ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වය හා විද්‍යාත්මක ක්‍රමය

ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වය වගේ කැරකිලා යන වචනයක් මාතෘකාවට දැම්මහම මාර සීරියස් පෝස්ට් එකක් කියලා තේරෙනවා ඇතිනේ. ඔව්, එහෙම එකක් තමයි. දැන් අපේ බ්ලොග් එක කියවන පාඨකයින් පිරිසත් සීරියස් පාඨකයින් පිරිසක් නිසා සීරියස් මාතෘකා ගැන කතා කරන එක ඒ තරම් ප්‍රශ්නයක් වෙන්න විදිහක් නැහැනේ. අනිත් එක ඔය සීරියස් වගේ පේන ගොඩක් දේවල් හිතන තරම්ම සීරියසුත් නැහැ.

සීරියස් වගේ පේන ඒ කෑල්ල දැනට පැත්තකින් තියලා දෙවන කෑල්ලට එමුකෝ. විද්‍යාත්මක ක්‍රමය කියන එකනම් ගොඩක් අයට තේරෙන දෙයක්නේ. අඩු ගානේ මොන විදිහකට හරි තේරෙන දෙයක්. එහෙම තේරෙන දේ ගැන කතා කරන්නත් ගොඩක් අය කැමතියි. ඒ විතරක් නෙමෙයි ඒ ගැන නොත්රෙන අයට උගන්නන්නත් කැමතියි.

ගොඩක් අය කියන විදිහට, අපිත් විවිධ තැන් වලදී ඉගෙනගෙන තියෙන විදිහට, විද්‍යාත්මක ක්‍රමය කියා කියන්නේ පරීක්ෂණ, නිරීක්ෂණ හා නිගමන මත තීන්දු තීරණ ගැනීම. මේ කියන පරීක්ෂණ හැම එකක්ම එකම විදිහේ ඒවා නොවුනත්, විද්‍යාත්මක ක්‍රමය ගැන කතා කරන්න කැමති ගොඩක් අය කතා කරන්න වැඩිපුරම කැමති පාලිත පරීක්ෂණ ගැනයි. ඔය පාලිත පරීක්ෂණ ගැන පාසැල් වල තරමක් පහළ පන්ති වලදී ඉඳලම අපි ඉගෙන ගන්නවා.

"විද්‍යාත්මක ක්‍රමය" මාතෘකාව යටතේ තිබෙන සිංහල විකිපීඩියා පිටුවට අනුව, "ඉතාලි ජාතික භෞතිකඥයකු වු ෆ්‍රැන්සිස්කෝ රේඩි නැමැත්තා තමයි මුලින්ම විද්‍යාත්මක ක්‍රමය අනුගමනය කරමින් පරීක්ෂණයක් සැලසුම් කරන ලද්දේ". රේඩිගේ විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණය ඔය විකිපීඩියා පිටුවේ විස්තර කර තිබෙන්නේ මෙහෙමයි.

"පුරාණයේ වසර සිය ගණනක් පුරා මිනිසුන් විශ්වාශ කළේ අජීවී ද්‍රව්‍ය වලින් ඕනෑම අවස්ථාවක ජීවීන් හට ගත හැකි බවයි. ස්වයංසිද්ධ ජනන වාදය ලෙස හැඳින්වෙන්නේ මෙම විශ්වාසයයි. උදාහරණයක් විදිහට ගතහොත් දිරාපත් වන රෙදිපිළි, පිදුරු වැනි දේ වලින් මීයන් කැරපොත්තන් වැනි ජීවීන් බිහිවන බවයි. මේ මතය බිඳ හෙලීමට හැකි වුනේ රේඩි විසින් අරඹන ලද විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණ වැඩිදුරටත් දියුණු කිරීමෙනි.

රේඩි පරීක්ෂණ මෙහෙයවුයේ දිරාපත්වන රෙදි කෑලි ඇසුරෙන් නම් නොවේ. කුණු වන මස් වලින් පණුවන් බිහිවන බවට තිබූ මතය බිඳහෙලීමටයි ඔහු පරීක්ෂණ සැලසුම් කළේ. ඔහු ගොඩ නැගූ කල්පිතය තමා වටපිටාවේ සිටින මැස්සන් කුණු වන මස් මත බිත්තර දැමීමෙන් පණුවන් ඇතිවේ යන්න.

එය පරීක්ෂා කිරීමට බඳුන් දෙකකට කුණු වන මස් දමා එකක් වාතයට විවෘතවත් අනෙක මුද්‍රා තබාත් දින කීපයක් තිබෙන්නට හරින ලදී. එවිට විවෘත බඳුනේ පමණක් පණුවන් හටගෙන ඇතිබව නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් ඔහුගේ මතය සනාථ විය."

දැන් මෙහි විස්තර කර තිබෙන පරීක්ෂණය මගින් ස්වයංසිද්ධ ජනන වාදය ප්‍රතික්ෂේප කරන්න පුළුවන්ද? ස්වයංසිද්ධ ජනන වාදය කියා කියන්නේ අජීවී ද්‍රව්‍ය වලින් "ඕනෑම අවස්ථාවක" ජීවීන් හට ගත හැකියි කියන එකනම් එය පහසුවෙන් ප්‍රතික්ෂේප කරන්න පුළුවන්. ඇත්තටම එය ප්‍රතික්ෂේප කරන්න ඔය වගේ පාලිත පරීක්ෂණයක් කරන්න අවශ්‍ය වෙන්නේත් නැහැ. කිසියම් අජීවී ද්‍රව්‍යයකින් කිසියම් අවස්ථාවක ජීවීන් හට නොගන්නා බව පෙන්වීම ප්‍රමාණවත්. අජීවී ද්‍රව්‍ය වලින් "ඕනෑම අවස්ථාවක" ජීවීන් හට ගත හැකියි කියා හිතූ මිනිස්සුත් ඉන්න ඇති. එහෙත්, මම හිතන විදිහට වැඩිපුර ඉන්න ඇත්තේ අජීවී ද්‍රව්‍ය වලින් "ඇතැම් තත්ත්වයන් යටතේදී" ජීවීන් හට ගත හැකියි කියා හිතූ අයයි.

අපි හිතමු ස්වයංසිද්ධ ජනන වාදය කියා කියන්නේ අජීවී ද්‍රව්‍ය වලින් "ඇතැම් තත්ත්වයන් යටතේදී" ජීවීන් හට ගත හැකියි කියා කියන එක කියා. මේ මතය ප්‍රතික්ෂේප කරන එකනම් එතරම් පහසු නැහැ. ඒ වගේම ඉහත පරීක්ෂණය වැනි පරීක්ෂණයකින් "වටපිටාවේ සිටින මැස්සන් කුණු වන මස් මත බිත්තර දැමීමෙන් පණුවන් ඇතිවේ" කියන විකල්ප ප්‍රවාදය තහවුරු වෙන්නේත් නැහැ.

මේ විකිපීඩියා පරීක්ෂණය නැවත නැවත සිදු කර එකම ප්‍රතිඵලය ලබා ගත හැකියි කියා අපි හිතමු. එම ප්‍රතිඵලය අතීතයේ සිදු කළ, වර්තමානයේ සිදු කරමින් පවතින, හා අනාගතයේ සිදු කෙරෙන්නට ඉඩ තිබෙන මේ ආකාරයේ සියලුම පරීක්ෂණ වලට සාධාරණීකරණය කළ හැකිය යන විශ්වාසය මත පවා එයින් තහවුරු වන්නේ විවෘත භාජනයක ඇති කුණු වූ මස් මත කවර ආකාරයකින් හෝ ඉහඳ පණුවන් හැදෙන බව හා මුද්‍රා තැබූ භාජනයක එසේ පණුවන් නොහැදෙන බව පමණයි.

කාට හෝ අවශ්‍යනම් තර්ක කරන්න පුළුවන් මුද්‍රා තැබූ භාජනයේ පණුවන් නොහැදුනේ ප්‍රමාණවත් වාතාශ්‍රය නැති කම නිසා මිසක් මැස්සන් නොවැසීම නිසා නොවන බව. මේ පරීක්ෂණයෙන් එවැනි විකල්ප ප්‍රවාදයක් ප්‍රතික්ෂේප වෙන්නේ නැහැ.

ඔය පරීක්ෂණය ගැනම වෙනත් ආකාරයක විස්තරයක් රුහුණු සරසවියේ ජ්‍යෙෂ්ඨ කථිකාචාර්යවරයෙකු වන පියල් කාරියවසම්ගේ විදුසර ලිපියක දැකිය හැකියි.

"අතීතයේ පැවැති මතයක්‌ වූයේ නරක්‌ වීමට ලක්‌ වන මස්‌වලින් ම එම මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් සෑදෙන බවයි. මෙය එසේ නො වන බවත් නරක්‌ වූ මස්‌ මත මැස්‌සන් බිත්තර දැමීම නිසා ඒවායෙන් ඉහඳ පණුවන් ඇති වන බව ප්‍රැන්සිස්‌කෝ රීඩි යෝජනා කළේ ය. ඔහු ඒ බව ඔප්පු කොට පෙන්වීම සඳහා පාලක ඇටවුමක්‌ සකස්‌ කළේ ය. එක සමාන කට පළල් වීදුරු බෝතල දෙකක්‌ ගෙන ඒ දෙකට ම මස්‌ කැබැල්ල බැගින් දමන ලදී. එක්‌ බෝතලයක පමණක්‌ කට දැල් කොටු සහිත රෙදි කැබැල්ලකින් වසන ලදී. එමගින් වාතය හුවමාරු වීමට ඉඩ දෙන නමුත් මැස්‌සන් ඇතුළු වීම වළක්‌වන ලදී. කට විවෘත ව තැබූ බෝතලයට වාතයට අමතරව මැස්‌සන්ට ද ඇතුළු වීමට හැකියාව පැවතිණි. දින කිහිපයකට පසු බෝතල දෙක නිරීක්‌ෂණය කළ විට කට විවෘත ව තැබූ බෝතලයේ ඇති මස්‌ මත පමණක්‌ ඉහඳ පණුවන් දැකගන්නා ලදී. මේ අනුව නරක්‌ වන මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් ඇති වන්නේ මැස්‌සන් බිත්තර දැමීම නිසා බව ඔප්පු විය. මේ පරීක්‌ෂණයේ දී රෙදි කැබැල්ලෙන් කට වැසූ බෝතලය පාලිත ඇටවුමකි. (පාලක ඇටවුම). මන්ද මැස්‌සා නැමැති විචල්‍යයේ බලපෑමට යටත් නො වූ ඇටවුම එය වන බැවිනි. මෙවැනි පාලිත ඇටවුමක්‌ සකස්‌ කළ නිසා මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් ඇති වීම මැස්‌සන් බිත්තර දැමීම නිසා ම සිදු වූවක්‌ බව තහවුරු විය."

මේ පරීක්ෂණයේදී විකිපීඩියා පරීක්ෂණයේදී මෙන් එක් බෝතලයක් මුද්‍රා තියන්නේ නැහැ. ඒ වෙනුවට කරන්නේ එහි කට දැල් කොටු සහිත රෙදි කැබැල්ලකින් වැසීමයි. එවිට, මැස්සන්ට ඇතුළු විය නොහැකි වුවත් වාතය හුවමාරු වීම නොවැලැක්වෙන නිසා එක් භාජනයක පණුවන් හැදෙන්නත් අනෙත් භාජනයේ පණුවන් නොහැදෙන්නත් හේතු විය හැකි කරුණු අතරින් තවත් කරුණක් බැහැර කළ හැකි වෙනවා. ඒ අනුව, වාතාශ්‍රය ලැබුණත් මැස්සන්ට කිට්ටු වෙන්න බැරිනම් නරක් වූ මස් වල පණුවන් නොහැදෙන බව කෙනෙකුට තර්ක කළ හැකියි. එය පෙර තර්කයට වඩා ප්‍රබල තර්කයක්.

එහෙත්, මේ විස්තර කර තිබෙන පරීක්ෂණයෙන් වුවත් "මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් ඇති වීම මැස්‌සන් බිත්තර දැමීම නිසා ම සිදු වූවක්‌ බව" තහවුරු වෙන්නේ නැහැ. එයින් වෙන්නේ "මැස්සන් මස්‌ මත බිත්තර නොදමා වුවත් මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් ඇති විය හැකි බව" තහවුරු නොවීම පමණයි. ඒ අනුව, නරක්‌ වීමට ලක්‌ වන මස්‌වලින් ම එම මස්‌ මත ඉහඳ පණුවන් සෑදෙන බව තහවුරු කිරීමට තරම් ප්‍රමාණවත් සාක්ෂි නැති බව අපට කියන්න පුළුවන්.

පහතින් තිබෙන්නේ ඉහත විදුසර ලිපියේ විස්තර කෙරී ඇති තවත් විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණයක්.

"උදාහරණයක්‌ ලෙසට යම් කිසි පොහොර වර්ගයක්‌ ශාක වර්ධනයට ඇති කරන බලපෑම සොයා බලන පරීක්‌ෂණයක්‌ සලකා බලමු. මේ සඳහා පෝච්චිවල සිටුවාගත් ශාක පැළ යොදාගැනීමට පිළිවන.

පෝච්චි කිහිපයක්‌ බැගින් අයත් වන සේ කාණ්‌ඩ කිහිපයක්‌ වෙන් කරගෙන එක්‌ එක්‌ කාණ්‌ඩයට පොහොර වර්ගයෙන් යම් සාන්ද්‍රණ මට්‌ටම් බැගින් ලබා දීමට පිළිවන. එහෙත් තවත් එක්‌ කාණ්‌ඩයකට අයත් වන පෝච්චි සමූහයට පෝෂණ ද්‍රාවණය කොහෙත් ම ලබා දෙන්නේ නැත. මේ පෝෂණ ද්‍රාවණය ලබා නො දෙන කාණ්‌ඩය සෘණ පාලිත කාණ්‌ඩය වේ. ශාකවල සිදු වන වර්ධනයේ වෙනස්‌කම් මේ සෘණ පාලිත කාණ්‌ඩයට සාපේක්‌ෂව සොයාබැලීමක්‌ මෙහි දී සිදු කරනු ලබයි. එමෙන් ම ශාකවල සිදු වූ වර්ධනයේ වෙනස්‌කම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයේ බලපෑම නිසා ම සිදු වූවක්‌ බව තහවුරු කිරීමට ද මේ සෘණ පාලිත කාණ්‌ඩය උපකාරී වේ."

මේ ආකාරයේ විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණයක අරමුණ වන්නේ කිසියම් ප්‍රතිඵලයකට හේතු වූ සාධක මොනවාද යන්න සොයා බැලීමයි. මේ උදාහරණයේදීනම් කිසියම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයක් ශාක වල වර්ධනයට හේතු වන්නේද කියන කරුණ තහවුරු කර ගැනීම පරීක්ෂණයේ අරමුණයි. එහිදී පාලිත පරීක්ෂණයක් මගින් කෙරෙන්නේ පාලිත හා පරීක්ෂණාත්මක පෝච්චි අතර කිසියම් නිශ්චිත සාධකයක් පමණක් (මෙහිදී අදාළ පෝෂණ ද්‍රව්‍යය) වෙනස් කරමින් අනෙකුත් සියලුම තත්ත්වයන් සමානව පවත්වා ගැනීමයි. ඔය වැඩේ හරියටම කළා කියා අපි හිතමු. දැන් අපට මේ මල් පෝච්චි දෙක සසඳා නිගමනයකට පැමිණිය හැකිද?

ඉහත පරීක්ෂණයේ මල් පෝච්චි දෙකම අපට නිරීක්ෂනය කළ හැකියි. මෙසේ නිරීක්ෂණය කළ හැකි තත්ත්වයන් අප පරිසිද්ධික තත්ත්වයන් ලෙස හඳුන්වනවා. නමුත්, මෙවැනි පරිසිද්ධික තත්ත්වයන් සසඳා අප‍ට හේතු ඵල සම්බන්ධතා පිළිබඳ නිගමන වලට එළඹෙන්න බැහැ.

අ. පැලයකට කිසියම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයක් ලබා නුදුන් විට එහි වර්ධනය බාල වෙනවාද?

ආ. පැලයකට කිසියම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයක් ලබා දුන් විට එහි වර්ධනය වේගවත් වෙනවාද?

මේ අප‍ට පිළිතුරු අවශ්‍ය වන ප්‍රශ්න දෙකක්. ප්‍රශ්න දෙකට ලැබිය හැකි සෛද්ධාන්තික පිළිතුරු සමමිතික වෙන්න හෝ නොවෙන්න පුළුවන්. ඒ නිසා, මේ එක් එක් ප්‍රශ්නයට පිළිතුර සොයා බැලිය යුත්තේ එකම ආකාරයට නෙමෙයි. අපි පළමු ප්‍රශ්නය ගනිමු.

පැලයකට කිසියම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයක් ලබා නුදුන් විට එහි වර්ධනය බාල වෙනවාද?

ප්‍රශ්නයේ ස්වභාවය අනුව, සාමාන්‍ය තත්ත්වය වන්නේ පැලයකට අදාළ පෝෂණ ද්‍රව්‍යය ලැබීමයි. අපට කිසියම් ක්‍රමයකින් මේ පෝෂණ ද්‍රව්‍යය පැලයට ලැබෙන එක වලක්වා එහි වර්ධනය නිරීක්ෂණය කළ හැකියි. එහිදී අප නිරීක්ෂණය කරන්නේ පරිසිද්ධික තත්ත්වයක් (factual situation). නමුත්, එහිදී නිරීක්ෂණය කළ හැකි වර්ධනය අඩු, වැඩි හෝ සාමාන්‍ය වර්ධනයක්ද යන්න නිගමනය කරන්නේ කොහොමද?

මේ සඳහා අපට කිසියම් සංසන්දනය කිරීමක් කරන්න වෙනවා. පෝෂණ ද්‍රව්‍යය නොලබා වැඩෙන පැලයේ වර්ධනය අප විසින් සංසන්දනය කළ යුත්තේ පෝෂණ ද්‍රව්‍යය ලබා වැඩෙන එම පැලයේම වර්ධනය සමඟයි. මේ දෙක අතර වෙනසක් ඇත්නම් ඒ වෙනසට හේතුව අදාළ පෝෂණ ද්‍රව්‍යයයි. නමුත්, පැලය වර්ධනය වෙන්න ඉඩ ඇරියේ පෝෂණ ද්‍රව්‍යය එයට ලැබීම වළක්වමින්නම්, විකල්ප තත්ත්වය නිරීක්ෂනය කිරීමේ හැකියාවක් අපට සෛද්ධාන්තිකවම නැහැ. එවැනි, නිරීක්ෂණය කළ නොහැකි විකල්ප තත්ත්වයක් ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වයක් (counterfactual situation) ලෙස හැඳින්වෙනවා.

අපි හිතමු අපේ ප්‍රශ්නය ඉහත දෙවන ප්‍රශ්නය කියා. එනම්, පැලයකට කිසියම් පෝෂණ ද්‍රව්‍යයක් ලබා දුන් විට එහි වර්ධනය වේගවත් වෙනවාද?

මෙය සොයා බැලීමේදී පරිසිද්ධික තත්ත්වය හා ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වය මාරු වෙනවා. පරිසිද්ධික තත්ත්වය යටතේදී පැලයට අප විසින් අමතර පෝෂක ලබා දෙනවා. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පැලයේ වර්ධනය වේගවත් වෙනවාද කියා අපට නිගමනය කරන්න පුළුවන් වෙන්නේ එම පැලයම අදාළ පෝෂක රහිතව වර්ධනය වන ආකාරය සමඟ සංසන්දනය කිරීමෙන් පමණයි. නමුත්, එය සෛද්ධන්තිකවම නිරීක්ෂණය කළ නොහැකි ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වයක්.

ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වයන් අපට සෛද්ධාන්තික ලෙසම නිරීක්ෂනය කළ නොහැකියි. ඒ නිසා, අපට විද්‍යාත්මක ක්‍රමය යොදාගෙන නිගමන වලට එළැඹෙන්න වෙන්නේ කිසියම් අමතර උපකල්පන ප්‍රමාණයක් යටතේ පමණයි. මේ උපකල්පන කියා කියන්නේ අපේ විශ්වාස. අවශ්‍යනම් ඇදහීම් කියා කියන්නත් පුළුවන්.

පාලිත පරීක්ෂණයක මූලධර්මය වන්නේ අපට නිරීක්ෂනය කළ නොහැකි ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වයක් සමාකරණය කිරීමට (simulate) එම ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වයට ආසන්නයැයි අප විශ්වාස කරන වෙනත් පරිසිද්ධික තත්වයක් ආදේශ කර ගැනීමයි. පෝෂක සහිතව වර්ධනය වන පැලයම අදාළ පෝෂක රහිතව වර්ධනය වන ආකාරය අපට එකවර නිරීක්ෂණය කළ නොහැකි නිසා අප කරන්නේ අදාළ පෝෂක රහිතව වර්ධනය වෙන වෙනත් පැලයක් නිරීක්ෂණය කිරීමයි. ඉන් පසුව අප එම පරිසිද්ධික තත්ත්වය අප නොදන්නා ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වය වෙනුවට ආදේශ කරගෙන නිගමන වලට එළැඹෙනවා.

අප මෙය කරන්නේ විශ්වාසය මතයි. පරීක්ෂණාගාර තත්ත්වයන් හා පාලිත තත්ත්වයන් සමානව තබා ගන්න අවශ්‍ය වෙන්නේ එසේ තබා නොගත්තොත් අපේ ඉහත කී විශ්වාසය පහසුවෙන් බිඳ වැටෙන නිසයි. අදාළ තත්ත්වයන් සමාන සේ පෙනේනම් අඩු වශයෙන් ප්‍රතිපරිසිද්ධික තත්ත්වය වෙනුවට පරිසිද්ධික තත්ත්වය ආදේශ කර ගැනීම වැරදි බව පැහැදිලිව කියන්න හේතුවක් නැති නිසා අපට හිත හදාගෙන අපේ පාලිත පරීක්ෂනය ගැන සතුටු විය හැකියි.

විද්‍යාත්මක ක්‍රමය වන්නේ ඔබේ පරීක්ෂණ සාම්පලය පාලිත සාම්පලය සමඟ සසඳා නිගමන වලට එළැඹීම නෙමෙයි. අප ඇත්තටම අපේ පරීක්ෂණ සාම්පලය සැසඳිය යුත්තේ පාලිත තත්ත්වයන් යටතේ නිරීක්ෂණය කළ හැකිව තිබුණු එම සාම්පලයම සමඟයි. ඒ වෙනුවට පාලිත සාම්පලය ආදේශ කර ගන්නේ එසේ වෙනස් තත්ත්වයන් යටතේ නිරීක්ෂණය කළ හැකිව තිබුණු එම සාම්පලයම නිරීක්ෂණය කිරීමේ හැකියාවක් අපට නොමැති නිසා ආදේශකයක් ලෙස පමණයි. විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණ හරහා නිගමන වලට එළැඹෙන අය මේ මූලික උපකල්පනය අමතක නොකළ යුතුයි.

(Image: https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-biology-foundations/hs-biology-and-the-scientific-method/a/experiments-and-observations)