-মূল : স্টিফেন হকিং

কিন্তু পদার্থ মহাকর্ষের সাহায্যে নিজেকে সম্পূর্ণ আকর্ষণ করছে। দুটি বস্তুখও যদি কাছাকাছি থাকে তাহলে তাদের শক্তির পরিমাণ তারা যদি বহু দূরে থাকে তাহলে তাদের শক্তির পরিমাণের চাইতে কম। তার কারণ, যে মহাকর্ষীয় বল তাদের পরস্পরের নিকটে টানছে তার বিরুদ্ধে বস্তুখণ্ড দুটিকে বিচ্ছিন্ন করতে শক্তি ক্ষয় হয়।

সেজন্য এক অর্থে মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের একটি অপরা (negative) শক্তি রয়েছে। যে মহাবিশ্ব স্থানে মোটামুটি সমরূপ তার ক্ষেত্রে দেখানো যেতে পারে এই অপরা মহাকর্ষীয় শক্তি (negative gravitational energy) এবং বস্তু যে পরা শক্তির (positive energy) প্রতিনিধি, এরা পরস্পরকে নির্ভুলভাবে বাতিল (cancel) করে।

সুতরাং মহাবিশ্বের মোট শক্তি শূন্য।

শূন্যের দ্বিগুণও শূন্য। তাহলে মহাবিশ্ব তার পরা পদার্থ শক্তি এবং অপরা মহাকর্ষীয় শক্তিকে দ্বিগুণ করতে পারে। সেক্ষেত্রেও শক্তির অক্ষয়ত্ব বিধি লজ্জিত হবে না। মহাবিশ্বের সাধারণ সম্প্রসারণে এরকম ঘটনা ঘটে না। সেক্ষেত্রে মহাবিশ্ব বড় হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে বস্তু শক্তির ঘনত্ব হ্রাস পায়।

তবে অতিস্ফীতিরূপে সম্প্রসারণে (inflation ary expansion) সে রকম হয়, তার কারণ, অতি শীলত অবস্থায় শক্তির ঘনত্ব থাকে অচল (constant) অথচ মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হয়।

কিন্তু মহাবিশ্ব যখন সম্প্রসারিত হয় তখন পরা বস্তুশক্তি (positive matter energy) এবং অপরা মহাকর্ষীয় শক্তি দুইটি দ্বিগুণ হয়, ফলে মোট শক্তি শূন্যই থাকে। অতিস্ফীতির দশায় (inflationary phase) মহাবিশ্বের আয়তন খুব বেশি বেড়ে যায়।

সুতরাং কণিকা গঠন করার জন্য প্রাপ্তব্য শক্তির পরিমাণও বিরাট বৃদ্ধি পায়। গুথ মন্তব্য করেছেন : “লোকে বলে কোথাও মাগনা খেতে পাওয়া যায় না, কিন্তু মহাবিশ্ব চরম মাগনা খাওয়া।”

আজকের দিনে মহাবিশ্ব আর অতিস্ফীতি রূপে (inflationary way) সম্প্রসারিত হচ্ছে না। সুতরাং এমন কিছু ব্যবস্থা থাকবার কথা যার জন্য কার্যকর বিরাট সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক ধ্রুবক নিষ্ক্রিয় হবে এবং সম্প্রসারণের হার তৃরিত না হয়ে মহাকর্ষের ফলে বর্তমান কালের মত মন্থর হবে।

ঠিক যেমন অতি শীলত জল শেষ পর্যন্ত জমে যায়, তেমনি অতিস্ফীতিরূপ সম্প্রসারণের আশা করা যেতে পারে শেষ পর্যন্ত বলগুলোর প্রতিসাম্য (symmetry) ভেঙ্গে পড়বে।

অভগ্ন প্রতিসম অবস্থার বাড়তি শক্তি তাহলে মুক্ত হবে এবং মহাবিশ্বকে উত্তপ্ত করে এমন তাপমাত্রায় নিয়ে আসবে যা বলগুলোর ভিতর প্রতিসাম্য রক্ষা করার উপযুক্ত ক্রান্তিক তাপমাত্রার ঠিক নিচে।

উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপের মতই তখনও মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হতে থাকবে এবং শীতল হতে থাকবে, কিন্তু তখন মহাবিশ্ব কেন সঠিক ক্রান্তিক হারে সম্প্রসারিত হচ্ছে এবং কেন মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলের একই তাপমাত্রা তার একটি ব্যাখ্যা খুঁজে পাওয়া যাবে।

তিনি বলেছিলেন, বুদ্বুদগুলো সংযুক্ত না হওয়ার অসুবিধা এড়ানো যায় যদি বুদ্বুদগুলো এত বড় হয় যে মহাবিশ্বে আমাদের অঞ্চলটি সম্পূর্ণই একটি বুদ্বুদের অন্তর্ভুক্ত হয়। ব্যাপারটা এরকম হতে হলে বুদ্বুদটির ভিতর প্রতিসম অবস্থা থেকে ভগ্ন প্রতিসম অবস্থায় (broken symmetry) উত্তরণ অবশ্যই খুব ধীরে ধীরে হত।

গুথের প্রাথমিক প্রস্তাবে দশা রূপান্তর (phase transition) হঠাৎ ঘটে। অনেকটা অতি শীতল জলে স্ফটিক (crystal) দেখা দেয়ার মত। চিন্তনটি ছিল– ফুটন্ত জল দিয়ে পরিবৃত বাষ্পের বুদ্বুদের মত ভগ্ন প্রতিসম অবস্থার নতুন দশার বুদ্বুদ পুরাতন দশার ভিতর গঠিত হয়।

অনুমান করা হত বুদ্বুদগুলো সম্প্রসারিত হয়ে পরস্পর যুক্ত হতে হতে পুরো মহাবিশ্বই নতুন দশা প্রাপ্ত হয়। মুশকিলটা হল : মহাবিশ্ব এত দ্রুত সম্প্রসারিত হচ্ছিল যে বুদ্বুদগুলো যদি আলোকের দ্রুতিতেও বৃদ্ধি পায় তাহলেও তারা পরস্পর থেকে দূরে অপসরণ করতে থাকবে, সুতরাং পরস্পর যুক্ত হতে পারবে না।

এ বিষয়ে আমি এবং অন্য কয়েকজন দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিলাম। মহাবিশ্ব থাকবে একটি অসমরূপ অবস্থায় এবং কতকগুলো অঞ্চলে তখনো বিভিন্ন বলের প্রতিসম অবস্থা থাকবে। মহাবিশ্বের এই রকম প্রতিরূপ আমরা মহাবিশ্বকে যে অবস্থায় দেখছি তার সঙ্গে মেলে না।

১৯৮১ সালের অক্টোবর মাসে আমি মস্কোতে একটি কণাবাদী মহাকর্ষ quantum gravity) সম্পর্কীয় আলোচনা সভায় যোগ দিয়েছিলাম। সভা শেষ হওয়ার পর আমি স্টার্নবার্গ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইনস্টিটিউটে একটি সেমিনার করি।

অধিকাংশ লোকই আমার কথা বুঝতে পারত না, সেজন্য এর আগে আমার হয়ে বক্তৃতা দেয়ার জন্য অন্য একজনকে নিয়োগ করেছিলাম। কিন্তু এবার সেমিনারের জন্য তৈরি হওয়ার সময় ছিল না, সুতরাং বক্তৃতাটি আমি নিজেই দিয়েছিলাম।

আমার একজন গ্র্যাজুয়েট ছাত্র আমার কথার পুনরুক্তি করেছিল। ব্যাপারটি ভালই হয়েছিল এবং এর ফলে আমার শ্রোতাদের সঙ্গে যোগাযোগও বেশি হয়েছে। শ্রোতাদের ভিতর মস্কোব লেবেডে ইনস্টিটিউটের একজন তরুণ রুশ ছিলেন। তার নাম আন্দ্রে লিন্ডে (Landrei Linde)।

তিনি বলেছিলেন, বুদ্বুদগুলো সংযুক্ত না হওয়ার অসুবিধা এড়ানো যায় যদি বুদ্বুদগুলো এত বড় হয় যে মহাবিশ্বে আমাদের অঞ্চলটি সম্পূর্ণই একটি বুদ্বুদের অন্তর্ভুক্ত হয়। ব্যাপারটা এরকম হতে হলে বুদ্বুদটির ভিতর প্রতিসম অবস্থা থেকে ভগ্ন প্রতিসম অবস্থায় (broken symmetry) উত্তরণ অবশ্যই খুব ধীরে ধীরে হত।

মস্কো থেকে যেদিন ফিরি সেদিনই আমি ফিলাডেলফিয়া রওনা হই। সেখানে ফ্র্যাঙ্কলিন ইনস্টিটিউট থেকে আমার একটি পদক পাওয়ার কথা ছিল। আমার সেক্রেটারী জুডি ফেলা (Judy Fella) প্রচারের স্বার্থে কনকর্ডে তাঁর এবং আমার জন্য বিনামূল্যে দুটি আসন সগ্রহ করার জন্য তাঁর অসামান্য মোহিনীশক্তি ব্যবহার করেন।

পূর্ণাঙ্গ (Grand) ঐক্যবদ্ধ তত্ত্বগুলো অনুসারে ব্যাপারটা সত্যিই সম্ভব। ধীরে প্রতিসম অবস্থা ভগ্ন হওয়া বিষয়ক লিন্ডের ধারণাটি খুবই ভাল। কিন্তু পরে আমার মনে হল–সেক্ষেত্রে বুদ্বুদগুলোর যে আয়তন হতে হত সেটা তদানীন্তন মহাবিশ্বের আয়তনের চাইতে বেশি।

আমি দেখেছিলাম শুধুমাত্র বুদ্বুদগুলোর ভিতরে না হয়ে একসঙ্গে সর্বত্রই এতিসম অবস্থা ভেঙ্গে পড়তে পারে। তাহলে তার ফল হবে আমরা যে রকম দেখছি সেই রকম একটি সমরূপ (uniform) মহাবিশ্ব। এই চিন্তাধারার ফলে আমি খুব উত্তেজিত হয়ে পড়ি এবং আয়ান মস্ (lan Moss) নামে আমার এক ছাত্রের সঙ্গে এ বিষয়ে আলোচনা করি।

প্রকাশের উপযুক্ত কিনা জানবার জন্য লিন্ডের প্রবন্ধটি একটি বৈজ্ঞানিক পত্রিকা আমার কাছে পাঠায়। কিন্তু লিন্ডে আমার বন্ধু, সেজন্য আমি একটু বিব্রত বোধ করি। আমি উত্তম দিই–ধীর গতিতে প্রতিসম অবস্থা ভগ্ন হওয়া বিষয়ক চিন্তাধারা মূলত খুবই ভাল কিন্তু একটিই খুঁত থেকে যায়।

সেটা হল বুদ্বুদগুলোকে হতে হয় মহাবিশ্বের চাইতে বড়। আমি সুপারিশ করলাম গবেষণাপত্রটি প্রকাশ করা হোক, কারণ ওটা সংশোধন করতে লিন্ডের কয়েক মাস লেগে যাবে। পশ্চাত্য দেশে যাই আসুক না কেন, তাকে সোভিয়েত সেন্সর পেরোতে হবে। বৈজ্ঞানিক গবেষণাপত্রের ব্যাপারে তারা খুব কুশলী কিম্বা চটপটে নন।

তার বদলে আমি আয়ান মসের (lan Moss) সঙ্গে একটি ছোট প্রবন্ধ একই পত্রিকায় লিখলাম। সে প্রবন্ধে আমি বুদ্বুদ বিষয়ক সমস্যার দিকে দৃষ্টি আকর্ষণ করি এবং কি করে সে সমস্যার সমাধান করা যায় সেটাও দেখাই।

মস্কো থেকে যেদিন ফিরি সেদিনই আমি ফিলাডেলফিয়া রওনা হই। সেখানে ফ্র্যাঙ্কলিন ইনস্টিটিউট থেকে আমার একটি পদক পাওয়ার কথা ছিল। আমার সেক্রেটারী জুডি ফেলা (Judy Fella) প্রচারের স্বার্থে কনকর্ডে তাঁর এবং আমার জন্য বিনামূল্যে দুটি আসন সগ্রহ করার জন্য তাঁর অসামান্য মোহিনীশক্তি ব্যবহার করেন।

অতি আদিম মহাবিশ্বে যে রকম প্রয়োজন হতে পারত সে রকম কোন দশা রূপান্তর (phase transition) হওয়া সম্ভব ছিল কিনা সে সম্পর্কে পরবর্তী অনেক গবেষণাতেই সন্দেহ প্রকাশ পায়। আমার ব্যক্তিগত মতে, নব্য অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপের বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব হিসেবে মৃত্যু হয়েছে। তবে অনেকেই এর মৃত্যু সংবাদ রাখেন না।

কিন্তু বিমানবন্দরে যাওয়ার পথে প্রচণ্ড বৃষ্টিতে আমি আটকে যাই, ফলে প্লেনটা ধরতে পারিনি। তবুও শেষ পর্যন্ত আমি ফিলাডেলফিয়াতে পৌঁছাই এবং পদক গ্রহণ করি।

তখন আমাকে ফিলাডেফিয়ার ড্রেক্সেল বিশ্ববিদ্যালয়ে, মস্কোতে যেমন দিয়েছিলাম, সেই রকম অতি স্ফীতিমান মহাবিশ্ব (inflationary universe) সম্পর্কে একটি বক্তৃতা দিতে বলা হয়।

কয়েক মাস পরে পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পল স্টাইনহার্ড (Paul Steinhardt) এবং অ্যানড্রিয়াস অ্যালব্রেখট (Andress Albrecht) স্বাধীনভাবে লিভের মতই একটি ধারণা উপস্থিত করেন। এখন তাঁদের দুজনকে এবং লিন্ডকে যুক্তভাবে প্রতিসম অবস্থা ধীরগতিতে ভগ্ন হওয়ার চিন্তনের ভিত্তিতে গঠিত-

“নব্য স্ফীতিমান পতিরূপ” গঠনের কৃতিত্ব দেয়া হয়। (প্রাচীন অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপ ছিল গুথের প্রতিসাম্য ভগ্ন হওয়া এবং বুদ্বুদ সৃষ্টি হওয়া বিষয়ে প্রথম উপস্থাপিত ধারণা)।

নব্য অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপ মহাবিশ্বের বর্তমান অবস্থা হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা করার একটি উত্তম প্রচেষ্টা। কিন্তু আমি এবং আরও কয়েকজনে দেখিয়েছিলাম : অন্তত পক্ষে প্রতিরূপের যে প্রাথমিক রূপ ছিল সে রূপ পর্যবেক্ষণ করা মাইক্রোতরঙ্গ পশ্চাৎপট বিকিরণের তাপমাত্রার হ্রাস-বৃদ্ধির তুলনায় অনেক বেশি হ্রাস-বৃদ্ধি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল।

অতি আদিম মহাবিশ্বে যে রকম প্রয়োজন হতে পারত সে রকম কোন দশা রূপান্তর (phase transition) হওয়া সম্ভব ছিল কিনা সে সম্পর্কে পরবর্তী অনেক গবেষণাতেই সন্দেহ প্রকাশ পায়। আমার ব্যক্তিগত মতে, নব্য অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপের বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব হিসেবে মৃত্যু হয়েছে। তবে অনেকেই এর মৃত্যু সংবাদ রাখেন না।

অনেকেই এখনো এমন ভাবে গবেষণাপত্র লিখে চলেছেন যেন এ তত্ত্ব এখনও জীবিত। ১৯৮৩ সালে লিন্ডে (Linde) শৃঙ্খলাহীন অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপ (chaotic inflationary model) নামে আরো ভাল একটি প্রতিরূপ উপস্থিত করেন।

এ প্রতিরূপে কোন দশা রূপান্তর (phase transition) কিম্বা অতি শীতল হওয়া (super cooling) নেই। তার বদলে রয়েছে O চক্রণ ক্ষেত্র (spin O field), সে ক্ষেত্রে কোয়ান্টাম হ্রাস-বৃদ্ধির দরুন আদিম মহাবিশ্বের কোন কোন অঞ্চলের মান (value) হত বৃহৎ।

এই সমস্ত অঞ্চলের ক্ষেত্রের শক্তি এক মহাজাগতিক ধ্রুবকের মত আচরণ করবে। এর একটি বিকর্ষণকারী মহাকর্ষীয় অভিক্রিয়া থাকবে। তার ফলে ঐ অঞ্চলগুলো অতি দ্রুত স্ফীত হবে। প্রসারণের সঙ্গে সঙ্গে তাদের ক্ষেত্রের শক্তিও ধীরে ধীরে কমবে।

(চলবে…)

<<মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : চতুর্থ কিস্তি ।। মহাবিশ্বের উৎপত্তি ও পরিণতি : ষষ্ঠ 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