Jan 16, 2017

ഇത്തിരി ഫിസിക്സ് പൊങ്ങച്ചം

"അളിയാ, എന്റെ കംപ്യൂട്ടറിനെന്തോ കുഴപ്പം. ഒന്ന് നോക്കിയേ. നീ ഫിസിക്സ് പഠിച്ചതല്ലേ?" ഈ ടൈപ്പ് ആവശ്യങ്ങൾ ഫിസിക്സ് വിദ്യാർത്ഥികളിൽ പലരും കേട്ടിട്ടുണ്ടാകും. ഫിസിക്സ് എന്നാൽ എന്താണെന്നതിനെ കുറിച്ച് അത് പഠിയ്ക്കാത്തവർക്ക് ഇങ്ങനെ ചില തെറ്റിദ്ധാരണകൾ ഉണ്ട്. അതെന്തോ ഭയങ്കര സംഭവമാണ് എന്നൊരു തോന്നൽ ഒളിഞ്ഞും തെളിഞ്ഞും പലരും പ്രകടിപ്പിക്കാറുണ്ട്. നമ്മുടെ കുട്ടികൾ, സ്കൂൾ തലം കഴിഞ്ഞ് ഉന്നതവിദ്യാഭ്യാസത്തിലേയ്ക്ക് ഒഴുകുന്നതിലെ ഒരു പ്രവണത നോക്കിയാലും ഈ സ്വാധീനം കാണാം. മാർക്ക് കൂടിയവർ സയൻസ് എടുക്കണം, അതിൽ ഏറ്റവും കൂടിയവർ ഫിസിക്സ് എടുക്കണം, പിന്നെ കെമിസ്ട്രി, മാത്സ്,... ഇങ്ങനെ സാമാന്യമായി പിന്തുടർന്ന് വരുന്ന ഒരു ട്രെൻഡ് ഉണ്ട്. ഇതിലെന്തെങ്കിലും കാര്യമുണ്ടോ എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഞാൻ മറുപടി പറയില്ല. കാരണം, ഫിസിക്സ് പഠിച്ച, ഇപ്പോഴും പഠിയ്ക്കുകയും പഠിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരാൾ എന്ന നിലയിൽ ഞാനതിൽ അഭിപ്രായം പറയുന്നതിൽ ഇത്തിരി അഭംഗി ഉണ്ട്. പക്ഷേ ടീവി നന്നാക്കാനും വീട് വയറിങ് ചെയ്യാനും ബൈക്കിന്റെ സ്റ്റാർട്ടിങ് ട്രബിൾ മാറ്റാനും എന്നുവേണ്ട വെബ്സൈറ്റുണ്ടാക്കാനും അനിമേഷൻ സിനിമയുണ്ടാക്കാനും വരെ ഫിസിക്സ് പഠിച്ചവർക്ക് കഴിയും എന്ന് വിശ്വസിക്കുന്ന ഒരുപാട് പേരെ കണ്ടിട്ടുണ്ട്. പറഞ്ഞുവരുമ്പോൾ ആളുകളുടെ പ്രതീക്ഷയ്ക്കനുസരിച്ച് ഒരു ഫിസിക്സ് വിദ്യാർത്ഥി ഉയരണമെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോണിക്, ഇലക്ട്രിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ, സിവിൽ എന്നിവയുൾപ്പടെ ഒരു പത്തിരുപത് എഞ്ചിനീയറിങ് കോഴ്സുകളുടെ ഉള്ളടക്കം കൂടിയെങ്കിലും പഠിയ്ക്കേണ്ടിവരും.

ഇനി ഇക്കാര്യത്തിലെ വ്യക്തിപരമായ കാഴ്ചപ്പാടിലേയ്ക്ക് വരാം. ഫിസിക്സ് പഠിയ്ക്കുന്നതിൽ നിന്ന് മേൽപ്പറ‍ഞ്ഞ കഴിവുകളൊന്നും സ്വാഭാവികമായി ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയില്ല. കാരണം ഇതൊന്നുമല്ല ഫിസിക്സിൽ പഠിയ്ക്കുന്നത് എന്നത് തന്നെ. ഞാൻ മനസിലാക്കിയിടത്തോളം, പാഠ്യവിഷയങ്ങളിൽ ഏറ്റവും ലളിതമായ കാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിയ്ക്കുന്നതാണ് ഫിസിക്സ്. പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ കാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ചാണ് അത് സംസാരിക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ടാണ് ഒരു സാധാരണക്കാരന്റെ സ്വാഭാവികമായ എല്ലാ സംശയങ്ങളും ഫിസിക്സിന്റെ ഫീൽഡിലേയ്ക്ക് വന്ന് വീഴുന്നത്. സൂര്യനിൽ പ്രകാശം ഉണ്ടാകുന്നതെങ്ങനെ, ഭൂമിയെ കറക്കുന്നതാര്, പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായതെങ്ങനെ, ഇങ്ങനെ കണ്ണുംപൂട്ടി എയ്തുവിടാവുന്ന ചോദ്യങ്ങളെല്ലാം ഫിസിക്സിലേയ്ക്കാണല്ലോ വന്ന് തറയ്ക്കുന്നത്. പക്ഷേ ഇത്ര സിംപിളായ വിഷയമാണെങ്കിൽ,, അതിലെ പല കാര്യങ്ങളും മനസിലാക്കാൻ വലിയ പാടാണല്ലോ എന്ന് ചോദിച്ചേക്കാം. അതിന്റെ ഉത്തരം നമ്മുടെയൊക്കെ നിത്യജീവിതം വളരെ സങ്കീർണമായ കാഴ്ചകളും അനുഭവങ്ങളും കൊണ്ട് നിറഞ്ഞതായതുകൊണ്ടാണ് എന്ന് പറയേണ്ടിവരും. ഫിസിക്സിൽ പഠിക്കുന്ന, വളരെ സിംപിളായതും അടിസ്ഥാനപരമായതുമായ പല കാര്യങ്ങളും നമുക്ക് തീർത്തും അപരിചിതമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന് തറയിലൂടെ ഉരുട്ടിവിടുന്ന പന്ത് നിൽക്കുന്നതെങ്ങനെ എന്ന ചോദ്യം പരിഗണിക്കാം. സ്കൂളിൽ പഠിക്കുന്ന ന്യൂട്ടന്റെ ചലനനിയമം അനുസരിച്ച് ഉരുട്ടിവിട്ടുകഴിഞ്ഞാൽ മറ്റൊരു ബാഹ്യബലം പ്രവർത്തിക്കാതെ പന്തിന് നിൽക്കാനാവില്ല. പക്ഷേ നമ്മൾ നോക്കുമ്പോൾ പന്ത് താനേ നിൽക്കും. ഇത് കാരണം ന്യൂട്ടന്റെ നിയമം നമുക്ക് ശരിയ്ക്ക് മനസിലാവാതെ പോകും. ഇവിടത്തെ പ്രശ്നം, ന്യൂട്ടന്റെ നിയമത്തോടൊപ്പം പഠിക്കുന്ന 'ബാഹ്യബലം ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥ' നമുക്ക് തീരെ പരിചയമില്ല എന്നതാണ്. ചവിട്ടി നിൽക്കുന്ന തറയിലേയും സ്വന്തം കാലിലേയും ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലെ വൈദ്യുതകാന്തികബലവും, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണബലവും ഒക്കെ ചിരപരിചിതത്വം കാരണം നമ്മുടെ സാമാന്യബോധത്തിന്റെ ഭാഗമായിപ്പോയി. അതില്ലാത്ത ഒരു അവസ്ഥ സങ്കല്പിക്കാൻ തന്നെ, തലച്ചോറിൽ കാര്യമായ അഴിച്ചുപണി വേണ്ടിവരും. അതായത്, ഫിസിക്സ് ദുർഗ്രാഹ്യമായി തോന്നുന്നത് പലരും കരുതുന്നത് പോലെ അത് സങ്കീർണമായതുകൊണ്ടല്ല, മറിച്ച് നമുക്ക് പരിചയമുള്ള ലോകം ഫിസിക്സിൽ പഠിയ്ക്കുന്ന ലോകത്തെക്കാൾ പല മടങ്ങ് സങ്കീർണമായതുകൊണ്ടാണ്.

മറ്റൊരു ഉദാഹരണം പറയാം. പ്ലസ് ടൂവിന് ഫിസിക്സ് പഠിച്ചവർ projectile motion എന്നൊരു സംഗതി പഠിച്ചിട്ടുണ്ടാകും. ഷോട്പുട്ട് ബോൾ എറിയുന്നതുപോലെ ഒരു വസ്തുവിനെ എറിഞ്ഞാൽ അതിന്റെ ചലനമാണ് ടി സംഗതി. എത്ര കോണിൽ എറിയുന്നു, എത്ര വേഗതയിൽ എറിയുന്നു എന്നതൊക്കെ വെച്ച്, ബോൾ എത്ര ഉയരം വരെ ഉയരും (height), എത്ര ദൂരെ പോയി വീഴും (range) എന്നൊക്കെ കൃത്യമായി കണക്കാക്കാനുള്ള സമവാക്യങ്ങൾ അവിടെ കാണാം. പഠിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഷോട്പുട്ട് താരം എന്തുകൊണ്ട് ബോളിനെ 45 ഡിഗ്രിയിൽ എറിയുന്നു എന്നൊക്കെ ഫിസിക്സ് ടീച്ചർ വിശദീകരിക്കും. കുട്ടികൾ സമ്മതിയ്ക്കും. പക്ഷേ ഞാൻ അടുത്തൊരു ചോദ്യം കൂടി ചോദിക്കാറുണ്ട്. ഷോട്പുട്ട് ബോളിന് പകരം ജീവനുള്ള ഒരു പ്രാവിനെ അതുപോലെ എറിഞ്ഞാൽ ഈ കണക്കുകൂട്ടൽ ശരിയാകുമോ? പ്രാവ് അതിന്റെ പാട്ടിന് പറന്നുപോകും. height-ഉം range-ഉം ഒന്നും പറഞ്ഞോണ്ട് അങ്ങോട്ട് പോയിട്ട് കാര്യമില്ല. അപ്പോപ്പിന്നെ ഫിസിക്സ് തെറ്റിയോ? ഇല്ല. അവിടെ ഫിസിക്സ് പൂർണമല്ല എന്നതാണ് കുഴപ്പം. കാരണം പ്ലസ് ടൂ പുസ്തകത്തിലെ projectile motion വിശദീകരിക്കുന്ന സാഹചര്യം പോലെ അത്ര ലളിതമല്ല, ആ പ്രായോഗിക സാഹചര്യം. പ്രാവിന്റെ ഉള്ളിൽ നടക്കുന്ന രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ, അതിന്റെ മസിലുകളിലെ വൈദ്യുതപ്രവാഹം കാരണം സാധ്യമാകുന്ന ചിറകുകളടെ ചലനം, ആ ചലനം വായു തന്മാത്രകളിൽ ഏൽപ്പിക്കുന്ന മർദ്ദം എന്നിങ്ങനെ ഒരു നൂറ് കാര്യങ്ങൾ അവിടെ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അവ ഓരോന്നും വളരെ ലളിതമായ ഫിസിക്സ് പാഠങ്ങളാണെങ്കിലും, അവ എല്ലാം കൂടി പല അനുപാതത്തിൽ ഒരുമിച്ച് പരിഗണിക്കേണ്ടി വരുമ്പോൾ വിഷയം അതിസങ്കീർണമാകുന്നു. അതുകൊണ്ട് സ്കൂൾ കോളേജ് തലത്തിൽ പഠിയ്ക്കുന്ന ഒരാളുടെ മുന്നിലേയ്ക്ക്, ഫിസിക്സ് പഠിപ്പിക്കാൻ പ്രാവിനെ എറിയുന്ന ഉദാഹരണവും കൊണ്ട് പോകാൻ പറ്റില്ല. അവിടെ തത്കാലം വായുവില്ലാത്ത ഒരിടത്ത്, അകത്ത് മറ്റ് സങ്കീർണഭൗതികമൊന്നും ഇല്ലാത്ത ഒരു സിമ്പിൾ വസ്തു (ബോൾ) ചലിക്കുന്നതായുള്ള ഒരു സാങ്കല്പിക സാഹചര്യം അവതരിപ്പിക്കാനേ നിർവാഹമുള്ളൂ. പ്രാവിന്റെ ചിറകും വായുവും തമ്മിലുള്ള കൊടുക്കൽ വാങ്ങലും, ദഹനത്തിലെ രാസപ്രവർത്തനവും അവിടത്തെ ഊർജോല്പാദനവും, ഒക്കെ ഇതുപോലെ സമാനമായ over-simplification നടത്തപ്പെട്ട് വെവ്വേറെ ക്ലാസുകളിൽ വെവ്വേറെയായി പഠിപ്പിക്കുകയാണ് ചെയ്യുക. ഇത് കാരണം മിക്കവാറും എല്ലാ ക്ലാസുകളിലും ഫിസിക്സ് തുടങ്ങുന്നത് 'Let us assume...' എന്ന് പറഞ്ഞായിരിക്കും. സൂക്ഷ്മതകളെ വെവ്വേറെ പഠിയ്ക്കേണ്ടി വരുമ്പോൾ ഓരോന്നിനെയും മറ്റുള്ള ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തി എടുക്കുന്ന സാങ്കല്പിക സാഹചര്യങ്ങളുടെ സഹായം കൂടിയേ തീരൂ. ഫിസിക്സിലെ ഈ രീതിയെ കളിയാക്കുന്ന ഒരു തമാശയുണ്ട്. പണ്ടൊരു ഫിസിസിസ്റ്റിനോട്, ഒരു കുതിരപ്പന്തയത്തിൽ ഏത് കുതിര ജയിക്കും എന്ന് ഫിസിക്സ് നിയമങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിക്കാൻ ആവശ്യപ്പെട്ടത്രേ. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരിഹാരം ഇങ്ങനെ തുടങ്ങി: "Let us assume a few spherical horses moving through vacuum..." :)

ഫിസിക്സിന്റെ ഈ പ്രത്യേകത മനസിലാക്കാതെ പഠിയ്ക്കുകയും പഠിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതുകൊണ്ടാണ് അത് ദുരൂഹവും ദുർഗ്രാഹ്യവുമൊക്കെ ആവുന്നത്. വെവ്വേറെ പഠിച്ച കാര്യങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒറ്റ വിഷയത്തിലേയ്ക്ക് കൊണ്ടുവരാൻ കഴിഞ്ഞില്ലെങ്കിൽ പഠിച്ചതെല്ലാം വെറുതേയാവും. സിലബസ് അനുസരിച്ചുള്ള പഠനം കഴിഞ്ഞ് ഗവേഷണത്തിലേയ്ക്ക് വരുമ്പോൾ മാത്രമാണ് ഒരു ഫിസിക്സ് വിദ്യാർത്ഥി പ്രായോഗികമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ താൻ മുൻപ് പലയിടത്തായി പഠിച്ച കാര്യങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് കൂട്ടിയിണക്കേണ്ടി വരുന്നത്. മറിച്ച് എഞ്ചിനീയറിങ് വിദ്യാർത്ഥികൾ അതല്ല ചെയ്യുന്നത്. അവർ ആദ്യം തന്നെ പഠിയ്ക്കുന്ന വിഷയത്തിന്റെ പരിധി കുറച്ച് വേലികെട്ടി തിരിക്കും- ഇലക്ട്രോണിക്സ്, മെക്കാനിക്കൽ എന്നിങ്ങനെ. എന്നിട്ട് ആ മേഖലയിലെ പ്രായോഗിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആവശ്യമായ പ്രകൃതിനിയമങ്ങൾ വിശദമായി പഠിച്ച് ഒരുമിച്ചുകൂട്ടി പ്രയോഗിക്കാൻ പഠിയ്ക്കും. അവിടത്തെ അറിവ് പ്രയോഗക്ഷമമായിരിക്കും, പക്ഷേ അതേസമയം അത് ഇടുങ്ങിയതുമായിരിക്കും. അടിസ്ഥാനശാസ്ത്രവിദ്യാർത്ഥി എല്ലാ പ്രകൃതിനിയമങ്ങളെയും പഠിയ്ക്കേണ്ടിവരും. അതുകൊണ്ട് തന്നെ അതിൽ പ്രയോഗക്ഷമമാകാൻ മാത്രമുള്ള വിശദാംശങ്ങൾ ഉണ്ടാകില്ല. മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയർ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് അറിയേണ്ടതില്ല. കംപ്യൂട്ടർ എഞ്ചിനീയർ ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയെക്കുറിച്ചും അറിയേണ്ടതില്ല. പക്ഷേ എമ്മസ്സി ഫിസിക്സ് വിദ്യാർത്ഥി മെക്കാനിക്സും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സും ഇലാസ്റ്റിസിറ്റിയും കംപ്യൂട്ടർ സയൻസും അറിഞ്ഞിരിക്കണം. എന്നാലേ ഭൗതികലോകത്തെ കുറിച്ചുള്ള ആ 'big picture' അയാൾക്ക് കിട്ടൂ. ഈ big picture കൊണ്ട് ഒരു വലിയ ഗുണമുണ്ട്- ഏത് വിഷയമായാലും മണ്ടത്തരം സ്പോട്ട് ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി. അടിസ്ഥാന ഭൗതികനിയമങ്ങൾ തെറ്റിച്ചുകൊണ്ട് ഒന്നും സാധ്യമാകില്ല. ഒരാൾ എഞ്ചിനീയറോ ഡോക്ടറോ എക്കോണമിസ്റ്റോ ആകട്ടെ, ഫിസിക്സിലെ നിയമങ്ങൾ തെറ്റിയ്ക്കുന്ന എന്ത് വാദം നടത്തിയാലും അത് മണ്ടത്തരമാണെന്ന് ധൈര്യപൂർവം വിളിച്ചുപറയാം. അതിന് നമ്മൾ ഇപ്പറഞ്ഞ തൊഴിലൊന്നും വിശദമായി പഠിക്കേണ്ട കാര്യമില്ല. നിങ്ങൾ ഫ്ലാറ്റിന്റെ ഇരുപതാം നിലയിലെ കാര്യമാകാം സംസാരിക്കുന്നത്, പക്ഷേ അതിന്റെ ഫൗണ്ടേഷനെ മറന്ന് നിങ്ങൾക്കവിടെ ഒന്നും സാധ്യമാകില്ല. എക്കണോമിക്സ് മനുഷ്യന്റെ സാമൂഹ്യജീവിതത്തിന്റെ ഫലമാണ്. സാമൂഹ്യജീവിതം മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോറിന്റേയും, തലച്ചോറ് ഡി.എൻ.ഏ.യുടേയും, ഡി.എൻ.ഏ. ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള രാസബന്ധനത്തിന്റേയും, രാസബന്ധനം ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാനബലങ്ങളുടേയും ഫലമാണ്. എല്ലാം അവസാനം ചെല്ലുന്നത് ഫിസിക്സിന്റെ ഫീൽഡിലേയ്ക്കാണ് എന്ന് പറഞ്ഞത് അതാണ്.

1 comment:

  1. എത്ര മനോഹരമായി പറയുന്നു ഭൗതിക ശാസ്ത്രം

    ReplyDelete