.

“මෙම ප්‍රතිඵල - පර්සන් නිගමනය කරයි- කළු කුහර පිළිබඳ අන්වීක්ෂීය විස්තරය වැනි හොලෝග්‍රැෆික් මූලධර්මයේ වෙනත් අංශ පරීක්ෂා කිරීමේ හැකියාව විවෘත කරයි. අනාගතයේ දී මෙම නව තීක්ෂ්ණ බුද්ධිය ගණිතයේ නව මාවතක් බිඳ දැමීමට භාවිතා කිරීමට හැකි වනු ඇතැයි අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.