टेलिपोर्टेशन संभाव्य की असंभाव्य - २

आधीच्या लेखांकात, अदृश्य झाल्यावर ती वस्तू वा व्यक्ती जिथे कुठे असेल, तिथे काठी फिरवली तर त्या वस्तूस वा व्यक्तीस त्या काठीचा फटका लागला पाहिजे, तसे जर होत नसेल तर ते केवळ अदृश्य होणे नव्हे, ती त्याच्या पुढची पायरी आहे आणि ही पुढची पायरी टेलिपोर्टेशनची प्राथमिक आवश्यकता आहे असा उल्लेख आहे. ह्या प्राथमिक आवश्यकतेत, वस्तूचे वा व्यक्तीचे असे रुपांतरण करता आले पाहिजे, ज्याचे प्रकाशवेगाने वा त्याच्याशी स्पर्धा करणार्‍या वेगाने दुसर्‍या ठिकाणी वहन होऊ शकेल.  सजीवाच्या अशा प्रकारच्या रुपांतरणातील अडथळे अधिक जटिल आहेत; त्या तुलनेत  वस्तूच्या टेलिपोर्टेशनचा विचार करणे अधिक सोपे आहे. 

टेलिपोर्टेशन साध्य करण्यातील मूळ प्रश्न आहे रुपांतरण कशात करायचे ज्याचे स्वाभाविक उत्तर आहे, उर्जेमध्ये. पण ह्या उर्जेसोबत त्या वस्तूचे सर्व गुणधर्म, सर्व माहीती साठविली गेली पाहिजे आणि ती ऊर्जा लहरींचे माध्यम वापरून गंतव्य स्थानी पोहोचल्यावर, त्या लहरीतील ती माहीती वेचून काढून ती वस्तू जशीच्या तशी, त्याच सर्व गुणधर्मासह पुन्हा अस्तित्वात आली पाहिजे.

कल्पना करा की आपल्याला एका प्लॅस्टिकच्या चमच्याचे टेलिपोर्टेशन करावयाचे आहे. आता हे साध्य करण्यासाठी आपल्याला त्या चमच्याचा केवळ स्थूलमानाने विचार करून चालणार नाही तर, प्रथम  तो मूलकणांच्या स्तरावर करावा लागेल आणि त्या मूलकणस्तरावर अस्तित्वात असलेली सर्व माहीती आपल्याला मिळवता आली पाहिजे. त्यानंतर आपल्याला त्या मूलकणांना अणूस्तरावर सामावून घेणारी व्यवस्था आणि पर्यायाने प्रत्येक अणूची आणि नंतर रेणूंची, त्यांना बांधून ठेवणारी जी काही व्यवस्था असेल त्याची माहीती देखील जमवावी लागेल. त्यानंतर त्या चमच्याचे वस्तुमान, त्याला विविध ठिकाणी प्राप्त झालेले रंग, त्याचा आकार, त्याची विविध ठिकाणची मापे, त्याची एकंदर रचना.... एक ना अनेक गुणधर्म. एक छोटी वस्तू टेलिपोर्ट करण्यासाठी आपल्याला ही सर्व माहिती लागेल.

कोणतेही संयुग वा मिश्रण किंवा मिश्रधातू  टेलिपोर्ट करण्यासाठी लागणारी माहीती अधिक गुंतागुंतीची असेल हे लक्षात घेता, ह्या समस्येच्या छोट्या आणि सुलभ संरचनेवर आधी उकल सापडली पाहिजे. असे समजू की आपल्याला शुद्ध चांदीच्या पाच ग्रॅमच्या घनाकृती ठोकळ्याचे टेलिपोर्टेशन करावयाचे आहे. इथे आपले माहितीचा पसारा कमी झाला आणि समस्येची उकल तुलनेने सोपी झाली, कारण टेलिपोर्ट करावयाच्या वस्तूत एकच मूलद्रव्य आहे.

आता टेलिपोर्टेशन कसे साध्य करायचे ह्या प्रश्नाचा रोख सर्वप्रथम त्याच्या  मूळाशी असलेल्या तांत्रिक समस्येकडे सरकतो. एखाद्या मूलद्रव्याचे लहरींमध्ये रूपांतरण करणे आणि त्या लहरींपासून पुन्हा ते मूलद्रव्य प्राप्त करणे शक्य आहे का ?  अर्थात लहरींचा वापर करून त्यासोबत आवश्यक ती माहिती पाठविणे हा नंतरचा भाग झाला, मूळात एखाद्या मूलद्रव्याचे पूर्णपणे नियंत्रित उर्जेत आणि त्या ऊर्जेचा किंचितही व्यय होऊ न देता त्या ऊर्जेचे पुन्हा त्या मूलद्रव्यात रूपांतरण करणे आज आपल्याला शक्य आहे का ?  

मूलद्रव्यातील ऊर्जा मुक्त करणे एकापरीने आपण साध्य केले आहे, पण ते ही सुनियंत्रित नाही. तिथे होणारा ऊर्जाव्यय पूर्णपणे थांबविण्यासाठी निदान सध्या तरी आपल्याकडे ठोस यंत्रणा नाही. आणि त्या पूर्ण ऊर्जेचे रूपांतर पुन्हा त्या मूलद्रव्यात करण्यासाठी आपण अजून सक्षम नाही. ऊर्जेचे रूपांतर पदार्थात करणे काही अंशी आपण साध्य केले आहे. LHC मध्ये साध्य झालेल्या ज्या अनेक गोष्टी आहेत त्यातील एक प्रमुख गोष्ट आहे अॅंटीमॅटरची निर्मिती आणि काही कालावधीसाठी का होईना त्यांचे अस्तित्व जपणे (अॅंटीहायड्रोजनचे अणू निर्माण करून ते १५ मिनिटे टिकवून ठेवणे : https://arxiv.org/abs/1104.4982) ही आहे.

जशी अॅंटीमॅटरची निर्मिती होते, तशीच उर्जेपासून सर्वसाधारण मॅटरची निर्मिती देखील होते.

फोटोइलेक्ट्रिक परिणामामध्ये ठराविक पदार्थावर फोटॉनचा मारा केला असता, काही इलेक्ट्रॉन मुक्त होतात, ही आपल्याला अपेक्षित असलेली मॅटरची निर्मिती नव्हे. आपल्याला अपेक्षित असलेल्या निर्मितीमध्ये, उर्जेपासून वस्तुमानाची निर्मिती व्हायला हवी (म्हणजेच वस्तुमानाची निर्मिती  होताना वापरलेली ऊर्जा त्या निर्मितीचा भाग असली पाहिजे आणि ऊर्जा म्हणून तिचे अस्तित्व नष्ट व्हायला हवे). म्हणजेच उर्जेपासून (किंवा ज्या मूलकणांना ऊर्जास्वरूपात पाहिले जाते त्यांच्यापासून) वस्तुमान असलेले मूलकण निर्माण व्हायला हवे.  हे मर्यादित प्रमाणात साध्य झाले आहे आणि हे साध्य होताना मॅटर आणि अॅंटीमॅटरची जोडी निर्माण होते असे सध्याचे निरीक्षण आहे. ह्याला वैज्ञानिक परिभाषेत Pair production (दुक्कल निर्मिती) असे म्हटले जाते. म्हणजेच इलेक्ट्रॉन - पॉझिट्रॉन किंवा प्रोटॉन-अॅंटीप्रोटॉन ह्या जोड्यांची निर्मिती प्रचंड ऊर्जा धारण केलेल्या फोटॉनच्या (मेगा इलेक्ट्रॉन व्होल्ट वा अधिक)  वापरातून होते.

अधिक माहितीसाठी
https://en.wikipedia.org/wiki/Breit–Wheeler_process

पण हे सर्व प्रयोग सध्या सूक्ष्म स्तरावर आहेत आणि ते स्थूल स्तरावर आणणे कितपत आणि कधी साध्य होईल हे सांगणे आजतरी अशक्य आहे. शिवाय हे प्रयोग पूर्णपणे नियंत्रित आहेत हा दावा करण्यासारखी आज परिस्थिती नाही. 

शिवाय इथे वस्तुमान निर्मिती हा केवळ आपला उद्देश नाही. आपल्याला वस्तुमान त्याच्या मूळ स्वरूपात आणण्यासाठी त्या उर्जेसोबत त्याच्या संरचनेची सर्व माहितीदेखील वस्तुमान निर्मिती करणार्‍या यंत्रणेकडे पाठवायची आहे आणि त्या यंत्रणेने त्या माहितीचा वापर करून निर्मिती करणे अपेक्षित आहे.

घटकाभर असे मानले की वस्तुमानाची निर्मिती करणे आपल्याला शक्य झाले, तरीही ही माहिती पाठविणे आणि तिचा उपयोग करणे ह्यासाठी जी यंत्रणा लागेल, ती तत्वदृष्ट्या (प्रत्यक्षात नव्हे) तयार करण्यासाठी आपल्याला काय करावे लागेल हा विचार होऊ शकतो. 

ह्यात अर्थातच सर्वात पहिल्यांदा येणारी गोष्ट माहिती जमविणे. वरती आपण पाच ग्रॅमच्या शुद्ध चांदीच्या घनाकाराचे उदाहरण घेतले आहे, तिथूनच सुरुवात केल्यास आपल्याला त्या घनाकृतीची सूक्ष्म आणि अर्थातच स्थूल स्तरावरची सर्व माहिती जमा करावी लागेल. 

सूक्ष्म स्तरावरच्या माहितीसाठी आपण सध्या केवळ अणूस्तरावर विचार करायचा असे ठरवले तर आपल्याला पाच ग्रॅम चांदीमध्ये किती अणू असतात ही माहिती असणे आवश्यक आहे. हे गणित करण्यासाठी आपल्याला Avogadro’s number चा आणि पर्यायाने 'मोल' (Mole) ह्या एककाचा वापर करावा लागतो.

Avogadro’s number आणि मोल (Mole) म्हणजे काय ?

तर एक मोल (Mole) म्हणजे कार्बन-१२ चे १२ ग्रॅम. किंवा दुसर्‍या शब्दात कार्बन-१२ च्या एका मोल (Mole) चे वजन १२ ग्रॅम.  ह्या १२ ग्रॅममध्ये कार्बन-१२ चे जितके अणू असतात त्या संख्येला Avogadro’s number असे म्हटले जाते. ही संख्या आहे ६.०२२१४०८५७(७४)  x १०^२३ .  [ इथे (७४) हा आवर्ती आहे आणि म्हणून कंसात लिहिला आहे. ]

आता वरील उदाहरणातील चांदीच्या संदर्भाने विचार केला तर, चांदीच्या एका मोल (Mole) मध्ये ६.०२२१४०८५७(७४)  x १०^२३  इतके चांदीचे अणू असले पाहिजेत. चांदीच्या एका मोलचे (Mole) वजन किती ?

वरती आपण जसे कार्बनचा अणूभार वापरला तसाच इथे चांदीचा अणूभार वापरला पाहिजे. म्हणेजेच चांदीच्या एका मोल (Mole) चे वजन चांदीच्या अणुभाराइतके हवे. म्हणजेच साधारण १०८ ग्रॅम (अचूकपणे सांगायचे झाले तर १०७.८६८२ ग्रॅम) .

म्हणजेच शुद्ध चांदीच्या १०८ ग्रॅम मध्ये ६.०२२१४०८५७(७४)  x १०^२३  इतके चांदीचे अणू असले पाहिजेत. किंवा स्थूलांकन (rounding) केल्यास ६.०२२ x १०^२३ इतके चांदीचे अणू असले पाहिजेत.

आता त्रैराशिक मांडल्यास :
चांदीच्या ५ ग्रॅम मध्ये असलेल्या अणूंची संख्या  =  ५  x ६.०२२  x १०^२३  / १०८
∴ चांदीच्या ५ ग्रॅम मध्ये असलेल्या अणूंची संख्या  =  ३०११० x १०^२०  / १०८
∴ चांदीच्या ५ ग्रॅम मध्ये असलेल्या अणूंची संख्या  =  ३०११० x १०^२०  / १०८
∴ चांदीच्या ५ ग्रॅम मध्ये असलेल्या अणूंची संख्या  =  २७८.७९६(२९६) x १०^२०    [२९६ आवर्ती आहे]
∴ चांदीच्या ५ ग्रॅम मध्ये असलेल्या अणूंची संख्या  =  २७,८७,९६,२९,६२,९६,२९,६२,९६,२९,६२९ .

आता समजा असे मानले की प्रत्येक अणूची सर्व माहीती काही संकोचन तंत्रज्ञान (Compressing Technique) वापरून केवळ १ byte मध्ये कोंबता आली तरीही केवळ पाच ग्रॅम चांदीची सर्व माहिती साठविण्यासाठी २७,८७,९६,२९,६२,९६,२९,६२,९६,२९,६२९ बाईट्स किंवा २७,८७,९६,२९,६२९ टेराबाईट्स (२७ अब्ज ८७ कोटी....) इतकी जागा लागेल.   

आता ही माहिती मिळवण्यासाठी, साठविण्यासाठी लागणारी ऊर्जा, संसाधने आणि अर्थातच पाठविण्यासाठी लागणारे मॉड्युलेशन आणि माहिती पुन्हा प्राप्त करण्यासाठी लागणारी ऊर्जा, संसाधने हा सध्या तरी असाध्य गोष्ट आहे.

जर पाच ग्रॅम शुद्ध चांदीसाठी इतकी गुंतागुंत तर सजीवाच्या एका DNA ची माहिती पाठविण्यासाठी लागणारी संसाधने किती आवाक्याबाहेरची असतील ह्याचा अंदाज बांधणे अवघड नाही.  :-)

पण समजा जर असे मानले की ह्या सर्व माहितीचे संकलन करणे, संकोचन करणे आणि पाठविणे आणि त्यापासून पुन्हा मूळ वस्तू प्राप्त करणे तांत्रिकदृष्ट्या शक्य झाले तर  ? 

=========
थोडेसे अवांतर
=========
Avogadro’s number मधील ६.०२२१४०८५७(७४)  x १०^२३  ,  ६.०२  आणि दहाचा तेवीसावा घात ह्या संख्या वापरून, अमेरिका (व  बहुदा कॅनडा) ह्या देशांमध्ये, २३ ऑक्टोबर पहाटे ६ वाजून २ मिनिटे ते संध्याकाळी ६ वाजून २ मिनिटे ह्या कालावधीला 'मोल डे' मानून २३ ऑक्टोबर ज्या आठवड्यात येतो, तो आठवडा रसायनशास्त्रासंबंधित उपक्रमांसाठी वापरण्याची प्रथा काही ठिकाणी आहे.

https://maharashtratimes.indiatimes.com/editorial/article/-/articleshow/6796440.cms

============
क्रमश:
============