টাইম মেশিন: সম্ভাবনা আর আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান!

স্বার্থপর বলে একটা শব্দ আছে বাংলায়, আমার এক খুব কাছের মানুষ অবশ্য এ শব্দটাকে বলতো 'স্বার্থনিজ'। অবশ্য সে যখন মুখে একটা মিস্টি হাসি দিয়ে এ কথাটা বলতো তখন মনে হতো সে যা বলেছে তাই ঠিক। আসলে ইদানিং একটা কথা শুধু কথার কথা এজন্য শোনা,'সময়ের চেয়ে জীবনের মূল্য অনেক বেশী'। কিন্তু আমি বলবো,'জীবনের চেয়ে সময়ের মূল্য অনেক বেশী'। অবশ্য ব্লগে আমি যেভাবে সহজ ভাবে বলছি, বাইরে বললে আমাকে পাগল ঠাওরাবে। কিন্তু আমি যদি বলি: টাইম ট্রাভেল করা সত্যিকার ভাবে সম্ভব, তখন হয়তো মফস্বলে গেলে পাগলা গারদ দেখালেও বুয়েট-বিআইটিতে আসলে কিছুটা রক্ষে পাওয়া যাবে।তাহলে আজকে আমরা সবাই ভবিষ্যত বা অতীতের শখ পূরন করার জন্য যে ধাপ গুলো পার করা গেছে সেগুলো জানি এবং কালকে থেকে আমার পিঠ বাচানোর রাস্তা করি!

এইচ জি ওয়েলস 1895 সালে একটা গল্পের বই লেখেন The Time Machine.তখন কল্পকাহিনী হিসেবে এটাকে সবাই ধরে নিয়েছিলো, এবং অনেকেরই হাপিত্যেস ছিলো 'যদি এটা হতো', যেখানে আমরা তখন ব্রিটিশদের ডলা খেতেই ব্যাস্ত ছিলাম। তার কিছু দিন পর আইনস্টাইন নামের এক কেরানী ফিজিক্সে কিছুটা পরিবর্তন এনে এ যুগের পদার্থবিজ্ঞানের বাপ হয়ে গেলেন।তবে সে এটা দেখিয়ে ছিলেন আমাদের পক্ষে আলোর গতিতে চলা অসম্ভব।গবেষনা কিন্তু থেমে থাকেনি। টাইম মেশিন গবেষনার ক্ষেত্রে যেটা মূল বিষয় বস্তু সেটা হলো ঘটনা এবং তার প্রতিক্রিয়া। যদি আমরা প্রকৃতির ইউনিফাইড থিওরেমের দিকে ঝুকতে যাই এই টাইম ট্রাভেল কনসেপ্ট সেখানে আঘাত হানে, যেমন শক্তির নিত্যতা সূত্র। অবশ্য এখানে আরেকটা কথা মার খেয়ে যায়, বহু পুরোনো কথা:" প্রকৃতি শূণ্যতা পছন্দ করে না"।

টাইম মেশিন বানানো কি সোজা কথা?

এসব ভদ্র কথা কিছু কাজে মেলে না। উদাহরন দেই, টাইম ডাইলেশনের সাথে আমরা হয়তো অনেকেই পরিচিত হয়ে থাকবো। দু জমজ ভাই রাম আর সাম। সাম দেখা গেলো নাসায় চাকরি পেলো এবং কিছুদিনের মধ্যে ওকে একটা ফাটাফাটি স্পেসশীপে উঠিয়ে দিয়ে পাঠিয়ে দেয়া হলো কাছাকাছি কোনো নক্ষত্রে। তার স্পেসশীপ কল্পনাতীত গতিতে চলা শুরু করলো মাধ্যাকর্ষন বলের অভাবের সুযোগে, একটা ঘুরনি দিলো তারাটাকে তারপর পৃথিবীতে ফিরে আসলো যেখানে রাম বাসায় পরে পরে পরিবারের প্রতি দায়িত্ব পালন করছিলো। সামের জন্য ধরা যাক তার মোট পরিভ্রমন করতে লেগে গেছে 1 বছর কিন্তু পৃথিবীতে ইতিমধ্যে 10 বছর কেটে গেছে। সেক্ষেত্রে রাম ভাইজান তার থেকে 9 বছরের বড় ভাই হয়ে গেছে। আসলে সাম 1 বছর পর পৃথিবীতে এসে 9 বছর পরের পৃথিবী দেখছে, তারমানে সে অলরেডী ছোটখাটো একটা টাইম ট্রাভেল করে এসেছে।

কিছু বাস্তব উদাহরন: আমাদের অনুভবের বাইরে- একটু JET LEG

তবে বাস্তবে আমরা কিন্তু অহরহই এরকম পরিস্হিতির স্বীকার হচ্ছি।যদি আমরা এ্যায়ারক্রাফটের গতিতে চলি তাহলে ব্যাপারটা এত ভালোভাবে ধরতে পারি না এ জন্য যে তখন টাইম ডাইলেশনের পরিমান থাকে কয়েক ন্যানসেকেন্ডের মতো। কিন্তু এটা যদি এ্যাটোমিক ঘড়ির দ্বারা আরো নির্ভুল ভাবে মাপতে যাই তখন দেখা যাবে সময়কে গতি দ্বারা একটু টেনে ধরা হয়েছে বা সময়টা টান খেয়ে লম্বা হয়েছে একটু! তাহলে এঘটনা থেকে বোঝা যায় নিকট ভবিষ্যতে আমরা অহরহই টাইম ট্রাভেল করছি যেটা আমাদের অনুভূতির বাইরে। ইন্টারনেট ঘাটলে এরকম হাজারো পরীক্ষার কথা জানা যাবে।

সময়ের এই চ্যাপ্টা খাওয়া বা বক্র হবার গন্ডগোলটা আরেকটু যদি অবজার্ভ করতে যাই তাহলে আমরা সাবএ্যাটমিক লেভেলে চিন্তা করি যেগুলো মূলত ঘুরানো যায় আলোর খুব কাছাকাছি গতিতেই (কোলাইডারের ব্যাপার স্যাপার সম্পর্কে অনু পরিমাণ ধরনা হয়তো আগের পোস্টে দিতে পেরেছি)। এসব কণাগুলোর মধ্যে একটা কণা হচ্ছে মিউন। বেশ স্বাতন্ত্র প্রকৃতির কণা কারন এটা মূলত বিল্ট ইন ঘড়ির মতো কাজ করে কারন এর ক্ষয়টা হয় নির্দিস্ট হাফ লাইফে (1.52 মাইক্রোসেকেন্ডস এবং এটার ক্ষয় হবার পর muon = electron + electron antineutrino + muon neutrino)।তা এই মিউন আবার কোলাইডারের ভিতর প্রচন্ড গতিপ্রাপ্ত হয় তখন আইনস্টাইনের সূত্রানূসারে এর ক্ষয় হবার হার কমে যায়। কিছু কসমিক রে এর ক্ষেত্রে সময়ের এই অসমন্জ্ঞস্যতা দেখা যায়। এই রে এর পার্টিক্যাল গুলো আলোর গতির কাছাকাছি চলে বিধায়, তাদের দৃস্টিকোণ থেকে তারা একটা গ্যালাক্সীকে কয়েক মিনিটে পার করলো, যদিও পৃথিবীর সাপেক্ষে মনে হলো যে তারা কিছু 10 হাজারেরও বেশী সময় ধরে পার করলো (এইটাও আইনস্টাইনের আর লরেন্জের কন্ট্রাকশনের সূত্রানূসারে)। যদি টাইম ডাইলেশন না থাকতো তাহলে এইসব পার্টিক্যাল কখনোই পৃথিবী ছুতে পারতো না।

আইনস্টাইনের কিছু কথা

আইনস্টাইনের রিলেটিভিটি নিয়ে আবারো একটু কথা বলি: এই সূত্রানুসারে আইনস্টাইন নামের কেরানী বলেছিলেন গ্রাভীটি সময়কে ধীর করে ফেলে।অর্থাৎ ঘড়ীটা 10 তলায় একটু দ্রূত চলে গ্রাউন্ড ফ্লোর থেকে (?) যেটা পৃথিবীর কেন্দ্রের একটু কাছাকাছি বলে গ্রাভীট্যাশনাল শক্তির আরেকটু কাছাকাছি। তবে এটা আপনে আমি কখনোই অনুভব করতে পারবো না, পারবে কোনো এ্যাটমিক বা সিসমিক ঘড়ি (দুঃখের বিষয় হলো আমি কখনোই এসব ঘড়ি দেখি নাই, ইদানিং মোবাইলের কারনে আমি ঘড়িও পড়ি না)। তবে একটা জিনিস আমরা বুঝতে পারি যারা জিপিএস অহরহ ব্যাবহার করেন। যদি তাই বা না হতো নাবিকেরা, ক্রুজ মিসাইল আরো কয়েক মাইল দূরে গিয়ে পৌছুতো নির্দিস্ট জায়গা থেকে।

আরেকটা জটিল উদাহরন দেই: নিউট্রন তারা ঘনত্ব সম্পর্কে ধরা যাক সবারই আইডিয়া আছে এবং এর গ্রাভীটি সম্পর্কেও সেক্ষেত্রে জানার কথা(এ ব্যাপারে বিস্তারিত জানানো যাবে অন্য কোনো পোস্টে যদি বা কোনো কৌতুহল থাকে)। হিসাবে দেখা যায়, সময় ওখানে 30% শতাংশ ধীর পৃথিবীর সময় থেকে। যদি ঐ তারা থেকে কেউ যদি টেলিস্কোপ দিয়ে পৃথিবীতে উকি মারে তাহলে দেখা যাবে সবাই ভিডিও ক্যাসেটের ফাস্ট ফরওয়ার্ডের মতো দৌড়াচ্ছে। ব্লাক হোলও সেরকম একটা জিনিস যদি সিঙ্গুলারিটিতে কেউ পড়তে পারে তাহলে তার জন্য একটা আদর্শ টাইম ডাইলেশন সম্পর্কে ক্লীয়ার ধারনা পেতে পারে।

অন্যান্যদের মনের কথা: অতীত যাওয়াও সম্ভব!

1948 সালে কার্ট গোডেল আইনস্টাইনের গ্রাভিটেশনাল ইকোয়েশন সমাধান করে দেখালেন যে আসলে এটা একটা ঘুর্নায়মান মহাবিশ্বকে রিপ্রেজেন্ট করছে (যদিও এটা সে কিভাবে বোঝালো সেটা আমার পক্ষে বের করা সম্ভব হয়নি, তবে এটা নির্ভুল হলে একটা দারুন খোজ ছিল)। এই তত্ব অনুসারে একজন নভোচারী পরিভ্রমন করে তার অতীতে ফিরে যেতে পারবে। এটা এজন্য যে গ্রাভীটি যেভাবে আলোর গতিকে প্রভাবিত করবে।তবে এই সলিউশনের অনেক ভেজাল ছিলো, প্রথমত এই তত্ব অনুসারে তাহলেতো বিগ ব্যাং আর সিঙ্গুলারিটি মার খেয়ে যায়।

আরেকটা সিনারিও পাওয়া যায় যেটা 1974 সালে তুলান ইউনিভার্সিটির ফ্রান্ক টিপলার অন্ক কষে বের করেন যে একটা ঢাউস সাইজের অসীম দৈর্ঘের সিলিন্ডার আলোর গতিতে ঘুরছে তার নিজস্ব অক্ষে এবং সে ক্ষেত্রে একজন নভোচারী তার অতীতে ফিরে যেতে পারে এর মাধ্যমে কারন সেই একই ঘটনা: এখানে আলোকে টেনে পেচিয়ে একটা বদ্ধ লুপের মধ্যে এনে ফেলেছে। আবারো 1991 সালে রিচার্ড গট নামের একজন ভবিষ্যৎবানী করেন যে কসমিক স্ট্রিং একই ফলাফলের জন্ম দিতে পারে (কসমোলজিস্টরা সন্দেহ করেন যে এটার গঠিত হয়েছিলো বিগ ব্যাংর এর প্রাথমিক পর্যায়ে)।কিন্তু আশির দশকের মাঝামাঝি ওয়ার্মহোলের কনসেপ্ট নতুন মাত্রা আনে।

ওয়ার্মহোল একটা হাইপো যার আরেক নাম স্টারগেট এবং এটা হচ্ছে দীর্ঘতম দূরত্বে অবস্হিত দুইটা বিন্দুর মধ্যবর্তি একটা শটকাট রাস্তা। কেউ যদি ওয়ার্মহোল দিয়ে একটা লাফ দেয় তাহলে সে হয়তো নিজেকে মহাবিশ্বের অন্য প্রান্তে খুজে পেতে পারে। ওয়ার্মহোল জেনারেল থিওরী অফ রিলেটিভিটিতে খাপ খায় যেখানে গ্রাভীটি শুধু সময়কে নয় স্হান কেও লন্ডভন্ড বা মুচড়ে ফেলতে পারে।এই থিওরী একটা অল্টারনেটিভ রাস্তা এবং টানেলের ধারনা দেয় যেটা মূলত স্হানের ঐ দুই বিন্দুর সংযোগ হিসেবে কাজ করে। একটা ওয়ার্মহোল হতে পারে আসল রাস্তার চেয়ে কম দূরত্বের হতে পারে!

এখন ধরে নেয়া যাক ওয়ার্মহোলের ভিতর দিয়ে পরিভ্রমন করা যায় (এখানে একটা মেইন ব্যাপার হলো যদি আমি ঘুরতে যাই, হয়তো আমি টেনে এমন লম্বা হবো যে আমার 5.8 ফুটি দেহ 30 ফুটি হয়ে যাব আর আমার প্রাণ বায়ুর যে কি হবে সেটা বুঝতে পারছি না কারন ঐ সময় আমার কোনো গ্রোথ বা অনুভূতিও থাকবে না), এর মধ্যে অবশ্য থর্নের ইক্সোটিক ম্যাটারের অস্তিত্ব থাকতে থাকবে।কোয়ান্টাম ম্যাকানিক্স অনুসারে এ্যাক্সোটিক ম্যাটার নেগেটিভ ভর সম্পন্ন এবং গ্রাভীটিতে এটা আকর্ষনের পরিবর্তে বিকর্ষিত হয়। আর একটা ওয়ার্মহোলের স্ট্যাবিলিটির জন্য এটার উপস্হিতি প্রয়োজন কেননা এটার মাধ্যমে একটা এ্যান্টিগ্রাভীটি ফোর্স কাজ করবে এবং বিস্ফোরন রোধ করবে যেটা তখন একে ব্লাক হোলে পরিণত করবে। এই এ্যাক্সোটিক ম্যাটার আমাদের চেনা জানা ফিজিক্সের দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায় না (এজন্যই এটা হাইপো!) তবে এই নেগেটিভ এ্যানর্জি স্টেটের অস্তিত্ব কিছু নির্দিস্ট কোয়ান্টাম সিস্টেমেই থাকে তবে এটা এখনো অপরিস্কার যে কি পরিমান এ্যান্টিগ্রাভিটি কণার প্রয়োজন একটা ওয়ার্মহোলকে স্ট্যাবিলাইজ করতে!

তবে থর্ন আর তার কলিগরা পরে বুঝতে পারেন যে যদি একটা স্ট্যাবল ওয়ার্মহোল যদি তৈরী করা যায়, তাহলে এটা একটা টাইম মেশিন হিসেবে কাজ করতে পারে।

স্ট্যাবিলাইজড ওয়ার্মহোল: টাইম মেশিনের দ্বারপ্রান্তে

তাহলে একটা ওয়ার্মহোল যদি আমরা পেতে চাই, তাহলে এর একটা মুখ একটা নিউট্রন তারার দিকে টানা থাকবে এবং অবস্হানটা থাকবে এর সারফেস এর দিকে। তারা মাধ্যাকর্ষন ঐ স্হানের সময়কে ধীর করে ফেলবে যাতে করে ওয়ার্মহোলের দু মুখের মধ্যে একটা সময়ের ব্যাবধান আস্তে আস্তে বাড়তে থাকে। যদি দুটো মুখই জায়গা মতো রাখা হয়, এই সময়ের ব্যাবধানটাই ওখানে আটকে থাকবে!

ধরা যাক ঐ সময়ের ব্যাবধান 10 বছর। একজন নভোচারী ঐ ওয়ার্মহোলের মধ্য দিয়ে এক দিকে লাফ দিলো যেটা মূলত 10 বছর পরের ভবিষ্যত আবার আরেক নভোচারী যদি আরেক দিক দিয়ে লাফ দেয় তাহলে পৌছে যাবে 10 বছর পিছনে।তাহলে দেখা যাচ্ছে স্হানাংকের একটা ক্লোজ লুপ একই ভাবে একটা সময়াংকের লুপে পরিণত হতে পারে। শুধু একটা রেস্ট্রিকশন তখন থাকবে যখন ওয়ার্মহোল প্রথম তৈরী করা হয়েছিলো সে সময়ে ঐ নভোচারী কখনোই ফিরত পারবেনা।

অন্যভাবে বলা যায়, ওয়ার্মহোল প্রাকৃতিক ভাবে তৈরী হতে পারে খুবই ক্ষুদ্র স্কেলে, যেমন প্লান্ক লেন্হে যার তুলনা হতে পারে একটা আনবিক নিউক্লিয়াসের। তত্ব অনুসারে, এরকম এক মিনিটের ওয়ার্মহোল এ্যানর্জি পালসের দ্বারা স্ট্যাবল হয় অতঃপর কোনোভাবে সাধারন মাত্রায় বিরাজ করে!

প্যারাডক্স

এখন কিছু প্যারাডক্সের কথা বলা যাক, যেটা মূলত সবচেয়ে বর প্রশ্ন এইসব টাইম মেশিন থিওরেটিস্টদের কাছে!ধরা যাক এসব ইন্জ্ঞনিয়ারিং প্রবলেম মেটানোর পর আমরা একটা টাইম মেশিন বানাতে সক্ষম হলাম, তাহলে দেখা গেলো এক বদ লোক অতীতে গিয়ে তার মেয়েকে ছোটবেলাতেই খুন করলো, সেক্ষেত্রে কি হবে?

এরকম অনেক ধাধা বা প্রশ্ন সামনে আসবে যখন কেউ হয়তো অতীত পরিবর্তন করতে চাইবে তবে হ্যা এটা যদি এমন হয় একজন অতীতে গিয়ে একটা মেয়েকে বাচালো আর ভবিষ্যতে সে তার মা হলো তখন এটা একটা কারনঘটিত পজিটিভ লুপ হবে যেটার সামন্জ্ঞস্যতা বিদ্যমান। হয়তো কোনো টাইম ট্রাভেলারের আচরনগত ক্ষমতাকে রেস্ট্রিক্ট করা যেটে পারে এসব কারনগত সামন্জ্ঞস্য দিয়ে, কিন্তু এটা আসলেই সম্ভব হবেনা টাইম ট্রাভেলারের ফ্রিকোয়েন্সি কন্ট্রোক করা।

আবার এমনও হতে পারে যে ধরা যাক, একজন টাইম ট্রাভেলার এক বছর আগে গিয়ে কোনো ফাটাফাটি থিওরেম IEEE থেকে ডিটেলসে পড়ে আবার অতীতে গিয়ে সেটা সে তার ছাত্রদের ভালো পড়িয়ে ফেললো যেটা পড়ে আবারো IEEE তে লেখা হলো। তাহলে দুটো লেখা দু সময়ে।

এই সব টাইম ট্রাভেলের অদ্ভুত ঘটনা এখনো একে সম্ভাবনার খাতায় ফেলে রেখেছে। তবে স্টিফেন হকিং "ক্রোনোলজি প্রোটেকশন কনজেকচার" এর ধারনা দেন যেটা এই কারনগত লুপ গুলোকে বাদ দিয়ে ফেলে। অবশ্য পেনরোজের এরকম একটা কনজেকচার আছে।যাই হোউক রেলিটেভিটির ল কারনগত লুপকে সমর্থন করে, এবং এই ক্রোনোলজি কনজেকচারের মাধ্যমে কিছু ফেক্টরের প্রয়োজন পরে যেগুলো টাইম ট্রাভেলারের অতীত ভ্রমনের বিষয়টি নিয়ে কাজ করতে পারে। তাহলে এই ফ্যাক্টরগুলো কি? একটা সাজেশন হলো কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া সেক্ষেত্রে এগিয়ে আসবে।টাইম মেশিনের অস্তিত্ব কনাগুলোকে তাদের লুপ থেকে অতীতে ভ্রমন করার পারমিশন দেবে। কিছু ক্যালকুলেশনে অবশ্য এমন ইঙ্গিত পাওয়া যায় যে আগের ঘটে যাওয়া অঘটনসমূহ নিজে থেকেই জোরেশোরে উঠে এসে শক্তির বিশাল এক সার্জের সৃস্টি করে ওয়ার্মহোলকে ভেঙ্গে ফেলবে!

এই ক্রোনোলজিক্যাল প্রোটেকশন এখনো ধারনাগত পর্যায়ে, তাই টাইম ট্রাভেল নিয়ে এখনো আশার আলো আছে। হয়তো অপেক্ষা করতে হবে সেই ক্ষনের জন্য যখন কোয়ান্টাম ম্যাকানিক্স সক্ষম হবে গ্রাভিটেশনাল হাইপোথিসিস গুলোর সাথে হয়তোবা এমন একটা থিওরীর মাধ্যমে যার মাধ্যমে সমন্বয় ঘটবে স্ট্রিং থিওরি বা তার এক্সটেনশনের জন্য, তৈরি করবে তথাকথিত M-থিওরী (মেমব্রেন থিওরী)। এটা এমনও হতে নেক্সট জেনারশনের কোলাইডারগুলো এরকম ছোটখাটো সাব এ্যাটোমিক ওয়ার্মহোলের সৃস্টি করতে পারবে যেটা হয়তো এইচজি ওয়েলসের টাইম মেশিনের কাছে শিশু মাত্র!। কিন্তু এটা অবশ্যই পদার্থবিদ্যায় এক অনবদ্য পরিবর্তন আনবে!

প্রাপ্তঃ টেকটিউনস 

এই সম্পর্কিত আর কিছু লেখা--- :

পদার্থ বিজ্ঞান ভবিষ্যৎ কথা