2020-ലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം , റോജർ പെൻറോസ് ,റെയിൻഹാർഡ്‌ ജൻസിൽ, ആൻഡ്രെയ് ഹെയ്‌സ് എന്നിവർ പങ്കിട്ടു .
ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ-ന്റെ ജനറൽ തിയറി ഓഫ് റിലേറ്റിവിറ്റിയുടെ നേരിട്ടുള്ള പരിണിതഫലം തമോഗര്ത്തങ്ങളുടെ ജനനം , നിലനിൽപ്പ് എന്നിവയെ സാധൂകരിക്കുന്നു എന്ന് ഗണിത ശാസ്ത്ര രീതിയിലൂടെ തെളിയിച്ചതാണ് പെൻറോസിനെ ഈ വിജയത്തിൽ എത്തിച്ചത്. 1965-ഇൽ , കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ ഐൻസ്റ്റീൻ-ന്റെ മരണത്തിനു പത്തുകൊല്ലത്തിനു ശേഷമാണ്, ഐൻസ്റ്റീൻ പോലും വിശ്വസിച്ചിരുന്നില്ലാത്ത ഈ വിചിത്ര പ്രതിഭാസം പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഉണ്ട് എന്ന് പെൻറോസ് തെളിയിച്ചത്.
തൊണ്ണൂറുകളുടെ ആദ്യം, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ടെലിസ്കോപ്പിന്റെ സഹായത്തോടെ , ഇത്തരം ഒരു തമോഗർത്തം നമ്മുടെ ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ നടുവിൽ 'സാഗിറ്റാറിസ്സ് എ' എന്ന പ്രദേശത്തു നിലനിൽക്കുന്നു എന്ന് കണ്ടുപിടിച്ചതാണ് മറ്റു രണ്ടു പേരെ ഈ ആദരവിന്‌ അർഹരാക്കിയത്.
അഞ്ചര പതിറ്റാണ്ടിനു ശേഷമാണ് പെൻറോസിനെ ഈ ആദരം തേടിയെത്തുന്നത്
1931-ഇൽ ഗണിതശാസ്ത്ര വിദഗ്ദ്ധൻ ആയ കുർട് ഗോർഡൽ (Kurt Godel ) തന്റെ (കു) പ്രസിദ്ധമായ അപൂര്ണത സിദ്ധാന്തം (Incompleteness Theorem ) പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. 'മൗലികമായ ഗണിതശാസ്ത്ര വസ്തുതയെ വെളിപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഗണിതസിദ്ധാന്തം ഒരിക്കലും പൂർണവും സ്ഥിരതയുമുള്ള തായിരിക്കുകയില്ല (consistent & complete). അതുപോലെതന്നെ, സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു ഗണിത സിദ്ധാന്തം മൗലികമായ ഒരു ഗണിത പ്രസ്താവത്തെ വെളിപ്പെടുത്തുമെങ്കിലും, ആ സിദ്ധാന്തത്തിനുള്ളിൽ നിന്ന് അതിനെ തെളിയിക്കാൻ കഴിയില്ല' എന്നായിരുന്നു ഗോർഡലിന്റെ വെളിപ്പെടുത്തൽ.
1989-ഇൽ പുറത്തിറക്കിയ "The Emperor's New Mind' എന്ന തന്റെ ആദ്യ ഗ്രന്ഥത്തിൽ പെൻറോസ് ഗോർഡലിന്റെ മുൻപറഞ്ഞ പ്രസ്താവത്തെയാണ് ആധാരമായി എടുത്തത്. 'ഗോർഡലിന്റെ സിദ്ധാന്തപ്രകാരം, ഔപചാരികമായ ഒരു പരിശോധന വ്യവസ്ഥകൾക്കുള്ളിൽ നിന്നുകൊണ്ട് (Formal proof system ) ആ വ്യവസ്ഥകളുടെ ന്യൂനതകൾ പരിശോധിക്കാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും മനുഷ്യ ബോധത്തിന് അങ്ങനെ കഴിയും' എന്ന് അദ്ദേഹം വാദിച്ചു. മറ്റൊരു രീതിയിൽ ഈ വാദം പറഞ്ഞാൽ മനുഷ്യ ബോധത്തിന് , ഒരു 'കൃത്രിമ ബുദ്ധിക്കു' (computers & AI) ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത , അതായത് non-computable പ്രവർത്തികൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും. അതായത് മനുഷ്യബോധം എന്നത് 'അൽഗോരിതമിക് ' അല്ല എന്നാണു ഇതിന്റെ മറ്റൊരു വശം. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇന്നത്തെ ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഉള്ളിൽ നിന്നുകൊണ്ട് ബോധം എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുകൊണ്ടു് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ ഉള്ളിൽ നിന്നുകൊണ്ട് മാത്രമേ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയു എന്ന് അദ്ദേഹം വാദിച്ചു.
The Emperor's New Mind, സയൻസ് ലോകത്തിൽനിന്നും വൻ എതിർപ്പുതന്നെ ഉണ്ടാക്കി. ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ , ഫിലോസോഫേർസ് , ഫിസിസിസ്റ്സ് തുടങ്ങി എല്ലാവരും പെൻറോസിനെതിരെ അണിനിരന്നു. AI വിദഗ്ദ്ധനായ മാർവിൻ മിൻസ്കിയുടെ നേതൃത്വത്തിലായിരുന്നു ഈ ആക്രമണം. 1994-ഇൽ പുറത്തിറക്കിയ 'The shadows of the Mind', 1997-ഇൽ ഇറങ്ങിയ 'The Large, the small and the Human Mind' എന്ന രണ്ടു പുസ്തകങ്ങളിലൂടെ ആയിരുന്നു പെൻറോസ് ഈ വിമര്ശങ്ങളെയെല്ലാം നേരിട്ടത്.
ക്വാണ്ടം തീയറിലെ അടിസ്ഥാന ഘടകം ആയ 'ക്വാണ്ട', നാം നിത്യജീവിതത്തിൽ നേരിടുന്ന, ക്ലാസ്സിക്കൽ ഫിസിക്സ് നിർവചിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നൊക്കെ വളരെ വ്യത്യസ്തമായ നിലനിൽപ്പുകളാണ്. അനുകൂല സാഹചര്യത്തിൽ അവയെ തരംഗങ്ങൾ ആയും കാണാവുന്നതാണ്. ഈ തരംഗങ്ങൾ നമ്മുടെ ഭാവനയിലുള്ള തരംഗങ്ങളെ പോലെയല്ല , ഉദ്ദാഹരണത്തിനു കടലിലെ തിരമാലകൾ. ക്വാണ്ടം തരംഗങ്ങൾ ഒരുരീതിയിൽ പറഞ്ഞാൽ 'സാധ്യത തരംഗങ്ങൾ' (Probability waves ) ആണ്. ഒരു കണികയെ ഒരു നിശ്ചിത ഇടത്തിൽ കണ്ടെത്താനുള്ള സാധ്യതയുടെ തരംഗങ്ങൾ. അങ്ങനെ ഒരു കണികയെ കണ്ടെത്താൻ സാധ്യതയുള്ള ഇടങ്ങളെയാണ് 'സൂപ്പർ പൊസിഷൻസ്' എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഇത്തരം കണങ്ങളെ നാം അളക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ തരംഗ സ്വഭാവം നഷ്ടപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ ഒരു കണികയെ ഒരു പ്രത്യേക ഇടത്തിൽ കണ്ടെത്തപ്പെടുന്നു. ഇതിനെയാണ് സാധാരണഗതിയിൽ 'വേവ് ഫങ്ക്ഷന് കോലാപ്സ്' എന്ന് പറയപ്പെടുന്നത്. ഇത്തരം വീഴ്ചകളുടെ (collapse) ഫലം, കാര്യ-കാരണ (Cause-effect) അടിസ്ഥാനത്തിലല്ലാതെ ആകസ്മികങ്ങൾ (random) ആണുതാനും. അതായത് നിയതമായ ഒരു അൽഗോരിതം കൊണ്ട് വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു ആകസ്മികത.
ഈ പ്രതിഭാസമാണ് ബോധനിർമിതിക്കു കാരണമായ non-computable പ്രക്രിയകൾ എന്ന് അദ്ദേഹം വാദിച്ചു.
Emperor's New Mind ഇറങ്ങുമ്പോൾ ഈ പ്രക്രിയകളെ തലച്ചോറുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തി കൂടുതൽ വിശദീകരിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞില്ല. അതിന്റെ പരിണിതഫലമാണ് പെൻറോസ്-ഹാമറോഫ് കൂട്ടുകെട്ട്. ന്യൂറോ സയന്റിസ്റ് ആയ സ്റ്റുവേർട് ഹാമർഓഫ് ന്യൂറോണിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി ഈ പ്രക്രിയകളെ വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. ന്യൂറോണിന്റെ വിന്യാസത്തിലെ പ്രധാന ഘടകമായ cytoskeleton, പ്രത്യേകിച്ച് microtubules, പെൻറോസ് നിർദ്ദേശിച്ചതുപോലത്തെ ക്വാണ്ടം പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടക്കാൻ കഴിയുന്ന ഇടങ്ങൾ ആണെന്ന് ഹാമർഓഫ് നിർദ്ദേശിച്ചു. Orchestrated Objective Reduction (Orch OR ) എന്നൊരു പ്രവർത്തന മോഡലും അവർ മുന്നോട്ടുവച്ചു. ഇതാണ് ക്വാണ്ടം മൈൻഡ് തിയറി.
വ്യവസ്ഥാപിത സയൻസിനു ഇത് ഒട്ടും സ്വീകാര്യമായിരുന്നില്ല. സംഘടിതമായ ഒരു ആക്രമണത്തിലൂടെ പെൻറോസിന്റെ വായ അടപ്പിക്കാനാണ് അവർ ശ്രമിച്ചത്.
എന്താണ് Orch-Or തിയറി ?
ഇതിൽ ധാരാളം സാങ്കേതിക പദങ്ങൾ വരുന്നുണ്ട്. അതെല്ലാം വിശദീകരിക്കാതെ വിടുകയാണ് (ഉദ്ദാഹരണം , Bose-Einstein condensate , Quantum tunneling , gamma synchronization , Pi electron, quantum entanglement എന്നിങ്ങനെ)
തലച്ചോറിനുള്ളിലെ ന്യൂറോണ്സ്-ന്റെ ആന്തരിക സപ്പോർട് ഘടനയാണ് cytoskeleton എന്നും അതിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ് മൈക്രോട്യൂബ്ലെസ് എന്നും മുൻപത്തെ ലേഖനത്തിൽ പറഞ്ഞിരുന്നല്ലോ. ഇതിനു പുറമെ syanapses-ലേക്കുള്ള nerotransmitter അടക്കമുള്ള തന്മാത്രകളുടെ ചലനം , സെൽ ചലനം , അതിന്റെ വളർച്ച , രൂപം എന്നിങ്ങളെയുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രവർത്തികളും മൈക്രോട്യൂബ്ലെസ് -ന്റെ ധർമത്തിൽ പെട്ടതാണ്.
മൈക്രോട്യൂബ്ലെസ് നിർമിച്ചിരിക്കുന്നത് ട്യൂബുലൈൻ protein ഘടകങ്ങൾകൊണ്ടാണ്. ഈ പ്രോടീനുകൾ മൈക്രോട്യൂബ്ലെസ് -ഇൽ ഏതാണ്ട് 8-നാനോമീറ്റർ അകലത്തിൽ ഹൈഡ്രോഫോബിക് പോക്കറ്റ്സ് (ജലകണികകളോടു വികര്ഷണംഉള്ള) ഉണ്ടാക്കുന്നു. അത് pi-എലെക്ട്രോൺസ്-ന്റെ ഒരു സംഘാതം കൂടിയാണ്. ഇതിനു പുറമെ ഏതാണ്ട് 2-നാനോമീറ്റർ അകലത്തിൽ pi-electron വലയങ്ങളും (ട്രൈപ്റ്റോഫൻസ്) ഈ protein-ഇൽ ഉണ്ടാവും ഇതും pi-ഇലെക്ട്രോണിന്റെ സംഘാതമാണ്.
ഹാമെറോഫിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ ഈ ട്യൂബുലൈൻ pi-എലെക്ട്രോൺസ് quantum entanglement-ഇൽ ആയിരിക്കും. entanglement-ഇൽ ഉള്ള quantum പാർട്ടിക്കിൾസ്-നു പരസ്പരം അവയുടെ quantum states തൽക്ഷണം (Instantaneous) മാറ്റാൻ കഴിയും. ക്ലാസ്സിക്കൽ ഫിസിക്സിൽ ഇത് അസാധ്യമാണ് ('God does not play dise' എന്ന Einstein-ന്റെ പ്രസ്താവന ഓർക്കുക).
ഹാമെറോഫ് നിർദ്ദേശിക്കുന്നത് , ഇത്തരം പ്രവർത്തികളിൽ ഭാഗഭാക്കാകുന്ന എലെക്ട്രോൺസ്, Bose-Einstein Condensate എന്ന അവസ്ഥയിൽ ആയിരിക്കും എന്നാണ്. സാധാരണഗതിയിൽ ഈ അവസ്ഥ സ്ഥൂല രൂപത്തിലുള്ളതാണ്. എന്നാൽ ഹാമെറോഫ് നിർദ്ദേശിക്കുന്നത് തലച്ചോറിനുള്ളിൽ സൂക്ഷ്മ രൂപത്തിൽ ഇത് ഉണ്ടാവുകയും പിന്നീട് സ്ഥൂലരൂപത്തിലേക്കു (മാക്രോസ്കോപിക്) വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്.
സിനാപ്റ്റിക് കണക്ഷന് പുറമെ തലച്ചോറിൽ ഉള്ള മറ്റൊരു കണെക്ഷനാണ് 'gap junction' കണക്ഷൻസ്. സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള അകലം വേണ്ടുവോളം അടുക്കുമ്പോൾ ഒന്നിൽ നിന്നും മറ്റൊന്നിലേക്കു, ഇത്തരം quantum objects 'quantum tunneling' എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ സഞ്ചരിച്ചു , തലച്ചോറിന്റെ നല്ലൊരുഭാഗം ഒരൊറ്റ quantum object ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി 'Gama synchronization' സംഭവിക്കുകയും ഇത് ബോധത്തിന്റെ ഒരു 'neural correlate' ആയി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ന്യൂറോ സയൻസിൽ നമ്മുടെ ഓരോ അനുഭവത്തിലും തലച്ചോറിലെ ഓരോ പ്രത്യക ഭാഗത്തു ഉണ്ടാവുന്ന ചലനങ്ങളെ കുറിക്കുന്ന പദമാണ് 'Neural Correlate of consciousness.'
അങ്ങനെ തണലച്ചോറിലുള്ള Bose-Einstein Condensate, അതിന്റെ wave function-നു, objective reduction വഴി ഒരു collapse സംഭവിക്കുന്നത് ഒരു non-computational അനുഭവമായി മാറുന്നു, ഇതാവട്ടെ അടിസ്ഥാനപരമായ space-time ജോമെട്രിയിൽ സംഭവിക്കുന്നതുമാണ്.
ഏറ്റവും ചുരുക്കത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ഇതാണ് പെൻറോസ്-ഹാമെറോഫിന്റെ സിദ്ധാന്തം. ക്വാണ്ടം പ്രഹേളികകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, തീർത്തും ഭൗതികമായ പ്രവർത്തികളിലൂടെ ബോധനിർമിതിയെ വിശദീകരിക്കാനുള്ള ഒരു ശ്രമം അത്രമാത്രം.
