ব্রহ্মাণ্ডের শুরু নিয়ে পদার্থবিদরা আবার ভাবছেন, আর এক ক্বান্টাম-কসমোলজির ক্লাসিক আবার আলোচনায়

যেখানে আপেক্ষিকতা আর এগোয় না

কসমোলজির সবচেয়ে কঠিন প্রশ্নগুলোর একটিকে আবার দেখছে Universe Today-এর একটি নতুন সিরিজের সূচনা পর্ব: ব্রহ্মাণ্ডের শুরুতে কী ঘটেছিল, আর সেই প্রশ্নের আদৌ কোনো মানে আছে কি না। প্রবন্ধটি আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের একটি পরিচিত সমস্যা থেকে শুরু করেছে। সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বকে যদি কসমিক সম্প্রসারণের পথে উল্টো চালানো হয়, তা একটি সিঙ্গুলারিটির দিকে ইঙ্গিত করে, এমন এক জায়গা যেখানে সমীকরণগুলো কার্যকর বর্ণনা দেওয়ার বদলে থেমে যায়।

প্রবন্ধটির মূল টানাপোড়েন এখানেই। সমস্যা শুধু এই নয় যে বিগ ব্যাংয়ের আগে কী ছিল, পদার্থবিদরা তা জানেন না। সমস্যা হলো, মহাকর্ষ এবং ব্রহ্মাণ্ডের বিবর্তন ব্যাখ্যা করতে যে গাণিতিক কাঠামো ব্যবহার করা হয়, প্রশ্নটি সবচেয়ে জরুরি হয়ে ওঠার মুহূর্তেই সেটি ব্যর্থ হতে দেখা যায়।

Wheeler এবং DeWitt

প্রবন্ধটি ঘটনাপ্রবাহকে ১৯৬০-এর দশকে নিয়ে যায় এবং পদার্থবিদ John Wheeler-এর কথা বলে, যিনি সাধারণ আপেক্ষিকতা ও কোয়ান্টাম মেকানিক্সের মধ্যে স্বচ্ছন্দে চলাফেরা করতে পারতেন এমন বিরল ব্যক্তিত্বদের একজন হিসেবে বর্ণিত। যখন পদার্থবিদরা ছোট, উচ্চ-শক্তির বহু ব্যবস্থা সফলভাবে কোয়ান্টাইজ করছিলেন, তখন Wheeler এবং Bryce DeWitt এমন গাণিতিক কাঠামো তৈরি করেন যা নিজেই ব্রহ্মাণ্ডকে একটি কোয়ান্টাম বস্তু হিসেবে বিবেচনা করত।

এই কাজের সঙ্গে Wheeler-DeWitt সমীকরণের সম্পর্ক রয়েছে, যা ক্বান্টাম কসমোলজির একটি ভিত্তিমূলক ধারণা। উৎসপাঠ্যটি এটিকে প্রাথমিক এক প্রচেষ্টা হিসেবে তুলে ধরে, যার লক্ষ্য ছিল কণিকা বা ক্ষেত্রের বাইরে গিয়ে পুরো ব্রহ্মাণ্ডের ক্ষেত্রেই কোয়ান্টাম ধারণা প্রয়োগ করে সিঙ্গুলারিটির সমস্যা পেরিয়ে যাওয়া। অন্য কথায়, যদি শাস্ত্রীয় মহাকর্ষ শুরুতেই ব্যর্থ হয়, তবে শুরুটিকেই হয়তো একেবারে ভিন্ন ভাষায় বর্ণনা করতে হবে।

পরে কেন আসেন Hawking

জনপ্রিয় আলোচনায় ব্রহ্মাণ্ডের উৎপত্তি নিয়ে Stephen Hawking-ই বেশি পরিচিত নাম, তবু Universe Today স্পষ্ট করেছে যে তাঁর পরবর্তী প্রস্তাব হঠাৎ শূন্য থেকে আসেনি। প্রবন্ধটি হকিংয়ের এই যুক্তিকে, যে ব্রহ্মাণ্ডের কোনো শুরু ছিল না, ক্বান্টাম মেকানিক্স যখন আলোচনায় আসে তখন ‘শুরুর অর্থ কী’ তা বোঝার দীর্ঘ প্রচেষ্টার একটি অংশ হিসেবে স্থাপন করেছে।

উৎসের ভাষ্যে মূল ধারণাটি শুধু এই নয় যে ব্রহ্মাণ্ড চিরকাল ধরে ছিল। বরং আরও মৌলিক ধারণাটি হলো, শুরু হওয়ার আগে কী ছিল তা জিজ্ঞাসা করা হতে পারে এক বিকৃত প্রশ্ন জিজ্ঞাসার মতো। সেই দৃষ্টিতে, সময়ের প্রচলিত সূচনা-বিন্দুর ধারণা ব্রহ্মাণ্ডের ক্বান্টাম বর্ণনায় ভেঙে পড়তে পারে।

পুরোনো বিতর্ক, আধুনিক প্রাসঙ্গিকতা

এই লেখার গুরুত্ব এই স্মরণে যে বিজ্ঞানের সবচেয়ে গভীর কিছু সমস্যা সরল এক্সট্রাপোলেশন দিয়ে মিটে যায় না। সমীকরণ উল্টো চালানো এক সীমা পর্যন্তই কাজ করে। তার পরে, গণিতের ব্যর্থতাই কাহিনির অংশ হয়ে যায়। এ কারণেই ক্বান্টাম কসমোলজি এত আকর্ষণীয়: এটি শুধু উত্তরহীন একটি সমস্যাকে নয়, বরং এমন একটি সমস্যাকে সমাধান করতে চায় যার শাস্ত্রীয় কাঠামোই অসম্পূর্ণ হতে পারে।

Universe Today-ও Hawking-এর মতামতকে চূড়ান্ত সত্য হিসেবে দেখায় না। উৎসপাঠ্যে স্পষ্টভাবে বলা হয়েছে যে তিনি নির্ভুল ছিলেন না, এবং এই ধারণাগুলোর যাত্রা এখনও মতভেদে শেষ হতে পারে। এই সতর্কতা গুরুত্বপূর্ণ। ব্রহ্মাণ্ডের শুরু নিয়ে প্রশ্নগুলো পদার্থবৈজ্ঞানিক তত্ত্ব, গাণিতিক সামঞ্জস্য, এবং দার্শনিক ব্যাখ্যার সীমান্তে অবস্থান করে।

তবু, এই ধারণাগুলোর প্রতি আগ্রহের পুনরুত্থান দেখায় কেন এগুলো এখনও গুরুত্বপূর্ণ। এগুলো পদার্থবিজ্ঞানকে তার নিজস্ব সীমার মুখোমুখি হতে বাধ্য করে। এগুলো সময়, শুরু, এবং কার্যকারণ সম্পর্কে মানবিক অন্তর্দৃষ্টি তত্ত্বের গভীরতম স্তরের সংস্পর্শে টিকে থাকে কি না, সেটাও পরীক্ষা করে।

সেই অর্থে, এটি শুধু কসমোলজির বিখ্যাত নামগুলোর ওপর একটি পুনর্দৃষ্টি নয়। এটি মনে করিয়ে দেয়, বিজ্ঞানের সবচেয়ে পুরোনো প্রশ্নগুলোর একটি হয়তো নির্ভর করছে প্রশ্নটিই সঠিকভাবে গঠিত কি না তার ওপর। এই কারণেই Wheeler-DeWitt কাঠামো এবং Hawking-এর পরবর্তী যুক্তিগুলো প্রথম উত্থাপনের কয়েক দশক পরেও নজর কেড়ে চলেছে।

এই প্রবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল প্রবন্ধ পড়ুন.