পরীক্ষাগারে বিগ ব্যাং: উত্তর মিলবে অনেক প্রশ্নের...

সৃষ্টির শুরুতে মহাবিশ্বের চেহারা কেমন ছিল- মিলিয়ন ডলারের প্রশ্ন এটি। এই মিলিয়ন ডলারের প্রশ্নের উত্তর পেতে বিজ্ঞানীরা ব্যয় করেছেন বিলিয়ন বিলিয়ন ডলার। মহাবিশ্বের আদিরূপের চেহারা জানার প্রচেষ্টায় বিজ্ঞানীরা আজ উন্মুখ বিলিয়ন বছর আগের চেহারা থেকে বর্তমান পৃথিবীর হারানো রূপ কিংবা সে সময়কার কিছু বস্তুর ধর্ম এবং আচরণ নিয়ে কিছু প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে। এর একটি তাত্ত্বিক উদ্যোগ হচ্ছে পৃথিবীর সেই আদিরূপ পরীক্ষাগারে সৃষ্টি করা যায় কি-না। কিন্তু শঙ্কা হচ্ছে, এতে করে নাকি পৃথিবীও ধ্বংস হয়ে যেতে পারে। সত্যিই কি তাই?

‘ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি’ একবার এ ধরনের উদ্যোগ নিয়েছিল। সেটি হয়েছিলো কিনা জানা নেই। তাত্ত্বিকভাবে এই পরীক্ষার কর্মপদ্ধতি হতে পারে এরকম। পরীক্ষার প্রথমে একটি গোল্ডের পরমাণুর দুটি নির্দিষ্ট ইলেকট্রন নিয়ে পরীক্ষাটির পর্যায়ক্ষেত্র সৃষ্টি করা হবে। পরমাণু দুটিকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে স্থাপন করে পরস্পরের দিকে তীব্র বেগে ধাবিত করে সংঘর্ষ ঘটানো হবে। এই বেগ হবে আলোর বেগের ৯৯ দশমিক ৯৯৫ শতাংশ। ফলে সৃষ্টি হবে তীব্র তাপ। ধারণা করা হয়, এই তাপের মাত্রা হবে সূর্যের কেন্দ্রের চেয় কমপক্ষে ১০ হাজার গুণ বেশি অর্থাৎ কমপক্ষে ট্রিলিয়ন ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। এ সময়ে বিশ্ব সৃষ্টির মুহূর্তে যে ধরনের কিছু মৌলিক ও অতিমৌলিক কণা ছিল সেগুলোর পুনরুৎপত্তি হবে। এই কণাগুলো সৃষ্টির ১ সেকেন্ডের ১০ হাজার মিলিয়ন ভাগের এক ভাগ সময়ের মধ্যেই ধ্বংস হয়ে যাবে। আবার এমন কিছু অতিমৌলিক কণাও বেরিয়ে আসতে পারে যার সঙ্গে হয়তো বিজ্ঞানীরা এখনো পরিচিতই নন। কোয়ার্ক, স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক এবং গ্লুয়ন নামের এই কণাগুলো প্রচুর তাপও সৃষ্টি করবে। বিজ্ঞানীরা ধারণা করছেন, এই কণাগুলোর সঙ্গে পরিচিত হতে পারলে সৃষ্টি মুহূর্তের অনেক রহস্যের প্রশ্নের উত্তর পাওয়া যাবে।

এই ধরনের পরীক্ষা কি নিরাপদে করা সম্ভব? অনেকে মনে করেন, এই পরীক্ষার মুহূর্তে গবেষণাগারেই একটি ক্ষুদে ব্ল্যাক হোলের সৃষ্টি হতে পারে কিংবা ধ্বংসকণাজাতীয় কতোগুলো পদার্থ সৃষ্টি হতে পারে বা রিলেটিভিস্টক আয়ন কলিডার মহাবিশ্বকে লোয়ার ভ্যাকুয়াম অ্যানার্জি স্টেটে পরিণত হতে পারে, যার একটিই পরিণতি- পৃথিবী ধ্বংস হয়ে যাবে।

এই আশংকার জবাবে বিজ্ঞানীরা বলেছেন যে, তাত্ত্বিকভাবে এরকমটা মনে করা অসঙ্গত নয়। কিন্তু ঘর্ষণকৃত দুটি কণার আয়তন এতো ছোট যে অনায়াসে এগুলোকে সাব-মাইক্রোস্কোপিক আখ্যা দেওয়া যেতে পারে। আর এদের সংঘর্ষে যে বল সৃষ্টি হবে তা সর্বোচ্চ হতে পারে কাঁচের গায়ে মাছির ধাক্কার সমান। আর যে পরিমাণ আয়তনের মধ্যে এই বল এবং তাপমাত্রা সৃষ্টি হবে তা এক মিলিমিটারের এক মিলিয়ন ভাগের এক ভাগের সমান যা দিয়ে কোনো ছোটখাটো বিস্ফোরণ ঘটানোও সম্ভব নয়। সুতরাং এর মাধ্যমে পৃথিবী ধ্বংস হওয়ার কোনো সম্ভাবনাই নেই।

আমরা জানি যে, পরমাণু গঠিত হয় নিউট্রন, প্রোটন ও ইলেকট্রন দিয়ে। পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসে প্রোটন ও নিউট্রন একত্রে থাকে এবং ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে আবর্তিত হয়। কিন্তু পরমাণুতে এগুলো ছাড়াও নিউট্রিনো, পজিট্রন, মেসন ইত্যাদি কণা রয়েছে যেগুলোর অস্তিত্ব সাধারণভাবে ধরা যায় না। অন্যদিকে সৃষ্টি মুহূর্তে অর্থাৎ মহাবিস্ফোরণের সময় কোয়ার্ক বা গ্লুয়নের মতো অনেক কণাই ছিলো যেগুলো হারিয়ে গেছে চিরতরে। এই পরীক্ষায় হারিয়ে যাওয়া এরকম অসংখ্য কণার অস্তিত্ব সম্পর্কে জানা সহজ হবে। এপক্ষের বিজ্ঞানীরা বলছেন, নতুনভাবে সৃষ্টি হওয়া এই কণাগুলো কোনোরকম বিপর্যয় সৃষ্টি করার ক্ষমতা রাখে না। সবচেয়ে বড় কথা, এগুলো প্লাজমা অবস্থায়ও থাকতে পারে। তাঁরা এটাও বলেছেন, আইনস্টাইনের সূত্রের তাত্ত্বিক প্রয়োগানুসারে, এক মিটার লম্বা একটি দণ্ডকে আলোর বেগের কাছাকাছি যেমন শূন্য দশমিক নয় সি বেগে ছাড়লে তা পর্যবেক্ষকের কাছে শূন্য দশমিক ৪৩ মিটার মনে হবে। এ থেকে ধারণা করা যায়, যে বস্তুর আয়তনই আমাদের শক্তিশালী ক্যামেরায় ধরা পড়ে না, পর্যবেক্ষণকালে এটিকে কতো ক্ষুদ্র দেখা যাবে! আর যদি ক্যামেরার দৃষ্টিশক্তির নির্দিষ্ট মানের উপরে উঠতে না পারে, তাহলে কোনো বস্তুর পক্ষে সামান্য বিস্ফোরণ ঘটানো সম্ভব নয়।

অনেক বিজ্ঞানীই মনে করেন, এই পরীক্ষা করা সম্ভব হলে আদপে লাভ হবে আমাদেরই। কারণ সৃষ্টির আদি মুহূর্তে অর্থাৎ ১৩ বিলিয়ন বছর আগে বিলীন হয়ে যাওয়া কণাগুলোর ধর্ম বা প্রকৃতি কেমন ছিলো সেটা খুব সহজেই জানা যাবে। এই পরীক্ষা করার ব্যাপারে বিজ্ঞানীরা আরো যুক্তি দেখিয়েছেন। যারা মনে করেন সংঘর্ষ মুহূর্তে প্রোটন এবং নিউট্রন নিউক্লিয়াস থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যেতে পারে, তাদের উদ্দ্যেশে পক্ষের বিজ্ঞানীরা বলছেন, এই মুহূর্তে পৃথিবীর অবস্থা উঞ্চ নয়। ফলে প্রোটন এবং নিউট্রন আলাদা হলেও এক সেকেন্ডেরও কম সময়ে সেগুলো নিজেদের অবস্থানে ফিরে যাবে। আবার মুক্ত কোয়ার্ক এবং গ্লুয়ন কণাগুলো এক সেকেন্ডের মিলিয়ন-ট্রিলিয়ন সময়ের মধ্যে ফ্রিজ আউট হয়ে যাবে।

বিপক্ষের বিজ্ঞানীর এটাও মনে করছেন, এই সময়ে কিছু এমন কণাও সৃষ্টি হতে পারে যেগুলো সবকিছু ধ্বংস করে দিতে সক্ষম। বিজ্ঞানীরা এগুলোর নামও দিয়েছেন- স্ট্রেঞ্জলেট কণা বা ধ্বংসকণা। তাদের ধারণা, এই কণার সংস্পর্শে আসামাত্র যেকোনো কিছু ধ্বংস হয়ে যেতে বাধ্য। আর যদি ধ্বংস নাও হয় তাহলে সেগুলো অন্য যেকোনো পদার্থে রূপান্তরিত হয়ে যেতে পারে।

পক্ষের বিজ্ঞানীরা এর উত্তর দিয়েছেন। তারা বলছেন, আমরা যদি স্ট্রেঞ্জলেট কণার অস্তিত্ব ব্যবহারিকভাবে স্বীকার করি তাহলে আমাদের প্রথমে নিশ্চিত হতে হবে যে অকল্পনীয় স্বল্পশক্তির অবস্থা সৃষ্টি করা সম্ভব কিনা। এই মুহূর্তে আমাদের কাছে মনে হচ্ছে যে, সেটি করা সম্ভব নয়। আবার সৃষ্টি করা সম্ভব হলে তাত্ত্বিকভাবে সেগুলো ধ্বংস করার মতে সময় ও ক্ষেত্র সৃষ্টি হতে হবে। সেটিও সম্ভব বলে আমাদের কাছে মনে হয় না। সবচেয়ে বড় কথা, স্ট্রেঞ্জলেট কণা ধনাত্মক চার্জবিশিষ্ট হবে তা পদার্থবিজ্ঞানের তাত্ত্বিকতা অনুসারে অসম্ভব। যদি ধরে নেওয়া হয় তাও সম্ভব, তাহলে এর দ্বারা ধ্বংসাত্মক কোনো কাজ সংগঠিত হবে না। কারণ এই স্ট্রেঞ্জলেট কণা সৃষ্টি হওয়ামাত্র ঋণাত্মক ইলেকট্রন কণা ঝাঁকে ঝাঁকে এসে সেগুলোকে নিস্ক্রিয় করে ফেলবে। সুতরাং এই আশঙ্কাটিও এখানে অপ্রযোজ্য।

পক্ষের বিজ্ঞানীরা এটাও বলছেন, এ উপায়ে পৃথিবী ধ্বংস তখনই সম্ভব যখন পৃথিবী সর্বনিম্ন শক্তিদশায় না থাকে। বর্তমানে পৃথিবী সর্বনিম্ন শক্তিদশায় আছে। সেক্ষেত্রে রিলেটিভিস্টিক আয়ন কলিডার আরো কম মাত্রার শক্তিদশা সৃষ্টি করে মহাবিশ্বকে আরো অনেক আগেই ধ্বংস করে ফেলতে পারতো। সুতরাং এ ব্যাপারেও চিন্তা করার কোনো কারণ নেই। বিজ্ঞানীরা এই যুক্তিও দেখিয়েছেন, এই ধরনের সংঘর্ষ মহাবিশ্বে প্রায়ই নানা মাত্রায় ঘটছে। কিন্তু কোথাও ধ্বংসের খবর পাওয়া যায় নি। তাদের মতে, রিলেটিভিস্টিক আয়ন কলিডারের চেয়ে শতগুণ শক্তিশালী হওয়া সত্ত্বেও এই ধরনের সংঘর্ষের শক্তিমাত্রা খুবই কম।

নিউ ইয়র্কের ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে অনেক আগেই এই সংঘর্ষসৃষ্টিকারী রিলেটিভিস্টিক হেভি আয়ন কলিডার মেশিনে চারটি ডিটেক্টর স্থাপন করা হয়েছে। এর প্রতিটিই ইলেকট্রনের প্যাকেট দিয়ে ঘেরা এবং প্রতি সংঘর্ষের ফলে সৃষ্ট হাজারের মতো কণার যাবতীয় তথ্য রেকর্ড করা থাকবে। ডিটেক্টরগুলো প্রতি সেকেন্ডে এক হাজার ২৪ গিগাবাইট বা এক টেরাবাইট তথ্য সঞ্চালন করতে সক্ষম। কণাগুলোর তথ্য ৩০ হাজার শক্তিশালী কম্পিউটারে ধারণ করা হবে।

তবে বিজ্ঞানীরা মনে করছেন, এসব ডাটা গ্রহণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি সমস্যা হবে কোয়ার্ক ও গ্লুয়নের প্লাজমা অবস্থা নিয়ে। এ অবস্থা কোনোভাবেই দেখা বা পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হবে না। বিজ্ঞানীর আশাবাদী এটুকুই যে, এই প্লাজমা শক্তিশালী গামা রশ্মির ঝলক সৃষ্টি করবে যা দিয়ে তারা কিছু তথ্য সংগ্রহ করতে সক্ষম হবেন।

পর্যায় সারণীর ১০৯টি মৌলিক কণার মধ্যে এই ধরনের পরীক্ষণ কোনো নতুন সংযোজন ঘটাবে কিনা তা অবশ্য এখনই বলা যাচ্ছে না। তবে যা-ই হোক না কেন, পৃথিবীতে এই ধরনের পরীক্ষা করা সম্ভব হলে তা আমাদের জ্ঞানভাণ্ডারে কিছু না কিছু সংযোজন ঘটাবে, সেটাই গুরুত্বপূর্ণ। এই পরীক্ষা নিয়ে যারা বেশ কয়েকবছর ধরে কাজ করছেন তাদের মধ্যে ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানী জন হ্যারিস, টিম হলম্যান, ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটির পরিচালক জন মারবার্গব উল্লেখযোগ্য।

এই সম্পর্কিত আর কিছু লেখা--- :

পদার্থ বিজ্ঞান