ഹോക്കിങ്ങിന്റെ അവസാന പ്രവചനം: ബഹുപ്രപഞ്ചത്തിന്റെ നിഗൂഢതകളും ഹോളോഗ്രാഫിക് വിപ്ലവവും

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്ഭവത്തെയും അതിന്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള മനുഷ്യന്റെ ധാരണകളെ മാറ്റിമറിച്ച അതീവ സങ്കീർണ്ണവും വിപ്ലവകരവുമായ ഒരു ശാസ്ത്രീയ പോരാട്ടത്തിന്റെ ചരിത്രമാണിത്. ശാരീരികമായ പരിമിതികളെ ഭാവനയുടെയും ഗണിതശാസ്ത്രത്തിന്റെയും കരുത്തുകൊണ്ട് മറികടന്ന സ്റ്റീഫൻ ഹോക്കിങ് എന്ന മഹാപ്രതിഭ തന്റെ ജീവിതത്തിന്റെ അവസാന നാളുകളിൽ പ്രപഞ്ച ശാസ്ത്രത്തിന് നൽകിയ ഏറ്റവും വലിയ സംഭാവനയെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള അന്വേഷണമാണിത്. കേവലം ഒരു ശാസ്ത്ര പ്രബന്ധം എന്നതിനപ്പുറം, പ്രപഞ്ചം എന്നത് തികച്ചും ക്രമരഹിതമായ ഒരു യാദൃശ്ചികതയാണോ അതോ കൃത്യമായ നിയമങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന ഒന്നാണോ എന്ന തർക്കത്തിനുള്ള മറുപടിയാണ് അദ്ദേഹം തന്റെ അവസാന ശ്വാസം വരെ തിരഞ്ഞത്.

ഈ ശാസ്ത്രീയ യാത്രയുടെ തുടക്കം 1980-ൽ അലൻ ഗുത്ത് എന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ മുന്നോട്ട് വെച്ച 'കോസ്മിക് ഇൻഫ്ലേഷൻ' (Cosmic Inflation) അഥവാ പ്രപഞ്ച വികാസം എന്ന സിദ്ധാന്തത്തിൽ നിന്നാണ്. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് (Big Bang) തൊട്ടുപിന്നാലെ, ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ കോടിക്കണക്കിന് വരി അംശം പോലുള്ള അതീവ ചെറിയൊരു സമയത്തിനുള്ളിൽ പ്രപഞ്ചം പ്രകാശത്തേക്കാൾ വേഗതയിൽ അതിവേഗം വികസിച്ചു എന്നതായിരുന്നു ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കാതൽ. ഇത് സാധാരണ ഗതിയിലുള്ള ഒരു വികാസമായിരുന്നില്ല, മറിച്ച് ഓരോ നിമിഷവും വലിപ്പം ഇരട്ടിയായി മാറുന്ന 'എക്സ്പോണൻഷ്യൽ' (Exponential) വളർച്ചയായിരുന്നു. അന്നുവരെ ശാസ്ത്രലോകത്തെ അലട്ടിയിരുന്ന മൂന്ന് പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് പരിഹാരം കാണാൻ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന് കഴിഞ്ഞു.

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായിരുന്നു ഒന്നാമത്തെ പ്രശ്നം. നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ പ്രപഞ്ചം തികച്ചും 'ഫ്ലാറ്റ്' അഥവാ പരന്നതായാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്റെ സമയത്ത് ഭൗതികസാഹചര്യങ്ങൾ അതീവ കൃത്യതയോടെ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടാൽ മാത്രമേ ഇത് സാധ്യമാകൂ. എന്നാൽ ഒരു ബലൂൺ വല്ലാതെ വീർക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ ചുളിവുകൾ മാറി അത് പരന്നതായി മാറുന്നത് പോലെ, അതിവേഗത്തിലുള്ള ഇൻഫ്ലേഷൻ പ്രപഞ്ചത്തെ പരന്നതാക്കി മാറ്റി എന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം വ്യക്തമാക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായിരുന്നു രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം. പരസ്പരം കോടിക്കണക്കിന് പ്രകാശവർഷങ്ങൾ അകലെ കിടക്കുന്ന, പ്രകാശത്തിന് പോലും സഞ്ചരിച്ചെത്താൻ കഴിയാത്ത പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഇരുവശങ്ങളിലും ഒരേ താപനില എങ്ങനെ നിലനിൽക്കുന്നു എന്ന ചോദ്യത്തിന്, വികസനത്തിന് മുൻപ് ഇവയെല്ലാം ഒരേ ബിന്ദുവിൽ ഒട്ടിപ്പിടിച്ചിരിക്കുകയായിരുന്നു എന്ന മറുപടി ഇൻഫ്ലേഷൻ നൽകി. മൂന്നാമതായി, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജ്ജത്തിലുണ്ടായ ചെറിയ ക്വാണ്ടം വ്യതിയാനങ്ങളെ ഈ വൻ വികാസം വലുതാക്കുകയും, അവ പിന്നീട് നക്ഷത്രങ്ങളും ഗാലക്സികളുമായി മാറുകയും ചെയ്തു എന്നും ഈ സിദ്ധാന്തം സമർത്ഥിച്ചു.

എന്നാൽ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ വശങ്ങൾ പരിശോധിച്ചപ്പോൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ അത്യന്തം സങ്കീർണ്ണമായ മറ്റൊരു യാഥാർത്ഥ്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഇൻഫ്ലേഷൻ അഥവാ ഈ അതിവേഗ വികാസം ഒരിക്കൽ തുടങ്ങിയാൽ അത് എല്ലായിടത്തും ഒരേസമയം നിന്നുപോകില്ല. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായ ഭാഗത്ത് അത് അവസാനിച്ചെങ്കിലും, ബഹിരാകാശത്തിന്റെ മറ്റ് പല ഭാഗങ്ങളിലും അത് ഇപ്പോഴും തുടർന്നു കൊണ്ടേയിരിക്കുകയാണ്. ഇതിനെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ 'എറ്റേണൽ ഇൻഫ്ലേഷൻ' (Eternal Inflation) അഥവാ ശാശ്വതമായ പ്രപഞ്ച വികാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി അനന്തമായ എണ്ണം പ്രപഞ്ചങ്ങൾ നിരന്തരമായി ഉണ്ടായിക്കൊണ്ടേയിരിക്കും. ഈ സങ്കൽപ്പമാണ് 'മൾട്ടിവേഴ്സ്' (Multiverse) അഥവാ ബഹുപ്രപഞ്ചം എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.

ഈ ബഹുപ്രപഞ്ച സങ്കൽപ്പം ശാസ്ത്രത്തിന് വലിയൊരു വെല്ലുവിളിയാണ് ഉയർത്തിയത്. കാരണം, അനന്തമായ പ്രപഞ്ചങ്ങളിൽ ഓരോയിടത്തും ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ചിലയിടത്ത് ഗുരുത്വാകർഷണം ശക്തമായിരിക്കാം, മറ്റു ചിലയിടത്ത് പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത മറ്റൊന്നായിരിക്കാം. എല്ലാം സാധ്യമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയിൽ ഒന്നിനെയും കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ ശാസ്ത്രത്തിന് കഴിയില്ല. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിലെ നിയമങ്ങൾ എന്തുകൊണ്ട് ഇങ്ങനെയexpires എന്ന് ചോദിച്ചാൽ, അത് കേവലം ഒരു ലോട്ടറി അടിച്ചതുപോലെ യാദൃശ്ചികമാണ് എന്ന് പറയേണ്ടി വരും. പ്രപഞ്ചം എന്നത് അന്ധമായ ഒരു യാദൃശ്ചികതയല്ല, മറിച്ച് കൃത്യമായ നിയമങ്ങളാൽ നിർവ്വചിക്കപ്പെട്ട ഒന്നാണെന്ന് വിശ്വസിച്ചിരുന്ന സ്റ്റീഫൻ ഹോക്കിങ്ങിനെ ഈ ചിന്ത അത്യധികം അലട്ടിയിരുന്നു.

ഈ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കാനാണ് അദ്ദേഹം തന്റെ സഹപ്രവർത്തകനായ തോമസ് ഹെർട്ടോഗിനൊപ്പം 'ഹോളോഗ്രഫി' (Holography) എന്ന വിപ്ലവകരമായ ഭൗതികശാസ്ത്ര തത്വം പ്രപഞ്ച ശാസ്ത്രത്തിൽ പ്രയോഗിച്ചത്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ത്രിമാന (3D) വസ്തുവിന്റെ ഉള്ളിലുള്ള മുഴുവൻ വിവരങ്ങളും അതിന്റെ ഇരുമാന (2D) ഉപരിതലത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തി വെക്കാൻ കഴിയും എന്ന തത്വമാണിത്. ഒരു ഫിഷ് ടാങ്കിന്റെ ഉള്ളിലുള്ള മീനുകളുടെയും വെള്ളത്തിന്റെയും വിവരങ്ങൾ ആ ടാങ്കിന്റെ ഗ്ലാസ് ഭിത്തികളിൽ തന്നെ കൃത്യമായി അടയാളപ്പെടുത്താം എന്ന് പറയുന്നതുപോലെയാണിത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉള്ളിലെ സങ്കീർണ്ണമായ ഗണിതക്രിയകൾക്ക് പകരം, അതിന്റെ അതിർത്തിയിലുള്ള വിവരങ്ങൾ ഹോക്കിങ് പരിശോധിച്ചു.

ഈ ഹോളോഗ്രാഫിക് സമീപനത്തിലൂടെ മൾട്ടിവേഴ്സ് സങ്കൽപ്പത്തിൽ പറയുന്നതുപോലെ എല്ലാത്തരം പ്രപഞ്ചങ്ങളും ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയില്ലെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ ഒരു തരം ക്വാണ്ടം ഫിൽട്ടറിംഗ് അഥവാ കല്ലരിച്ചിൽ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇത് ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ ഡാർവിന്റെ പരിണാമ സിദ്ധാന്തത്തിന് സമാനമാണ്. പ്രകൃതിയിൽ പലതരത്തിലുള്ള വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമെങ്കിലും അതിജീവനത്തിന് യോഗ്യമായവ മാത്രം നിലനിൽക്കുന്നത് പോലെ, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആരംഭത്തിലും ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു തിരഞ്ഞെടുപ്പ് നടക്കുന്നു. ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ പ്രപഞ്ചത്തിന് മുൻപേ ഉണ്ടായിരുന്ന ഒന്നല്ല, മറിച്ച് പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായപ്പോൾ അതിനോടൊപ്പം പരിണമിച്ചു വന്നതാണെന്ന വിപ്ലവകരമായ ചിന്തയാണ് ഹോക്കിങ് ഇതിലൂടെ മുന്നോട്ട് വെച്ചത്. നമ്മൾ കാണുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ ബലവും പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയുമെല്ലാം ഈ പരിണാമ പ്രക്രിയയിലൂടെ അതിജീവിച്ചു വന്നവയാണ്.

ഹോക്കിങ്ങിന്റെ ഈ 'എ സ്മൂത്ത് എക്സിറ്റ് ഫ്രം എറ്റേണൽ ഇൻഫ്ലേഷൻ?' എന്ന പ്രബന്ധം ശാസ്ത്രലോകത്ത് വലിയ സംവാദങ്ങൾക്ക് വഴിതുറന്നു. നീൽ ടൂറോക്കിനെപ്പോലെയുള്ള പ്രശസ്തരായ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനെ ശക്തമായി എതിർത്തു. ഹോക്കിങ് ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ പരിഹാരം കാണുകയല്ല ചെയ്തതെന്നും, മറിച്ച് ഹോളോഗ്രഫി എന്ന പുതിയൊരു വഴിയിലൂടെ ആ പ്രശ്നങ്ങളെ താൽക്കാലികമായി മറികടക്കാൻ ശ്രമിക്കുക മാത്രമാണ് ചെയ്തതെന്നും അവർ വാദിച്ചു. ഇൻഫ്ലേഷൻ എന്ന ആശയത്തിന് തന്നെ അടിസ്ഥാനപരമായ തകരാറുകൾ ഉണ്ടെന്ന് വാദിക്കുന്ന പോൾ സ്റ്റെയിൻഹാർട്ടിനെപ്പോലുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ പൂർണ്ണമായി ഉൾക്കൊണ്ടിട്ടില്ല.

എങ്കിലും, ഹോക്കിങ്ങിന്റെ ഈ അവസാന പ്രവചനം വെറുമൊരു അനുമാനമല്ല, മറിച്ച് പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒന്നാണ്. പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായ ആ ആദ്യ നിമിഷങ്ങളിൽ രൂപപ്പെട്ട 'പ്രൈമോർഡിയൽ ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ വേവ്സ്' (Primordial Gravitational Waves) അഥവാ ആദിമ ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ ഇന്നും പ്രപഞ്ചത്തിൽ അലയടിക്കുന്നുണ്ടാകണം. ഇവയുടെ ആവൃത്തി വളരെ കുറവായതിനാൽ ഭൂമിയിലുള്ള ലിഗോ (LIGO) പോലുള്ള സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഇവയെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് ബഹിരാകാശത്ത് 'ലിസ' (LISA - Laser Interferometer Space Antenna) എന്ന കൂറ്റൻ ലേസർ സംവിധാനം സ്ഥാപിക്കാൻ ശാസ്ത്രലോകം ഒരുങ്ങുന്നത്. രണ്ടര ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ നീളമുള്ള ലേസർ രശ്മികൾ ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ ത്രികോണാകൃതിയിൽ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ട് ഈ തരംഗങ്ങളെ അളക്കും. ഇന്ത്യയിലെ ഹിംഗോളിയിൽ നിർമ്മിക്കുന്ന ലിഗോ-ഇന്ത്യ (LIGO-India) ഒബ്സർവേറ്ററിയും ഭാവിയിൽ ഇത്തരം പഠനങ്ങളിൽ വലിയ പങ്ക് വഹിക്കും.

തന്റെ ശരീരത്തിലെ അവസാനത്തെ പേശിയും തളർന്നു പോകുന്നതിന് മുൻപ്, മിനിറ്റിൽ ഒരു വാക്ക് മാത്രം ടൈപ്പ് ചെയ്യാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്ന കഠിനമായ സാഹചര്യത്തിലാണ് ഹോക്കിങ് ഈ പ്രബന്ധം പൂർത്തിയാക്കിയത്. ശാസ്ത്രത്തിൽ ഒരിക്കലും അന്തിമമായ ഉത്തരങ്ങൾ ഇല്ലെന്നും, ഓരോ ഉത്തരവും പുതിയ ചോദ്യങ്ങളിലേക്കുള്ള വാതിലുകളാണെന്നും അദ്ദേഹം തന്റെ പ്രബന്ധത്തിന്റെ പേരിനൊടുവിലെ ചോദ്യചിഹ്നത്തിലൂടെ ഓർമ്മിപ്പിച്ചു. പ്രപഞ്ചം ഒരു അന്ധമായ ലോട്ടറിയല്ലെന്നും അതിനൊരു സുന്ദരമായ ക്രമമുണ്ടെന്നും തെളിയിച്ച ഈ പ്രവർത്തനം, വരാനിരിക്കുന്ന തലമുറകൾക്ക് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ നിഗൂഢതകൾ അഴിച്ചെടുക്കാനുള്ള വലിയൊരു വഴിവിളക്കാണ്.