Was Schrödinger ever a determinist?
यह शोध पत्र इरविन श्रोडिंगर के उस सामान्य चित्रण को चुनौती देता है जिसमें उन्हें क्वांटम अनिश्चितता के प्रति एक प्रतिक्रियावादी विरोधी के रूप में दिखाया जाता है, और इसके बजाय यह तर्क देता है कि नियतिवाद पर उनके विचार आमतौर पर स्वीकार किए जाने वाले विचारों की तुलना में कहीं अधिक जटिल और क्रांतिकारी थे।
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महान ब्रह्मांडीय पासा फेंक (The Great Cosmic Dice Roll)
कल्पना कीजिए कि ब्रह्मांड एक विशाल, टिक-टिक करती घड़ीनुमा मशीन है। सदियों तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि यदि आप जानते कि हर गियर कहाँ है और वह कितनी तेज़ी से घूम रहा है, तो आप सटीक भविष्यवाणी कर सकते थे कि आगे क्या होगा, हमेशा के लिए। इस विचार को नियतत्ववाद (determinism) कहा जाता है: यह विश्वास कि भविष्य अतीत द्वारा पहले से ही लिखा जा चुका है, जैसे कि कोई फिल्म जो पहले ही शूट की जा चुकी है और बस चलने का इंतज़ार कर रही है। लेकिन फिर, 20वीं सदी की शुरुआत में, विज्ञान का एक नया रूप जिसे क्वांटम मैकेनिक्स कहा जाता है, आया। इसने सुझाव दिया कि सूक्ष्म स्तर पर, प्रकृति घड़ीनुमा मशीन की तरह काम नहीं करती है। इसके बजाय, यह पासा फेंकने की तरह व्यवहार करती है, जहाँ आप केवल कुछ होने की संभावनाओं की भविष्यवाणी कर सकते हैं, परिणाम की नहीं। "निश्चित भाग्य" से "यादृच्छिक संयोग" (random chance) की ओर इस बदलाव ने भौतिकी की दुनिया को झकझोर कर रख दिया।
उस युग के सबसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों में से एक, इरविन श्रोडिंगर (Erwin Schrödinger), को अक्सर इस नए विचार से नफरत करने वाले व्यक्ति के रूप में याद किया जाता है। वे एक डरावने विचार प्रयोग (thought experiment) के लिए प्रसिद्ध हैं जिसमें एक बिल्ली शामिल है जो एक ही समय में मृत और जीवित दोनों है, और कई लोग सोचते हैं कि उन्होंने यह दिखाने के लिए इसका उपयोग किया था कि क्वांटम यादृच्छिकता कितनी बेतुकी थी। लेकिन क्या होगा अगर हम कहानी को गलत पढ़ रहे हों? क्या होगा अगर वह व्यक्ति जिसने उस प्रसिद्ध समीकरण को लिखा जो क्वांटम तरंगों के चलने का वर्णन करता है, वास्तव में पूरे समय "पासा फेंकने वाले" ब्रह्मांड का सबसे बड़ा प्रशंसक रहा हो? यह प्रश्न महत्वपूर्ण है क्योंकि यह बदल देता है कि हम विज्ञान के इतिहास को कैसे देखते हैं और हमें यह पूछने के लिए मजबूर करता है: क्या ब्रह्मांड वास्तव में यादृच्छिक (random) है, या हमने बस सौ वर्षों तक सुरागों को अनदेखा कर दिया?
गलत समझे गए विद्रोही (The Misunderstood Rebel)
लंबे समय तक, इतिहास की किताबों ने इरविन श्रोडिंगर को एक गुस्सैल पुराने रक्षक के रूप में चित्रित किया है, एक ऐसे "प्रतिक्रियावादी" के रूप में जो पुराने तरीकों को छोड़ने से इनकार करता था। आइंस्टीन जैसे अन्य बड़े नामों के साथ, उन्हें अक्सर उन वैज्ञानिकों के समूह में रखा जाता है जिन्होंने इस क्रांतिकारी विचार के खिलाफ लड़ाई लड़ी कि प्रकृति मौलिक रूप से यादृच्छिक है। कहानी यह जाती है कि श्रोडिंगर यह साबित करने के लिए व्याकुल थे कि ब्रह्मांड अभी भी एक सुचारू, अनुमानित मशीन है, ठीक वैसे ही जैसे अतीत के क्लॉकवर्क मॉडल।
लेकिन यह नया शोध पत्र सुझाव देता है कि यह प्रसिद्ध कहानी थोड़ी गलतफहमी का शिकार है। लेखक, फ्लेवियो डेल सैंतो और निकोलस गिसिन, तर्क देते हैं कि श्रोडिंगर यादृच्छिकता के खिलाफ लड़ नहीं रहे थे; वे वास्तव में इसके शुरुआती और सबसे कट्टर समर्थकों में से एक थे। जबकि उनका प्रसिद्ध समीकरण (जो बताता है कि कण तरंगों के रूप में कैसे चलते हैं) बहुत सुचारू और अनुमानित दिखता है, श्रोडिंगर ने स्वयं अपना अधिकांश जीवन यह तर्क देने में बिताया कि ब्रह्मांड वास्तव में एक अराजक, सांख्यिकीय अव्यवस्था (statistical mess) है। वे नियतत्ववाद को बचाने की कोशिश नहीं कर रहे थे; वे सबको यह बताने की कोशिश कर रहे थे कि नियतत्ववाद कभी वास्तविक था ही नहीं।
अराजकता के तीन तर्क (The Three Arguments for Chaos)
यह शोध पत्र श्रोडिंगर के पुराने निबंधों, विशेष रूप से "इंडिटरमिनिज्म इन फिजिक्स" (Indeterminism in Physics) नामक एक लेख की गहराई में जाता है, ताकि यह दिखाया जा सके कि उनके पास यादृच्छिकता में विश्वास करने के तीन चतुर कारण थे, क्वांटम मैकेनिक्स के मानक बनने से भी पहले।
1. "परफेक्टली प्रिसिस" (पूर्णतः सटीक) का झूठ
सबसे पहले, श्रोडिंगर ने इस विचार पर हमला किया कि हम किसी भी चीज़ के शुरुआती बिंदु को कभी भी पूरी तरह से जान सकते हैं। पुराने "क्लॉकवर्क" दृष्टिकोण में, यदि आप किसी गेंद की सटीक गति और स्थिति जानते हैं, तो आप सटीक भविष्यवाणी कर सकते हैं कि वह कहाँ गिरेगी। श्रोडिंगर ने तर्क दिया कि यह केवल एक गणितीय चाल, एक "कलाकृति" (artifice) है। उन्होंने इशारा किया कि यह मानना कि आप अनंत सटीकता के साथ गति को माप सकते हैं, असंभव है। वास्तव में, शास्त्रीय भौतिकी (दैनिक चीजों की भौतिकी) में भी, समान शुरुआती स्थितियाँ समान परिणामों की ओर नहीं ले जाती हैं; वे केवल समान सांख्यिकी या पैटर्न की ओर ले जाती हैं। यह तूफान में गिरते हुए पत्ते के सटीक पथ की भविष्यवाणी करने जैसा है; भले ही आपको लगता है कि आप हवा को पूरी तरह से जानते हैं, लेकिन छोटे, अनकहे झटके (wiggles) का परिणाम हमेशा थोड़ा आश्चर्यजनक होता है।
2. टूटी हुई घड़ी और एकतरफा रास्ता
दूसरा, उन्होंने देखा कि चीजें समय के साथ कैसे बदलती हैं। पुराने विचार का कहना था कि प्रकृति सख्त, प्रतिवर्ती (reversible) नियमों का पालन करती है (यदि आप एक ग्रह की कक्षा को उल्टा चलते हुए देखते हैं, तो भी वह समझ में आएगा)। श्रोडिंगर ने तर्क दिया कि प्रकृति वास्तव में "विच्छेदन" (discontinuity) और "अप्रतिवर्तीता" (irreversibility) से भरी है। उन्होंने सख्त नियमों में विश्वास को एक "दार्शनिक पूर्वाग्रह" या एक "प्राचीन रिवाज" कहा जिसे वैज्ञानिक छोड़ने से इनकार कर रहे थे। इसके बजाय, उन्होंने सुझाव दिया कि प्रकृति के नियम एक "संयोग के खेल" की तरह हैं। उन्होंने बताया कि प्रकृति में अधिकांश चीजें एकतरफा रास्ते हैं (जैसे अंडा टूटना; यह कभी वापस नहीं जुड़ता), जो सुझाव देता है कि ब्रह्मांड एक सख्त, पहले से लिखे गए स्क्रिप्ट का पालन नहीं कर रहा है, बल्कि हर कदम पर पासा फेंक रहा है।
3. सीमित सूचना सीमा (A Finite Information Limit)
अंत में, श्रोडिंगर ने सूचना के बारे में एक दिमाग घुमा देने वाला तर्क दिया। उन्होंने सुझाव दिया कि प्रकृति शायद सीमित संख्या में "हाँ या ना" के उत्तरों से बनी हो सकती है, जैसे कि 0 और 1 (बिट्स ऑफ इंफॉर्मेशन) की एक श्रृंखला। उन्होंने तर्क दिया कि यदि प्रकृति को ब्रह्मांड के हर विवरण को अनंत सटीकता के साथ वर्णित करना होता, तो इसके लिए अनंत सूचना की आवश्यकता होती, जो असंभव है। चूंकि प्रकृति के पास कितनी भी जानकारी रखने की एक सीमा है, इसलिए यह पूरी तरह से विस्तृत, नियत मशीन नहीं हो सकती। इसके बजाय, यह थोड़ी धुंधली और यादृच्छिक होनी चाहिए। यह एक बहुत ही प्रगतिशील विचार था, जिसने आधिकारिक तौर पर नाम दिए बिना दशकों पहले आधुनिक "सूचना सिद्धांत" (information theory) की अवधारणा का पूर्वानुमान लगाया था।
क्रांतिकारी सत्य (The Radical Truth)
शोध पत्र निष्कर्ष निकालता है कि श्रोडिंगर का दृष्टिकोण वास्तव में हमारी समझ से कहीं अधिक क्रांतिकारी था। जबकि आधुनिक वैज्ञानिक जो मानते हैं कि ब्रह्मांड एक विशाल, अपरिवर्तनीय तरंग है (जिन्हें "एवरेटियंस" कहा जाता है), वे अपने समीकरण का उपयोग यह साबित करने के लिए करते हैं कि सब कुछ नियत (deterministic) है, श्रोडिंगर स्वयं इस विचार पर आँखें घुमा रहे होंगे। उनका मानना था कि भौतिकी की "अनिश्चित" (indeterministic) प्रकृति क्वांटम मैकेनिक्स की खोज से बहुत पहले ही स्पष्ट थी।
लेखक सुझाव देते हैं कि श्रोडिंगर की असली प्रतिभा यह देखने में थी कि ब्रह्मांड कभी घड़ीनुमा मशीन था ही नहीं। वे वियना के वैज्ञानिकों के एक समूह का हिस्सा थे जिन्हें सिखाया गया था कि "प्रकृति में जो कुछ भी होता है वह यादृच्छिक घटनाओं का परिणाम है।" शोध पत्र का तर्क है कि हमने एक सदी से श्रोडिंगर को गलत पढ़ा है, यह सोचकर कि वे यादृच्छिकता की कहानी के खलनायक थे, जबकि वास्तव में वे इसके सबसे मुखर नायकों में से एक थे। उन्होंने केवल नियतत्ववाद के अंत को स्वीकार नहीं किया; वे हमें यह बताने की कोशिश कर रहे थे कि नियतत्ववाद तो एक मिथक था ही।
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