THE UNIVERSE: LET’S TALK ABOUT ASTROPHYSICS : PART-1

অনন্ত রহস্যের আধার আমাদের এই মহাবিশ্ব।।তবে সেই রহস্য মালার সাথে পাল্লা দিয়ে অনেক অনেক গুণ বেশি কৌতূহলের আধার মানুষের মন।। বিজ্ঞান নামের জাদুর কাঠির ছোঁয়ায় এই মহাবিশ্বের লুকিয়ে থাকা রহস্য আর সৌন্দর্য ভরা অসীমতা টা ধীরে ধীরে উন্মোচিত হয়েছে মানুষের সামনে।।।।। একটা কথা অবশ্য ভুল বললাম। বিজ্ঞান কখনোই কোন জাদুর কাঠি নয়। বিজ্ঞান হল অক্লান্ত পরিশ্রম – পর্যবেক্ষণ – গবেষনা আর সত্যের প্রতিষ্ঠায় আত্মদানের প্রতিশব্দ।

যে উদ্দেশ্য নিয়ে লেখাটা শুরু করেছি তা হল বিপুলা এ মহাবিশ্বের রহস্যের প্রতি কিছুটা আলোকপাত করা।।।।।মহাকাশবিদ আর বিজ্ঞানীদের লাগাতার প্রচেষ্টার ফলে এখন তো আমরা সবাই জানি যে – পৃথিবী মহাবিশ্বের বিশালতার কাছে কোনো ইউনিক বস্তুই নয়।বিলিয়ন বিলিয়ন গ্যালাক্সির বিলিয়ন বিলিয়ন নক্ষত্রের মধ্যে মাঝারি আকারের একটা নক্ষত্র হল সূর্য।। আর সেই সূর্যের চারপাশে ঘূর্নায়মান আটটা গ্রহের একটা – আমাদের এই পৃথিবী।

মহাবিশ্বের বিশালতার আলোচনা করতে গেলে তাই আমরাই ইউনিক আমরা শ্রেষ্ঠ এ ধরনের ধারনাটাকে সবার আগে বাদ দিতে হবে…।

আচ্ছা – পৃথিবীকে পৃথিবীর জায়গায় রেখে চলুন আমরা ফিরে যাই ১৩.৮২ বিলিয়ন বছর আগে।। এই সবকিছুর শুরু হয়ার মূহুর্তে। বিগ ব্যাং নামক এক মহাবিস্ফোরণের মধ্য দিয়ে সবকিছুর সূত্রপাত।।সেই মহাবিস্ফোরণের মূহুর্তে Quantum – Fluctuation ঘটেছিল যা মূলত মহাবিশ্বের কোনো বিন্দুতে শক্তির সামান্য তারতম্য বোঝায়।আধুনিক বিজ্ঞান প্রমানিত করেছে যে – বাইরের কোন প্রভাব ছাড়া বিজ্ঞানের নিয়ম কে লঙ্ঘন না করেও Quantum Fluctuation হতে পারে।

সেই সাথে শুরু হয়েছিল space – time এর expansion।

মহাবিশ্ব যখন ৬.৪*১০^-৪৪ সেকেন্ড( প্ল্যাঙ্ক সময়) এ পৌঁছায় তখন মহাবিশ্বের দৈর্ঘ্য হয় ১.৬*১০^-৩৫ মিটার ( প্ল্যাঙ্ক দৈর্ঘ্য) এর চেয়ে ক্ষুদ্রতর দৈর্ঘ্যতে মহাবিশ্বের শক্তি এত বেড়ে যায় যে সম্পূর্ণ মহাবিশ্বটা একটি ব্ল্যাক হোলে পরিণত হয় -যার থেকে কোন তথ্যই বাইরে আসতে পারেনা।এ কারনে প্ল্যাঙ্ক সময়ের থেকে ক্ষুদ্রতর সময়ে কিছু পরিমাপ করা সম্ভব নয়। capital coast resort and spa hotel cipro

মহাবিশ্বের উতপত্তি সম্পর্কে আরেকটি মতবাদ প্রচলিত আছে আর তা হল – Quantum Tunneling…এ তত্ত্বের মতে আমাদের মহাবিশ্বের সূচনা হয়েছে আরেকটি মহাবিশ্বের থেকে যার অস্তিত্ব অসীম সময় পর্যন্ত এবং যার সময়ের দিক – বিগ ব্যাং থেকে পুরোপুরি বিপরীতে ( সময় বলতে এন্ট্রপি বাড়ার দিককে বোঝানো হয়)।।। এ তত্ত্ব অনুযায়ী দুটি ভিন্ন মহাবিশ্ব একেবারেই “কিছু না”থেকে একসাথে উতপন্ন হয়ে বিপরীত দিকে চলতে পারে – বাইরের কারো হস্তক্ষেপ ছাড়াই।

মহাবিস্ফোরণ এর পর শত সহস্র বছর পর্যন্ত মহাবিশ্ব অত্যন্ত উত্তপ্ত ছিল। এ পর্যায়টাকে Cosmic Inflation পর্যায় বলা হয়। এ সময় সম্পূর্ণ মহাবিশ্ব প্রায় একই রকম উত্তপ্ত ছিল।। মহাবিশ্বের এ পর্যায়ে Cosmic Microwave Background নামক নিম্ন শক্তির বিকিরণ পাওয়া যায়।মহাকাশবিজ্ঞানীরা অতীতের তথ্য অনুসন্ধানে এই বিকিরণ ব্যাবহার করেন।

মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়ার সাথে সাথে এর ঘনত্ব কমতে থাকে। ঘনত্ব কমতে কমতে এমন একটা অবস্থায় আসে যেই সময়ে particle – photon এর মিশ্রিত প্লাজমা হতে ফোটন গুলো আলাদা হয়ে যায় পুরো মহাবিশ্বে আলোর বিস্ফোরণাকারে ছড়িয়ে পরে। এটি বিগ ব্যাং এর ৩০০,০০০ বছর পরে হয়। একই প্রাথমিক অবস্থান থেকে উতপত্তি হয়ায় এ মহাবিশ্বের সব এলাকা প্রায় একই রকম হয়। অর্থাত একটি Isotropic & Homogeneous Universe সৃষ্টি হয়।

বিগ ব্যাং এর ৩০০,০০০ বছর পরে যখন ফোটনের এ বিস্ফোরণ হল তখন সেই বিস্ফোরণ এর পর যে কোন তথ্যের আদান – প্রদান হতে পারে এমন দুটি স্থানের মধ্যে নূন্যতম ৯০০,০০০ অালোকবর্ষ দূরত্ব  ছিল। কিন্তু তখন মহাবিশ্বের বয়সই ৩০০,০০০  বছর। এই কারনে মহাবিশ্বের সব এলাকা একই প্রাথমিক অবস্থান থেকে আরম্ভ হয়ে একইভাবে চারদিকে ছড়িয়ে পরা সত্ত্বেও -এক এলাকার সাথে অন্য এলাকার সাদৃশ্য থাকা সত্ত্বেও এরা একে অন্যের সাথে যোগাযোগ করতে পারেনা।

মহাবিশ্ব তো উতপন্ন হল, চারদিকে ছড়িয়েও পরল। এবার দেখা যাক এর ভবিষ্যত কি।। মহাবিশ্বের ভবিষ্যত সম্পর্কে তিনটি সম্ভাবনা আছে – একটি হল, মহাবিশ্ব স্থির। আর ২ নাম্বার টি হল – মহাবিশ্ব একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে প্রসারিত হবার পরে সংকুচিত হয়ে আবার বিগ ব্যাং এর কণাটিতে আসবে এবং আবার প্রসারিত হবে।।এভাবেই মহাবিশ্বটা সংকোচন – প্রসারনের একটি চক্রের মধ্য দিয়ে চলতে থাকবে।।।

তৃতীয় তত্ত্ব অনুযায়ী – মহাবিশ্ব ক্রমশ প্রসারিত হতে থাকবে। মহাবিশ্বের সূচনার মূহুর্তে আমরা সেই সময়ে সর্বোচ্চ এন্ট্রপি (বিশৃঙ্খলা) দেখতে পাই।যদি মহাবিশ্ব ক্রমপ্রসারমান না হয়ে স্থির হতো তাহলে মহাবিশ্বের সূচনার সময়ে – অর্থাৎ প্ল্যাঙ্ক – সময়ে এন্ট্রপি সর্বোচ্চ সম্ভাব্য এন্ট্রপির চেয়ে কম হত। এই ক্ষেত্রে মহাবিশ্ব একটি সুশৃঙ্খল অবস্থা থেকে যাত্রা শুরু করত। এবং তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্রের লঙ্ঘন হত। কিন্তু প্রকৃত পক্ষে মহাবিশ্ব তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র অনুযায়ীই চলে। বিশৃঙ্খল অবস্থা থেকে শুরু হয়ে ক্রমশ এর এন্ট্রপি বাড়তে থাকে। কিন্তু এন্ট্রপি বাড়ার হারের তুলনায় মহাবিশ্বের প্রসারনের হার বেশি বলে কিছু অংশে শৃঙ্খলা সৃষ্টি হতে পারে। এই অল্প কিছু সুশৃঙ্খল অংশের মধ্যেই আমাদের গ্যালাক্সি – নেবুলা – নক্ষত্র – গ্রহ – উপগ্রহের জগত। বিজ্ঞানী এডউইন হাবল এর “বর্ণালীর লোহিত অপভ্রংশ” পরীক্ষা থেকেও দেখা যায় – মহাবিশ্ব ক্রমশ প্রসারিত হচ্ছে। কাজেই, মহাবিশ্বের ক্রমপ্রসারমান তত্ত্বই এখন সর্বত্র গ্রহনযোগ্য তত্ত্ব হিসেবে পরিচিত।

এবার আসা যাক মহাবিশ্ব কি নিয়ে গঠিত। মজার কথা হল, গ্যালাক্সি – নক্ষত্র – ব্ল্যাক হোল ইত্যাদি আমাদের পরিচিত বস্তুগুলো নিয়ে মহাবিশ্বের খুব কম অংশই গঠিত। মহাবিশ্বের অধিকাংশ অংশ এখনো অজানা – এদেরকে আমরা Dark matter এবং Dark energy বলে থাকি।।।lamda – CDM model এ lambda হল গিয়ে Cosmological Constant। সহজ ভাষায় শূন্য মহাবিশ্বের Dark energy। এই dark energy একটি ঋনাত্মক চাপ সৃষ্টি করে যার ফলে মহাবিশ্বটা মহাকর্ষ বলের আকর্ষণ অতিক্রম করে ক্রমশ প্রসারিত হতে থাকে। কখনই সংকোচন প্রসারনের চক্রের মধ্য দিয়ে যায়না। একে expansion of metric space বলে।

মহাবিশ্বের ৬৮.৩% অংশ এই Dark energy দিয়ে, ২৬.৮% অংশ Dark matter দিয়ে, ৪.৯% অংশ আমাদের পরিচিত পরমাণু, রাসায়নিক পদার্থ, গ্যাস, প্লাজমা দিয়ে আর ০.০১% অংশ Cosmic microwave background radiation দিয়ে গঠিত।

এবার আসি Dark matter প্রসঙ্গে। এর বেগ আলোর বেগের চাইতে অনেক কম। এটি ঠান্ডা এবং non baryonic ( সাধারন পদার্থ যেরকম পরমাণু দিয়ে গঠিত তেমন নয়) , বিকিরণরত প্রোটন দিয়ে একে শীতলীকরণ করা যায়না। এদের মধ্যে সংঘর্ষ হয়না – অর্থাৎ নিজেদের মধ্যে এবং অন্য সব ধরনের particle এর সাথে এরা শুধু মহাকর্ষ এবং অন্যান্য দুর্বল বলের মাধ্যমে ক্রিয়া করে। Dark energy যেমন ক্রমপ্রসারমান মহাবিশ্বের ব্যাখ্যা দেয়, dark matter তেমনি large scale structure এ বিভিন্ন মহাকর্ষীয় প্রভাবের ব্যাখ্যা দেয়। যেমন – Rotation curve of galaxy, gravitional lensing of light by galaxy clusters etc.

এই হল মহাবিশ্বের ৯৬.১% এর আলোচনা। বাকি ৪.৯% হল আমাদের পরিচিত গ্রহ – উপগ্রহ – নক্ষত্র – গ্যালাক্সি – ছায়া পথের জগত। এ নিয়ে না হয় পরের পর্বে আলোচনা হবে..