યુનીફાઈડ ફીલ્ડ થીયેરી બનાવવી ત્યારે જ શક્ય બને જ્યારે મૂળભૂત પદાર્થો વાસ્તવમાં શું છે અને કેવા છે તે સમજાય.
એટલે વૈજ્ઞાનિકો મૂળભૂત પદાર્થો કે તત્વો જે કહીએ તેને શોધવામાં અને સમજવામાં મચી પડ્યા.
ઈલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન, ફોટોન, ઉપરાંત મેસન, પાયોન, ન્યુટ્રીનો, બોસોન અને અગણિત મૂળભૂત કણો શોધાયા. અને સમય એવો આવ્યો કે દરવર્ષે વિશ્વવિદ્યાલયોમાંથી જેટલા સ્નાતકો બહાર પડે તેનથી વધુ મૂળભૂત કણો બહાર પડવા લાગ્યા.એટલે વૈજ્ઞાનિકો મુંઝાઈ ગયા. આ મુંઝવણને એક રીતે જોઇએ તો આ રીતે સરખાવી શકાય.
એક પરગ્રહ સ્થિત વિકસિત સંસ્કૃતિ આપણી પૃથ્વીને આરીતે જુએ છે.
કોઈ અવકાશી ગ્રહ ઉપરથી કોઈ એક વિકસિત સંસ્કૃતિ, પૃથ્વીનો અભ્યાસ કરતી હતી.
તેણે જોયું પૃથ્વી ઉપર પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થો છે.
પછી આગળ વધતાં લાગ્યું કે અમુક સ્થિર છે (નિર્જીવ અને વનસ્પતિઓ). અમુક ગતિ કરે છે (ગતિમાન પદાર્થો અને સજીવો).
પછી લાગ્યું કે ગતિ કરે છે તેમાં અમુક બીજાને જે સ્થિર હોય છે તેને પોતાની અંદર નાખી દે છે (વનસ્પત્યાહારી સજીવો ભક્ષણ કરી જાય છે). પછી લાગ્યું કે કેટલાક ગતિવાળા એવા હોય છે કે જે ગતિમાં હોય છે તેને પણ પોતાની અંદર નાખી દે છે (માંસાહારી અને શિકારી પ્રાણીઓ). વધુ શોધ કરતાં લાગ્યું કે ગતિવાળા કશુંક સ્થિર હોય તેવું કાઢે પણ છે (ઝાડો પેશાબ કરે છે) . આમ તેમને અનેક જાતના પદાર્થો મળવા લાગ્યા. અંતે માણસ તત્વ લાધ્યું. અને તેમાં પણ તેણે જોયું કે અમુક માણસો અમૂક માપના અને કલરના હતા અને બીજા જુદા કલરના હતા. કેટલાક મોટા તત્વો ઉપર બેસીને જતા હતા તો કેટલાક તેનાથી દૂર ભાગતા હતા. એટલે માણસ કે જેને એક તત્વમાં સમજતા હતા તે પણ જુદા જુદા તત્વો વાળો નિકળ્યો.
આ પ્રમાણે આપણી પૃથ્વી ઉપરનો માનવી સુક્ષ્મ દુનિયાના તત્વોમાં અગણિત તત્વોને જોતો થયો અને મુંઝવણમાં પડ્યો. અંતે તેને લાધ્યું કે ક્વાર્ક અને ગ્લ્યુઓન મૂળભૂત કણો છે. ૩૬ જાતના ક્વાર્ક હોય છે. આમ તો ત્રણ. પણ દરેકમાં ત્રણ કલર, દરેકને છ સુગંધ અને દરેક ના પ્રતિ કણ (એન્ટી પાર્ટીકલ). આ ઉપરાંત ગ્યુઓન અને હીગ્સ છે. હીગ્ઝ જે શોધવાનું બાકી છે જે કદાચ બધાને દળ આપે છે. આ વાત બહુ લાંબી છે. આનાથી બધા ક્ષેત્રો સમજી શકાય છે પણ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર બાકી રહી જાય છે. એટલે સુપરસ્ટ્રીંગ ની થીએરી પ્રસ્તુત થઈ.
પણ સુપરસ્ટ્રીંગની પહેલાં આપણે આ અવકાશ શું છે તે સમજવું પડે. અને સમય શું છે તે પણ સમજવું પડે. બધા પદાર્થો અવકાશ માં છે. અને તે બધા વચ્ચે અંતર હોય છે. આ અંતર એટલે શું?
અંતર અને સમય (સ્પેસ એન્ડ ટાઇમ)
આ અંતર અને સમય એક ભ્રમણા છે એમ વૈજ્ઞાનિકો કહે છે. શંકરાચાર્ય કહે છે બધા વ્યવહારો માયા છે. આ વસ્તુગત છે. એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ જવા માટે લાગેલો સમય એ અંતર છે. ન્યુટન કહેતો હતો કે આખા વિશ્વમાં સમયનો પ્રવાહ સમાન છે. હાલના વૈજ્ઞાનિકોએ સાબિત કરી દીધું છે કે વિશ્વમાં સમય અસમાન છે. જો તમે કોઇ ક્ષેત્રમાં વધુને વધુ વેગથી ગતિ કરતા જાઓ તો સમય ધીમોને ધીમો પડતો જાય છે. જેમ તમે પ્રકાશના વેગ ની નજીકને નજીક પહોંચતા જાઓ તેમ તમારો સમય સાવ ધીમોને ધીમો પડતો જાય. જો તમારો વેગ પ્રકાશના વેગના ૯૯.૯૯……….૯૯(દશાંશ બિન્દુ પછી ૫૫ નવડા) ટકાએ પહોંચી ગયો હોય તો તમારે વિશ્વના હાલના છેડે પહોંચતા લગભગ છપ્પન વર્ષ થાય. અને એટલે કે તમે ૧૧૨ વર્ષે પાછા આવો. પણ તે વખતે પૃથ્વી, સૂર્ય કે આકાશગંગા ન પણ હોય, અથવા જુદા સ્વરુપે હોય. કારણકે પૃથ્વી ઉપર તો ૩૦ અબજ વર્ષ વીતી ગયા હોય.
હિન્દુ તત્વજ્ઞાન પ્રમાણે સમય સમાનપણે વહેતો નથી. પણ તે માટેનું કોઇ સમીકરણ આપણને મળ્યું નથી. જેઓ કુદરતી શક્તિઓ છે એટલે કે દેવો છે તેમની દિવસ અને રાત એ આપણું એક વર્ષ છે. પુરાણોમાં યુગોની ગણના બધી જગાએ સમાન નથી. અંતરિક્ષમાં જુદા જુદા લોક છે. અને તેમનો જુદો જુદો સમય છે. કોઈપણ રીતે હિન્દુઓએ સમયને અસપ્રમાણરીતે વહેતો કહ્યો છે. તે બાબતની ક્રેડીટ આપવી હોય તો આપી શકાય. ન આપવી હોય તો ન આપવી. પણ આવા વિચારની કલ્પના જ અસાધારણ છે. સમય અને અંતરને હિન્દુ તત્વજ્ઞાનમાં એક જ ફન્ડામેન્ટલ એન્ટીટી (તત્વ) ગણ્યું છે.
પરિમાણો (ડાઈમેન્શન્સ) કેટલા?
યુનીફાઈડ થીયેરી ઓફ ફીલ્ડ કે જેનો હેતુ આ ચાર ક્ષેત્રો (ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર, વિદ્યુતચૂંબકીયક્ષેત્ર, પરમાણુના ઘટકોને જોડીરાખતું સ્ટ્રોંગ ક્ષેત્ર, અને રેડીયોએક્ટીવ વીક ક્ષેત્ર) ને એક સમીકરણમાં સમાવી લેવાનો છે.
સમય અને અંતર આ કેટલા પરિમાણો છે? પણ પરિમાણો (ડાયમેન્સન) એટલે શું, તે પહેલાં સમજી લઈએ.
જો એક સીધી રેખા હોય. તો તેને એક પરિમાણ કહેવાય અને તે ઉપર રહેલા બિન્દુને એક પરિમાણથી દર્શાવી શકાય. કોઈ એક બીન્દુને આધાર બીન્દુ ગણો. અને તે રેખા ઉપર રહેલા કોઈ એક બિન્દુના સ્થાન ને નક્કી કરવું હોય તો એમ કહેવાય કે આ બીજુ બિન્દુ તેનાથી દા.ત. ૫ સેન્ટીમીટર ડાબી બાજુ છે કે ૫ સેન્ટીમીટર જમણી બાજુએ છે. એટલે કે જો ડાબી બાજુને ઋણ ગણીએ અને જમણી બાજુને ઘન ગણીએ તો તે બિન્દુવિષે -૫ કે +૫ અંતરના એકમના સ્થાને છે તેમ કહેવાય. એટલે કે ધારોકે ક્ષ=૫ . એક રેખાને બદલે એક સપાટી ઉપર જો એક બીન્દુનું સ્થાન નક્કી કરવું હોય તો આધાર બિન્દુથી તેનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે બે પરિમાણો આપવા પડે. એટલે ક્ષ (ઘન માટે પૂર્વ અને ઋણ માટે પશ્ચિમ) અને ય (ધન માટે ઉત્તર અને ઋણ માટે દક્ષિણ).
એટલે કે એક સમતલ ઉપર કોઈ એક બિન્દુનું, આધાર બિન્દુથી સ્થાન નક્કી કરવા માટે બે પરિમાણ જોઇએ. એટલે જમણી-ડાબી, આગળ-પાછળ.. આપણે જો ત્રી પરિમાણ વાળા એક ઓરડાને જોઇએ તો ઓરડામાં તો આગળ-પાછાળ, ડાબી-જમણી ની ઉપરાંત હવે ઉપર-નીચે વિષે પણ વિચારવું પડે કારણ કે કોઈ વસ્તુ ઉપર-નીચે પણ હોઈ શકે. તેથી આપણી સૃષ્ટિમાં આપણે ત્રણ પરિમાણોમાં જીવીએ છીએ.
જમણી-ડબી એટલે ક્ષ પરિમાણ
આગળ-પાછળ એટલે ય પરિમાણ
ઉપર – નીચે એટલે ઝ પરિમાણ
એટલે કે કોઈ વસ્તુનું સ્થાન નક્કી કરવું હોય તો તે આધાર બિન્દુની સાપેક્ષે તે કેવી રીતે છે તે દર્શાવવા ક્ષ, ય અને ઝ ના મૂલ્ય જણાવવા જોઇએ.
પણ આ બધું તો ત્યારે લાગુ પડે જ્યારે આ વસ્તુ સ્થિર હોય.
ધારો કે વસ્તુ ગતિમાં હોય તો?
જો આવું હોય તો ગતિનું એક સમી કરણ હોય અને તે સમીકરણમાં ક્ષ, ય, ઝ, અને ટ (ટાઇમ) નો પણ સમાવેશ કરવો પડે.
તો આ પ્રમાણે પરસ્પરને લંબ એવા ચાર પરિમાણો થયા.
કોઈ વસ્તુ શા માટે ગતિમાં હોય?
કોઈ વસ્તુ ગતિમાં એટલા માટે હોય કે કાં તો તે પહેલેથી જ ગતિમાં છે. અથવા તો તેના ઉપર બળ વાપરવામાં આવ્યું. જો બળ વાપરવામાં આવે તો તેની ગતિમાં ફેરફાર થાય. તેની ઝડપ બદલાય અને તે બદલાયેલી ઝડપથી ગતિ કરે. પણ જો તેના ઉપર ક્ષેત્રનું બળ હોય તો તે પ્રવેગિત ગતિ હોય. દરેક પ્રકારની ગતિના સમીકરણ હોય છે, જેમાં ક્ષ, ય, ઝ અને ટ ના મુલકોના સંબંધો દર્શાવ્યા હોય છે.
ઓછા પરિમાણો વાળી સૃષ્ટિઃ
હવે કામ ચલાઉ એવું ધારી લો કે કોઇ એક સૃષ્ટિમાં ક્ષ અને ય (એટલે કે એક સમતલ ) પરિમાણો છે. (સમય ના પરિમાણને હાલતૂર્ત ન લો) એટલે કે બધી વસ્તુઓને ફક્ત લંબાઈ અને પહોળાઈ જ છે. હવે જો આ સૃષ્ટિમાં થી ત્રણ પરિમાણ વાળો એક ઘન દડો પસાર થાય તો તે સૃષ્ટિના સજીવોને તે દડો જ્યારે તેમના તલને (સપાટીને) સ્પર્ષ કરશે ત્યારે એક બિન્દુ જેવો દેખાશે. જ્યારે તે સમતલમાંથી પસાર થતો જશે ત્યારે તે બિન્દુમાંથી નાની ગોળાકાર પ્લેટ થશે. આ પ્લેટ મોટીને મોટી થતી જ્યારે. જ્યારે દડો અર્ધો પસાર થશે ત્યારે તે મોટી પ્લેટ બનશે અને પછી તે નાની ને નાની બનશે અને છેવટે બિન્દુ બની અદ્રષ્ય બનશે. જે દડો છે તે એક જ પદાર્થ છે. પણ બે પરિમાણ વાળી સૃષ્ટિના લોકોના સમીકરણો ક્ષ અને ય ના જ બનેલા છે.
એક એવો જ દડો ત્યાં થોડો પસાર થઈ સ્થિર રહે છે. અને બીજો તેવો જ દડો અર્ધો પસાર થઇને સ્થિર થાય છે. આ દ્વિ પરિમાણ વાળી સૃષ્ટિના લોકો તેને ખસેડવા માટે બળ વાપરે છે. તેમણે જોયું કે જે દડો તેમની દુનિયામાં નાની પ્લેટના સ્વરુપમાં દેખાયો અને તેને ખસેડવા તેમણે જે બળ વાપર્યું તેટલું જ બળ તેના બીજો દડો જે મોટી પ્લેટના સ્વરુપમાં દેખાયો તેને ખસેડવા પણ તેટલું જ બળ વાપરવું પડેલું. આથી તેમને તેમના ગતિ અને બળના નિયમો એટલે કે સમીકરણો ખોટા પડતા લાગ્યા.
ધારોકે આ દ્વિ પરિમાણવાળી સૃષ્ટિના લોકો બુદ્ધિશાળી હતા. તેમણે એવી તારવણી કરી કે આપણે ભલે દ્વિ પરિમાણવાળા હોઇએ પણ સૃષ્ટિ માં ત્રણ પરિમાણ વાળી વસ્તુઓ પણ અસ્તિત્વ ધરાવતી હોવી જોઇએ. અને જો આવું સમજીને આ પ્લેટ ઉપર લાગેલા બળને ત્રી પરિમાણોના સમીકરણથી ચકાસીશું તો સમસ્યાનો ઉકેલ મળશે.
આ પ્રમાણે આપણા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ વિચાર્યું કે જો સુક્ષ્મ કણોની ગતિવિધિઓ માટે આપણે રચેલા ક્ષ, ય, ઝ, (અને ટ), પૂરતા નથી. સંભવ છે કે આ સુક્ષ્મ કણોને વધુ પરિમાણો હોય.
જો વધુ પરિમાણો હોય તો કેટલા હોય?
૧૯મી સદીના અંતથી ૨૦મી સદીની શરુઆત સુધીમાં રામાનુજમ નામના ગણિતશાસ્ત્રીએ કેટલાક ગહન સમીકરણોની શોધ કરેલી. તેમાં એક ૧૧+૧૧+(૩+૧) નું મેટ્રીક્સ (સંઘટકોની રચના) અસાધારણ હતી. તેની ઉપયોગીતા ત્યારે સમજાઈ ન હતી. પણ ૨૦મી સદીના અંતમાં તેની ઉપયોગીતા સમજાઈ. આ મેટ્રીક્સ ના સમીકરણથી ચારે ક્ષેત્રોને આવરી લઈ શકાય.
ટૂંકમાં એમ કહી શકાય કે ભારતીય તત્વ વેત્તાઓ કેવળ તર્કથી માનતા હતા કે અથવા કહો કે માની લીધું હતું કે બ્રહ્માણ્ડ કેવળ એક જ તત્વનું બનેલું હોઈ શકે. આવો વિચાર વૈજ્ઞાનિકોને (આઈન્સ્ટાઇનને) ૨૧મી સદીના લગભગ મધ્યમાં આવ્યો.
શિરીષ મોહનલાલ દવે
Read Full Post »
