পয়লা পর্ব: পুচকিশ দের জন্য ফিজিক্স, না বুঝলে হাত তুলো মাগার আঙ্গুল মুখে দিবার পারবা না! পড়নের বয়সসীমা ৫ হইততে ১৪ বছর!


তো পুচকিশরা কেমুন আছো? ভাত সালুন কেমুন খাইছো? আইজকা অনেক দিন পর একখান ফটুক দেখলাম এইখানে পুলাপান যখন স্কুল পাশ করে সেইদিন পুলাপান কি যে করে আর কি কমু! বড়ই আনন্দ, ট্রাক ভাড়া কইরা আনন্দ করে। আর আমি যেইদিন স্কুল পাশ করলাম সেইদিন বাপে এমুন পিটানি দিলো রেজাল্ট দেইখা..........যাউকগা...আমি অখন পদার্থবিজ্ঞানের দ্বিতীয় পর্ব শুরু করি।

কোয়ান্টাম গ্রাভিটি:

নাম শুইনা ডরানোর কিছু নাই, যত কঠিন মনে হয় ইহা ততই সোজা। চুম্বক দেখছো ? কেমনে লোহার খিচা নিয়া আসে বুকের মধ্যে। আর বাংলা সিনেমায় দেখছো গানের মধ্যে নায়ক যখন দুই হাত দুই পাশে ছাইড়া দেয় নায়িকা কেমুন ফালাইতে ফালাইতে তার বুকের মধ্যে চইলা আসে, এই যে আকর্ষন এইটাই হইলো গ্রাভিটি। তয় এইটা আমজনতার গ্রাভিটি না। এইতা মাইক্রো স্কেলের আকর্ষন মানে যেইখানে ঐযে সূতলি নিয়া কথা কইছিলাম ঐলেভেলের গ্রাভিটি।

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান দুইটা বেসিক থিওরী নিয়া নাড়াচাড়া করে একটা হইলো কোয়ান্টাম ফিজিক্স (কনা তত্ব তরঙ্গ তত্ব) আরেকখান হইলো আইনস্টাইন কাকুর জেনারেল রিলেটিভিটি (এই গ্রাভিটির টানে আলো পর্যন্ত বাইকা যায়)।কোয়ান্টাম ফিজিক্স হইলো সাব এটোমিক লেভেল মানে ইলেক্ট্রন প্রোটন কোয়ার্ক লেভেলে পড়া লেখা করে আর জেনারেল রিলেটিভিটি হইলো বড় বড় গ্রহ গ্যালাক্সি নক্ষত্র নিয়া কাজ করে। তবে এই গ্রাভিটি এমন একটা ব্যাপার যেইটা বড় বড় গ্রহ নক্ষত্রকেও যেমন এফেক্ট করে তেমনি ঐ সাবএয়টোমিক লেভেল তার প্রভাব নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে বিদ্যমান।আর স্ট্রিং থিওরী হইলো সেই থওরী যেইটা এইকোয়ান্টাম লেভেলর গ্রাভিটি আর বাস্তব পৃথিবীর সকল দৃস্টগ্রাহ্য বস্তুর মধ্যে সমন্বয় সাধন আর কি।
আবদ্ধ সূতলির মধ্যে এই গ্রাভিটির বৈশিষ্ট্যবলী বিদ্যমান বইলাই এখন এইটার সাথে গ্রাভিট্রনের সম্পর্ক থাকতে পারে বইলা অনুমান করা যায়।

এখন এই গ্রাভিট্রন কারে কয় যদি সেইটা এক লাইনে কই তাইলে এইটা হইলো সেই কনা যার মধ্যে দুইটা কনার মধ্যে আকর্ষন ক্ষমতা তৈরী করা গুনাবলী বহন করে!

বলসমূহের একীভূত করন:

চারটি মৌলিক বল : তড়িৎচৌম্বক বল, দূর্বল নিউক্লিয়ার বল, সবল নিউক্লিয়ার বল এবং গ্রাভিটি- স্ট্রিং থিওরী এই চারটি বলের একীভুত করনের দায়িত্বটা কাধে নিয়েছে। বিগ ব্যাং এর শুরুর দিকে যখন এনার্জী লেভেল অনেক বেশী ছিলো তখন এই সব বলসমূহকে স্ট্রিং বা সূতলির একে অপরের মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে সংজ্ঞায়িত করা গেলে মূলত বলা যায় এই মহাবিশ্ব কিভাবে তৈরী হইলো সেটা সম্পর্কে আরও নিখুতভাবে ব্যাখ্যা করা যাবে অথবা এর সত্যতা সম্পর্কে আরও নিশ্চিত হওয়া যাইব বৈকি! এইটা কিন্তু নাস্তিকগো খুচানির লিগা আস্তিকগো একখান পয়েন্ট!
ডিটেলসে আরও পরে এইটা নিয়া বাতচিত হবে বৈকি!

সুপার সিমেট্রি

দুনিয়ার সকল পার্টিকেলরে দুই ভাগে ভাগ করন যায় একখান হইলো বোসন আর একখান হইলো ফার্মিওন। স্ট্রিং থিওরীর ভাষ্যমতে এই দুই ধরনের পার্টিক্যাল বা কনার মধ্যে একটা কানেকশন আছে যার নাম সুপারসিমে্ট্রি। সুপারসিমেট্রি অনুযায়ী প্রত্যোকটা ফার্মিওনের জন্য একটা বোসন আর প্রত্যেকটা বোসনের জন্য একটা ফার্মিওন থাকবোই সমান ভরের।দুর্ভাগ্যবশত এক্সপেরিমেন্টে এর খোজ এখনও পাওয়া যায় নাই তবে সার্ন এখনও আশাবাদী।

এই ফটুকটা হইলো পার্টিক্যালের স্ট্যান্ডার্ড মডেল যেইটা দিয়া ধারনা করা হয় আসলে কিভাবে এইসব কনাগুলান আছে এবং কোন অবস্হায়!


এই সুপারসিমেট্রি আসলে স্ট্রিং থিওরীর বাইরে আবিষ্কার হইছিলো যদিও এইটা পরে স্টিং থিওরীর ভিতর ঢুইকা সুপার স্ট্রিং তত্বের জন্ম দিছে।আর এর ফলে স্ট্রিং থিওরীর ভিতর অনেক টার্ম বাদ পড়ে গেছে যেগুলো মূলত বাস্তব দুনিয়ার সাথে তেমন সম্পর্ক নাই এই যেমন ইমাজিনারী টার্ম অথবা অসীম টার্ম।
যদিও সুপার সিমেট্রি নির্দেশিত পার্টিক্যালগুলোর খোজ এখনো পাইয়া যায় নাই তবে থিওরেটিক্যালি ইহা বেশ শক্ত অবস্হায় আছে কারন ধরা হয় বিগ ব্যাং এর সময় তখন প্রচুর উচ্চ মাপের এনার্জী ছিলো আর এই সব পার্টিক্যাল গঠনে অনেক এনার্জীর দরকার (E = mc^2)।কিন্তু অনেক সময় গড়িয়ে যাবার পর মহাবিশ্ব আজ ব্যাপক ঠান্ডা, আসমানের উপরে গেলে দেখবা এমুন ঠান্ডা হইয়া গেছে হিস্যু করলেও বরফ বাইর হইতাছে। তো এই এনার্জীও নাই এই পার্টক্যালও নাই। সব এখন নিম্ন এনার্জীর স্ট্যাবল পার্টিক্যাল হইয়া গেছে যেগুলা দিয়া এই সব কিছুর তৈরী আর এগুলাই আমরা দেখি!

সোজা বাংলায় এই উচ্চ এনার্জীর পার্টক্যাল তার এনার্জী খোয়াইয়া নিঃস্ব হইয়া নিম্ন এনার্জীর পার্টিক্যালে পরিনত হইয়াছে এ কারনেই যে এই সূতলী গুলান কাপতাছে। যতই কাপে ততই নিম্ন এনার্জী লেভেলে এইগুলান চইলা যায় শক্তি খোয়াইয়া! এই যেমুন জীম থিকা তাগড়া জোয়ান বাইর হইয়া একটু পর আবার নরমাল!

অতিরিক্ত মাত্রা

আমাগো দুনিয়ায় আমরা তিন মাত্রায় আইটকা আছি: ডাইনে/বায়ে, উপর /নীচ আর সামনে/পিছে।
১) স্ট্রিং থিওরী অনুসারে আর ন্যনতম ৬ খান মাত্রা আছে যা আসলে স্ট্রিং বা সূতলির কাছাকাছি গিয়াই জুটছে ফলে এগুলান এমুন পুচকা যা ঠাহর করবার পারি না!
২) আমরা আসলে তিন মাত্রায় আইটকা আছি তাই বাকিগুলান আমাগো ইন্দ্রিয়তে (কাকপাখি২ নামের এক বোলগার অবশ্য বুঝে না ইন্দ্রিয় কারে কয় আর ইন্দ্রিয়লব্ধ জ্ঞান কারে কয়, দুইটা গুলাই খাইয়া তার ইন্দ্রিয়র প্যাচে আছে) ধরা দেয় না।

বিজ্ঞানীরা এইটা নিয়া নানা চেষ্টা চরিত্র করতাছে আর সার্নের বিজ্ঞানীরা কতগুলান প্রজেক্ট হাতে নিছে (সার্নের ওয়েবসাইটে ঘুইরা আইতে পারো সকলে) যদি এইসব ডাইমেনশন আসলেই থাকে তাইলে তো পাওন যাইবোই দুরত!

স্ট্রিং থিওরী কি দরকার বুঝনের মামু:

কারন ম্যাটার আর তার ভর:

স্ট্রিং থিওরী শুরু করছিলো হ্যড্রন পার্টিক্যালের (এর দুইটা ক্যাটাগরী একটা হইলো ব্যারিওনস আরেকটা হইলো মেসনস। ব্যারিওনের মধ্যে প্রোটন আর নিউট্রন পড়ে আর মেসন হইলো পিওন আর কাওন অথবা একটা কোয়ার্ক আরেকটা এন্টিকোয়া্র্ক) ব্যাখ্যা দিয়া।তো সবকিছু ঘুইরা ফিরা এক জায়গাতেই উচ্চ এনার্জীর পার্টিক্যাল কেমনে আইজকার নিম্ন এনার্জীর দীর্ঘস্হায়ী পার্টিক্যালে পরিনত হইলো আর তার সাথে এই এনার্জীর সূতলির কম্পনের সম্পর্ক আর কি!
আর এইসব মৌলিক পার্টক্যালের ভর আসছে এইযে এনার´জীর সূতলিগুলান তার অতিরিক্ত ডাইমেনশনের সাথে একে অপরের সাথে আইটকা রইছে যেইটা ধরতে গেলে আরও ছ্যাড়াব্যড়া আর কি (ব্যাড়াছিড়া এই জন্য কইলাম অখনই সার্নের মেধাবী বিজ্ঞানী স হ দুনিয়ার তাবৎ পদার্থবিজ্ঞানীরা এই ভরের মাজরা বাইর করতে পারলো না, খালি খাতার পর খাতা অংক আর মনিটর ভইরা ম্যাটলেবের সিমুলেশন!)

একটা উদাহরন দেই, ধইরা নেই একটা বক্রআকারের পাইপের টানেল যেটা গোল হইয়া আছে নীচের ছবির মতোনা। তো এইখানে ধইরা নিলাম এই অতিরিক্ত ডাইমেনশন গুলান ঠিক এই ভাবেই প্যাচাই আছে ডোনাটের মতোন।


একখান সূতলীর দুই ভাবে তার কাম গুটাইবার পারে একবারে

১) একখান পূচকা লুপ ঐ ডুনাটের মাঝখানের মতন (পাতলা খানের মতন পার্টক্যাল)
২) লম্বা লুপ যেইটা পুরা স্ট্রিং এর ঘূরনি নিয়া হইতে পারে (সুমো পার্টিক্যাল মানে ভারী পার্টিক্যাল)

এর একখান বড় কারন হইলো স্ট্রিং থিওরীর আইডিয়া অনুযায়ী এই দৈর্ঘ্যটাই সরাসরি ভর প্রদান করে।তবে এইটা চিন্তা করন একটু কস্ট হইয়া যায় যদি এই সূতলি উভয় দিকেই প্যাচাই যায়, তখন আরও অনেকগুলা অপশন হাতে আইসা যায়। ব্যাপারটা আসলে বুঝানো একটু কঠিন, তাই এই অংশটা এর চেয়ে স হজভাবে অখন বুঝাইবার পারুম না।



আওজকা এতডুই....রেফারেন্স আইজকার মতোন সব উইকিপিডিয়া ঘাটেন, আরও ভালা বুঝবেন!


চলবে..