Dark energy বা গুপ্ত শক্তি বা কালো শক্তি বা
অন্ধকারের শক্তি বা অদীপ্ত শক্তি এবং Dark Matter
বা গুপ্ত পদার্থ বা কালো পদার্থ বা অন্ধকারের পদার্থ বা অদীপ্ত পদার্থ কি?
আমাদের এই মহাবিশ্ব কত বড়?
কখনো চিন্তা করেছেন কি? সবাই অবাক হবেন
যদি বলা হয় মহাবিশ্বের মোট পদার্থ-শক্তির ৫ শতাংশেরও কম সম্পর্ক এ আমরা জানি।
অবাক হওয়ার কিছুই নাই এটাই সত্য
গ্রহ, উপগ্রহ,নক্ষত্র, গ্যালাক্সি, নীহারিকা,
কৃষ্ণবিবর বা blackhole সহ যে বিলিয়ন
বিলিয়ন সংস্থিতি হাবল,ভয়েজার সহ পৃথিবীর সব দূরবীক্ষণযন্ত্রাদির সাহায্যে আমরা সংগ্রহ
করেছি, তা মোট মহাবিশ্বেরগঠনের মাত্র ৪ শতাংশ।
তো আর ৯৬ শতাংশ কি বা বিজ্ঞানী রা এটা কিভাবে জানলো? প্রশ্ন জাগতেই পারে মনে তাই না?
চলেন এই নিয়ে কিছু জানা যাক
১৯২৯ সালে বিজ্ঞানী এডউইন হাবল দূর গ্যলাক্সি থেকে আসা আলোর ডপলার-সরন (Doppler shift or red shift) দেখে বুঝতে পারেন যে মহাবিশ্ব
সম্প্রসারণশীল। বর্তমান বিগ-ব্যাং কসমোলজির শুরুটা ওখানেই।
হাবলের পরীক্ষা বিজ্ঞানীদের ধারণা দেয় যে, যে গ্যালাক্সি যত দূরে, তা থেকে আসা আলোর
লোহিত-সরনও (বা ডপলার-সরন) তত
বেশী। এই পর্যবেক্ষণের গূঢ়ার্থ হলো মহাবিশ্ব স্থির নয় (নিউটনীয় ধারণা) বরং সম্প্রসারনশীল ।
যেহেতু মহাবিশ্ব সম্প্রসারণশীল,.গ্যালাক্সিগুলোর পারস্পরিক অপসরণের হার থেকে
বিজ্ঞানীরা সময়ের অতীতে.গিয়ে হিসেব করে দেখলেন যে এক সময় সমগ্র মহাবিশ্ব একীভূত ছিল ও এক প্রচন্ড মহাবিস্ফোরণের মাধ্যমে
(বিগ-ব্যাং) এর যাত্রা শুরু হয়।
বেশ সাম্প্রতিক বিভিন্ন পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে দেখা
যাচ্ছে যে মহাবিশ্ব কেবল সম্প্রসারণশীলই নয়, বরং ত্বরণসহ সম্প্রসারণশীল (accelerated expansion)। এর
সাথে আরেকটা পর্যবেক্ষণ বিজ্ঞানীদের বিমোহিত করে,তা হলো, গ্যালাক্সির গতি। যেমন
নীচের চিত্রে কেন্দ্র থেকে পরিধির দিকে যেতে থাকলে একটা গ্যালাক্সির প্রত্যাশিত ঘূর্ণন
গতি কমে আসার কথা। কিন্ত পর্যবেক্ষণে দেখা
যায় যে পরিধির দিককার ঘূর্ণন গতি প্রায় কেন্দ্রের কাছাকাছি
উপরের এই দুটি ব্যত্যয়ী পর্যবেক্ষণের ব্যাখ্যা হিসেবে উপরিল্লিখিত অদীপ্ত পদার্থ ও
অদীপ্ত শক্তির কথা ব্যাখ্যা করেন
আজকে শুধু Dark Matter নিয়ে কথা বলব
Dark Matter বা কালো পদার্থ বা অদীপ্ত পদার্থ :-
গ্যালাক্টিক ঘূর্ণনের ব্যত্যয়, গ্যলাক্সির জানা ভর ও শক্তি দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়না।
পরিধির দিককার এই ব্যাতিক্রমীভাবে বেশী ঘুর্ণনের
ব্যাখ্যা দিতে বৈজ্ঞানিকরা বললেন, মোট জানা ভরের চাইতেও গ্যলাক্সিগুলোতে আরো অনেক
বেশী অজানা ভর আছে। এই অজানা ভরের বস্ত/পদার্থকে অদীপ্ত পদার্থ বা ডার্ক ম্যাটার
বলে সংজ্ঞায়িত করা হলো।
বর্তমানের হিসেব অনুসারে মাহাবিশ্বের প্রায় ২২-২৪% ই ডার্ক ম্যাটার নামক উপপ্রমেয়মূলক (hypothetical) সত্তা (entity) দিয়ে তৈরী। এখন প্রশ্ন
জাগে, অদীপ্ত বস্তর কোনো প্রমাণ বৈজ্ঞানিকদের কাছে আছে কিনা। যদিও অদীপ্ত পদার্থের
হাইপোথ্যটিক্যাল অস্তিত্ব না মানলে গ্যালাক্টিক ঘূর্ণন ও মহাকর্ষীয় আলোক প্রতিসরন
(gravitational lensing) ইত্যাদির ব্যাখ্যা করা যায়না; এর অস্তিত্বের
সরাসরি প্রমাণ বৈজ্ঞানিকরা পাননি। অতএব অদীপ্ত পদার্থের
বৈশিষ্ট/গঠন সম্পর্কে বৈজ্ঞানিকদের ধারণা মূলত
অনুমানভিত্তিক। যেমন, বৈজ্ঞানিকরা বলছেন, এই অদীপ্ত
পদার্থ, যা মহাবিশ্বের ৮৫-৯০% ভর গঠন করে, তা বিদ্যুত-চৌম্বকীয়
বলের (electromagnetic force) সাথে
কোনোরকমের প্রতিক্রিয়া দেখায় না। সুতরাং এই ভর নন-ব্যারিয়নিক অদীপ্ত পদার্থ। ব্যারিয়নিক পদার্থ
হচ্ছে ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন ইত্যাদি দ্বারা তৈরী সাধারন
অনু/পরমাণু নির্ভর পদার্থ যা আমরা
প্রতিদিন দেখি। অদীপ্ত পদার্থের অনুমিত ও প্রস্তাবিত গঠন হচ্ছে
এ্যক্সিওন, স্টেরাইল নিউট্রিনো ও উইম্প (WIMP) নামক হাইপোথ্যটিক্যাল মৌলিক কণিকা দিয়ে। অদীপ্ত
পদার্থ সংজ্ঞাগতভাবে কেবল অদীপ্তই নয় [অদীপ্ত মানে যা কোনো আলো ছড়ায় না; কেননা,
বিদ্যুত-চৌম্বকীয় বলের সাথে এদের মিথষ্ক্রিয়া নেই], পুরোপুরি আলোকভেদ্যও (transparent) বটে। এই
অদীপ্ত পদার্থের আরেকটা আশ্চর্য অনুমিত গুণ হচ্ছে, মহাকর্ষীয় বল
ছাড়া আর কোন রকম ইন্টার-একশান এরা দেখায় না; অর্থাৎ, দুটো
অদীপ্ত পদার্থ একে অপরকে অতিক্রম করে যাবে কোনো রকম সংঘর্ষ (collision) ছাড়া।
Ref :-
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
http://en.wikipedia.org/wiki/Baryonic_matter#Baryonic_matter
http://en.wikipedia.org/wiki/Sterile_neutrino
http://en.wikipedia.org/wiki/Axion
http://www.shodalap.org/snazrul/411/
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_curve
অন্ধকারের শক্তি বা অদীপ্ত শক্তি এবং Dark Matter
বা গুপ্ত পদার্থ বা কালো পদার্থ বা অন্ধকারের পদার্থ বা অদীপ্ত পদার্থ কি?
আমাদের এই মহাবিশ্ব কত বড়?
কখনো চিন্তা করেছেন কি? সবাই অবাক হবেন
যদি বলা হয় মহাবিশ্বের মোট পদার্থ-শক্তির ৫ শতাংশেরও কম সম্পর্ক এ আমরা জানি।
অবাক হওয়ার কিছুই নাই এটাই সত্য
গ্রহ, উপগ্রহ,নক্ষত্র, গ্যালাক্সি, নীহারিকা,
কৃষ্ণবিবর বা blackhole সহ যে বিলিয়ন
বিলিয়ন সংস্থিতি হাবল,ভয়েজার সহ পৃথিবীর সব দূরবীক্ষণযন্ত্রাদির সাহায্যে আমরা সংগ্রহ
করেছি, তা মোট মহাবিশ্বেরগঠনের মাত্র ৪ শতাংশ।
তো আর ৯৬ শতাংশ কি বা বিজ্ঞানী রা এটা কিভাবে জানলো? প্রশ্ন জাগতেই পারে মনে তাই না?
চলেন এই নিয়ে কিছু জানা যাক
১৯২৯ সালে বিজ্ঞানী এডউইন হাবল দূর গ্যলাক্সি থেকে আসা আলোর ডপলার-সরন (Doppler shift or red shift) দেখে বুঝতে পারেন যে মহাবিশ্ব
সম্প্রসারণশীল। বর্তমান বিগ-ব্যাং কসমোলজির শুরুটা ওখানেই।
হাবলের পরীক্ষা বিজ্ঞানীদের ধারণা দেয় যে, যে গ্যালাক্সি যত দূরে, তা থেকে আসা আলোর
লোহিত-সরনও (বা ডপলার-সরন) তত
বেশী। এই পর্যবেক্ষণের গূঢ়ার্থ হলো মহাবিশ্ব স্থির নয় (নিউটনীয় ধারণা) বরং সম্প্রসারনশীল ।
যেহেতু মহাবিশ্ব সম্প্রসারণশীল,.গ্যালাক্সিগুলোর পারস্পরিক অপসরণের হার থেকে
বিজ্ঞানীরা সময়ের অতীতে.গিয়ে হিসেব করে দেখলেন যে এক সময় সমগ্র মহাবিশ্ব একীভূত ছিল ও এক প্রচন্ড মহাবিস্ফোরণের মাধ্যমে
(বিগ-ব্যাং) এর যাত্রা শুরু হয়।
বেশ সাম্প্রতিক বিভিন্ন পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে দেখা
যাচ্ছে যে মহাবিশ্ব কেবল সম্প্রসারণশীলই নয়, বরং ত্বরণসহ সম্প্রসারণশীল (accelerated expansion)। এর
সাথে আরেকটা পর্যবেক্ষণ বিজ্ঞানীদের বিমোহিত করে,তা হলো, গ্যালাক্সির গতি। যেমন
নীচের চিত্রে কেন্দ্র থেকে পরিধির দিকে যেতে থাকলে একটা গ্যালাক্সির প্রত্যাশিত ঘূর্ণন
গতি কমে আসার কথা। কিন্ত পর্যবেক্ষণে দেখা
যায় যে পরিধির দিককার ঘূর্ণন গতি প্রায় কেন্দ্রের কাছাকাছি
উপরের এই দুটি ব্যত্যয়ী পর্যবেক্ষণের ব্যাখ্যা হিসেবে উপরিল্লিখিত অদীপ্ত পদার্থ ও
অদীপ্ত শক্তির কথা ব্যাখ্যা করেন
আজকে শুধু Dark Matter নিয়ে কথা বলব
Dark Matter বা কালো পদার্থ বা অদীপ্ত পদার্থ :-
গ্যালাক্টিক ঘূর্ণনের ব্যত্যয়, গ্যলাক্সির জানা ভর ও শক্তি দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়না।
পরিধির দিককার এই ব্যাতিক্রমীভাবে বেশী ঘুর্ণনের
ব্যাখ্যা দিতে বৈজ্ঞানিকরা বললেন, মোট জানা ভরের চাইতেও গ্যলাক্সিগুলোতে আরো অনেক
বেশী অজানা ভর আছে। এই অজানা ভরের বস্ত/পদার্থকে অদীপ্ত পদার্থ বা ডার্ক ম্যাটার
বলে সংজ্ঞায়িত করা হলো।
বর্তমানের হিসেব অনুসারে মাহাবিশ্বের প্রায় ২২-২৪% ই ডার্ক ম্যাটার নামক উপপ্রমেয়মূলক (hypothetical) সত্তা (entity) দিয়ে তৈরী। এখন প্রশ্ন
জাগে, অদীপ্ত বস্তর কোনো প্রমাণ বৈজ্ঞানিকদের কাছে আছে কিনা। যদিও অদীপ্ত পদার্থের
হাইপোথ্যটিক্যাল অস্তিত্ব না মানলে গ্যালাক্টিক ঘূর্ণন ও মহাকর্ষীয় আলোক প্রতিসরন
(gravitational lensing) ইত্যাদির ব্যাখ্যা করা যায়না; এর অস্তিত্বের
সরাসরি প্রমাণ বৈজ্ঞানিকরা পাননি। অতএব অদীপ্ত পদার্থের
বৈশিষ্ট/গঠন সম্পর্কে বৈজ্ঞানিকদের ধারণা মূলত
অনুমানভিত্তিক। যেমন, বৈজ্ঞানিকরা বলছেন, এই অদীপ্ত
পদার্থ, যা মহাবিশ্বের ৮৫-৯০% ভর গঠন করে, তা বিদ্যুত-চৌম্বকীয়
বলের (electromagnetic force) সাথে
কোনোরকমের প্রতিক্রিয়া দেখায় না। সুতরাং এই ভর নন-ব্যারিয়নিক অদীপ্ত পদার্থ। ব্যারিয়নিক পদার্থ
হচ্ছে ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন ইত্যাদি দ্বারা তৈরী সাধারন
অনু/পরমাণু নির্ভর পদার্থ যা আমরা
প্রতিদিন দেখি। অদীপ্ত পদার্থের অনুমিত ও প্রস্তাবিত গঠন হচ্ছে
এ্যক্সিওন, স্টেরাইল নিউট্রিনো ও উইম্প (WIMP) নামক হাইপোথ্যটিক্যাল মৌলিক কণিকা দিয়ে। অদীপ্ত
পদার্থ সংজ্ঞাগতভাবে কেবল অদীপ্তই নয় [অদীপ্ত মানে যা কোনো আলো ছড়ায় না; কেননা,
বিদ্যুত-চৌম্বকীয় বলের সাথে এদের মিথষ্ক্রিয়া নেই], পুরোপুরি আলোকভেদ্যও (transparent) বটে। এই
অদীপ্ত পদার্থের আরেকটা আশ্চর্য অনুমিত গুণ হচ্ছে, মহাকর্ষীয় বল
ছাড়া আর কোন রকম ইন্টার-একশান এরা দেখায় না; অর্থাৎ, দুটো
অদীপ্ত পদার্থ একে অপরকে অতিক্রম করে যাবে কোনো রকম সংঘর্ষ (collision) ছাড়া।
Ref :-
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
http://en.wikipedia.org/wiki/Baryonic_matter#Baryonic_matter
http://en.wikipedia.org/wiki/Sterile_neutrino
http://en.wikipedia.org/wiki/Axion
http://www.shodalap.org/snazrul/411/
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_curve
0 comments: