80 বছরেরও বেশি সময় ধরে, কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের একজন প্রতিষ্ঠাতা দ্বারা লেখা একটি পাণ্ডুলিপি অস্ট্রিয়ান লাইব্রেরিতে ধুলো জড়ো করা হয়েছে।
জেনেভা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসবিদ ফ্লাভিও দেল সান্টো এখন আলোকিত করেছেন, তিন পৃষ্ঠার নথিটি হল সংক্ষিপ্ততার প্রাণ- কিন্তু এতে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সবচেয়ে বিতর্কিত বিতর্কগুলির মধ্যে একটি দীর্ঘ-হারিয়ে যাওয়া অবদান স্ক্রল করা হয়েছে।
এবং এটি বাস্তবতার প্রকৃতি সম্পর্কে এরউইন শ্রোডিঙ্গার নিজে কী বিশ্বাস করেছিল তার একটি আশ্চর্যজনক অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।
কোয়ান্টাম এলোমেলোতার সাথে অস্বস্তির পরিবর্তে তাকে প্রায়শই স্পোউসিং হিসাবে চিত্রিত করা হয়, শ্রোডিঙ্গার বিশ্বাস করতেন যে মহাবিশ্বের এমন কিছু দিক রয়েছে যা ভবিষ্যদ্বাণী করা যায় না – একটি বিশ্বাস যা তিনি 1920-এর দশকে কোয়ান্টাম তত্ত্বের উত্থানের আগেও ধরে রেখেছিলেন।
“অনিশ্চয়তাবাদের পক্ষে সবচেয়ে শক্তিশালী আবেদনটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের চেয়ে পুরানো,” শ্রোডিঙ্গার অপ্রকাশিত পাণ্ডুলিপিতে লিখেছেন।
frameborder=”0″ allow=”accelerometer; অটোপ্লে ক্লিপবোর্ড-লেখা; এনক্রিপ্টেড মিডিয়া; জাইরোস্কোপ; ছবিতে ছবি; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানে, সত্যিকারের এলোমেলোতার মতো কোন জিনিস নেই। ডাইসের নিক এবং ত্রুটি থাকতে পারে যা তারা কীভাবে রোল করে তা প্রভাবিত করে। কম্পিউটার এলোমেলো-সংখ্যা জেনারেটর সাধারণত অ্যালগরিদম দ্বারা চালিত হয়. এমনকি মুদ্রা উল্টানোও শারীরিক শক্তি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা তত্ত্বগতভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে।
এই ঘটনাটি নির্ণয়বাদ হিসাবে পরিচিত, এবং এটি ভৌত মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোঝার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, উল্লেখ করে যে প্রতিটি ক্লাসিক্যাল আচরণ পূর্ববর্তী অবস্থার দ্বারা নির্ধারিত হয়, এমনকি যদি আমরা জানি না যে সেই সমস্ত শর্তগুলি কী।
(ক্ল্যাসিকাল ডিটারমিনিজমের নিরঙ্কুশতাকে প্রশ্নবিদ্ধ করা হয়েছে, তবে এটি ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের একটি ভিত্তিগত অনুমান রয়ে গেছে।)
কিন্তু কোয়ান্টাম মেকানিক্স – যেমনটি তার অভ্যাস – একটি খুব ভিন্ন ড্রামের তালে যাত্রা করে।
কোয়ান্টাম স্কেলে, ফোটন এবং ইলেকট্রনের মতো কণার আচরণ শুধুমাত্র সম্ভাব্যতার পরিপ্রেক্ষিতে অনুমান করা যায়। আমরা অসাধারণ নির্ভুলতার সাথে একটি নির্দিষ্ট ফলাফলের সম্ভাবনা গণনা করতে পারি, তবে একটি পৃথক কণা কী করবে তা আমরা নিশ্চিতভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি না।
এটি একটি গভীর প্রশ্ন উত্থাপন করে: মহাবিশ্ব কি মৌলিকভাবে এলোমেলো, নাকি এমন কিছু লুকানো কারণ রয়েছে যা কণার আচরণ নির্ধারণ করে যা কোয়ান্টাম মেকানিক্স এখনও হিসাব করেনি?
এই কাল্পনিক লুকানো কারণগুলি লুকানো ভেরিয়েবল হিসাবে পরিচিত, এবং সেগুলি সেরকম শোনায় – অজানা বৈশিষ্ট্য বা শর্ত যা, যদি আমরা করেছে তাদের জানা, পদার্থবিদদের পৃথক কণার কোয়ান্টাম আচরণ ভবিষ্যদ্বাণী করতে অনুমতি দেবে।
1932 সালে, গণিতবিদ জন ভন নিউম্যান – কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভিত্তিগত গণিতের একজন নেতৃস্থানীয় কর্তৃপক্ষ – প্রকাশ করেছিলেন যা একটি গাণিতিক প্রমাণ হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল যে এই ধরনের লুকানো চলকগুলি অসম্ভব ছিল।
তার যুক্তি যথেষ্ট ওজন বহন করে, এবং এক দশকেরও বেশি সময় ধরে, লুকানো-ভেরিয়েবল মডেলগুলির গবেষণা মূলত স্থগিত ছিল।
সবাই আশ্বস্ত হয়নি। 1935 সালে, গণিতবিদ গ্রেট হারম্যান ভন নিউম্যানের যুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ গর্ত তৈরি করেছিলেন। যাইহোক, তার সমালোচনা বেশিরভাগই উপেক্ষা করা হয়েছিল, এবং আপনি সম্ভবত অনুমান করতে পারেন কেন অনেক অসুবিধা ছাড়াই।
1940-এর দশকের মাঝামাঝি নাগাদ, দুইজন বিশিষ্ট পদার্থবিদ অসাবধানতাবশত লুকানো ভেরিয়েবলের যুক্তিকে পুনরুজ্জীবিত করেছিলেন – ভন নিউম্যানের সাথে একমত হয়ে তাদের বিরুদ্ধে কথা বলে।
1943 সালের মে মাসে, গণিতবিদ এবং পদার্থবিদ এডমন্ড টেলর হুইটেকার একটি বক্তৃতা দিয়ে যুক্তি দেন যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স অবশেষে নির্ণয়বাদের ধ্রুপদী ধারণাকে ধ্বংস করেছে।
একটি কয়েন টসের আপাত এলোমেলোতার বিপরীতে, তিনি যুক্তি দিয়েছিলেন, কোয়ান্টাম এলোমেলোতা প্রকৃত ছিল, এবং অতিরিক্ত তথ্যের কোনো পরিমাণ পৃথক ফলাফলকে অনুমানযোগ্য করে তুলতে পারে না।
তারপর, 1944 সালের জানুয়ারিতে, পদার্থবিজ্ঞানী সত্যেন্দ্র নাথ বসু ভারতীয় বিজ্ঞান কংগ্রেসে একটি ভাষণে একই রকম যুক্তি দিয়েছিলেন, ঘোষণা করেছিলেন যে “পদার্থবিদরা জ্ঞান অর্জন করেছেন কিন্তু তাদের বিশ্বাস হারিয়েছেন” প্রকৃতির নিয়ন্ত্রক নিয়মে।
ভাল. এটি ছিল টিন্ডার শুকানোর স্পার্ক।
জুলাই 1944 সালে, গণিতবিদ হেনরি পিয়াজিও একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেন প্রকৃতি শিরোনাম “নিশ্চয়তাবাদের পতন,” বোসের আর্গুমেন্টের রিপোর্টিং। এটি পদার্থবিজ্ঞানীদের কাছ থেকে প্রতিক্রিয়ার ঝড় তুলেছিল যারা প্রায় এতটা নিশ্চিত ছিল না যে নির্ণয়বাদ মারা গেছে এবং সমাহিত হয়েছে।
পরবর্তী মাসগুলিতে, যুক্তিটি জার্নালের পৃষ্ঠাগুলি জুড়ে প্রস্ফুটিত হয়েছিল, গবেষকরা লুকানো ভেরিয়েবলের অনুমিত অসম্ভবতাকে আলাদা করে তুলেছিলেন – সহ হুইটেকারের আপাতদৃষ্টিতে সরল উদাহরণ যাতে ফোটন এবং পোলারাইজড আলো জড়িত।
তার 1943 বক্তৃতায়, হুইটেকার একটি আপাতদৃষ্টিতে সহজ প্রদর্শনের প্রস্তাব করেছিলেন কেন লুকানো ভেরিয়েবলের অস্তিত্ব থাকতে পারে না, ফোটন ব্যবহার করে – আলোর স্বতন্ত্র কণা – একটি পোলারাইজারের মধ্য দিয়ে যাওয়া, এমন একটি ডিভাইস যা তার অভিযোজন অনুযায়ী আলোকে ফিল্টার করে।
কোয়ান্টাম মেকানিক্স ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে ফোটনের অনুপাত কোন প্রদত্ত কোণে পোলারাইজারের মধ্য দিয়ে যাবে।
কিন্তু হুইটেকার যুক্তি দিয়েছিলেন যে যদি প্রতিটি ফোটন একটি লুকানো নির্দেশনা বহন করে যে এটি অতিক্রম করবে কিনা তা নির্ধারণ করে, ফোটনগুলি উড্ডয়নের সময় পোলারাইজারের কোণ পরিবর্তন করলে সেই নির্দেশটি অকেজো হয়ে যাবে।
অতএব, তিনি উপসংহারে এসেছিলেন, লুকানো ভেরিয়েবল দ্বারা ফলাফল পূর্বনির্ধারিত হতে পারে না।
শ্রোডিঙ্গার লিখুন। অথবা বরং, ডানায় থাকুন, শ্রোডিঙ্গার।
পদার্থবিজ্ঞানী বিতর্কটি অনুসরণ করছিলেন এবং 1944 সালের নভেম্বরের কিছু সময় পরে, তিনি তার নিজের একটি প্রতিক্রিয়া লেখেন, যার শিরোনাম ছিল “কলেপস অফ ডিটারমিনিজম” (বিতর্কের অংশ হিসাবে বেশ কয়েকটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছিল যা একই শিরোনাম ব্যবহার করেছিল)।
এটিতে, তিনি হুইটেকারের যুক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি চিহ্নিত করেছিলেন।
হুইটেকার অনুমান করেছিলেন যে প্রতিটি ফোটন শুধুমাত্র দুটি সম্ভাব্য মান সহ একটি লুকানো পরিবর্তনশীল বহন করে, একটি নির্ধারণ করে এটি পোলারাইজারের মধ্য দিয়ে যাবে কিনা এবং অন্যটি এটি প্রতিফলিত হবে কিনা।
কিন্তু শ্রোডিঙ্গার উল্লেখ করেছেন যে লুকানো ভেরিয়েবলকে শুধুমাত্র দুটি মানের মধ্যে সীমাবদ্ধ করার কোন কারণ নেই। এটা শূন্য এবং এক মধ্যে কোনো মান নিতে পারে তাহলে?
তারপরে তিনি একটি গাণিতিক মডেল তৈরি করেছিলেন যেখানে ফলাফল ফোটনের লুকানো চলক এবং পোলারাইজারের কোণ উভয়ের উপর নির্ভর করে।
সঠিক নিয়মের সাথে, মডেলটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সম্ভাব্যতা পুনরুত্পাদন করেছে, প্রতিটি পৃথক মিথস্ক্রিয়া এলোমেলো হওয়ার প্রয়োজন ছাড়াই।
মডেলটির একটি দ্বিতীয় অংশ ছিল যা গুরুত্বপূর্ণ ছিল। শ্রোডিঙ্গার একটি ফোটন পোলারাইজারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে লুকানো ভেরিয়েবল আপডেট করার জন্য একটি নির্ধারক নিয়ম তৈরি করেছিলেন – যার অর্থ তার মডেলটি পরবর্তী পরিমাপের জন্য ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পুনরুত্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
গুরুত্বপূর্ণভাবে, তার লক্ষ্য নির্ধারণবাদকে রক্ষা করা ছিল না কারণ তিনি অগত্যা এটিতে বিশ্বাস করেছিলেন। তিনি সুনির্দিষ্ট দাবির বিরুদ্ধে নির্ধারণবাদের সম্ভাবনাকে রক্ষা করছিলেন যে এটি অসম্ভব ছিল।
“পরীক্ষামূলক প্রমাণ + যৌক্তিক বাদ দিতে পারে কখনই প্রমাণ করুন যে হয় নির্ধারক বা অনির্ধারিত দৃষ্টিভঙ্গি অসম্ভব“তিনি লিখেছেন।
শ্রোডিঞ্জারের প্রতিক্রিয়া, তবে, কখনই দিনের আলো দেখেনি।
কেন তিনি এটি প্রকাশ করেননি তা একটি রহস্য রয়ে গেছে, যদিও দেল সান্টোর একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা রয়েছে।
1944 সালে, পদার্থবিজ্ঞানী হেনরিখ পেলজার একটি অনুরূপ লুকানো-ভেরিয়েবল মডেল প্রকাশ করেছিলেন, যা দেখায় যে হুইটেকারের যুক্তি স্থির ছিল না। শ্রোডিঙ্গার হয়তো পেলজারের কাজ সম্পর্কে জানতে পেরেছিলেন এবং সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন যে বিষয়টি ইতিমধ্যেই তৈরি হয়ে গেছে।
তবুও শ্রোডিঞ্জারের মডেলটি আরও এগিয়ে গেছে, একটি সুস্পষ্ট গাণিতিক নিয়ম প্রদান করে যে কীভাবে একটি পোলারাইজারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে একটি ফোটনের লুকানো পরিবর্তনশীল পরিবর্তন হবে, এটিকে ধারাবাহিক পরিমাপের জন্য হিসাব করার অনুমতি দেয়।
তার কারণ যাই হোক না কেন, পাণ্ডুলিপিটি অপ্রকাশিত ছিল, একটি অস্ট্রিয়ান আর্কাইভে সংরক্ষিত ছিল যতক্ষণ না আট দশকেরও বেশি সময় পরে দেল সান্টো এটিকে প্রকাশ করে।
কিন্তু গল্পে আরেকটি মোড় আছে।
যদিও শ্রোডিঙ্গারকে প্রায়শই নির্ধারণবাদের একজন চ্যাম্পিয়ন হিসাবে চিত্রিত করা হয়, তার নিজস্ব দার্শনিক অবস্থান ছিল বরং ভিন্ন।
1920-এর দশকের গোড়ার দিকে, আধুনিক কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আবির্ভাব হওয়ার আগে, শ্রোডিঙ্গার যুক্তি দিয়েছিলেন যে প্রকৃতির নিয়মগুলি সম্পূর্ণরূপে অনুমানযোগ্য ঘটনাগুলির অন্তর্নিহিত ঘড়ির কাঁটা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত না হয়ে মৌলিকভাবে পরিসংখ্যানগত হতে পারে।
পদার্থবিজ্ঞানী ফ্রাঞ্জ এক্সনার দ্বারা প্রভাবিত হয়ে, তিনি এমনকি শাস্ত্রীয় নির্ণয়বাদকে একটি “দার্শনিক কুসংস্কার” এবং একটি “প্রধান বিশ্বাস” হিসাবে বর্ণনা করেছিলেন।
এবং তার অপ্রকাশিত পাণ্ডুলিপি থেকে বোঝা যায় যে তার অবস্থান 1940-এর দশকে মৌলিকভাবে পরিবর্তিত হয়নি – বা পরেও হয়নি।
যদিও 1940-এর দশকের “কলেপস অফ ডিটারমিনিজম” ফ্লোরটি আজ অনেকাংশে ভুলে গেছে, পদার্থবিদরা এর মূল অবস্থানের ভিত্তিতে বিভক্ত রয়েছেন।
সম্ভবত আমরা শ্রোডিঞ্জারের বিলম্বিত অবদান থেকে যা শিখতে পারি তা হল একটি খোলা মন রাখা। বরং উপযুক্ত মোড়কে, যে মানুষটি আমাদের শ্রোডিঞ্জারের বিড়াল দিয়েছেন তিনি আমাদের একটি প্রশ্ন রেখে গেছেন যা তার নিজস্ব উপায়ে, জীবিত এবং মৃত উভয়ই থেকে যায়: মহাবিশ্ব কি নির্ধারণবাদী… নাকি তা নয়?
“শ্রোডিঙ্গার … এর আগেও এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্স থেকে স্বাধীনভাবে অনিশ্চয়তাবাদের প্রতি একটি অসাধারণ দৃঢ় প্রতিশ্রুতি গড়ে তুলেছিলেন, যা তিনি তার কর্মজীবন জুড়ে বজায় রেখেছিলেন,” ডেল সান্টো লিখেছেন।
শ্রোডিঙ্গারস, ডেল সান্টো উপসংহারে বলেছেন, “বিস্তৃত বিশ্বাস বা কথিত অসম্ভব দাবির বিরুদ্ধে নীতির প্রমাণ হিসাবে কাজ করে, যেমনটি এখানে শ্রোডিঙ্গার পুনর্গঠনের ঘটনা দ্বারা আকর্ষণীয়ভাবে চিত্রিত হয়েছে, কিন্তু কখনই নির্ধারণবাদের প্রতি গোঁড়ামী প্রতিশ্রুতির প্রকাশ হিসাবে নয়।”
তার কাগজ প্রিপ্রিন্ট সার্ভার arXiv এ উপলব্ধ।
এই নিবন্ধটি ফিওনা ম্যাকডোনাল্ড দ্বারা সত্য-পরীক্ষিত এবং ফিওনা ম্যাকডোনাল্ড দ্বারা সম্পাদিত। যদিও আমরা আমাদের প্রক্রিয়ার উপর গর্ব করি, আমরা কেবল মানুষ। যদি আপনি একটি ভুল খুঁজে, আমাদের জানান.
