«

»

Feb ১৫

মহাকর্ষীয় তরঙ্গকে খুঁজে পাওয়া – জ্যোতির্বিদ্যার এক সুবর্ণ যুগের শুরু!!!

সূচনা

তিন দিন আগে, ১১-ই ফেব্রুয়ারীতে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উপস্থিতি প্রমাণিত হলো LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) অবজারভেটরি'তে – আইনস্টাইনের মহাকর্ষীয় তত্ত্ব প্রস্তাবনার প্রায় ১০০ বছর পরে [1]। মহাকর্ষীয় তরঙ্গের এই সনাক্তকরণের মাধ্যমে আইনস্টাইনের মহাকর্ষীয় তত্ত্বের প্রতিপাদন পুরোপুরি শেষ হলো। আইনস্টাইনের মহাকর্ষ তত্ত্বের প্রথম ব্যবহারিক প্রমাণ আসে ১৯১৯ সালের মে’ মাসের পূর্ণগ্রাস সুর্যগ্রহণের সময়। পরীক্ষাটি ছিল ভরের উপস্থিতিতে স্থান-কালের বেঁকে যাবার বাস্তবতাকে প্রমাণ করা। স্থান-কালের বক্রতা পদার্থের ভরের সাথে সম্পৃক্ত – আর সূর্যের মতো বিশাল ভরের মাধ্যমে তার কাছাকাছি স্থান-কালে এই বক্রতা মোটামুটি পরিমাপযোগ্য পরিমিতিতে আসে। আরেকটু ব্যাখ্যার জন্যে নিচের ছবিটি দেখা যাক। সূর্যের ভরের জন্যে তার অব্যবহিত সংস্পর্শে থাকা বক্র স্থান-কালের বুননের উপর দিয়ে দূর নক্ষত্র থেকে আসা আলোকরশ্মি বেঁকে যায়। ফলে নক্ষত্রটিকে মূল জায়গা থেকে বিচ্যুত অবস্থায় দেখা যাবে। পদার্থবিদ্যার ভাষায় একে বলে গ্র্যাভিটেশনাল লেন্সিং। ১৯১৯ সালের সুর্যগ্রহণের সময় স্যার আর্থার এডিংটন এই পরীক্ষাটিই করেছিলেন – প্রিস্সিপে দ্বীপে। তিনি বৃষ নক্ষত্ররাজির (Taurus সমাবেশ) বেশ কিছু তারার বিচ্যুতি মেপে দেখলেন যে, পরিমিতি আইনস্টাইনের ভবিষ্যতবাণীর সাথে পুরোপুরি মিলে যাচ্ছে [2]।

gravitational-lens-01

চিত্র ১: ভরের প্রভাবে স্থান-কালে বক্রতার কারণে দূর নক্ষত্র থেকে আসা আলো বেঁকে যায় – ফলে নক্ষত্রটিকে আসল জায়গার বদলে অন্য জায়গাতে দেখা যায়ঘটনাটি অপটিক লেন্স দিয়ে জিনিস দেখার মতো – পার্থক্য হচ্ছে এক্ষেত্রে লেন্সের কারসাজি আসছে স্থান-কালের বক্রতার জন্যে

 

গ্র্যাভিটেশনাল লেন্সিং-এর মাধ্যমের স্থান-কালের বক্রতার পরিমাপের পরীক্ষা ছাড়াও আইনস্টাইনের মহাকর্ষ তত্ত্বের প্রতিপাদনকল্পে আরো অনেক পরীক্ষাই আগে হয়েছে – আর প্রতি বারই তা সফল ভাবেই উত্তীর্ণ হয়েছে। উৎসাহী পাঠকবর্গ এখানে গিয়ে বিস্তারিত দেখতে পারেন [3]। তবে এই প্রথম বার মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উপস্থিতির পরিমাপ ও প্রত্যক্ষ প্রমাণ পাওয়া গেল LIGO-তে। যদিও এর আগে বাইনারি পালসার নক্ষত্রের ক্ষেত্রে পরোক্ষ ভাবে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রমাণ পাওয়া গেছে। এর জন্যে ১৯৯৩ সালে রাসেল হালস ও হুটন টেইলর পদার্থবিদ্যাতে নোবেল পুরস্কার পান।

ligo

চিত্র ২: বাইনারি পালসার সিস্টেমে দুটো নক্ষত্র একে অপরের চারিদিকে সর্পিলাকারে অবর্তমান – ফলে স্থান-কালের ফেব্রিকে তৈরী হচ্ছে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ঊর্মিমালা

 

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ কী?

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ কী এবং এর প্রকৃতি কেমন? এ নিয়ে এবার কিছু বলা যাক।

স্থির পানিতে ঢিল ছুঁড়লে যেভাবে তরঙ্গ সৃষ্টি হয়, তেমনি ভারী বস্তুর চলন স্থান-কালের ফেব্রিকে তরঙ্গের ঊর্মিমালা তৈরী করে। আর স্বভাবতই বেশি ভারী বস্তু পানিতে ছুঁড়লে যেভাবে বেশি মাত্রার তরঙ্গ তৈরী করে, সেভাবে বেশি ভারী বস্তু স্থান-কালের ফেব্রিকে অন্য ভারী বস্তুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে বেশি মাত্রার কিংবা উচ্চাঙ্গের তরঙ্গ তৈরী করে। প্রায় বৃত্তাকার কক্ষে থাকা পৃথিবীর চাইতে, বেশ তির্যক উপবৃত্তাকার কক্ষে থাকা গ্রহ পেরিহিলিয়নের (কক্ষপথের সূর্যের সবচেয়ে কাছাকাছি বিন্দু) কাছাকাছি অবস্থানে বেশি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরী করবে। তবে পাঠকবর্গ  নিশ্চয়ই অনুমান করতে পারছেন যে, বেশ ভারী দু'টো মহাজাগতিক বস্তু যখন একে অপরের কাছাকাছি এসে প্রবল বেগে একীভূত হয়ে যাবে – তখন নিশ্চয়ই বেশ উচ্চাঙ্গের মহাকর্ষীয় ঊর্মিমালা স্থান-কালের ফেব্রিকে তৈরী করবে। অনুমানটা সত্য এবং LIGO-তে প্রমাণ পাওয়া মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উৎপত্তিস্থল হচ্ছে দু'টো কৃষ্ণ-বিবরের (Black Hole) একীভূত হয়ে যাবার সময়কার তৈরী সিন্ধু-হিন্দোল। প্রায় ১.৩ বিলিয়ন বছর আগে ঘটা এই মহাজাগতিক ঘটনাই এখন ধরা পড়লো ওয়াশিংটন আর লুইসিয়ানা'তে তৈরী করা দু'টো ডিটেক্টরে।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ কেমন – শব্দ তরঙ্গের মতো, না আলোক তরঙ্গের মতো? একেবারে সুক্ষ্মভাবে বলতে গেলে এই দু'ধরণের তরঙ্গের সাথে কিছুটা মিল থাকলেও মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবার নিজের মতো করেই কিছুটা অনন্য। মহাকর্ষীয় তরঙ্গের কম্পাঙ্ক মাইক্রোহার্টজ থেকে কিলোহার্টজ পর্যন্ত – অর্থাৎ তরঙ্গের মূল শক্তি নিহিত আছে শ্রুতিগোচর কম্পাঙ্কের মধ্যে। সেই অর্থে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ, শব্দ তরঙ্গের মতো – অর্থাৎ একে শোনা যায়। আর LIGO টিম ০.৫ সেকেন্ড দৈর্ঘের মহাকর্ষীয় সঙ্গীতের ব্যঞ্জনা প্রকাশও করেছে [4]। আবার অন্যভাবে দেখলে, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পোলারাইজড – অর্থাৎ, দু'টো উলম্ব অক্ষের প্রেক্ষিতে এদের উপাংশিক অভিক্ষেপ পাওয়া যায়। গ্যাস ও তরলের মধ্যে শব্দ তরঙ্গের ক্ষেত্রে পোলারাইজেশন দেখা যায়না। তাই সে অর্থে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ শব্দ তরঙ্গ থেকে আলাদা। অন্যদিকে আলোক কিংবা বিদুত-চুম্বকীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে পোলারাইজেশন সবসময়ই দেখা যায়। তাই সেই অর্থে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আলোক তরঙ্গের মতো। পোলারাইজেশনের জন্যে – যখন এক্স-অক্ষের সাপেক্ষে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের বিস্তার সর্বোচ্চ, ঠিক সেই সময় ওয়াই-অক্ষের সাপেক্ষে এই তরঙ্গের বিস্তার হয় সর্বনিম্ন। নিচের ছবি থেকে তা কিছুটা পরিষ্কার হতে পারে।

ripple-effect

চিত্র ৩: মহাকর্ষীয় তরঙ্গের গতিপ্রকৃতি ও স্থান-কালের একটি প্রস্থচ্ছেদের মধ্যে এর পোলারাইজড বিস্তার এর চিত্রায়ন।

 

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বোঝার জন্যে আরেকটি উদাহরণ দেয়া যাক। আমার আগের এক লেখাতে [5] স্থানিকতার নীতি সম্পর্কে বলেছিলাম। সেখানে সূর্য 'নাই' হয়ে যাবার একটা থট এক্সপেরিমেন্ট এর কথা বলেছিলাম। আগের সেই লেখাটির প্রযোজ্য অংশটুকু নিচে তুলে দেয়া হলো।

নিউটনের মহাকর্ষের সুত্র মহাবিশ্বের যেকোনো দুটি পদার্থের মধ্যকার আকর্ষণ বলের পরিমাপ বলে দিতে সক্ষম। কিন্তু এই বলের প্রয়োগ কি তৎক্ষণাত (instantaneous), এই প্রশ্নের উত্তরে নিউটন বলেন, ‘হ্যাঁ বলের প্রয়োগ তৎক্ষণাত।’ একটা হাইপোথ্যাটিক্যাল থট এক্সপেরিমেন্ট করুন। মনে করুন, ঠিক এই মুহুর্তে সূর্য একেবারে গায়েব হয়ে গেলো; অর্থাৎ, সৌতজগতের কেন্দ্রে সূর্য আর নেই, একেবারে নাই/গায়েব হয়ে গেছে। তাহলে পৃথিবীসহ অন্য গ্রহগুলো কখন/কত-সময় পরে কক্ষচ্যুত হবে? সূর্য যে একেবারে গায়েব হয়ে গেছে, এটা বুঝতে অন্তত ৮ মিনিট ২০ সেকেন্ড সময় লাগবে, এটা সহজেই বোঝা যায়, কেননা এই সময়টুকু লাগে সূর্য থেকে আলো পৃথিবীতে এসে পৌছুঁতে। এখন প্রশ্ন হচ্ছে, আলো পৌঁছুতে তো ৮ মিনিট ২০ সেকেন্ড লাগলো, ভালো; কিন্তু নাই হয়ে যাওয়া সূর্যের মহাকর্ষ বল থেকে মুক্ত হয়ে পৃথিবী কখন কক্ষচ্যুত হবে? নিউটনের মহাকর্ষ বলের প্রয়োগনীতি অনুযায়ী কক্ষচ্যুতি হবে সাথে সাথেই, অর্থাৎ আলোর confirmation পৌঁছার আগেই মহাকর্ষ বলের প্রয়োগ থেকে পৃথিবী মুক্ত হয়ে যাবে ও সেজন্যে সেই মূহুর্তেই তা কক্ষচ্যুত হয়ে যাবে। কিন্তু আইনষ্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদে মহাকর্ষ বলকে নতুন বাস্তবতায় নিয়ে আসে। তিনি দেখান যে ভর (mass) স্থান-কালকে (spacetime) বক্র করে দেয়; এবং এই বক্রতার (curvature) বহিপ্রকাশই মূলত মহাকর্ষ। নীচের ছবিতে দেখুন সূর্যের ভর কীভাবে স্থান-কালের গঠন/বুনন কে বক্র করে দিয়েছে ও তাতে পৃথিবীর সাথে মহাকর্ষ বলের প্রকাশ দেখা যাচ্ছে।

space_time1

চিত্র : ) কোনোরকম ভরের অনুপস্থিতিতে স্থানকালের বুনন/গঠন (fabric of spacetime) এরকম স্থানকালের বুননের মাঝেই সমগ্র মহাবিশ্ব নিমজ্জিত ) সুর্যের ভরে স্থানকালের বুননে বক্রতা এসেছে ) বক্র স্থানকালের উপর পৃথিবীর ঘূর্ণন (বার্ষিক গতি) কে দেখানো হয়েছে আইনষ্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদ বলছে স্থানকালের বক্রতাই মহাকর্ষ বলের প্রয়োগ মাধ্যম

উপরের চিত্রে দেখা যাচ্ছে কীভাবে স্থান-কালের বক্রতার মাধ্যমেই অভিকর্ষ বল প্রযুক্ত হয়। এখন আমাদের থট এক্সপেরিমেন্টের সূর্য যদি হঠাৎ গায়েব হয়ে যায়, তবে স্থান-কালের বক্রতা মসৃণ হতে থাকবে। কিন্তু এই মসৃণ হবার গতি আলোর বেগের সমান। সুতরাং, পৃথিবীর সূর্যের মহাকর্ষ থেকে পুরোপুরি মুক্ত হয়ে কক্ষচ্যুত হতে সময় লাগবে ৮ মিনিট ২০ সেকেন্ডই। অর্থাৎ, সূর্যের হঠাৎ নাই হয়ে যাবার ব্যাপারটা যখন আমরা বুঝবো ঠিক সেই সময়েই পৃথিবীও পুরোপুরি কক্ষচ্যুত হবে। এই প্রস্তাবনাটা নিউটনের মহাকর্ষ বলের তৎক্ষণাত প্রয়োগ (instantaneous assertion) নীতির বিরাট পরিশীলন। আইনষ্টাইন আরো বলছেন মহাবিশ্বে আলোর গতিই কেবল absolute ও সর্বোচ্চ। কোনো পদার্থ কিংবা তথ্য আলোর বেগের চাইতে বেশী বেগে চলতে পারেনা। স্থানিকতার নীতির প্রকাশ আমরা উপরের থট এক্সপেরিমেন্টেও দেখতে পাই। সূর্য হঠাৎ গায়েব হয়ে গেলেও সেটা তৎক্ষণাত পৃথীবিকে প্রভাবিত করবেনা; কেননা, তারা স্থান দ্বারা পৃথককৃত। প্রভাবিত হতে ৮ মিনিট ২০ সেকেন্ড লেগে যাবে; কেননা, ততক্ষন সময় লাগে প্রভাবিত করার এজেন্ট (আলো ও স্থান-কালের মসৃণতা) পৃথিবীতে এসে পৌঁছুতে।

ওই থট এক্সপেরিমেন্ট থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের বিষয়টা প্রোথিত আছে নিবিড়ভাবে। প্রথমত নিউটনীয় ধারণায় 'সূর্য নাই' হয়ে যাবার সাথে সাথেই পৃথিবী কক্ষচ্যুত হয়ে যাবে কেননা নিউটনীয় ধারণায় মহাকর্ষীয় বলের প্রয়োগ তৎক্ষনাত। আইনস্টাইনের মহাকর্ষের মডেলে স্থান-কালের বক্রতা যেহেতু মহাকর্ষীয় বলে প্রায়োগিক এজেন্ট – তাই 'সূর্য নাই' হয়ে যাওয়া সত্ত্বেও (সূর্য নাই হয়ে গেলে ধীরে ধীরে সূর্যের অব্যবহিত স্থান-কাল মসৃণ হয়ে যেতে থাকবে – কেননা ভর না থাকলে স্থান-কালের ফেব্রিক মসৃণ থাকে, অর্থাৎ এতে কোনো বক্রতা থাকেনা) স্থান-কালের মসৃণতা ফিরে পাওয়া ঘটবে স্থান-কালে'র উপর দিয়ে প্রবাহিত মহাকর্ষীয় তরঙ্গের কালক্রমে ম্রিয়মান হওয়া হিল্লোল সৃষ্টির মাধ্যমে। আর মহাকর্ষীয় এই তরঙ্গ স্থান কালের উপর দিয়ে চলে আলোর বেগের সমান বেগে। তাই মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ঊর্মিমালা পৃথিবীতে এসে পৌছুতে লেগে যাবে ৮ মিনিট ২০ সেকেন্ড – আর তাই ওই সময়টুক পরে পৃথিবী কক্ষচ্যুত হবে।

আইনস্টাইনের তত্ত্বে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের গতি আলোর বেগের সমান পাবার কারণেও তিনি ভাবতেন যে মহাকর্ষ আর বিদ্যুত-চুম্বকীয় বল আদতে একই ফ্রেমে বাঁধা – আর এই একীভূত তত্ত্ব পাবার চেষ্টা তিনি করেছেন তাঁর জীবনের শেষ ত্রিশটি বছর [6]।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ মোটামুটি সর্বভেদ্য। স্থান-কালের ফেব্রিকের উপর দিয়ে যেহেতু সব পদার্থ আর শক্তি চলাচল করে তাই এই ফেব্রিক সব কিছুর মধ্যেই নিমজ্জিত। তাই ফলস্বরূপ যখন পোলারাইজড মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আপনার উপর এসে পড়বে তখন একই সাথে আপনার দৈর্ঘ্য ও প্রস্থে বিচ্যুতি ঘটবে। যেমন ধরুন তরঙ্গের সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন প্রসারণ ও সংকোচন যদি হয় ৬ ইঞ্চি তবে যখন এই তরঙ্গ আপনার উপর দিয়ে যাবে তখন তরঙ্গ হিন্দোলের সাথে সাথে আপনার উচ্চতা আর প্রস্থ যুগপদ ৬ ইঞ্চি করে বাড়তে/কমতে থাকবে (Oscillate) তরঙ্গের কম্পাঙ্ক অনুসারে। মজার ব্যাপার বটে!!!

 

LIGO-তে করা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ খুঁজে পাবার পরীক্ষা

এবার LIGO-তে করা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ খুঁজে পাবার পরীক্ষাটি সম্পর্কে কিছুটা বিস্তারিত বলা যাক।

LIGO_hanford_ligo  ligo - livingston

চিত্র ৫: হ্যানফোর্ড আর লিভিংস্টোন-এ L-আকারের মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নিরূপক যন্ত্র।

 

পরীক্ষা যন্ত্রটি আসলে একটা ব্যাতিচার নিরূপক (Interferometer)। এর সমকোণী দু'টি বহু আছে যাদের প্রতিটির দৈর্ঘ্য ৪ কিলোমিটার। LIGO ডিটেক্টর স্থাপিত হয়েছে দুটি – প্রথমটি ওয়াশিংটন স্টেট'এর হ্যানফোর্ডে আর দ্বিতীয়টি রয়েছে লুইসিয়ানার লিভিংস্টোন-এ। LIGO মূলত Caltech, MIT-সহ আরো কিছু সহযোগী সংস্থার যৌথ উদ্যোগে পরিচালিত হয়। এর ফান্ডিং-এ আছে যুক্তরাষ্ট্রের NSF-সহ আরো অনেক দেশের বিজ্ঞান গবেষণার রাষ্ট্রীয় অনুদান দাতারা। এতে নয় শতাধিক বিজ্ঞানী ছাড়াও আছে ৪৪,০০০ স্বেচ্ছাসেবী অন্বেষক, যারা ডিস্ট্রিবিউটেড কম্পিউটিং এর সাহায্যে LIGO এর ড্যাটা অনুসন্ধান করে থাকে – মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উপস্থিতি নিরূপন করার জন্যে। তাত্ত্বিক ভাবে LIGO ডিটেক্টর লেজার রশ্মিকে অর্ধস্বচ্ছ আয়না দিয়ে দু'ভাগ করে এর দু'বাহুতে পাঠিয়ে দেয়া হয়। বাহুগুলোর বিপরীত প্রান্তে আছে প্রতিফলক আয়না – যা আলোক রশ্মিগুলোকে প্রতিফলিত করে আবার অর্ধস্বচ্ছ আয়নার দিকে ফিরিয়ে আনে। ফিরে আসার পরে দু'বাহুর রশ্মিকে একীভূত করে পাঠিয়ে দেয়া হয় ইন্টারফেরোমিটারে। আর দু'বাহুর দৈর্ঘ্য এমন ভাবে ঠিক করা হয় যাতে ফিরে আসা রশ্মিগুলো ধ্বংসাত্মক দশায় মিলিত হয় [7]।

basic_ifo_diagram

চিত্র ৬: LIGO ইন্টারফেরোমিটার এর ব্লক ডায়াগ্রাম।

 

এখন যখন পোলারাইজড মহাকর্ষীয় তরঙ্গ এই দু'বাহুর উপর দিয়ে যাবে তখন তাদের একটি বাহু যখন সম্প্রসারিত পোলারাইজেশনে পড়ে তখন অপর বাহু পড়ে সংকুচিত পোলারাইজেশনের দশায়। তাই দু'বাহুতে একে অপরের সাপেক্ষে অতি সামান্য দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি দেখা দেয়। আর এই দৈর্ঘ্য বুচ্যুতি তখন ধরা পড়ে ইন্টারফেরোমিটারে বড় সংকেতের আকারে। তবে তাত্ত্বিক ভাবে সহজ হলেও সার্বিক পরীক্ষাটি বেশ আয়াসসাধ্য ও জটিল। মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বেশ দুর্বল – তাই কোনো ধরণের অনাকাঙ্খিত নয়েস যাতে পরীক্ষাতে ঋণাত্মক প্রভাব না ফেলে সেজন্যে বেশ সতর্কতা অবলম্বন করতে হয়। সিস্টেমের ঘড়ি ও যন্ত্রপাতিও বেশ সূক্ষ্ম ও সংবেদনশীল। ২০০২ সালে প্রথম চালু হলেও যন্ত্রপাতির সূক্ষ্মতা ঠিক না থাকায় ২০১০ সাল থেকে এর আপগ্রেডের কাজ শুরু হয়। এই আপগ্রেডেড যন্ত্রপাতি দিয়ে LIGO ২০১৫ সালে সেপ্টেম্বর থেকে আবার কাজ শুরু করে। এতে ২০১৫ সালের সেপ্টেম্বরের ১৪ তারিখের একটা মহাকর্ষীয় ইভেন্ট (ইভেন্ট'টির নাম দেয়া হয়েছে GW150914 – মানে, গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ – ২০১৫ সালের সেপ্টেম্বরের ১৪ তারিখে পাওয়া) দিয়ে ড্যাটা প্রসেসিং শুরু করে। মহাকর্ষীয় ইভেন্টটি ছিল দুটি কৃষ্ণ বিবরের একীভূত হবার ঘটনা। একীভূত হবার আগে এদের ভর ছিল যথাক্রমে প্রায় ৩৬ (+৫/-৪) ও ২৯ (+৪/-৪) সৌরভর – আর পরে প্রায় ৬২ (+৪/-৪) সৌরভর। প্রায় ৩ (+০.৫/-০.৫) সৌরভরের যে ঘাটতি আছে তা একীভূত হবার পরে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ রূপে বিকিরিত হয়ে যায়। ১.৩ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরের সেই কৃষ্ণ বিবর দু'টির একীভূত হবার ফলে বিকিরিত মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ঊর্মিমালা এসে অবশেষে ধরা পড়ল ওয়াশিংটন আর লুইসিয়ানাতে থাকা দু'টো ডিটেক্টরে।

LIGO_measurement_of_gravitational_waves

চিত্র ৭: মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রাপ্তির গ্রাফউপরে সময়ের সাপেক্ষে পাওয়া পর্যবেক্ষিত আপেক্ষিক দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি – নিচে সময়ের সাপেক্ষে পর্যবেক্ষিত দৈর্ঘ্য বিচ্যুতির কম্পাঙ্কের বিন্যাস

 

gravitational-wave-merger

চিত্র ৮: সময়ের সাপেক্ষে কৃষ্ণ বিবর দুটির কাছাকছি আসা থেকে শুরু হয়ে একীভূত হওয়া পরবর্তী আত্তিকরণের গতিপ্রকৃতি

 

ছবি থেকে দেখা যাচ্ছে যে, মহাকর্ষীয় তরঙ্গের সংকেতটির ঊর্ধমুখী বিক্ষেপ ৩৫ থেকে ২৫০ হার্টজ যার সর্বোচ্চ মহাকর্ষীয় তারঙ্গিক প্রসারণ ১.০x১০(-২১)। এই পরিমিতি আইনস্টাইনের মহাকর্ষীয় তত্বের আলোকে পেঁচিয়ে-পেঁচিয়ে দুটো কৃষ্ণবিবরের একীভূত হবার প্রাক্কালে উদ্ভুত মহাকর্ষীয় তরঙ্গের বিধৃতির সাথে পুরোপুরি মিলে যায়। GW150914 প্রথমে লিভিংস্টোনে ধরা পড়ে আর তার ৬.৯ মিলিসেকেন্ড পরে ধরা পড়ে হ্যানফোর্ডে। ৬.৯ মিলিসেকেন্ড সময়ের পার্থক্য আলোর বেগে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রগমন লিভিংস্টোন ও হ্যানফোর্ড স্থানিক দূরত্বের পরিমাপক। দুটি আলাদা ডিটেক্টরে একই ধরণের পুনরাবৃত্তি ও সময়ের ব্যবধানের সাথে তরঙ্গের বেগের হিসেব মিলে যাওয়া – GW150914 ইভেন্টের কনফিডেন্স লেভেল বাড়িয়ে দেয়। LIGO টিম প্রকাশ করে যে, তাদের এই হিসেবের ভুল হবার পরিমিতি ২০৩ হাজার বছরে একবার [1]।

merger curve

চিত্র ৯: চিত্র ৭ ও ৮ এর সমন্বিত চিত্র। এখানে কৃষ্ণ বিবর দুটোর কাছাকাছি আসার আপেক্ষিক গতি ও দূরত্ব দেখানো হয়েছে।

 

এই চিত্রে দেখা যাচ্ছে যখন কৃষ্ণবিবর দুটো সর্পিলাকারে অবর্তমান (বামে), তারপরে  তারা মিলিত হয়ে একীভূত হলো (Merger – ডানে) আর একীভূত হবার পরের আত্তীকরণ (Ringdown – ডানে) । সাথে উপরের গ্রাফের নিচে দেখা যাচ্ছে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রসারণের মাত্রা। নিচে কৃষ্ণবিবর দুটো একীভূত হবার প্রাক্কালে তাদের মধ্যকার দুরত্ব ও বেগের গ্রাফ দেখানো হচ্ছে। নিচের ডান দিকে দেখানো হচ্ছে সোয়ার্জচাইল্ড এর ব্যাসার্ধের আলোকে বিবর দুটোর  আপেক্ষিক স্থানিক দূরত্ব।

 

ভবিষ্যত

আইনস্টাইনের প্রস্তাবনার প্রায় ১০০ বছর পরে তার মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে তার করা প্রেডিকশন মিলে যাওয়া এক অভূতপূর্ব ঘটনা। এই প্রথম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রত্যক্ষ ভাবে নিরূপণ করাতে সফল হওয়া জ্যোতির্বিদ্যার জগতে ঘটে যাওয়া এক বিপ্লব। মহাকর্ষীয় তরঙ্গের আলোকে জ্যোতির্বিদ্যার জগতে এক ভিন্ন শাখা ধীরে ধীরে গড়ে উঠছে। বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ ছিল এখন পর্যন্ত আমাদের মহাকাশ নিরীক্ষণের একমাত্র সহায়। প্রথম দিকে তা ছিল কেবল দৃশ্যমান আলোর সাহায্যে মহাকাশ দেখা, যেমন দেখেছিলেন গ্যালিলিও কিংবা নিউটন, টেলিস্কোপ দিয়ে – পরে তাতে যুক্ত হয় অব-লোহিত, অতিবেগুনি, এক্স কিংবা গামা রশ্মির মতো অদৃশ্য বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গমালার বর্ণালীও। প্রতিটি আলাদা উপাদান থেকে আমরা আমাদের মহাবিশ্ব সম্পর্কে কিছু আলাদা তথ্য পাই যা ইতোমধ্যে জানা তথ্যের সাথে একীভূত হয়ে আমাদের আরো পরিষ্কার সামগ্রিক চিত্র দেখায়। এখন মহাকর্ষীয় তরঙ্গের আলোকে জ্যোতির্বিদ্যার আগমনে মহাকাশ নিরীক্ষণের সম্পূর্ণ আলাদা একটা পথ আমাদের জন্যে খুলে গেল [8]। আর মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ এর চাইতে মৌলিক ভাবে আলাদা হওয়াতে এর সাহায্যে আমরা মহাকাশ সম্পর্কে এমন কিছু তথ্য জানতে পারব যা বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গের সাহায্যে কোনভাবেই জানা সম্ভব নয়। বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গের একটা মৌলিক গুণ হচ্ছে এটা পদার্থের সাথে নানা ভাবে মিথস্ক্রিয়া করে। যেমন দৃশ্যমান আলোর কথাই  ধরুন, আলো যখন কোনো বস্তুর উপর আপতিত হয় তখন এক কিয়দংশ শোষিত হয়, কিছু অংশ হয় প্রতিফলিত, প্রতিসরিত ও বিচ্ছুরিত। আলো আবার কৃষ্ণবিবরের ঘটনা দিগন্তের ভেতরের তথ্য আমাদের দিতে পারেনা। এমনকি ঘটনা দিগন্তের বাইরেও আলো স্থান-কালের বক্রতায় চিরন্তন ঘুর্নিপাক খেতে পারে (সূর্যের চারিদিকে গ্রহের আবর্তনের মতো)। কিন্তু মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ক্ষেত্রে এই সমস্যাগুলো থাকেনা। পদার্থের সাথে এর মিথস্ক্রিয়া কম, কিংবা নিদেনপক্ষে আলাদা। আলো যেমন অনেক প্রতিবন্ধকতা ভেদ করতে পারেনা – সেক্ষেত্রে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বলতে গেলে সর্বভেদ্য – অর্থাৎ এটি সব কিছুর মধ্য  দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে। অবশ্য প্রবাহিত হবার সময় পদার্থের দৈর্ঘ্যকে সে প্রসারিত কিংবা সংকুচিত করে। কিন্তু এর সর্বভেদ্যতার ধর্ম একে বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গের সাপেক্ষে এক অনন্য অবস্থানে নিয়ে আসে। অর্থাৎ মহাকর্ষীয় তরঙ্গের মাধ্যমে আমরা অনেক কিছুই জানতে পারবো যা বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গের মাধ্যমে জানা সম্ভব নয়।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গের মাধ্যমে কৃষ্ণ বিবরের ঘটনা দিগন্তের মধ্যকার বিষয়াদিও জানা হয়ত সম্ভবপর হবে। আরো হয়ত জানা যাবে বিগ ব্যাং ও এর অব্যবহিত পরের মহাবিশ্বের চিত্রপট। আলোক তরঙ্গের সাহায্যে আমরা মহাবিশ্বের জন্মের ৩৮০ হাজার বছরের পরের ঘটনাগুলো জানতে পারি। ইলেক্ট্রন আর প্রোটনের সম্মিলনে অণু তৈরী হওয়া শুরু করে বিগ ব্যাং এর ৩৮০ হাজার বছর পরে। আমরা বর্তমান বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ-ভিত্তিক টেলিস্কোপ দিয়ে ওই সময়টুকু পর্যন্ত মহাবিশ্বের গঠন সম্পর্কে দেখতে ও জানতে পারি। ওই সময়ের আগে মহাবিশ্ব ছিল ইলেক্ট্রন, প্রোটন আর ফোটনের মিশ্রিত প্লাজমার মতো – তাই বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ-ভিত্তিক টেলিস্কোপ এর কাছে তা ঝাপসা কিংবা অস্বচ্ছ। কিন্ত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ-ভিত্তিক জ্যোতির্বিদ্যায় সেই সীমাবদ্ধতাটুকু থাকছেনা। পরন্তু বিগ ব্যাং এর পরে মহাকর্ষীয় বল ছিল সবচাইতে প্রবল – বিকর্ষী মহাকর্ষীয় বল শুরুতেই মহাবিশ্বের অস্বাভাবিক স্ফীতির জন্যে দায়ী বলে ধরা হয়। তা অবশ্যই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ভিত্তিক জ্যোতির্বিদ্যার এই নতুন শাখা আমাদের সময়ের সাপেক্ষে আরো অনেক পেছনে দেখতে সাহায্য করবে। তাত্ত্বিক ভাবে বলা যায় যে, প্রায় বিগ ব্যাং এর পরের মুহূর্তটুকু সম্পর্কেও আমরা জানতে পারব এই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ-ভিত্তিক জ্যোতির্বিদ্যায়।

এই লক্ষ্যে ESA (European Space Agency) আর জাপান এগিয়েও চলছে। ESA, eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna) নামের লেজার ভিত্তিক মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নিরূপক মহাকাশে পাঠাবার লক্ষ্যে কাজ করছে। eLISA হচ্ছে মহাকাশে স্থাপিতব্য একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অনুসন্ধক যেখানে তিনটি আলাদা মহাকাশ প্রোব একসাথে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নিরূপক হিসেবে কাজ করবে। এই লক্ষ্যে ২০১৫ সালের ডিসেম্বর মাসে LISA Pathfinder নামের একটি মিশন ইতোমধ্যে মহাকাশে পাঠিয়েছে ESA। এটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অনুসন্ধান করবেনা – বরং তার পরবর্তিতে মূল eLISA মিশনের জন্যে প্রয়োজনীয় অনেক প্রযুক্তিগত চিন্তা-ভাবনা ও পরিকল্পনা নিয়ে কাজ করবে [9]।

Lisa

LISA_orbits6

চিত্র ১০: eLISA সমাবেশ (Constellation) এর প্রস্তাবিত চিত্রএটি লেজার-ভিত্তিক ইন্টারফেরোমিটার যা পৃথিবীর কক্ষে স্থাপিত হবে বলে প্রস্তাবিত

 

সব কিছু ঠিক থাকলে eLISA সমাবেশ ২০৩৪ সালে মহাকাশে উৎক্ষিপ্ত হবে। সমাবেশ এর তিনটি প্রোব সমবাহু ত্রিভুজের আকারে সূর্যের মহাকর্ষীয় প্রভাবে পৃথিবীর কক্ষপথে সাজানো হবে। সামগ্রিক ভাবে সমাবেশ সিস্টেম চাঁদের কক্ষ থেকে ১০ গুন দূরে অবস্থিত হবে। তাই পৃথিবীর সাপেক্ষে প্রোবগুলো স্থির অবস্থানে থাকবে। সমবাহু ত্রিভুজের প্রতিটির দৈর্ঘ্য প্রায় এক কোটি কিমি। আর এটিও LIGO এর মতো লেজার ইন্টারফেরোমিটার হিসেবে কাজ করবে। তবে প্রস্তাবিত অঞ্চলে পৃথিবী আর সূর্যের উভয়ের মহাকর্ষিক প্রভাব একে অপরকে প্রায় নিষ্ক্রিয় করে দেয় বলে ব্যাকগ্রাউন্ডে পৃথিবী ও সূর্যের প্রভাবে তৈরী মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রভাব এতে কম থাকবে – আর তাই এটি দিয়ে মহাকাশের নানা অঞ্চল থেকে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সুনিপুনভাবে মেপে দেখা যাবে। এর সামগ্রিক সূক্ষ্মতা পার্থিব নিরূপকদের চেয়ে অনেক অনেক বেশি হবে [9]।

আশা করা যায় তখন চোখ দিয়ে (বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ) মহাকাশ দেখার পাশাপাশি কান দিয়েও (মহাকর্ষীয় তরঙ্গ) মহাকাশকে শোনা ও বোঝা যাবে। এতে করে মহাবিশ্বের অনেক অজানা রহস্য হয়ত মানব জাতির সামনে উন্মোচিত হবে [10]।

 

References

[1] https://physics.aps.org/featured-article-pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse_of_May_29,_1919

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity

[4] http://www.openculture.com/2016/02/this-is-what-gravitational-waves-sound-like.html

[5] https://www.shodalap.org/snazrul/796/

[6] http://www.shodalap.org/snazrul/9059/

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/LIGO

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational-wave_astronomy

[9] https://en.wikipedia.org/wiki/Evolved_Laser_Interferometer_Space_Antenna

[10] http://www.nytimes.com/2016/02/12/science/ligo-gravitational-waves-black-holes-einstein.html?_r=0

৩৯ comments

Skip to comment form

  1. 16
    এম_আহমদ

    [মহাকর্ষীয় তরঙ্গ খুঁজে পাবার পরীক্ষার কাজ] তাত্ত্বিক ভাবে সহজ হলেও সার্বিক পরীক্ষাটি বেশ আয়াসসাধ্য ও জটিল। মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বেশ দুর্বল – তাই কোনো ধরনের অনাকাঙ্খিত নয়েস যাতে পরীক্ষাতে ঋণাত্মক প্রভাব না ফেলে সেজন্যে বেশ সতর্কতা অবলম্বন করতে হয়। সিস্টেমের ঘড়ি ও যন্ত্রপাতিও বেশ সুক্ষ্ম ও সেনসিটিভ। ২০০২ সালে প্রথম চালু হলেও যন্ত্রপাতির সুক্ষ্মতা ঠিক না থাকে ২০১০ সাল থেকে এর আপগ্রেডের কাজ শুরু হয়। এই আপগ্রেডেড যন্ত্রপাতি দিয়ে LIGO ২০১৫ সালে সেপ্টেম্বর থেকে আবার কাজ শুরু করে।

    শাহবাজ ভাই, হাজার বিজ্ঞান আর হাজার দলিলের পরও মনে যদি সন্দেহ দোলা দিতে থাকে তবে তা বলে ফেলাতে হয়ত দোষের কিছু নেই, বিশেষ করে যদি তা এমনসব বিষয়ে হয় যেখানে দো্যখে যাওয়ার কোনো বিষয় না থাকে। ধরেন, আমার এই মন্তব্য অনেকটা সেরকমেরই।

    দুটি প্রবল বা অচিন্তনীয় শক্তিশালী ব্লাকহোল একত্রীভূত হল। এদের ঘূর্ণন ও সংঘর্ষে “‘আপাত’ অনুভূত ‘পানির ন্যায়’” তরঙ্গ বা ঢেউয়ের উত্তোলন সৃষ্টি হল এবং পুকুরের ঢেউ যেভাবে অপর তীরে গিয়ে কম/বেশ দোলন, হেলন, ছোঁয়াচ ইত্যাদি দেয়, তেমনিভাবে সেই ব্লাকহোলগুলোর ধস্তাধস্তির  ঢেউ ১.৩ বিলিয়ন বছরে আমাদের এই তীরে এসে অতি ক্ষীণতমভাবে পরশ ফেলল এবং এটিই বিজ্ঞানীরা তাদের লেইজার টেকনোলজির মাধ্যমে বুঝতে ও সনাক্ত করতে পেরে আমাদের মতো সাধারণ লোকদেরকে বুঝিয়ে দিতে বিভিন্ন ধরণের কম্পিউটার গ্রাফিক্স তৈরি করলেন এবং তাদের নিজেদের জন্যও অনেক হৈচৈ [লিঙ্কলিঙ্ক ২] করলেন যেটা তাদের করতেই হয় কেননা আবিষ্কার তো প্রচার করতে হয় তবে এর সাথে ফাণ্ডিং সিকিওরসহ অন্যান্য উদ্দেশ্য যদি উঁকি মেরে যায় -তবে আর কী করা।  মন তো মনের কাজই করে। কিন্তু আমাদের মতো অনেকের মনে এই ব্যাপারে বুঝ যতটুকু এল তার চেয়ে বেশি সংশ্লিষ্ট হল দশ জাতের নানান প্রশ্ন। প্রথমত যে বস্তুটি যে সাদৃশ্যে দেখানো হল সেই সাদৃশ্যের সাথে মূল বস্তু বা ধারণা কি সঠিকভাবে সম্পর্কিত, না বিষয়টি আফ্রিকার বিপুল ভূখণ্ড ঘুরে কিছু নরকঙ্গাল দেখিয়ে এমন কথা বলার মতো হল যে ‘এটি সেই মহিলা বা মহিলা শ্রেণীর একজন যিনি প্রথম দু পায়ে দাঁড়িয়ে আমাদের মত মানবের সত্তায় এসেছিলেন, তার নাম দিয়েছি লুসি এবং কার্বন ডেটিং করে পেয়েছি তিনি ২০০,০০০ বছরের আগের মানুষ।’ আমাদের যখন astrophysics বা তৎসংশ্লিষ্ট বিদ্যা নেই, তখন তকলীদ ছাড়া আমাদের কি উপায় আছে? এই মহাবিশ্বে কত ধরণের শব্দ এবং শব্দশ্রেণী রয়েছে তার মধ্য থেকে এই বিশেষ শব্দগুচ্ছই হল সেটি এবং তাও পাওয়া হল ১৪/০৯/২০১৫ সালে। আগেই ইঙ্গিত করেছি, ঘটনাকে অস্বীকার করছি না বরং একটু “‘মুক্তমনে’ ‘সন্দেহ’” করছি, এই যা। বিশেষ করে “২০০২ সালে [এই প্রজেক্ট] প্রথম চালু হলেও যন্ত্রপাতির সুক্ষ্মতা ঠিক না থাকে [থাকায়?] ২০১০ সাল থেকে এর আপগ্রেডের কাজ শুরু হয়। [নিশ্চয় অনেক টাকা খরচ হয়েছে] এই আপগ্রেডেড যন্ত্রপাতি দিয়ে LIGO ২০১৫ সালে সেপ্টেম্বর থেকে আবার কাজ শুরু করে”ই ওই মাসেই বিরাট আবিষ্কার, এটি নিশ্চয় চমকপ্রদ বটে, they hit the gold mine! আমরা তকদীদওয়ালের জন্য ধর্মে যে অবস্থা বিজ্ঞানেও তাই। মিরাক্কেল। (তবে আবারও বলি কারও achievement কে খেটো করার উদ্দেশ্য মনে নেই -শুধু দোলা দিয়ে গেল সেটিই বলা)।

    শেষাংশেও মধু রয়েছে।

    আশা করা যায় তখন [আগামীতে] চোখ দিয়ে (বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গ) মহাকাশ দেখার পাশাপাশি কান দিয়েও (মহাকর্ষীয় তরঙ্গ) দিয়েও মহাকাশকে শোনা ও বোঝা যাবে। এতে করে মহাবিশ্বের অনেক অজানা রহস্য হয়ত মানব জাতির সামনে উন্মোচিত হবে (10)।

    হ। এই শোনা, এই দেখা, বায়ূহীন স্থান থেকে শব্দ আসা অথবা বায়ূমণ্ডলে তরঙ্গের শাব্দিক (সাউন্ড) ব্যাখ্যা ইত্যাদিতে অনেক টাকার প্রয়োজন। মানব জাতীর এক অংশকে ধ্বংস করে হলেও সেই রিসোর্স সৃষ্টি করতে হবে কিন্তু অবশেষে হয়ত দেখা যাবে যে গোটা মহাকাশ ভিত্তিক গবেষণায় অর্থ ব্যয় ও অনুসন্ধান প্রধানত সামরিক অভিলক্ষ্যে চালিত ছিল আর আম-জনতার জন্য ছিল “আমের বড়া” আর চাকচিক্য। 

    আপনার লেখাটি বেশ ভাল হয়েছে তবে বুঝতেই পারছেন আমার মন্তব্যের স্থান অন্যত্র। ভাল থাকুন।

    ও আরেকটি কথা

    যখন পোলারাইজড মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আপনার উপর এসে পড়বে তখন একই সাথে আপনার দৈর্ঘ্য ও প্রস্থে বিচ্যুতি ঘটবে। যেমন ধরুন তরঙ্গের সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন প্রসারণ ও সংকোচন যদি হয় ৬ ইঞ্চি তবে যখন এই তরঙ্গ আপনার উপর দিয়ে যাবে তখন তরঙ্গ হিন্দোলের সাথে সাথে আপনার উচ্চতা আর প্রস্থ যুগপদ ৬ ইঞ্চি করে বাড়তে/কমতে থাকবে (Oscillate) তরঙ্গের কম্পাঙ্ক অনুসারে। মজার ব্যাপার বটে !!!

    এই বক্তব্য সঠিকভাবে বুঝলাম বলে মনে হয় না। এখানে কি একথা বুঝানো হচ্ছে যে উল্লেখিত তরঙ্গ যদি আমার উপর পড়ে এবং যদি এর প্রসারণ ও সংকোচন ৬ ইঞ্চি হয়, তবে এই ৬ ইঞ্চির বাড়তি/কমতি দৃশ্যত আমাতে দেখা যাবে? যদি তাই হয়ে, তবে যখন তা আমার দেহ অতিক্রম করবে তখন আমার সাইজ কি আগের মত হবে,  না তরঙ্গ নির্গমন মুহুর্ত্তের মাত্রায় থেকে যাবে? প্রশ্নটি কি প্রেক্ষিতগত হয়েছে?

    1. 16.1
      শাহবাজ নজরুল

      আহমেদ ভাই, সালাম ও ধন্যবাদ এই ব্লগটিতে অংশগ্রহণ করার জন্যে। আপনার মুক্তচিন্তা'র ও তা প্রকাশের অধিকার অবশ্যই আছে। আপনি সার্বিক পরীক্ষাটিকে নিয়ে এক ধরনের সংশয়ের মধ্যে আছেন বলে মনে হচ্চে। অবশ্য সংশয়ের বেশ কিছু কারণও দিয়েছেন আপনি -- যেমন ফান্ডিং ঠিক রাখা কিংবা হয়তবা সব কিছুর পেছনে মহাকাশকে সামরিকীকরণ … ইত্যাদি। আরো সংকোচ এসেছে এত সবের পরে কি লুসি দেখিয়ে মানব বিবর্তনবাদের মত সাফাই গাওয়া হচ্ছেনা তো? আপনার সংশয় কে শ্রদ্ধা জানিয়েই  বলতে চাই -- আমার মনে হয় যে ব্যাখ্যা LIGO/VIRGO টিম থেকে এসেছে তাই আমার মতে আপাতত লব্ধ জ্ঞানের শ্রেষ্ঠ ব্যাখ্যা। কিছু কারণ দেখাচ্ছি আমার মনে কম সংশয় থাকার জন্যে --

      ১. আইনস্টাইনের মহাকর্ষীয় বিশেষ আপেক্ষিকতার তত্ত্ব এর সব ভবিষ্যতবাণী যেহেতু সঠিক হয়েছে আগে -- আর এই তরঙ্গ ও পরোক্ষ ভাবে আগে প্রমাণিত হয়েছে -- প্রত্যক্ষ্য প্রমান পাওয়া আমার মতে কেবল সময়ের ব্যাপার ছিল। বিষয়টা এমন যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ এর প্রমান না পেলে আগের স্পেস-টাইম এর বেঁকে যাবার অসংখ্য পরীক্ষা আগে কিভাবে প্রমাণিত হলো? 

      ২.  LIGO/VIRGO টাইম ৯ শতাধিক বিজ্ঞানী কাজ করেন। টিমের সার্বিক সিদ্ধান্ত তো অনেক চোখের মাধ্যমেই পিয়ার রিভিউড হলো। ফান্ডিং এর বিষয়টা আছে বুঝলাম -- কিন্তু আমার মনে হয় সার্বিক যন্ত্রের সেনসিটিভিটি'র ব্যাপারটাও এখানে প্রনিধানযোগ্য। টিম নিশ্চয়ই প্রথম ফেসের ৮ বছরের ব্যর্থতার কারন খুঁজে বের করে যন্ত্রের সংবেদনশীলতার সমস্যাটার বিষয়টা বুঝতে পেরেছেন। দ্বিতীয় দফায় বলতে গেলে প্রথম দিনেই এই ইভেন্ট ধরা পড়ে। একইসাথে দু'টি ডিটেক্টরে ধরা পড়ার কথাও আগে বলেছি -- এটা সার্বিক সংকেতের ফ্লুক হবার সম্ভবনা কমিয়ে দেয়। 

      ৩. বিজ্ঞানের সব শাখার মধ্যে ফিজিক্স হচ্ছে সবচাইতে ডিটেইলড oriented শাখা -- আর সবচাইতে কম মনে হয় হচ্ছে Evolutionary Biology. ফিজিক্সে ৪-টি মৌলিক বলকে একীভূত করে এখনো একটি Tree অফ fundamental Forces তৈরী হয়নি। অথচ সম্ভ্যাব্য এক বিলিয়ন এর বেশি শাখা প্রশাখা'র ডারউইনীয় Tree of Life, Evolutionary Biologist রা তৈরী করে ফেলেছেন। অর্থাৎ আমি যা বলতে চাচ্চি তা হলো -- বিজ্ঞানের প্রতি দায়বদ্ধতা পদার্থবিদ দের যতটা আছে -- বিবর্তনীয় জীব বিজ্ঞানীদের মনে হয় ততটা নেই। ওই 'লুসি' আর 'অর্ডি' কি ৯০০ বিজ্ঞানী দিয়ে ভেরিফাই করা হয়েছে? না হয়নি। অল্প যে কজন দেখেছেন তাদের মধ্যেই আবার ২-৪ জন 'লুসি' আর 'অর্ডি' কে বিবর্তনীয় বৃক্ষে অত্তিকরনকে অতি মাত্রার উপপ্রমেয়মূলক বলে বলেছেন -- কেননা পর্যাপ্ত হাড়-গোড় পাওয়া যায়নি। যাই হোক লং স্টোরি শর্ট হচ্ছে বিবর্তনীয় জীব বিজ্ঞানীদের মধ্যে status quo এর protectionist আছেন -- হয়ত সঙ্গত ও ঐতিহাসিক কারণেই আছেন -- আমার মনে হয়না পদার্থবিদ্যাতে বিজ্ঞানীরা এমন ভাবে protectionist .

      ৪. পদার্থবিদ দের মধ্যে যে honesty আছে -- আর যে তাদের কাছে staus quo এর চাইতে বৈজ্ঞানিক পদ্ধতির প্রতিই দায় বদ্ধতা বেশি তা বছর চারেক আগে বেশ ভালোভাবেই প্রমাণিত হয়েছিল -- যখন তারা ঘোষণা করেছিলেন যে আলোর গতির চাইতে বেশি বেগে তাঁরা নিউট্রিনোনকে ভ্রমন করতে দেখেছেন। ১০০ বছরের প্রতিষ্ঠিত ও বর্তমান পদার্থবিদ্যার ভিত্তমুল নেড়ে ফেলা সেই মুহুর্তে তারা কিন্তু পর্যবেক্ষিত ঘটনা কার্পেটের নিচে লুকাননি। সমস্ত ফলাফল সবার সামনে এনে সবার সাহায্য তারা চেয়েছেন -- যে তাদের পরীক্ষণের সেট আপে কি কোনো ভুল আছে কিনা তা জানার জন্যে। বিবর্তনীয় জীব বিজ্ঞানীদের মধ্যে এই ধরনের ট্রান্সপারেন্সীর ট্রেন্ড নেই বলেই আমার মনে হয়। 

      ৫. এত কিছুর পরও কিছু কিছু সাহসী বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানী ডারউইনের তত্বকে প্রশ্ন করা শুরু করে দিয়েছেন। অতি সাম্প্রতিক কিছু পিয়ার রিভিউড জার্নালে খোদ বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানিরাই 'ডারউইনীয় বিবর্তনবাদ' সৃষ্টি জগতের জীব বৈচিত্র ব্যাখ্যার জন্যে পর্যাপ্ত তত্ত্ব নয় বলে সিরিয়াস গোছের প্রশ্ন তোলা শুরু করেছেন। আমাদের একটিভিস্ট মিলিট্যান্ট নাস্তিকরা অবশ্য এই বিষয়ে কতটা ওয়াকিবহাল জানিনা -- তবে আমি এ নিয়ে বেশ গভীর ভাবে এখন পড়াশুনা করছি। ইনশাল্লাহ সামনে এ নিয়ে একটা সিরিজ নিয়ে আসব -- আর তখন এই বিচিত্র ইন্টারেস্ট বেসড ইকো-সিস্টেমের চারিত্রিক ব্যবচ্ছেদের চেষ্টা চালাব। আশা করি তখন সাথে থাকবেন। 

      এই বক্তব্য সঠিকভাবে বুঝলাম বলে মনে হয় না। এখানে কি একথা বুঝানো হচ্ছে যে উল্লেখিত তরঙ্গ যদি আমার উপর পড়ে এবং যদি এর প্রসারণ ও সংকোচন ৬ ইঞ্চি হয়, তবে এই ৬ ইঞ্চির বাড়তি/কমতি দৃশ্যত আমাতে দেখা যাবে? যদি তাই হয়ে, তবে যখন তা আমার দেহ অতিক্রম করবে তখন আমার সাইজ কি আগের মত হবে,  না তরঙ্গ নির্গমন মুহুর্ত্তের মাত্রায় থেকে যাবে? প্রশ্নটি কি প্রেক্ষিতগত হয়েছে?

      মনে করেন প্যাচানো একটা স্প্রিং যা দৈর্ঘে ২ ফুট আর প্রস্থেও ২ ফুট। এখন এই স্প্রিং এর উপর যুগপদ দু'প্রান্ত থেকে ৬ ইঞ্চি টেনে লম্বা করা হচ্ছে -- আর একই সাথে প্রস্থ থেকে চাপ দিয়ে ৬ ইঞ্চি সংকুচিত করা হচ্ছে। ঘটনাটি যুগপদ ঘটছে -- কেননা প্রযুক্ত বলটি এমনই -- অর্থাৎ যখন টেনে লম্বা করে সেই সময়ই চেপে সরু করে। এর সাথে অবশ্য ভেবে নিতে হবে যে প্রযুক্ত বলটি আবার ঢেউ এর মত -- অর্থাত একটা নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে (Frequency) বলটি Oscillatory ফ্যাশন এ প্রযুক্ত হচ্ছে (ধরুন ১ হার্টিজ রেটে Oscillatory)। সেক্ষেত্রে স্প্রিংটি ১ হার্টিজ রেটে উপরোক্ত সংকোচন/প্রসারণ ঘটাতে থাকবে। এখন যেভাবে প্রবন্ধে বললাম -- মহাকর্ষীয় তরঙ্গের কম্পাঙ্ক শব্দ তরঙ্গের রেঞ্জে (মাইক্রো থেকে এক কিলোহার্ত্জ ) -- তাই এই কম্পাঙ্ক ধরে আপনার দেহ oscillate করতেই থাকবে যতক্ষণ পর্যন্ত এই তরঙ্গ এই তরঙ্গ আপনার উপর প্রবাহিত হবে (মনে করেন আজীবন কিংবা ১.৩ বিলিয়ন বছর ধরে … )।
        

      1. 16.1.1
        এম_আহমদ

        ভাই, ওয়া আলাইকুম সালাম। আপনার বিষদ ব্যাখ্যার জন্য অনেক ধন্যবাদ।

  2. 15
    এস. এম. রায়হান

    একটা বিষয়ে আমি এখনো সংশয়ে আছি। আপনার লেখাতে হয়তো বলেছেন কিন্তু দ্বিতীয়বার পুরো লেখা পড়ার আর ধৈর্য্য হচ্ছে না। সেটি হচ্ছে L-আকৃতির ডিটেক্টরের প্রতিটি বাহুর দৈর্ঘ চার কিমি। বিজ্ঞানীরা কি মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রভাবে সেই চার কিমি বাহুর দৈর্ঘের পরিবর্তন পরিমাপ করেছেন? একটু পরিষ্কার করলে ভালো হতো।

    1. 15.1
      শাহবাজ নজরুল

      ঠিকই ধরেছেন -- তাঁরা বাহু দুটির সার্বিক আপেক্ষিক দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি'ই পরিমাপ করেছেন। পোলারাইজেসনের জন্যে একটি বাহুতে দৈর্ঘ্য বাড়লে অন্য বাহুর দৈর্ঘ্য কমে। স্বাভাবিক অবস্থায় কোনো দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি থাকার কথা নয় -- আর তাই ফটো ডিটেক্টরে লেজারের কোনো সংকেত থাকার কথা না সাধারণ অবস্থায় -- কেননা দু'বাহুর বিপরীত প্রান্ত থেকে ফিরে আসা প্রতিফলিত আলোক রশ্মি দুটোকে বিপরীত দশায় (Destructive Phase) অর্ধস্বচ্ছ কাঁচে মিলিত করা হয়ছিল -- ফটো ডিটেক্টরে পাঠাবার আগে। মনে আছে নিশ্চই যে Destructive Interference এর ফলে ফটো ডিটেক্টরে শুন্য-সংকেত দেখাবার কথা। কিন্তু যখনই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দু'বাহুর উপর প্রবাহিত হয়ে গেল -- তখন সার্বিক আপেক্ষিক দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি ঘটে বাহু দুটোতে। আর তাই ফটো ডিটেক্টরে কেবল নয়েজ ফ্লোর বা শুন্য সিগনাল দেখা যায়না -- কেননা তখন সার্বিক আপেক্ষিক দৈর্ঘ্য বিচ্যুতি'র সমান বিচ্যুতি ঘটেছে Destructive Interference এর setup-এ। মানে হচ্ছে -- সার্বিক যন্ত্র তখন আর পারফেক্ট Destructive Interference-এ নেই -- বরং এথেকে কিছুটা বিচ্যুত অবস্থায় আছে -- আর তাই ফটো ডিটেক্টরে বিচ্যুতির সমানুপাতিক সিগনাল দেখা যাবে। আশা করি বোঝানো গেছে।

  3. 14
    শামস

    পুরো বিষয়টি খুব ইন্টারেস্টিং, এই বিষয়গুলোর সাথে সৃষ্টিরহস্যের একটা যোগ থাকায় সবারই একটা আগ্রহ থাকে। আপনার অসাধারণ লেখনী বিষয়টিকে আরো মজাদার করে দিয়েছে।

    স্থান-কালের বক্রতা বিষয়টাকে আমার অনেকটা পানিতে প্রতিসরনের মতো মনে হয়! প্রতিসরণ বিষয়টা মিডিয়ামের উপর নির্ভরশীল। কিন্তু স্থান-কালের বক্রতা বস্তুর ভর এর উপর নির্ভরশীল। তবে তাদের পরীক্ষা নিয়ে কিছুটা কনফিউশন আছে. এখানে মহাকর্ষ তরঙ্গের দ্বারা লেজার রশ্মির যে বিচ্যুতি তাকে ডিটেক্ট করা হয়েছে। প্রশ্ন হল, কিভাবে তারা নিশ্চিত হলো যে মহাকর্ষ তরঙ্গই এই বিচ্যুতির জন্য দায়ী, নয়েজকে কোন সিস্টেম থেকে একেবারে ডিলিট করে দেয়া সম্ভব না, কমানো সম্ভব, তারা কি সব ধরণের নয়েজের সাথে পরিচিত?

    আপনার সূর্যের নাই হয়ে যাবার ব্যাখ্যা নিয়ে একটা প্রশ্ন আছে!

    1. 14.1
      শাহবাজ নজরুল

      প্রশ্ন হল, কিভাবে তারা নিশ্চিত হলো যে মহাকর্ষ তরঙ্গই এই বিচ্যুতির জন্য দায়ী, নয়েজকে কোন সিস্টেম থেকে একেবারে ডিলিট করে দেয়া সম্ভব না, কমানো সম্ভব, তারা কি সব ধরণের নয়েজের সাথে পরিচিত?

      ২.১ কমেন্ট দেখুন। ১১ নং কমেন্টে গিয়ে দীপঙ্কর এর উপর আনিসুল হকের লেখাটাও পড়ুন। ওখানেও কিছুটা বিস্তারিত আছে কিভাবে নয়েজ এর সম্ভবনা এলিমিনেট করা হয়ছে। এক্ষেত্রে ডাবল protection from two detectors  হচ্ছে ঘটনার সবচেয়ে বড় insurance. একেবারে একই ধরনের সিগনেচার যেহেতু দুটো ডিটেক্টরে ধরা পড়েছে -- আর তাদের মধ্যে সময় ব্যবধান আলোর বেগে সংকেত টির পরিভ্রমনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ -- তাই এটা বাস্তবিকই আসল সিগনাল। আর যেহেতু মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সহজাত ভাবেই দুর্বল -- আর একে নয়েজ ফ্লোরের অনেক নিচ থেকে উপরে তুলে আনতে হবে -- তাই আমার মনে হয় সার্বিক ব্যবস্থাপনার বিশাল বড় অংশই নয়েজ এনালাইসিস ও SNR improvemnt এর সাথে জড়িত।

      মূল পেপারটাও পড়ে দেখুন [লিংক ১]। অত কঠিন নয় -- আমার কাছে বোধগম্যই মনে হয়েছে।  

      আপনার সূর্যের নাই হয়ে যাবার ব্যাখ্যা নিয়ে একটা প্রশ্ন আছে!

      করুন প্রশ্নটা। 

      1. 14.1.1
        শামস

        শাহবাজ ভাই, যে প্রশ্নটা করতে চেয়েছিলা তার উত্তর পেয়ে গেছি। আপনার সুন্দর উত্তরের জন্য ধন্যবাদ।

        আপনার দেয়া পেপারটা পড়া শেষ হয়নি। তবে গার্ডিয়ান এর এই রিপোর্টটা দেখতে পারেন, মনে হয় পুরোপুরি নিশ্চিত হতে আরো কিছু সময় লাগবে। 

        https://www.theguardian.com/science/across-the-universe/2016/jan/12/gravitational-wave-detection-could-be-a-false-alarm

    2. 14.2
      শাহবাজ নজরুল

      শামস ভাই কিছু নতুন লেখাটেখা ছাড়েন -- অনেক দিন আপনার লেখা পাইনা -- বুভুক্ষ হয়ে আছি।

  4. 13
    আবু সাঈদ জিয়াউদ্দিন

    দুইটাই জানতে চাচ্ছি --

     

    ১) ব্ল্যাক-হোল দু'টো একীভূত হতে কত সময় লাগলো?  

    ২) কত বছর ধরে চেষ্টা করার পর এই প্রথম সফলভাবে মহাকর্ষীয় তরঙ্গকে প্রত্যক্ষ্য ভাবে ডিটেক্ট করা গেল?

    1. 13.1
      শাহবাজ নজরুল

      দুইটাই জানতে চাচ্ছি – ১) ব্ল্যাক-হোল দু'টো একীভূত হতে কত সময় লাগলো?  

      ডিটেক্টরে ধরা পড়া ঘটনার সর্বমোট সময়কাল ০.৫ সেকেন্ড। এরই মধ্যে দুটি ব্ল্যাক-হোল একে অপরের সাপেক্ষে সর্পিলাকারে অবর্তমান, একীভূত ও আত্মীকৃত হয়েছে [দ্রষ্টব্য চিত্র ৭-৯, বিশেষত নিচে x -axis এর সময়কাল দেখুন].  

      ২) কত বছর ধরে চেষ্টা করার পর এই প্রথম সফলভাবে মহাকর্ষীয় তরঙ্গকে প্রত্যক্ষ্য ভাবে ডিটেক্ট করা গেল?

      ডিটেক্টর প্রথম ফেজে ২০০২ থেকে ২০১০ সাল পর্যন্ত চলে -- কিন্তু সফলভাবে কোনো মহাকর্ষীয়  তরঙ্গ ধরতে পারেনি। এর পরে শুরু হয় এর আপগ্রেডের কাজ। ইন্টারফেরোমিটারের অনেক অংশের সেন্সিটিভিটি বেশ কয়েক গুন বাড়ানো হয়। ২০১৫ সালে LIGO আবার operational হয় আপগ্রেডের পরে। আসলে এই দ্বিতীয় দফায় কাজ শুরুর বলতে গেলে প্রথম দিনেই মহাজাগতিক ইভেন্ট'টি ধরা পড়ে। মনে হচ্ছে সেনসিটিভিটি একটা বিরাট ইস্যু এখানে। এই বছরেরই LIGO  আর VIRGO  টিম মিলে আরো অর্ধ ডজন মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ভিত্তিক ইভেন্ট ধরতে পারবে বলে সংশ্লিষ্ট বিজ্ঞানীরা আশা করছেন। 

  5. 12
    আবু সাঈদ জিয়াউদ্দিন

    নিজেকে ভাগ্যবান বিবেচনা করছি -- সদালাপে আপনার মতো একজন সহজ ভাষায় বিজ্ঞান বিষয় লেখার মতো একজন লেখক আছেন। আপনাকে অসংখ্য ধন্যবাদ -- বিষয়টা জানার প্রবল আগ্রহ ছিলো -- আপনি কাজটা সহজ করেছেন। 

    একটা কথা যদি ভুল না বুঝে থাকি -- যে ইভেন্টের কথা বলা হচ্ছে তা ১.৪ বিলিয়ন লাইট ইয়ার্স আগে ঘটে গেছে -- তা এখন ধরা পড়লো পৃথিবীতে। কত বছর লেগেছে সেই ঘটনার পুরোটা শেষ হতে?

    1. 12.1
      শাহবাজ নজরুল

      নিজেকে ভাগ্যবান বিবেচনা করছি – সদালাপে আপনার মতো একজন সহজ ভাষায় বিজ্ঞান বিষয় লেখার মতো একজন লেখক আছেন। আপনাকে অসংখ্য ধন্যবাদ – বিষয়টা জানার প্রবল আগ্রহ ছিলো – আপনি কাজটা সহজ করেছেন। 

      জিয়া ভাই আপনাকে অসংখ্য ধন্যবাদ, পড়া ও উত্সাহ দেবার জন্যে।

      একটা কথা যদি ভুল না বুঝে থাকি – যে ইভেন্টের কথা বলা হচ্ছে তা ১.৪ বিলিয়ন লাইট ইয়ার্স আগে ঘটে গেছে – তা এখন ধরা পড়লো পৃথিবীতে। কত বছর লেগেছে সেই ঘটনার পুরোটা শেষ হতে?

      প্রশ্নটা পুরোপুরি পরিষ্কার হলনা। এখানে "সেই ঘটনার" বলতে ঠিক কি বোঝাচ্ছেন তা পরিষ্কার করবেন কি? আপনি কি বলতে চাচ্ছেন যে ব্ল্যাক-হোল দু'টো একীভূত হতে কত সময় লাগলো -- নাকি কত বছর ধরে চেষ্টা করার পর এই প্রথম সফলভাবে মহাকর্ষীয় তরঙ্গকে প্রত্যক্ষ্য ভাবে ডিটেক্ট করা গেল?
       

  6. 11
    এস. এম. রায়হান

    লাইগো গবেষক দলে ড. দীপঙ্কর তালুকদারঅধ্যাপক সেলিম শাহরিয়ার নামে দু'জন বাংলাদেশীও আছেন। দীপঙ্কর তালুকদার ঢাবি থেকে মাস্টার্স শেষে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে মাস্টার্স ও পিএইচডি করে বর্তমানে যুক্তরাষ্ট্রে গবেষণায় নিয়োজিত আছেন। আর সেলিম শাহরিয়ার এমআইটি থেকে ব্যাচেলর ও পিএইচডি করে বর্তমানে নর্থওয়েস্টার্ন বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক হিসেবে কর্মরত আছেন।

    1. 11.1
      শাহবাজ নজরুল

      লাইগো গবেষক দলে ড. দীপঙ্কর তালুকদার ও অধ্যাপক সেলিম শাহরিয়ার নামে দু'জন বাংলাদেশীও আছেন। দীপঙ্কর তালুকদার ঢাবি থেকে মাস্টার্স শেষে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে মাস্টার্স ও পিএইচডি করে বর্তমানে যুক্তরাষ্ট্রে গবেষণায় নিয়োজিত আছেন। আর সেলিম শাহরিয়ার এমআইটি থেকে ব্যাচেলর ও পিএইচডি করে বর্তমানে নর্থওয়েস্টার্ন বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক হিসেবে কর্মরত আছেন।

      মূল পেপারটি'তে (রেফারেন্স লিংক নং ১) জনাব দীপঙ্কর আর সেলিম শাহরিয়ার এর নাম দেখতে পেলাম। বাংলাদেশীরা এখন বিশ্বের সব টপ প্রজেক্টেই আছে -- দেখে বেশ ভালো লাগলো। জনাব দীপঙ্করের লিঙ্কটিতে গিয়ে দেখলাম LIGO সিস্টেম নিজ থেকেই সম্ভাব্য ইভেন্ট'টি ডিটেক্ট করেছে। আমি আগে ভাবছিলাম যে সিস্টেমটিকে স্পেশালী ওই ইভেন্ট টিকে ধরার জন্যে টিউনিং করা হয়েছিল। এবার অবশ্য মূল পেপার টিও আরেকটু মনোযোগ দিয়ে পরে দেখলাম। যা বুঝলাম তা হলো, সিস্টেম'টি অটোমেটেড ভাবে পসিবল ইভেন্ট ডিটেক্ট করে থাকে। ইভেন্ট ট্রিগার করার কয়েক ঘন্টার মধ্যে তারা বুঝতে পারেন যে এটা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ'ই। পরে অবশ্য বেশ সিস্টেমেটিক ভাবে দেখা হয়েছে যে আর অন্য কোনো সোর্স থেকে সিগনালটি ফলস ট্রিগার হিসেবে এসেছে কিনা! যখন মোটামুটি কনফার্ম হওয়া গেল যে সংকেতটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গের'ই তখন তারা পরবর্তী স্টেপে গিয়ে এনালাইসিস করে দেখেছেন যে এটি দু'টি ব্ল্যাক হোলের মিলিত হয়ে যাবার ফরে উত্পন্ন হয়েছে। পেপারটি পড়ে দেখতে পারেন -- আমার কাছে বেশ সহজপাঠ্য'ই মনে হয়েছে।

  7. 10
    কিংশুক

    অনেক নতুন কিছু শিখতে জানতে পারলাম। দেখি ভবিষ্যতে মহাকর্ষীয় তরংগের মাধ্যমে মহাবিশ্বের সৃষ্টি ও পরিচালনার রহস্যের আর কি নতুন তথ্য আসে। খুব জটিল জিনিসকে যথাসাধ্য সহজে উপস্থাপনার জন্য অনেক ধন্যবাদ।

  8. 9
    আরিফ

    মুক্তমনাদের আগেই সদালাপের ধার্মিকেরা বিজ্ঞান নিয়ে বিরাট আলোচনায় ব্যস্ত!! 

    বিজ্ঞান কিন্তু মুক্তমনাদের একচেটিয়ে সম্পত্তি। সেখানে ভাগ বসানোর পাঁয়তাড়ায় প্রচণ্ড আপত্তি জানালাম।

    (বিঃদ্রঃ অসাধারণ একটা পোস্ট হইসে)

  9. 8
    এস. এম. রায়হান

    একটি চাদরের মাঝখানে ভারি একটি বস্তু রাখলে সেই চাদরের কেন্দ্রে গর্তের সৃষ্টি হবে। এটা প্রমাণিত সত্য (১ নং ছবি দ্রষ্টব্য)। এবার সেই চাদরের উপর যদি ছোট আকারের কিছু বল ছুঁড়ে দেয়া হয় তাহলে বলগুলোর মধ্যে কিছু সরাসরি কেন্দ্রে অবস্থিত ভারি বস্তুর সাথে মিলিত হবে, আর বাকিগুলো সেই ভারি বস্তুকে কেন্দ্র করে বিক্ষিতপ্তভাবে বা চক্রাকারে ছুটাছুটি করে এক সময় সবগুলো বলই ভারি বস্তুর সাথে মিলিত হবে। এটাও প্রমাণিত সত্য।

    কিন্তু মহাকর্ষ বা অভিকর্ষ বল (Force) বলে যদি কিছুই না থাকে এবং স্থান-কালের বেঁকে যাওয়াটা যদি চাদরের উদাহরণের মতো হয়, তাহলে তো সূর্যকে কেন্দ্র করে যে গ্রহগুলো ঘুরছে সেগুলোর সবই এক সময় সূর্যের সাথে মিলিত হওয়ার কথা। কিন্তু বাস্তবে তা তো হচ্ছে না। বরঞ্চ গ্রহগুলো একটা নির্দিষ্ট দূরত্ব বজায় রেখে সূর্যকে কেন্দ্র করে মিলিয়ন মিলিয়ন বছর ধরে চক্রাকারে ঘুরছে। নাকি আমার বুঝের মধ্যে কোথাও গলদ আছে!

    1. 8.1
      মাহফুজ

      ব্যাপক অপেক্ষবাদের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে -- গুরুভার বস্তুপিন্ড চলমান হলে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সৃষ্টি করে। স্থানের বক্রতায় সৃষ্ট তরঙ্গগুলো আলোকের দ্রুতিতে পরিভ্রমণ করে। আলোক তরঙ্গের মত এই তরঙ্গগুলোও যে সমস্ত বস্তুপিন্ড থেকে নির্গত হয় সেগুলো থেকে শক্তি বহন করে দূরে নিয়ে যায়। তার কারণ, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নির্গত হওয়ার ফলে যে কোন গতির শক্তি দূরে পরিবাহিত হয়। উদাহরণ স্বরূপ পৃথিবী নিজ কক্ষপথে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করার সময় মহাকর্ষীয় তরঙ্গ উৎপন্ন হয় এবং শক্তিক্ষয় হয়। ফলে পৃথিবীর কক্ষের পরিবর্তন হওয়ায় তা সূর্যের নিকটতর হতে থাকে। পৃথিবীর কক্ষের পরিবর্তন অত্যন্ত ধীরে হওয়ায় তা পর্যবেক্ষণ করা বেশ কঠিন। তবে PSR (Pulsar) 1913+16 নামে তন্ত্রটি পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে, এই তন্ত্রে দুটি নিউট্রন তারকা আছে এবং এরা পরস্পরকে প্রদক্ষিণ করে। মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নির্গত হওয়ার দরুণ এদের যে শক্তিক্ষয় হয় তার ফলে এরা পরস্পরকে প্রদক্ষিণ করে ও সর্পিল গতিতে পরস্পরের নিকটতর হয়। ১৯৬৩ সালে মার্টেন স্পিড্স নামে একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী স্বল্পপ্রভ তারকার মত একটি বস্তুর আলোকের লোহিত বিচ্যুতি (Red shift) মাপেন। তিনি দেখলেন মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের বিচ্যুতির তুলনায় এ বিচ্যুতি অনেক বেশী। এটা মহাকর্ষীয় লহিত বিচ্যুতি হলে বস্তুটি এত বৃহৎ এবং আমাদের এত নিকটে হত যে সৌরজগতের গ্রহগুলোর কক্ষের গোলমাল সৃষ্টি হত। গতানুগতিক সৌরমন্ডলীয় পরিবেশে সূর্য ও পৃথিবীর ক্ষেত্রে শক্তিক্ষয়ের হার অত্যন্ত অল্প এবং এ অবস্থায় সূর্যের সঙ্গে পৃথিবীর সংঘর্ষ হতে এক হাজার মিলিয়ন, মিলিয়ন, মিলিয়ন, মিলিয়ন, মিলিয়ন বৎসর লাগবে।

    2. 8.2
      শাহবাজ নজরুল

      জবাবটা মোটামুটি ৭.১ এ দেয়া আছে।  এখানে আবার কপি করলাম। 

      এখানে একটা বিষয় পরিষ্কার করা দরকার। trampoline Surface বা চাদরের মত ফেব্রিক এর উপমা দেয়া হয় একটা সহজ চিত্রায়ন মনে গাঁথার জন্যে। আসল স্থান কালের বক্রতার চিত্রায়ন হবে এরকম –  চাদরটিকে সূর্যের (ধরেন ১ নং চিত্রে দেখানো সূর্যের কথাই বলছি – যার চারপাশের স্থানকাল এর ফেব্রিক কেমন হবে তার  চিত্রায়ন পাবার চেষ্টা করছি) কেন্দ্রের সাপেক্ষে Spherically Symmetric ভাবে অসীম সংখ্যক ভাবে ঘোরান। যে কয়টি চিত্র পাবেন তার সামগ্রিক Superposition হচ্ছে আসল স্থান কালের চিত্রের ছবি। ১ নং ছবিতে দেখানো স্থান কালের বক্রতার ছবিতে একটা ভুল বায়াস আছে। দেখা যাচ্ছে স্থান-কাল কেবল নিচের দিকে স্ফীত হয়েছে – যেন overall system এর উপর নিচ থেকে আলাদা গ্রাভিটেশানাল বল প্রযুক্ত হচ্ছে। যেজন্যে স্থান-কাল কেবল নিচের দিকে বেঁকেছে। আদতে সূর্যের নিচ দিক থেকে আলাদা gravitational bias নেই। তাই যে বক্রতার চিত্র দেখছেন – তাকে Symmetrically চারিদিকে অসীম সংখ্যক বার ঘুরিয়ে যে সকল চিত্রায়ন পাবেন – তার কম্বিনেশন হচ্ছে আসল স্থান-কালের ফেব্রিকের প্রকৃতি। 

      এখন এই unbiased spacetime fabric কে মাথায় নিয়ে চিন্তা করে দেখুন -- এতে কোনো বস্তু কেন্দ্রে পতিত হচ্ছে কিনা। স্থান-কালের ফেব্রিকের সার্বিক অসম্পূর্ণ চিত্রায়ন থেকে এমন মনে হতে পারে যেন সব কিছু কেন্দ্রে পতিত হবে। ওই অসম্পূর্ণ চিত্রকল্পে আসলেই এমন হবে। কেননা ফেব্রিক টিকে একদিকে বায়াসড করে বাঁকানো হয়েছে। আদতে বক্রতায় কোনো bias থাকবেনা। তখন সবকিছুই ঠিকমত নিজ কক্ষপথে ঘুরবে।

  10. 7
    এস. এম. রায়হান

    এতদিন ধরে আমরা জেনে এসেছি যে, এই মহাবিশ্বের বস্তুগুলো একে-অপরকে এক প্রকার বল (Force) দ্বারা আকর্ষণ করে – যার কারণে আমরা ভূ-পৃষ্ঠ থেকে ছিটকে পড়ি না, উপর দিকে কিছু নিক্ষেপ করলে সেটি আবার ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসে, সূর্যকে কেন্দ্র করে গ্রহগুলি আবর্তিত হয়, ইত্যাদি, ইত্যাদি।

    কিন্তু আইনস্টাইনের তত্ত্ব যদি সত্য হয় তাহলে তো আগের ধারণা পুরোপুরি ভুল প্রমাণিত হচ্ছে – অর্থাৎ দুটি বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বল বলে কিছু নাই। অন্য কথায় এই 'আকর্ষণ বল' ছিল কাল্পনিক কিছু একটা। তাই নয় কি? তাহলে কি পদার্থবিজ্ঞানের বই-পুস্তকগুলো নতুন করে লিখা হবে?

    অন্যদিকে আপেক্ষিকতা তত্ত্ব অনুযায়ী স্থান-কালের বেঁকে যাওয়াও আমার কাছে কোনোভাবেই বোধগম্য হয় না। একটি চাদরের উপর ভারি বস্তু রেখে যেভাবে বুঝানো হয়, সেটি সবার কাছেই বোধগম্য। কিন্তু এক্ষেত্রে দুইটা প্রশ্ন আছে:

    ১মত- স্পেস তো চাদরের মতো কোনো বস্তু না। সেক্ষেত্রে স্পেস আসলেই চাদরের মতো করে বেঁকে যাচ্ছে কি-না, সেটা বাস্তবে পর্যবেক্ষণ করা গেছে কি?

    ২য়ত- সময়ের বেঁকে যাওয়ার ব্যাপারটা তো আরো দূর্বোধ্য! সময় কী করে বেঁকে যেতে পারে! বাস্তবিক অর্থে সময়ের বেঁকে যাওয়ার পক্ষে কোনো প্রমাণ আছে কি?

    আমার কাছে মনে হচ্ছে পূর্বের 'আকর্ষণ বল'-এর মতো স্থান-কালের বক্রতাও একটা ধারণা মাত্র, যার দ্বারা এই মহাবিশ্বকে হয়তো আরো যৌক্তিকভাবে ব্যাখ্যা করা যায়। আপনার কী মত।

    1. 7.1
      শাহবাজ নজরুল

      এতদিন ধরে আমরা জেনে এসেছি যে, এই মহাবিশ্বের বস্তুগুলো একে-অপরকে এক প্রকার বল (Force) দ্বারা আকর্ষণ করে – যার কারণে আমরা ভূ-পৃষ্ঠ থেকে ছিটকে পড়ি না, উপর দিকে কিছু নিক্ষেপ করলে সেটি আবার ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসে, সূর্যকে কেন্দ্র করে গ্রহগুলি আবর্তিত হয়, ইত্যাদি, ইত্যাদি। কিন্তু আইনস্টাইনের তত্ত্ব যদি সত্য হয় তাহলে তো আগের ধারণা পুরোপুরি ভুল প্রমাণিত হচ্ছে – অর্থাৎ দুটি বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বল বলে কিছু নাই। অন্য কথায় এই 'আকর্ষণ বল' ছিল কাল্পনিক কিছু একটা। তাই নয় কি? 

      আকর্ষণ বল আসলে অবশ্যই থাকছে নিউটনিয় মডেল অনুসারে -- কিন্তু সার্বিক অর্থে আইনস্টাইনের মহাকর্ষ নীতি নিউটনিয় মহাকর্ষী নীতিকে অনেক ভাবে পরিশীলিত করে। যেমন --

      ১. স্থানকালে নিমজ্জিত পদার্থের মধ্যে আকর্ষী বল অনুভূত হয় এজন্যে -- যেহেতু স্থান কাল বাঁকা। এই বক্রতাই এ আকর্ষি বলের নিয়ামক কিংবা কারণ। আর বক্রতার পরিমান বলে দেয় আকর্ষী বলের পরিমান। যেমন বেশি ভারী বস্তু স্থান কালকে বেশি বাঁকা করে দেয় -- তাই সে ভারী বস্তুর সাপেক্ষে অন্য পদার্থ বেশি আকর্ষি বল অনুভব করে। 

      ২. স্থান কালের বক্রতা বলে দেয় পদার্থ দুটি একে অপরের সান্যিধ্যে আসবে কি না? সেই অর্থে এটা নিউটনিয় মহাকর্ষ বলের একটা দুর্বলতা ঠিক করে দিয়েছে। নিউটনিয় মহাকর্ষ বল বলছে যে পৃথিবী আপেল ও চাঁদ দুটোকেই আকর্ষণ করে -- আর বাস্তবে দেখা যাচ্ছে যে কেবল আপেল খানিই মাটিতে পড়েছে -- চাঁদ আছে তার নিজ অক্ষে। আইনস্টাইনের মহাকর্ষ বলবিদ্যা বলছে স্থান-কালের বক্রতাই বলে দেবে ওই পদার্থ দুটি মিলিত হবে কি না? কিংবা কেন আপেল মাটিতে পড়ছে কিন্তু চাঁদ মাটিতে পড়ছে না। নিউটনীয় তত্ত্বে এর কোনো ব্যাখ্যা নেই। 

      ৩. পোস্টে দেয়া থট এক্সপেরিমেন্ট একটা বড় ধরনের পার্থক্য সৃষ্টি করে দেয় এই দু রকমের তত্ত্বে। নিউটনের মহাকর্ষী বিদ্যায় বল প্রয়োগ তাত্ক্ষনিক -- আইনষ্টাইন বলছেন বল প্রযুক্ত হয় স্থান কালের বক্রতার মাধ্যমে আর স্থান কালের মধ্যে দিয়ে এই বল প্রযুক্ত হয় আলোর বেগে। অন্য কথায় ব্যাপারটা অনেকটা এরকম। নিউটনের মহাকর্ষ বিদ্যায় যেভাবে একটা দড়ির সাহায্যে একটা বল চারিদিকে ঘুরানোর উদাহরণ দিয়ে মহাকর্ষ বলের প্রয়োগ আমাদের বোঝানো হয় -- আইনস্টাইন এসে সেই দড়ির স্বরূপ নিপুনভাবে বলে দিচ্ছেন। 

      ৪. নিউটনের "আলোর সরল রেখায় চলা" -- এই রীতির আমূল পরিবর্তন এসেছে আইনস্টাইনের তত্ত্বে। এখানে আলো স্থান কালের বক্রতা ধরেই চলে -- যেভাবে চলে পদার্থ। আর বাঁকা পথে চলেনা বলেই নিউটনের তত্ত্বের মহাবিশ্বে ব্ল্যাকহোল নেই। থাকতেও পারেনা। আইনস্টাইনের তত্ত্বের একটা মৌলিক Prediction হচ্ছে ব্ল্যাকহোল, কিংবা কৃষ্ণ বিবরের উপস্থিতি। ৫. তাই মহাকর্ষী বল বলই থাকছে -- কেবল এর প্রায়োগিক মেকানিক্স পরিশোধিত হয়েছে আইনস্টাইনের তত্ত্বে।  

      অন্যদিকে আপেক্ষিকতা তত্ত্ব অনুযায়ী স্থান-কালের বেঁকে যাওয়াও আমার কাছে কোনোভাবেই বোধগম্য হয় না। একটি চাদরের উপর ভারি বস্তু রেখে যেভাবে বুঝানো হয়, সেটি সবার কাছেই বোধগম্য। কিন্তু এক্ষেত্রে দুইটা প্রশ্ন আছে: ১মত- স্পেস তো চাদরের মতো কোনো বস্তু না। সেক্ষেত্রে স্পেস আসলেই চাদরের মতো করে বেঁকে যাচ্ছে কি-না, সেটা বাস্তবে পর্যবেক্ষণ করা গেছে কি?

      এখানে একটা বিষয় পরিষ্কার করা দরকার। trampoline Surface বা চাদরের মত ফেব্রিক এর উপমা দেয়া হয় একটা সহজ চিত্রায়ন মনে গাঁথার জন্যে। আসল স্থান কালের বক্রতার চিত্রায়ন হবে এরকম --  চাদরটিকে সূর্যের (ধরেন ১ নং চিত্রে দেখানো সূর্যের কথাই বলছি -- যার চারপাশের স্থানকাল এর ফেব্রিক কেমন হবে তার  চিত্রায়ন পাবার চেষ্টা করছি) কেন্দ্রের সাপেক্ষে Spherically Symmetric ভাবে অসীম সংখ্যক ভাবে ঘোরান। যে কয়টি চিত্র পাবেন তার সামগ্রিক Superposition হচ্ছে আসল স্থান কালের চিত্রের ছবি। ১ নং ছবিতে দেখানো স্থান কালের বক্রতার ছবিতে একটা ভুল বায়াস আছে। দেখা যাচ্ছে স্থান-কাল কেবল নিচের দিকে স্ফীত হয়েছে -- যেন overall system এর উপর নিচ থেকে আলাদা গ্রাভিটেশানাল বল প্রযুক্ত হচ্ছে। যেজন্যে স্থান-কাল কেবল নিচের দিকে বেঁকেছে। আদতে সূর্যের নিচ দিক থেকে আলাদা gravitational bias নেই। তাই যে বক্রতার চিত্র দেখছেন -- তাকে Symmetrically চারিদিকে অসীম সংখ্যক বার ঘুরিয়ে যে সকল চিত্রায়ন পাবেন -- তার কম্বিনেশন হচ্ছে আসল স্থান-কালের ফেব্রিকের প্রকৃতি। 

      বাস্তবে এই বাঁকা স্থান কালের প্রথম পরীক্ষা হয় -- যেভাবে পোস্টে দেয়া হলো -- ১৯১৯ সালের স্যার আর্থার এডিংটনের পরীক্ষাতে। এছাড়া Gravity Probe B মহাকাশে গিয়ে পৃথিবীর ভরের জন্যে তৈরী স্থান কালের বক্রতা মেপে দেখে এসেছে -- আর তা সঠিক বলে প্রমাণিত হয়ে এসেছে। বিস্তারিত এখানে। 

      ২য়ত- সময়ের বেঁকে যাওয়ার ব্যাপারটা তো আরো দূর্বোধ্য! সময় কী করে বেঁকে যেতে পারে! বাস্তবিক অর্থে সময়ের বেঁকে যাওয়ার পক্ষে কোনো প্রমাণ আছে কি?

      সময়ের বেঁকে যাওয়া বলতে বোঝাচ্ছে সময় সময়ের সংকোচন কিংবা প্রসারণ হচ্ছে। অর্থাৎ, গ্রাভিটির জন্যে স্থান যদি বেঁকে যায় তাহলে সেই একই অংশটুকুতে সময়ের হয় ডাইলেশন -- অর্থাৎ ঘড়ি চলে ধীরে। তবে ভরের প্রভাবে বেঁকে গিয়ে প্রসারিত স্থান টুকুতে সময় তত টুকুই ডাইলেট করবে যাতে তাদের অনুপাতে আলোর বেগ থাকে স্থির। আইনস্টাইনের তত্ত্বে কেবল আলোর বেগই স্থির -- স্পেস আর টাইম পরিবর্তনশীল। 

      আমার কাছে মনে হচ্ছে পূর্বের 'আকর্ষণ বল'-এর মতো স্থান-কালের বক্রতাও একটা ধারণা মাত্র, যার দ্বারা এই মহাবিশ্বকে হয়তো আরো যৌক্তিকভাবে ব্যাখ্যা করা যায়। আপনার কী মত।

      উপরে তো ব্যাখ্যা দিলাম। আমার মনে হয় আইনস্টাইনের ব্যাখ্যা নিউটনের মহাকর্ষের তত্ত্বের অনেক উন্নতি ও পরিশীলন করেছে। বুঝতে কিছুটা কষ্ট হলেও আপাতত আইনস্টাইনের তত্ত্বই মহাকর্ষের ব্যাপারে সবচাইতে পারফেক্ট মডেল। 

      1. 7.1.1
        এস. এম. রায়হান

        তাহলে নিউটনীয় মডেল ও আইনস্টাইনীয় মডেল দুটোই বলবত থাকছে? এখন থেকে কি সব ক্ষেত্রেই এই দুটি মডেলের সাহায্যে যুগপতভাবে ব্যাখ্যা করা হবে, নাকি ক্ষেত্র বিশেষে শুধুই নিউটনীয় মডেল, ক্ষেত্র বিশেষে শুধুই আইনস্টাইনীয় মডেল, এবং ক্ষেত্র বিশেষে দুটোই ব্যবহার করা হবে? আর নিউটনীয় মডেলে দুটি বস্তুর মধ্যকার "আকর্ষণ বল" কি আসলেই প্রমাণিত কিছু?

        1. 7.1.1.1
          শাহবাজ নজরুল

          তাহলে নিউটনীয় মডেল ও আইনস্টাইনীয় মডেল দুটোই বলবত থাকছে? এখন থেকে কি সব ক্ষেত্রেই এই দুটি মডেলের সাহায্যে যুগপতভাবে ব্যাখ্যা করা হবে, নাকি ক্ষেত্র বিশেষে শুধুই নিউটনীয় মডেল, ক্ষেত্র বিশেষে শুধুই আইনস্টাইনীয় মডেল, এবং ক্ষেত্র বিশেষে দুটোই ব্যবহার করা হবে? 

          আমার মনে হয় status quo অব্যহত থাকবে -- এবং আমার মতে থাকাটাও বাঞ্চনীয়। নিউটনীয় মডেল বোঝনো সহজ -- আর এর সাহায্যে বার্ষিক কাল সহ কক্ষগতি ৯৯.৯% এর চেয়ে বেশি সূক্ষ্মতার সাথে বলে দেয়া সম্ভব। তাই আমার মনে হয় এস এস সি পর্যন্ত নিউটনিয় মডেলই পড়ানো হবে। আইনস্টাইনের মডেল আসবে হয় এইচ এস সি লেভেল কিংবা গ্রাজুয়েট লেভেলে -- Modern Physics এর অধ্যায়ে। 

          আর নিউটনীয় মডেলে দুটি বস্তুর মধ্যকার "আকর্ষণ বল" কি আসলেই প্রমাণিত কিছু?

          অবশ্যই প্রমাণিত। কোথাও পড়েছি মনে করতে পারছিনা যে নিউটনের মহাকর্ষ বল এর পরিমিতি মাইক্রোমিটার লেভেল পর্যন্ত পরীক্ষামূলক ভাবে প্রমাণিত হয়েছে।

  11. 6
    মাহফুজ

    সুন্দর উপস্থাপনা- jazāk Allāhu khayran

    —————-

    এ সম্পর্কিত আমার একটি লেখার ‍কিছু অংশ তুলে ধরলাম-

    Dimensional binding of the 1rst-space/ প্রথম আসমানের মাত্রাগত বন্ধন-

     
    [এখন পর্যন্ত বৈজ্ঞানিক গবেষণা ও পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা প্রথম আসমান অর্থাৎ আসমানী দৃশ্য সীমানার মধ্যেই ঘুরপাক খাচ্ছে। এই সীমানার বাহিরে অন্য আসমানগুলোতে কি আছে বা ঘটছে তার খবর মানুষ জানতে পারবে কি পারবে না তা বলা সত্যিই বড় কঠিন। এতটুকু বলা যায় যে, ৪৬৫০ কোটি আলোক বছর দূরত্ব পর্যন্ত বিস্তৃত ঊর্ধ্ব দৃশ্য জগতের সীমানার অর্থাৎ প্রথম আসমানী ছাদের (৪০:৬৪) দরজা খোলা এবং বাকী ছয়টি আসমানের খবর শুধুমাত্র দৃশ্যমান ও অদৃশ্যমান বিদ্যুত-চুম্বকীয় তরঙ্গমালার সাহায্যে মানবিক দৃষ্টিশক্তির উৎকর্ষ সাধনের দ্বারা সম্পূর্ণরূপে আয়ত্তে আনা বা জানতে পারা সম্ভব হবে বলে মনে হয় না। তবে চর্মচক্ষুতে দেখতে পারা না গেলেও চেষ্টা ও সাধনার বলে এর সাথে অন্য প্রকার শক্তি বা মহাশক্তি অর্জন এবং সমন্বয়ের দ্বারা অনুমান ও অনুভবের আলোকে হয়তবা কিছুটা বর্ণনা করা যেতেও পারে।]

    1. 6.1
      শাহবাজ নজরুল

      ধন্যবাদ মাহফুজ ভাই, আপনার সুন্দর কমেন্ট ও লিঙ্কটির জন্যে। 

  12. 5
    shahriar

    Jajak-allah.. well write.. but need more time for clear understanding.

    1. 5.1
      শাহবাজ নজরুল

      Wa aiyu'kum ….

      Thanks for reading and commenting …

  13. 4
    সরোয়ার

    ফিজিক্সের বিভিন্ন টার্মনোলজির বাংলা অনুবাদে আপনি দক্ষ। বাংলা ভাষায় বিজ্ঞানের কঠিন বিষয়গুলোর আলোচনার ইংরেজির সাথে অনেক কঠিন মনে হয়! বিস্তারিত লেখার জন্য ধন্যবাদ।  

    1. 4.1
      শাহবাজ নজরুল

      ধন্যবাদ পড়ার জন্যে। আপনার মতামতের সাথে একমত পোষণ করছি -- যে বাংলা ভাষায় ফিজিক্সের টার্ম গুলো পড়তে গেলে হেঁচকি লাগে। সহজ করে লেখা আয়াসসাধ্য। তবে চেষ্টা করেছি সহজ করে লেখার। জানিনা কতটা সফল হয়েছি। 

  14. 3
    ফাতমী

    আইনস্টাইন যেভাবে সময় এবং স্পেইসকে ফ্লেক্সিবল কল্পনা করেছেন, সেভাবে ফ্লেক্সিবল হলে শুধু মাত্র স্পেসের ক্ষেত্রেও একই রকম মহাকর্ষীয় তরঙ্গের দেখা যাবার কথা। অর্থ্যাত, সময় এবং স্পেস না হয়ে, শুধু স্পেস হলেও উক্ত তত্ত্ব দাঁড়াতে পারে। বিস্তারিত বর্ননার জন্য অনেক ধন্যবাদ।

    1. 3.1
      শাহবাজ নজরুল

      আসলে আইনস্টাইনীয় প্রেক্ষাপটে স্থান আর কাল (বা সময়) আলাদা সত্ত্বা নয় -- বরং এ দুটি সত্ত্বাকে একত্রে Spacetime বা স্থান-কাল বলা হয়। আইনস্টাইনের মহাকর্ষের সমীকরণ গুলো চতুর্মাত্রিক -- অর্থাৎ স্থানের তিন মাত্রা আর সময়ের এক মাত্রা। তাই যখন স্পেস-টাইম বলা হয় তখন এর মধ্যে একই সাথে স্পেস আর টাইম একাঙ্গি হয়ে থাকে। 

      তো সেই অর্থে হয়ত আপনার কথাটিও ঠিক। 

  15. 2
    এস. এম. রায়হান

    LIGO বিজ্ঞানীরা প্রায় ১.৩ বিলিয়ন বছর আগে এবং ১.৩ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত দুটি কৃষ্ণ বিবরের একীভূত হবার ফলে বিকিরিত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ এই পৃথিবীর ডিটেক্টরে সনাক্তকরণের দাবি করেছেন। তাদের দাবি অনুযায়ী সেই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অত্যন্ত দুর্বলও বটে। এই অবস্থায় বিজ্ঞানীরা ঠিক কীভাবে নিশ্চিত হয়েছেন যে, তারা যে তরঙ্গ ডিটেক্ট করার দাবি করেছেন সেটি আসলে সেই তরঙ্গ-ই, অন্য কিছু নয়? তাদের এই দাবিকে বৈজ্ঞানিক পরিভাষায় ভুল-প্রতিপাদনের কোনো পথ খোলা রাখা হয়েছে কি-না।

    1. 2.1
      শাহবাজ নজরুল

      ইন্টারফেরোমিটারের নয়েজ থেকে কোনো ফলস ইভেন্ট তৈরী হলো কিনা তা সনাক্ত করার জন্যে ইন্টারফেরোমিটার array তৈরী করা হয়। যখন যুগপদ একই ধরনের সংকেত দুটো আলাদা ইন্টারফেরোমিটারে একই সিগনেচার নিয়ে ধরা পড়ে তখন ঘটনাটিকে ফ্লুক বলে আর উড়িয়ে দেয়া যায়না। এক্ষেত্রে এই ব্যাপারটি'ই ঘটেছে। সংক্ষেপে বললে --

      ১. সংকেতটি আইনস্টাইনের মহাকর্ষ বলের সাপেক্ষে দুটো কৃষ্ণ-বিবরের মিলিত হবার সময়কার মহাকর্ষীয় ঊর্মিমালার ধর্মের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। প্রসঙ্গত উপরের ৭-৯ চিত্র দেখুন, ওখানে সময়ের সাপেক্ষে কৃষ্ণ বিবর দুটির মিলিত হবার গতিপ্রকৃতি ও সাথে সিগনেচার ঊর্মিমালা দেখানো হয়েছে। ৩-টি আলাদা জোনের (কৃষ্ণ বিবর দুটোর মিলিত হবার আগে, মিলিত হবার মুহুর্তে ও মিলিত হবার পরে) প্রদর্শিত সিগনেচার -- এক্সপেকটেড সিগনেচার এর সাথে মিলে যায়। 

      ২. দুটো ইন্টারফেরোমিটারে একই ধরনের সিগনেচার ধরা পড়ে। 

      ৩. আর আরেকটি বড় প্রতিবন্ধকতা যেটি এই যুগপদ পরীক্ষা পার হয়েছে তা হচ্ছে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের গতি -- যা কিনা আলোর বেগের সমান। তাই ইন্টারফেরোমিটার দুটোতে এই ইভেন্ট যখন ৬.৯ মিলিসেকেন্ড ব্যবধানে ধরা পড়েছে (ইন্টারফেরোমিটার দুটির দুরত্ব আসলেই ৬.৯ মিলি লাইটসেকেন্ড বা ২১০০ কি.মি.) -- তখন ইভেন্ট টি যে কোনো ফ্লুক নয় তা প্রায় পরিপূর্ণ ভাবে ভিত্তি পায়। 
       

      1. 2.1.1
        এস. এম. রায়হান

        ধন্যবাদ। লাইগো বিজ্ঞানীরা যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণের দাবি করেছেন সেই তরঙ্গটা কি একটা নির্দিষ্ট মুহূর্তে সারা পৃথিবী দিয়ে প্রবাহিত হয়েছে, নাকি যে দুটি স্থানে ডিটেক্টর বসানো হয়েছে সেই দুটি স্থান দিয়েই শুধু প্রবাহিত হয়েছে? একই তরঙ্গকে ইচ্ছে করলে আবারো ডিটেক্ট করা সম্ভব কি-না?

        1. 2.1.1.1
          শাহবাজ নজরুল

          রায়হান ভাই, আপনার প্রশ্নগুলো অসাধারণ। স্বগত ভাবে মনে জাগা প্রশ্নগুলো আসলেই বেশি প্রানবন্ত।  আমি জবাব দেবার চেষ্টা করছি। জবাব সঠিক নাও হতে পারে -- কেননা আমি আদতে তাত্ত্বিক পদার্থবিদ নই। বিষয়গুলো নিয়ে শখের বশে পড়াশুনা করে যতুটুকু জেনেছি তাই এখানে লিখেছি।

          তরঙ্গটা কি একটা নির্দিষ্ট মুহূর্তে সারা পৃথিবী দিয়ে প্রবাহিত হয়েছে, নাকি যে দুটি স্থানে ডিটেক্টর বসানো হয়েছে সেই দুটি স্থান দিয়েই শুধু প্রবাহিত হয়েছে?

          আমার মনে হয় মহাকর্ষীয় তরঙ্গটি অবশ্যই ওই মুহুর্তে সারা পৃথিবীর উপর দিয়েই প্রবাহিত হয়েছে, আর একই তাই'ই প্রবাহিত হবার সময় ওই দুটো ডিটেক্টরে ধরা পড়েছে।  আমরা সবাই স্পেস-টাইমে নিমজ্জিত। আর এই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ স্পেস-টাইমের উপর দিয়েই প্রবাহিত হয়েছে। তাই যা কমন সেন্স বলে, এটা কেবল সমগ্র পৃথিবী কেন, বরং সমগ্র সৌরজগত কিংবা সমগ্র আকাশ-গঙ্গা ছায়াপথের (Milky Way Galaxy) উপর দিয়েই প্রবাহিত হয়েছে। 

          একই তরঙ্গকে ইচ্ছে করলে আবারো ডিটেক্ট করা সম্ভব কি-না?

          আমার মতে হয় উত্তর হচ্ছে হ্যা -- সম্ভব। মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উর্মিমালা একটি শান্ত পানিতে ঢিল ছুড়লে যেভাবে হিল্লোল সৃষ্টি হয় -- সে রকমেরই। ঢেউ এর বিস্তার (intensity কিংবা peak ও trough এর দুরত্ব) স্পেস ও টাইম এই দু ভারিয়েবেলের সাপেক্ষে ম্রিয়মান হতে থাকে। তাই প্রথমত আমরা প্রায় ১.৩ বিলিয়ন লাইট ইয়ার দুরে থাকার কারণে এই ঢেউ এর বিস্তার কমে এসেছে স্কয়ার ইনভার্স ল এর বদৌলতে। দ্বিতীয়ত, চিরায়ত ঢেউ oscillates and progresses over  time -- আর এক্ষেত্রেও এর ব্যত্যয় নয়। তাই একই ইভেন্টের পরবর্তী ঢেউগুলো এখনো পৃথিবীর উপর দিয়ে বয়ে যাচ্ছে -- তবে অবশ্যই সময়ের সাথে সাথে এর বিস্তার বা intensity কমে আসছে।   

        2. 2.1.1.2
          এস. এম. রায়হান

          এটা যেহেতু একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সেহেতু আপনার উত্তর ঠিক আছে বলে মনে করি। আমিও এভাবেই ভাবছিলাম। এ বিষয়ে শেষ প্রশ্ন। লাইগো বিজ্ঞানীরা কি আগে থেকে অংক কষে (তাত্ত্বিকভাবে) বের করেছিলেন যে, ওমুক দিন-ক্ষণে এই নির্দিষ্ট তরঙ্গটা পৃথিবীর উপর দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে, আর সে অনুযায়ী ডিটেক্টর দুটিকে প্রস্তুত রাখা হয়েছিল?

        3. শাহবাজ নজরুল

          Please see comment 11.1 …

  16. 1
    এস. এম. রায়হান

    লেখাটির জন্য ধন্যবাদ। সবার জন্য বোধগম্য লেখাটি দারুণ হয়েছে। দু-একটি প্রশ্ন নিয়ে পরে আসছি।

Leave a Reply

Your email address will not be published.