কোয়ান্টাম ফিল্ডে কি কার্য-কারণ নীতি ভঙ্গ হয়? কোয়ান্টাম ফিল্ডে কার্য-কারণ নীতি এবং কালাম কসমোলজিক্যাল আর্গুমেন্ট।

কোয়ান্টাম ফিল্ডে কি কার্য-কারণ নীতি অকার্যকর? কোয়ান্টাম ফিল্ডে কার্য-কারণ নীতি এবং কালাম কসমোলজিক্যাল আর্গুমেন্ট।

কালাম কসমোলজিক্যাল আর্গুমেন্টের একটি মৌলিক প্রস্তাবনা হলো “মহাবিশ্বের একটি সূচনা বা শুরু রয়েছে।” আর যেহেতু যার সূচনা আছে তার একটি কারণও রয়েছে, তাই মহাবিশ্বেরও একটি কারণ থাকা আবশ্যক। কারণের এই নীতিকে কার্য-কারণ নীতি বলে। আমরা আমাদের চারপাশে যে-সব জিনিস দেখি যেমন, চেয়ার, টেবিল, গাছপালা, ঘরবাড়ি ইত্যাদি। এগুলো কোনো কিছুই চিরকাল অস্তিত্বে ছিল না। বরং একটা সময়ে অনস্তিত্ব থেকে অস্তিত্বে এসেছে। এবং কোনো কারণ ছাড়াই এগুলো এমনি এমনি বা শূণ্য থেকে অস্তিত্বে চলে এসেছে এমন দাবিও যৌক্তিক নয়। তাই অবশ্যই অস্তিত্বের জন্য কোনো কারণ প্রয়োজন। 

এই কারণের ব্যাখ্যা শেষ পর্যন্ত একজন স্রষ্টার অস্তিত্বের দিকেই নির্দেশ করে। স্বাভাবিকভাবেই, এই যুক্তি নাস্তিক্যবাদের পরিপন্থী হওয়ায় তা খণ্ডন করতে গিয়ে নাস্তিক চিন্তাবিদরা প্রায়ই দাবি করেন কোয়ান্টাম ফিল্ডে কার্য-কারণ নীতি কার্যকর নয়। তাদের মতে, এখানে কোনো প্রভাব ঘটার জন্য কারণের প্রয়োজন হয় না। সুতরাং কালামের প্রথম প্রস্তাবনা “যা কিছু অস্তিত্বে আসে তার একটি কারণ থাকে” সত্য নয়, আর প্রস্তাবনা সত্য না হলে পুরো যুক্তিটিই ভেঙে যায়। কিন্তু প্রশ্ন হলো এ দাবিটি কি সত্যিই সঠিক?

কার্য-কারণ কী?

শুরুতেই আমরা জেনে নিই, কার্য-কারণ নীতি আসলে কী। কার্য-কারণ নীতি বলে—একটি ঘটনার ফলাফল তার পূর্ববর্তী কারণের উপর নির্ভরশীল, এবং কোনো ফলাফল পূর্ববর্তী কারণ ছাড়া ঘটে না।
যেমন, আপনি যদি একটি বল ছুঁড়েন, তবে বলের গতিবেগ ও অবস্থান সম্পূর্ণভাবে নির্ভর করে আপনার ছোড়ার ক্রিয়ার উপর। বল নিজে থেকে হঠাৎ অন্যদিকে যাবে না। এখানে কার্যকারণ সুস্পষ্ট।

কারণ → ফলাফল।

কোয়ান্টম ফিল্ড কী?

কোয়ান্টাম ফিল্ড থিওরি (Quantum Field Theory, QFT) বলছে, আমাদের চারপাশের সব কণা ( যেমন ইলেকট্রন, ফোটন, কুয়ার্ক ) কোনো স্থির “বিন্দু” নয়, বরং একটি ফিল্ডের কম্পন বা উত্তেজনার আকারে বিদ্যমান। অর্থাৎ, কণা নিজেই মূলত ফিল্ডের একটি manifestation, field‑এর কম্পনই কণার আকার ধারণ করে। সহজভাবে ধরতে গেলে, এটি সমুদ্রের জল ও ঢেউয়ের মতো। সমুদ্রের জল হলো field, আর ঢেউ হলো field‑এর উত্তেজনা। QFT‑তে কণাও ঠিক ঢেউয়ের মতো field‑এর একটি উত্তেজনা। আরেকটি উদাহরণ হলো পিয়ানো। প্রতিটি key হলো field‑এর একটি বিন্দু। কোনো key চাপলে শব্দের কম্পন আসে; সেই শব্দ হলো কণা। অর্থাৎ field‑এর উত্তেজনা → particle। সংক্ষেপে বলা যায়, কোয়ান্টাম ফিল্ড হলো “এক ধরনের প্রাথমিক বাস্তবতা যা পুরো স্পেস জুড়ে ছড়ানো আছে, আর কণা হলো সেই ফিল্ডের স্থানীয় কম্পন বা উত্তেজনা।” QFT এই ধারণার মাধ্যমে কণার জন্ম, ধ্বংস, এবং একে অপরের সঙ্গে ক্রিয়ার ব্যাখ্যা করে, এবং দেখায় যে প্রকৃতির মৌলিক কণা ও শক্তি ফিল্ডের বিভিন্ন মাত্রায় সংঘটিত হয়।

কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম: শূন্য নয়, এক ভৌত বাস্তবতা

প্রথমত, কোয়ান্টাম ফিল্ড বা ভ্যাকুয়াম কোনো প্রকৃত শূন্যতা নয়। বরং এটি একটি ভৌত অবস্থা, যেখানে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম কার্যকর।
কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম হলো ক্ষণস্থায়ী শক্তির অবস্থা, যেখান থেকে কণা–প্রতিকণা জোড়া গঠিত হয় এবং মুহূর্ত পরেই আবার শক্তিতে বিলীন হয়ে যায়।

অতএব, এটি কোনো “অস্তিত্বহীন” শূন্যতা নয়, বরং একটি বাস্তব ভৌত ক্ষেত্র। দার্শনিক উইলিয়াম লেন ক্রেইগ তার The Kalām Cosmological Argument: Scientific Evidence for the Beginning of the Universe গ্রন্থে উল্লেখ করেছেন;

একটি ভ্যাকুয়ামকে সাধারণত খালি স্থান বলে মনে করা হয়, কিন্তু আধুনিক কণা পদার্থবিদ্যা অনুসারে ভ্যাকুয়াম হল একটি ভৌত বস্তু, যা শক্তির ঘনত্ব এবং চাপ দিয়ে সমৃদ্ধ। (( William Lane Craig Paul Copan; The Kalām Cosmological Argument; Scientific Evidence for the Beginning of the Universe; Page: 151 ))

কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম বা শূন্যতা কোনো প্রকৃত অর্থে শূন্য স্থান নয়। সেখানে পদার্থের নিয়ম চলে। কোয়ান্টাম শূন্যতা হচ্ছে ক্ষণস্থায়ী শক্তির অবস্থা। আর সেই শক্তি থেকেই প্রতিনিয়ত জোড়ায় জোড়ায় তৈরি হয় কণা ও প্রতিকণা। যারা পুনরায় ধ্বংস হয়ে আবার শক্তিতে পরিণত হয়ে যায়। সুতরাং, কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম বা শূন্যতা মানে ভৌত কিছু। (( Physics - The Force of Empty Space ))

দার্শনিক Andrew Loke তাঁর The Teleological and Kalam Cosmological Arguments Revisited গ্রন্থে বলেছেন,

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে কিছু দার্শনিক কোয়ান্টাম-মেকানিক্যাল অনির্ধারিততা (quantum-mechanical indeterminacy)-সংক্রান্ত বিবেচনার কারণে কার্য-কারণ নীতি (Causal Principle) প্রত্যাখ্যান করেছেন (Grünbaum 2009, p. 15)।

তবে অন্যরা এর জবাবে বলেছেন যে, কোয়ান্টাম কণাগুলো কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম (quantum vacuum) থেকে উদ্ভূত হয়, যা অনস্তিত্ব (non-being) নয়; বরং এমন কিছু, যাতে ভ্যাকুয়াম ক্ষেত্র (vacuum fields) রয়েছে (কোয়ান্টাম কণাগুলো ক্ষেত্রগুলোর প্রকাশ), এবং যার উপর প্রকৃতির প্রাসঙ্গিক নিয়মগুলো (relevant laws of nature) কার্যকর হতে পারে (Bussey 2013, p. 33)। 

যেহেতু পূর্ব-বিদ্যমান (pre-existent) কোয়ান্টাম ক্ষেত্রসমূহ এবং প্রকৃতির প্রাসঙ্গিক নিয়মসমূহের দ্বারা প্রভাবিত হওয়ার সক্ষমতাসমূহ (capacities to be acted on by the relevant laws of nature) এই কোয়ান্টাম ঘটনাসমূহ সংঘটিত হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত (necessary conditions), সেহেতু এটি সত্য নয় যে এই কোয়ান্টাম ঘটনাসমূহ কারণহীন (uncaused).

কখনও কখনও মনে করা হয়েছে যে হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি (Heisenberg’s uncertainty principle) কার্যকারণ নীতি (The Causal Principle) লঙ্ঘন করে। এটি একটি ভুল বোঝাবুঝি। এখানে যে ‘অনিশ্চয়তা’ (uncertainty)-এর কথা বলা হচ্ছে, তা এই অর্থ প্রকাশ করে না যে শক্তি (energy) পরম শূন্যতা (absolute nothing) থেকে আসা সম্ভব; বরং এর অর্থ কেবল এই যে পূর্ব-বিদ্যমান শক্তি (অর্থাৎ, ইতোমধ্যেই বিদ্যমান ভ্যাকুয়াম শক্তি) অতি স্বল্প সময়ের জন্য (very short period of time) অনির্দেশ্যভাবে (unpredictably) অত্যন্ত উচ্চ মান ধারণ করতে পারে, যার ফলে শক্তির পরিমাপের অনিশ্চয়তা (uncertainty of the energy measurement) অত্যন্ত বড় হতে পারে।

যদিও কিছু বিজ্ঞানী এমন তত্ত্ব প্রস্তাব করেছেন, যার মতে মহাবিশ্ব ‘কিছুই নয়’ (‘nothing’) থেকে অস্তিত্ব লাভ করেছে, তবুও মহাকাশবিজ্ঞানী জর্জ এলিস (George Ellis) আপত্তি করেন যে এই বিজ্ঞানীদের প্রচেষ্টা প্রকৃতপক্ষে সৃষ্টির (creation) বিষয়টি ‘সমাধান’ করতে পারে না, ‘কারণ তারা এক বা অন্য ধরনের কিছু কাঠামোর (structures) উপর নির্ভর করে (যেমন, কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বের (quantum field theory) বিস্তৃত কাঠামো এবং কণা পদার্থবিজ্ঞানের মানক মডেলের (standard model of particle physics) অধিকাংশ অংশ), যা মহাবিশ্বের উৎপত্তির পূর্বেই বিদ্যমান ছিল, এবং সুতরাং যেগুলোর নিজেদেরও ব্যাখ্যা প্রয়োজন’ (Ellis 2007, section 2.7)।

এলিসের এই আপত্তি নির্দেশ করে যে, এই বিজ্ঞানীরা ‘কিছুই নয়’ (nothing) বলতে যা বোঝান, তা কোনো কিছুর সম্পূর্ণ অনুপস্থিতি (the absence of anything) হতে পারে না; বরং তাদের ভৌত তত্ত্বসমূহ (physical theories) কার্যকর হওয়ার জন্য এমন কিছু থাকা আবশ্যক, যা পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম অনুযায়ী আচরণ (behave according to physics) করতে পারে।.....

এমনকি যদি এমনটিও সত্য হয় যে আমাদের মহাবিশ্বের ঋণাত্মক মহাকর্ষীয় শক্তি (negative gravitational energy) পদার্থ দ্বারা প্রতিনিধিত্বকৃত ধনাত্মক শক্তিকে (positive energy) সম্পূর্ণরূপে বাতিল করে দেয়, ফলে মহাবিশ্বের মোট শক্তি শূন্য হয়, যেমনটি শূন্য-শক্তি মহাবিশ্ব তত্ত্ব (Zero Energy Universe Theory) দ্বারা প্রস্তাব করা হয়েছে (দেখুন অধ্যায় ৫), তবুও এটি এই অর্থ প্রকাশ করে না যে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক শক্তি শূন্য শক্তি (zero energy) থেকে কারণহীনভাবে (uncaused) উদ্ভূত হয়েছে।

তবুও কেউ জিজ্ঞাসা করতে পারে, সেই কার্যকর কারণ (efficient cause) কী, যা ধনাত্মক ও ঋণাত্মক শক্তিকে তাদের বর্তমান অবস্থার মতো করেছে। এর বিপরীত সিদ্ধান্তে পৌঁছানো হলো এই যৌক্তিক ভ্রান্তি (logical fallacy) করা যে, ‘নেট শূন্য (net zero) মানেই কোনো কারণ নেই (imply no cause)’।

(এই যৌক্তিক ভ্রান্তিটি নিম্নলিখিত উপমার মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে: আমার প্রতিষ্ঠানের মোট ব্যয় (total expenses) যদি মোট আয়কে (total revenue) বাতিল করে দেয়, ফলে নিট মুনাফা (net profit) শূন্য হয়, তাহলে তা এই অর্থ প্রকাশ করে না যে ব্যয় ও আয় কোনো কার্যকর কারণ (efficient cause) ছাড়াই সংঘটিত হয়েছে। আমাদের তখনও জিজ্ঞাসা করতে হবে, কী ব্যয় ও আয়কে তাদের বর্তমান অবস্থার মতো করেছে।)

পরমাণুর কেন্দ্রকের (atomic nuclei) তেজস্ক্রিয় বিচ্ছুরণ (radioactive disintegration)-এর ক্ষেত্রে, এমনকি যদি কোনো নির্দিষ্ট 235 U পরমাণুর এই মুহূর্তে ক্ষয় (decay) হওয়ার ঘটনা, দুই সপ্তাহ পরে নয় বরং এখনই, কোনো পর্যাপ্ত কারণ (sufficient cause) না-ও থাকে, তবুও এই মত বজায় রাখার জন্য শক্তিশালী যৌক্তিক ভিত্তি রয়েছে যে ঘটনাগুলোর (অর্থাৎ ক্ষয় এবং তারা যে পরিসংখ্যানগত বৈশিষ্ট্য (statistics) প্রদর্শন করে) নিজেদেরই অন্তর্নিহিত সমানুপাতিক কার্যকারণমূলক ব্যাখ্যা (underlying proportionate causal explanations) রয়েছে; কারণ তারা এমন নিয়মিততা (regularities) প্রদর্শন করে, যা আরও মৌলিক সুশৃঙ্খল কারণসমূহের (more fundamental ordered causes) অস্তিত্বের শক্তিশালী ইঙ্গিত দেয় (Stoeger 2001, p. 87)।

এই মৌলিক সুশৃঙ্খল কারণসমূহ (fundamental ordered causes) এমন সত্তাসমূহ (entities) হবে, যেগুলো কার্যকারণগতভাবে (causally) পরমাণুর কেন্দ্রকের তেজস্ক্রিয় বিচ্ছুরণের পূর্ববর্তী (antecedent) অবস্থানে রয়েছে। পদার্থবিজ্ঞানী পিটার বাসি (Peter Bussey) (2013, p. 20) উল্লেখ করেন যে, ‘বিটা-ক্ষয় (beta-decay) তথাকথিত “দুর্বল পারমাণবিক বল” (weak nuclear force)-এর কারণে ঘটে; এই বলের অনুপস্থিতিতে ক্ষয় সংঘটিত হতো না। সুতরাং নতুন পারমাণবিক অবস্থার (new nuclear state) কারণ হলো পূর্ববর্তী পারমাণবিক অবস্থার (previous nuclear state) উপর দুর্বল বলের (weak force) কার্য।’

অতিরিক্তভাবে, কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের (quantum physics) বহু ভিন্ন ব্যাখ্যা (interpretations) বিদ্যমান, এবং সেগুলোর কিছু, যেমন এভারেটের ‘মেনি ওয়ার্ল্ডস’ ব্যাখ্যা (Everett’s Many Worlds interpretation) এবং বোহমের ‘পাইলট-ওয়েভ’ মডেল (Bohm’s pilot-wave model), সম্পূর্ণরূপে নির্ধারণবাদী (perfectly deterministic)।

বহু বিজ্ঞানী ও দার্শনিক যুক্তি দিয়েছেন যে, বোহমের তত্ত্ব (Bohm’s theory) অনির্ধারণবাদী (indeterministic) কোপেনহেগেন ব্যাখ্যার (Copenhagen interpretation) তুলনায় অধিকতর উৎকৃষ্ট।

কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়ামে (quantum vacuum) কোয়ান্টাম কণাসমূহের (quantum particles) আবির্ভাব পূর্বাভাস দিতে আমাদের অক্ষমতা (inability to predict) আমাদের জ্ঞানতাত্ত্বিক সীমাবদ্ধতা (epistemological limitation) এবং বর্তমান কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের (current quantum physics) অসম্পূর্ণতার (incompleteness) কারণে হতে পারে।

যেহেতু কোয়ান্টাম জগত (quantum world) সম্পর্কে আমাদের বর্তমান উপলব্ধি (current understanding) অস্থায়ী বা প্রাথমিক (provisional), সেহেতু এই দাবি করা ভুল যে কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান (quantum physics) দেখিয়েছে, ঘটনাসমূহ (events) প্রয়োজনীয় শর্ত (necessary conditions) বা পর্যাপ্ত শর্ত (sufficient conditions) ছাড়াই অস্তিত্ব লাভ (begin to exist) করতে পারে।

উপসংহারে, যুক্তি উপস্থাপন করা হয়েছে যে, কার্যকারণ নীতির (The Causal Principle) বিরুদ্ধে কোনো জোরালো বৈজ্ঞানিক প্রমাণ (compelling scientific evidence) উপস্থাপন করা হয়নি। (( The Teleological and Kalam Cosmological Arguments Revisited; Andrew Loke; Page: 60-64 )) 

আপনারা সরাসরি বই থেকেই দেখে নিতে পারেন লিখাগুলোঃ

কার্যকারণ ও কোয়ান্টাম থিওরি

আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির Physical Review A জার্নালে প্রকাশিত গবেষণায় দেখা যায়; কোয়ান্টাম থিওরিকে কেবল পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম দিয়েই নয়, বরং তথ্যের নীতি দিয়েও ব্যাখ্যা করা সম্ভব। যদি আমরা কিছু সাধারণ নীতি মেনে চলি—

• ভবিষ্যৎ সর্বদা অতীতের উপর নির্ভরশীল (কার্যকারণ),

• দুটি ভিন্ন জিনিসকে আলাদা হিসেবে ধরা যাবে (perfect distinguishability),

• তথ্য সর্বনিম্ন জায়গায় রাখা সম্ভব হবে কিন্তু হারাবে না (ideal compression),

• আলাদা সিস্টেম কাছ থেকে মেপেও পার্থক্য করা যাবে (local distinguishability),

• একটি সিস্টেমকে অন্যটির সাথে যুক্ত করলে অবশিষ্টাংশ স্বচ্ছ থাকবে (pure conditioning)

তাহলেই আমরা তথ্য-ব্যবস্থার সাধারণ নিয়ম পাই। আর এর সাথে যদি purification principle যুক্ত করা হয়—অর্থাৎ অসম্পূর্ণ তথ্য আসলে বৃহত্তর পূর্ণাঙ্গ তথ্যের অংশ—তাহলেই এই নিয়মগুলো থেকে সরাসরি কোয়ান্টাম মেকানিক্স বের হয়ে আসে। (( Informational derivation of quantum theory - Astrophysics Data System ))

এতে স্পষ্ট হয়, কোয়ান্টাম থিওরিতেও কার্যকারণ একটি মৌলিক শর্ত হিসেবে রয়ে গেছে।