বিশ্ব জগৎ এবং তার বুদ্ধিদীপ্ত ক্রম বিকাশের ইতিহাস

 

বিশ্ব জগৎ এবং তার বুদ্ধিদীপ্ত ক্রম বিকাশের ইতিহাস

ভূমিকাঃ স্থান ও সময় এবং এদের অন্তর্ভুক্ত সকল বিষয় নিয়েই মহাবিশ্ব ।। পৃথিবী এবং অন্যান্য সমস্ত  গ্রহ , সূর্য ও অন্যান্য তারা ও নক্ষত্র , জ্যোতির্বলয়স স্থান ও এদের অন্তর্বর্তীস্থ গুপ্ত পদার্থ , ল্যামডা-সিডিএম নকশা  ও শূণ্যস্থান (মহাকাশ) - যেগুলো এখনও তাত্ত্বিকভাবে অভিজ্ঞাত কিন্তু সরাসরি পর্যবেক্ষিত নয় - এমন সবপদার্থ ও শক্তি মিলে যে জগৎ তাকেই বলা হচ্ছে মহাবিশ্ব ।

পুরো বিশ্বের আকার অজানা হলেও এর উপাদান ও সৃষ্টিধারা নিয়ে বেশ কয়েকটি hypotheses বিদ্যমান।  মহাবিশ্বের উৎপত্তি সংক্রান্ত বিষয়কে বলে বিশ্বতত্ত্ব।

দৃশ্যমান মহাবিশ্বের সুদূরতম প্রান্তের পর্যবেক্ষণ ও বিভিন্ন তাত্ত্বিক গবেষণায় মনে হয় মহাবিশ্বের প্রতিটি প্রক্রিয়াই তার সৃষ্টি থেকেই একই ধরণের প্রাকৃতিক নিয়ম ও কয়েকটি নির্দিষ্ট ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত।

মহাবিশ্বের বীজ (Seeds): “উচ্চশক্তির বিকিরণ”[Highest Energetic Radiation (HER)].

মডার্ণ কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিওরিমতে, মহাবিশ্বের সূচনা হয় বিগ ব্যাংয়ের পর। বিগ ব্যাংয়ের পূর্বেকার অবস্থা সম্পর্কেও এই মডেল আইনস্টাইনের সার্বিক আপেক্ষিকতা তত্ত্বের ভিত্তিতে জানান দেয় যে, বিগ ব্যাংয়ের আগে একটি মহাকর্ষীয় সিঙ্গুলারিটির অস্তিত্ব ছিল। মনে করা হয়, এ সময়ে প্রকৃতির চারটি মৌলিক বল—মহাকর্ষ, তড়িৎ–চুম্বকত্ব এবং সবল ও দুর্বল নিউক্লীয় বল একীভূত ছিল। এমনকি এদের শক্তিও ছিল একই মাত্রার। এই সিঙ্গুলারিটির বিস্ফোরণকে অআধুনিক পদার্থ বিজ্ঞানের পরিভাষায় বিগ ব্যাং এবং বিগ ব্যাং পূর্ব এই সিঙ্গুলারিটিকে বলা হয় “উচ্চশক্তির বিকিরণ” [Highest Energetic Radiation (HER)].

মহাবিশ্ব কি উদ্দেশ্যপ্রণোদিতভাবে সৃষ্ট?

বিশ্ব প্রকৃতির একটি বিশেষ লক্ষ্যণীয় বিষয় হচ্ছে যে, এটি যেন আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিকতাকে কেন্দ্র করে আবর্তিত। এই বিশেষ আপেক্ষিকতার মূল কথা হচ্ছে, সকল বিষয়ের পরিণতি সুনির্দিষ্ট। অর্থাৎ প্রত্যেকটি বিষয় সুনির্দিষ্ট পরিণতির দিকে ধাবিত যাকে ফারাবী আল আরাবিয়ার ভাষায় “মূলে পৌঁছা” বলা হয়।

উল্লেখ্য, বিগ ব্যাংয়ের পর মুহুর্ত থেকে মহাবিশ্ব যেন একটা পরম মূল বা পরিণতির দিকে দ্রুত ধাবিত হচ্ছিল। যেমন, স্পার্মের মূল গতি ওভামের দিকে। আর উভয়ের সম্মিলনে ঘটে পরম পরিণতির অগ্রযাত্রা যা পর্যায়ক্রমে ভ্রুণ থেকে শুরু করে পূর্ণাঙ্গ মানব শিশুতে পরিণত হয়। মহাবিশ্বের ভ্রুণ বলা যেতে পারে বিগ ব্যাং-কে আর স্পার্ম+ওভাম হতে পারে হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশন-যাতে স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিওরি মতে, নিহিত ছিল মহাবিশ্বের ৪ মহাবল এবং CIRNN-এর মতে হিগস ফিল্ডে বিদ্যমান শক্তিসহ ডার্ক এনার্জি, ডার্ক ম্যাটারও।

তবে CIRNN-এর মতে, মহাবিশ্বের শুরু এবং শেষ স্তরে রয়েছে একটি মধ্যবর্তী অবস্থা। এই মধ্যবর্তী অবস্থা ওয়ের্ণার হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তাবাদ আর ম্যাক্স প্ল্যাংকের কোয়ান্টাম মেকানিকস তত্ত্ব মেনে চলে। কোয়ান্টামের মূল কথা অবস্থা অনুসারে ব্যবস্থা। অর্থাৎ অবস্থাভেদে কণা কণার মত আচরণ করে এবং অবস্থাভেদে তরঙ্গের মত আচরণ করে। যেমন সূর্যের প্রোটন কণারা নিজেদের মধ্যে কণা থেকে তরঙ্গ আকারে আকর্ষিত হয়ে হিলিয়াম তৈরি করে সূর্যকে বিনা তেল-মোবিলে জ্বলতে সহায়তা করে। অর্থাৎ যাকে বলে অবস্থা অনুসারে ব্যবস্থা। পক্ষান্তরে হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তাবাদের মূল কথা হচ্ছেঃ বিশ্ব প্রকৃতির সব কিছু অনিশ্চয়তার সূত্রে গাঁথা।

অতীতে কি হয়েছে তা আমরা স্মরণ করে বলতে পারি, বর্তমানে কে কি অবস্থায় দাঁড়ানো নাকি বসা, বসা নাকি শোয়া তা তৎক্ষণাৎ বলতে পারি। কিন্তু ন্যানো সেকেন্ড বা তারও কম মুহুর্তে কী ঘটতে যাচ্ছে তা কিছুটা অনুমান করে বলতে পারলেও হলফ করে বলা যায় না যে, এটা হবেই, হবে, ঘটবেই ঘটবে অর্থাৎ একটা অনিশ্চয়তা থেকে যায়।

উদাহরণ স্বরূপ আবহাওয়া বার্তা- যা চরম মুহুর্তে অনিশ্চিত হয়ে পড়ে। এ কারণে আবহাওয়া বার্তায় বলা সম্ভব হয় না যে, “ঝড়ো হাওয়া বয়ে যাবে অমুক দিনের অমুক সময়ে”। বরং অনেকটা অনিশ্চয়তার সূরে বলা হয়ঃ “ঝড়ো হাওয়া বয়ে যেতে পারে”। বিদ্যুৎ কখন যাবে তা আমরা বলতে পারি না। তবে যারা বিদ্যুতের নিয়ন্ত্রণকারী তাঁরাই বলতে পারেন, অমুক স্থানে, অমুক সময়ে লোডশেডিং হবে।

মহাবিশ্বের একটা নিয়ন্ত্রক থাকা জরুরী। থাকার সমূহ সম্ভাবনাও রয়েছে যা বুদ্ধিদীপ্ত, জীবন্ত। কম্পিউটারের আলগরিদম সূত্র ব্যবহার করে এর নিয়ন্ত্রক খোঁজা যেতে পারে। ফারাবী আল আরাবী কিংবা আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিকতা সূত্রে মহাবিশ্বের মূলে পৌঁছতে হলে এমন কিছু ক্লু খুঁজতে হবে যা আলগরিদম মতে মূলে পৌঁছায়।

আলগরিদম সূত্রমতে, কয়েকটি প্রশ্নে রয়েছে কয়েকটি সদুত্তর যা নিম্নরূপঃ

প্রশ্নঃ হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশনের বিস্ফোরণ কি নিছক দূর্ঘটনা?

উত্তরঃ না, দূর্ঘটনা নয়।

প্রশ্নঃ তাহলে কি উদ্দেশ্যপ্রণোদিত?

উত্তরঃ হ্যাঁ।

প্রশ্নঃ যদি উদ্দেশ্যপ্রণোদিত হয় তাহলে তার প্রমাণ কী?

উত্তরঃ যদি উদ্দেশ্যপ্রণোদিত না হতো; তাহলে বিগ ব্যাং উষ্ঞ থেকে শীতলতা প্রবণ না হয়ে বরং উষ্ঞ থেকে উষ্ঞতর হতে থাকতো। শীতল প্রবণ হতো না।

প্রশ্নঃ মহাবিশ্বের শীতল প্রবণতার উদ্দেশ্য কী?

উত্তরঃ এর উত্তর রয়েছে আমাদের নিকটতম নক্ষত্র সূর্যের পরিণতির মধ্যে। যদি মহাবিশ্বে শীতল প্রবণতা না থাকতো; তাহলে পুরো মহাবিশ্বই একটা আস্ত মহাসূর্যে পরিণত হতো বৈকি।

প্রশ্নঃ মহাবিশ্ব ক্রমান্বয়ে কীভাবে শীতলতার দিকে রূপ নেয়?

মহাবিস্ফোরণ (বিগ ব্যাং) উত্তর প্রথম ৩ ( তিন) মিনিট কালব্যাপী মহাবিশ্বের প্রাকৃতিক গঠন প্রক্রিয়া

প্ল্যাঙ্কীয় যুগ (প্ল্যাঙ্ক এপক)

মহাবিশ্বের একেবারে শুরুর সময়কালটিকে বলা হয় প্ল্যাঙ্ক এপক বা প্ল্যাঙ্ক যুগ। বিগ ব্যাংয়ের ঠিক পর থেকে এর স্থায়িত্ব মাত্র ১০^-৪৩ অর্থাৎ ০.০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০০১ সেকেন্ড । (শূন্যের পর দশমিক দিয়ে ৪৩টি শূন্য দেওয়ার পর ১ লেখার পর যে সংখ্যা পাওয়া যায়, সংখ্যাটি তার সমান সেকেন্ড)। 

প্ল্যাঙ্ক যুগে মহাবিশ্ব বিস্তৃত ছিল মাত্র ১০^-৩৫ মিটার অঞ্চলজুড়ে। এই সংখ্যাটিকে বলা হয় প্ল্যাঙ্ক দৈর্ঘ্য (Plunk Length) । তবে সাইজ ছোট থাকলেও এ সময় তাপমাত্রা ছিল বিশাল অর্থাৎ ১০^৩২ ডিগ্রি সেলসিয়াস। এই তাপমাত্রার নাম প্ল্যাঙ্ক তাপমাত্রা (Plunk Temparature) । এ সময়কালটির নাম প্ল্যাঙ্ক সময় (Plunk Time)।

মহা একীভবন যুগ

পরের যুগের নাম মহা একীভবন যুগ । ব্যাপ্তি বিগ ব্যাংয়ের পরের ১০^-৪৩ থেকে ১০^-৩৬ সেকেন্ড। এ সময় মহাকর্ষ অন্য তিনটি মৌলিক বল থেকে আলাদা হয়ে যায়। এ জন্যই এ বল তিনটির একীভূত তত্ত্বকে মহা একীভবন তত্ত্ব বলা হয়

স্ফীতি যুগ

মহা একীভবন যুগ এর পরপরই শুরু স্ফীতি যুগের। এ যুগেই সামান্য পরিমাণ সময়ের মধ্যে মহাবিশ্ব ১০^২৬ গুণ বড় হয়ে যায়। ১ ন্যানোমিটার দৈর্ঘ্যের কোনো বস্তুকে এত বড় করলে সেটা ১০ দশমিক ৬ আলোকবর্ষ পরিমাণ লম্বা হবে। আয়তনের দিক থেকে হিসাব করলে সাইজ বেড়েছিল ১০^৭৮ গুণ অর্থাৎ মাত্র ১০ সেমি। বিগ ব্যাংয়ের ১০^-৩২ সেকেন্ড পরই স্ফীতি যুগের পরিসমাপ্তি ঘটে।

তড়িৎ দুর্বল যুগ

স্ফীতি যুগের সঙ্গে সঙ্গেই শুরু হয়েছিল তড়িৎ দুর্বল যুগের- যার ব্যাপ্তিকাল ১০^-১২ সেকেন্ড পর্যন্ত। এ সময় সবল বল আলাদা হয়ে গেল। একত্রে থাকল শুধু দুর্বল নিউক্লীয় বল এবং তড়িৎ-চুম্বকীয় বল। সৃষ্টি হয় ডব্লিউ, জেড ও হিগস বোসনদের মতো ব্যতিক্রমী কণিকা।

কোয়ার্ক যুগ

১০^-১২ সেকেন্ডের পর শুরু কোয়ার্ক যুগ। এ সময়কালে বিপুল পরিমাণ কোয়ার্ক, ইলেকট্রন ও নিউট্রিনো তৈরি হয়। কোয়ার্ক হলো প্রোটন ও নিউট্রনের গাঠনিক কণা। মহাবিশ্ব আরেকটু ঠান্ডা হলো। নামল ১০ কোয়াড্রিলিয়ন ডিগ্রির (১-এর পর ১৬টি শূন্য বসিয়ে যে সংখ্যা পাবেন) নিচে। তবে সবচেয়ে উল্লেযোগ্য ঘটনা হলো, চারটি মৌলিক বল সম্পূর্ণ আলাদা হয়ে গেল। ঠিক বর্তমানে যেভাবে আছে।

জোড়ায় জোড়ায় সৃষ্ট

কোয়ার্কের সঙ্গে সঙ্গে এদের প্রতিকণা অ্যান্টিকোয়ার্ক বা প্রতিকোয়ার্কও তৈরি হচ্ছিল। তবে কণা ও প্রতিকণার দুটোরই সাক্ষাৎ ডেকে আনে মৃত্যু। কিন্তু আবার কোয়ার্ক বেঁচে না থাকলে তো পদার্থ তৈরি সম্ভব নয়। সম্ভব নয় গ্রহ, নক্ষত্রের সৃষ্টি। ফলে মানুষসহ কোনো প্রাণীও জন্ম নিত না মহাবিশ্বে। তাহলে হয়েছিল কীভাবে? কোয়ার্ককে বাঁচিয়ে রাখতে তাই বিশ্ব প্রকৃতিতে জরুরী হয়ে দেখা দিয়েছিল কোয়ার্ক ত্রাণকর্তার ভূমিকা পালনকারী একটি প্রাকৃতিক সত্বার। কোয়ার্ককে বাঁচাতে তাই হঠাৎ আবির্ভূত হয় একটি প্রক্রিয়া যার বৈজ্ঞানিক নাম “ব্যারিওজেনেসিস”। ব্যারিওজেনেসিস নামের একটি প্রক্রিয়া এ সময় খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এ প্রক্রিয়ায় প্রতি বিলিয়ন জোড়া কোয়ার্ক-প্রতিকোয়ার্ক থেকে একটি করে কোয়ার্ক বেঁচে যায়।  যেমন বিলিয়ন বিলিয়ন স্পার্ম থেকে মাত্র একটি স্পার্ম বেঁচে থেকে ওভামের সাথে মিলিত হয়ে মানব ভ্রণের বিকাশ ঘটায়। আর এ বেঁচে যাওয়া কোয়ার্করাই পরবর্তী মহাবিশ্বের পদার্থ তৈরির ক্রীড়নক হয়ে উঠে।ব 

বলা হয়ে থাকে, মহাবিশ্বের বস্ত্তগত কাঠামোতে যদি ইট নির্মিত দেওয়াল হতো তাহলে সেই ইট হতো কোয়ার্ক, সিমেন্ট হতো হিগস বোসন কণা। সুতরাং মহাবিশ্বের সংগঠনে কোয়ার্ক এক যুগান্তরি ঘটনা বটে। 

হ্যাড্রোন যুগঃ সুবিন্যস্ত, সুশৃঙ্খল, প্রাকৃতিক সুষম যুগ

হ্যাড্রোন যুগের এ সময়টিতে মহাবিশ্বে একটা স্থির নিয়ম বলবৎ ছিল। তখন মহাবিশ্বের সামগ্রিক শক্তি ও চার্জ ছিল সংরক্ষিত যার স্থায়িত্ব ছিল ১ সেকেন্ড থেকে মিনিট কয়েক পর্যন্ত। কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত যৌগিক কণিকার নাম হ্যাড্রোন। হ্যাড্রোন কণিকাদের মধ্যে আমাদের সবচেয়ে পরিচিত হলো প্রোটন ও নিউউল্লেখ্য, প্রোটন, নিউট্রন ৩টি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত যার একক নাম ব্যারিয়ন আর পায়ন ২টি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত যার একক নাম মেসন। আর ব্যারিয়ন+মেসন মিলে গঠিত হয় হ্যাড্রন কণা।

হ্যাড্রোন যুগে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা আরেকটু কমে এক লাখ কোটি ডিগ্রি হলো। ফলে কোয়ার্করা যুক্ত হয়ে হ্যাড্রোন গঠিত হওয়ার উপযুক্ত পরিবেশ পেল। পাশাপাশি ইলেকট্রন ও প্রোটনের সংঘর্ষে তৈরি হয় নিউট্রন ও নিউট্রিনো। এই নিউট্রিনো কণারা আজ পর্যন্ত মহাবিশ্বজুড়ে ছুটে চলেছে আলোর কাছাকাছি বেগে।

লেপটন যুগ

হ্যাড্রোন পরবর্তী যুগের নাম লেপটন যুগ। এ যুগে পূর্ববর্তী অল্প কিছু ছাড়া প্রায় সব হ্যাড্রোন ও প্রতি–হ্যাড্রোন নিঃশেষ হয়ে যায়। ফলে মহাবিশ্বে চলছিল লেপটন ও প্রতি–লেপটনদের (যেমন ইলেকট্রনের প্রতিকণা প্রতি–ইলেকট্রন) রাজ-রাজত্ব। এ দুই বিপরীত চার্জধারী কণার মিলনে অবমুক্ত হয় শক্তি। এ শক্তির বহিঃপ্রকাশ ঘটে ফোটনের (আলোর কণিকা) মাধ্যমে। উল্টোভাবে ফোটনরাও আবার মিলিত হয়ে ইলেকট্রন-পজিট্রন জোড় তৈরি করতে থাকে। মহাবিশ্বের প্রথম ৩ মিনিট সময়কালের এখানেই সমাপ্তি ঘটে।

বিশ্ব সংগঠনে প্রকৃতি সময় নেয় অন্ততঃ ১৭ মিনিট

এরপর থেকে সময়ের ব্যবধান দাঁড়ায় বিশাল মাপকাঠিতে। এরপর বিশ্ব সংগঠনে প্রকৃতি সময় নেয় অন্ততঃ ১৭ মিনিট যা ছিল অতীব জরুরী এবং গুরুত্বপূর্ণ সময়-পর্ব। এতে সংঘটিত হয় গুরুত্বপূর্ণ নিউক্লীয় সংশ্লেষণ। এটি হলো নতুন পরমাণুর নিউক্লিয়াস (কেন্দ্র) তৈরির প্রক্রিয়ার নাম। প্রোটন ও নিউট্রন ফিউশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে মিলিত হয়ে তৈরি করে এ নতুন পরমাণু। এভাবেই গড়ে ওঠে হাইড্রোজেন, হিলিয়াম ও লিথিয়ামের মতো পর্যায় সারণির প্রথম দিকের মৌলগুলো। এ অবস্থায় মহাবিশ্বের তাপমাত্রা ছিল প্রায় ১০০ কোটি ডিগ্রি। কিন্তু এ সময়ের পরই তাপমাত্রা ও ঘনত্ব এত বেশি কমে গেল যে, নিউক্লীয় ফিউশনে সাময়িক বিরতি ঘটেছিল। এই ফিউশন পরবর্তী সময়ে আবার শুরু হয়। তবে সেটা সমগ্র মহাবিশ্বে নয়।

ফোটন এপক যুগ

এবারের যুগের নাম ফোটন এপক। তখন মহাবিশ্বে চলছিল বিকিরণের আধিপত্য। পরমাণুর নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের উত্তপ্ত স্যুপে গড়া প্লাজমা দিয়ে মহাবিশ্ব তখন ভর্তি। বিকিরণের আধিপত্য থাকার কারণে অধিকাংশ লেপটন ও প্রতি–লেপটন নিঃশেষ হয়ে গিয়েছিল। ফলে মহাবিশ্বজুড়ে তখন ছিল ফোটনের ছড়াছড়ি। আর ফোটন মানেই বিকিরণ।  আমাদের পারিপার্শ্বিক দৃশ্যমান আলোও একধরনের বিকিরণ। ফোটন যুগের ফোটনরা লেপটন যুগে বেঁচে যাওয়া প্রোটন, ইলেকট্রন ও পরমাণুকেন্দ্রের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করতে থাকে। এ যুগের স্থায়িত্ব ৩ মিনিট থেকে ২ লাখ ৪০ হাজার বছর।

কসমোলজিক্যাল রিকম্বিনেশন বা মহাজাগতিক পুনর্গঠন যুগ

এরপর উদ্ভব ঘটে কসমোলজিক্যাল রিকম্বিনেশন বা মহাকাশীয় পুনর্গঠন যুগ। এটি ছিল বিশ্ব জগতে এক ঐতিহাসিক যুগ সন্ধিক্ষণ। এ যুগে হঠাৎ করে তাপমাত্রা সূর্যের পৃষ্ঠ তাপমাত্রার কাছাকাছি ৩০০০ ডিগ্রি নেমে গিয়ে সৃষ্টি হয় রিকম্বিনেশন বা পুনর্গঠন যুগ। এ সময় আয়নিত হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম নিউক্লিয়াস ইলেকট্রনের সঙ্গে সন্ধি করে ফেলে। ফলে কেন্দ্রে প্রোটন ও কক্ষপথে ইলেকট্রন নিয়ে পরিপূর্ণ পরমাণু তৈরি হয়ে যায়। এ প্রক্রিয়ারই নাম রিকম্বিনেশন।  মহাবিশ্বের প্রায় ৭৫ শতাংশ হাইড্রোজেন ও ২৫ শতাংশ হিলিয়াম—এই অনুপাতটি এ কালের শেষের দিকেই তৈরি হয়।

আয়নীকরণ। মহাকর্ষের আকর্ষণে প্রথম কোয়াসার তৈরি হলো। অন্যদিকে মহাবিশ্ব আবার প্রশম অবস্থা থেকে আয়নিত অবস্থায় চলে গেল। এ যুগটির ব্যাপ্তি বিগ ব্যাং-পরবর্তী ১৫ থেকে ১০০ কোটি বছর।

 নক্ষত্র ও গ্যালাক্সির জন্মপ্রক্রিয়া

পুনঃ আয়নীকরণ যুগের পরের ৩০ থেকে ৫০ কোটি বছর ধরে চলল নক্ষত্র ও গ্যালাক্সির জন্মপ্রক্রিয়া, যা পরে চলতেই থাকল। মহাবিশ্ব প্রসারণের পাশাপাশি মহাকর্ষের প্রভাবে বিভিন্ন অঞ্চলের গ্যাস ঘনীভূত হতে হতে জন্ম হয় এসব নক্ষত্র। প্রথম দিকে জন্ম নেওয়া নক্ষত্ররা ছিল বিশাল বড় বড়। সূর্যের প্রায় এক শ গুণ ভারী। এদের আয়ু অবশ্য কম হতো। সুপারনোভা বিস্ফোরণের মাধ্যমে ঘটত এদের মৃত্যু। একটি ক্ষুদ্র কেন্দ্রীয় অংশ অবশিষ্ট থাকত। বাকি পদার্থ বিস্ফোরণের ধাক্কায় ছিটকে যেত বাইরে- যা ছিল নতুন নক্ষত্র তৈরির উপাদান। নক্ষত্র তৈরির এ চক্রটি কিন্তু আজও চলমান।

বিগ ব্যাংয়ের পর তাৎপর্যপূর্ণ মহাজাগতিক ঘটনাবলীঃ

ফেজ ট্রানজিশন বা মৌলিক পরিবর্তন

বিগ ব্যাংয়ের ১০-১০ সেকেন্ড পর একটি নাটকীয় ঘটনা ঘটে যা মহাবিশ্বের স্থান-কাল এবং অবস্থার পরিবর্তন করে ফেলে। বিজ্ঞানীরা এই ধরণের পরিবর্তনকে বলেন ফেজ ট্রানজিশন বা মৌলিক পরিবর্তন যা কোনো বাহ্যিক পরিবর্তন নয় বরং অভ্যন্তরীণ মৌলিক পরিবর্তন। এই পরিবর্তনের ফলে সমস্ত স্থান-কাল সম্পূর্ণ নতুন আঙ্গিকে রূপ ধারণ করে। একেই এখন বলা হচ্ছে হিগস ফিল্ড।

যদিও ব্যাপারটি বিজ্ঞানীদের কাছে সম্পুর্ণ অজ্ঞাত, অদৃশ্য। এমনকি তা উপলব্ধি করার মতোও নয়। তবে বিজ্ঞানীরা এই হিগস ফিল্ডের উপস্থিতি বুঝতে না পারলেও ইলেকট্রনের মতো মৌলিক কণিকারা এর প্রভাব ঠিকই বুঝতে পারে। অর্থাৎ অতিক্ষুদ্র মৌলিক কণিকাদের কাছে এই হিগস ফিল্ড একটি বাস্তব জিনিস।

আমরা যেমন একটি বায়ু-সমুদ্রের মধ্যে ডুবে আছি, ঠিক তেমনি এই হিগস ফিল্ডও সবসময় আমাদের ঘিরে রেখেছে। তবে তা বাতাসের ন্যায় সর্বত্র নয় বরং মহাবিশ্বব্যাপী সর্বত্র। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের বাইরে চলে গেলে এই বাতাস আর পাওয়া যাবে না সত্য কিন্তু মহাবিশ্বের এমন কোনো স্থান নেই যেখানে এই হিগস ফিল্ডের উপস্থিতি নেই। অর্থাৎ এটি আমাদের মহাবিশ্বের সমস্ত শূন্যস্থান জুড়েও অবস্থান করছে।

ইলেকট্রনসহ কিছু মৌলিক কণিকার হিগস ফিল্ডে  কোয়ান্টাম মেকানিক্যালের মিথস্ত্রিয়া প্রসঙ্গ

ইলেকট্রনের মতো কিছু মৌলিক কণিকা এই হিগস ফিল্ডের সাথে কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল কার্যকলাপে জড়িয়ে আছে। ফলে এসব কণিকারা কিছুটা শক্তি লাভ করে। কোনো একটি কণিকা জন্মের সঙ্গে সঙ্গে এই ফিল্ডের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করতে থাকে। এমনকি যদি সেটা স্থির অবস্থায় থাকে, তবুও চলতেই থাকে এই মিথস্ক্রিয়া। ফলে কণিকা জন্মের পরপরই মিথস্ক্রিয়া থেকে কিছুটা শক্তি পায়।

হিগস মেকানিজম

আইনস্টাইনের সেই বিখ্যাত ভর-শক্তি সমীকরণ E=mc² থেকে আমরা জানি—ভর আর শক্তি মূলত একই জিনিস। কণিকারা হিগস ফিল্ডের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়ার ফলে শক্তি পায়। হিগস ফিল্ডের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে মৌলিক কণিকাদের ভর পাবার এই প্রক্রিয়াকে বলা হয় হিগস মেকানিজম।

যেসব কণিকা হিগস ফিল্ডের সঙ্গে কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল কার্যকলাপে জড়ায় না

সব কণিকাই কিন্তু হিগস ফিল্ডের সঙ্গে এই কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল কার্যকলাপে জড়ায় না। যেসব কণিকা হিগস ফিল্ডের সঙ্গে এই মিথস্ক্রিয়ায় অংশ নেয়, তাদের ভর থাকে। অন্যদিকে যারা কোনো মিথস্ক্রিয়ায় জড়ায় না তারা ভরহীন থেকে যায়। কিছু কিছু কণিকা হিগস ফিল্ডের সঙ্গে খুব শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া করে। ফলে এদের ভরও হয় অনেক বেশি। যেমন, টপ কোয়ার্ক। এর ভর এতই বেশি, তা পুরো একটি টাংস্টেন পরমাণুর সমান। আর যেসব কণিকা হিগস ফিল্ডের সঙ্গে খুব সামান্য মিথস্ক্রিয়া করে, তাদের ভর হয় খুবই কম। যেমন ইলেকট্রন, নিউট্রিনো। ইলেকট্রনের ভর এতই কম, কোনো পরমাণুর মোট ভর গণনা করার সময় এর ভর হিসেবে না ধরলেও চলে, নিউট্রিনোর বেলায়ও কথাটি অনেকাংশে প্রযোজ্য। আবার ফোটন হিগস ফিল্ডের সঙ্গে কোন মিথস্কফলে ফোটন ভরহীন থেকে যায়।

হিগস ফিল্ডের কোয়ান্টাকে বলা হয় হিগস বোসনব

কণা পদার্থে যে প্রক্রিয়ায় ভর আসে

প্রোটন

১) দুইটি আপ কোয়ার্ক আর একটি ডাউন কোয়ার্ক মিলে একটি প্রোটন তৈরি করে। আপ কোয়ার্কের ভর ২.৩ MeV (মেগা ইলেকট্রন ভোল্ট) আর ডাউন কোয়ার্কের ভর ৪.৮ MeV। সে হিসেবে আপ-ডাউনের একক ভর হচ্ছে (২.৩+২.৩+৪.৮) = ৯.৪ MeV –এই ভর আসে হিগস ফিল্ড থেকে। । কিন্তু একটি প্রোটনের প্রকৃত ভর ৯৩৮.২৮ MeV। তাহলে প্রোটনের বাকি ভর যে সূত্রে আসে তা হচ্ছে সবল নিউক্লীয় বলক্ষেত্রের কণিকা গ্লুয়ন ।

সবল নিউক্লীয় বলের কণিকা গ্লুয়ন

২) বিদ্যুৎচুম্বক বলক্ষেত্র যেমনি পরমাণুর মধ্যে ইলেকট্রন ও প্রোটনকে ধরে রাখে, তেমনি সবল নিউক্লীয় বল দুইটি আপ কোয়ার্ক ও একটি ডাউন কোয়ার্ককে একত্রে বেঁধে রেখে প্রোটন তৈরি করে। এই বেঁধে রাখার কাজটি করে সবল নিউক্লীয় বলের কণিকা গ্লুয়ন। প্রোটনের বাকি ভরটুকু আসে এই ভরহীন গ্লুয়নের গতিশক্তি থেকে। দেখা যাচ্ছে, একটি প্রোটনে শতাংশেরও কম ভর আসে হিগস ফিল্ড থেকে।

অবশেষে হিগস বোসন কণার সন্ধান লাভ 

কণাপদার্থবিজ্ঞানীরা ২০১২ সালের ৪ জুলাই, বুধবার লার্জ হ্যাড্রন কোলায়ডারে (এলএইচসিতে) ১২৫.৩ GeV ভর ও ০ স্পিনের একটি কণিকা আবিষ্কার করেন। পদার্থবিজ্ঞানীরা মনে করছেন—স্ট্যান্ডার্ড মডেলের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে যে হিগস বোসন কণিকার অস্তিত্ব থাকার কথা, এটিই সেই হিগস বোসন কণা। হিগস ফিল্ডের এক ধরনের (কোয়ান্টাম) উত্তেজনার কারণে হিগস বোসন তৈরি হয়। ফলে হিগস বোসন আবিস্কারের মধ্য দিয়ে হিগস ফিল্ডের অস্তিত্ব নিয়ে আমরা অনেকটা নিশ্চিত হতে পেরেছি। 

উল্লেখ্য, শুরুতেও ৪ মহাবল একত্রে ছিল। তখনও পৃথক হয়নি। পরবর্তীতে ৪ বল পৃথক মহাবলে পরিণত হয়। এরপর ভরবিহীন ফোটন কণা। এরপর ভরসম্পন্ন হিগস বোসন কণা। এর পর হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম। এসবকে কেন্দ্র করে পরবর্তীতে চাঁদসহ একাধিক উপগ্রহ, পৃথিবীসহ একাধিক গ্রহ, সূর্যসহ একাধিক নক্ষত্র, মিল্কিওয়ে (ছায়াপথ)সহ একাধিক গ্যালাক্সির পর্যায়ক্রমে উদ্ভব ঘটে। এতেই প্রমাণিত হয় হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশনের বিগ ব্যাং ঘটা ছিল সম্পূর্ণ উদ্দেশ্যপ্রণোদিত।

প্রশ্নঃ হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশন থেকে উদ্দেশ্যমূলকভাবে সংঘটিত হওয়া বিগ ব্যাংয়ের পরম উদ্দেশ্য কী?

উত্তরঃ হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশন থেকে উদ্দেশ্যমূলকভাবে সংঘটিত হওয়া বিগ ব্যাংয়ের পরম উদ্দেশ্য অনুধাবন করতে হলে আমাদেরকে আমাদের সৌর জগতের অবস্থান-বিন্যাসের বিষয়টি লক্ষ্য করতে হবে। বিলিয়ন, বিলিয়ন গ্যালাক্সির মধ্যে অদ্যাবধি আদর্শ গ্যালাক্সি বলা যেতে পারে আমাদের সবচেয়ে নিকটতম গ্যালাক্সি মিল্কিওয়েকে যার মধ্যে অবস্থিত অসংখ্য নক্ষত্রের মধ্যে আদর্শ নক্ষত্র বলা যেতে পারে আমাদের নিকটবর্তী নক্ষত্র সূর্যকে। সূর্যকে এমন স্থানে ফিট করা হয়েছে যাতে এমন একটা গ্রহ থাকবে যার পরিবেশবান্ধব হবে সূর্যের অবস্থান স্থল। আবার এই গ্রহের এমন দূরত্বে কেবল এমন একটি (দুটি বা ততোধিক নয়) উপগ্রহ থাকতে হবে যা ঐ গ্রহের পরিবেশ বান্ধব হবে। আর গ্রহটির পরিবেশ হতে হবে প্রাণ এবং প্রাণী বান্ধব। এমন গ্রহটি এ মুহুর্ত পর্যন্ত বলা যেতে পারে আমাদের একমাত্র বসতস্থল পৃথিবী (Earth)-কে। পরিবেশ বিজ্ঞানীদের মতে, পৃথিবীতে এমন কোনো ক্ষুদ্র-বৃহৎ সৃষ্টি নেই যা পরিবেশ বান্ধব তথা প্রাণী বান্ধব নয়। অর্থাৎ সবকিছুই পরিবেশ বান্ধব এবং উদ্দেশ্যপ্রণোদিত।

উপরোক্ত বর্ণনার আলোকে এটা সুস্পষ্ট প্রতীয়মান হয় যে, মহাবিশ্বের মহাসৃষ্টি সুস্পষ্টভাবে উদ্দেশ্যপ্রণোদিত এবং প্রাণীবান্ধব এবং এর অনুঘটক প্রখর বুদ্ধিদীপ্ত এবং জীবন্ত। তবে, মডার্ণ কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিওরিতে মহাবিশ্বের মহাসৃষ্টির মহাকারণের উৎসমূল স্থির করা হয়েছে বিগ ব্যাং-কে আর বিগ ব্যাংয়ের উৎসমূল স্থির করা হয়েছে হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশন-কে। এখানেই পদার্থ বিজ্ঞানের আপাততঃ সত্যকে জানার অগ্রযাত্রার যাত্রা বিরতি!