ഇതൊക്കെ വെറും തിയറിയല്ലേ, വല്ല സത്യവുമുണ്ടോ? പല ചര്ച്ചകളിലും കേള്ക്കാറുള്ള സ്ഥിരം ചോദ്യമാണിത്. ഈ ചോദ്യം ഏറ്റവുമധികം ആവര്ത്തിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് പരിണാമം സിദ്ധാന്തം (Theory of Evolution), മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം (Big Bang Theory) എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിലായിരിക്കും. എന്താണ് ഒരു തിയറി അഥവാ സിദ്ധാന്തം? എങ്ങനെയാണ് അവ രൂപപ്പെടുന്നത്? തിയറികള് സത്യമല്ലേ? ഇതാണ് ഈ ലേഖനത്തിന്റെ വിഷയം.
ശാസ്ത്രലോകത്ത് സിദ്ധാന്തം എന്നു വച്ചാല് ഊഹാപോഹങ്ങളല്ല. അതൊരു പ്രതിഭാസത്തെ തൃപ്തികരമായി വിശദീകരിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയമായി പരീക്ഷിച്ചു തെളിഞ്ഞ ആശയങ്ങളാണ്. അതായത് വെറും അനുമാനങ്ങള് (hypothesis) ആയിരിക്കില്ല അവ. വാതകങ്ങളുടെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തം (Kinetic theory of gases), ഐന്സ്റ്റൈന്റെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം (Theory of relativity), പരിണാമ സിദ്ധാന്തം, മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം ഇതെല്ലാം ശാസ്ത്രീയമായി തെളിയിച്ച സിദ്ധാന്തങ്ങള്ക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
എങ്ങനെയാണ് സിദ്ധാന്തങ്ങള് ഉണ്ടാകുന്നത്? ഇതിന് രണ്ടു രീതികളുണ്ട്.
1. നിരീക്ഷണങ്ങള് അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി യുക്തിസഹമായ അനുമാനങ്ങളില് എത്തുക. ഈ അനുമാനങ്ങള്ക്ക് കൂടുതല് തെളിവുകള് ലഭിക്കുമ്പോള് അതൊരു സിദ്ധാന്തമാകുന്നു.
2. നമ്മുടെ പ്രകൃതിയിലെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങള് എല്ലാംതന്നെ നമുക്കറിയാം. ഇതാണ് നാം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തില് (Physics) പഠിക്കുന്നത്. ഈ നിയമങ്ങളെ ആധാരമാക്കിയുള്ള ഗണിതസമവാക്യങ്ങളിലൂടെ (Mathematical equations) പ്രവചിക്കുന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ മാര്ഗം. ഈ പ്രവചനങ്ങള്ക്ക് തെളിവുകള് ലഭിക്കുമ്പോള് അവയും ഒരു സിദ്ധാന്തമാകുന്നു.
നിരീക്ഷണങ്ങള് അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി യുക്തി ഉപയോഗിച്ച് അനുമാനങ്ങളില് എത്തിയതിന് ഉദാഹരണമാണ് ഡാര്വിന് പ്രവചിച്ച ‘പ്രകൃതിനിര്ദ്ധാരണം വഴിയുള്ള പരിണാമം’ എന്ന അക്കാലത്തെ അനുമാനം. കൂടുതല് തെളിവുകള് ലഭിച്ചപ്പോള് പരിണാമം ഒരു സിദ്ധാന്തമായി.
പ്രകൃതിയില് സംഭവിക്കുന്ന എല്ലാ കാര്യങ്ങളും നമുക്ക് വെറും നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ മനസിലാക്കാന് കഴിയില്ല. അതുപോലെ അവയ്ക്കുള്ള വിശദീകരണങ്ങളും നമുക്ക് സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഉണ്ടാക്കാന് കഴിയണമെന്നില്ല.
ഉദാഹരണത്തിന് പ്രകാശം ഒരു സെക്കന്ഡില് (ഏകദേശം) മൂന്നുലക്ഷം കിലോമീറ്റര് സഞ്ചരിക്കും, സമയം അപേക്ഷികമാണ് തുടങ്ങിയ വസ്തുതകള് വെറും കണ്ണുകൊണ്ട് നിരീക്ഷിച്ചു മനസിലാക്കാന് കഴിയില്ല. അതുപോലെ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പോലുള്ള മേഖലയില് ഭൌതികശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുന്ന കാര്യങ്ങള് വെറും സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രഹിക്കാനും വിഷമമാണ്. എന്നുവച്ച് അവ തെറ്റല്ല.
എന്റെ ഈ വാദത്തെ ആരും ദുരുപയോഗം ചെയ്യാതിരിക്കാന് എനിക്കിതും കൂടി പറയേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോള് നിങ്ങളില് ചിലര് ഇങ്ങനെ പറഞ്ഞേക്കാം:
‘നോക്കൂ നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് മനസിലാക്കാന് പറ്റാത്ത എന്നാല് സത്യമായ പല ‘അദൃശ്യശക്തികളും’ നമുക്ക് ചുറ്റിലുമുണ്ട്. സാമാന്യബുദ്ധിക്ക് ഗ്രഹിക്കാന് പറ്റാത്തതിനാല് അവയില്ല എന്ന് പറയാന് കഴിയില്ല’. ഇത്തരമൊരു പ്രവചനമല്ല ശാസ്ത്രം മുന്നോട്ടുവക്കുന്നത്. നമ്മുടെ സാമാന്യബുദ്ധി ഉപയോഗിച്ച് മനസിലാക്കാന് വിഷമമുള്ള ഒരു കാര്യം ശാസ്ത്രം പ്രവചിക്കുമ്പോള് അത് വെറും കെട്ടുകഥയിലോ ഭാവനയിലോ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് തുടങ്ങുന്നതെന്ന് ധരിക്കരുത്. അവ ഗണിതസമവാക്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന തിയറികളെ ആസ്പദമാക്കിയായിരിക്കും
എങ്ങനെയാണ് ഗണിതം പ്രകൃതിസത്യങ്ങളെ വെളിപ്പെടുത്തുന്നത്? ഒരു ഉദാഹരണം പറയാം. നിങ്ങള് ഒരു കല്ല് മുകളിലേക്ക് വലിച്ചെറിയുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഈ കല്ല് ഏതാണ്ടൊരു ‘റ’ ആകൃതിയിലുള്ള പാതയിലായിരിക്കും സഞ്ചരിക്കുക. അതായത് കല്ല് ഉയര്ന്നുപൊങ്ങി കുറച്ചു ഉയരത്തില് എത്തിയശേഷം താഴെ പതിക്കും. നിങ്ങള് എറിഞ്ഞത് എത്ര വേഗത്തിലാണ്, ഏതു കോണിലാണ് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങള് അറിഞ്ഞാല് ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരപാത ഒരു പേനയും പേപ്പറും ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് കൃത്യമായി കണ്ടുപിടിക്കാം. അതായത് ആ കല്ലിന്റെ സഞ്ചാരത്തെ ഏതെല്ലാം ശക്തികള് (ബലങ്ങള്) സ്വാധീനിക്കുമോ അവയെ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്ന ഗണിതസമവാക്യങ്ങള് ഉപയോഗിച്ച് ഇതിന്റെ ഉത്തരം കണ്ടെത്താം എന്നര്ത്ഥം.

ചൊവ്വയിലേക്ക് അയക്കുന്ന ഉപഗ്രഹം എപ്പോള് ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥം വിടും, എപ്പോള് ചൊവ്വയുടെ അടുത്തെത്തും, ആ സമയത്ത് അതിന്റെ വേഗം എന്തായിരിക്കും, ചൊവ്വയ്ക്ക് ചുറ്റും എത്ര ഉയരത്തിലായിരിക്കും എന്നീ വിവരങ്ങളെല്ലാം ഉപഗ്രഹം വിക്ഷേപിക്കുന്നതിന് മുന്പേ ശാസ്ത്രജ്ഞര് കണക്കു കൂട്ടിയിട്ടുണ്ടാകും. ഇത് ചെയ്യുന്നതും നാം മുമ്പ് കല്ലിന്റെ പാത നിര്ണ്ണയിച്ചത് പോലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങള് ഉള്ക്കൊള്ളുന്ന ഗണിതസമവാക്യങ്ങള് ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഈ ഉദാഹരണത്തില് ഗണിതസമവാക്യങ്ങള് വളരെ സങ്കീര്ണ്ണമാകാം. ഇത്തരം സങ്കീര്ണ്ണ സമവാക്യങ്ങള് ഇന്ന് സൂപ്പര് കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ സഹായത്തോടെ എളുപ്പം നിര്ദ്ധാരണം ചെയ്യാന് സാധിക്കുന്നു.
ഭൗതികശാസ്ത്രവും ഗണിതവും ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രം നടത്തിയ പ്രവചനങ്ങള്ക്കു ധാരാളം ഉദാഹരണങ്ങളുണ്ട്. അവയില് ചിലതാണ് ‘ദൈവകണം’ എന്ന ഓമനപ്പേരില് അറിയപ്പെടുന്ന ഹിഗ്സ് ബോസോണ് (Higgs Boson) എന്ന സൂക്ഷ്മകണം, ഗുരുത്വതരംഗങ്ങള് (gravitational waves) തുടങ്ങിയവയുടെ പ്രവചനം. 1960 കളില് പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഹിഗ്സ് ബോസോണ് പരീക്ഷണശാലയില് കണ്ടെത്തുന്നത് ഏറെ വര്ഷങ്ങള്ക്കു ശേഷം 2013 ല് മാത്രമാണ്. 1916 ല് ഐന്സ്റ്റൈന് തന്റെ സാമാന്യആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തില് (general theory of relativity) പ്രവചിച്ച ഗുരുത്വതരംഗങ്ങള്ക്ക് പരീക്ഷണശാലയില് തെളിവുകള് ലഭിക്കുന്നത് കൃത്യം നൂറുവര്ഷം കഴിഞ്ഞ് 2016 ലാണ്!
സമ്പാദകൻ:- അഹ്ലുദേവ്