രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്നത് ഭൂമി സ്വയം ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നത് കൊണ്ടാണെന്ന് മാത്രം തെളിയിച്ചാൽ പോര. മറ്റെന്തെങ്കിലും കാരണങ്ങൾ കൊണ്ടല്ല രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്നത് എന്നും കൂടി തെളിയിക്കണം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ രീതി എന്താണെന്നും സിദ്ധാന്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നത് എങ്ങനെയെന്നും ചർച്ചചെയ്യുകയാണ് ലേഖകൻ.
ഇതൊക്കെ വെറും തീയറിയെല്ലേ, വല്ല സത്യവുമുണ്ടോ പാലചർച്ചകളിലും കേൾക്കാറുള്ള സ്ഥിരം ചോദ്യമാണിത്. ഈ ചോദ്യം ഏറ്റവും അധികം ആവർത്തിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് പരിണാമ സിദ്ധാന്തം (theory of evaluation) , മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം (big bang theory) എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിലാകും എന്താണ് തിയറി അഥവാ സിദ്ധാന്തം ?
എങ്ങനെയാണ് അവ രൂപപ്പെടുന്നത്? തിയറി സത്യമല്ലേ ഇതാണ് ഈ ലേഖനത്തിന്റെ വിഷയം.
എങ്ങനെയാണ് അവ രൂപപ്പെടുന്നത്? തിയറി സത്യമല്ലേ ഇതാണ് ഈ ലേഖനത്തിന്റെ വിഷയം.
ശാസ്ത്രലോകത്ത് സിദ്ധാന്തം എന്നുവെച്ചാൽ ഊഹാപോഹങ്ങളല്ല. അതൊരു പ്രതിഭാസത്തെ തൃപ്തികരമായി വിശദീകരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയമായി പരീക്ഷിച്ചു തെളിഞ്ഞ ആശയങ്ങളാണ്. അതായത് വെറും അനുമാനങ്ങൾ (hypothesis) ആയിരിക്കില്ല അവ. വാതകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവത്തെ കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തം (kinetic theory of gases) ഐസ്റ്റൈന്റെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം (theory of relativity) , പരിണാമസിദ്ധാന്തം , മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തം ഇതെല്ലം ശാസ്ത്രീയമായി തെളിയിച്ച സിദ്ധാന്തങ്ങൾക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
എങ്ങനെയാണ് സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത് ? ഇതിനു രണ്ടുരീതികളുണ്ട്.
1.നിരീക്ഷണങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി യുക്തിസഹമായ അനുമാനങ്ങളിൽ എത്തുക. ഈ അനുമാനങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ തെളിവുകൾ ലഭിക്കുമ്പോൾ അതൊരു സിദ്ധാന്തമാകുന്നു.
2. നമ്മുടെ പ്രകൃതിയിലെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ എല്ലാം തന്നെ നമുക്കറിയാം. ഇതാണ് നാം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ (physics) പഠിക്കുന്നത്. ഈ നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയുള്ള ഗണിതസമവാക്യങ്ങളിലൂടെ ( mathematical equation ) പ്രവചിക്കുന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ മാർഗം ഈ പ്രവചങ്ങൾ തെളിവുകൾ ലഭിക്കുമ്പോൾ അവയും ഒരു സിദ്ധാന്തമാകുന്നു.
നിരീക്ഷണങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി യുക്തി ഉപയോഗിച്ച് അനുമാനങ്ങളിൽ എത്തിയതിന് ഉദാഹരണമാണ് ഡാർവിൻ പ്രവചിച്ച 'പ്രകൃതി നിർദ്ധാരണം വഴിയുള്ള പരിണാമം' എന്ന അക്കാലത്തെ അനുമാനം. കൂടുതൽ തെളിവുകൾ ലഭിച്ചപ്പോൾ പരിണാമം ഒരു സിദ്ധാന്തമായി.
പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന എല്ലാകാര്യങ്ങളും നമുക്കു വെറും നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുപോലെ അവയ്ക്കുള്ള വിശദീകരണങ്ങളും നമുക്ക് സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയണമെന്നില്ല.
ഉദാഹരണത്തിന് പ്രകാശം ഒരു സെക്കൻഡിൽ (ഏകദേശം) മൂന്ന്ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ സഞ്ചരിക്കും, സമയം ആപേക്ഷികമാണ് തുടങ്ങിയ വസ്തുതകൾ വെറും കണ്ണുകൊണ്ട് നിരീക്ഷിച്ചു മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുപോലെ ക്വണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പോലുള്ള മേഖലയിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുന്ന കാര്യങ്ങൾ വെറും സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രഹിക്കാനും വിഷമമാണ്. എന്ന് വെച്ച് അവ തെറ്റല്ല.
എന്റെ ഈ വാദത്തെ ആരും ദുരുപയോഗം ചെയ്യാതിരിക്കാൻ എനിക്കിതും കൂടി പറയേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ നിങ്ങളിൽ ചിലർ ഇങ്ങനെ പറഞ്ഞേക്കാം.
'നോക്കൂ നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റാത്ത എന്നാൽ സത്യമായ 'അദൃശ്യ ശക്തികളും' നമ്മുക്ക് ചുറ്റിലുണ്ട്. സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് ഗ്രഹിക്കാൻ പറ്റാത്തതിനാൽ അവയില്ല എന്ന് പറയാൻ കഴിയില്ല'. ഇത്തരമൊരു പ്രവചനമല്ല ശാസ്ത്രം മുന്നോട്ട്വക്കുന്നത് നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് മനസ്സിലാക്കാൻ വിഷമമുള്ള ഒരു കാര്യം ശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുമ്പോൾ അത് വെറും കെട്ടുകഥയിലോ ഭാവനായിലോ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് തുടങ്ങുന്നതെന്ന് ധരിക്കരുത്. അവ ഗണിതസമവാക്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന തിയറികളെ ആസ്പദമാക്കിയായിരിക്കും.
എങ്ങനെയാണ് ഗണിതം പ്രകൃതിസത്യങ്ങളെ വെളിപ്പെടുത്തുന്നത് ? ഒരു ഉദാഹരണം പറയാം. നിങ്ങൾ ഒരു കല്ല് മുകളിലേക്ക് വലിച്ചെറിയുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഈ കല്ല് ഏതാണ്ടൊരു 'റ' ആകൃതിയിലുള്ള പാതയിലായിരിക്കും സഞ്ചരിക്കുക. അതായത് കല്ല് ഉയർന്ന്പൊങ്ങി കുറച്ച് ഉയരത്തിൽ എത്തിയ ശേഷം താഴെപതിക്കും. നിങ്ങൾ എറിഞ്ഞത് എത്രവേഗത്തിലാണ്, ഏത് കോണിലാണ് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾ അറിഞ്ഞാൽ ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരപാത ഒരു പേനയും പേപ്പറും ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് കൃത്യമായി കണ്ടുപിടിക്കാം. അതായത് ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരത്തെ ഏതെല്ലാം ശക്തികൾ (ബലങ്ങൾ) സ്വാധീനിക്കുമോ അവയെ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്ന ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇതിന്റെ ഉത്തരം കണ്ടെത്താം എന്നർത്ഥം.
ചൊവ്വയിലേക്കയാക്കുന്ന ഉപഗ്രഹം എപ്പോൾ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥം വിടും, എപ്പോൾ ചൊവ്വയുടെ അടുത്തെത്തും, ആ സമയത്ത് അതിന്റെ വേഗം എന്തായിരിക്കും, ചൊവ്വക്കുചുറ്റും എത്ര ഉയരത്തിലായിരിക്കും എന്നീ വിവരങ്ങളെല്ലാം ഉപഗ്രഹം വിക്ഷേപിക്കുന്നതിന് മുൻപേ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണക്കു കൂട്ടിയിട്ടുണ്ടാകും. ഇതു ചെയ്യുന്നതും നാം മുമ്പ് കല്ലിന്റെ പാത നിർണയിച്ചത് പോലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ ഉൾകൊള്ളുന്ന ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണമാകാം ഇത്തരം സങ്കീർണ്ണസമവാക്യങ്ങൾ ഇന്ന് സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സഹായത്തോടെ എളുപ്പം നിർദ്ധാരണം ചെയ്യാൻ സാധിക്കുന്നു.
ഭൗതികശാസ്ത്രവും ഗണിതവും ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രം നടത്തിയ പ്രവചനങ്ങൾക്കു ധാരാളം ഉദാഹരണങ്ങളുണ്ട്. അവയിൽ ചിലതാണ് 'ദൈവകണം' പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്ന ഹിഗ്സ് ബോസോൺ (higgs boson) എന്ന സൂക്ഷ്മകണം, ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ ( gravitational Waves) തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രവചനം. 1960 കളിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഹിഗ്സ് ബോസോൺ പരീക്ഷണശാലയിൽ കണ്ടെത്തുന്നത് ഏറെ വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം 2013 ൽ മാത്രമാണ്. 1916 ൽ ഈ ഐസ്റ്റൈൻ തന്റെ സമാന്യഅപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിൽ (general theory of relativity) പ്രവചിച്ച ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾക്ക് പരീക്ഷണശാലയിൽ തെളിവുകൾ ലഭിക്കുന്നത് കൃത്യം100 വർഷം കഴിഞ്ഞ് 2016 ലാണ്.
2. നമ്മുടെ പ്രകൃതിയിലെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ എല്ലാം തന്നെ നമുക്കറിയാം. ഇതാണ് നാം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ (physics) പഠിക്കുന്നത്. ഈ നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയുള്ള ഗണിതസമവാക്യങ്ങളിലൂടെ ( mathematical equation ) പ്രവചിക്കുന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ മാർഗം ഈ പ്രവചങ്ങൾ തെളിവുകൾ ലഭിക്കുമ്പോൾ അവയും ഒരു സിദ്ധാന്തമാകുന്നു.
നിരീക്ഷണങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി യുക്തി ഉപയോഗിച്ച് അനുമാനങ്ങളിൽ എത്തിയതിന് ഉദാഹരണമാണ് ഡാർവിൻ പ്രവചിച്ച 'പ്രകൃതി നിർദ്ധാരണം വഴിയുള്ള പരിണാമം' എന്ന അക്കാലത്തെ അനുമാനം. കൂടുതൽ തെളിവുകൾ ലഭിച്ചപ്പോൾ പരിണാമം ഒരു സിദ്ധാന്തമായി.
പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന എല്ലാകാര്യങ്ങളും നമുക്കു വെറും നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുപോലെ അവയ്ക്കുള്ള വിശദീകരണങ്ങളും നമുക്ക് സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയണമെന്നില്ല.
ഉദാഹരണത്തിന് പ്രകാശം ഒരു സെക്കൻഡിൽ (ഏകദേശം) മൂന്ന്ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ സഞ്ചരിക്കും, സമയം ആപേക്ഷികമാണ് തുടങ്ങിയ വസ്തുതകൾ വെറും കണ്ണുകൊണ്ട് നിരീക്ഷിച്ചു മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുപോലെ ക്വണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പോലുള്ള മേഖലയിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുന്ന കാര്യങ്ങൾ വെറും സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രഹിക്കാനും വിഷമമാണ്. എന്ന് വെച്ച് അവ തെറ്റല്ല.
എന്റെ ഈ വാദത്തെ ആരും ദുരുപയോഗം ചെയ്യാതിരിക്കാൻ എനിക്കിതും കൂടി പറയേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ നിങ്ങളിൽ ചിലർ ഇങ്ങനെ പറഞ്ഞേക്കാം.
'നോക്കൂ നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റാത്ത എന്നാൽ സത്യമായ 'അദൃശ്യ ശക്തികളും' നമ്മുക്ക് ചുറ്റിലുണ്ട്. സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് ഗ്രഹിക്കാൻ പറ്റാത്തതിനാൽ അവയില്ല എന്ന് പറയാൻ കഴിയില്ല'. ഇത്തരമൊരു പ്രവചനമല്ല ശാസ്ത്രം മുന്നോട്ട്വക്കുന്നത് നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് മനസ്സിലാക്കാൻ വിഷമമുള്ള ഒരു കാര്യം ശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുമ്പോൾ അത് വെറും കെട്ടുകഥയിലോ ഭാവനായിലോ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് തുടങ്ങുന്നതെന്ന് ധരിക്കരുത്. അവ ഗണിതസമവാക്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന തിയറികളെ ആസ്പദമാക്കിയായിരിക്കും.
എങ്ങനെയാണ് ഗണിതം പ്രകൃതിസത്യങ്ങളെ വെളിപ്പെടുത്തുന്നത് ? ഒരു ഉദാഹരണം പറയാം. നിങ്ങൾ ഒരു കല്ല് മുകളിലേക്ക് വലിച്ചെറിയുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഈ കല്ല് ഏതാണ്ടൊരു 'റ' ആകൃതിയിലുള്ള പാതയിലായിരിക്കും സഞ്ചരിക്കുക. അതായത് കല്ല് ഉയർന്ന്പൊങ്ങി കുറച്ച് ഉയരത്തിൽ എത്തിയ ശേഷം താഴെപതിക്കും. നിങ്ങൾ എറിഞ്ഞത് എത്രവേഗത്തിലാണ്, ഏത് കോണിലാണ് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾ അറിഞ്ഞാൽ ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരപാത ഒരു പേനയും പേപ്പറും ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് കൃത്യമായി കണ്ടുപിടിക്കാം. അതായത് ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരത്തെ ഏതെല്ലാം ശക്തികൾ (ബലങ്ങൾ) സ്വാധീനിക്കുമോ അവയെ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്ന ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇതിന്റെ ഉത്തരം കണ്ടെത്താം എന്നർത്ഥം.
ചൊവ്വയിലേക്കയാക്കുന്ന ഉപഗ്രഹം എപ്പോൾ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥം വിടും, എപ്പോൾ ചൊവ്വയുടെ അടുത്തെത്തും, ആ സമയത്ത് അതിന്റെ വേഗം എന്തായിരിക്കും, ചൊവ്വക്കുചുറ്റും എത്ര ഉയരത്തിലായിരിക്കും എന്നീ വിവരങ്ങളെല്ലാം ഉപഗ്രഹം വിക്ഷേപിക്കുന്നതിന് മുൻപേ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണക്കു കൂട്ടിയിട്ടുണ്ടാകും. ഇതു ചെയ്യുന്നതും നാം മുമ്പ് കല്ലിന്റെ പാത നിർണയിച്ചത് പോലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ ഉൾകൊള്ളുന്ന ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണമാകാം ഇത്തരം സങ്കീർണ്ണസമവാക്യങ്ങൾ ഇന്ന് സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സഹായത്തോടെ എളുപ്പം നിർദ്ധാരണം ചെയ്യാൻ സാധിക്കുന്നു.
ഭൗതികശാസ്ത്രവും ഗണിതവും ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രം നടത്തിയ പ്രവചനങ്ങൾക്കു ധാരാളം ഉദാഹരണങ്ങളുണ്ട്. അവയിൽ ചിലതാണ് 'ദൈവകണം' പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്ന ഹിഗ്സ് ബോസോൺ (higgs boson) എന്ന സൂക്ഷ്മകണം, ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ ( gravitational Waves) തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രവചനം. 1960 കളിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഹിഗ്സ് ബോസോൺ പരീക്ഷണശാലയിൽ കണ്ടെത്തുന്നത് ഏറെ വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം 2013 ൽ മാത്രമാണ്. 1916 ൽ ഈ ഐസ്റ്റൈൻ തന്റെ സമാന്യഅപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിൽ (general theory of relativity) പ്രവചിച്ച ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾക്ക് പരീക്ഷണശാലയിൽ തെളിവുകൾ ലഭിക്കുന്നത് കൃത്യം100 വർഷം കഴിഞ്ഞ് 2016 ലാണ്.
1960കളിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഹിഗ്ഗ്സ് ബോസോൺ-നാല് പതിറ്റാണ്ടിണ്ടിന് ശേഷമാണിത് കണ്ടുപിടിച്ചത്
ഇങ്ങനെ ഗണിതം അടിസ്ഥാനമായി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പല മേഖലകളിലും ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇത്തരം ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് സൈദ്ധാന്തിക ഗവേഷണം (theoretical research) എന്നാണ് പറയുക. പ്രത്യേകിച്ചും ലാബിൽ പരീക്ഷണം നടത്താൻ സാധിക്കാത്ത കാര്യങ്ങളിൽ ഗവേഷണം ആദ്യം നടത്തുക ഇങ്ങനെയായിരിക്കും. പിന്നീട് ഗവേഷണഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് നടത്തും. ഇതിന്റ പ്രധാന ഗുണമെന്തെന്നാൽ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കേണ്ടതെന്ന് ആദ്യമേ അറിയാം എന്നതാണ്.
പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉല്പത്തിയെക്കുറിച്ച് ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ പ്രധാനമായും നടക്കുന്നത് ഇങ്ങനെ അതിസങ്കീർണമായ ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്.
ഒരു പക്ഷെ നിങ്ങൾ ചിന്തിക്കുന്നുണ്ടാവാം ഈ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ എത്രമാത്രം ശരിയാകാമെന്ന്. നാം ഇവിടെ ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ തുടങ്ങുന്നത് തന്നെ ശരിയാണെന്ന് നമുക്കറിയാവുന്ന പ്രകൃതിയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ അതിൽ നിന്നും ഉരുത്തിരിയുന്ന ഫലങ്ങളും ശരിയാകണം. പക്ഷെ അവ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കാൻ ചിലപ്പോൾ അനേകം വർഷങ്ങൾ കാത്തിരിക്കേണ്ടിവന്നേക്കാം (ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ തരംഗങ്ങൾ പോലെ)
ഇനി നേരെ തിരിച്ചും ചെയ്യാറുണ്ട്. പരീക്ഷണശാലയിൽ നേരിട്ട് നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസത്തിന് നാം യുക്തിപൂർവ്വം നൽകുന്ന വിശദീകരണം ശരിയാണെങ്കിൽ ആ വിശദീകരണം അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയ ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ അനുസരിച്ച് തെളിയിക്കാനും കഴിയണം. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ഡബിൾ-ചെക്കിങ് ശാസ്ത്രത്തിൽ സർവ്വ സാധാരണമാണ്. ഇങ്ങനെ നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഉണ്ടാക്കിയ അനുമാനങ്ങളും സിദ്ധാന്തങ്ങളും ശരിയാണെന്ന് ഉറപ്പ് വരുത്താം.
ഒരു കാര്യം നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ അത് നമ്മുടെ ആദ്യമേയുള്ള അനുമാനത്തിന് വളരെ കൃത്യമായി യോജിക്കുന്നു എന്നത്കൊണ്ട് മാത്രം ശാസ്ത്രം ഒരു നിഗമനത്തിൽ (conclusion) എത്തുന്നില്ല. ഇതാണ് ശാസ്ത്രീയമായ രീതിയുടെ ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്വഭാവം. ഒരു നിഗമനത്തിൽ എത്തണമെങ്കിൽ ഒരു വിശദീകരണം ആവശ്യമാണ് ശരിയാണ് മാത്രമല്ല, ആ വിശദീകരണം മാത്രമാണ് ശരി എന്നുകൂടി തെളിയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഉദാഹരണത്തിന് രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്ന ഭൂമി സ്വയം ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നത് കൊണ്ടാണെന്ന് തെളിയിച്ചാൽ പോരാ. മറ്റെന്തെങ്കിലും കാരണങ്ങൾ കൊണ്ടല്ല രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാവുന്നത് എന്നുകൂടി തെളിയിക്കണം. മാത്രമല്ല ഈ തെളിവുകളും നിഗമനങ്ങളും ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എല്ലാ കാര്യങ്ങളിലും ശാരിയായിരിക്കുന്നു എന്നും ഉറപ്പാക്കണം. ഉദാഹരണത്തിന് രാത്രിയും പകലുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാത്ത ഒരു കാര്യമെടുക്കാം. ഒരു മിസൈൽ വിക്ഷേപിക്കുമ്പോൾ അത് കൃത്യസ്ഥാനത്ത് പതിക്കണമെങ്കിൽ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണം കണക്കിലെടുക്കണം. ഭ്രമണം കണക്കിലെടുക്കാതെ തന്നെ മിസൈൽ എപ്പോഴും കൃത്യസ്ഥാനത്ത് പതിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും ഭൂമി ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നില്ല എന്നല്ലേ അർത്ഥം.
അങ്ങനെ സംഭവിച്ചാൽ രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്നത് എങ്ങനെയാണെന്നതിന് നമ്മൾ കണ്ടുപിടിച്ച ഉത്തരവും പാരുങ്ങലിലാകും. പക്ഷെ സത്യം എന്താണെന്നുവെച്ചാൽ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണം സ്വാധീനിക്കുന്ന എന്ത് പരീക്ഷണം ചെയ്താലും അതിൽ നിന്ന് ഭൂമി ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നുണ്ട് എന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും. എന്നുവെച്ചാൽ ശാസ്ത്രം കൊണ്ടുവരുന്ന ഒരു സിദ്ധാന്തം അതുമായി ബന്ധമുള്ള എല്ലായിടത്തും ശരിയാകണം. ശരിയായ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ എല്ലാം ഇങ്ങനെതന്നെയാണ്.
ഇങ്ങനെ ഗണിതം അടിസ്ഥാനമായി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പല മേഖലകളിലും ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇത്തരം ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് സൈദ്ധാന്തിക ഗവേഷണം (theoretical research) എന്നാണ് പറയുക. പ്രത്യേകിച്ചും ലാബിൽ പരീക്ഷണം നടത്താൻ സാധിക്കാത്ത കാര്യങ്ങളിൽ ഗവേഷണം ആദ്യം നടത്തുക ഇങ്ങനെയായിരിക്കും. പിന്നീട് ഗവേഷണഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് നടത്തും. ഇതിന്റ പ്രധാന ഗുണമെന്തെന്നാൽ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കേണ്ടതെന്ന് ആദ്യമേ അറിയാം എന്നതാണ്.
പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉല്പത്തിയെക്കുറിച്ച് ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ പ്രധാനമായും നടക്കുന്നത് ഇങ്ങനെ അതിസങ്കീർണമായ ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്.
ഒരു പക്ഷെ നിങ്ങൾ ചിന്തിക്കുന്നുണ്ടാവാം ഈ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ എത്രമാത്രം ശരിയാകാമെന്ന്. നാം ഇവിടെ ഗണിതസമവാക്യങ്ങൾ തുടങ്ങുന്നത് തന്നെ ശരിയാണെന്ന് നമുക്കറിയാവുന്ന പ്രകൃതിയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ അതിൽ നിന്നും ഉരുത്തിരിയുന്ന ഫലങ്ങളും ശരിയാകണം. പക്ഷെ അവ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കാൻ ചിലപ്പോൾ അനേകം വർഷങ്ങൾ കാത്തിരിക്കേണ്ടിവന്നേക്കാം (ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ തരംഗങ്ങൾ പോലെ)
ഇനി നേരെ തിരിച്ചും ചെയ്യാറുണ്ട്. പരീക്ഷണശാലയിൽ നേരിട്ട് നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസത്തിന് നാം യുക്തിപൂർവ്വം നൽകുന്ന വിശദീകരണം ശരിയാണെങ്കിൽ ആ വിശദീകരണം അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയ ഗണിത സമവാക്യങ്ങൾ അനുസരിച്ച് തെളിയിക്കാനും കഴിയണം. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ഡബിൾ-ചെക്കിങ് ശാസ്ത്രത്തിൽ സർവ്വ സാധാരണമാണ്. ഇങ്ങനെ നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഉണ്ടാക്കിയ അനുമാനങ്ങളും സിദ്ധാന്തങ്ങളും ശരിയാണെന്ന് ഉറപ്പ് വരുത്താം.
ഒരു കാര്യം നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ അത് നമ്മുടെ ആദ്യമേയുള്ള അനുമാനത്തിന് വളരെ കൃത്യമായി യോജിക്കുന്നു എന്നത്കൊണ്ട് മാത്രം ശാസ്ത്രം ഒരു നിഗമനത്തിൽ (conclusion) എത്തുന്നില്ല. ഇതാണ് ശാസ്ത്രീയമായ രീതിയുടെ ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്വഭാവം. ഒരു നിഗമനത്തിൽ എത്തണമെങ്കിൽ ഒരു വിശദീകരണം ആവശ്യമാണ് ശരിയാണ് മാത്രമല്ല, ആ വിശദീകരണം മാത്രമാണ് ശരി എന്നുകൂടി തെളിയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഉദാഹരണത്തിന് രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്ന ഭൂമി സ്വയം ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നത് കൊണ്ടാണെന്ന് തെളിയിച്ചാൽ പോരാ. മറ്റെന്തെങ്കിലും കാരണങ്ങൾ കൊണ്ടല്ല രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാവുന്നത് എന്നുകൂടി തെളിയിക്കണം. മാത്രമല്ല ഈ തെളിവുകളും നിഗമനങ്ങളും ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എല്ലാ കാര്യങ്ങളിലും ശാരിയായിരിക്കുന്നു എന്നും ഉറപ്പാക്കണം. ഉദാഹരണത്തിന് രാത്രിയും പകലുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാത്ത ഒരു കാര്യമെടുക്കാം. ഒരു മിസൈൽ വിക്ഷേപിക്കുമ്പോൾ അത് കൃത്യസ്ഥാനത്ത് പതിക്കണമെങ്കിൽ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണം കണക്കിലെടുക്കണം. ഭ്രമണം കണക്കിലെടുക്കാതെ തന്നെ മിസൈൽ എപ്പോഴും കൃത്യസ്ഥാനത്ത് പതിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും ഭൂമി ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നില്ല എന്നല്ലേ അർത്ഥം.
അങ്ങനെ സംഭവിച്ചാൽ രാത്രിയും പകലും ഉണ്ടാകുന്നത് എങ്ങനെയാണെന്നതിന് നമ്മൾ കണ്ടുപിടിച്ച ഉത്തരവും പാരുങ്ങലിലാകും. പക്ഷെ സത്യം എന്താണെന്നുവെച്ചാൽ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണം സ്വാധീനിക്കുന്ന എന്ത് പരീക്ഷണം ചെയ്താലും അതിൽ നിന്ന് ഭൂമി ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നുണ്ട് എന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും. എന്നുവെച്ചാൽ ശാസ്ത്രം കൊണ്ടുവരുന്ന ഒരു സിദ്ധാന്തം അതുമായി ബന്ധമുള്ള എല്ലായിടത്തും ശരിയാകണം. ശരിയായ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ എല്ലാം ഇങ്ങനെതന്നെയാണ്.
ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ പ്രവചിച്ചിട്ട് കൃത്യം 100 വർഷം തികയുമ്പോഴാണ് അത് കണ്ടെത്താനായത്.
മറ്റൊരു ഉദാഹരണം പറയാം. പരിണാമസിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് ആധുനിക മനുഷ്യൻ കുരങ്ങുസമാനമായ ജീവികളിൽ നിന്നും പരിണമിച്ചുണ്ടായിട്ടുണ്ട് ഏകദേശം 2 ലക്ഷം വർഷങ്ങൾ മാത്രമേ ആയിട്ടുള്ളു. ഫോസിൽ തെളിവുകളും ജനിതകപരമായ തെളിവുകളും ഇക്കാര്യം ശരിയാണ് എന്നത് തന്നെയാണ് കാണിക്കുന്നത്. ആധുനികമനുഷ്യൻ ഉണ്ടായിട്ട് ഏകദേശം രണ്ട് ലക്ഷം മാത്രമേ ആയിട്ടുള്ളു. എങ്കിൽ രണ്ടുലക്ഷങ്ങൾ വർഷങ്ങൾ മുമ്പുള്ള ആധുനിക മനുഷ്യന്റെ ഫോസിൽ തെളിവുകൾ ലഭിക്കാൻ പാടില്ല. ഇതുവരെ ഇങ്ങനെയൊന്നു ലഭിച്ചിട്ടുമുള്ളു.
ഉദാഹരണത്തിന് ആധുനിക മനുഷ്യന്റെ അമ്പതുലക്ഷം വർഷം മുമ്പുള്ള ഫോസിൽ കിട്ടി എന്നിരിക്കട്ടെ. പരിണാമ സിദ്ധാന്തം ആകെ തകർന്നടിയും പക്ഷെ പരിണാമസിദ്ധാന്തത്തിനുള്ള അതിശക്തമായ തെളിവുകൾ നോക്കിയാൽ അങ്ങനെയൊന്ന് സംഭവിക്കില്ല എന്നു തന്നെ ഉറപ്പിക്കാം.
ഞാൻ പറഞ്ഞുവന്നത് ശാസ്ത്രം പുതിയ അറിവുകളെ അംഗീകരിക്കുന്നു എന്നാണ്. ശാസ്ത്രത്തിന് മുൻവിധികളില്ല. പുതിയ തെളിവുകൾ വന്നാൽ അതിനാനുസരിച്ച് തിയറികളും മാറും. ശാസ്ത്രത്തിൽ എല്ലാം എപ്പോഴും പാഠനവിഷയമാണ്. പുതിയ അറിവുകൾ വരുന്നതിനാനുസരിച്ച് ഇപ്പോഴുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾ കൂടുതൽ വിശാലമാവും. 1600കളിൽ ഐസക് ന്യൂട്ടൻ ഉണ്ടാക്കിയ തിയറി ഉപയോഗിച്ച് നമ്മുക്ക് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ചലനങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാനാകും. ഭൂമിയുടെയും സൂര്യന്റെയും ചലനങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ടെന്നീസ് ബോളിന്റെ ചലനം എന്നിവയെല്ലാം ന്യൂട്ടോണിയൻ മെക്കാനിക്സ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിക്കാം. എന്നാൽ ഈ തിയറിയെ ഐസ്റ്റീൻ കുറച്ച് കൂടി വിപുലീകരിച്ച് ബലപ്പെടുത്തി. ചലനവും കാലവും അപേക്ഷികമാണെന്ന പുതിയ തിയറി കൂടുതൽ കാര്യങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ സഹായിച്ചു. അതുപോലെ സൂക്ഷ്മകാണങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്ന ക്വാണ്ടംമെക്കാനിക്സ് ഉരുതിരിഞ്ഞുവന്നു.
ഇങ്ങനെ പഴയ സിദ്ധാന്തങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പുതിയവ ഉരുതിരിഞ്ഞുവന്നത് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ബാലഹീനതയല്ല മറിച്ച് ശക്തിയാണ്. പുതിയ അറിവുകളെ അംഗീകരിക്കുകയും പഴയവ എപ്പോഴും നിരീക്ഷണവിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ രീതി. അങ്ങനെയാണ് ശാസ്ത്രം മുന്നോട്ട് കുതിക്കുന്നത്.
ഞാൻ പറഞ്ഞുവന്നത് ശാസ്ത്രം പുതിയ അറിവുകളെ അംഗീകരിക്കുന്നു എന്നാണ്. ശാസ്ത്രത്തിന് മുൻവിധികളില്ല. പുതിയ തെളിവുകൾ വന്നാൽ അതിനാനുസരിച്ച് തിയറികളും മാറും. ശാസ്ത്രത്തിൽ എല്ലാം എപ്പോഴും പാഠനവിഷയമാണ്. പുതിയ അറിവുകൾ വരുന്നതിനാനുസരിച്ച് ഇപ്പോഴുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾ കൂടുതൽ വിശാലമാവും. 1600കളിൽ ഐസക് ന്യൂട്ടൻ ഉണ്ടാക്കിയ തിയറി ഉപയോഗിച്ച് നമ്മുക്ക് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ചലനങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാനാകും. ഭൂമിയുടെയും സൂര്യന്റെയും ചലനങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ടെന്നീസ് ബോളിന്റെ ചലനം എന്നിവയെല്ലാം ന്യൂട്ടോണിയൻ മെക്കാനിക്സ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിക്കാം. എന്നാൽ ഈ തിയറിയെ ഐസ്റ്റീൻ കുറച്ച് കൂടി വിപുലീകരിച്ച് ബലപ്പെടുത്തി. ചലനവും കാലവും അപേക്ഷികമാണെന്ന പുതിയ തിയറി കൂടുതൽ കാര്യങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ സഹായിച്ചു. അതുപോലെ സൂക്ഷ്മകാണങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്ന ക്വാണ്ടംമെക്കാനിക്സ് ഉരുതിരിഞ്ഞുവന്നു.
ഇങ്ങനെ പഴയ സിദ്ധാന്തങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പുതിയവ ഉരുതിരിഞ്ഞുവന്നത് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ബാലഹീനതയല്ല മറിച്ച് ശക്തിയാണ്. പുതിയ അറിവുകളെ അംഗീകരിക്കുകയും പഴയവ എപ്പോഴും നിരീക്ഷണവിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ രീതി. അങ്ങനെയാണ് ശാസ്ത്രം മുന്നോട്ട് കുതിക്കുന്നത്.
ശരിയാണെന്ന് ശാസ്ത്രം അംഗീകരിച്ച ധാരാളം തെളിവുകളുള്ള വസ്തുതയാണ് തിയറി അല്ലെങ്കിൽ സിദ്ധാന്തം. ശാസ്ത്രീയമായ രീതിയിടെയാണ് ഈ നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തുന്നത്. ശാസ്ത്രീയമായ രീതികൾ എന്നതിനെ, യഥാർത്ഥത്തിൽ യുക്തിപൂർവ്വമായ രീതികൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നതാണ് ശരി. ശാസ്ത്രം അവ അവലംബിക്കുന്നു എന്നുമാത്രം.
കപടശാസ്ത്രങ്ങൾ ഇത്തരം രീതികളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നില്ല. ഈ രീതിലൂടെ കടന്നുപോകാത്ത കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളും,അവകാശവാദങ്ങളും പ്രവചനങ്ങളും പൊള്ളയാകാനാണ് സാധ്യത.
Source : mathrubhumi technology 26 September 2016




























