নাথিং থেকে মহাবিশ্ব: একটি নতুন আবিষ্কার

০২ রা নভেম্বর, ২০১৫ রাত ৯:১২

রিসার্চারদের একটি গ্রুপ সম্প্রতি এমন একটা জিনিস পেয়েছেন যা ইতিহাসের একটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার বলে স্মরণীয় হয়ে থাকবে। কিভাবে নাথিং বা কিছু নেই এই অবস্থা থেকে সব কিছু তৈরি হয় এই প্রশ্ন নিয়ে রেলিজিয়নগুলো, ফিলোসোফারগণ ও সাইন্টিস্টরা অনেক আগে থেকেই অনেক তর্কাতর্কি করছিলেন। কিছুদিন আগে ক্যানাডার সাইন্টিস্টদের একটি গ্রুপ মনে করছেন যে তারা এই সমস্যার সমাধান করে ফেলেছেন। আর তাদের রেজাল্ট এতটাই বিশ্বাসযোগ্য যে তারা ধর্ম ও ইশ্বরের অস্তিত্বকে চ্যালেঞ্জ পর্যন্ত করেছেন।ক্যানাডা এর University Of Waterloo এর Dept of Physics and Astronomy এর Mir Faizal এর নেতৃত্বে সাইন্টিস্টদের একটি গ্রুপ এই বিষয়ে গবেষণা করেন। Prof Mir Faizal বলেন, "ভার্চুয়াল পার্টিকেল খুব কম পরিমাণে এনার্জি বহন করে এবং তারা খুব কম সময়ের জন্য এক্সিস্ট করে। কিন্তু যেটা এক্সপ্লেইন করা খুব কঠিন ছিল সেটা হল কিভাবে এরকম ক্ষুদ্র পরিমাণে এনার্জি আমাদের মহাবিশ্বের জন্ম দিল।"


Mir Faizal দুটো কারেন্ট থিওরির কিছু মাইন্ড ব্লেন্ডিং ম্যাথমেটিক্স ব্যবহার করেছেন। প্রথমটি হল মিনিমাম লেংথ স্কেল। এটা এমন একটি ক্ষুদ্র সাইজ যেখানে স্পেস-টাইম এর অস্তিত্ব নেই। দ্বিতীয়টি হল ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটি। এটা ইউনিভার্স এর জন্মের কিছু পরের মেসিভ এনার্জিকে বিবেচনায় আনে। ইনফ্লেশন থিওরির আন্ডারে ক্ষুদ্র এনার্জি এবং ভার্চুয়াল পার্টিকেলের লাইফটাইমকে অসীমে বিবর্ধিত করা হয়। আর ফাইনালি এটা থেকে আমাদের ১৩.৮ বিলিয়ন বছর পুরোনও ইউনিভার্স পাওয়া যায়। Dr Mir Faizal বলেন, "ইউনিভার্স কিভাবে নাথিং থেকে আসল আমরা সেটা খোঁজার চেষ্টা করেছিলাম। এর সবই ভুল ছিল। আমরা আসলে এখনও নাথিং! নাথিং থেকে সামথিং তৈরি হয় নি। ইউনিভার্স এখনও নাথিং ই আছে। একে কেবল আরও একটু এলিগেন্টলি অর্ডার্ড নাথিং বলা যায়।" তিনি আরও বলেন, "মহাবিশ্বের নেগেটিভ গ্রেভিটেশনাল এনার্জি আর পজিটিভ ম্যাটার এনার্জি একে অপরকে ব্যালেন্স করে আর এর যোগ করলে জিরোই হয়।"


Mir Faizal যিনি সুইজারল্যান্ডে সার্ন এর লারজ হ্যাড্রন কলাইডারেও কাজ করেন, ব্যাখ্যা করেছেন যে এক্ষেত্রে নাথিং বলতে এনার্জির অনুপস্থিতি বোঝায়, ফিজিক্সের সূত্রগুলোর অনুপস্থিতি বোঝায় না।"


তিনি বলেছেন তার কাছে স্পেস-টাইমের ফিজিক্স হল কেবলই নেচারকে ব্যাখ্যা করা কয়েকটা বিশুদ্ধ ম্যাথমেটিকাল থিওরির এপ্রোক্সিমেশন আর তাই স্পেসটাইম আর সকল স্ট্রাকচারই কিছু বিশুদ্ধ ম্যাথমেটিকাল থিওরির ফলাফল।


তিনি বলেন, "স্টোরিটার শুরু হয় কোয়ান্টাম মেকানিক্স এর নিয়মগুলো দিয়ে যার একটা বলে, কোন নির্দিষ্ট সময়ে কোন সিস্টেমের এনার্জি এবসোলিউট সার্টেইনিটিতে জানা যায় না। সুতরাং বেসিকেলি আমরা এটাও বলতে পারব না যে একটি সিস্টেমে জিরো এনার্জি আছে যেহেতু এটা বললে সেই নির্দিষ্ট টাইমে তার এনার্জির এক্স্যাক্ট এমাউন্টটা স্পেসিফাই করে দেয়া হয়ে গেল। কোয়ান্টাম মেকানিক্স এর এই আনসারটেইনটির ফলে নাথিং থেকে খুব সামান্য পরিমাণ সময়ে খুব সামান্য পরিমাণ এনার্জি তৈরি করতে পারে। এরকম নাথিং থেকে যে পার্টিকেল তৈরি হয় তাকে ভার্চুয়াল পার্টিকেল বলে। ভার্চুয়াল পার্টিকেলের কনসিকুয়েন্স এক্সপেরিমেন্ট এর সাহায্যে প্রমাণিত হয়েছে। এই এক্সপ্লানেশনের প্রবলেম হল এরকম ভার্চুয়াল পার্টিকেলের খুব কম সময়ের জন্য খুব কম পরিমাণে এনার্জি থাকে। এই কম এনার্জি দিয়ে একটা ইউনিভার্স পেতে হলে ইনফ্লেশন থিওরি নামে একটা থিওরি ব্যবহার করতে হবে। ইনফ্লেশন অনুযায়ী, নাথিং থেকে তৈরি হওয়া সামান্য পরিমাণ এনার্জি র‍্যাপিড এক্সপানশনের মধ্য দিয়ে যায়। আর এর ফলে আমরা আজকে যে মহাবিশ্ব দেখি তা তৈরি হয়। এই সময়ে ইউনিভার্সের ম্যাটারের পজিটিভ এনার্জি আর গ্র্যাভিটির নেগেটিভ এনার্জি তৈরি হয় আর তবুও ইউনিভার্সের টোটাল এনার্জি জিরো থাকে।


ইনফ্লেশনকে যদিও আগেও স্টাডি করা হয়েছে, সম্প্রতি এটাকে স্টাডি করা হয়েছে ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিট (doubly special relativity) নামক নতুন থিওরি দিয়ে। এই থিওরি অনুসারে, একটি ম্যাক্সিমাম এনার্জি আছে। আর ইউনিভার্সের কোন পার্টিকেলই এই এনার্জি এর বেশি এনার্জি অর্জিন করতে পারবে না। ঠিক যেভাবে আইনস্টাইনের থিওরি অব রিলেটিভিটি রিডিউস করলে নিউটনের লো ভেলোসিটির সূত্রগুলো পাওয়া যায়, সেরকমই ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটিকে রিডিউস করলে লো এনার্জিতে আইনস্টাইনের রিলেভিটির থিওরি পাওয়া যায়। যেরকম আমরা লো ভেলোসিটির কোন পার্টিকেলে আইনস্টাইনের থিওরি অব রিলেটিভিটির কোন এফেক্ট দেখতে পাইনা, সেরকমই লো এনার্জি এর পার্টিকেলে আমরা ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটির এফেক্ট দেখতে পাই না। এই ম্যাক্সিমাম এনার্জি বা প্লাংক এনার্জি এতটাই বেশি যে LHC এর পার্টিকেল এর এনার্জিও এর তুলনায় অনেক কম। কিন্তু ইউনিভার্স এর শুরুর এনার্জি এই ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটি এর এফেক্টের জন্য যথেষ্ট।"


তিনজন সাইন্টিস্ট Ahmed Farag Ali, Mir Faizal এবং Mohammed M. Khalil দলবদ্ধ হয়ে এই ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটি ব্যবহার করে ইনফ্লেশন এনালাইজ করেছেন। আর তাদের এই নতুন ফাইন্ডিং Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) এ প্রকাশিত হয়েছে। তারা এই ডাবলি স্পেশাল্ল রিলেটিইটিকে থিওরেটিকাল মিনিমাম লেংথ স্কেলের সাথেও কমবাইন্ড করেছেন।


Prof Mir বলেন, "এর অর্থ হল, আপনি যদি একটা লাঠিকে দু টুকরো করতে থাকেন, একটা সময় আপনাকে থেমে যেতে হবে, ইনফিনিটলি এটা করা যাবে না। ঠিক এরকমই একটা লেংথ স্কেল আছে যার নিচে আর স্পেস এক্সিস্ট করে না। এই লেংথ এত ছোট যে বেশিরভাগ ফেনোমেনা স্টাডি করার সময় সাইন্টিস্টরা এটাকে নেগলেক্ট করে। কিন্তু মহাবিশ্বের শুরুর সময়কার ফেনোমেনা স্টাডি করতে চাইলে একে নেগলেক্ট করলে চলবে না। পূর্বে ইনফ্লেশনের উপর এই মিনিমাম লেংথ এর এফেক্ট নিয়ে সায়েন্টিস্ট Brian Greene স্টাডি করেছেন। কিন্তু প্রথমবারের মত এবারই একই সাথে ডাবলি স্পেশাল রিলেটিভিটি আর মিনিমাম লেংথ ইন নেচার এর এক্সিস্টেন্সকে কম্বাইনিং করে ইনফ্লেশনকে স্টাডি করা হয়েছে।"


http://www.express.co.uk/news/science/612340/Origin-of-the-universe-riddle-solved-by-Canadian-physicists-and-er-it-wasn-t-God

০ টি +০/-০