“Theory of Relativity” by Md. Kawsar

Lecture note from the speaker of today’s session Md. Kawsar…

থিওরী অফ রিলেটিভিটি কঠিন একটি বিষয়। তবে এটা আরো কঠিন হয়ে পরে যখন একে সহজ করে উপস্থাপনের চেষ্টা করা হয়। তাই এ দূঃস্বাহসিক প্রচেষ্টায় ভুলগুলো আপনাদের নিজ গুণে ক্ষমা করবেন বলে আশা রাখি।

থিওরী অফ রিলেটিভিটির দুনিয়াতে প্রবেশ করতে হলে প্রথমেই দুইটি সিদ্ধান্ত নিতে হবে। ১) পদার্থ বিজ্ঞান সকল স্থানে এক এবং ২) আলোর গতি সকল স্থানে এক। অনেকে হয়তো বলবেন এটা আবার কি ধরণের সিদ্ধান্ত, কোন স্থানের পদার্থ বিজ্ঞান কি আলাদা হতে পারে? ঢাকার পদার্থ বিজ্ঞান কি বরিশালের পদার্থ বিজ্ঞান হতে আলাদা হতে পারে? বা বাংলাদেশে পদার্থ বিজ্ঞান কি লন্ডনের পদার্থ বিজ্ঞান হতে আলাদা হতে পারে? তাছাড়া আলোর গতিতেইবা কি পার্থক্য থাকতে পারে? বিষয়টি আর একটু পরিষ্কার করতে আমরা একটি কলমের সাহায্য নেব। আমার হাতে এই কলমটির গতি কত? যেহেতু আমরা এই কক্ষে তাই কলমটির অবস্থানে কোন পরিবর্তন দেখছি না। আমরা এটা বলতেই পারি যে এর গতিবেগ ০ (শূন্য)। এবার আমরা এই কলমটি পর্যবেক্ষণের দৃষ্টিপট পাল্টে দেই। পৃথিবী তার মেরুদণ্ডের উপর ঘন্টায় প্রায় ১৫০০ কি. মি. গতিবেগে ঘোরে। অর্থাৎ এখন এই কলমটির গতিবেগ ঘন্টায় প্রায় ১৫০০ কি. মি.। আবার পৃথিবী একই সাথে সূর্য্যকে কেন্দ্র করে ঘন্টায় প্রায় ১ লক্ষ ৭ হাজার কি. মি. গতিবেগে ঘোরে। আবার সূর্যও আকাশগঙ্গা ছায়াপথকে কেন্দ্র করে ঘোরে, মহাশূন্যে আকাশগঙ্গা ছায়াপথও গতিশীল। প্রকৃতপক্ষে আমাদের এই কলমের গতি কত এটা নির্ভর করে আমরা কোথা থেকে দেখছি তার উপর। এই কলমটির গতিবেগ ০ (শূন্য) হতে পারে বা ১৫০০ কি. মি প্রতি ঘন্টায় বা ১ লক্ষ ৭ হাজার কি. মি. প্রতি ঘন্টায় হতে পারে বা তার চাইতেও বেশি। তবে এতে অবাক হবার মত কিছু নেই। আমরা সবাই জানি কোন বস্তুর গতিবেগ কত হবে তা নির্ভর আমরা কোথা থেকে দেখছি তার উপর। কিন্তু আলোর ক্ষেত্রে বিচার করতে গেলে আমাদের সাধারণ ধারনাগুলো গুলিয়ে যায় কারণ আলোর গতিবেগ কোন কিছুর উপরই নির্ভর করে না। আমরা যে পেক্ষাপট থেকে দেখিনা কেন তার গতিবেগ সব সময়েই একই থাকে। এটার কারণ ব্যাখ্যা করার জন্য আইনস্টাইন একটি বড় ট্রেনের কথা কল্পনা করলেন। লাইটার জ্বালানোর মত একটি সহজ ঘটনা বিভিন্ন প্রেক্ষাপট থেকে দেখলে কেমন দাঁড়াবে তা নিয়ে আইনস্টাইন একটি সহজ মানসিক পরীক্ষার উদ্ভাবন করলেন। তিনি ধরে নিলেন ট্রেনের মাঝখানে থাকা একজন ব্যক্তি তার লাইটারটা নিয়ে খেলছেন এবং ট্রেনের দুই প্রান্তে সমদূরত্ব থাকা দুইজন ব্যক্তি তাকে পর্যবেক্ষণ করছেন। আইনস্টাইন বলেন ওই দুই ব্যক্তি কি দেখছেন সেটা বড় কথা নয়, আসল কথা হল তারা কখন দেখছেন। যেহেতু তারা দুইজন একই ট্রেনে একই গতিবেগে রয়েছে তাই তারা দুই জনই একইসময় আলোটা দেখতে পাবে। কিন্তু কেউ যদি ট্রেনের বাইরে থেকে দেখেন তখন তিনি কি দেখতে পাবেন? অন্যের দৃষ্টিতে যেহেতু ট্রেনটি চলমান আর তিনি প্লাটফর্মে দাঁড়িয়ে আছে তাই তার দৃষ্টিতে সামনের ব্যক্তির নিকট আলো পৌছাতে পেছনের ব্যক্তির চাইতে সময় বেশি লাগবে, কারণ সামনের ব্যক্তি ট্রেনের সাথে আলোর বিপরীত মুখি গতিতে যাচ্ছেন আর পেছনের ব্যক্তি অভিমুখে। অর্থাৎ আলোর গতি পথ সামনের ব্যক্তির চাইতে পেছনের ব্যক্তির নিকট কম দূরত্বের। কোন ঘটনা আমরা যখন দেখছি এটা তখন ঘটছে কিনা তা বলা সম্ভব নয়। বিষয়টি পুরোপুরি নির্ভর করে আমরা কোথা থেকে দেখছি তার উপর। এবার মহাবিশ্বের উপরেও ঠিক একই বিষয়টি কল্পনা করুন। দেখবেন পুরোনো সকল ভাবনাগুলো পাল্টে গেছে। যদি সত্য স্থান বিষয়ে আপেক্ষিক হয় তবে আমরা কি করে বুঝবো মহাবিশ্বে কখন কি ঘটে চলেছে? শুধু তাই নয়, আমরা যতি এটা বুঝতে না পারি যে, আমরা যেটা দেখছি সেটা প্রকৃত পক্ষে তখন ঘটছে কিনা। তবে আমরা কি করে এর ব্যাখ্যা করবো মহাবিশ্বের সব জটিল রহস্য। ভাগ্যিস আইনস্টাইন এ বিষয়টি নিয়ে ভেবেছিলেন। এবং তিনি এই নিয়ে তার বিশেষ আপেক্ষিকতাবাদ তত্ত্বের রুপায়ণ করেছিলেন। আইনস্টাইন বললেন, সত্য আদোতে আপেক্ষিক, কারণ সময় নিজেই আপেক্ষিক। শুনতে অধভূত লাগলেও আপেক্ষিকতার এ তত্ত্ব পদার্থ বিজ্ঞানের জগতে এক নতুন অধ্যায়ের সূচনা করলো। আইনস্টাইন বললেন, চৌম্বকত্ত্ব তড়িৎ বা আলোর মতই স্থান এবং কাল ওতপ্রেত ভাবে আন্তঃসম্পর্কৃত। তিনি একে স্থানিক সময় বলে অভিহিত করলেন। এই স্থানিক সময়ও আপেক্ষিক। এবং এই স্থানিক সময়কে কোন বিরাট আকারের গ্রহ বা নক্ষত্রের মতো বিরাট আকার ভরের সাহায্যে প্রভাবিত করা বা তাকে বিক্রিত করা সম্ভব। এবং অভিকর্ষজ বল এই স্থানিক সময়কেও প্রভাবিত করে। স্থান এবং কালকে প্রভাবিত করার কথা শুনে অবাস্তব মনে হতে পারে। কিন্তু আদৌ এটা অবাস্তব নয়। মনে করুন একটি শান্ত লেকের পানিতে সরল রেখা বরাবর একটি বোট চলে যাচ্ছে। ঠিক যেন স্থানিক সময়ের মত। এবার এই শান্ত লেকের জলে একটি ঘূর্ণন সৃষ্টি হল। ঘূর্ণনের কেন্দ্র থেকে জল বেরিয়ে যাচ্ছে। ঠিক যেন একটি বিরাট আকারের নক্ষত্রের ভর, স্থানিক সময়কে বিকৃত করছে। যদি এই ঘূর্ণনের মধ্যে বোটটি পরে তবে সে যতই সরল রেখায় চলার চেষ্টা করুকনা কেন যে ঘূর্ণনটিকে কেন্দ্র করে ঘুরতে থাকবে। কোন বিরাট আকারের গ্রহ নক্ষত্র ঠিক এই ভাবে স্থানিক সময়কে প্রভাবিত করে। এটা স্থানিক সময়কে নিজের কেন্দ্রের দিক বরাবর আকর্ষণ করে। এবং এই কারণে সবকিছু এসে পৃথিবীতে পরে। এটাকেই বলে অভিকর্ষজ বল।

আইনেস্টাইন মহাবিশ্বের নকশাকে গভীর ভাবে পর্যবেক্ষণ করেছিলেন এবং সেখান থেকেই ঘটনাগুলোর কার্যকারণ বুঝতে পেরেছিলেন। আলোর ধ্রুবক গতিবেগ আবিষ্কারের ১০ (দশ) বছর পর তিনি উপলব্ধি করতে পেরেছিলো, স্থান এবং কালের পরিবর্তন অভিকর্ষজ বলের প্রভাবকে কমিয়ে দেয়। এটা প্রকৃতির একটি মৌলিক নিয়ম। আইনেস্টাইনের এই গবেষণা আমাদের মহাবিশ্বকে জানার আরো একটি নতুন দরজাকে খুলে দিয়েছিল। তবে এটাতো ছিল মাত্র একটি সূচনা মাত্র।

Lecture Video:

Related Posts

About The Author

Add Comment