हुँदा-हुँदा अब क्वान्टम फिजिक्समा पनि केही बोल्न सकसक लाग्यो। विज्ञानको यो विधा अत्यन्तै चाखलाग्दो छ (समानुपातको सिद्धान्त जस्तै )। पछिल्ला समयमा कतिपय धार्मिक गुरु वा भगवान् बन्न खोज्नेहरूले यो विज्ञान को कुराहरू तोडमरोड गरेर मान्छेहरूलाई छक्क्याउन खोजेका छन्। क्लिष्ट र जादुमय लाग्ने विज्ञानका तथ्यहरूको दैवी अर्थ लगाएर झुक्क्याउन सिपालु छन्- यी वाक्पटु गुरुहरू।

जे होस्, क्वान्टम फिजिक्सको हामीले बुझ्न सक्ने तहको तथ्यहरू पनि एकदमै चाखलाग्दो रहेछ।

जहाँ समानुपातको सिद्धान्तले ठुला-ठुला पिण्ड र स्पेसलाई व्याख्या गर्छ भने क्वान्टम फिजिक्सले सानो भन्दा सानो कण, शक्ति र स्पेसबारे विशेष व्याख्या गर्छ।

एकजना म्याक्स प्ल्यांक भन्ने दिग्गज वैज्ञानि ले आइज्याक न्युटनले व्याख्या गरेको परम्परागत भौतिक शास्त्रले भन्ने भन्दा अलग कुरा प्रतिपादित गरे - विद्युत् -चुम्बकीय शक्तिको बारे। उनले पत्ता लगाए कि शक्तिको न्यूनतम सम्भव मात्रा हुँदो रहेछ। अर्थात् त्यो भन्दा कम मात्राको शक्ति हुने सक्दो रहेनछ। यसलाई ‘क्वान्टा’ भन्ने नाम दिइयो, जसबाटै यो विधाको नामकरण भयो। क्वान्टम फिजिक्सको आधारभूत गुण अनिश्चितताको विरोधी भए पनि आइन्स्टाइनको पनि क्वान्टम फिजिक्समा ठुलो देन छ। वास्तवमा उनले नोबेल पुरस्कार पाएको विषय पनि फोटो - इलेक्ट्रिसिटी हो। प्ल्यांकको यो शक्तिको न्यूनतम मात्रा हुने रहेछ भन्ने कुराको प्रमाण उनले जुटाए, फोटो-इलेक्ट्रिसिटीमार्फत।

क्वान्टम फिजिक्सले पत्ता लगाएका केही आश्चर्य लाग्ने कुराहरू मात्रै म भन्न गइरहेको छु।

प्रथमतः मैले बुझेअनुसार क्वान्टम फिजिक्सले यो संसारको अनिश्चितताको कुरा गर्छ। त्यसैले पनि यो विधा धर्म गुरुहरूको तोडमरोडको जोखिममा छ। एकजना फ्रिजोफ काप्रा भन्ने त आफैँ फिजिक्सको प्रोफेसर थिए, जसले क्वान्टम फिजिक्स र समानुपातको सिद्धान्तहरूको अपव्याख्या गरेर पूर्वीय दर्शनको पक्षपोषण गरेका छन् (पढ्नुहोस् - द ताओ अफ फिजिक्स)। जे होस्, त्यो उनको आफ्नो धारणा थियो।

हामी तरङ्ग हौँ कि पदार्थ (कण)?

सन् १८०१ तिर देखि नै थोमस योङ्ग भन्ने वैज्ञानिकले प्रकाश कणको रूपमा (फोटोन) वा तरङ्गको रूपमा हुन सक्ने कुरा प्रयोगमार्फत देखाएका थिए। क्वान्टम फिजिक्सले के प्रमाणित गर्‍यो भने यस्तो साना वस्तुहरू दुवै, कण र तरङ्गको रूपमा रहने रहेछन्। इलेक्ट्रोनको बीममा गरेको यौटा प्रयोगको नतिजा सुन्नुभयो भने जादु हेर्न कहीँ जानु पर्दैन।

यो प्रयोगमा एउटा इलेक्ट्रोन निकाल्ने बन्दुक एउटा धातुको पर्दातिर तेर्साइयो। त्यो पर्दामा नजिक-नजिकै दुई वटा प्वालहरू बनाइए, जुन बन्द गर्न पनि सकिन्थ्यो। त्यो भन्दा पछाडि इलेक्ट्रोन ठोकिएको रेकर्ड राख्ने फोटोग्राफिक पर्दा राखियो। अचम्म के भयो भने जब दुई वटै छिद्र खुला थिए, इलेक्ट्रोन तरङ्ग जसरी देखियो र जब एउटा मात्र छिद्र खुला थियो- कण भएर ठोकियो। धेरै वटा इलेक्ट्रोनको भीडले यस्तो भएको होला भनेर प्रयोगकर्ताले १ - १ वटा गरेर इलेक्ट्रोन फ्याँके। यस्तो आश्चर्यजनक नतिजा देखियो कि जब एउटा मात्रै छिद्र खुला थियो, त्यो एउटा इलेक्ट्रोन सोही प्वालबाट गएर पर्दामा ठोकियो। तर जब दुइटै प्वाल खुला थियो त्यो एउटै इलेक्ट्रोन पनि एकैपल्ट दुई वटै प्वालबाट एकैसाथ गएर उता पर्दामा अलगअलग ठाउँमा ठोकियो। यो नतिजा हामीहरूलाई 'माथा पिचली' गराउने खालको नतिजा हो। जब दुई वटा प्वाल खुला थियो- इलेक्ट्रोनले तरङ्गको जस्तो व्यवहार देखायो। तरङ्ग त स्पेसमा फैलेको हुन्छ र दुई वटा प्वालबाट एकैसाथ छिर्न सक्छ।

तेस्रो प्रयोगको नतिजा सुन्नुभयो भने पागल हुन बेर छैन। वैज्ञानिकहरूले यसरी छकाउने इलेक्ट्रोनलाई त्यो प्वालमा छिर्नु अघि नै जासुसी गरेर थाहा पाउने ‘षड्यन्त्र’ गरे- अर्थात् एउटा क्यामेरा जडान गरे - त्यो प्वाल भन्दा अगाडि। वैज्ञानिकलाई माथ दिँदै इलेक्ट्रोनले कस्तो व्यवहार देखायो भने क्यामेराले हेरेको बेला चाहिँ दुइटै प्वाल खुला भए पनि कणको रूपमा पेस भयो। तर क्यामेरा अन् नगरेको बेला उही तरङ्ग जस्तो भएर दुई वटै प्वालबाट छिर्‍यो। यसले हजुरको दिमाग खल्बलाएन भने हजुरले फेरी पढ्नुस् वा यो भन्दा गहिरो डिटेल मा इन्टरनेटमा खोजेर पढ्नुस्।

अब कुरा यो हो कि इलेक्ट्रोनले कसरी थाहा पायो कि त्यहाँ एउटा वा दुइटा प्वाल छ ? अनि अझ अर्को - कसरी थाहा पायो कि उसमाथि जासुसी गरिंदैछ ? क्वान्टम वैज्ञानिकहरूले गणितको माध्यमले यस्ता सूक्ष्म कणहरूको उपस्थिति र व्यवहारको अनिश्चितताको निर्क्योल गरिसकेका छन् तर तपाईँ हामी जस्तो सर्वसाधारणलाई यो जादु भन्दा चर्को हुन्छ। सजिलैसँग यसलाई ‘भगवान्को चौतर्फी उपस्थिति’ ‘-ण कणमा भगवान् भएको’ वा ‘ईश्वरले गर्दा यस्तो भएको’ भन्ने ‘फेक सूचना’ गुरुहरूले प्रयोग गरिसकेका छन्। आश्चर्य पक्कै छ- तर यो भगवान्ले गर्दा हो भनेर कोही भन्नुहुन्छ भने म पनि भन्छु कि 'यो उ त्यो भर्खरै मुसा मार्दै गरेको बिरालोले गरेको हो।' अब होइन भनेर तपाईँ प्रमाणित गर्नुस्। पदार्थ वा शक्तिको निहित गुणहरू हुन्छन् र त्यस्तो कुनै गुणहरू हामीलाई जादुमय लाग्न सक्छ।

कण-कणको उल्झन (Entanglement):

सूक्ष्म तहका कणहरू एकापासमा उल्झेका हुन्छन् अर्थात् त्यसमध्ये एउटाको गुण अर्कोको गुणमा भर गर्छ। यस्तो गुणलाई क्वान्टम इण्ट्याङ्गल्मेण्ट भन्छन्। उदाहरणबाट अझ बुझिन्छ यो पनि। सूक्ष्म कणहरूको क्वान्टम गुणहरू मध्ये तिनीहरूको घुम्ने (spin) गुण पनि एउटा हो। (यद्यपि घुम्ने भनेको भौतिक बल घुमेको जस्तो ठ्याक्कै चाहिँ हैन रे)। जे होस्, हाम्रो उदाहरणको लागि बल घुमेको जस्तै सोच्न सक्छौँ। अब सोचौँ कि दुई वटा बलहरू ‘उल्झेका’ थिए र एउटा दायाँ घुमेको छ भने अर्को बायाँ घुम्न पर्छ (एकजना वोल्फ़ग्यांग पौली भन्ने वैज्ञानिकले पत्ता लगाएको गुण Exclusion Principle को अनुसार)

अब तपाईँलाई झोक चलेर दायाँ घुमेको बल्ललाई जबरजस्ती बायाँ घुमाइदिनुभयो। के देख्नु हुन्छ ? त्यो बायाँ घुमेको बल अब एक्कासि दायाँ घुम्न थाल्छ। जतिपल्ट यो हेरफेर गरे पनि तुरुन्तै अर्को बलले दिशा परिवर्तन गरिहाल्छ।

यो सिद्धान्तको सुरुमा त कुनै भौतिक प्रमाण जुटेको थिएन - खाली सैद्धान्तिक रूपले मात्रै प्रमाणित भएको थियो। पछि स्टुअर्ट बेल भन्ने वैज्ञानिकले यसलाई प्रमाणित समेत गरे।

यो कणको उल्झन सँगसँगै हुँदा मात्र हुने हैन - तपाईँ एउटा कणलाई ब्रह्माण्डको अर्को छेउमा लाग्नुस् - तैपनि एउटा कणमा स्थिति परिवर्तन हुँदा एकैपल्ट त्यो अर्कोमा पनि स्वयम् उल्टो परिवर्तन आउँछ। चिनियाँ वैज्ञानिकहरूले २ वर्ष जति अगाडी यो क्वान्टम इण्ट्याङ्गल्मेण्टको माध्यमले भूउपग्रहबाट पृथ्वीमा सफलतापूर्वक सूचना पठाए।

कणहरूको यो गुण त झनै ‘डरलाग्दो’ किसिमको अनौठो छ। गणितले प्रमाणित गरे पनि आइन्स्टाइनलाई कणको यो गुण पटक्कै चित्त बुझेको थिएन। ‘टाढाबाट लाग्ने डरलाग्दो फोर्स’ भनेर उनले यसलाई नकार्न खोजे - तर आखिर मा यो सही निस्क्यो। आइन्स्टाइनको सूत्रअनुसार प्रकाश भन्दा छिटो कुनै पनि चीज जान सक्दैन - तर यो इण्ट्यनगल्ड कणहरूको परस्परको सूचना त तुरुन्तै हुन्छ। अब कसरी अर्को कणले उसको त्यो जुम्ल्याहा कणको स्थिति थाहा पाउँछ ? फेरी प्रश्न उही कण को ‘चेतना’मा पुग्छ - अनि भगवान्मा पनि ! सर्वव्यापी भगवान् नभएको भए यस्तो कसरी हुन्छ भन्न सक्छन् कोही।

कुरा सफा छ - हामीलाई अलि अनौठो लाग्दैमा यो काम भगवान्को भन्न पर्दैन। पदार्थको आफ्नै गुण हुन्छन् - ठिक छ तपाईँ यसलाई  पदार्थको चेतना मानिलिनुस्। विज्ञानले जति रहस्य फुकाउँदै जान्छ त्यति थपिँदै पनि जान्छ र यो नफुकेको रहस्य जति ईश्वरले गरेको भनेर भन्न चलाख गुरुहरूलाई फाइदाजनक छ।

अहिलेलाई यती नै हजुर - त्यसो त क्वान्टम फिजिक्स सबै नै चाखलाग्दो, जादुमय तथ्यहरूले लैस छ। पछि फुकाउँदै गरुँला।

- रुवान जोशी

द मार्जिन

लेखकबाट थप...