বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ ৰহস্য ভেদি: এজন কলিকতীয়া পদাৰ্থবিজ্ঞানী, পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ নোবেল বটা আৰু ৰ’জাৰ পেনৰজ

অঞ্জন জ্যোতি ডেকা

শেহতীয়াকৈ নোবেল কমিটিয়ে ২০২০ বৰ্ষৰ নোবেল বঁটাসমূহ ঘোষণা কৰিছে। এই বছৰ পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ নোবেল বটা লাভ কৰিছে ইংলেণ্ডৰ অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ৰ অধ্যাপক ৰ’জাৰ পেনৰজ আৰু ক্ৰমে জাৰ্মানী আৰু আমেৰিকাৰ পদাৰ্থবিজ্ঞানী ৰেনহাৰ্ড গেনজেল আৰু এন্ড্ৰিয়া গেজে। আটাইকেউজনে নোবেল বঁটা লাভ কৰিছে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ এক আকৰ্ষণীয় তথা ৰহস্যঘন বিষয়; কৃষ্ণ গহ্বৰৰ লগত জড়িত গৱেষণাৰ বাবে। আমি এই প্ৰবন্ধটোত মূলত: ব্ৰিটিছ পদাৰ্থবিজ্ঞানী ৰ’জাৰ পেনৰজৰ জীৱন আৰু গৱেষণাৰ বিষয়ে আলোচনা কৰিম।

১৯৬৫ চন, মহান বিজ্ঞানী এলবাৰ্ট আইনষ্টাইনৰ মৃত্যুৰ ১০ বছৰ হৈছে। ইংলেণ্ডৰ পদাৰ্থবিজ্ঞানী ৰ’জাৰ পেনৰজে গাণিতিকভাবে এক অভূতপূর্ব তত্ব আৱিষ্কাৰ কৰিলে। তেওঁ “Gravitational Collapse and Space-Time Singularities” নামৰ এখন তোলপাৰ লগোৱা গৱেষণা পত্ৰত প্ৰমাণ কৰি দেখুৱালে যে সাধাৰণ চৰ্তসাপেক্ষেই পদাৰ্থ ধ্বংস হৈ এটা কৃষ্ণ গহ্বৰ সৃষ্টি হয়। তাৰো উৰ্ধত গৈ পেনৰজে প্ৰমাণ কৰি দেখুৱালে যে কৃষ্ণ গহ্বৰ এটাৰ কেন্দ্রত অসীম মহাকৰ্ষণযুক্ত এক কেন্দ্ৰবিন্দু বা স্থান থাকে যাক আমি একত্ব (Singularity) বুলি কওঁ। সেয়াই মহাকাশ আৰু সময়ৰ অন্তিম অৱস্থা অৰ্থাৎ Dead End। এই একত্ব নামৰ বিন্দুটোতেই আমাৰ মহাকাশ, সময় আদিক লৈ যি ধাৰণা আছে সেয়া যেন সমূলঞ্চে ধবংস হৈ যাব- পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ জটিল নিয়মসমূহো য’ত অচল!

ৰ’জাৰ পেনৰজ

এই কথাবোৰ ভালদৰে আলোচনা কৰাৰ আগতে আমি কৃষ্ণ গহ্বৰৰ বিষয়ে কিছু সাধাৰণ কথা জানি ল’ব লাগিব। তৰা এটা কৃষ্ণ গহ্বৰ কেনেকৈ হ’ব পাৰে বাৰু? প্ৰকৃততে, কৃষ্ণগহ্বৰ হল এক ধৰণৰ অবজেক্ট যাৰ ভৰঘনত্ব(Mass density) বহুত বেছি আৰু আয়তন(Volume) নিচেই কম। সেয়ে ইয়াৰ ভিতৰত এক প্ৰচণ্ড মাধ্যাকষৰ্ণিক আকৰ্ষণ(Gravitational attraction) সৃষ্টি হয় আৰু ইয়াৰ উপৰিভাগৰ পৰা পোহৰো ওলাই আহিব নোৱাৰে। ইয়াৰ আয়তন ইমানেই ক্ষুদ্ৰ হয় যে, যদি আমাৰ পৃথিৱীখনক এটা কৃষ্ণ গহ্বৰ বুলি কল্পনা কৰা হয়, তেতিয়া পৃথিৱীৰ ব্যাসাৰ্ধ হব লাগিব ৪ মি.মি.(4 mm) আৰু সূৰ্য্যৰ ক্ষেত্ৰত এই ব্যাসাৰ্ধ হব লাগিব ৩ কিলোমিটাৰ, যিটো বাস্তৱত আমাৰ কল্পনাৰো সাধ্যৰ বাহিৰত।

প্ৰশ্নটো হ’ল, কৃষ্ণ গহ্বৰ কেনেকৈ সৃষ্টি হয় বাৰু? শেহতীয়া গৱেষণাৰ মতে উচ্চমানৰ শক্তিক্ষেত্ৰত( High energy field) কৃত্রিমভাবেও কৃষ্ণ গহ্বৰ সৃষ্টি কৰাটো সম্ভব। কিন্তু, আমি প্ৰচলিত ধাৰণাৰে আলোচনা কৰিম। কৃষ্ণ গহ্বৰ সৃষ্টি হোৱাৰ আটাইতকৈ সুচল উপায় হৈছে মাধ্যাকর্ষণিক পতন(Gravitational Collapse)। নৈতিক পতনৰ দৰেই মাধ্যাকর্ষণিক পতনো সৰ্বগ্ৰাসী! আচলতে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডত থকা প্ৰতিটো নক্ষত্রৰেই এক সীমিত পৰিমাণৰ ইন্ধন থাকে। গতিকে, তৰাবোৰে সিহঁতৰ সমস্ত হাইড্ৰজেন হিলিয়ামলৈ ৰূপান্তৰিত কৰাৰ পিছত, অৰ্থাৎ ইন্ধন শেষ হৈ যোৱাৰ পিছত নিজৰেই প্ৰৱল মহাকৰ্ষণৰ ফলত সংকুচিত(Contraction) হ’বলৈ ধৰে। তৰাটোৰ ভৰ যিমানেই বেছি হয়, মাধ্যাকর্ষণ বলো সিমানেই বেছি বৃদ্ধি হয়।

এনেদৰে সংকুচিত হওঁতে, যিসমূহ তৰাৰ ভৰ কম হয়, সেইবোৰক বগা বাওনা(White Dwarf) বুলি কোৱা হয়। বগা বাওনা হওঁতে কিছুমান তৰাৰ আকাৰ প্ৰায় আমাৰ পৃথিৱীৰ আকাৰলৈ হ্ৰাস পায়। তেতিয়া সিহঁতৰ গঠনকাৰী পৰমাণুবোৰৰ ইলেকট্ৰন আৰু নিউক্লিয়াছবোৰ চাপ খাই অতি ঘন হৈ পৰে। ভাৰতীয় বংশোদ্ভৱ বিজ্ঞানী সুব্ৰমণ্যম চন্দ্ৰশেখৰে গণনা কৰি উলিয়ালে যে আমাৰ সূৰ্য্যটোৰ ভৰৰ ১.৪৪ গুণতকৈ অধিক গধুৰ তৰাবোৰ বগা বাওনা হৈ নপৰে। সিহঁত আৰু সংকুচিত হৈ তৰাটো এটা নিউট্ৰন তৰা(Neutron Star) হৈ পৰে। তৰাটো তাতোকৈও গধুৰ হলে সি আৰু সংকুচিত হৈ গৈ থাকে আৰু শেষত এটা কৃষ্ণ গহ্বৰলৈ ৰূপান্তৰিত হয়।এইখিনিতেই এটা কথা আছে। সকলো তৰাই কিন্তু কৃষ্ণ গহ্বৰ হ’ব নোৱাৰে। কৃষ্ণ গহ্বৰ হ’বলৈ কিছু নিৰ্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য থাকিবই লাগিব। প্ৰকৃততে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি নিৰ্ভৰ কৰে ভৰৰ(Mass) ওপৰত। গতিকে তৰা এটা যিমানেই ভৰযুক্ত হ’ব, সিমানেই তাৰ মাধ্যাকর্ষণো বেছি হ’ব। অতি উচ্চমানৰ ভৰযুক্ত তৰাবোৰেহে কৃষ্ণ গহ্বৰলৈ পৰিৱৰ্তিত হোৱাৰ যোগ্যতা আহৰণ কৰে। ৰ’জাৰ পেনৰজে এই কৃষ্ণ গহ্বৰৰ ক্ষেত্ৰতেই দেখুৱালে যে প্ৰত্যেক কৃষ্ণ গহ্বৰৰ কেন্দ্রত একোটা একত্ব বিন্দু থাকে য’ত মহাকৰ্ষণ অসীম(Infinite gravity) হয় আৰু স্থান-কালৰ(Space time) সমাপ্তি ঘটে।

পেনৰজৰ এই আৱিষ্কাৰে ব্ৰহ্মাণ্ডবিজ্ঞানৰ(Cosmology)ৰ গৱেষণা ক্ষেত্রখনলৈ বৈপ্লৱিক পৰিবৰ্তন আনিলে। ইয়াৰ আগতেও ৰবাৰ্ট অ’পেনহেইমাৰ, কাৰ্ল চোৱেৰ্ছচাইল্ড, কেৰ আদি বিখ্যাত পদাৰ্থবিজ্ঞানীসকলে এলবাৰ্ট আইনষ্টাইনৰ সাধাৰণ আপেক্ষিকতাবাদ তত্ব(Theory of General Relativity) সমাধান কৰি কৃষ্ণ গহ্বৰ, স্থান-কাল বক্ৰ আদিৰ বিষয়ে যথেষ্ট গুৰুত্বপূৰ্ণ অৰিহণা আগবঢ়াইছিল। কিন্তু, পেনৰজে পোনপ্ৰথমবাৰৰ বাবে কিছু বিশেষ গাণিতিক সূত্র নতুনকৈ আৱিষ্কাৰ কৰি সাধাৰণ আপেক্ষিকতাবাদ আৰু একত্বৰ এই ৰহস্য সম্পূর্ণভাৱে সমাধান কৰিলে।

ৰ’জাৰ পেনৰজ আৰু ষ্টিফেন হকিঙ

ৰ’জাৰ পেনৰজৰ এই যুগান্তকাৰী আৱিষ্কাৰৰ কিছু বছৰ পিছতেই বিংশ শতিকাৰ আন এজন প্ৰসিদ্ধ সংগ্ৰামী পদাৰ্থবিজ্ঞানী ষ্টিফেন হকিঙৰ লগত লগ হৈ পেনৰজে এই গাণিতিক তত্বসমূহ প্ৰয়োগ কৰি বিখ্যাত মহানাদ আৰ্হি(Big Bang Model) দাঙি ধৰিলে, য’ত তেওঁলোকে আমাৰ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন এটা Singularity ৰ পৰা কেনেকৈ সৃষ্টি হ’ল সেয়া বহলাই আলোচনা কৰিছে। তাৰ জৰিয়তে তেওঁলোকে প্ৰমাণ কৰিলে যে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন প্ৰকৃততে এটা মহানাদৰ পৰাই সৃষ্টি হৈছিল। সাম্প্রতিক সময়ত এই আৰ্হিটো বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ড সৃষ্টিৰ আঁৰৰ ৰহস্যৰ সমাধান হিচাপে প্ৰৱল প্ৰতিদ্বন্দ্বী।

উল্লেখযোগ্য যে, ৰ’জাৰ পেনৰজ আৰু ষ্টিফেন হকিঙৰ “পেনৰজ-হকিং মহানাদ একত্ব তত্ত্ব”(Penrose-Hawking Big Bang Singularity theorems)ৰ আঁৰত আছে কলিকতাৰ এজন তীক্ষ্ণ প্ৰতিভাৰ ভাৰতীয় তাত্বিক পদাৰ্থবিজ্ঞানীৰ অপৰিসীম অৱদান। তেওঁৰ নাম হ’ল প্ৰফেছৰ অমল কুমাৰ ৰায়চৌধুৰী, চমুকৈ সকলোৰে মৰমৰ AKR ছাৰ। প্ৰচাৰবিমুখ এই অসীম প্ৰতিভাধৰ বিজ্ঞানীজনে কঠিন গণিতৰ সহায়ত আইনষ্টাইনৰ সাধাৰণ আপেক্ষিকতাবাদ তত্বৰ পৰা একত্ব(Singularity) পোৱা যায় বুলি প্ৰমাণ কৰিছিল। ইয়াক নাম দিয়া হৈছিল “ৰায়চৌধুৰী সমীকৰণ”। পিছলৈ ১৯৬০ ৰ দশকত ষ্টিফেন হকিং, ৰ’জাৰ পেনৰজে তেওঁলোকৰ যুগান্তকাৰী আৱিষ্কাৰত “ৰায়চৌধুৰী সমীকৰণ” ব্যৱহাৰ কৰিছিল। দুৰ্ভাগ্যবশত: ৰায়চৌধুৰীয়ে তেওঁৰ জীৱিত কালত পাব লগা সন্মান-স্বীকৃতি আদি নোপোৱা যেন অনুভৱ হয়। আজীৱন শিক্ষকতা কৰি অসংখ্য প্ৰতিভাসম্পন্ন বিজ্ঞানী সৃষ্টি কৰা অমল কুমাৰ ৰায়চৌধুৰী ভাৰতীয় বিজ্ঞানৰ পাথেয় হোৱা উচিত।

অমল কুমাৰ ৰায়চৌধুৰী

এতিয়া আহোঁ, ৰ’জাৰ পেনৰজৰ আন আন কিছু কথালৈ। আচলতে এই মহান বিজ্ঞানীজনৰ ধৰ্মীয় বিশ্বাসৰ পৰাও আমি যথেষ্ট কথা শিকিব পাৰোঁ। BBC ৰ লগত হোৱা এটা সাক্ষাৎকাৰত তেওঁ কৈছিল, ” মই কোনো এটা ধৰ্মতেই বিশ্বাস নকৰোঁ। মই এজন নাস্তিক “। এই কথাৰ বৰ্ণনা ভালদৰে পোৱা যায় ১৯৯১ চনত মুক্তি পোৱা চিনেমা A Brief History of Time ত। তাত তেওঁ কৈছে, ” মই ভাবোঁ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখনৰ এক লক্ষ্য/উদ্দেশ্য আছে। আমি হঠাতেই ইয়াত আৱিৰ্ভাব হোৱা নাই। কিছুমান মানুহে ভাবে যে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন কোনো অৰ্থ নোহোৱাকৈ চলি আছে- মই ভাবো তেনেকৈ ভবাটো উচিত নহয়। আমি কথাবোৰ বিজ্ঞানসন্মত ভাবে গভীৰলৈ গৈ ভবাটো প্ৰয়োজন “। এই ক্ষেত্ৰত পেনৰজ আৰু এলবাৰ্ট আইনষ্টাইনৰ ধৰ্মীয় দৰ্শনৰ কিছু কিছু ক্ষেত্রত মিল থকা যেন অনুভব হয়।

বিজ্ঞান বিষয়টো আচহুৱা যেন লাগিলেও ই যে এক প্ৰকাৰৰ বস্তুধৰ্মী সাহিত্য; সেয়া ৰ’জাৰ পেনৰজৰ কৰ্মৰাজিত যেন প্ৰমাণিত হয়। তেওঁৰ ২০০৪ চনত প্ৰকাশ পোৱা “The Road to Reality:A complete guide to the laws of Universe” নামৰ বৃহৎ কলেবৰৰ গ্ৰন্থখনত তেওঁ তাত্বিক পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ কঠিন কথাবোৰক এজন সাহিত্যিক/দাৰ্শনিকৰ ভাষাৰে বুজাবলৈ চেষ্টা কৰিছে। ইয়াৰ উপৰিও “The Emperor’s new mind”, “Shadows of the Mind”, “Fashion, faith and fantasy in the new physics of the Universe” আদি তেওঁৰ আন কিছু চিন্তা উদ্বেগকাৰী গ্ৰন্থ।

ৰ’জাৰ পেনৰজৰ যুগান্তকাৰী আৱিষ্কাৰে সচেতন মহলক বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখনৰ বিষয়ে অনেক তথ্য জানিবলৈ দিয়াৰ লগতে আৰু অধিক কৌতুহলী কৰি তুলিছে। এই ক্ষেত্রত আকৌ এবাৰ প্ৰফেছৰ অমল কুমাৰ ৰায়চৌধুৰী আৰু ষ্টিফেন হকিঙৰ অৱদান স্বীকাৰ কৰিবই লাগিব। সদৌশেষত, আমি আকৌ এবাৰ বিজ্ঞান আকাশৰ ধ্ৰুবতৰাজনক সুঁৱৰিব লাগিব – হয়, এলবাৰ্ট আইনষ্টাইন। ৰ’জাৰ পেনৰজ আৰু আন আন মহান পদাৰ্থবিজ্ঞানী বহুজনৰ যুগান্তকাৰী আৱিষ্কাৰৰ মূলতে আছিল পদাৰ্থবিজ্ঞান ইতিহাসৰ আটাইতকৈ ৰহস্যঘন তত্বটো- হয়, আইনষ্টাইনৰ সাধাৰণ আপেক্ষিকতাবাদ! ৰ’জাৰ পেনৰজে আইনষ্টাইনৰ তত্বৰ সমাধান কৰিবলৈ গৈয়েই এই মহান কাৰ্য্য সাধন কৰিলে। এইক্ষেত্ৰ পেনৰজৰ পাৰদৰ্শিতা স্বীকাৰ কৰিবলগীয়া। খোদ এলবাৰ্ট আইনষ্টাইনেও অসম্ভব বুলি ভবা কাম এটাই কৰি দেখুৱালে ৰ’জাৰ পেনৰজে!

এনেদৰেই বিজ্ঞানে অনাগত দিনতো মানুহক, সমাজক ন ন জ্ঞানৰ জেউতিৰে উদ্ভাষিত কৰি তোলক।

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here