সমুদ্রের দেড় মাইল গভীরে টেলিস্কোপ বসিয়ে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সূত্র পরীক্ষা
· Prothom Alo
ফরাসি উপকূলের নীল ভূমধ্যসাগরের প্রায় দেড় মাইল গভীরে, ঘুটঘুটে অন্ধকারের মাঝে বিজ্ঞানীরা এক অবিশ্বাস্য জাদুর ফাঁদ পেতে রেখেছেন? এই ফাঁদের নাম অরকা বা ORCA। অর্থাৎ অসিলেশন রিসার্চ উইথ কসমিকস ইন দ্য অ্যাবিস। না, এটি দিয়ে কোনো সামুদ্রিক দানব বা হাঙর ধরা হয় না; এটি দিয়ে ধরা হয় মহাবিশ্বের সবচেয়ে মায়াবী ও অধরা এক কণা, নাম নিউট্রিনো। আর সবচেয়ে রোমাঞ্চকর ব্যাপার হলো, এই অদ্ভুত সামুদ্রিক টেলিস্কোপটি বানানো হয়েছে স্বয়ং আলবার্ট আইনস্টাইনের ১০০ বছরের পুরোনো একটি থিওরিকে চ্যালেঞ্জ করার জন্য!
গবেষক আলবা ডোমির কাছে এটি একটি স্বপ্নের মতো ছিল। তিনি যখন ডক্টরাল স্টুডেন্ট, তখন ফ্রান্সের তুলন উপকূলের ঢেউ ভেঙে দুটি ছোট নৌকায় করে এই দানবীয় টেলিস্কোপের প্রথম অংশগুলো সমুদ্রের অতল গভীরে নামিয়েছিলেন। সেই টেলিস্কোপের পাঠানো ডেটা থেকেই এবার আইনস্টাইনের রিলেটিভিটির অন্যতম একটি মূল নিয়ম পরীক্ষা করে দেখেছেন বিজ্ঞানীরা। নিয়মটিকে বলা হয় লোরেন্টজ ইনভ্যারিয়েন্স। খুব সহজ কথায় এর মানে হলো, আপনি যেদিকেই মুখ করে থাকুন না কেন, কিংবা আপনি রকেটে থাকুন বা সাইকেলে, প্রকৃতির নিয়ম বা ফিজিকসের সূত্র সবসময় আপনার জন্য একই রকম আচরণ করবে। কিন্তু বিজ্ঞানীরা হঠাৎ করে এই শাশ্বত নিয়মকে চ্যালেঞ্জ করতে গেলেন কেন?
Visit newsbetsport.bond for more information.
আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা বনাম নিউটনের গতি সূত্রগবেষক আলবা ডোমি যখন ডক্টরাল স্টুডেন্ট, তখন ফ্রান্সের তুলন উপকূলের ঢেউ ভেঙে দুটি ছোট নৌকায় করে এই দানবীয় টেলিস্কোপ অরকার প্রথম অংশগুলো সমুদ্রের অতল গভীরে নামিয়েছিলেন।
পুরো পদার্থবিজ্ঞান মূলত দুটি বিশাল পিলারের ওপর দাঁড়িয়ে আছে। একটি হলো আইনস্টাইনের জেনারেল রিলেটিভিটি বা সাধারণ আপেক্ষিকতা, যা মহাবিশ্বের বিশাল বিশাল গ্রহ-নক্ষত্র বা গ্যালাক্সি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করে। আর অন্যটি হলো কোয়ান্টাম মেকানিক্স, যা অতিপারমাণবিক কণা বা ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র জিনিস কীভাবে কাজ করে তা নিয়ে কথা বলে। এই দুটি থিওরিই লোরেন্টজ ইনভ্যারিয়েন্সকে বেদবাক্যের মতো ধ্রুব সত্য বলে মেনে নিয়েছে।
সমস্যাটা বাঁধে অন্য জায়গায়। আপনি যদি বিগ ব্যাং বা মহাবিস্ফোরণের ঠিক পরের সেই চরম মুহূর্তগুলোর কথা ভাবেন, যেখানে মহাবিশ্বের সবকিছু একটি অতি ক্ষুদ্র বিন্দুর ভেতর প্রচণ্ড চাপে আটকে ছিল, তখন এই দুটি তত্ত্ব একসঙ্গে প্রয়োগ করতে গেলে গাণিতিক বিশৃঙ্খলা তৈরি হয়। তাদের মধ্যে রীতিমতো ঝগড়া শুরু হয়ে যায়! এই সমস্যার সমাধান খুঁজতে গিয়েই বিজ্ঞানীরা ধারণা করেছেন, স্থান-কালের একদম ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র স্তরে হয়তো কাঠের মতো এক ধরনের দানা বা গ্রেইন লুকিয়ে আছে। আর যদি সত্যিই এমন কিছু থাকে, তবে বিখ্যাত লোরেন্টজ ইনভ্যারিয়েন্স নিয়মটি হয়তো চরম পর্যায়ে গিয়ে ভুল প্রমাণিত হতে পারে!
কিন্তু এই ভুল প্রমাণের কাজটি তো আর ফিতে দিয়ে মেপে করা যাবে না। এর জন্য দরকার এমন এক গুপ্তচর, যে মহাবিশ্বের এমাথা-ওমাথা ঘুরে বেড়াবে, কিন্তু কারও সঙ্গে ধাক্কা খাবে না বা কথা বলবে না। আর ঠিক এই কাজের জন্যই বিজ্ঞানীদের সেরা বাজি হলো নিউট্রিনো!
আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা কি সত্যিই টাইম ট্রাভেলের অনুমতি দেয়অরকা টেলিস্কোপটি দেখতে অদ্ভুত। সমুদ্রের একদম তলদেশে নোঙর করে রাখা এই টেলিস্কোপের প্রতিটি ইউনিটে ১৮টি কাঁচের গোলক থাকে। প্রতিটি গোলকের ভেতর থাকে ৩১টি করে লাইট সেন্সর।
ভূতুড়ে কণার জাদুকরী খেলা
নিউট্রিনো হলো এমন এক ভূতুড়ে কণা, যাদের কোনো ভর নেই বললেই চলে এবং এদের কোনো চার্জও নেই। প্রতি সেকেন্ডে কোটি কোটি নিউট্রিনো আপনার-আমার শরীরের ভেতর দিয়ে এবং পুরো পৃথিবী ফুঁড়ে চলে যাচ্ছে, অথচ আমরা টেরই পাচ্ছি না! এরা তিন ধরনের হয়—ইলেকট্রন, মিউয়ন এবং টাউ। মহাকাশ দিয়ে ছুটে চলার সময় এরা জাদুর মতো নিজেদের রূপ বদলাতে থাকে, যাকে পদার্থবিজ্ঞানের ভাষায় বলা হয় নিউট্রিনো অসিলেশন।
বিজ্ঞানীদের অঙ্ক বলে, যদি সেই নিয়মটি সত্যিই ভেঙে যায়, তবে নিউট্রিনো কণাগুলো যত বেশি পথ পাড়ি দেবে, তাদের এই রূপ বদলানোর খেলাটিও ততটাই এলোমেলো হয়ে যাবে। তাই বিজ্ঞানীরা পৃথিবীর উল্টো পিঠের বায়ুমণ্ডলে তৈরি হওয়া নিউট্রিনোগুলোকে টার্গেট করলেন, যারা ১২ হাজার ৭০০ কিলোমিটার দীর্ঘ আস্ত পৃথিবীটা ফুঁড়ে সমুদ্রের তলার ওই অরকা টেলিস্কোপে এসে ধাক্কা মারবে।
অরকা টেলিস্কোপটি দেখতে অদ্ভুত। সমুদ্রের একদম তলদেশে নোঙর করে রাখা এই টেলিস্কোপের প্রতিটি ইউনিটে ১৮টি কাঁচের গোলক থাকে। প্রতিটি গোলকের ভেতর থাকে ৩১টি করে লাইট সেন্সর বা আলোর ফাঁদ। যখন আস্ত পৃথিবী ফুঁড়ে আসা একটি নিউট্রিনো সমুদ্রের জলের কোনো একটি কণার সঙ্গে সজোরে ধাক্কা খায়, তখন সেখানে এক ঝলক অতি ক্ষীণ নীল আলো জ্বলে ওঠে। আর সেন্সরগুলো সঙ্গে সঙ্গে সেই আলোর দিক ও শক্তি মেপে পৃথিবীতে বসে থাকা বিজ্ঞানীদের কাছে পাঠিয়ে দেয়!
আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবং আইনস্টাইনের থট এক্সপেরিমেন্টবিজ্ঞানীদের অঙ্ক বলে, যদি আইনস্টাইনের সেই নিয়মটি সত্যিই ভেঙে যায়, তবে নিউট্রিনো কণাগুলো যত বেশি পথ পাড়ি দেবে, তাদের এই রূপ বদলানোর খেলাটিও ততটাই এলোমেলো হয়ে যাবে।
তাহলে আইনস্টাইন ভুল নাকি সঠিক
২০২০ থেকে ২০২১ সালের মধ্যে মাত্র ১৭ মাসে বিজ্ঞানীরা এই টেলিস্কোপের ফাঁদে ৫ হাজার ৮২৮টি নিউট্রিনো ধরতে পেরেছেন। ডেটা বিশ্লেষণ করে তারা দেখলেন, নিউট্রিনোগুলোর রূপ বদলের খেলা ঠিক প্রচলিত পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম মেনেই চলছে। অর্থাৎ, লোরেন্টজ ইনভ্যারিয়েন্সের নিয়ম এখনো পর্যন্ত নিখুঁতভাবে কাজ করছে। অন্তত এই টেলিস্কোপের সীমাবদ্ধতার মধ্যে এটি কোথাও ভাঙেনি।
সবচেয়ে বড় চমকটি হলো, অরকা টেলিস্কোপটি কিন্তু এখনো পুরোপুরি তৈরি হয়নি! এর মাত্র ৬টি ইউনিট ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা যে ডেটা পেয়েছেন, তা জাপানের ১২ বছর ধরে চলা বিখ্যাত সুপার-কামিওকান্ডে বা অ্যান্টার্কটিকার বরফের নিচে থাকা নোবেলজয়ী আইসকিউবের ফুল অ্যারের ডেটাকে রীতিমতো টক্কর দিচ্ছে! গবেষক হেনিগ নিজেই বিস্ময় প্রকাশ করে বলেছেন, ‘মাত্র ৬টি ইউনিট দিয়ে এত শক্তিশালী ফলাফল পাওয়া সত্যিই অবিশ্বাস্য।’ বর্তমানে সমুদ্রে ৪৪টি ইউনিট নামানো হয়েছে এবং ২০৩০ সালের মধ্যে এর সংখ্যা ১০৮-এ গিয়ে পৌঁছাবে।
তবে খেলা এখনো শেষ হয়নি! সিসিলি দ্বীপের উপকূলে অরকার জমজ বোন আরকা (ARCA) তৈরি হচ্ছে, যা মহাবিশ্বের অনেক দূর থেকে আসা আরও অনেক বেশি শক্তিশালী নিউট্রিনো ধরবে। স্পেস-টাইমের কাঠামোতে যদি সত্যিই কোনো লুকানো ‘দানা’ থাকে, তবে একদিন না একদিন এই সামুদ্রিক টেলিস্কোপগুলোর নীল আলোর ফাঁদেই তা ধরা পড়বে।
সূত্র: লাইভ সায়েন্সআইনস্টাইন, আপেক্ষিকতা এবং নাটকীয় শেষ সপ্তাহ