Superdeterminism

সুপারডিটারমিনিজম হলো একটি ধারণা যেখানে মনে করা হয়, মহাবিশ্বের প্রতিটি ঘটনা এবং আমাদের সকল সিদ্ধান্ত, সবকিছুই পূর্বনির্ধারিত এবং কোনো স্বাধীন ইচ্ছা (free will) বাস্তবে নেই।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সে, সুপার-ডিটারমিনিস্টিক হলো বেল থিওরেমের (Bell’s theorem) একটি ফাঁক। এই ধারণায় বলা হয়, যে সিস্টেমের ওপর পরিমাপ করা হবে এবং কোনভাবে পরিমাপ করা হবে – দুটোই আগে থেকেই একে অপরের সাথে সম্পর্কিত। তাই বেল থিওরেমের শর্তগুলো আর ঠিকভাবে প্রয়োগ হয় না।

এর ফলে এমন এক ধরনের লুকানো ভেরিয়েবল থিওরি (Hidden Variable Theory) তৈরি করা সম্ভব, যা স্থানীয় (local) নিয়ম মেনে চলে এবং তবুও কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ফলাফলগুলোর সাথে মিলে যায়।

সুপারডিটারমিনিস্টিক মডেলগুলো বলে, সবকিছু আগে থেকেই নির্ধারিত এবং পরিমাপের পদ্ধতি ও সিস্টেমের অবস্থা একে অপরের সাথে আগে থেকেই গভীরভাবে জড়িত থাকে।

বেল থিওরেমে ধরে নেওয়া হয়, প্রতিটি ডিটেক্টরে যে পরিমাপ করা হবে, তা একে অপরের এবং যেসব লুকানো ভেরিয়েবল (hidden variables) পরিমাপের ফল নির্ধারণ করে তাদের থেকেও স্বাধীনভাবে বেছে নেওয়া যাবে। এই সম্পর্ককে সাধারণত পরিমাপের স্বাধীনতা বা পরিসংখ্যানগত স্বাধীনতা (statistical independence) বলা হয়।

কিন্তু সুপার-ডিটারমিনিস্টিক তত্ত্বে এই স্বাধীনতা থাকে না; এখানে লুকানো ভেরিয়েবল ও পরিমাপের সেটিংসের মধ্যে অবশ্যই একটি সম্পর্ক থাকে। যেহেতু পরিমাপের পছন্দ ও লুকানো ভেরিয়েবল দুটোই আগে থেকে নির্ধারিত, তাই এক ডিটেক্টরের ফলাফল অন্য ডিটেক্টরে কোন পরিমাপ করা হয়েছে তার ওপর নির্ভর করতে পারে, কোনো তথ্য আলোর গতির চেয়ে দ্রুত চলার প্রয়োজন ছাড়াই।

পরিসংখ্যানগত স্বাধীনতার এই ধারণাকে কখনো কখনো ফ্রি চয়েস বা মুক্ত ইচ্ছা (free will) অনুমানও বলা হয়, কারণ এই স্বাধীনতা অস্বীকার করা মানে হচ্ছে, পরীক্ষকরা (human experimentalists) আসলে ইচ্ছেমতো কোন পরিমাপ করবেন তা ঠিক করতে পারেন না।

সুপারডিটারমিনিজমের কিছু সীমিত সংস্করণ পরীক্ষা করা সম্ভব, যেখানে ধরা হয় যে লুকানো ভেরিয়েবল ও পরিমাপের পছন্দের মধ্যে সাম্প্রতিক অতিতে (recent past) কোনোভাবে সম্পর্ক তৈরি হয়েছে। তবে সামগ্রিকভাবে, সুপারডিটারমিনিজম এমনভাবে নির্মিত যে এটি মৌলিকভাবে পরীক্ষার বাইরে — কারণ এই সম্পর্কগুলোকে বিগ ব্যাং (Big Bang) থেকে বিদ্যমান বলে ধরা যেতে পারে, ফলে এই ‘লুপহোল’ বা ফাঁক বন্ধ করাই প্রায় অসম্ভব হয়ে যায়।

১৯৮০-এর দশকে, জন স্টুয়ার্ট বেল একটি বিবিসি সাক্ষাৎকারে সুপার-ডিটারমিনিস্টিক নিয়ে আলোচনা করেছিলেন –

There is a way to escape the inference of superluminal speeds and spooky action at a distance. But it involves absolute determinism in the universe, the complete absence of free will. Suppose the world is super-deterministic, with not just inanimate nature running on behind-the-scenes clockwork, but with our behavior, including our belief that we are free to choose to do one experiment rather than another, absolutely predetermined, including the “decision” by the experimenter to carry out one set of measurements rather than another, the difficulty disappears. There is no need for a faster than light signal to tell particle A what measurement has been carried out on particle B, because the universe, including particle A, already “knows” what that measurement, and its outcome, will be.

অর্থাৎ, অতিমাত্রায় দ্রুত গতি (superluminal speed) এবং দূরত্বে রহস্যময় ক্রিয়াকলাপ (spooky action at a distance) সম্পর্কিত ধারণা থেকে পালানোর একটি উপায় আছে। কিন্তু এর জন্য পুরো মহাবিশ্বে সম্পূর্ণ নির্ধারিততা (absolute determinism) মেনে নিতে হবে। অর্থাৎ, মুক্ত ইচ্ছার (free will) সম্পূর্ণ অনুপস্থিতি।

ধরা যাক, বিশ্বটি সত্যিই সুপার-ডিটারমিনিস্টিক, যেখানে শুধু জড় বস্তু নয়, বরং আমাদের আচরণও, এমনকি আমাদের এই বিশ্বাসও যে আমরা স্বাধীনভাবে একটি পরীক্ষা বেছে নিচ্ছি, সবকিছু আগে থেকেই নির্ধারিত। পরীক্ষক কোন পরিমাপ করবেন তা বেছে নেওয়ার “সিদ্ধান্ত”ও পূর্বনির্ধারিত। এইভাবে চিন্তা করলে, সমস্যাটা আর থাকে না।

তখন কোনো অতিপ্রকাশিত (faster-than-light) সংকেতের প্রয়োজন হয় না যাতে কণিকা A জানে কণিকা B-র ওপর কী পরিমাপ করা হয়েছে। কারণ পুরো মহাবিশ্ব কণিকা A সহ আগেই “জানে” কী পরিমাপ হবে এবং তার ফলাফল কী হবে।

যদিও জন স্টুয়ার্ট বেল এই ফাঁক বা ‘লুপহোল’-এর অস্তিত্ব স্বীকার করেছিলেন, তিনি এটাও যুক্তি দিয়েছিলেন যে এটি বাস্তবে খুবই অবাস্তব।

তিনি বলেন, এমনকি যদি পরিমাপের জন্য সিদ্ধান্ত নেওয়া হয় নির্ধারিত র‍্যান্ডম নম্বর জেনারেটর (deterministic random number generator) ব্যবহার করে, তবুও সেই সিদ্ধান্তগুলোকে এই প্রসঙ্গে “কার্যত স্বাধীন” (effectively free) বলে ধরা যেতে পারে। কারণ, যন্ত্রের পছন্দ বহু ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র প্রভাবের কারণে পরিবর্তিত হয়।

তাছাড়া, এটা খুবই অসম্ভাব্য যে লুকানো ভেরিয়েবল (hidden variable) ঠিক একইসব ছোট ছোট প্রভাবের প্রতি এতটা সংবেদনশীল হবে, যেগুলো র‍্যান্ডম নম্বর জেনারেটরকে প্রভাবিত করেছে।

References:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Superdeterminism
• Andreoletti, G., Vervoort, L. Superdeterminism: a reappraisal. Synthese 200, 361 (2022). https://doi.org/10.1007/s11229-022-03832-6