ಕಾಲ ಹಿಂತಿರುಗುವುದಿಲ್ಲ—ಆದರೆ ಅಳತೆಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ನಮ್ಮ ಕಲ್ಪನೆಗೇ ಸವಾಲು ಹಾಕುತ್ತವೆ. ಒಂದು ವಸ್ತು ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ ಕಳೆದಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದರೆ ಅದು ಹೇಗಿರಬಹುದು? ಒಂದು ಕ್ಷಣ ಯೋಚಿಸಿ—ಇದು ನಿಜವಾಗಬಹುದೇ?
ಇದು ಪುರಾಣದ ಕಲ್ಪನೆಯಂತೆ ಕೇಳುತ್ತದೆ. ಹೋಮರ್ನ ಮಹಾಕಾವ್ಯದಲ್ಲಿ ಒಡಿಸಿಯಸ್ ಹಲವು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಕ್ಯಾಲಿಪ್ಸೊ ಎಂಬ ಅಪ್ಸರೆಯ ಬಳಿಯಿಂದ ಮರಳುತ್ತಾನೆ. ಆಗ ಅವನು ತನ್ನ ಹೆಂಡತಿ ಪೆನೆಲೋಪಿಗೆ ಹೀಗೆ ಹೇಳಿದರೆಂದು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ:
“ಅದು ಏನೂ ಅಲ್ಲ—ನಾನು ಅಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಐದು ವರ್ಷ ಕಳೆದಿದ್ದೇನೆ!”
ಇಂತಹ ಮಾತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಸಂಬದ್ಧವೆನಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಲೋಕದಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಕಲ್ಪನೆಗೆ ಹತ್ತಿರವಾದ ಒಂದು ವಿಚಿತ್ರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗಮನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಕೇವಲ ಕುತೂಹಲವಲ್ಲ—ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಮಹತ್ವದ ಸುಳಿವು.
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು “ಋಣಾತ್ಮಕ ಕಾಲ” (Negative Time) ಎಂದು ಕಾಣುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಳೆಯುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಆದರೆ ಇದು ಕಾಲ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಕಾಲಯಾನ ಸಾಧ್ಯವೆನ್ನುವುದೂ ಅಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ನಾವು “ಕಾಲ ಕಳೆದಿದೆ” ಎಂದು ಅಳೆಯುವ ವಿಧಾನವೇ ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಅತಿ ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳಾದ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ರುಬಿಡಿಯಂ ಅಣುಗಳ ಸಮೂಹದ ಮೂಲಕ ಸಾಗುತ್ತವೆ. ರುಬಿಡಿಯಂ ಅಣುಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಅವು ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವ ಗುಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು.
ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಈ ಅಣುಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಅಣುಗಳು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿ ಬಳಿಕ ಮತ್ತೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಕ್ಷಣಿಕ ವಿನಿಮಯವೇ ರೆಸೊನನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ—ಇದೇ ಕಾರಣದಿಂದ ರುಬಿಡಿಯಂ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ನೋಟಕ್ಕೆ ಇದು ಸರಳ: ಬೆಳಕು ಒಳಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಹೊರಗೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ನಿಜವಾದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಇಲ್ಲಿ ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಕ್ಷಣಿಕ ಸಂವಹನವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರಬೇಕು. ಆದರೆ ಶಕ್ತಿ ಎಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿದೆಯೋ, ಅದು ಇರುವ ಕಾಲದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ ಅಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಫೋಟಾನ್ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಂತೆ ಅಲ್ಲ—ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹರಡಿದ ಅಲೆಯಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ದೀರ್ಘ ಅವಧಿಯ ಬೆಳಕು ಹಿಡಿತವನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಕ್ಷಣಗಳು ಒಂದೇ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಬೆರೆತು ಚಲನೆಯ ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರ ಮೂಡುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದ್ದರೂ ಅದರ ಕಾಲದ ಸ್ಥಿತಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಅಣುಗಳ ಸಮೂಹವನ್ನು ದಾಟುವುದಿಲ್ಲ—ಅವು ಚದುರಿಹೋಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಕೆಲವೇ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಮಾತ್ರ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ದಾಟುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಅಲ್ಲೇ ಘಟನೆ ಅಚ್ಚರಿಯ ತಿರುವು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಅವು ನಿರೀಕ್ಷೆಗಿಂತ ಮುಂಚೆಯೇ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ. ಕೆಲ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ಅಣುಗಳೊಳಗೆ “ಋಣಾತ್ಮಕ ಕಾಲ” ಕಳೆದಂತೆ ಕಾಣುತ್ತವೆ—ಅಂದರೆ, ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮೊದಲು ಹೊರಬಂದಂತೆಯೇ ಅಳತೆಯಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ.
ಇದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ರೈಲು ನಿಲ್ದಾಣದ ಉದಾಹರಣೆ ಸಹಾಯಕ. ಒಂದು ಉದ್ದ ರೈಲು ವೇಗವಾಗಿ ನಿಲ್ದಾಣವನ್ನು ದಾಟುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಕೇವಲ ಮುಂಭಾಗವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದಾಗ ಅದು ಬಂದದ್ದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುವ ಮುನ್ನವೇ ಹೊರಟಂತೆ ಕಾಣಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದು ರೈಲು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಸಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ—ನಮ್ಮ ಗಮನಿಸುವ ವಿಧಾನವೇ ಅಳತೆಯನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತಿಯಾದ ನಿಖರ ಅಳತೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನೇ ವ್ಯತ್ಯಯಗೊಳಿಸಬಹುದು—ಇದನ್ನೇ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜೆನೋ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಅಂದರೆ, ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದರೆ ಅದರ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಧಾನವಾಗಬಹುದು ಅಥವಾ ಕೆಲಕಾಲ “ನಿಲ್ಲಿಸಿದಂತೆ” ಕಾಣಬಹುದು.
ಇದನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು: ಕತ್ತಲೆಯ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ನೋಡಲು ಬೆಳಕು ಹಾಯಿಸಿದರೆ, ಬೆಳಕು ಕೇವಲ ವಸ್ತುವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ—ಅದರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನೂ ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು “ದುರ್ಬಲ ಅಳತೆ (ವೀಕ್ ಮೆಷರ್ಮೆಂಟ್)” ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಈ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಅಣುಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯತ್ಯಯಗೊಳಿಸದೆ ದಾಖಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ಷೀಣ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಅಣುಗಳು ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿದ್ದವೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. ಲಕ್ಷಾಂತರ ಅಳತೆಗಳ ಸರಾಸರಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರ ದೊರೆಯಿತು. ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿ, ಅಣುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೇ ಫೋಟಾನ್ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಕಾಲದ ಸೂಚನೆಯನ್ನು ನೀಡಿತು.
ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹಿಂದೆಯೂ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಅದನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿವೆ. ಇದು ಯಾವುದೇ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮವನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಕಾಲ ಹಿಂತಿರುಗುವುದಿಲ್ಲ, ಕಾರಣ–ಪರಿಣಾಮ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಬದಲಾಗಿ, “ಕಾಲ ಕಳೆದಿದೆ” ಎಂಬ ನಮ್ಮ ಅಳತೆಯ ಅರ್ಥವೇ ಇಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಮರುಪರಿಶೀಲನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.
ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಅನುಭವದಲ್ಲಿ ಕಾಲ ಸರಳವಾಗಿದೆ—ಆರಂಭ, ಮಧ್ಯ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯ. ಆದರೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕಾಲ ಅಳತೆ, ಸಾಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.
ಇಂತಹ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ ಬೆಳಕು–ಆಧಾರಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಬಹುದು.
“ಋಣಾತ್ಮಕ ಕಾಲ” ಎಂದರೆ ವಿಶ್ವ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಸಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದಲ್ಲ. ಅದು ನೀಡುವ ಸಂದೇಶ ಒಂದೇ—ಕಾಲ ನಾವು ಊಹಿಸುವಷ್ಟು ಸರಳವಲ್ಲ.
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಪದೇ ಪದೇ ನಮಗೆ ನೆನಪಿಸುತ್ತದೆ—ಪ್ರಕೃತಿ ನಾವು ಊಹಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತಲೂ ವಿಚಿತ್ರವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರೊ. ಸತೀಶ್. ಎಲ್.ಎ
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
lasgayit@gmail.com
