भाग १ मधली शेवटची वाक्ये : ...म्हणूनच सिद्धांतातल्या कुठल्या-कुठल्या कल्पना थेट तपासल्या जाऊ शकत नाहीत, त्यांच्याबद्दल तशी माहिती असावी. पण तशा सर्व कल्पनांचे उच्चाटन करणे आवश्यक नाही. केवळ प्रयोगात थेट तपासता येतील अशाच संकल्पना वापरूनच विज्ञानातले मार्गक्रमण आपण करू शकतो, हे सत्य नव्हे.
(मूलपाठ्याचा अनुवाद काळ्या ठशात, भाष्य करड्या ठशात)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
खुद्द पुंजभौतिकीतच शक्यतेचा आयाम (probability amplitude) आहे, गर्भित कार्यशक्ती (potential) आहे, आणि थेट मोजल्या जाऊ शकत नाहीत अशा अनेक संकल्पना आहेत. या संकल्पनांची उदाहरणे देऊन फाइनमन दाखवतात, की न मोजता येणार्‍या संकल्पनांचे उच्चाटन झालेले नाही. विज्ञानाचा पाया म्हणजे भाकिते करणे (prediction) होय. भाकिते करणे म्हणजे जो प्रयोग आजतागायत झालेलाच नाही त्यात काय निष्पन्न होईल, ते सांगणे. आपण तसे कसे करू शकतो? प्रयोगावेगळे स्वतंत्र असे काही आहे, आणि आपण ते जाणतो, असे गृहीत धरून. त्या संकल्पनेच्या ज्या पैलूच्या बाबतीत प्रयोग अजून झाले नाहीत, तिथे जे जाणतो त्याची अतिव्याप्ती (extrapolation) केली पाहिजे. फाइनमन असे म्हणतात की ज्या ठिकाणी आजतागायत प्रयोगच झाला नाही, तिथे त्या संकल्पनेचा उपयोग करायचा विचार करणे, म्हणजे ती संकल्पना वास्तव असल्याचे मानणे, होय. मी हे वेगळ्या शब्दात सांगेन. ही न मोजता येणारी संकल्पना त्या भावी निरीक्षणातही उपयोगी पडेल, असा विचार करूनही भाकिते करता येतात. मागच्या भागात फाइनमनच म्हणतात की ज्या संकल्पना थेट मोजता येत नाहीत त्या मानण्याची कुठल्या नव्या सिद्धांताला गरज नाही - त्यामुळे अशा संकल्पना कुठल्या हे नीट ध्यानात ठेवले पाहिजे. आपल्या संकल्पना आपण विचारात घेतल्या पाहिजेत, आणि ज्या ठिकाणी त्या अजून तपासलेल्या नाहीत, त्या ठिकाणपर्यंत त्यांची पोच वाढवली पाहिजे. आपण तसे केले नाही, तर आपल्यापाशी कुठले भाकीतच असणारनाही. त्यामुळे क्लासिकल (न्यूटोनियन) भौतिकवैज्ञानिकांनी सुखेनैव मानले की "स्थान" (position) - या संकल्पनेचा बेसबॉल चेंडूच्या बाबतीत अर्थ स्पष्ट होता - अशी काही संकल्पना इलेक्ट्रॉनच्या बाबतीतही अर्थपूर्ण आहे, हे त्यांनी ठीकच केले. हा मूर्खपणा नव्हे. हीच शहाणी कार्यपद्धती होय. ही भाकितेच क्लासिकल वैज्ञानिकांनी केली नसती, ती भाकिते तपासण्यासाठी प्रयोग केले नसते, तर त्या संकल्पना चुकल्या होत्या असे कळलेच नसते. प्रगतीसाठी ती भाकिते करणे, तपासणे, चूक कळणे, कबूल करणे, हाच शहाणा मार्ग होय. आजकाल आपण म्हणतो, की सापेक्षता सिद्धांत (theory of relativity) ऊर्जेच्या सर्व स्तरांवरती लागू आहे असे मानावे, पण पुढे कोणी येऊन आपल्याला सांगेल -किती तुम्ही मूर्ख. जोवर स्वतः चूक म्हणून सिद्ध होऊ असे भाकिते करत नाही, तोवर आपला हा मूर्खपणा आपल्याला कळायची वेळच येणार नाही. त्यामुळे आपण चूकही ठरू शकू अशा प्रकारचे आपल्या मर्यादेचे सीमोल्लंघन (stick one's head out) करणे हीच विज्ञानाची अवघी कल्पना आहे. आणि आपण कुठल्या प्रकारे चूक करत आहोत ते कळण्यासाठी कुठल्यातरी संकल्पनेबद्दल आपली काय भाकिते आहेत ते शोधून काढणे कळीचे आहे. अशा तर्‍हेने संकल्पना बनवणे आवश्यक आहे. मी अन्यत्र संकल्पना मानण्याच्या या गरजेला "सोय" म्हटले आहे, आणि विज्ञानासाठी "सोय" हे एक महत्त्वाचे तत्त्व आहे असे म्हटले आहे. याच तत्त्वाला अनुसरून मी अन्यत्र "सेंट्रिफ्यूगल फोर्स" विशिष्ट विचारसरणीत मानणे सोयीचे आहे, असे म्हटले आहे.

आपण पुंजभौतिकीतल्या अनिश्चिततेबाबत (indeterminacy बाबत) काही उल्लेख केलेलेच आहेत. म्हणजे एखादा भौतिक प्रयोग शक्य तितक्या काळजीपूर्वक मांडला तरीही त्याची भविष्यातली भौतिक स्थिती काय आहे, ते सांगणे आपल्याला शक्य नाही. जर एखादा अणू चेतवलेल्या स्थितीत असेल तर त्यातून प्रकाशकण (photon) निघणार - पण तो नेमका कधी निघणार याचे आपल्याला भाकित सांगता येत नाही. त्यातून प्रकाशकण निघायच्या शक्यतेचा आयाम काय त्याचे आपण भाकित सांगू शकतो, पण नेमके भविष्य आपण सांगू शकत नाही. यातून "निर्धारस्वातंत्र्याचा (free will) अर्थ", "जगात काही निश्चित नाही", वगैरे, असल्या बाबतीत प्रश्न आणि निरर्थक गप्पा उद्भवल्या आहेत. जर या सर्व कल्पनांसाठी पुंजभौतिकीनेच जागा करून दिली, असे म्हणायचे असेल, तर तितपत अनिश्चितता क्लासिकल भौतिकीत नव्हती असा या बाता करणार्‍या लोकांचा गैरसमज असावा. तो गैरसमज फाइनमन पुढील परिच्छेदात दूर करतात. पण न्यूटोनियन तत्त्वाला दोष देण्यासाठी न समजलेल्या पुंजभौतिकीचा लोकांनी असा वापर करणे, हे फाइनमन यांना मुळीच आवडले नसावे. म्हणून या तर्कदुष्ट आणि भोंगळ विचारसरणीला ते निरर्थक गप्पा (नॉन्सेन्स) म्हणतात.

अर्थातच आपण येथे ठासून सांगितले पाहिजे, की क्लासिकल (न्यूटोनियन) भौतिकीही एका प्रकारे अनिश्चितच आहे. बहुतेक लोकांना असे वाटते, "भविष्य नेमके वर्तवता येत नाही" हे खास पुंजभौतिकीचे वैशिष्ट्य आहे - आणि यातून मनाची (mind) कार्यप्रक्रिया, निर्धारस्वातंत्र्य, वगैरे, गोष्टींचे स्पष्टीकरण होते. पण विश्व हे जरी "क्लासिकल" असते - म्हणजे भौतिकीचे कायदे खरोखर क्लासिकल असते - तरीही मन आहे त्यापेक्षा फारसे वेगळे असते का? हे तितके स्पष्ट नाही. आता हे खरे आहे, की विश्वातल्या (किंवा वायू भरलेल्या एका पात्रातल्या) प्रत्येक कणाचे या क्षणीचे स्थान, आणि या क्षणीचा वेग आपलाला ठाऊक असता, तर आपण नेमके भविष्य वर्तवू शकलो असतो. आणि म्हणून क्लासिकल विश्व पूर्वनिश्चित (deterministic) आहे. पण असे समजा, की प्रत्येक अणूचे नेमके स्थान कुठे आहे त्याबद्दल आपल्या मोजमापात नेमकेपणा नाही (येथे केवळ मोजमाप करायच्या यंत्रात नेमकेपणा नाही, असे फाइनमन म्हणायचे आहे) आणि असे समजा की प्रत्येक कणाबाबत एक लक्ष-कोट्यांश (one part in a billion) भाग मोजण्यात कमीजास्त होत आहे (error). तो अणू पुढे दुसर्‍या अणूला टक्कर देईल, आणि आधीच्या सूक्ष्म प्रामादिक स्थान-नोंदणीमुळे, टकरेनंतरच्या स्थान-भाकितात थोडा अधिक प्रमाद (error) असेल. आणि अर्थातच प्रत्येक टकरेनंतर हा प्रमाद वाढतच जाईल. सुरुवातीला स्थान निश्चित करण्यातला प्रमाद अगदीच सूक्ष्म असला तरी लवकरच स्थाननिश्चितीतला प्रमाद खूपच मोठा होईल. उदाहरण द्यावे तर असे : बांधावरून पाणी कोसळते आहे आणि तुषार उडत आहेत. आपण जवळपास उभे असू तर कधीमधी एखादा तुषार आपल्या नाकावर पडेल. हे पूर्णपणे यादृच्छिक भासते, पण ही प्रक्रिया शुद्ध क्लासिकल सिद्धांताने पूर्णतया सिद्ध आहे. बांधावरून कोसळण्याआधी पाण्यात जे काही नेमके प्रवाह-उपप्रवाह होते, त्यांच्यावर प्रत्येक तुषाराचे नेमके स्थान अवलंबून असते. ते कसे? उपप्रवाहातला सूक्ष्मातिसूक्ष्म वेडेवाकडेपणा कोसळण्याच्या प्रक्रियेत वाढत जातो, आणि अशा तुषारांना पूर्णपणे यादृच्छिकता प्राप्त होते. अर्थातच जोवर आपल्याला पाण्याची गती पूर्णपणे तंतोतंत ठाऊक नसेल तर तुषारांच्या स्थानाबद्दल भाकित सांगणे खरोखर शक्य नव्हे. म्हणजे क्लासिकल भौतिकीतही निर्धारस्वातंत्र्य, मनाचा स्वैर व्यवहार दिसून येण्याइतपत भाकितांची अनिश्चितता आहे. हे सर्व पुंजभौतिक परिणाम मानणे म्हणजे एकीकडे क्लासिकल भौतिकशास्त्र न समजणे, आणि दुसरीकडे पुंजभौतिकी न समजणे - म्हणजे अवघा भोंगळपणा होय.

आणखी नेमकेपणे सांगावे तर असे. आपले मोजमाप कितीका वास्तवाशी निकटगामी असो, आपण अशी काही कालमर्यादा सांगू शकतो, त्यानंतर आपली भाकिते विश्वसनीय राहाणार नाहीत. खास हे, की ही कालमर्यादा काही फार लांबलचक नसते. एक लक्ष-कोट्यांशापर्यंत मोजमाप नेमके असले तर काही लाखो करोडो वर्षांपर्यंत आपली भाकिते कामचलाऊ राहात नाहीत. प्रमादाच्या अंशाशी या कालमर्यादेचे घातांकात्मक (logarithmic) नाते आहे - आणि गणित करता असे दिसून येते, की अल्प अत्यल्प काळात आपली माहिती अवघी प्रमादात हरवून जाते. मोजमापांतला नेमकेपणा वाटल्यास कोटी-कोटी-कोटी-कोटी अंशांवर न्या - पण जोवर आपण कुठेतरी थांबू - आपल्याला असे दिसेल की तेवढा कोटी-कोटी-कोटी-कोटी आकडा तोंडी म्हणून दाखवायच्या आत आपली भाकिते करण्यालायक राहाणार नाहीत. त्यामुळे कोणी लोक असे म्हणतात की आपल्याला जाणवणार्‍या मनाच्या स्वैर चंचलतेमुळे आपल्याला हे आधीच कळायला हवे होते, की क्लासिकल "पूर्वनिश्चित" भौतिकशास्त्र चूक आहे, आणि पुंजभौतिकीमुळे या "पूर्णपणे पूर्वनिश्चित" विश्वापासून आपल्याला स्वातंत्र्य मिळाले आहे - या लोकांचे असे म्हणणे ठीक नव्हे. क्लासिकल भौतिकशास्त्र जसे उपयोगात आणता येत होते (practically), त्या दृष्टिकोनातून त्यात आधीच पर्याप्त अनिश्चितता उपलब्ध होती.

पुंजभौतिकीबद्दलच्या व्याख्यानांमध्ये फाइनमन पुन्हापुन्हा दाखवतात, की अणूंच्या बाबतीत क्लासिकल भौतिकशास्त्र चुकीचे निष्कर्ष देते. या उपप्रकरणात ते क्लासिकल शास्त्रही तितकेच वैज्ञानिक प्रक्रियेच्या दृष्टीने योग्य होते, असे दाखवतात. पुंजभौतिकीतल्या शोधांनी क्लासिकल संकल्पना चुकल्या आहेत हे दाखवले. पण संकल्पना सांगणे -> भाकिते करणे -> तपासणे -> प्रत्यक्ष निरीक्षणांशी न जुळणार्‍या संकल्पना त्यागणे -> नवीन संकल्पना तयार करणे->...->...-> या विज्ञानाच्या आधीच्याच तात्त्विक पायाला पुंजभौतिकीच्या शोधांनी तसूभरही धक्का दिलेला नाही. भौतिकीत वापरल्या जाणार्‍या संकल्पनांच्या संक्रमणाने विज्ञानाच्या विचारसरणीलाच शह बसलेला आहे, त्या विचारसरणीची मात झालेली आहे, असा काही गैरसमज लोकांमध्ये झालेला दिसतो. तो गैरसमज दूर करायचा प्रखर प्रयत्न फाइनमन करतात. पूर्वीचे भौतिकवैज्ञानिक, आणि पुंजभौतिक वैज्ञानिक एकाच प्रयोगनिष्ठतेला, भाकिते तपासण्याच्या निष्ठेला मानतात, तो पाया मुळीच बदललेला नाही. उलट तो स्थिर असल्यामुळेच संकल्पना बदलण्यास वाव आहे, संकल्पना बदलतात, असे समजावून देण्याचा फाइनमन येथे प्रयत्न करीत आहेत.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------(समाप्त)