মূল : স্টিফেন হকিং

এই তথ্যকে সৃষ্টির ব্যাপারে এবং বৈজ্ঞানিক বিধি নির্বাচনের ব্যাপারে ঐশ্বরিক উদ্দেশ্যের সাক্ষ্য হিসেবে গ্রহণ করা যেতে পারে কিম্বা গ্রহণ করা যেতে পারে সকল নরত্বীয় তত্ত্বের প্রমাণ হিসেবে।

মহাবিশ্বের পর্যবেক্ষণ করা অবস্থার ব্যাখ্যা হিসেবে সবল নরত্বীয় নীতিকে উপস্থাপনের বিরুদ্ধে কয়েকটি আপত্তি উত্থাপন করা যেতে পারে। প্রথমত, বিভিন্ন মহাবিশ্বের অস্তিত্বের কথা কি অর্থে বলা যায়?

তারা যদি সত্যিই পরস্পর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে থাকে তাহলে অন্য মহাবিশ্বে যা ঘটছে আমাদের মহাবিশ্বে তার কোন পর্যবেক্ষণযোগ্য ফল থাকতে পারে না। সুতরাং আমাদের উচিত মিতব্যয়িতার নীতি ব্যবহার করে ঐ মহাবিশ্বগুলোকে তত্ত্ব থেকে বাদ দেয়া।

অন্যদিকে তারা যদি একই মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চল হয় তাহলে বিজ্ঞানের বিধি প্রত্যেক অঞ্চলেই অভিন্ন হওয়া উচিত, কারণ তাছাড়া এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে অবিচ্ছিন্নভাবে যাতায়াত সম্ভব নয়।

এক্ষেত্রে অঞ্চলগুলোর ভিতর একমাত্র পার্থক্য হবে তাদের প্রাথমিক আকারে সুতরাং সবল নরতীয় নীতি পরিণত হবে দুর্বল নরত্নীয় নীতিতে।

সবল নরত্বীয় নীতির বিরুদ্ধে দ্বিতীয় আপত্তি হল : এ নীতি বিজ্ঞানের সম্পূর্ণ ইতিহাসের স্রোতের বিরুদ্ধে। আমরা বিকাশ লাভ করছি টোলেমী এবং তার পূর্বগামীদের পৃথিবীকেন্দ্রিক মহাবিশ্ব তত্ত্ব থেকে, কোপারনিকাস এবং গ্যালিলিওর সূর্যকেন্দ্রিক মহাবিশ্ব তত্ত্বের ভিতর দিয়ে আধুনিক মহাবিশ্ব চিত্রে।

এ চিত্রে পৃথিবী একটি সাধারণ সর্পিল (spiral) নীহারিকার প্রান্তিক অঞ্চলে অবস্থিত একটি সাধারণ তারকাকে প্রদক্ষিণরত মাঝারি আকারের গ্রহ। এই নীহারিকাটি পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের এক লক্ষ্য কোটি নীহারিকার ভিতরে একটি।

তবুও সবল নরত্বীয় নীতির দাবি এই বিরাট সংগঠনের অস্তিত্ব শুধু আমাদের জন্যই। এটা বিশ্বাস করা খুবই শক্ত। আমাদের সৌরজগৎ নিশ্চয়ই আমাদের অস্তিত্বের একটি পূর্ব শর্ত এবং পূর্ব প্রজন্মের যে তারকাগুলো ভারি মৌলিক পদার্থগুলো তৈরি করেছিল সেগুলোও প্রয়োজন ছিল।

সেজন্য এই পূর্ব শর্ত আমাদের নীহারিকা অবধি আমরা বিস্তার করতে পারি। কিন্তু অন্য নীহারিকাগুলোর কোন প্রয়োজন আছে বলে মনে হয় না কিম্বা মনে হয় না এই মহাবিশ্বের প্রতিটি অভিমুখেই এমন সুষম এবং সমরূপ হওয়ার প্রয়োজন আছে বলে।

যদি দেখানো যেত যে, আমরা যে মহাবিশ্ব পর্যবেক্ষণ করছি সেটা সৃষ্টি করার জন্য বিবর্তনে বেশ কয়েক রকম প্রাথমিক আকারের মহাবিশ্ব সৃষ্ট হয়েছিল, তাহলে নরত্বীয় নীতি (অন্ততপক্ষে তার দুর্বল রূপটিকে) মেনে নেয়া সহজতর হত।

তিনি ইঙ্গিত করেছেন আদিম মহাবিশ্ব হয়ত একটি অতি সম্প্রসারণ কালের ভিতর দিয়ে গেছে। এই সম্প্রসারণকে বলা হয় “অতিস্ফীতি” (inflation)। কথাটির অর্থ হল : এখন যে রকম সম্প্রসারণের হার হ্রাস পাচ্ছে এক সময় সে রকম না হয়ে সম্প্রসারণের হার ক্রমশ বৃদ্ধি পেয়েছে। গুথের মতে, এক সেকেন্ডের সামান্য ভগ্নাংশ কালের ভিতরে মহাবিশ্বের ব্যাসার্ধ মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান (একের পিঠে ত্রিশটি শূন্য) গুণ বেড়েছে।

ব্যাপারটি যদি তাই হয় তাহলে, যে মহাবিশ্বের বিবর্তন হয়েছে প্রাথমিক একটি এলোমেলো অবস্থা থেকে, সে ক্ষেত্রে সেখানে এমন কিছু অঞ্চল থাকা উচিত ছিল যেগুলো মসৃণ আর সমরূপ এবং বিবর্তনের ধারায় বুদ্ধিমান জীব সৃষ্টির উপযুক্ত।

আবার অন্যপক্ষে বলা যায়, আমরা আমাদের চারদিকে যা দেখেছি সেই রকম একটাকিছু সৃষ্টি করার জন্য যদি অত্যন্ত সতর্কভাবে মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থা নির্বাচন করা হত, তাহলে সে মহাবিশ্বে জীবের আবির্ভাব হতে পারে এরকম কোন অঞ্চলের অস্তিত্বের সম্ভাবনা থাকত খুবই কম।

এর আগে যে উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপ দেয়া হয়েছে সেরকম ক্ষেত্রে আদিম মহাবিশ্বে উত্তাপের স্রোতের এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে যাওয়ার পক্ষে যথেষ্ট সময় থাকত না। এর অর্থ : আমরা যে দিকে তাকাই সর্বত্র মাইক্রোতরঙ্গের তাপমাত্রা একই রকম–

এই তথ্য ব্যাখ্যা করতে হলে বলতে হয় আদিম অবস্থায় মহাবিশ্বের সর্বত্রই নিখুঁতভাবে একই তাপমাত্রা ছিল। মহাবিশ্বের আবার চুপসে যাওয়া এড়ানোর জন্য সম্প্রসারণের যে ক্রান্তিক (critical) হার প্রয়োজন, বাস্তবে সম্প্রসারণের হার এখনও তার এত কাছাকাছি যে সম্প্রসারণের প্রাথমিক হার খুবই নিখুঁতভাবে নির্বাচনের প্রয়োজন ছিল।

এর অর্থ হল উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপ যদি কালের আরম্ভ থেকেই সত্য হয় তাহলে মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থা খুবই সতর্কভাবে বেছে নেয়া হয়েছিল। মহাবিশ্ব কেন এভাবে শুরু হয়েছিল এ তথ্য ব্যাখ্যা করা খুবই কঠিন। একমাত্র ব্যাখ্যা হতে পারে একজন ঈশ্বর আমাদের সৃষ্টি করার ইচ্ছায় এভাবে কাজ করেছিলেন।

ম্যাসাচুসেটস্ ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজির বৈজ্ঞানিক অ্যালান গুথ (Alan Guth) এর চেষ্টা ছিল মহাবিশ্বের এমন একটি প্রতিরূপ অন্বেষণ করা যে প্রতিরূপে বহু প্রাথমিক আকার বিবর্তনের ফলে আধুনিক মহাবিশ্বের মত একটি জিনিস সৃষ্টি হয়েছে।

তিনি ইঙ্গিত করেছেন আদিম মহাবিশ্ব হয়ত একটি অতি সম্প্রসারণ কালের ভিতর দিয়ে গেছে। এই সম্প্রসারণকে বলা হয় “অতিস্ফীতি” (inflation)। কথাটির অর্থ হল : এখন যে রকম সম্প্রসারণের হার হ্রাস পাচ্ছে এক সময় সে রকম না হয়ে সম্প্রসারণের হার ক্রমশ বৃদ্ধি পেয়েছে। গুথের মতে, এক সেকেন্ডের সামান্য ভগ্নাংশ কালের ভিতরে মহাবিশ্বের ব্যাসার্ধ মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান (একের পিঠে ত্রিশটি শূন্য) গুণ বেড়েছে।

গুথের প্রস্তাবনা অনুসারে বৃহৎ বিস্ফোরণের পর মহাবিশ্বে শুরু অত্যন্ত উত্তপ্ত কিন্তু বিশৃঙ্খল chaotic) অবস্থায়। এই উচ্চ তাপমাত্রার অর্থ হত : মহাবিশ্বের কণাগুলো ছিল অতি দ্রুতগতি, তাদের ভিতরে শক্তি ছিল বেশি।

উপরে লিখিত মহাকর্ষবিরোধী অভিক্রিয়ার আচরণ হতে পারে ঠিক ঐ ধ্রুবকের মত। উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপের মত মহাবিশ্বের প্রসারণ আগেই শুরু হয়ে গিয়েছিল, সুতরাং সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবকের বিকর্ষণী ক্রিয়ার ফলে মহাবিশ্ব ক্রমবর্ধমান হারে প্রসারিত হতে থাকত।

এর আগে আলোচনা করা হয়েছে এরকম উচ্চ তাপমাত্রায় সবল কেন্দ্রীয় বল (strong nuclear force), দুর্বল কেন্দ্রীয় বল (weak nuclear force) এবং বিদ্যুৎ-চুম্বকীয় বল একীভূত হয়ে একটি বলে পরিণত হয়। মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে শীতলতর হবে এবং কণাগুলোর শক্তিও হ্রাস পাবে।

শেষে একটি অবস্থা হবে, তার নাম দশার রূপান্তর (phase transition)। এ অবস্থায় বলগুলোর ভিতরকার সামঞ্জস্য (symmetry) ভেঙে যাবে। সবল বল বিদ্যুৎ-চুম্বকীয় বল এবং দুর্বল বল থেকে পৃথক হয়ে যাবে। দশার রূপান্তরের একটি সাধারণ উদাহরণ হল : জল ঠাণ্ডা হলে জমে যাওয়া।

তরল জল প্রতিসম (symmetrical) প্রতিটি বিন্দুতে প্রতিটি অভিমুখেই একরূপ। কিন্তু বরফের ক্রিস্টাল গঠিত হলে তারা কোন একটি অভিমুখে শ্রেণীবদ্ধ হয়। এর ফলে জলের প্রতিসম অবস্থা ভেঙ্গে পড়ে।

সাবধান হলে জলকে অতি শীতল (super cool করা সম্ভব। অর্থাৎ তাপমাত্রাকে হিমাঙ্কের (0 ডিগ্যসে) নিচে নিয়ে আসা কিন্তু বরফ জমতে না দেয়া। গুথের প্রস্তাবনা ছিল মহাবিশ্বও একই রকম আচরণ করতে পারে অর্থাৎ তাপমাত্রা ক্রান্তিক মানের নিচে নামলেও বলগুলোর ভিতরকার সামঞ্জস্য (symmetry প্রতিসম অবস্থা) না ভাঙতে পারে।

এরকম হলে মহাবিশ্ব সুস্থিত (stable) অবস্থায় থাকবে না এবং প্রতিসম অবস্থা ভেঙে পড়লে যা থাকত তার চাইতে বেশি শক্তি থাকবে। দেখানো যেতে পারে এই বিশেষ বাড়তি শক্তির একটি মহাকর্ষ বিরোধী ক্রিয়া থাকে।

আইনস্টাইন যখন মহাবিশ্বের একটি সুস্থিত প্রতিরূপ (static model) গঠন করতে চেষ্টা করেছিলেন তখন তিনি ব্যাপক অপেক্ষাবাদে একটি সৃষ্টি তত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবক (cosmological constant মহাজাগতিক ধ্রুবক) উপস্থিত করেছিলেন।

উপরে লিখিত মহাকর্ষবিরোধী অভিক্রিয়ার আচরণ হতে পারে ঠিক ঐ ধ্রুবকের মত। উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপের মত মহাবিশ্বের প্রসারণ আগেই শুরু হয়ে গিয়েছিল, সুতরাং সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবকের বিকর্ষণী ক্রিয়ার ফলে মহাবিশ্ব ক্রমবর্ধমান হারে প্রসারিত হতে থাকত।

অতিস্ফীতি (inflation) সম্পর্কীয় ধারণা দিয়ে মহাবিশ্বে অত বেশি পরিমাণ পদার্থের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। মহাবিশ্বে যে অঞ্চল আমরা পর্যবেক্ষণ করতে পারি সে অঞ্চলে প্রায় দশ মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান (একের পিঠে পঁচাশিটা শূন্য) কণিকা রয়েছে। এগুলো এল কোত্থেকে?

এমন কি সেসমস্ত অঞ্চলে পদার্থ কণিকার পরিমাণ গড় পরিমাণের চাইতে বেশি সেখানেও পদার্থের আকর্ষণ সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবকের কার্যকর বিকর্ষণের চাইতে কম। সুতরাং এই অঞ্চলগুলো একটি ত্বরিত স্ফীতির (accelerated inflationary manner) মত প্রসারিত হত।

সম্প্রসারিত হওয়া এবং পদার্থ কণিকাগুলোর পরস্পর থেকে দূরতর হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে এমন একটি প্রসারমান মহাবিশ্ব পাওয়া যেত যেখানে পদার্থ কণিকা প্রায় নেই বললেই চলে এবং যে মহাবিশ্ব তখনও অতি শীতল (super cooled) অবস্থায়।

ঠিক যেমন একটি বেলুন ফোলালে তার ভাঁজগুলো মসৃণ হয়ে যায় ঠিক তেমনি সম্প্রসারণের ফলে মহাবিশ্বের বর্তমান মসৃণ এবং সমরূপ অবস্থা নানা ধরনের অমসৃণ প্রাথমিক অবস্থা থেকে বিবর্তিত হতে পারে।

যে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ পদার্থের মহাকর্ষীয় আকর্ষণ দ্বারা মন্দীভূত না হয়ে সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবকের দ্বারা ত্বরিত হয়েছে সেই মহাবিশ্বের আদিম অবস্থায় আলোকের এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে যাওয়ার মত পর্যাপ্ত সময় থাকবে।

এর আগে একটি সমস্যার উল্লেখ করা হয়েছিল : আদিম মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলের একই ধর্ম কেন? উল্লিখিত তথ্য সে সমস্যার একটি সমাধান দেখাতে পারে। তাছাড়াও মহাবিশ্বের শক্তির ঘনত্ব দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়ে সম্প্রসারণের হার স্বতত ক্রান্তিক হারের খুব নিকটে চলে আসবে।

সম্প্রসারণের হার ক্রান্তিক হারের এত নিকটে কেন তারও একটি ব্যাখ্যা এ তথ্য থেকে পাওয়া যেতে পারে। তার জন্য এ অনুমানের প্রয়োজন নেই যে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হার খুব সতর্কতার সঙ্গে বেছে নেয়া হয়েছিল।

অতিস্ফীতি (inflation) সম্পর্কীয় ধারণা দিয়ে মহাবিশ্বে অত বেশি পরিমাণ পদার্থের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। মহাবিশ্বে যে অঞ্চল আমরা পর্যবেক্ষণ করতে পারি সে অঞ্চলে প্রায় দশ মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান, মিলিয়ান (একের পিঠে পঁচাশিটা শূন্য) কণিকা রয়েছে। এগুলো এল কোত্থেকে?

এর উত্তর : কণাবাদীতত্ত্ব (কোয়ান্টাম তত্ত্ব) অনুসারে শক্তি থেকে কণিকা/বিপরীত কণিকার জোড়া রূপে কণিকা তৈরি হতে পারে। কিন্তু তারপরেই প্রশ্ন আসে শক্তি কোত্থেকে এল? উত্তর হল : মহাবিশ্বে মোট শক্তির পরিমাণ ঠিক শূন্য। মহাবিশ্বের পদার্থ সৃষ্টি হয় পরা (positive) শক্তি থেকে।

(চলবে…)

<<মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : তৃতীয় কিস্তি ।। মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : পঞ্চম 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