കാലം

എന്താണ് അത്? നമ്മെ സംബന്ധിച്ചേടത്തോളം കാലം, സമയം എന്നൊക്കെയുള്ളതു ഒരു ക്ലോക്കിന്റെ, അല്ലെങ്കിൽ   വാച്ചിന്റെ സൂചിയുടെ ഒരു കറക്കമാണ്. അതുമല്ലെൻകിൽ, ദിന-രാത്രങ്ങളുടെയും സംവത്സരങ്ങളുടെയും ഒരു ഒഴുക്കാണ്. പക്ഷെ അതൊക്കെ കാലത്തിന്റെ ഒരു അളവ് മാത്രമല്ലേ? അപ്പോൾ എന്താണ് കാലം, അല്ലെങ്കിൽ സമയം? നമ്മൾ അളക്കുന്ന അത്, യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണ്, എന്തിനെയാണ്?

ഒരുപക്ഷെ നമുക്ക് പറയാൻ കഴിയുമായിരിക്കും, നാം, നമ്മൾ, നമ്മുടെ സൗകര്യത്തിന് തെരെഞ്ഞെടുത്ത ഒരു അളവുകോലുകൊണ്ടു രണ്ടു സംഭവങ്ങളുടെ ഇടയിലുള്ള ദൈർഖ്യം അളക്കുന്നതാണ് സമയം എന്ന്. അതായത്, അടുത്ത ബസ്സ് അഞ്ചു മിനിട്ടു കഴിഞ്ഞു വരും എന്നതുപോലെ. പക്ഷെ, ഈ വാദം, ഒരു പക്ഷെ, അടുത്ത ബസ് എപ്പോൾ വരും എന്ന അറിവിന് വളരെ പ്രയോജനം ചെയ്യുമെങ്കിലും, നമ്മൾ, അതുകൊണ്ടു എന്തിനെയാണ് പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നതെന്ന്, അല്ലെങ്കിൽ എന്തിനെയാണ് നാം അളക്കുന്നതെന്ന് അത്ര വ്യക്തതമാകുന്നില്ല. 

കാലത്തിന്റെ സ്വഭാവം എന്തെന്ന് കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കണമെങ്കിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞത് നാലുകാര്യങ്ങളിൽ സാമാന്യേന ഒരു തീർപ്പു ഉണ്ടാകേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.

1 കാലം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഇടമുറിയാത്ത ഒരു ഒഴുക്കാണോ?

2 കാലത്തിനു ഒരു ദിശ മാത്രമേ ഉള്ളുവോ അതോ അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും ഇരു ദിശയിലേക്കും ഒരു പോലെ ആണോ?

3 ഈ പ്രപഞ്ചിത്തിനാകെ സാർവർത്തികമായ ഒറ്റ സമയം ആണോ?

4 സമയം യഥാർത്ഥത്തിൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഒരു അളവ് കോൽ തന്നെ ആണോ?

ഒന്നാമത്തെ ചോദ്യത്തിന്റെ നമ്മുടെ അനുഭവത്തിൽ ഉള്ള ഉത്തരം അതെ, അതൊരു ഇടമുറിയാത്ത ഒഴുക്ക് ആണ് എന്നാണു. പക്ഷെ ആധുനിക ഭൗതിക ശാസ്ത്രം അത് അത്ര അംഗീകരിക്കുന്നില്ല. കാരണം, ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കിസിന്റെ ദൃഷ്ടിയിൽ പ്രകൃതിയിൽ   ഊർജ്ജം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്ത് ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട അളവിലുള്ള, ഒരു 'ഫോട്ടോൺ' വലുപ്പത്തിലുള്ള 'ക്വാണ്ടാ' യിലാണ്, അല്ലാതെ തുടർച്ചയായ ഒരു പ്രവാഹം ആയല്ല . അങ്ങനെയെങ്കിൽ കാലത്തിന്റെ പോക്കും, അങ്ങനെതന്നെ, ചെറിയ ചെറിയ അടിവച്ചു തന്നെ ആയിരിക്കില്ല? ഇന്നത്തെ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചട്ടക്കൂട്ടിൽ നിന്നുകൊണ്ട് നമുക്ക് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ സമയം 'പ്ലാങ്ക് സമയം' ആണ്, അതായത് 10^-43 സെക്കൻഡ്, അതായത് ഒരു  ദശാംശ കുത്തു കഴിഞ്ഞു നാൽപ്പത്തി മൂന്നു പൂജ്യം ഇട്ടു കഴിഞ്ഞു ഒന്നിട്ടാൽ കിട്ടുന്ന (സെക്കന്റിന്റെ) എത്രയാണോ അത്രയും ചെറിയ ഭാഗം. അതുകൊണ്ടു നമ്മെ സംബന്ധിച്ചേടത്തോളം അത് തുടർച്ചയായ ഒരു ഒഴുക്ക് തന്നെ.

ഇനി കാലത്തിന്റെ ദിശയിലേക്കു വരാം. നമ്മെ സംബന്ധിച്ചു, സമയം ഭൂതകാലത്തിൽനിന്നും വർത്തമാനത്തിലേക്കും അവിടെനിന്നും ഭാവിയിലേക്കുമാണ് പോകുന്നത്.  അതായത് 'ഇപ്പോഴിനു' 'മുൻപും' 'അതിനു  ശേഷവും'. പക്ഷെ ഇതിന്റെ ഒരു പ്രഹേളിക എന്തെന്നാൽ, ‘ഇപ്പോഴിനു’ മുൻപ് എന്നത് നമ്മുടെ ഓർമ്മയിൽ മാത്രമേ ഉള്ളു, ‘ഇപ്പോഴിനു’ ശേഷം എന്നത് നമ്മുടെ വെറും ഭാവന മാത്രമാണ്. ‘ഇപ്പോഴിനു’ ശഷം എന്ന് എന്തെങ്കിലും ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് നമ്മുടെ 'ഇപ്പോൾ' തന്നെയായി തീരും.

അതെങ്ങനെയാണെങ്കിലും നമ്മെ സംബന്ധിച്ച് സമയത്തിനു അഥവാ കാലത്തിനു ഒരു ദിശയുണ്ട്, ഒരു ദിശ മാത്രമേ ഉള്ളു. അത് മുന്നോട്ടെന്നോ, ഭാവിയിലേക്കെന്നോ ഒക്കെ പറയാം. കാലത്തെ ഒരു അമ്പ് ആയി സങ്കല്പിച്ചാൽ (Arrow of time) അതിന്റെ മുന എല്ലായിപ്പോഴും മുന്നോട്ടുതന്നെയായിരിക്കും. ഒരിക്കിലും നമുക്ക് കാലത്തിലൂടെ പിന്നിലേക്ക് പോകാൻ കഴിയില്ല. കാരണം, നമ്മുടെ കാലബോധം നിലനിക്കുന്നതു സംഭവങ്ങളെ, അതിന്റെ ക്രമത്തിൽ അടുക്കി വൈക്കുന്നിടത്താണ്, ഒരു സംഭവം കഴിഞ്ഞു മറ്റൊന്ന് അതുകഴിഞ്ഞു മറ്റൊന്ന് എന്നിങ്ങനെ.

കാലത്തിന്റെ ഈ ദിശയെ മറ്റൊരു തരത്തിലും കാണാൻ കഴിയും. ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിൽ (തെർമോ ഡൈനാമിക്സിൽ) അത് എൻട്രോപ്പിയാണ്, എന്നുവച്ചാൽ ക്രമയില്ലായ്മയുടെ ഒരു അളവാണിത്. അതായത് കൂടുതൽ ക്രമത്തിലുള്ള ഒരു അവസ്ഥയിൽ നിന്നും കുറഞ്ഞ ക്രമത്തിലുള്ള മറ്റൊരു അവസ്ഥയിലേക്കുള്ള, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സ്വാഭാവിക പരിണാമത്തിന്റെ ഒരു ദിശയാണിത്. അതായത് മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ചു, ഒരു ബിന്ദുവിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരുന്ന നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സാധ്യത (പൊട്ടൻഷ്യൽ) കാലത്തിന്റെ ആദ്യ നിഷാർദ്ധത്തിൽനിന്നും (10^-43 സെക്കൻഡ്) ഇന്നത്തെ ദൃശ്യപ്രപഞ്ചം ആയി മാറിയ, ആ ആയിരത്തി നാനൂറു കോടി കൊല്ലങ്ങളുടെ സഞ്ചാര പഥമാണ് കാലവും അതിന്റെ ദിശയും. അതായത് കാലം തിരിച്ചു നടക്കണമെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചം അതിന്റെ മഹാവിസ്ഫോടന കാലത്തേക്ക് തിരിച്ചു പോകേണ്ടിവരും.

എന്നാൽ ഭൗതിക ശാസ്ത്ര നിയമങ്ങളിൽ (laws of physics) കാലത്തിനു അങ്ങനെ ഒരു ദിശ ഇല്ല. ഏതു സംഭവത്തിന്റെയും ഗണിത ശാസ്ത്ര പ്രസ്താവനയിൽ, ഒരു സംഭവത്തെ അതിന്റെ അവസാനത്തിൽനിന്നും ആദ്യത്തിലേക്കും, തിരിച്ചും, ഒരേപോലെ ശരിയാണ്. സബ് ആറ്റമിക് തലത്തിലും കാലത്തിനു അങ്ങനെ ഒരു ദിശയില്ല, അവിടെ ഭൂതകാലവും ഭാവികാലവും ഇല്ല. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിൽ രണ്ടു കണികകൾ തമ്മിൽ അടുത്തുവരുകയും അവ തമ്മിലുണ്ടാവുന്ന പാരസ്പര്യത്തിൽ (interaction) നിന്നും തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ മറ്റു രണ്ടു കണികകൾ ആയി മാറുന്നതും സാധാരമാണ്. ഈ പുതിയ കണികകൾ വീണ്ടും പാരസ്പര്യത്തിൽ ഏർപ്പെടുകയും തിരിച്ചു ആദ്യത്തെ കണികകൾ ആയി വീണ്ടും മാറുന്നതിൽ അവിടെ യാതൊരു വ്യത്യാസവും ഇല്ല. അതായത് രണ്ടു കണികകൾ തമ്മിലുള്ള പാരസ്പര്യത്തിൽ പുതിയ മറ്റു രണ്ടു കണികകൾ ആവുന്ന ആ പ്രക്രിയയിൽ ആദ്യം ഏതു സംഭവിച്ചു (ഭൂതകാലം) രണ്ടാമത് ഏതു സംഭവിച്ചു (ഭാവികാലം) എന്ന് യാതൊരു വ്യത്യാസവും ഇല്ലെന്നർദ്ധം.  

ഇനി നമ്മുടെ മൂന്നാമത്തെ ചോദ്യത്തിലേക്ക് കടക്കാം. പ്രപഞ്ചത്തിൽ സാർവർത്തികമായ ഒറ്റ സമയമാണോ? അതായത് എന്റെ 'ഇപ്പോൾ' തന്നെയാണോ പ്രപഞ്ചത്തിൽ മറ്റെല്ലായിടത്തെയും 'ഇപ്പോൾ'? ഒരു പരീക്ഷണം ഇത് എങ്ങനെയെന്നു കാണിച്ചുതരും. ഇത് വെറും തിയരെറ്റിക്കൽ ആയ ഒരു പരികല്പന അല്ല, മറിച്ചു, യഥാർത്ഥത്തിൽ പല പ്രാവശ്യം ആവർത്തിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഒരു പരീക്ഷണം ആണ്.

രണ്ടു ആറ്റമിക് ക്ളോക്കുകൾ ഒരേ സമയത്തിൽ സെറ്റു ചെയിതു വയ്ക്കുക. ആ സെറ്റപ്പ് അങ്ങനെതന്നെ വച്ചാൽ, കാലാകാലങ്ങളിൽ, രണ്ടു ക്ളോക്കും ഒരേ സമയം കാണിക്കുമെന്ന് നമുക്ക് അറിയാം. ഇനി അതിൽ, ഒന്ന്, ഒരു കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹത്തിൽ ഭൂമിയെ പലവട്ടം ചുറ്റാൻ അനുവദിക്കുക. പിന്നീട് തിരിച്ചുവന്ന് ഭൂമിയിലുള്ള ക്ളോക്കുമായി സമയം താരതമ്യം ചെയ്തുനോക്കിയാൽ, ഭൂമിയെ ചുറ്റിയിരുന്ന ക്ളോക്കിലെ സമയം മറ്റേതിനേക്കാളും അൽപ്പം, ഒരു നിമിഷത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ ഒരംശം, പിന്നിലാണെന്ന് കാണാം. ഇവിടെ എന്താണ് സംഭവിച്ചത്? ഇതിനുത്തരം ഐൻസ്റ്റീന്റെ റിലേറ്റിവിറ്റിയിൽ ഉണ്ട്. അതായത് ഒരു വസ്തു എത്രമാത്രം വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നോ അതിനു ആനുപാതികമായി അതിന്റെ സമയം പതുക്കെയാവുന്നു. അങ്ങനെ ആ വസ്തു പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത്തിൽ എത്തിയാൽ അതിന്റെ സമയം നിശ്ചലമാവുന്നു. ഇതിനെയാണ് ടൈം ഡയലേഷൻ (Time Dilation) എന്ന് പറയുന്നത്. ഒരു വസ്തുവിന് പ്രകാശവേഗം കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്നത് മറ്റൊരു കാര്യമാണ്. എന്നാൽ നമുക്ക് മനസ്സിലാവുന്ന വേഗത്തിൽ, ഒരു ഗഗന സഞ്ചാരി ഒരു വര്ഷം, ഒരു ഉപഗ്രഹത്തിൽ ശൂന്യാകാശത്തിൽ സഞ്ചരിച്ചതിനു ശഷം തിരിച്ചു വരുമ്പോൾ, അയാൾക്ക് ഭൂമിയിലുള്ള നമ്മളെക്കാൾ 0.0085 സെക്കൻഡ് വയസ്സ് കുറവായിരിക്കും എന്നാണു കണക്കു കൂട്ടൽ. ചുരുക്കത്തിൽ നമ്മുടെ കാലം കടന്നു പോകുന്നത് നാം ആപേക്ഷികമായി എത്ര വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ്. അതുപോലെതന്നെ ശക്ത്തമായ ഗുർത്വാകര്ഷണവും കാലത്തിന്റെ വേഗം കുറയ്ക്കും എന്നതാണ് ശാസ്ത്രീയ കണ്ടെത്തൽ. അതായത് പ്രപഞ്ചത്തിൽ എല്ലായിടത്തും, സമയം, ഒരേ വേഗത്തിലല്ല സഞ്ചരിക്കുന്നത്, മറ്റു പല ഘടകങ്ങളും അനുസരിച്ചാണ് അതിന്റെ വേഗത എന്നർത്ഥം.   

    

ഇനി നാലാമത്തത്തെ നമ്മുടെ ചോദ്യത്തിലേക്ക് വരാൻ സമയമായി. അപ്പോൾ സമയം അല്ലെങ്കിൽ കാലം യഥാർത്ഥത്തിൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഒരു അളവുകോൽ ആണോ?

മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ചു് കാലം ആരംഭിക്കുന്നത് അവിടെയാണ്. അതായത് പ്രപഞ്ചം ഇല്ലെങ്കിൽ കാലം ഇല്ല, കാലം ഇല്ലെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചവും ഇല്ല. രണ്ടും രണ്ടല്ല, പിന്നെയോ ഒരു യാഥാർഥ്യത്തിന്റെ രണ്ടു വശങ്ങൾ മാത്രമാണ്. റിലേറ്റിവിറ്റി പറയുന്നത്, നീളം, വീതി, ഉയരം എന്ന ത്രിമാന അളവിനൊപ്പം തന്നെയുള്ള നാലാമത്തെ അളവാണ് സമയം എന്നാണ്. അതായത് ഒരു വസ്തു എവിടെയാണ് നിൽക്കുന്നത്, (അതായത് അതിന്റെ സ്ഥാനം) എന്ന് പറയണമെങ്കിൽ, അതിനു പഴയ ത്രിമാന സ്ഥലം പോരാ, മറിച്ചു, ഒരു ചതുർമാന സ്ഥലം തന്നെ വേണമെന്നാണ്. അതാണ് സ്ഥലകാല സാകല്യം (Space-time continuum) എന്ന് പറയുന്നത്. അതായത് സ്ഥലകാല സാകല്യം എന്ന് പറയുന്നത്, ഈ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭൂതകാല, വർത്തമാനകാല, ഭാവികാലങ്ങളെ അടയാളപ്പെടിത്താവുന്ന ഒരു മാപ് ആയി സങ്കല്പിക്കാം എന്ന് അർദ്ധം. ഇതിൽ കാലവും സ്ഥലത്തിന്റെ മറ്റു അളവുകളെപ്പോലെ നിശ്ചലമാണ്. കാലം മുന്നോട്ടു ഒഴുകുന്നില്ല, നാമാണ് അതിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നത്. ഇതിലൂടെയുള്ള നമ്മുടെ സഞ്ചാരത്തിന്റെ ദിശ, മുമ്പു നാം പറഞ്ഞ സമയത്തിന്റെ ദിശയാണ് (arrow of time), വേഗം, നമ്മുടെ ആപേക്ഷിക വേഗമാണ്.  

ഇതെല്ലാം ആത്യന്തികമായ് നമുക്ക് നൽകുന്ന ആകെത്തുക എന്താണെന്നു നോക്കാം. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വേഗം പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗമാണ്. അതാണെങ്കിലോ സ്ഥലത്തൂടേയും കാലത്തിലൂടെയുമുള്ള വേഗത്തിന്റെ ആകെത്തുകയുമാണ്. സ്ഥലത്തിലൂടെയുള്ള നമ്മുടെ യാത്രയുടെ വേഗം കൂടുംതോറും കാലത്തിലൂടെയുള്ള നമ്മുടെ യാത്രയുടെ വേഗം കുറയും, അതുപോലെതന്നെ മറിച്ചും. അങ്ങനെ ഒരാൾ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗം എത്തിയാൽ അയാൾ കാലത്തിൽ നിശ്ചലനായിത്തീരുന്നു. അതുപോലെ ഒരാൾ സ്ഥലത്തിൽ നിശ്ചലനായാൽ പ്രകാശവേഗത്തിൽ അയാൾ കാലത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കും. 

ഇനി, മുൻ പറഞ്ഞ ചതുർമാന (Four dimensional) ഗ്രാഫിൽ ഒരാളുടെ നിലനിൽപ്പ് എങ്ങനെയെന്നു ഒന്ന് സങ്കൽപ്പിച്ചു നോക്കാം, അയാൾക്ക് അമ്പതു വയസ്സും ഉണ്ടെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. മുൻപറഞ്ഞ രീതിയിൽ നോക്കിയാൽ, അയാളുടെ നിലനിൽപ്പ് അമ്പതു കൊല്ലത്തെ ഒരു തുടർച്ചയായി കാണാം, അൻപതുകൊല്ലം കാലത്തിലൂടെ നീണ്ട, ഒരു പുഴുവിനെപ്പോലെ.

കാലത്തിലെ 'ഇപ്പോൾ' എന്ന ഒരു നിമിഷത്തിൽ മാത്രമേ ഇന്ന് നാം കരുതിയിരിക്കുന്ന അയാളുടെ രൂപം നിങ്ങള്ക്ക് കണ്ടെത്താൻ കഴിയൂ.

ഇത് വായിക്കുന്ന നിങ്ങള്ക്ക് ഇതൊരു സയൻസ് ഫിക്ഷൻ നോവലിലിന്റെ പ്രതീതി ഉണ്ടാക്കുന്നെങ്കിൽ, അതിൽ ഞാൻ ഉത്തരവാദി അല്ല. ഇന്നത്തെ ഗണിത ശാസ്ത്ര സൂത്രങ്ങളെ സാധാരണ നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഭാഷയിലേക്കു പരിഭാഷപ്പെടുത്തിയാൽ കിട്ടുന്ന ഒരു ചിത്രം ഇത് മാത്രമാണ്.

അപ്പോഴും, ചലനത്തിൽ നിശ്ചലതയും, നിശ്ചലതയിൽ ചലനവും ഇതിൽ വളരെ സ്പഷ്ടമാകുന്നില്ലേ ?

chummablogs