ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ സുപ്രധാന ശാഖകളിലൊന്നായ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ (ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം) അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളെയും തത്വങ്ങളെയും ഒരു കഥപോലെ വിവരിക്കുന്ന പുസ്തകമാണ് ഡോ. ജോസഫ് മാത്യുവിന്റെ The Strange World of Quantum Physics (ATC Publishers, Bengaluru, 2022). ഭൗതികശാസ്ത്രത്തില് വിപ്ലവാത്മകമായ മാറ്റം സൃഷ്ടിച്ച ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സ് ഇന്നും ശാസ്ത്രലോകത്തിന് "പിടികിട്ടാപ്പുള്ളി"യാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ സൂക്ഷ്മകണങ്ങളുടെ ശാസ്ത്രമാണത്. ഫോട്ടോണ്സ്, പ്രോട്ടോണ്സ്, ഇലക്ട്രോണ്സ്, ന്യൂട്ടോണ്സ്, ഹാര്ഡോണ്സ്, ക്വാര്ക്സ് തുടങ്ങി ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഉപകണികകളെക്കുറിച് ചും പ്രപഞ്ചത്തിലെ നാല് അടിസ്ഥാനബലങ്ങളെയും (ഗുരുത്വാകര്ഷണം, വൈദ്യുത-കാന്തികം, ശക്തബലം, ദുര്ബലബലം) കുറിച്ചുള്ള പഠനവും ഗവേഷണവുമാണ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ ആധാരം.
'ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്' ഒരാള്ക്കും പൂര്ണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കാന് കഴിയില്ലെന്ന റിച്ചാര്ഡ് ഫെയ്ന്മാന്റെ നിരീക്ഷണം ഇന്നും പ്രസക്തമാണെങ്കിലും ക്വാണ്ടം ലോകത്തെ വിസ്മയങ്ങളെയും സങ്കീര്ണ്ണമായ പദസഞ്ചയങ്ങളെയും സിദ്ധാന്തങ്ങളെയും ആഖ്യാനരീതിശാസ്ത്രത്തിലൂടെ (Narrative Synthesis) കൗതുകകരമായി വിശദീകരിക്കാനുള്ള ഗ്രന്ഥകര്ത്താവിന്റെ പാടവം ശ്ലാഘനീയമാണ്. ദാര്ശനികരീതിയും സാഹിത്യശൈലിയും ആഖ്യാനരീതിശാസ്ത്രത്തില് സമന്വയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. കേവലം ഒരു സാങ്കല്പികലോകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കഥപറച്ചിലല്ല, മറിച്ച് സൂക്ഷ്മലോകത്തിന്റെ വിചിത്രയാഥാര്ത്ഥ്യങ്ങളെ വസ്തുനിഷ്ഠമായി അപഗ്രഥിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയ സമീപനമാണിത്. തത്വശാസ്ത്ര അധ്യാപകനെന്ന നിലയില് തന്റെ ദീര്ഘകാല അനുഭവങ്ങളും തുടര്ഗവേഷണങ്ങളും ഗ്രന്ഥകാരന്റെ ആഖ്യാനശൈലിയെ കൂടുതല് ആകര്ഷകവും അര്ഥസമ്പുഷ്ടവുമാക്കിയിട്ടുണ്ട്.
പ്രസ്തുതഗ്രന്ഥം ആറു അധ്യായങ്ങളിലായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന് ഉചിതമായൊരു മുഖവുരയാണ് ഒന്നാമത്തെ അധ്യായം. ന്യൂട്ടോണിയം മെക്കാനിക്സിന്റെയും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെയും താരതമ്യവിശകലനമാണ് അധ്യായത്തിന്റെ ആദ്യഭാഗം. സ്ഥലം, സമയം, ദ്രവ്യം, ചലനം, കാര്യകാരണബന്ധം തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത ന്യൂട്ടോണിയന് സങ്കേതങ്ങളെ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം പുനര്നിര്വചനം നടത്തുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് ഈ ഭാഗത്ത് വിശദീകരിക്കുന്നു. ആദ്യ അധ്യായത്തിന്റെ രണ്ടാം ഭാഗം ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന്റെ ചരിത്രപരമായ നോക്കിക്കാണലാണ്. പ്രകാശത്തിന്റെയും ദ്രവ്യത്തിന്റെയും തരംഗ-കണികാ സ്വഭാവങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളും ഊര്ജത്തിന്റെ 'ക്വാണ്ടം' ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള വിശകലനങ്ങളും ഇതില്പ്പെടുന്നു. തോമസ് യങ്, ജെയിംസ് ക്ലാര്ക്ക് മാക്സ്വെല്, ആല്ബര്ട്ട് ഐന്സ്റ്റൈന്, നീല്സ് ബോര്, വെര്ണര് ഹൈസന്ബര്ഗ്, എര്വിന് ഷ്രോഡിംഗര്, യൂജീന് വിഗ്നര് തുടങ്ങിയ അതികായകരുടെ നിര്ണായക സംഭാവനകളെ അംഗീകരിച്ചുകൊണ്ട്, ക്വാണ്ടം ചിന്തയുടം ചരിത്രപരമായ വഴികള് ഡോ. ജോസഫ് മാത്യു സമര്ഥമായി അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.
തുടര്ന്നുള്ള അധ്യായത്തില് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിസ്കിനെ നിര്വചിക്കുന്ന പ്രധാനതത്വങ്ങള് ആഴത്തില് വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. തരംഗ-കണികാ ദ്വന്ദ്വത (കണങ്ങള്ക്ക് തരംഗങ്ങളെപ്പോലെയും തിരിച്ചും പ്രവര്ത്തിക്കാനുള്ള വിചിത്രമായ കഴിവ്), ഹൈസന്ബര്ഗിന്റെ അനിശ്ചിതത്വ തത്വം, തരംഗപ്രവര്ത്തനത്തിന്റെ അമൂര്ത്ത സ്വഭാവം, പ്രത്യേകിച്ച് അസ്വാഭാവികമായ അസ്ഥാനികത (non-locality) തുടങ്ങിയ ആശയങ്ങള് വ്യക്തതയോടെ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഡോ. മാത്യു സങ്കീര്ണ്ണതയില്നിന്ന് ഒഴിഞ്ഞുമാറുന്നില്ല, എന്നാല്, ഈ ആശയങ്ങളെ സാധാരണ വായനക്കാരനു മനസ്സിലാകുംവിധം ലളിതമായി പ്രതിപാദിക്കുന്നു.
ഐന്സ്റ്റൈന്റെ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തവും ക്വാണ്ടം തിയറിയും സമന്വയിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്ക്കാണ് 'ക്വാണ്ടം ഫീല്ഡ് സിദ്ധാന്തങ്ങള്' (QFT) എന്ന മൂന്നാം അധ്യായം ഊന്നല് നല്കുന്നത്. വൈദ്യുത-ഗതികം, വൈദ്യുത ദുര്ബലസിദ്ധാന്തം, ക്വാണ്ടം ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സ് (QED), ഇല്ക്രോവീക്ക് സിദ്ധാന്തം, ക്വാണ്ടം ക്രോമോഡൈനാമിക്സ്(QCD) ക്വാണ്ടം വാക്വത്തിന്റെ സങ്കീര്ണമായ ആശയം, ക്വാണ്ടം ഗ്രാവിറ്റിക്കായുള്ള നിലവിലെ അന്വേഷണം എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള ചര്ച്ചകള് ഇതില് ഉള്പ്പെടുന്നു.
നാലാം അധ്യായം സമകാലിക ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ വികാസപരിണാമങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഫെര്മിയോണുകള്, ഗേജ് ബോസോണുകള്, പ്രശസ്തമായ ഹിഗ്ഗ്സ് ബോസോണ് തുടങ്ങിയ അടിസ്ഥാന കണങ്ങളുടെ സ്വാഭവവിശേഷങ്ങളെ പരിചയപ്പെടുത്തുകയും സ്റ്റാന്ഡേര്ഡ് മോഡലിന്റെ ഘടന വിശദീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മഹത്തായ ഏകീകൃത സിദ്ധാന്തം (Grand Unified Theory-Gut),, ആത്യന്തികവും എല്ലാം ഉള്ക്കൊള്ളുന്നതുമായ "സര്വതിന്റെയും സിദ്ധാന്തം" (Theory of Everything ToE) പോലുള്ള ഏകീകരണ സിദ്ധാന്തങ്ങള്ക്കായുള്ള അന്വേഷണത്തിന്റെ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളും നിരീക്ഷണങ്ങളുമാണ് ഈ അധ്യായത്തിന്റെ സാരം. ക്വാണ്ടം ലോകത്തെ നിരീക്ഷണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട 'മെഷര്മെന്റ് പ്രോബ്ല'വും കോപ്പന്ഹേഗന് അപഗ്രഥനവുമാണ് അഞ്ചാം അധ്യായത്തില് പ്രതിപാദിച്ചിരിക്കുന്നത്. അവസാന അധ്യായത്തില്, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്ഭവം, പരിണാമം, സാധ്യമായ വിധി എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിലെ വീക്ഷണങ്ങളും സമകാലിക ഗവേഷണങ്ങളുമാണ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നത്.
ചിന്തോദ്ദീപകമായ ഒരു ഉപസംഹാരമാണ് ഗ്രന്ഥകാരന് സമ്മാനിക്കുന്നത്. ശാസ്ത്രനിരീക്ഷണങ്ങളും തത്വശാസ്ത്രദര്ശനങ്ങളും ദൈവശാസ്ത്ര വീക്ഷണങ്ങളും ആനുപാതികമായി സന്വയിപ്പിക്കാന് ഗ്രന്ഥകാരനു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ദ്വന്ദചിന്തയിലധിഷ്ഠതമായ പരമ്പരാഗത ശാസ്ത്ര-യുക്തി ചിന്താധാരകളെ പൊളിച്ചെഴുതാനുള്ള കാലോചിതമായ ഒരുപകരണമായിട്ടാണ് അദ്ദേഹം ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. കേവല യുക്തിയുടെ ചട്ടക്കൂടില് ഒതുങ്ങാത്ത ക്വാണ്ടം സങ്കേതങ്ങളിലൂടെ എങ്ങനെ സ്വാഭാവികസത്യങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാമെന്നതിന്റെ ഉത്തമ ഉദാഹരമാണ് ഈ ഗ്രന്ഥം. ഭൗതികതയില്നിന്ന് അതിഭൗതികതയിലേക്കുള്ള പ്രയാണമാണ് ഇതിലൂടെ സാധ്യമാകുന്നത്. ഒരേസമയം, ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സ് മിത്തായും കഥയായും ശാസ്ത്രമായും പ്രതിഭാസമായും വായനക്കാരന്റെ മുന്പില് വിസ്മയങ്ങള് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. യുക്തിചിന്തയ്ക്കപ്പുറത്തേക്ക് ധ്യാനിയെ നയിക്കുന്ന സെന് ബുദ്ധിസത്തിലെ 'കോആന്' (Koan) എന്ന ധ്യാന ചിന്താരീതിക്കും ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന്റെ തനതായ 'ലോജിക്കി'നും സമാനതകള് കണ്ടെത്തിയ ഗ്രന്ഥകാരന്റെ ദര്ശനങ്ങളും ഉള്ക്കാഴ്ചകളും സമകാലിക ശാസ്ത്രസാഹിത്യത്തിന് ഒരു അമൂല്യസംഭാവനയാണെന്നതില് സംശയമില്ല.
ശാസ്ത്രത്തിലെ അതിസങ്കീര്ണമായ ഒരു വിഷയത്തെ ആകര്ഷകമായും വ്യക്തതയോടെയും അവതരിപ്പിക്കുന്നതില് ഈ പുസ്തകം ഏറെ വിജയം കണ്ടിരിക്കുന്നു. ശാസ്ത്രവിദ്യാര്ഥികള്ക്കു മാത്രമല്ല, ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാനതത്വങ്ങളും സാധ്യതകളും വെല്ലുവിളികളും അറിയാനാഗ്രഹിക്കുന്ന ഏതൊരു വ്യക്തിക്കും ഈ ഗ്രന്ഥം ഉപകാരപ്പെടുമെന്നു തീര്ച്ച. ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡോ. കെ. ബാബു ജോസഫിന്റെ പണ്ഡിതോചിതമായ അവതാരിക ഈ പുസ്തകത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യതയ്ക്ക് മുതല്ക്കൂട്ടാണ്. രഹസ്യാത്മകവും ദുര്ഗ്രഹവുമെന്നു കരുതുന്ന ക്വാണ്ടം പ്രതിഭാസങ്ങളെ ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണങ്ങളുടെയും താത്വിക വിശകലനങ്ങളുടെയും പിന്ബലത്തില് വിജ്ഞാനപ്രദമായ ഒരു കഥയാക്കി മാറ്റാന് ഈ ഗ്രന്ഥത്തിനു കഴിയുന്നു.
The Strange World of Quantum Physics, ATE Publishers, Bangalore 2022, pp.350, Rs. 380. "എഴുത്ത്" മാസികയില് (മെയ് 2025) പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പുസ്തകാഭിപ്രായം എഡിറ്ററുടെ അനുവാദത്തോടുകൂടി പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു. പുസ്തകത്തിന്റെ കോപ്പികള്ക്ക് ബന്ധപ്പെട്ടുക.
ജീവന് ബുക്സ്,
ഭരണങ്ങാനം 686 578,
ഫോണ്: 8078999125.
Email Id: contact@jeevanbooks.com,
Author: josephmathew@gmail.com
Ph: 9495064422
ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന്റെ വിസ്മയലോകം
ബിനോയ് പിച്ചളക്കാട്ട്
അസ്സീസി മാസിക, ജൂലൈ 2025
