মূল : স্টিফেন হকিং

আদিম মহাবিশ্বে বিভিন্ন মৌলিক উপাদানের অনুপাত সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী সেইজন্য খুব নিশ্চিত হয়নি। কিন্তু উন্নততর জ্ঞানের আলোকে এই গণনা আবার করা হয়েছে এবং এখন আমাদের পর্যবেক্ষণফলের সঙ্গে তার যথেষ্ট মিল রয়েছে।

তাছাড়া মহাবিশ্বে এত বেশি পরিমাণে হিলিয়ামের অস্তিত্ব অন্য কোনভাবে ব্যাখ্যা করা খুবই শক্ত। অন্ততপক্ষে বৃহৎ বিস্ফোরণের এক সেকেন্ড পর পর্যন্ত আমাদের চিত্রটি যে নির্ভুল সে বিষয়ে আমাদের মোটামুটি বিশ্বাস রয়েছে।

বৃহৎ বিস্ফোরণের কয়েক ঘণ্টার ভিতরেই হিলিয়াম এবং অন্যান্য মৌলিক উপাদানের উৎপাদন বন্ধ হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা। তারপর প্রায় দশ লক্ষ বছর পর্যন্ত মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ ছাড়া আর বিশেষ কিছু ঘটেনি।

শেষে তাপমাত্রা যখন কয়েক হাজার ডিগ্রীতে নেমেছে এবং ইলেকট্রন ও কেন্দ্রগুলোর পারস্পরিক বিদ্যুৎ-চুম্বকীয় আকর্ষণ অতিক্রম করার মত পর্যাপ্ত শক্তি আর থাকেনি, তখন তাদের মিলিত হয়ে পরমাণু গঠন করার সম্ভাবনা হয়।

সম্পূর্ণ মহাবিশ্বই সম্প্রসারিত এবং শীতলতর হতে থাকত কিন্তু যে সমস্ত অঞ্চলের ঘনত্ব গড় ঘনত্বের চাইতে সামান্য বেশি সেই সমস্ত অঞ্চলের অতিরিক্ত মহাকর্ষীয় আকষণের দরুন সম্প্রসারণ ধীরতর হওয়ার সম্ভাবনা দেখা দেয়।

এইজন্য অবশেষে কোন কোন অঞ্চলে সম্প্রসারণ বন্ধ হয়ে নতুন করে চুপসে যাওয়া শুরু হওয়ার কথা। চুপসে যাওয়ার সময় এই সমস্ত অঞ্চলের বাইরের পদার্থের মহাকর্ষীয় আকর্ষণের ফলে এগুলোর সামান্য ঘূর্ণন শুরু হতে পারে। চুপসে যাওয়ার ফলে অঞ্চলগুলো যেমন ক্ষুদ্রতর হবে ঘূর্ণনও তত দ্রুত হবে।

তখন তাদের সামান্য সঙ্কোচন হয় এবং তাদের উত্তাপ বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে হিলিয়াম, অক্সিজেন এবং অঙ্গারের carbon-কার্বন) মত আরো ভারি মৌলিক পদার্থে রূপান্তরিত হতে শুরু করে। কিন্তু তার ফলে খুব বশি শক্তি মুক্ত হয় না, সুতরাং একটা সঙ্কট ঘনিয়ে আসে।

ব্যাপারটা অনেকটা যারা বরফের উপর স্কেটিং করে তাদের মত হাত দুটি গুটিয়ে নিলে তাদের ঘূর্ণনও দ্রুততর হয়। শেষে অঞ্চলটি যখন যথেষ্ট ক্ষুদ্র হবে তখন মহাকর্ষীয় আকর্ষণের সঙ্গে ভারসাম্য রক্ষা করার মত পর্যাপ্ত দ্রুতি হবে ঘূর্ণনের।

এভাবেই ঘূর্ণায়মান চাকতির মত নীহারীকাগুলোর জন্ম হয়েছে। অন্যান্য যে সমস্ত অঞ্চলে ঘূর্ণন শুরু করতে পারেনি সেগুলো ডিম্বাকৃতি বস্তুপিণ্ডে (oval shaped objects) পরিণত হয়। এগুলোর নাম উপবৃত্তাকার নীহারিকা।

এগুলোতে অঞ্চলটির চুপসে যাওয়া বন্ধ হয়ে যাবে কিন্তু নীহারিকার অংশগুলো কেন্দ্রকে স্থির গতিতে প্রদক্ষিণ করবে তবে সম্পূর্ণ নীহারিকাটির কোন চক্রাকার গতি থাকবে না।

কালের গতির সঙ্গে নীহারিকাগুলোর হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম গ্যাস ক্ষুদ্রতর মেঘ খণ্ডে ভেঙে যাবে এবং সেগুলো নিজেদের মহাকর্ষের চাপে চুপসে যেতে থাকবে। এগুলোর সঙ্কোচন এবং ভিতরকার পরমাণুগুলোর পরস্পর সংঘর্ষের ফলে গ্যাসের তাপমাত্রা বাড়তে থাকবে।

শেষে যথেষ্ট উত্তপ্ত হলে কেন্দ্রীয় সংযোজন অভিক্রিয়া (neuclear fusion reaction) শুরু হয়ে যাবে। এর ফলে হাইড্রোজেনগুলো আরো হিলিয়ামে পরিণত হবে। এর দরুন যে উত্তাপ সৃষ্টি হবে তার ফলে চাপ বৃদ্ধি পাবে এবং সেজন্য মেঘগুলোর অধিকতর সঙ্কোচন বন্ধ হয়ে যাবে।

এগুলো স্থির অবস্থায় বহুকাল পর্যন্ত আমাদের সূর্যের মত তারকা হয়ে থাকতে পারে তারা হাইড্রোজেন পুড়িয়ে হিলিয়াম তৈরি করে এবং তার ফলে যে শক্তি উৎপন্ন হয় সেটা আলোক ও তাপ রূপে বিকিরণ করে।

আরও বৃহৎ তারকাগুলোর নিজেদের বৃহত্তর মহাকর্ষণীয় আকর্ষণের সঙ্গে ভারসাম্য রক্ষার জন্য উত্তপ্ত হতে হয়, ফলে কেন্দ্রীয় সংযোজন প্রক্রিয়া এত দ্রুত হতে থাকে যে মাত্র দশ কোটি বছরেই তাদের হাইড্রোজেন শেষ হয়ে যায়।

তখন তাদের সামান্য সঙ্কোচন হয় এবং তাদের উত্তাপ বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে হিলিয়াম, অক্সিজেন এবং অঙ্গারের carbon-কার্বন) মত আরো ভারি মৌলিক পদার্থে রূপান্তরিত হতে শুরু করে। কিন্তু তার ফলে খুব বশি শক্তি মুক্ত হয় না, সুতরাং একটা সঙ্কট ঘনিয়ে আসে।

সুতরাং এইভাবে তারা বংশবৃদ্ধি এবং বংশরক্ষা করতে পারত। কোন কোন ক্ষেত্রে সন্তান সৃষ্টিতে ভুল হত। অধিকাংশ ক্ষেত্রে ভুলটা এমন হত যে নতুন স্কুল অণুগুলো নিজেদের বংশরক্ষা করতে অক্ষম হত এবং শেষ পর্যন্ত ধ্বংস হয়ে যেত।

কৃষ্ণগহ্বরের অধ্যায়ে এর বর্ণনা দেয়া হয়েছে। তারপর কি ঘটে সেটা সম্পূর্ণ বোঝা যায় না, কিন্তু মনে হয় তারকাটির কেন্দ্রীয় অঞ্চল চুপসে নিউটন তারকা কিম্বা কৃষ্ণগহ্বরের মত খুব ঘন অবস্থায় পৌঁছায়। তারকাটির বাইরের অঞ্চল অনেক সময় বিরাট এক বিস্ফোরণের ফলে বিচ্ছিন্ন হয়ে বেরিয়ে যায়।

এর নাম সুপারনোভা (supernova)। নীহারিকাটির সমস্ত তারকার তুলনায় এটা হয় সবচাইতে উজ্জ্বল। তারকার জীবনকালের শেষ দিকে উৎপন্ন কিছু কিছু ভারি মৌলিক পদার্থ নীহারিকার বায়ুর (gas) ভিতরে নিক্ষিপ্ত হয়।

এগুলো পরিণত হয় পরের প্রজন্মের তারকাদের ব্যবহৃত কাঁচামালের একটি অংশে আমাদের সূর্য দ্বিতীয় কিম্বা তৃতীয় প্রজন্মের তারকা। অতীতের সুপারনোভার ধ্বংসাবশেষেযুক্ত ঘূর্ণায়মান বায়বীয় পদার্থের মেঘ থেকে প্রায় পাঁচশ কোটি বছর আগে আমাদের সূর্য গঠিত হয়েছে।

সেজন্য আমাদের সূর্যে অধিকতর ভারি মৌলিক পদার্থের অনুপাত প্রায় শতকরা দুই ভাগ। ঐ বায়বীয় পদার্থের অধিকাংশই লেগেছে সূর্যকে তৈরি করতে আর বাকিটা উড়ে বেরিয়ে গেছে। অবশিষ্ট্য অল্প পরিমাণ কিছু ভারি মৌলিক পদার্থ সংযুক্ত হয়ে কতকগুলো বস্তুপিণ্ড তৈরি হয়েছে।

সেগুলোই এখন গ্রহ হয়ে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে। পৃথিবীর ঐরকম একটি গ্রহ। শুরুতে পৃথিবী ছিল অত্যন্ত উত্তপ্ত। পৃথিবীর কোন বায়ুমণ্ডল (atmosphere) ছিল না। কালে কালে পৃথিবী শীতল হল এবং বিভিন্ন প্রস্তর থেকে নির্গত হওয়া বায়বীয় পদার্থের সাহায্যে নিজস্ব বায়ুমণ্ডল গঠন করল।

এই আদিম বায়ুমণ্ডল আমাদের জীবনধারনের উপযুক্ত ছিল না। সে বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন ছিল না কিন্তু মানুষের পক্ষে বিষাক্ত অনেক বায়ু ছিল। উদাহরণ : হাইড্রোজেন সালফাইড (পচা ডিমের গন্ধ হয় এই গ্যাসের জন্য)। কিন্তু অন্য কয়েক রকম আদিম জীব আছে যেগুলো এই পরিবেশে বৃদ্ধি পেতে পারে।

সম্ভবত এগুলো প্রথম বিকাশ লাভ করেছিল মহাসমুদ্রে। বোধ হয় কতকগুলো পরমাণুর আকস্মিক সমন্বয়ে কয়েকটি বৃহত্তর অবয়ব সৃষ্টি হয়েছিল। সেগুলোর নাম স্কুল অণু (macromolecule)। এগুলো মহাসমুদ্রে থেকে অন্যান্য : পরমাণু সংগ্রহ করে সমরূপ অবয়ব গঠন করতে পারত।

সুতরাং এইভাবে তারা বংশবৃদ্ধি এবং বংশরক্ষা করতে পারত। কোন কোন ক্ষেত্রে সন্তান সৃষ্টিতে ভুল হত। অধিকাংশ ক্ষেত্রে ভুলটা এমন হত যে নতুন স্কুল অণুগুলো নিজেদের বংশরক্ষা করতে অক্ষম হত এবং শেষ পর্যন্ত ধ্বংস হয়ে যেত।

সম্প্রসারণের এই ক্রান্তিক হার কেন হল যার জন্য এক হাজার কোটি বছর পরও মহাবিশ্ব প্রায় একই হারে সম্প্রসারিত হয়ে চলেছে? বৃহৎ বিস্ফোরণের এক সেকেন্ড পর যদি সম্প্রসারণের হার এক লক্ষ মিলিয়ন মিলিয়ান (১০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০) ভাগও কম হত তাহলে মহাবিশ্ব বর্তমান আয়তনে পৌঁছানোর আগেই চুপসে যেত।

কিন্তু দুয়েকটি এমন ভুল হত, যার ফলে যে নতুন স্কুল অণু সৃষ্টি হত সেগুলো বংশরক্ষা এবং বংশবৃদ্ধিতে আরও বেশি পটু। সুতরাং তাদের অবস্থা হত আর একটু সুবিধাজনক এবং আদিম স্কুল অণুগুলোর পরিবর্তে নিজেদের প্রতিস্থাপন করার (replace) সম্ভাবনা থাকত। এভাবেই একটি বিবর্তনের ধারা শুরু হয়।

তার ফলে ক্রমশ আরো জটিল থেকে জটিলতর আত্মজ সৃষ্টি করতে সক্ষম জীব বিকাশ লাভ করল। নানা পদার্থ আদিম জীবের ভক্ষ্য ছিল– হাইড্রোজেন সালফাইড সেগুলোর ভিতর একটি। এরা অক্সিজেন পরিত্যগ করত। এভাবে ধীরে ধীরে বায়ুমণ্ডল পরিবর্তিত হয়ে আধুনিক অবস্থায় পৌঁছেছে।

এর ফলে উচ্চতর জীবের বিকাশ সম্ভব হয়েছে, যেমন–মাছ, সরীসৃপ, স্তন্যপায়ী জীব এবং পরিশেষে মানবজাতি।

অত্যন্ত উত্তপ্ত অবস্থা থেকে প্রসারণের সঙ্গে সঙ্গে শীতলতর হয়েছে : মহাবিশ্বের এই চিত্রের সঙ্গে পর্যবেক্ষণজাত আধুনিক সমস্ত সাক্ষ্যের মিল রয়েছে। তবুও কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নের উত্তর পাওয়া যায় নি।

১. আদিম মহাবিশ্ব কেন অত উত্তপ্ত ছিল?

২. বৃহৎ মানে (large scale) বিচার করলে মহাবিশ্ব এরকম সমরূপ কেন?

স্থানের সমস্ত বিন্দু থেকে বিভিন্ন অভিমুখে মহাবিশ্বকে একই রকম দেখায় কেন?

বিশেষ করে বিভিন্ন দিকে পর্যবেক্ষণ করলে পশ্চাৎপটের মাইক্রোওয়েভ বিকিরণের তাপমাত্রা প্রায় একই রকম কেন? ব্যাপারটা অনেকটা পরীক্ষার সময় অনেকগুলো ছাত্রকে একটি প্রশ্ন করার মত। সবাই যদি একই রকম উত্তর করে তা হলে আপনি মোটামুটি নিশ্চিত হতে পারেন যে ওদের নিজেদের ভিতর যোগাযোগ ছিল।

আদিম মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চল কাছাকাছি ছিল কিন্তু উপরে বর্ণিত প্রতিরূপ অনুসারে বৃহৎ বিস্ফোরণের পর আলোকের এক অঞ্চল থেকে দূরস্থিত অন্য অঞ্চলে যাওয়ার সময় ছিল না। অপেক্ষবাদ অনুসারে যদি এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে আলোক না যেতে পারে তাহলে কোন সংবাদই যেতে পারে না।

সুতরাং ব্যাখ্যার অতীত কোন কারণ যদি একই তাপমাত্রা থেকে শুরু না হয়ে থাকে তাহলে মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলের একই তাপমাত্রা হওয়ার কোন কারণ দেখা যায় না।

৩. মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হারের যে বিভিন্ন প্রতিরূপ রয়েছে তার কয়েকটিতে মহাবিশ্বের আবার চুপসে যাওয়ার কথা আর অন্য কয়েকটি প্রতিরূপে মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হতেই থাকবে। এই হারকে বলা হয় ক্রান্তিক হার (critical rate)।

সম্প্রসারণের এই ক্রান্তিক হার কেন হল যার জন্য এক হাজার কোটি বছর পরও মহাবিশ্ব প্রায় একই হারে সম্প্রসারিত হয়ে চলেছে? বৃহৎ বিস্ফোরণের এক সেকেন্ড পর যদি সম্প্রসারণের হার এক লক্ষ মিলিয়ন মিলিয়ান (১০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০) ভাগও কম হত তাহলে মহাবিশ্ব বর্তমান আয়তনে পৌঁছানোর আগেই চুপসে যেত।

৪. বৃহৎ মানে (large scale) বিচার করলে দেখা যায় মহাবিশ্ব খুবই সমরূপ (uniform) এবং সমসত্বসম্পন্ন (homogeneous)। তা সত্ত্বেও স্থানিক অনিয়ম রয়েছে, যেমন– তারকা, নীহারিকা ইত্যাদি। মনে হয় আদিম মহাবিশ্বে ঘনত্ব সামান্য আঞ্চলিক পার্থক্যের জন্যই এগুলো সৃষ্ট হয়েছে। ঘনত্বের এই হ্রাস-বৃদ্ধির কারণ কি ছিল?

(চলবে…)

<<মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : প্রথম কিস্তি ।। মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : তৃতীয় কিস্তি>>

……………………….
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি
মূল : স্টিফেন ডব্রু হকিং
অনুবাদক মো: রিয়াজ উদ্দিন খান

……………………………….
ভাববাদ-আধ্যাত্মবাদ-সাধুগুরু নিয়ে লিখুন ভবঘুরেকথা.কম-এ
লেখা পাঠিয়ে দিন- voboghurekotha@gmail.com
……………………………….

…………………
আরও পড়ুন-
মহাবিশ্বের উৎপত্তি : প্রথম কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি : দ্বিতীয় কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : প্রথম কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : দ্বিতীয় কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : তৃতীয় কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : চতুর্থ কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : পঞ্চম কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : ষষ্ঠ কিস্তি
মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : সপ্তম কিস্তি