Theory of Relativity

Theory of Relativity শুধু একটি সূত্রই নয়, এটা বুঝতে গেলে Physics, Astrology এবং অবধারিতভাবেই Mathematics সম্পর্কে গভীর ধারণা থাকতে হবে। এদের মধ্যে কোন একটিও যদি আমরা বুঝতে না পারি, তাহলে Theory of Relativity বুঝা যাবে না।

Theory of Relativity ব্যাখ্যা করতে যেয়ে আমাদের বেশ কিছু বিষয়ে লক্ষ্য রাখতে হবে। নিউটন, গ্যালিলিও, এমনকি ইউক্লিডও। Theory of Relativity যে শুধুমাত্র আইন্সটাইন এর গবেষণার ফল, সেটাও না। আইন্সটাইন এখানে সবচেয়ে বেশি প্রভাবিত হয়েছিলেন নিউটন এবং গ্যালিলিও দ্বারা। আলোক রশ্মি সমান্তরালে চলে, কিংবা ভারী বস্তু আর হালকা বস্তু একই সময়ে পতিত হয়, সে যাই হোক না কেন, Theory of Relativity ব্যবহার না করলে এই সূত্রগুলোতে কিছুটা বিচ্যুতি থেকে যাবে। একটা কবিতা এখানে প্রাসঙ্গিকভাবে উল্লেখ করা যায়-

A warp in nature has been found

No line is straight, no circle round

For Isaac Newton has unsound

Ideas of gravitation.

 

বাংলা ভাবানুবাদ-

প্রকৃতির রয়েছে বক্রতা ভীষণ

স্থান কালও নয় নিত্য

সরলরেখারা যেন সোজা নয়

গোলাকার নয় কোন বৃত্ত।

কারণ স্যার আইজ্যাক নিউটন

যদিও অতি মহামান্য

মাধ্যাকর্ষণের ধারণাটা তাঁর

এতদিন ছিল অসম্পূর্ণ।

 

Theory of Relativity নিয়ে অনেকের একটা ধারণা এই রকম, “এটার মতো কঠিন কোন তত্ত্ব আমি কখনো পড়িনি। এটা আমি বুঝতে পারিনা”। আসলে এই তত্ত্ব যে খুব কঠিন একটা তত্ত্ব, সেটাও নয়। শুধু আমরা বুঝতে চাইনা, তাই বুঝি না।

এটা লক্ষ্যণীয় যে, Theory of Relativity বুঝতে গেলে কিছু জিনিস আগে বুঝতে হবে। আর এই তত্ত্ব ব্যাখ্যা করতে গিয়েও ওই সমস্ত বিষয়গুলোর উপর স্বচ্ছ ধারণা রাখতে হবে। শুধুই Theory of Relativity’র মাঝে সীমাবদ্ধ থাকা যাবে না। তবুও সাধারণ পাঠকদের কথা চিন্তা করে আমি শুধুই Theory of Relativity’র আলোচনা করার চেষ্টা করব।

Theory of Relativity কে বিজ্ঞানের ইতিহাসে সবচেয়ে চাঞ্চল্যকর আবিষ্কার বলে অভিহিত করা হয়। পাশাপাশি এই তত্ত্বেকে মানবচিন্তার মহানতম প্রাপ্তি বলে ঘোষণা করা হয়। প্রচলিত মাত্রা হিসেবে তিনটি মাত্রার পাশাপাশি যে ‘সময়’ও মাত্রা হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে, একমাত্র আইন্সটাইনই সেটা অনুধাবন করতে পেরেছিলেন।

Theory of Relativity হচ্ছে কয়েকটি প্রবন্ধের ফল মাত্র। ১৯০৫ সাল থেকে আইন্সটাইন এর প্রবন্ধগুলো প্রকাশিত হতে থাকে। আইন্সটাইন ৫টা প্রবন্ধের মাধ্যমে Theory of Relativity প্রকাশ করেন। Theory of Relativity হচ্ছে দুইটি তত্ত্বের সমন্বয়।

  1. Special Theory of Relativity
  2. General Theory of Relativity
  1. Special Theory of Relativity: ১৯০৫ সালে আইন্সটাইন এর প্রবন্ধটি প্রকাশিত হয় “On the Electrodynamics of Moving Bodies” নামে। এটিই হচ্ছে মূলত Special Theory of RelativitySpecial Theory of Relativity is a theory of the structure of space time। এখানে Space time কিভাবে কাজ করে বা Space time কিভাবে Theory of Relativity কে প্রভাবিত করে? গ্যালিলিও যখন পিসার হেলান মন্দির থেকে দুটি হালকা এবং ভারী বস্তু ফেলে দেয়ার মাধ্যমে “পড়ন্ত বস্তুর সূত্র” আবিষ্কার করেন তখন তিনি তাঁর ব্যাখ্যায় ঘর্ষণের উল্লেখ করে বলেছিলেন, “যদি বায়ুঘর্ষণ না থাকে তাহলে হালকা এবং ভারী বস্তু একই সময়ে মাটিতে পতিত হবে”। এখানে তাঁর তত্ত্বের বিচ্যুতি হিসেবে ভরবেগের কথা উল্লেখযোগ্য। যে বস্তুর ভরবেগ বেশি, সে বস্তুর দ্রুতিও বেশি। তাই ভারী বস্তুই আগে মাটিতে পড়বে। একই পরীক্ষা নিউটন তাঁর পরীক্ষাগারে গিনি ও পালকের মাধ্যমে করেছিলেন। কিন্তু দু’জনই মহাকর্ষ কিংবা অভিকর্ষ এবং সুনির্দিষ্টভাবে সময় বা Space time এর কথা উল্লেখ করেননি। তাই তাদের তত্ত্বে কিছুটা ত্রুটি রয়েছে, কেননা, অভিকর্ষ বলের প্রভাব এখানে উল্লিখিত হয়নি। আবার, আলোর গতিতে চলমান কোন লোকের বয়স বাড়েনা। মহাশূন্যে যখন মহাকাশচারী আলোর গতিতে ছুটতে থাকেন, তাহলে অতি কম সময়ের মধ্যেই অনেক কিছু ঘটে যায়। তাই তার কাছে মনে হয় অনেক সময় পার হয়ে গিয়েছে। কিন্তু বাস্তবিকভাবে এমন হয়না। কেননা, কোন লোক যখন ৩ লক্ষ কিমি./ঘণ্টা গতিবেগে ছুটেন, খুব কম সময়ে উনি অনেক কিছু পর্যবেক্ষণ করেন।

Special Theory of Relativity শাস্ত্রীয় বলবিজ্ঞানের (Classical mechanism) পরস্পরবিরোধী যা দুটি স্বীকার্য উপর ভিত্তি করে প্রতিষ্ঠিত। এগুলো হল:

  • The laws of physics are the same for all observers in uniform motion relative to one another (principle of relativity)

  • The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of their relative motion or of the motion of the light source.

General Theory of Relativity: General Theory of Relativity is a theory of gravitationEquivalence Principle এর উন্নতির মাধ্যমে General Theory of Relativity’র উন্নয়ন ঘটে। General Theory of Relativity হচ্ছে Special Theory of Relativity’র সংশোধিত রূপ। ১৯০৭-১৯১৫ সালের মধ্যে আইন্সটাইন এর বাকি ৩টি প্রবন্ধ প্রকাশিত হয়। এই প্রবন্ধের সমন্বিত রূপ হচ্ছে General Theory of Relativity, যেটা ১৯১৫ সালে পূর্ণতা পায়। এখানে মাধ্যাকর্ষণ কিভাবে কাজ করে? আলো সরলরেখায় চলে এবং সমান্তরালে চলে। কিন্তু General Theory of Relativity’র একটি সিদ্ধান্ত অনুযায়ী ‘ভারী বস্তুর উপস্থিতিতে আলো বেঁকে যায়’, যেকারণে আলো বা রেখা আর সমান্তরালে চলেনা।

light-deflected-by-sun

এখানেই ইউক্লিড এর সাথে Theory of Relativity’র একটা সম্পর্ক রয়েছে। ইউক্লিডীয় গণিত হচ্ছে সমতলীয় গণিত। সমতলীয় গণিতে মহাকর্ষের ধারণা ছিলনা। তাই এখানে সমতলীয় জ্যামিতি রচনা সম্ভব হলেও গতিবিজ্ঞান রচনা সম্ভব ছিলনা। কারণ মহাকর্ষ ছাড়া গতির সূত্র দেয়া হলে সেটা ভুল হয়।

খুব সংক্ষেপে Theory of Relativity’র দুইটা অংশ ব্যাখ্যা চেষ্টা করেছি। কিন্তু আরও বিশদভাবে বর্ণনা করতে পারলে তত্ত্বটা আরও সহজে বুঝা যেত। কিন্তু সময় সাপেক্ষে সেটা করা সম্ভব হয়নি। ধাপে ধাপে কয়েকটি লেখায় Theory of Relativity ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করব।

‘Theory of Relativity’ বা ‘আপেক্ষিকতা’ বলতে আমরা কি বুঝি? আমি যেই চেয়ারে বসে আছি, আপাতদৃষ্টিতে তা স্থির। কিন্তু পৃথিবী ঘূর্ণনশীল। তাই, চেয়ারসহ আমিও পৃথিবীর সাথে ঘুরছি। এখানে চেয়ার কিংবা আমি পৃথিবীর সাপেক্ষে স্থির, একই সাথে আমি স্থিরও নই। মানে আমি গতিশীল। এটাই হচ্ছে আপেক্ষিকতা।

সুতরাং, বলা যায় যে, “সকল স্থিতিই আপেক্ষিক-সকল গতিই আপেক্ষিক। কোন গতিই পরম নয়, পরম নয় কোন স্থিতিই”। এখানেই আইন্সটাইন এর মাহাত্ব্যতা। আইন্সটাইন যখন Theory of Relativity প্রকাশ করেন, লোকে তাঁকে পাগল বলে সম্বোধন করাও শুরু করে। তাঁর পাগলামিটাও এমন ছিল যে, “শুধু কাগজ আর কলম ব্যবহার করেই Theory of Relativity আবিষ্কার করেন। সহায় হিসেবে ছিল শুধু তাঁর চিন্তাশক্তি”।

ব্যবহার: Theory of Relativity আমাদের প্রাত্যহিক জীবনে কতটুকু কাজে লাগে? কমবেশি আমরা সবাই Global Positioning System (GPS) ব্যবহার করে থাকি। GPS system সাধারণত Google map এ ব্যবহার করা হয়ে থাকে। এই GPS তিনটি উপাদানের সাহায্যে গঠিত।

  • The control component
  • The space component
  • The user component

Space component স্যাটেলাইট থেকে তথ্য উপাত্ত সংগ্রহ করে আধুনিক Device গুলোতে প্রেরণ করে। Space component আবার Space time এর সাথে সম্পৃক্ত। এভাবে Theory of Relativity আমদের প্রাত্যহিক জীবনে অবদান রেখে চলছে।

একবার এক তরুণ সাংবাদিক আইন্সটাইনকে প্রশ্ন করেছিলেন, সহজে আপেক্ষিকতা কিভাবে বুঝতে পারব? উত্তরে আইন্সটাইন বলেছিলেন, “তোমার প্রেয়সীর সাথে তুমি এক ঘণ্টা গল্প করার পর মনে হবে তুমি এক মিনিট গল্প করেছ। কিন্তু তোমাকে এক মিনিট উনুনের পাশে বসিয়ে দিলে মনে হবে তুমি এক ঘণ্টা যাবত বসে আছ। এটাই আপেক্ষিকতা”।

Speech Video:

 

Related Posts

About The Author

Add Comment