இந்த வலைப்பதிவு இடுகை, குவாண்டம் இயக்கவியலும் கிளாசிக்கல் இயற்பியலும், வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும், குறிப்பிட்ட தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் ஒரே மாதிரியான தீர்வுகளை எவ்வாறு வெளிப்படுத்துகின்றன, இதன் மூலம் ஒற்றை இயற்பியலாக எவ்வாறு இணைகின்றன என்பதை ஆராய்கிறது.
20 ஆம் நூற்றாண்டில் இயற்பியல் ஒரு பெரிய மாற்றத்திற்கு உட்பட்டது. குறிப்பாக சிறப்பு சார்பியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியலின் தோற்றம் புரட்சிகரமான மாற்றங்களைக் கொண்டு வந்தது. இருப்பினும், அறிவியல் முன்னேற்றம் எவ்வாறு நிகழ்கிறது என்ற கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கும்போது, இந்த இரண்டு எடுத்துக்காட்டுகளும் தனித்துவமான பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.
1905 ஆம் ஆண்டு வெளியிடப்பட்ட சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு, நேரம் மற்றும் இடம் போன்ற இயற்பியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்களை மாற்றியது மட்டுமல்லாமல், இயற்பியலில் தோன்றும் பல சூத்திரங்களை மீண்டும் எழுத வேண்டிய அவசியத்தையும் ஏற்படுத்தியது. இதில் வேகங்களுக்கான கூட்டல் விதியும் அடங்கும், இது சார்பியல் இயக்கத்திற்கான செல்லுபடியாகும் சூத்திரமாக நீண்ட காலமாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. 150 கிமீ/மணி வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒரு ரயில், 150 கிமீ/மணி வேகத்தில் எதிர் திசையில் செல்லும் தண்டவாளங்களில் மற்றொரு ரயில் மணிக்கு 300 கிமீ/மணி வேகத்தில் ஓடுவது போல் தெரிகிறது என்ற பொது அறிவுக் கூற்றை இந்த விதி விளக்குகிறது. இருப்பினும், சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, இந்த கூட்டல் விதி துல்லியமானது அல்ல.
இதன் பொருள் புதிய கோட்பாட்டால் கிளாசிக்கல் இயற்பியல் முற்றிலும் மறுக்கப்பட்டது என்று அர்த்தமல்ல. சிறப்பு சார்பியல் பார்வையில் இருந்து கூட, கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் சமன்பாடுகள் பெரும்பாலான சூழ்நிலைகளுக்கு போதுமான துல்லியமான விளக்கங்களையும் கணிப்புகளையும் வழங்குகின்றன. உதாரணமாக, முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட ரயில் 150,000 கிமீ/வி வேகத்தில் பயணித்தால், புதிய கோட்பாட்டிற்கும் கிளாசிக்கல் இயற்பியல் கணக்கீடுகளுக்கும் இடையே ஒரு தெளிவான முரண்பாடு எழும். இருப்பினும், ஒலியின் வேகத்தை விட அதிகமான வேகத்தில், சுமார் 1,500 கிமீ/மணி வேகத்தில் கூட, இரண்டு கணக்கீடுகளின் முடிவுகளும் போதுமான அளவு நல்ல தோராயங்களை வழங்குகின்றன. சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் விளக்க சக்தியை முழுமையாக உள்ளடக்கியிருந்தாலும், கிளாசிக்கல் இயற்பியல் சிறப்பு கோட்பாட்டின் பொருந்தக்கூடிய வரையறுக்கப்பட்ட களத்திற்குள் செல்லுபடியாகும் - அதாவது, 'வேகம் குறிப்பாக அதிகமாக இல்லை' என்ற நிபந்தனை. இந்த வழியில் பார்க்கும்போது, சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு விளக்கம் மற்றும் கணிப்பு மண்டலத்தை விரிவுபடுத்தும் அதே வேளையில் கிளாசிக்கல் இயற்பியலை உள்ளடக்குவதன் மூலம் இயற்பியலில் முன்னேற்றத்தை அடைந்தது என்று நாம் நம்பிக்கையுடன் கூறலாம்.
அப்படியானால், குவாண்டம் இயக்கவியலின் நிலை என்ன? 1910 ஆம் ஆண்டில், இயற்பியலாளர்கள் அணுக்களைச் சேர்ந்த எலக்ட்ரான்களின் இயக்கவியல் நிலைகளை விளக்க முயன்றனர், ஆனால் கிளாசிக்கல் இயற்பியல் அத்தகைய விளக்கத்திற்கு இயலாது என்பதை நிரூபித்தது. இறுதியில், இயற்பியலாளர்கள் கிளாசிக்கல் இயற்பியலுடன் பொருந்தாத வளாகங்களின் அடிப்படையில் குவாண்டம் இயக்கவியலின் கட்டமைப்பை உருவாக்கினர், இதன் மூலம் இறுதியாக சிக்கலான நிகழ்வுகளுக்கு ஒரு துல்லியமான மற்றும் நிலையான விளக்கத்தை வழங்கினர். அணுக்களால் கட்டுப்படுத்தப்படாத இலவச எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தை கிளாசிக்கல் இயற்பியலால் விளக்க முடியும் என்றாலும், அணுக்களுக்குள் எலக்ட்ரான்களை விவரிக்க குவாண்டம் இயக்கவியல் அவசியம். ஒரு அணுவின் உள்ளே ஒரு எலக்ட்ரான் போதுமான ஆற்றலைப் பெறும்போது, அது ஒரு இலவச எலக்ட்ரானாக மாறுகிறது. இது எலக்ட்ரான் விடுபட்டு குவாண்டம் இயக்கவியலின் களத்திலிருந்து கிளாசிக்கல் இயற்பியலுக்குள் கடப்பதை ஒத்திருக்கிறது.
பிரச்சனை என்னவென்றால், குவாண்டம் இயக்கவியலின் சமன்பாடுகள், கிளாசிக்கல் இயற்பியல் வெற்றிகரமாக விவரித்த நிகழ்வுகளை திறம்பட விளக்கத் தவறிவிட்டன. இது குவாண்டம் இயக்கவியலின் தோற்றம் உண்மையிலேயே இயற்பியலில் முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறதா என்ற கேள்வியை எழுப்புகிறது. பில்லியர்ட் பந்து மோதல்கள் போன்ற நிகழ்வுகள், குவாண்டம் இயக்கவியலால் மட்டுமே விளக்க முடியாதவை, இன்னும் கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் களத்தில் உறுதியாக உள்ளன. 1980 முதல் உருவாக்கப்பட்ட கேயாஸ் கோட்பாடு, இரண்டு கோட்பாடுகளுக்கும் இடையிலான உறவின் மற்றொரு அம்சத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. கேயாஸ் கோட்பாடு, மிகவும் சற்று வேறுபட்ட இரண்டு ஆரம்ப நிலைகள் காலப்போக்கில் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை ஆராய்கிறது. இருப்பினும், குவாண்டம் இயக்கவியலில், 'மிகச் சற்று வேறுபட்ட இரண்டு ஆரம்ப நிலைகள்' என்ற கருத்தின் அர்த்தத்தை தெளிவாக வரையறுக்க முடியாத சந்தர்ப்பங்கள் உள்ளன. கேயாஸ் கோட்பாடு கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் எல்லைக்குள் மட்டுமே இருக்க முடியும் என்பதை இது குறிக்கிறது.
இருப்பினும், குவாண்டம் இயக்கவியலும் கிளாசிக்கல் இயற்பியலும் வினோதமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு அணுவிலிருந்து வெளியிடப்பட்ட எலக்ட்ரானுடன் தொடர்புடைய தீவிர நிலைமைகளை நாம் கருதினால், குறிப்பிடத்தக்க வகையில், குவாண்டம் இயக்கவியலின் சமன்பாடுகள் கிளாசிக்கல் இயற்பியலால் பெறப்பட்டவற்றுடன் ஒத்துப்போகும் வடிவத்தை எடுக்கின்றன. நிகழ்வுகளின் தனித்துவமான களங்களை விளக்கும் இரண்டு கோட்பாடுகளும், தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் இந்த களங்களுக்கு இடையிலான எல்லையில் சந்தித்து, ஒரு மென்மையான இணைப்பை உருவாக்குகின்றன என்பதை இது குறிக்கிறது. இந்த இணைப்பின் மூலம், கிளாசிக்கல் இயற்பியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகியவை இயற்பியலை உருவாக்கும் நிரப்பு பகுதிகளாக தங்களை நிலைநிறுத்திக் கொள்கின்றன.
கிளாசிக்கல் இயற்பியல் நிராகரிக்கப்பட்டு மறைந்து போயிருந்தால், அல்லது கிளாசிக்கல் இயற்பியலும் குவாண்டம் இயக்கவியலும் தடையின்றி ஒன்றோடொன்று இணைக்கத் தவறியிருந்தால், 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இயற்பியலின் முன்னேற்றத்தை மதிப்பிடுவது விவாதத்திற்குரிய விஷயமாக இருந்திருக்கும். இருப்பினும், இன்று நாம் அறிந்திருக்கும் இயற்பியலின் முழுமையை நாம் கருத்தில் கொள்ளும்போது, குவாண்டம் இயக்கவியலின் தோற்றம் இயற்பியலுக்கு முன்னேற்றத்தை ஏற்படுத்தியது என்பது தெளிவாகிறது. கிளாசிக்கல் இயற்பியல், சிறப்பு சார்பியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் ஆகியவற்றிற்கு நன்றி, 'பன்முகத்தன்மை கொண்ட ஆனால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட உலகத்திற்கான' 'பன்முகத்தன்மை கொண்ட ஆனால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட இயற்பியலை' நாம் பெற்றுள்ளோம்.
