વિજ્ઞાન : શૂન્યતાઃ તત્ત્વજ્ઞાન અને વિજ્ઞાનમાં એનો અર્થ : સ્વામી જિતાત્માનંદ

(ગતાંકથી આગળ)

આધુનિક ભૌતિક વિજ્ઞાન : સર્વગ્રાહી વિશ્વ :

દ્રવ્ય અને અવકાશ – એ બંને તદ્દન જુદી જ ધારણાઓ છે, અને એ ધારણાઓ પર જ ડેમોકિટસ અને ન્યૂટનનો અણુવાદ ઊભો હતો. સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત પ્રમાણે જો દ્રવ્યમાન પિંડ હોય તો ત્યાં ગુરુત્વીય ક્ષેત્ર પણ હોય જ અને દ્રવ્યમાન પિંડની આસપાસના અવકાશની વક્રતામાં આ ક્ષેત્ર પોતે પ્રગટ થાય છે. અંતરિક્ષ વિશ્વમાં અવકાશ અને દ્રવ્ય બધું જ અવિભાજ્ય રીતે સંકળાયેલું છે.

સાપેક્ષતાનું ભૌતિક વિજ્ઞાન આપણને બતાવે છે કે ભૌતિક પદાર્થો કોઈ અલગ હસ્તીઓ નથી; પણ અવિભાજ્ય રીતે પોતાના પર્યાવરણ કે તથાકથિત અવકાશ સાથે સંકળાયેલ છે. એક ભૌતિક પદાર્થના ગુણધર્મો, વિશ્વના અન્ય બાકીના પદાર્થોના ગુણધર્મો સાથેના એના આંતર સંબંધના સંદર્ભમાં જ સમજી શકાય છે. અર્નેસ્ટ મેકના સિદ્ધાંત પ્રમાણે આ આંતરસંબંધ આખા વિશ્વ સુધી ઠેઠ દૂરદૂરના તારાઓ અને આકાશગંગાઓ સુધી પહોંચી વળે છે અને બ્રહ્માંડની પાયાની એકતા સ્વયં જ પ્રગટી ઊઠે છે. એટલે અવકાશવિજ્ઞાની ફ્રેડ હોઈલે કહે છે તેમ આ વિશાળ સ્થૂળ વિશ્વમાં ભૌતિક વિષય (પદાર્થ) અને વાતાવરણ વચ્ચેની એકતા અને આંતરસંબંધ, ઉપાણુ (subatomic) સ્તરે તો વળી વધારે સ્પષ્ટતાથી દેખા દે છે.^૩૧

વિદ્યુત-ગતિકનો પ્રશિષ્ટ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત electrodynamics તો કવાન્ટમ સિદ્ધાંતમાં ભળી ગયો અને ‘કવાન્ટમ વિદ્યુત્-ગતિક’ quantum electrodynamics નામ પામીને કહે છે કે બધા જ ઉપાણુ કણો વચ્ચે વિદ્યુત – ચુંબકીય આંતરસંબંધ છે. એ એવી દુનિયા છે કે જ્યાં, મેકસ પ્લેન્કે કરેલું સમયનું એકમ ૧૦^–૪૩ સેકન્ડનું છે અને અવકાશનું એકમ ૧૦^–૨૫ મીટરનું છે. આ સિદ્ધાંતે કવાન્ટમ સિદ્ધાંતને અને સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતને – બંનેને એકમાં સમાવી દીધા છે. પ્રવર્તમાન ભૌતિક વિજ્ઞાનનો આ ‘કવાન્ટમ-સાપેક્ષતા’ રૂપ પહેલવહેલો નમૂનો હતો અને હજુએ તે સફળ રહ્યો છે. અહીં પ્રાથમિક ધારણા કવાન્ટમક્ષેત્રની છે. એટલે કે જે ક્ષેત્ર, ‘ક્વાન્ટા’ કે કણનું રૂપ લઈ શકે, તે ક્ષેત્રની છે.

આ ખરેખર એક તદ્દન નવી જ ધારણા છે અને એ ઠેઠ બધા ઉપાણુકણો અને તેમના આંતરસંબંધોને વર્ણવવા સુધી લંબાઈ છે. આ નવા ક્ષેત્ર સિદ્ધાંતોમાં સઘન કણો અને તેમની આસપાસના શૂન્ય અવકાશ વચ્ચેનો પ્રશિષ્ટ વિરોધ ભૂંસી નાખવામાં આવ્યો છે. કવાન્ટમ ક્ષેત્રને પાયાની ભૌતિક હસ્તી તરીકે ગણવામાં આવેલ છે. એ દરેક સ્થળે હાજર રહેલું સતત માધ્યમ છે..….. કણો કેવળ ઊર્જા ક્ષેત્રના કામચલાઉ નાનકડાં સઘન સ્વરૂપો છે. એ ઊર્જાનાં કેન્દ્રીભૂત સ્વરૂપો છે. એ જન્મે છે, નાશ પામે છે અને વળી પાછાં માની ન શકાય તેટલા ટૂંકા સમયમાં નવા પ્રકારના કણોરૂપે જન્મે છે. થોડીક ‘પાર્ટીકલ સેકન્ડ’નો એ સમયગાળો છે. (એક પાર્ટીકલ સેકન્ડ એટલે ૧૦^–૨૩ સેકન્ડ). એનું વ્યષ્ટિગત લક્ષણ ભીતરના ક્ષેત્રમાં – અધિષ્ઠાનમાં ઓગળી જાય છે.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના શબ્દોમાં કહીએ તો, ‘આપણે એથી દ્રવ્યને ખૂબ જ વિશાળ ક્ષેત્રવાળા અવકાશ-પ્રદેશોથી બનેલું માની શકીએ. આ નવા પ્રકારના ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં ક્ષેત્ર માટે કે દ્રવ્ય માટે કોઈ જ સ્થાન નથી. કારણકે ફક્ત ક્ષેત્ર જ વાસ્તવિક્તા છે.’^૩૩

ઉપનિષદો બ્રહ્મને દેશ-કાલાતીત અનંત અને સર્વાનુસ્યૂત સત્ તત્ત્વ માને છે અને એ એક જ – અદ્વિતીય સત્ છે. દેશ કાળમાં પ્રતીત થતી બધી જ ઘટનાઓ સતત પરિવર્તનશીલ અને ભ્રમાત્મક ગણાવાયેલી છે. બ્રહ્મ ભૌતિક વિજ્ઞાનીઓના કવાન્ટમ ક્ષેત્રને મળતું આવે છે. કારણકે એને આ વિશ્વની બધી ઘટનાઓના અર્કરૂપ ગણાવાયું છે અને પરિણામે તે દેશ કાલ, બધી ધારણાઓ અને વિચારોથી પર છે. પ્રવર્તમાન ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કવાન્ટમક્ષેત્ર, એ એક સુવ્યાખ્યાત સુપરિભાષિત ધારણા છે એ ફક્ત કેટલીક ઉપાણુસ્તરીય ભૌતિક ઘટનાઓને જ લક્ષમાં લે છે.

ફ્રિટ્રઝોફ કાપ્રા કહે છે : ‘આમ છતાંય ક્વાન્ટમક્ષેત્રના સંદર્ભમાં ઉપાણુ વિશ્વની ભૌતિકવિજ્ઞાનીની સમજૂતી પાછળની અંતઃપ્રેરણા તો સર્વવ્યાપક અને સર્વમાં ઓતપ્રોત અનંત સત્ તત્ત્વના સંદર્ભમાં વિશ્વની પોતાની અનુભૂતિઓને સમજાવતા એવા કોઈ પૂર્વના રહસ્યવાદીની અંતઃપ્રેરણા સાથે ખૂબ જ મળતી આવે છે.^૩૪

‘શૂન્ય-અવકાશ એ પ્રચંડ ભૌતિક વિજ્ઞાનનું આસન છે.’ (જોન વી વ્હીલર) ક્વાન્ટમ ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં આ શૂન્યાવકાશ શું છે? એવો અવકાશ છે કે જ્યાં કણોનું યુગલ, ફોટોન્સનું યુગલ (ગ્રેવીટોન્સનું યુગલ) સતત દેખાય છે. બે કણની એક જોડી સાથે શરૂ થાય છે પછી અલગ ચાલે છે. પછી કલ્પી પણ ન શકાય તેટલા ટૂંકા સમયમાં તે વળી પાછા ભેગા મળે છે અને પોતાની ટૂંકી છતાં ઘટનાબહુલ જિંદગીમાં એક બીજાનો નાશ કરે છે. ક્વાન્ટમ યાંત્રિકી કહે છે કે આવું બધે શૂન્યાવકાશમાં સતત ચાલ્યા જ કરે છે.^૩૫

વિશ્વનો શૂન્યાવધિ ક્ષય થયો નથી :

આજની કવાન્ટમયાંત્રિકીના પાયા સમાન અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત એ અર્થ દાખવે છે કે તથાકથિત શૂન્યાવકાશ કેટલાય કણો અને કણનાશકોને જન્માવે છે. આ કણો ઊર્જાના જબરદસ્ત જથ્થા સાથે ભળે છે. આ જથ્થો અનન્ત છે.

આ ઊર્જાની હાજરી અવકાશની વક્રતા અને સમયને ઉત્પન્ન કરે છે. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત પ્રમાણે ‘આ બેનું જોડાણ આપણે તારણ કાઢી શકીએ કે આખા વિશ્વને એક નાનકડા ખંડના પ્રમાણમાં વાળી જ દેશે. પણ નવાઈની વાત છે કે આવું થયું નહિ. સામાન્ય સાપેક્ષતા અને કવાન્ટમ યાંત્રિકી એ બંને વિશિષ્ટ રીતે સારા સિદ્ધાંતો છે અને એના મોટા પાયે પ્રયોગો પણ થયા છે. આમ છતાં પણ બંનેને એકસાથે મૂકીને કરીએ કે તે અનંતતાને જ આવકારે છે અને શૂન્યતાઓને નહિ.’ ^૩૬

જણાતા વાસ્તવિક કોમાંથી ખરેખર વાસ્તવિક કણો :

કોઈ પણ દ્રવ્યની ન્યૂટ્રોન સ્ટાર પરની ઘનતા, દર ઘનસેન્ટીમિટરે ૧૦^૧૪ ગ્રામ હોય છે. એટલેકે ૧ (એકડા) ઉપર ૧૪ શૂન્ય (૦) અર્થાત એકસી હજાર બિલિયન જેટલી હોય છે. આ વિષયમાં પણ આ ઘનપદાર્થ બ્લૅક હોલ બનતો નથી, કારણકે હજી પણ તેની સપાટીમાંથી પ્રકાશ વિશ્વમાં મોટા પ્રમાણમાં ઉત્સ્ફૂર્જિત થઈ શકે છે – એમાંથી ભાગી શકે છે. મૃત તારકમાંથી બ્લૅક હોલ બનાવવા માટે, ન્યૂટ્રોનને પણ ભાંગીપીસીને અસ્તિત્વ વિહોણો બનાવવાની જરૂર પડે છે. બ્લૅક હોલના ઘટનાક્ષિતિજનું ગુરત્વીય ક્ષેત્ર, ઘણી આશ્ચર્યકારક વસ્તુ કરવા માટે પૂરતું સક્ષમ છે. સ્ટેફન હૉકિંગે ભાખ્યું છે કે ‘વાસ્તવિક જણાતા’ નિષેધાત્મક ઊર્જાવાળા કણોને એ ‘ખરેખર વાસ્તવિક’ એવા હકારાત્મક ઊર્જાવાળા કણોમાં ફેરવી શકે છે.^૩૭

શૂન્યાવકાશ એક અશક્ય બાબત :

‘અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંત’નું પરિણામ એ છે કે કોઈપણ ક્ષેત્ર કદી પણ શૂન્યને માપી શકે નહિ. કારણકે અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંતનું સમીકરણ કોઈપણ વસ્તુને શૂન્ય થવામાંથી રોકે છે. ‘શૂન્ય’ એ ક્ષેત્રનાં મૂલ્ય અને એના પરિવર્તનનું પ્રમાણ એ બંનેનું એકદમ સ્પષ્ટ માપ હોવું જોઈએ પણ અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત એ સ્વીકારતો નથી. જ્યાં સુધી બધાં ક્ષેત્રો બરાબર રીતે શૂન્ય ન બની જાય, ત્યાં સુધી તમે શૂન્યાવકાશ પામી શકો નહિ. એટલા માટે શૂન્ય પણ નથી અને અવકાશ પણ નથી.

૧૯૭૦માં સ્ટેફન હૉકિંગે ગણિતની પદ્ધતિથી એ સકારણ સાચું માની લીધું કે બ્લૅક હોલ પરિભ્રમણ કરી શકે છે અને ઊર્જાનું વિકિરણ કરી શકે છે. ‘હૉકિંગના વિકિરણ’ તરીકે જાણીતું આ વિકિરણ ઊર્જાના બ્લૅક હોલને લૂંટી લે છે. જ્યારે કોઈ વસ્તુમાં ઓછી ઊર્જા હોય છે, ત્યારે સ્વાભાવિક રીતે જ એનું દ્રવ્યમાન ઓછું હોય છે.

એટલે બ્લૅક હોલે છેવટે શૂન્ય દ્રવ્યમાનમાં આથમવું જોઈએ. અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત બતાવે છે કે ગમે તેમ હોય, પણ એવું બનતું નથી. અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંત પ્રમાણે હૉકિંગ ધારે છે કે નાનકડો બ્લૅક હોલ, કણોના છેલ્લા અને મોટા ધસમસતા ધુમ્મસ જેવા ઉત્સ્ફુર્જનમાં ખોવાઈ જાય છે. એ ઉત્સ્ફુર્જન હજારો હાઈડ્રોજન બોમ્બના ધડાકા જેવું હોય છે. ‘બ્લૅક હોલ નાનો થતો જાય છે અને છેવટે ફાટે છે’ – એવા વિચારને હોકિંગના સમકાલીનોએ તદ્દન કચરા જેવો જાહેર કર્યો; પણ ઘણા સુવિખ્યાત ભૌતિક વિજ્ઞાનીઓએ એને સાપેક્ષતા સાથે કવાન્ટમ યાંત્રિકીને સફળ રીતે જોડતી મહાન શોધ તરીકે બિરદાવ્યો.^૩૮

આઈન્સ્ટાઈને કંઈક ‘કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ’ નામે ઓળખાતી વસ્તુનું સિદ્ધાંતનિરૂપણ કર્યું. એ ગુરુત્વને સંતુલિત કરે છે અને વિશ્વને કદના ફેરફારમાંથી રોકશે. સમય જતાં એણે એને ‘મારા જીવનની મોટામાં મોટી ભૂલ’ તરીકે કહી. આજે એ પારિભાષિક શબ્દ, સાપેક્ષિત પણ થોડા જુદા અર્થમાં વપરાય છે. ‘કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ’ને એ પારિભાષિક શબ્દને આજના વિજ્ઞાનીઓ, શૂન્યાવકાશમાં કેટલી સઘન ઊર્જા છે, એ દર્શાવતી સંખ્યાના અર્થમાં વાપરે છે. સામાન્ય બુદ્ધિ તો કહે છે કે ખાલી જગ્યામાં – શૂન્ય અવકાશમાં કોઈ ઊર્જા હોઈ જ ન શકે. પણ અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત દર્શાવે છે કે ‘ખાલી’ જગ્યા એ ‘ખાલી’ છે જ નહિ. એ ઊર્જાથી ઉકળતી – છલકતી – ઉભરાતી હોય છે. તેથી ‘કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ’ (શૂન્યાવકાશીય ઊર્જાની ઘનતા) ઘણા મોટા પ્રમાણમાં હોવી જોઈએ અને સામાન્ય સાપેક્ષવાદ આપણને કહે છે કે ઊર્જાનું આ ઘણું મોટું દ્રવ્યમાન, શૂન્યના કદમાં વિશ્વને વીંટાઈને રહેલું હોવું જોઈએ. છતાં અવળી રીતે આનાથી સાવ વિપરીત જ બને છે. ‘કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ’નું મૂલ્ય, લગભગ શૂન્ય સરખું પરખાયું છે. જ્યારે સિદ્ધાંત આપણને એમ કહેતો હોય કે એ ઘણા જ વિશાળ પ્રમાણમાં – લગભગ અનંત છે, ત્યારે ભલા ‘કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ’ લગભગ શૂન્ય સરખો હોઈ જ કેમ શકે? હૉકિંગના ‘વોર્મહોલ્સ’ વિષયક ઉત્સાહનો ભાગીદાર સીડની કૉલેમેન આમ લખે છે : ‘શૂન્ય એ શંકાસ્પદ સંખ્યા છે.’^૩૯

આધુનિક ભૌતિકવિજ્ઞાનમાં ચીનનો Chiનો ખ્યાલ કવાન્ટમ ક્ષેત્રને મળતો આવે છે. કવાન્ટમ ક્ષેત્રની પેઠે Chiને પણ દ્રવ્યના અતિસૂક્ષ્મ અને અદૃશ્ય સ્વરૂપનું ધારવામાં આવે છે. એ અવકાશમાં પહેલેથી છેલ્લે સુધી હાજર રહે છે અને સઘન દ્રવ્ય વિષય પદાર્થરૂપે ઘટ્ટ થઈ શકે છે.

ચાંગત્સે (Chang Tsai)ના શબ્દોમાં :

જ્યારે Chi સઘન બને છે, ત્યારે એની દૃશ્યતા સ્પષ્ટ થાય છે. એથી ત્યાર પછી આકારો (જુદી જુદી વસ્તુઓના) થાય છે અને જ્યારે એ અદૃશ્ય થાય છે, ત્યારે એની દૃશ્યતા સ્પષ્ટ હોતી નથી અને ત્યારે કોઈ આકાર પણ હોતા નથી. એના સઘન થવાની વેળાએ કોઈ ‘આ કેવળ કામચલાઉ સિવાય કશું જ નથી.’ એ સિવાય બીજું કશું કહી શકે ખરું?^૪૦

શૂન્યાવકાશ આકારમાં સઘન થાય છે અને વળી પાછું શૂન્યમાં અદૃશ્ય થાય છે. ચાંગત્સે ફરી વખત કહે છે :

‘મહાન શૂન્યાવકાશ કેવળ Chiથી યુક્ત જ છે. એ Chi બધી વસ્તુઓને આકાર આપતી સઘનતા સિવાય બીજું કશું નથી અને આ વસ્તુઓ એક વધારે મોટા મહાશૂન્યરૂપે અદૃશ્ય થાય છે.’^૪૧ હંમેશાં અને દરેક ઠેકાણે ક્ષેત્ર હસ્તી ધરાવે છે. એને ક્યારેય હટાવી શકાતું નથી. બધી ભૌતિક ઘટનાઓનું એ વાહક છે. એ કણોનો નાશ થવો અને એનો નવા સ્વરૂપે પુનર્જન્મ થવો, એ ‘શૂન્ય’ (Void) છે જેમાંથી પ્રોટોન (Proton) પાઇ-મેસન્સ (Pi-mesons)ની સૃષ્ટિ કરે છે. કણોનો નાશ થવો અને એનો નવા સ્વરૂપે પુનર્જન્મ થવો, એ ફક્ત ક્ષેત્રની ગતિ-સ્ફૂરણનાં જ સ્વરૂપો છે. એવી વર્તમાન ભૌતિકવિજ્ઞાનની શોધ ફેઈન્મેનના માનચિત્રમાં દર્શાવવામાં આવી છે.

કણ ભૌતિકવિજ્ઞાન બતાવે છે કે શૂન્યમાંથી એકાએક એની મેળે જ ખરા જણાતા કણ અસ્તિત્વમાં આવે છે અને વળી પાછા કોઈ ન્યુકલીઓન કે કોઈ બીજા આંતરક્રિયા કરતા કણની હાજરી વગર જ શૂન્યમાં નાશ પામે છે. ભૌતિકવિજ્ઞાની વ્હીલર કહે છે કે ‘શૂન્યાવકાશ એ ભૌતિકવિજ્ઞાનની ભારે બળવાન જગ્યા છે.’^૪ર

શૂન્યતાની પેઠે, જેને ક્ષેત્ર સિદ્ધાંતમાં ‘ફિઝીકલ વેક્યુમ’ કહેવામાં આવે છે તે કંઈ સાવ ખાલીખમપણાની સ્થિતિ નથી. પરંતુ એમાં ભૌતિક હસ્તીઓનાં બધાં રૂપો માટેનું સત્ત્વ સમાયેલું હોય છે. બૌદ્ધ સૂત્ર કહે છે : ‘આકાર શૂન્યતા છે અને ખરેખર શૂન્યતા જ આકાર (રૂપ) છે.’

‘શૂન્ય એ ખરેખર ‘જીવંત વિશ્વ’ છે. એમાંથી સર્જન અને વિનાશના અનંત લયબદ્ધ ધબકારા ચાલ્યા કરે છે.’

આજથી હજારો વર્ષ પહેલાં ઉપનિષદોએ એ શોધ્યું હતું કે દેશ અને કાલથી અતીત, દ્રવ્યમાનરહિત, ‘નેતિ નેતિ’થી કહેવાયેલ (‘આ નહિ, આ નહિ’ કહીને ઓળખાવાયેલ), દેશકાળમાં શૂન્યની પેઠે જણાતું એવું બ્રહ્મ જ એકમાત્ર મૂળ સત્ત્વ છે અને એ જ સત્, ચિત્ અને આનંદની અનંતતાને ધારણ કરનાર છે.

– અનુવાદ : કેશવલાલ વિ. શાસ્ત્રી

સંદર્ભ સૂચિ

(31) Tao of physics : Fritzof Capra P. 220-221

(32) Stephen Hawking P. 179

(33) Tao of physics : Fritzof Capra P 220-221

(34) Tao of physics : Fritzof Capra P 221

(35) Kitti Ferguson : Stephen Hawking P. 77-78

(36) Kitti Ferguson : Stephen Hawking P. 74

(37) Stephen Hawking by M. White and J. Gribbin P. 76-77

(38) Stephen Hawking by K. Ferguson P. 82

(39) Stephen Hawking by K. Ferguson P. 146-147

(40) Tao of Physics P. 245

(41) Tao of Physics P. 225

(42) Tao of Physics P. 234