வெற்றிக் கொடி

குவாண்டம் உலகின் மர்ம கைக்குலுக்கல் | அணு முதல் அண்டவெளி வரை 12

என்.சுஜாதா

மன்னர் மகேந்திர பூபதியை, சதியால் வீழ்த்துகிறான் வில்லன் மார்த்தாண்டன். மன்னரின் இரட்டைக் குழந்தைகள் பிரிகிறார்கள், தனித்தனி யாக வளர்கிறார்கள். மணிவண்ணன் அமைதியானவர், மென்மையானவர்.

ஆனால், கரிகாலனோ முரட்டுத் தனமானவர், கத்திச்சண்டை வீரர். அப்புறம் என்ன, இருவரும் வளர்ந்து, ஒன்றுசேர்ந்து, வில்லன் மார்த்தாண்டனைப் பழிவாங்குவது தானே தொன்றுதொட்டு வரும் திரைப்பட பாரம்பரியம்! ஆனால், ‘நீரும் நெருப்பும்' திரைப்படம் சற்று வித்தியாசமானது.

சாதுவான மணிவண்ணன் அடிவாங்கினால், வேறெங் கேயோ இருக்கும் கரிகாலனுக்கு வலிக் கிறது. மணிவண்ணன் மகிழ்ச்சியாக இருந் தால், தூரத்தில் கரிகாலனும் அதேபோல் உணர்கிறார்.

          

இப்படி உடன்பிறந்த இரட்டை யர்கள், தொலைதூரத்தில் இருந்தாலும், ஒருவரின் உணர்வு மற்றொருவருக்கு ஒரே நேரத்தில் கடத்தப்படுகிறது. “இங்கே அடித்தால் அங்கே வலிக்கும்” என்பதை எப்படியோ புரிந்துகொள்ளும் வில்லன், கரிகாலனை வீழ்த்த சாது மணிவண்ணனை அடிக்கிறார்.

பிணைந்த அணுத்துகள்கள்

திரைப்படங்களில் சுவாரசியத்துக்காக, இதுபோன்ற நடைமுறையில் இல்லாத விஷயங்களைச் சேர்க்கலாம். ஆனால் குவாண்டம் இயற்பியல், இது போன்ற தொரு பிணைப்பை எலெக்ட்ரான் போன்ற அணுத்துகள்களில் வெளிப்படுத்தியது தான் ஆச்சரியம்.

ஒன்றோடொன்று பிணைந்த, இரண்டு அணுத்துகள்கள், எவ்வளவு தொலைவில் இருந்தாலும், ஒன்றில் நடக்கும் மாற்றம் மற்றொன்றை உடனடியாகப் பாதிக்கும். இதைத்தான் குவாண்டம் பிணைப்பு (Quantum Entanglement) என்கிறோம்.

குவாண்டம் பிணைப்பு எவ்வாறு உருவாகிறது? எலெக்ட்ரான் போன்ற அணுத் துகள்கள் இரண்டாகப் பிளந்து, இரண்டு எலெக்ட்ரான்களாக உருவானால் அல்லது இரண்டு எலெக்ட்ரான்கள் நெருக்கமாகத் தொடர்புகொண்டு பண்புகளைப் பரிமாறிக் கொண்டால் இரண்டுக்கும் குவாண்டம் பிணைப்பு ஏற்படுகின்றது. இது தவிர, செயற்கையாகவும் பிணைப்பை ஏற்படுத்தலாம். அதில் ஒன்று, லேசர் கதிரை ஒரு சிறப்புவகை படிகத்தின் வழியாகச் செலுத்துவது.

பிணைப்பைக் காட்டுவது எது

ஒவ்வொரு எலெக்ட்ரானுக்கும், ‘சுழற்சி’ எனும் குவாண்டம் பண்பு உண்டு. அது, ‘மேல்நோக்கிய சுழற்சி’ அல்லது ‘கீழ்நோக்கிய சுழற்சி’ ஆகிய இரண்டு நிலைகளில் இருக்கும். எலெக்ட்ரான் அலைநிலையில் இருக்கும் வரை, எந்த நிலையில் இருக்கிறது என்பது தெரிவதில்லை. அதுவரை சூப்பர் பொசிஷனில், மேல்-கீழ் சுழற்சி என்கிற இரண்டு நிலைகளிலும் இருக்கும்.

நாம் எலெக்ட்ரானை அளவிடும்போது, அலை குலைந்து ஒரு நிலையில் சுருங்கு கிறது. அப்போதுதான், எலெக்ட்ரான் ‘மேல்’ அல்லது ‘கீழ்’ என்கிற தன் சுழற்சி நிலையை நிர்ணயிக்கிறது. அதேநேரம் அதனுடன் குவாண்டம் பிணைப்பில் இருக்கும் மற்றொரு எலெக்ட்ரான், இதற்கு எதிர்சுழற்சி நிலையை எடுக்கிறது.

அதாவது இந்த சூப்பர்பொசிஷன் நிலையை, பிணைப்பில் உள்ள இரண்டு எலெக்ட்ரான்களும் பகிர்ந்துகொள்கின்றன. ஒன்று மேல் சுழற்சியை நிர்ணயித்தால், மற்றொன்று அதேநேரம் கீழ் சுழற்சியை நிர்ணயிக்கும். இதுவே குவாண்டம் பிணைப்பின் அடிப்படை.

எடுத்துக்காட்டுக்கு, சுழன்றுகொண்டி ருக்கும் இரண்டு நாணயங்களுக்கும் இடையே ஒரு குவாண்டம் பிணைப்பு இருப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம். இதில் ஒரு நாணயத்தை மட்டும், பல கோடி மைல்களுக்கு அப்பால் அனுப்பிவிடுகிறோம்.

இப்போது, நம்மிடம் இருக்கும் நாணயத்தின் சுழற்சியை நிறுத்திப் பார்க்கிறோம். ‘பூ’ காண்பிக்கிறது. அதே நேரத்தில், மற்றொரு நாணயம் சுழற்சியை நிறுத்தி ‘தலையைக்’ காட்டும். பல கோடி மைல்களுக்கு அப்பால் இருந்தாலும், ஒன்றின் தகவல் மற்றொன்றை உடனே அடைந்து, மற்றொன்றின் நிலையை நிர்ணயிப்பதுதான், குவாண்டம் பிணைப்பின் ஆச்சரியம்.

ஐன்ஸ்டைனின் சவால்

“இருப்பதிலேயே அதிகவேகம் ஒளிக்கு தான்” என்கிற ஐன்ஸ்டைனின் கூற்றை குவாண்டம் பிணைப்பு புறந்தள்ளியது. பல கோடி மைல்கள் வித்தியாசத்தில் இருக்கும் குவாண்டம் துகள்கள் எப்படி ஒன்றுக்கொன்று, ஒரேநேரத்தில் தகவலை அனுப்பிக்கொள்ள முடியும்? துகள்களின் சுழற்சி நிலை, முன்கூட்டியே நிச்சயமானது என்றார் ஐன்ஸ்டைன்.

ஆனால், 1964இல் ஜான் பெல் தனது கணிதத் தேற்றத்தின் மூலம், எலெக்ட்ரான் அலையை அளவிடும் நொடிவரை, அவற்றின் சுழற்சி நிர்ணயிக்கப்படவில்லை. பிணைப்பில் உள்ள ஒரு குவாண்டம் துகள் தன்னுடைய நிலையை நிர்ணயித்த பின்பு, தகவல் பரிமாற்றம் மூலம்தான், மற்றொரு துகளின் சுழற்சியை நிர்ணயிக்கிறது என நிரூபித்தார்.

தொலைதூர தொடர்பைக்கூட ஒப்புக் கொள்ளலாம். ஆனால், காலம் கடந்த பிணைப்பை (Entanglement Swapping) எதிர்காலத்தில் இருக்கும் துகள் இறந்தகாலத்தில் இருந்த ஒரு துகளுடன் பிணைப்பை ஏற்படுத்திக்கொள்கிறது என்பதுதான் குவாண்டம் பிணைப்பின் பெரும் ஆச்சரியம்.

(தொடர்ந்து தேடுவோம்)

- கட்டுரையாளர் மென்பொறியியல் தொழில் முனைவோர், அறிவியல் எழுத்தாளர்; sujaaphoenix@gmail.com

SCROLL FOR NEXT