মূল : স্টিফেন হকিং

শেষ পর্যন্ত অতিদ্রুত প্রসারণ (inflationary expansion) হ্রাস পেয়ে উত্তপ্ত বৃহৎ বিস্ফোরণের প্রতিরূপের মত প্রসারণে রূপান্তরিত হবে। এই অঞ্চলগুলোর একটি হবে আমরা যাকে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বরূপে দেখি সেই অঞ্চল।

এই প্রতিরূপের আগেরকার দ্রুত স্ফীতিমান প্রতিরূপের সমস্ত সুবিধাই রয়েছে কিন্তু এটি সন্দেহজনক দশা রূপান্তরের (dubius phase transition) উপর নির্ভর করে না। তাছাড়া এ প্রতিরূপে পর্যবেক্ষণের সঙ্গে সঙ্গতিপূর্ণ মাইক্রোতরঙ্গের পশ্চাৎপটের তাপমাত্রার হ্রাস-বৃদ্ধির একটি যুক্তিসঙ্গত পরিমাণ পাওয়া যায়।

অতি স্ফীতিমান প্রতিরূপের উপর এই গবেষণা দেখিয়েছে মহাবিশ্বের বর্তমান অবস্থা বহুসংখ্যক পৃথক পৃথক প্রাথমিক আকৃতি (configuration) থেকে উদ্ভুত হতে পারে। এ তথ্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এ থেকে বোঝা যায় মহাবিশ্বের যে অংশে আমরা বাস করি সে অংশের প্রাথমিক অবস্থা খুব সযত্নে নির্বাচনের প্রয়োজন ছিল না।

সুতরাং আমরা যদি ইচ্ছা করি তাহলে মহাবিশ্বকে এখন যেরকম দেখায় সেটা ব্যাখ্যা করার জন্য দুর্বল নরত্বীয় নীত (weak anthropic principle) ব্যবহার করতে পারি। তবে এরকম কখনো হতে পারে না যে, যে কোন প্রাথমিক আকৃতিই (configuration) আমরা যে রকম মহাবিশ্ব দেখছি তার পথিকৃৎ হতে পারত।

বর্তমান কালের মহাবিশ্বের অত্যন্ত অন্যরকম অবস্থা (ধরুন–বিচ্ছিন্ন অত্যন্ত পিণ্ডাকৃতি এবং অসমvery lumpy and irregular) বিচার করে এটা দেখানো যেতে পারে। বৈজ্ঞানিক বিধিগুলোর সাহায্যে কালে মহাবিশ্বের অতীতমুখী বিবর্তন বিচার করে পূর্বতন যুগের আকৃতি নির্ধারণ করা যায়।

চিরায়ত ব্যাপক অপেক্ষবাদের অনন্যতা উপপাদ্য (singularity theorem) অনুসারে এসত্ত্বেও একটি বৃহৎ বিস্ফোরণের অনন্যতা থাকতে হত।

আপনি যদি বিজ্ঞানের বিধি অনুসারে এই রকম একটি মহাবিশ্বের ভবিষ্যকালের অভিমুখে বিবর্তন করান তাহলে যে বিচ্ছিন্ন পিণ্ডাকৃতি অসম মহাবিশ্ব নিয়ে আপনি শুরু করেছিলেন সেখানেই এসে পৌঁছে যাবেন।

সুতরাং এমন প্রাথমিক আকৃতি নিশ্চয়ই থাকতে পারত যা থেকে আমরা আজ যে মহাবিশ্ব দেখছি সে রকম মহাবিশ্ব উৎপন্ন হত না। সুতরাং প্রাথমিক আকৃতি কেন এরকম হয়নি, যার ফলে আমরা যা পর্যবেক্ষণ করছি তার চাইতে অত্যন্ত পৃথক কিছু সৃষ্টি হতে পারেনি, সে প্রশ্নের উত্তর অতিস্ফীতিমান প্রতিরূপও দিতে পারে না।

তাহলে কি ব্যাখ্যার জন্য আমাদের নরত্বীয় নীতির আশ্রয় নিতে হবে? এটা কি তবে ছিল সৌভাগ্যজনক দৈব ঘটনা? এ যুক্তি মনে হয় নেহাই হতাশার–মহাবিশ্বের মূলগত বিন্যাস (underlying order) বোঝার সমস্ত আশা শেষ হয়ে যাওয়ার।

ধরুন কোন বিশেষ বিন্দুর ভিতর দিয়ে কণিকাটি গমন করার সম্ভাব্যতা, এই সম্ভাব্যতা পাওয়া যায় ঐ বিন্দুর ভিতর দিয়ে গমনকারী সম্ভাব্য সমস্ত ইতিহাসের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট তরঙ্গগুলোর যোগফল দিয়ে। কিন্তু এই অঙ্কগুলো করতে গেলে প্রযুক্তির দিক থেকে কঠিন অসুবিধায় পড়তে হয়।

মহাবিশ্বের কিভাবে শুরু হওয়া উচিত ছিল সে সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করতে হলে এমন বৈজ্ঞানিক বিধি প্রয়োজন, যে বিধি কালের প্রারম্ভে সত্য ছিল।

ব্যাপক অপেক্ষবাদের চিরায়ত তত্ত্ব যদি সত্য হয় তাহলে আমার এবং রজার পেনরোজের প্রমাণিত অনন্যতা উপপাদ্য থেকে দেখা যায় কালের প্রারম্ভ এমন একটি বিন্দু, যে বিন্দুতে ঘনত্ব ছিল অসীম এবং স্থান-কালের বক্রতাও ছিল অসীম। সে বিন্দুতে বিজ্ঞানের জাতি সমস্ত বিধিই ভেঙে পড়বে।

অনুমান করা যেতে পারে অনন্যতার সময় নতুন বিধি ছিল কিন্তু যে সমস্ত বিন্দুর আচরণ এমন মন্দ যে সেই সমস্ত বিন্দুর বিধি গঠন করা খুবই কঠিন এবং সে বিধিগুলোর কিরকম হওয়া উচিত সে সম্পর্কে কোন ইঙ্গিত আমরা পর্যবেক্ষণ থেকেও পাব না।

কিন্তু আসলে অনন্যতা উপপাদ্যগুলোর ইঙ্গিত হল মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র এতই শক্তিশালী হয় যে কোয়ান্টাম মহাকর্ষীয় অভিক্রিয়াগুলো গুরুত্বলাভ করে : চিরায়ত তত্ত্ব আর মহাবিশ্বের বিবরণের পক্ষে উত্তম নয়। সুতরাং মহাবিশ্বের অতি আদিম অবস্থা নিয়ে আলোচনা করতে হলে কণাবাদী মহাকর্ষীয় তত্ত্ব ব্যবহার করতে হবে।

আমার দেখতে পাব কণাবাদী তত্ত্বে বিজ্ঞানের সাধারণ তত্ত্বগুলো সর্বত্র প্রযোজ্য হওয়া সম্ভব অর্থাৎ প্রযোজ্য হওয়া সম্ভব কালের প্রারম্ভেও। অনন্যতার জন্য নতুন বিধি প্রণয়ন প্রয়োজন হয় না কারণ কোয়ান্টাম তত্ত্বে অনন্যতার কোন প্রয়োজন নেই।

কণাবাদী বলবিদ্যা quantum mechanics) এবং মহাকর্ষকে যুক্ত করে, সম্পূর্ণ এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ এরকম তত্ত্ব এখন পর্যন্ত আমাদের নেই। কিন্তু এরকম একটি ঐক্যবদ্ধ তত্ত্বের অবয়বে কি থাকা উচিত তার কিছু কিছু সম্পর্কে আমরা মোটামুটি নিশ্চিত। একটি হল ফেনম্যানের Feynman) প্রস্তাবকে এ তত্ত্বের অন্তর্ভুক্ত করতে হবে।

এ প্রস্তাব অনুসারে কোয়ান্টাম তত্ত্বকে বহু ইতিহাসের যোগফলের বাগ্বিধিতে গঠন করতে হবে। চিরায়ত তত্ত্ব অনুসারে একটি কণিকার একটিই ইতিহাস থাকে কিন্তু ফেনম্যানের দৃষ্টিভঙ্গি অনুসারে কণিকার ইতিহাস একটি মাত্র নয়।

তার বদলে অনুমান করা হয় কণিকাটি স্থান-কালের সম্ভাব্য সমস্ত পথই অনুসরণ করে এবং এর প্রতিটি ইতিহাসের সঙ্গেই জড়িত রয়েছে দুটি সংখ্যা। একটি প্রকাশ করে তরঙ্গের আয়তন (size) অন্যটি প্রকাশ করে চক্রের ভিতরে (in the cycle) তার অবস্থান (এক দশা its phase)।

ধরুন কোন বিশেষ বিন্দুর ভিতর দিয়ে কণিকাটি গমন করার সম্ভাব্যতা, এই সম্ভাব্যতা পাওয়া যায় ঐ বিন্দুর ভিতর দিয়ে গমনকারী সম্ভাব্য সমস্ত ইতিহাসের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট তরঙ্গগুলোর যোগফল দিয়ে। কিন্তু এই অঙ্কগুলো করতে গেলে প্রযুক্তির দিক থেকে কঠিন অসুবিধায় পড়তে হয়।

অন্য দিকে বাস্তব স্থান-কালে যেখানে ঘটনাগুলো কালিক স্থানাঙ্কের সাধারণ বাস্তব মান (real values) দিয়ে চিহ্নিত, সেখানে পার্থক্য নির্ধারণ করা সহজ সমস্ত বিন্দুতেই সময়ের অভিমুখ থাকবে আলোক শঙ্কুর light cone) ভিতরে এবং স্থানের অভিমুখগুলো থাকবে তার বাইরে।

অসুবিধা এড়ানোর একমাত্র পথ হল নিম্নলিখিত অদ্ভুত ব্যবস্থাপত্র : সেই সমস্ত কণিকা ইতিহাসের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট তরঙ্গ যোগফল নিতে হবে যেগুলোর অস্তিত্ব আমার আপনার পরিচিত “বাস্তব” (real) কালে নয়। সেগুলোর অস্তিত্ব, যাকে বলা হয় কাল্পনিক (imaginary) কাল, সেই কালে।

কাল্পনিক কাল কথাটি বৈজ্ঞানিক কল্পকাহিনীর মত শোনাতে পারে, কিন্তু আসলে এটি একটি সুসংজ্ঞিত গাণিতিক চিন্তন। আমরা যদি একটি সাধারণ সংখ্যা (বাস্তব) নিয়ে সংখ্যাটিতে সেই সংখ্যার সঙ্গেই গুণ করি তাহলে গুণফল হবে একটি পরা সংখা (positive number)।

(উদাহরণ : দুই দুগুণে চার কিন্তু– ২ (দুই) কে– ২ (দুই) দিয়ে গুণ করলেও চার হয়)। তবে কতকগুলো বিশেষ সংখ্যা আছে (সেগুলোকে বলা হয় কাল্পনিক) সেগুলোকে সেই সংখ্যা দিয়ে গুণ দিলে অপরা (negative) সংখ্যা হয়।

(একটির নাম i, সেটিকে ঐ সংখ্যা দিয়ে গুণ করলে গুণফল হয়–১, ২i কে ২i দিয়ে গুণ করলে গুণফল হয় ৪, এইরকম)। ফেনম্যানের ইতিহাসের যোগফলের প্রযুক্তিভিত্তিক অসুবিধা এড়ানোর জন্য কাল্পনিক সংখ্যা দিয়েই। স্থান-কালের উপর এর ক্রিয়া আকর্ষণীয় :

স্থান এবং কালের ভিতর পার্থক্য সম্পূর্ণ অদৃশ্য হয়ে যায়। যে স্থান-কালের কালিক স্থানাঙ্ক (time coordinate) কাল্পনিক তাকে বলা হয় ইউক্লিডীয়। দ্বিমাত্রিক তলের জ্যামিতির প্রতিষ্ঠাতা গ্রীক ইউক্লিডের নামে এই মান।

এখন আমরা যাকে ইউক্লিডীয় স্থান-কাল বলি তার সঙ্গে এর খুবই মিল, শুধুমাত্র দুই মাত্রার বদলে এতে রয়েছে চার মাত্রা (four dimensions)। ইউক্লিডীয় স্থান-কালে কালের অভিমুখ এবং স্থানের অভিমুখগুলোর ভিতরে কোন পার্থক্য নেই।

অন্য দিকে বাস্তব স্থান-কালে যেখানে ঘটনাগুলো কালিক স্থানাঙ্কের সাধারণ বাস্তব মান (real values) দিয়ে চিহ্নিত, সেখানে পার্থক্য নির্ধারণ করা সহজ সমস্ত বিন্দুতেই সময়ের অভিমুখ থাকবে আলোক শঙ্কুর light cone) ভিতরে এবং স্থানের অভিমুখগুলো থাকবে তার বাইরে।

চিরায়ত মহাকর্ষীয় তত্ত্বের ভিত্তি বাস্তব স্থান-কাল, সে তত্ত্বে মহাবিশ্বের আচরণের দুটি মাত্র সম্ভাব্য পথ রয়েছে : হয় এর অস্তিত্ব রয়েছে অনন্তকাল থেকে নয়ত অতীতের কোন সীমিতকালে এক অনন্যতা থেকে এর শুরু। অন্যদিকে মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্বে একটি তৃতীয় সম্ভাবনা দেখা দেয়।

সে যাই হোক, দৈনন্দিন কণাবাদী বলবিদ্যা অনুসারে এই পর্যন্ত বলা যেতে পারে যে আমাদের কাল্পনিক সময় এবং ইউক্লিডীয় স্থান-কাল ব্যবহার বাস্তব স্থান-কাল সম্পর্কে প্রশ্নের উত্তর দেয়ার একটি গাণিতিক কৌশল (কিম্বা চালাকি trick) মাত্র আমাদের বিশ্বাস চূড়ান্ত তত্ত্বের দ্বিতীয় একটি অংশ অবশ্যই হবে আইনস্টাইনের এই চিন্তাধারা যে বঙ্কিম স্থান কাল মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের প্রতিনিধি :

বঙ্কিম স্থানে কণাগুলো অনুসরণ করে ঋজুপত্রের নিকটতম একটা কিছু কিন্তু যেহেতু স্থান-কাল সমতল (flat) নয়, সেজন্য মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের জন্যই যেন তাদের পথগুলোকে বঙ্কিম দেখায়।

মহাকর্ষ সম্পর্কে আইনস্টাইনের দৃষ্টিভঙ্গির উপর ফেনম্যানের ইতিহাসগুলোর যোগফল প্রয়োগ করলে কণিকার ইতিহাস হয়ে দাঁড়ায় সম্পূর্ণ বঙ্কিম স্থান-কালের সদৃশ (analogue) সেটাই সমগ্র মহাবিশ্বের ইতিহাসের প্রতিরূপ। কার্যক্ষেত্রে ইতিহাসগুলোকে যোগ করার প্রযুক্তিগত অসুবিধা এড়ানোর জন্য এই বঙ্কিম স্থান-কালকে ইউক্লিডীয় বলে মেনে নেয়া আবশ্যিক।

অর্থাৎ কাল কাল্পনিক এবং স্থানের অভিমুখের সঙ্গে তার কোন পার্থক্য করা সম্ভব নয়। একটি বিশেষ ধর্ম সমন্বিত (যথা–প্রতিটি বিন্দুতে এবং প্রতিটি অভিমুখে একই রকম দেখাবে) বাস্তব স্থান-কাল পাওয়ার সম্ভাবনা খুঁজতে গেলে যাদের এই রকম ধর্ম আছে সেই রকম ইতিহাসগুলোর সঙ্গে সংযুক্ত সমস্ত তরঙ্গের যোগফল বার করতে হবে।

ব্যাপক অপেক্ষবাদের চিরায়ত তত্ত্বে সম্ভাব্য বিভিন্ন বঙ্কিম স্থান-কাল রয়েছে, এগুলোর প্রতিটি, মহাবিশ্বের সম্ভাব্য বিভিন্ন প্রাথমিক অবস্থার অনুরূপ। মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থা যদি আমাদের জানা থাকত তাহলে তার সম্পূর্ণ ইতিহাসটি আমরা জানতাম।

অনুরূপভাবে মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্বে মহাবিশ্বের সম্ভাব্য বিভিন্ন কোয়ান্টাম অবস্থা রয়েছে। তাছাড়া আমাদের যদি জানা থাকত ইতিহাসগুলোর ভিতরে ইউক্লিডীয় বঙ্কিম স্থান-কালের আদিম যুগে আচরণ কি ছিল তাহলে আমরা মহাবিশ্বের কোয়ান্টাম অবস্থা জানতে পারতাম।

চিরায়ত মহাকর্ষীয় তত্ত্বের ভিত্তি বাস্তব স্থান-কাল, সে তত্ত্বে মহাবিশ্বের আচরণের দুটি মাত্র সম্ভাব্য পথ রয়েছে : হয় এর অস্তিত্ব রয়েছে অনন্তকাল থেকে নয়ত অতীতের কোন সীমিতকালে এক অনন্যতা থেকে এর শুরু। অন্যদিকে মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্বে একটি তৃতীয় সম্ভাবনা দেখা দেয়।

(চলবে…)

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