Main Logo

Wednesday 11 April 2012

නාභිගත වීම හා නොවීම

කාච සම්බන්ධ පරීක්‍ෂණ රාශියක් තවත් කරන්නට ඇතැයි සිතමි. එමෙන් ම ඒ පරීක්‍ෂණවල ප්‍රතිඵල යම් ප්‍රවාදයක් හෝ ප්‍රවාද හෝ ඇසුරෙන් තේරුම් ගැනීම ද කළ යුතු ව ඇත. යම් ප්‍රභවයක සිට කාචයක් දක්වා නිශ්චිත ගම්‍යතාවක් හා ශක්තියක් ඇති ෆෝටෝන ගමන් කරන්නේ කෙසේ ද ආදිය පිළිබඳ ව මෙන් ම නාභිගත වීම ආදිය සම්බන්ධයෙන් ද තේරුම් ගැනීමට බොහෝ දේ දැත. ආලෝක ධාරාවක් රේඛාවක ගමන් කරන්නේ කෙසේ ද, ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශවිද්‍යාව මගින් යම් යම් කරුණු තේරුම් ගන්නේ කෙසේ ද ආදිය ද පිළිබඳ පැහැදිලි වැටහීමක් ඇතැයි කීමට නො හැකි ය.

තිරයක් මත අපට දැකිය හැක්කේ තාත්වික ප්‍රතිබිම්බයක් යැයි අපි කියමු. එහි දී කාචය තුලින් ගමන් කරන ෆෝටෝන තිරය මත පතිත වන්නේ යැයි කියැවෙයි. මෙහි දී ද අප තේරුම් ගත යුත්තක් නම් යම්කිසි අයුරකින් ඒ අදාළ ස්ථානයෙහි තිරයක් නොතිබිණි නම් අපට එතැන ප්‍රතිබිම්බයක් නොව කිසිවක් දැක ගත නොහැකි බව ය. ආලෝකය, ෆෝටෝන අපට දැකගත නො හැකි ය. අපට දැකගත හැක්කේ ආලෝකය පරාවර්තනය කෙරෙන පෘෂ්ඨ ආදිය පමණකි. එසේත් නැතහොත් ආලෝකය යම් කිසි ආකාරයක තිරයක් මත පතිත වී ලකුණු කරන ප්‍රතිබිම්බ වෙයි.

අප යම්කිසි ප්‍රභවයකින් ආලෝක ධාරාවක් නිකුත් කර එය කාචයක් හෝ කාච කිහිපයක් හෝ තුළින් යවා පසුව තිරයක් මත පතිත වන්නට සැලැස්වීමෙන් ප්‍රතිබිම්බයක් ලබාගත හැකි ය. ඒ ප්‍රතිබිම්බය නිසි ලෙස නාභිගත වී (focused) ඇත්නම් අපට පැහැදිලි චිත්‍රයක් ලබාගත හැකි ය. එහි දී සිදුවන්නේ කුමක් ද? ප්‍රභවයේ ලක්‍ෂයකින් නිකුත් කෙරෙන ෆෝටෝන (අංශු) විවිධ අවස්ථාවල පිහිටා විවිධ මාර්ගවල ගොස් තිරයේ එක් ලක්‍ෂයක දී පතිත වීම ද? එසේ නම් නිසි ලෙස නාභිගත නොවීම යනු කුමක් ද? ප්‍රභවයෙහි යම් ලක්‍ෂයකින් නිකුත් කෙරෙන ෆෝටෝන විවිධ අවස්ථාවල පිහිටා අවසානයේ දී තිරයේ එක් එක් ලක්‍ෂවල දී පතිත වීම ද? කෙසේ වුවත්් නාභිගත නොවීමේ දී අපට පැහැදිලි රූපයක් දැකගත නොහැක්කේ ඇයි?

එයට හේතුව ප්‍රභවයෙහි එක් ලක්‍ෂ්‍යයකින්් නිකුත් කෙරෙන ෆෝටෝන විවිධ අවස්ථාවල පිහිටා අවසානයෙහි දී තිරයෙහි එක් ලක්‍ෂ්‍යයක් මත පතිත වුවත් ප්‍රභවයෙහි අනෙක් ලක්‍ෂ්‍යවලින් නිකුත් කෙරෙන හෝටෝන තිරයෙම් යම් ලක්‍ෂ්‍ය මත පතිත වී යම් නිශ්චිත ප්‍රතිබිම්බ තිරයෙහි නිර්මාණය කරන නමුත් ඒ සියළු ප්‍රතිබිම්බ අනුරූප ලක්‍ෂ්‍යවල නොපිහිටීම හේතුවෙන් පැහැදිලි රූපයක් නොලැබීම ද? එසේත් නොමැතිව යම් ලක්‍ෂ්‍යයකින් නිකුත් කෙරෙන ෆෝටෝනයක් විවිධ අවස්ථාවල පිහිටා තිරයෙහි ද විවිධ ප්‍රතිබිම්බ ඇතිකිරීම හේතුවෙන් අපට පැහැදිලි ප්‍රතිබිම්බයක් ලබාගැනීමට නො හැකි වීම ද?

බොහෝවිට හේතුව දෙවැනි කාරණය වීමට හැකි ය. එකම අංශුවක අවස්ථා සඳහා ප්‍රතිබිම්බ කිහිපයක් ඇති විට අපට ප්‍රතිබිම්බය කුමක් ද යන ප්‍රශ්නයට මුහුණ දීමට සිදුවෙයි. මෙය මොන්රෝ විසින් කරන ලද පරීක්‍ෂණවලට තරමක් වෙනස් වෙයි. මොන්රෝගේ පරීක්‍ෂණවලින් බෙරිලියම් කැටයනයකට අවස්ථා කිහිපයක පිහිටීමට හැකි බව දැනගැනීමට හැකි වුවත් ඒ දැක ගැනීමට නො හැකි විය. එහෙත් ඉහත සඳහන් අවස්ථාවෙහි දී නිසි ලෙස නාභිගත නොවීම හේතුවෙන් අපට ප්‍රතිබිම්බ කිහිපයක් දැකගත හැකි වුවත් නිශ්චිත ව එක් ප්‍රතිබිම්බයක් දැකගත නො හැකි ය.

ඇතැම් විට මොන්රෝගේ පරීක්‍ෂණ තවමත් ඇත්තේ ඉතා ප්‍රාථමික අවධියක විය හැකි ය. මේ පරීක්‍ෂණ වර්ධනය කළහොත් බෙරිලියම් කැටයනයේ විවිධ අවස්ථා නිරීක්‍ෂණය කිරීමට හැකිවීමට ඉඩ ඇත. එහෙත් එක් අවස්ථාවක් පමණක් නිරීක්‍ෂනය කළ නොහැකි බැවින් එය නිසි ලෙස නාභිගත නොවූ තත්වයකට සමාන වනවා විය හැකි ය. නිසි ලෙස නාභිගත නොවීම නිසා බෙරිලියම් කැටයනය නිසි ලෙස නිරීක්‍ෂණය කිරීමට නොහැකි වීමක් ලෙස එවිට මොන්රෝගේ පරීක්‍ෂණ අර්ථකථනය කිරීමට හැකිවනු ඇත.

එහෙත් මෙහි දී අනිශ්චයතා මූල ධර්මය දැන් බොහෝ දෙනා යොදාගන්නා අර්ථයට සුළු වශයෙන් වුවත් වෙනස්ව යොදාගැනීමට සිදුවනු ඇත. අද බොහෝ දෙනාට අනුව ක්වොන්ටම් අංශුවක ගම්‍යතාව හා ශක්තිය දන්නේ නම් එහි පිහිටුම හා කාලය දැනගත නොහැකි ය. එහෙත් එය නාභිගත වීම පිළිබඳ ප්‍රශ්නයක් ලෙස සැලකිය හැකි ය. ක්වොන්ටම් භෞතිකයෙහි අනිශ්චයතා මූලධර්මය ගණිත ප්‍රකාශයක් ලෙස ලියැවෙනුයේ අසමානතාවක් ලෙස ය. ඒ අසමානතව මෙසේ ය. ∆x∆p ≥ h/2; මෙහි ∆x යනු පිහිටුමෙහි මැනීමෙහි අගය අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයෙන් වෙනස්වීම නිරූපණ කෙරෙන අතර ∆p යනනෙන් ගම්‍යතාවයෙහි මැනීමෙන් ලැබෙන අගය අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයෙන් වෙනස්වීම නිරූපණය කෙරෙයි. මෙහි දී ∆x හෝ ∆p හෝ ශූන්‍ය විය නොහැකි බව පැහැදිලි ය. එසේ ශූන්‍ය වුවහොත් ඉහත සඳහන් අසමානතාව බිඳ වැටෙයි.

මෙයින් ගම්‍යවන්නේ කිසි විටෙකත් පිහිටුම හෝ ගම්‍යතාව හෝ නිශ්චිත ව මැනිය නොහැකි බව ය. ඒ මැනීම්වලට එහි අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයන් ගතහැකි නො වේ. අංශුවෙහි ගම්‍යතාවෙහි අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයට මනින ලද අගය ඉතා සමීප වන විට ඉහත සඳහන් අසමානතාවට අනුව අංශුවෙහි පිහිටුමෙහි මනින ලද අගය එහි අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයෙන් ඉතා ඈතට යයි. එහි දී එහි පිහිටුම මැනිය නොහැකි යැයි සාමාන්‍යයෙන් විවරණය වෙයි.

අප විසින් ඉහත සළකා බැළුණු ෆෝටෝනවල ගම්‍යතාව හා ශක්තිය දන්නේ යැයි අපි කීවෙමු. එහෙත් එහි දී කියැවෙන්නේ ෆෝටෝනයක ගම්‍යතා අදාළ මධ්‍යන්‍ය අගයට ඉතා සමීප බව ය. ගම්‍යතාව සම්බන්ධයෙන් වුවත් ෆෝටෝනයට එක් අවස්ථාවක් නොව අවස්ථා කිහිපයක් ඇත. එහෙත් ඒ ඒ අවස්ථා එකිනෙකෙන් වෙනස් වන්නේ ඉතාමත් සුළු වශයෙන් බැවින් ඒ අවස්ථා අතර ඇත්තේ නොගිණිය හැකි තරමේ වෙනසක් බැවින් අප එහි අවස්ථා කිහිපයක් ලෙස නො පෙනෙයි. අප දකින්නේ එක් අවස්ථාවක් ලෙස ය.

මෙහි දී තේරුම් ගත යුතු කරුණ නම් එලෙස එකිනෙකෙන් ඉතා සුළු වශයෙන් වෙනස් වන අවස්ථා නීිරීක්‍ෂණය කිරීමට අපට නොහැකි බව ය. අප එක් අවස්ථාවක් පමණක් දකින්නේ එබැවින් ය. එසේත් නැත්නම් අවස්ථා කිහිපයක් එකක් ලෙස දැකගැනීම විඤ්ඤාණයේ මායාවක් ලෙස සැලකිය හැකි ය. එහෙත් මෙහි දී අවධාරණය කළ යුතු කරුණ නම් අවස්ථා කිහිපයක් ඇතැයි ගැනීම ද ෙසෙද්ධාන්තික ව විඤ්ඤාණයේ කෙරෙන නිර්මාණයක් පමණක් බව ය. එසේ අවස්ථා කිහිපයක් ඇත්තේ අප විසින් නිර්මාණය කෙරී ඇති ෙසෙද්ධාන්තික භෞතික විද්‍යාවෙහි ආකෘතියක බව සිහි තබා ගැනීම වැදගත් වෙයි.

ෆෝටෝනයෙහි ගම්‍යතාව සම්බන්ධයෙන් එවැනි ඉතා සුළු වෙනස්වීම් සහිත අවස්ථා ඇතිවිට පිහිටුම සම්බන්ධයෙන් වඩා විශාල වෙනස්කම් සහිත අවස්ථා ඇතිවෙයි. නැවත නැවතත් සිහිපත් කළ යුත්තේ මේ අප විසින් නිර්මාණය කෙරෙන ෙසෙද්ධාන්තික ආකෘතියක් පමණක් බව ය. ඒ විශාල වෙනස්කම් සහිත අවස්ථා ඇති විට මොන්රෝගේ පරීක්‍ෂණයෙහි දී මෙන් අපට එක්කෝ ඒ නිරීක්‍ෂණය කළ නොහැකි වෙයි. එසේත් නැතහොත් ප්‍රභවයකින් නිකුත් කෙරෙන ෆෝටෝන කාචයක් හෝ කාච පද්ධතියක් හෝ තුළින් ගොස් තිරයක පිහිටුම් කිහිපයක දී පතිත වෙයි.

තිරය මත පතිත වීමේ දී ඒ ඒ අවස්ථාව මගින් නිර්මාණය කෙරෙන ප්‍රතිබිම්බ ඉතා කිට්ටුවෙන් නොපිහිටන බැවින් ඒ නාභිගත නොවේ යැයි අපි කියමු. යම් අයුරකින් ඒ එක් ස්ථානයකට ඉතා ආසන්නව වෙනස නොගිණිය හැකි ප්‍රමාණයෙන් වේ නම් ප්‍රතිබිම්බය නාභිගත වී යැයි අපි කියමු. අපට නාභිගත වීම හා නාභිගත නොවීම ඒ අයුරෙන් තේරුම් ගත හැකි යැයි සිතමි. එහෙත් මෙහි දී අප විසින් අනිශ්චයතා මූල ධර්මය හා යම් ගුණයක් සම්බන්ධයෙන් ක්වොන්ටම් අංශුවක විවිධ අවස්ථා තිබීම තරමක වෙනස් ආකාරයකින් ඉදිරිපත් කෙරී ඇති බව සැලකිය යුතු ය.

ඉතා කෙටියෙන් ඉහත සඳහන් කරුණු මෙසේ සාරාංශ කරගත හැකි ය. ක්වොන්ටම් අංශුවකට යම් ගුණයක් සම්බන්ධයෙන් මෙන් ම ඒ ගුණයෙහි ප්‍රතිබද්ධ ගුණය (conjugate property) සම්බන්ධයෙන් ද විවිධ අවස්ථා තිබේ. එහි එක් ගුණයක් සම්බන්ධයෙන් වූ විවිධ අවස්ථා අතර වෙනස ඉතා සුළු වන විට ඒ අවස්ථා එකක් ලෙස සැලකීමට අපට හැකි ය. එහෙත් ඒ ගුණයෙහි ප්‍රතිබද්ධ ගුණයට අදාළ අවස්ථා අතර තරමක් විශාල වෙනස්කම් ඇති අතර ඒ අවස්ථා අපට ඇතැම් විට නිරී’ක්‍ෂණය කළ හැකි ය. එහෙත් ඒ අවස්ථා එකක් ලෙස නිරීක්‍ෂණය නොකෙරෙන බැවින් ඒ පිළිබඳ පැහැදිලි චිත්‍රයක් අපට ලබාගත නොහැකි ය. පිහිටුම සම්බන්ධයෙන් ගත්කල එසේ එකක් ලෙස නිරීක්‍ෂණය නොකිරීම නාභිගත නොවීමක් ලෙස අපි හඳුන්වමු.

මෙහි දී පැහැදිලි විය යුත්තක් නම් නාභිගත වී ඇතැයි කියන විටක පවා මුළුමනින් ම නාභිගත වීමක් සිදු වී ඇතැයි කිව නොහැකි බව ය. එහි දී සිදු වී ඇත්තේ නාභිගත නොවුණ ද ඒ ඒ පිහිටුම් අතර නොගිණිය හැකි ප්‍රමාණයේ වෙනස්කම් ඇති වී තිබෙන බව ය. ඒ වෙනස්කම් නොසළකා ප්‍රතිබිම්බය නාභිගත වී ඇතැයි අපි කියමු. ප්‍රතිබිම්බය නිශ්චිතව ම නාභිගත වී ඇත්නම් එයින් කියැවෙන්නේ එහි මිනුම් අගය අදාළ මධ්‍යන්‍ය ගුණයෙන් කිසිසේත් ම වෙනස් නොවන බව ය. එවිට අනිශ්චයතා මූල ධර්මයෙහි අසමානතාව බිඳ වැටෙයි.

එසේත් නැතහොත් ක්වොන්ටම් අංශුවක් තිරයක් සමග ගැටී යම් රසායනික ක්‍රියාවක ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ප්‍රතිබිම්බයක් නිර්මාණය කරන විට ඒ අංශුවෙහි ගම්‍යතාවක් අර්ථ නො දැක්වෙන්නේ යැයි කිව හැකි ය. අපට ඇත්තේ අංශුවක් නොව අංශුවක් සේයා පටයක් සමග ගැටී රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකින් පසුව ඇති වූ තත්වයක් පමණක් යැයි අපට අර්ථකථනයක් කිරීමට සිදුවෙයි. ඇතැම් විට එය වඩා සාර්ථක අර්ථකථනයක් විය හැක්කේ අපට ඇත්තේ ප්‍රතිබිම්බයක් මිස ක්වොන්ටම් අංශුවක් නොවන නිසා ය. ක්වෙන්ටම් අංශුව පවතින්නේ එය තිරය (සේයා පටය) සමග ගැටෙන තෙක් පමණ ය. ඉන්පසු ඇත්තේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක ප්‍රතිඵලයකි.

මේ කරුණු මෙලෙස සඳහන් කරන්නේ අපේ දැනුම කෙතරම් අසම්පුර්ණ ද යන්න ඉතා කෙටියෙන් වුවත් පැහැදිලි කිරීමට ය. මෙයටත් වඩා බරපතළ කරුණු අපි කිසිම පැහැදිලි කීිරීමකින් තොරව ම ප්‍රකාශ කරමු. ක්වොන්ටම් අංශුවක ගම්‍යතාව හා ශක්තිය දන්නේ නම් එහි පිහිටුම හා කාලය නොදන්නේ යැයි අපි කියමු. ඉහත සඳහන් කරුණු අනුව මෙයින් කියැවෙන්නේ අංශුවක ගම්‍යතාව හා ශක්තිය පිළිබඳ අවස්ථා අතර ඉතා සුළු වෙනස්කම් තිබෙන විට අංශුවෙහි පිහිටුම හා කාලය සම්බන්ධයෙන් එකිනෙකෙන් තරමක් වෙනස් වූ අවස්ථා ඇති බව ය.

පිහිටුම සම්බන්ධයෙන් විවිධ අවස්ථා ගැන අපට යම් අවබෝධයක් ඇතිකර ගත හැකි වුවත් කාලය සම්බන්ධයෙන් කිව හැක්කේ කුමක් ද? අංශුවකට කාලය සම්බන්ධයෙන් විවිධ අවස්ථා ඇතැයි යනුවෙන් කීමෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක් ද? අංශුවක් එකවිට විවිධ කාලවල පවතින බව ද? අංශුවක් එකවිට විවිධ කාලවල පැවතීම යනුවෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක් ද?