Meaningful Or Meaningless?-Cosmology (Part-02:Zooming Out)
প্রথম পর্ব
(এই পর্বটা+পরবর্তী পর্বটা একটু জটিল হবে।সময় নিয়ে না পড়লে বুঝতে কষ্ট হতে পারে।)
Einstein's Universe :-
অত্যন্ত দুঃখের বিষয় হল যে বেশিরভাগ বিজ্ঞানের ছাত্র আইন্সটাইনের General theory of relativity সম্পর্কে বিস্তারিতভাবে জানে না কারণ কলেজ লেভেলে এটা পড়ানো হয় না।অথচ মর্ডান ফিজিক্সের দুইটা ফাউন্ডেশনাল পিলারের মধ্যে একটা পিলার হল এই জেনেরাল রিলেটিভিটি আরেকটা পিলার হল Quantum Mechanics।[১]
আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটি আমাদের একটা থিওরিটিক্যাল ফ্রেমওয়ার্ক দিয়েছে যার দ্বারা আমরা মহাবিশ্বকে বুঝতে চেষ্টা করতে পারি। মহাবিশ্বের সাথে আমাদের সম্পর্ক কি রকম হতে পারে সে বিষয়টাও আমরা হাইপোথিটাক্যালি জানতে পারি এই থিওরির দ্বারা।
আইন্সটাইন ১৯০৫ সালে তার Special Relativity প্রকাশ করেছিল কিন্তু সে বুঝতে পেরেছিল যে তার এই থিওরিটা অসম্পূর্ণ কারণ স্পেশাল রিলেটিভিটি নিউটনের Universal Law of Gravityর সাথে সাংঘর্ষিক ছিল । নিউটনের থিওরিও অসম্পূর্ণ ছিল এটা আইন্সটাইন জানত তাই সে নিজেই নতুনভাবে গ্রাভিটির থিওরি প্রস্তুত করতে থাকে যার ফলে পরবর্তীতে আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটির জন্ম হয়।
আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটির দিকে যাত্রা শুরু হয়েছিল একটা প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে গিয়ে যেটার উত্তর নিউটন দিতে চায় নি। প্রশ্নটা ছিল " গ্রাভিটি কিভাবে স্পেসের মধ্যে দিয়ে তার প্রভাব বিস্তার করে? " " এত দূরে থাকা সূর্যের গ্রাভিটি কিভাবে পৃথিবীকে একটা নির্দিষ্ট কক্ষপথে রাখছে?"[২] এই সাধারণ প্রশ্নের উত্তর এতটাই অসাধারণ ছিল যে পুরো বিজ্ঞান সমাজ সেসময় অবাক হয়ে গিয়েছিল।
জেনেরাল রিলেটিভিটির মতে বস্তু স্পেসকে বাঁকিয়ে বা Warp করে Curve Shape দিতে পারে। যে বস্তু যত বড় তার Warping Powerও বেশি হবে। গ্রাভিটি মূলত সৃষ্টি হয় স্পেসের এই Curve Shape এর কারণে।[৩]
বিষয়টা ভালভাবে বুঝার জন্য একটা পরীক্ষা করতে পারেন। একটা স্থিতিস্থাপক কাপড় নিয়ে কাপড়ের একদিক একজনকে ধরতে বলুন কিংবা কাপড়টা কোন কিছুর সাথে বেঁধে ফেলুন আর অপরদিকটা আপনি ধরুন, খুব টান টান করে ধরবেন না। এখন কাপড়ের মাঝখানে একটা ভারি বস্তু (গোলাকার কিছু হলে ভাল হবে) রাখলে দেখবেন যে বস্তুটার চারপাশে একটা Curve Shape সৃষ্টি হয়েছে।ঠিক এই ভারি বস্তুর মতই সূর্য সৌরজগতের মাঝে একটা বিশাল বড় গর্তাকৃতি বা Curve Shape এর সৃষ্টি করেছে। (কমেন্টে দেয়া ছবিটা দেখলে ভালভাবে বুঝতে পারবেন)
এখন আপনি যদি কাউকে আপনার ধরে থাকা কাপড়ে কিছু মার্বেল রাখতে বলেন তাহলে দেখবেন মার্বেলগুলো ভারিবস্তুর দিকে যাচ্ছে ,নিউটনের ভাষায় মার্বেলগুলো আকর্ষিত হচ্ছে ভারি বস্তুর দ্বারা।একসময় দেখবেন মার্বেলগুলো সব ভারি বস্তুর সাথে গিয়ে মিলিত হয়েছে।সৌরজগতের গ্রহগুলোকে আমরা এই মার্বেলের মত ভাবতে পারি কিন্তু গ্রহগুলো তো সূর্যের সাথে গিয়ে মিলিত হচ্ছে না! মিলিত না হবার কারণ হল গ্রহগুলোর 'বেগ'।
স্টান্ট বাইকাররা বড় গর্তের মধ্যে গিয়ে গর্তের বাঁকা/অবতল দেয়ালে বাইক চালাতে পারে। তারা এটা করতে পারে বেগের কারণে।ঠিক এভাবেই গ্রহগুলো সূর্যের দ্বারা সৃষ্ট বাঁকা পথে ঘুরছে।
ফিজিসিস্ট John Archibald এই সম্পর্কে বলেন--
" Matter Tells space how to curve. Space tells matter how to move." [৪]
এখন আপনি যদি মার্বেলগুলোকে কাপড়ে থাকা ভারিবস্তুর পাশে ঘুরিয়ে ছুড়ে মারেন তাহলেও কিন্তু মার্বেলগুলো ভারিবস্তুর সাথে মিলিত হবে।এর কারণ হল কাপড়ের ঘর্ষণ+বাতাসের ঘর্ষণ বলের কারণে মার্বেলগুলোর বেগ একসময় কমে যাবে ফলে ভারি বস্তুর সাথে মার্বেলগুলো মিলিত হবে। ঘর্ষণ বল থাকায় নিউটনের Law Of Inertia/জড়তার সূত্র (বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু চিরকাল স্থিরই থাকবে এবং গতিশীল বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে ) এক্ষেত্রে প্রযোজ্য হবে না। কিন্তু গ্রহগুলোর ক্ষেত্রে এই সূত্রপ্রযোজ্য কারণ স্পেসে ঘর্ষণ বল নেই কারণ স্পেস হল Vacuum। তাই গ্রহগুলো তার বেগ বজায় রাখতে পারছে যদিও সেটা সবসময় বজায় রাখা সম্ভব হবে না ।
এখন মূল বিষয়ে আসি। "এত এত নক্ষত্রের প্রয়োজন কি? এগুলো তো আমাদের কোন কাজে আসছে না। তাহলে এগুলো কি Meaningless না?"- এই প্রশ্নের উত্তর জেনেরাল রিলেটিভিটি দিয়ে সুন্দরভাবে দেয়া যায়।
আইন্সটাইন তার জেনেরাল রিলেটিভিটি তৈরী করে মূলত দুইজন বিজ্ঞানীর চিন্তাধারা প্রভাবিত হয়ে। একজন হলেন নিউটন আরেকজন হলেন Ernst Mach। নিউটনকে সবাই চিনলেও Machকে অনেকেই চিনে না। Mach এর একটা অসাধারণ থিওরি আছে। Mach এর এই থিওরি অনুযায়ী আপনি যে ফোর্স অনুভব করেন সেটা মহাবিশ্বের সকল বস্তুর সমানুপাতিক। যদি মহাবিশ্বের শুধু একটা নক্ষত্র থাকত তাহলে আপনি খুবই অল্প ফোর্স অনুভব করতেন ,যদি দুইটা থাকত তাহলে আরো একটু বেশি বল অনুভব করতেন।[৫] অর্থাৎ সকল নক্ষত্রের একটা Collective Effect আমাদের উপর কাজ করছে। আইন্সটাইন এই থিওরি দেখে অনেক মুগ্ধ হয়েছিল। আইন্সটাইন এর মতে এই Collective Effect গ্রাভিটির দ্বারা কাজ করে।
গ্রাভিটি সৃষ্টি হয় Curve Shape এর কারণে অর্থাৎ যদি Zoom Out করে মহাবিশ্বকে দেখা যেত তাহলে আমরা একটা Cosmological Map দেখতে পারতাম যা কিনা ম্যাটার এবং এনার্জির কারণে সৃষ্টি হয়েছে। আর আমরা সেই ম্যাপের একটা নির্দিষ্ট জায়গায় আছি।অর্থাৎ অন্যান্য নক্ষত্রগুলো সামগ্রিকভাবে আমাদের অস্তিত্ব রক্ষায় একটা গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
বন্যা হবার পর মাটির রাস্তাকে লক্ষ্য করে দেখলে দেখা যায় যে রাস্তায় অনেক আঁকা-বাঁকা পথ সৃষ্টি হয়েছে। সে রাস্তায় যদি আপনি কিছু মার্বেল ছুড়ে মারেন তাহলে দেখবেন মার্বেলগুলো আঁকা-বাঁকা পথ দিয়ে যাচ্ছে। তেমনি আইন্সটাইনের মতে বন্যা যেমন রাস্তার উপর প্রভাব বিস্তার করে তেমনি ম্যাটার ও এনার্জিও মহাবিশ্বকে প্রভাবিত করে।
ফিজিসিস্ট Brian Greene এর ভাষায়--
"It's as if matter and energy imprint a network of chutes and valleys along which objects are guided by the invisible hand of the spacetime fabric." [৫]
শেষ কথা :
কলেজ লেভেলের বিজ্ঞান দিয়ে যারা স্রষ্টার অস্তিত্বকে অস্বীকার করার চেষ্টা করে তারা মূর্খ ছাড়া আর কিছু হতে পারে না। কোন কিছু সম্পর্কে আমার জ্ঞান কম , তার মানে এই না যে সে বিষয়টা Meaningless। অজ্ঞতা কখনো কোন বিষয়ের Meaningless হবার প্রমাণ হতে পারে না। এই বিষয়টা যারা বুঝতে পারে না তারাই মূলত মহাবিশ্বকে Meaningless,Purposeless, Godless মনে করে।
(এই পর্বে Quantum Universe নিয়ে আলোচনা করার কথা ছিল ,সময়ের অভাবে আলোচনা করতে পারলাম না। অন্য কোন পর্বে হয়তো আলোচনা করতে পারি। আর পরবর্তী পর্বে Entropy নিয়ে আলোচনা করব , ইনশা'আল্লাহ্ ... )
তথ্যসূত্র :-
[১] The Elegant Universe by Brian Greene
[২] The Fabric Of the Cosmos by Brian Greene ,Chapter-4
[৩] What is Relativity? by Jeffrey Bennett, Part-03
[৪] The 4 Percent Universe by Richard Panek
[৫]The Fabric Of the Cosmos by Brian Greene ,Chapter-4
পরের পর্ব
সব পর্বের লিঙ্ক
(এই পর্বটা+পরবর্তী পর্বটা একটু জটিল হবে।সময় নিয়ে না পড়লে বুঝতে কষ্ট হতে পারে।)
Einstein's Universe :-
অত্যন্ত দুঃখের বিষয় হল যে বেশিরভাগ বিজ্ঞানের ছাত্র আইন্সটাইনের General theory of relativity সম্পর্কে বিস্তারিতভাবে জানে না কারণ কলেজ লেভেলে এটা পড়ানো হয় না।অথচ মর্ডান ফিজিক্সের দুইটা ফাউন্ডেশনাল পিলারের মধ্যে একটা পিলার হল এই জেনেরাল রিলেটিভিটি আরেকটা পিলার হল Quantum Mechanics।[১]
আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটি আমাদের একটা থিওরিটিক্যাল ফ্রেমওয়ার্ক দিয়েছে যার দ্বারা আমরা মহাবিশ্বকে বুঝতে চেষ্টা করতে পারি। মহাবিশ্বের সাথে আমাদের সম্পর্ক কি রকম হতে পারে সে বিষয়টাও আমরা হাইপোথিটাক্যালি জানতে পারি এই থিওরির দ্বারা।
আইন্সটাইন ১৯০৫ সালে তার Special Relativity প্রকাশ করেছিল কিন্তু সে বুঝতে পেরেছিল যে তার এই থিওরিটা অসম্পূর্ণ কারণ স্পেশাল রিলেটিভিটি নিউটনের Universal Law of Gravityর সাথে সাংঘর্ষিক ছিল । নিউটনের থিওরিও অসম্পূর্ণ ছিল এটা আইন্সটাইন জানত তাই সে নিজেই নতুনভাবে গ্রাভিটির থিওরি প্রস্তুত করতে থাকে যার ফলে পরবর্তীতে আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটির জন্ম হয়।
আইন্সটাইনের জেনেরাল রিলেটিভিটির দিকে যাত্রা শুরু হয়েছিল একটা প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে গিয়ে যেটার উত্তর নিউটন দিতে চায় নি। প্রশ্নটা ছিল " গ্রাভিটি কিভাবে স্পেসের মধ্যে দিয়ে তার প্রভাব বিস্তার করে? " " এত দূরে থাকা সূর্যের গ্রাভিটি কিভাবে পৃথিবীকে একটা নির্দিষ্ট কক্ষপথে রাখছে?"[২] এই সাধারণ প্রশ্নের উত্তর এতটাই অসাধারণ ছিল যে পুরো বিজ্ঞান সমাজ সেসময় অবাক হয়ে গিয়েছিল।
জেনেরাল রিলেটিভিটির মতে বস্তু স্পেসকে বাঁকিয়ে বা Warp করে Curve Shape দিতে পারে। যে বস্তু যত বড় তার Warping Powerও বেশি হবে। গ্রাভিটি মূলত সৃষ্টি হয় স্পেসের এই Curve Shape এর কারণে।[৩]
বিষয়টা ভালভাবে বুঝার জন্য একটা পরীক্ষা করতে পারেন। একটা স্থিতিস্থাপক কাপড় নিয়ে কাপড়ের একদিক একজনকে ধরতে বলুন কিংবা কাপড়টা কোন কিছুর সাথে বেঁধে ফেলুন আর অপরদিকটা আপনি ধরুন, খুব টান টান করে ধরবেন না। এখন কাপড়ের মাঝখানে একটা ভারি বস্তু (গোলাকার কিছু হলে ভাল হবে) রাখলে দেখবেন যে বস্তুটার চারপাশে একটা Curve Shape সৃষ্টি হয়েছে।ঠিক এই ভারি বস্তুর মতই সূর্য সৌরজগতের মাঝে একটা বিশাল বড় গর্তাকৃতি বা Curve Shape এর সৃষ্টি করেছে। (কমেন্টে দেয়া ছবিটা দেখলে ভালভাবে বুঝতে পারবেন)
এখন আপনি যদি কাউকে আপনার ধরে থাকা কাপড়ে কিছু মার্বেল রাখতে বলেন তাহলে দেখবেন মার্বেলগুলো ভারিবস্তুর দিকে যাচ্ছে ,নিউটনের ভাষায় মার্বেলগুলো আকর্ষিত হচ্ছে ভারি বস্তুর দ্বারা।একসময় দেখবেন মার্বেলগুলো সব ভারি বস্তুর সাথে গিয়ে মিলিত হয়েছে।সৌরজগতের গ্রহগুলোকে আমরা এই মার্বেলের মত ভাবতে পারি কিন্তু গ্রহগুলো তো সূর্যের সাথে গিয়ে মিলিত হচ্ছে না! মিলিত না হবার কারণ হল গ্রহগুলোর 'বেগ'।
স্টান্ট বাইকাররা বড় গর্তের মধ্যে গিয়ে গর্তের বাঁকা/অবতল দেয়ালে বাইক চালাতে পারে। তারা এটা করতে পারে বেগের কারণে।ঠিক এভাবেই গ্রহগুলো সূর্যের দ্বারা সৃষ্ট বাঁকা পথে ঘুরছে।
ফিজিসিস্ট John Archibald এই সম্পর্কে বলেন--
" Matter Tells space how to curve. Space tells matter how to move." [৪]
এখন আপনি যদি মার্বেলগুলোকে কাপড়ে থাকা ভারিবস্তুর পাশে ঘুরিয়ে ছুড়ে মারেন তাহলেও কিন্তু মার্বেলগুলো ভারিবস্তুর সাথে মিলিত হবে।এর কারণ হল কাপড়ের ঘর্ষণ+বাতাসের ঘর্ষণ বলের কারণে মার্বেলগুলোর বেগ একসময় কমে যাবে ফলে ভারি বস্তুর সাথে মার্বেলগুলো মিলিত হবে। ঘর্ষণ বল থাকায় নিউটনের Law Of Inertia/জড়তার সূত্র (বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু চিরকাল স্থিরই থাকবে এবং গতিশীল বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে ) এক্ষেত্রে প্রযোজ্য হবে না। কিন্তু গ্রহগুলোর ক্ষেত্রে এই সূত্রপ্রযোজ্য কারণ স্পেসে ঘর্ষণ বল নেই কারণ স্পেস হল Vacuum। তাই গ্রহগুলো তার বেগ বজায় রাখতে পারছে যদিও সেটা সবসময় বজায় রাখা সম্ভব হবে না ।
এখন মূল বিষয়ে আসি। "এত এত নক্ষত্রের প্রয়োজন কি? এগুলো তো আমাদের কোন কাজে আসছে না। তাহলে এগুলো কি Meaningless না?"- এই প্রশ্নের উত্তর জেনেরাল রিলেটিভিটি দিয়ে সুন্দরভাবে দেয়া যায়।
আইন্সটাইন তার জেনেরাল রিলেটিভিটি তৈরী করে মূলত দুইজন বিজ্ঞানীর চিন্তাধারা প্রভাবিত হয়ে। একজন হলেন নিউটন আরেকজন হলেন Ernst Mach। নিউটনকে সবাই চিনলেও Machকে অনেকেই চিনে না। Mach এর একটা অসাধারণ থিওরি আছে। Mach এর এই থিওরি অনুযায়ী আপনি যে ফোর্স অনুভব করেন সেটা মহাবিশ্বের সকল বস্তুর সমানুপাতিক। যদি মহাবিশ্বের শুধু একটা নক্ষত্র থাকত তাহলে আপনি খুবই অল্প ফোর্স অনুভব করতেন ,যদি দুইটা থাকত তাহলে আরো একটু বেশি বল অনুভব করতেন।[৫] অর্থাৎ সকল নক্ষত্রের একটা Collective Effect আমাদের উপর কাজ করছে। আইন্সটাইন এই থিওরি দেখে অনেক মুগ্ধ হয়েছিল। আইন্সটাইন এর মতে এই Collective Effect গ্রাভিটির দ্বারা কাজ করে।
গ্রাভিটি সৃষ্টি হয় Curve Shape এর কারণে অর্থাৎ যদি Zoom Out করে মহাবিশ্বকে দেখা যেত তাহলে আমরা একটা Cosmological Map দেখতে পারতাম যা কিনা ম্যাটার এবং এনার্জির কারণে সৃষ্টি হয়েছে। আর আমরা সেই ম্যাপের একটা নির্দিষ্ট জায়গায় আছি।অর্থাৎ অন্যান্য নক্ষত্রগুলো সামগ্রিকভাবে আমাদের অস্তিত্ব রক্ষায় একটা গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
বন্যা হবার পর মাটির রাস্তাকে লক্ষ্য করে দেখলে দেখা যায় যে রাস্তায় অনেক আঁকা-বাঁকা পথ সৃষ্টি হয়েছে। সে রাস্তায় যদি আপনি কিছু মার্বেল ছুড়ে মারেন তাহলে দেখবেন মার্বেলগুলো আঁকা-বাঁকা পথ দিয়ে যাচ্ছে। তেমনি আইন্সটাইনের মতে বন্যা যেমন রাস্তার উপর প্রভাব বিস্তার করে তেমনি ম্যাটার ও এনার্জিও মহাবিশ্বকে প্রভাবিত করে।
ফিজিসিস্ট Brian Greene এর ভাষায়--
"It's as if matter and energy imprint a network of chutes and valleys along which objects are guided by the invisible hand of the spacetime fabric." [৫]
শেষ কথা :
কলেজ লেভেলের বিজ্ঞান দিয়ে যারা স্রষ্টার অস্তিত্বকে অস্বীকার করার চেষ্টা করে তারা মূর্খ ছাড়া আর কিছু হতে পারে না। কোন কিছু সম্পর্কে আমার জ্ঞান কম , তার মানে এই না যে সে বিষয়টা Meaningless। অজ্ঞতা কখনো কোন বিষয়ের Meaningless হবার প্রমাণ হতে পারে না। এই বিষয়টা যারা বুঝতে পারে না তারাই মূলত মহাবিশ্বকে Meaningless,Purposeless, Godless মনে করে।
(এই পর্বে Quantum Universe নিয়ে আলোচনা করার কথা ছিল ,সময়ের অভাবে আলোচনা করতে পারলাম না। অন্য কোন পর্বে হয়তো আলোচনা করতে পারি। আর পরবর্তী পর্বে Entropy নিয়ে আলোচনা করব , ইনশা'আল্লাহ্ ... )
তথ্যসূত্র :-
[১] The Elegant Universe by Brian Greene
[২] The Fabric Of the Cosmos by Brian Greene ,Chapter-4
[৩] What is Relativity? by Jeffrey Bennett, Part-03
[৪] The 4 Percent Universe by Richard Panek
[৫]The Fabric Of the Cosmos by Brian Greene ,Chapter-4
পরের পর্ব
সব পর্বের লিঙ্ক
|
লেখককে ফলো করুন
|
© 2014 by Ask Islam Bangla.
