থিওরি অফ রিলেটিভিটি এবং মহাকর্ষের তরঙ্গ

“থিওরি অফ রিলেটিভিটি” সম্ভবত বিংশ শতকে পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে জনপ্রিয় আবিষ্কার। যারা আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের তেমন কিছুই জানেন না তারাও হালকা গোঁফ, উঁচু কপাল, এলোমেলো চুলের একজন বিজ্ঞানীকে খুব ভালমত চেনেন যিনি ১৯০৫ সালে “থিওরি অফ রিলেটিভিটি” আবিষ্কার করেছিলেন। পদার্থবিজ্ঞানের জগতেও থিওরি অফ রিলেটিভিটি’র গুরুত্ব একটু অন্যরকম। এই একটিমাত্র থিওরি প্রায় ১০০ বছর আগে পদার্থবিজ্ঞানের জগতে যে আলোড়ন সৃষ্টি করেছিল তা এখনও শেষ হয় নি। আইনস্টাইন রিলেটিভিটিকে বর্ণনা করেছেন দুইভাগে। একবার ১৯০৫ সালে “স্পেশাল থিওরি অফ রিলেটিভিটি”, পরেরবার ১৯১৫ সালে “জেনারেল থিওরি অফ রিলেটিভিটি”। নাম দেখেই বোঝা যাচ্ছে স্পেশাল থিওরি নিশ্চয়ই বিশেষ বিশেষ ক্ষেত্রে কাজ করবে, আর জেনারেল থিওরি সাধারণভাবে সকল ঘটনার জন্য কাজ করবে। স্পেশাল থিওরির বিশেষ ক্ষেত্র বলতে আসলে কি বোঝানো হচ্ছে তা বুঝতে হলে “রেফারেন্স ফ্রেম” নিয়ে একটু ধারণা…
বিস্তারিত পড়ুন ...

নক্ষত্রের তিন ধরনের মৃত্যু (জামাল নজরুল ইসলাম)

নক্ষত্র কীভাবে সৃষ্টি হয় তা সঠিকভাবে এখনো জানা যায়নি। মহাকাশে বিভিন্ন নক্ষত্রের মাঝে যে জায়গা তা শূন্য মনে হলেও আসলে তা শূন্য নয়। বরং সেখানে পাতলা এবং হালকা বাষ্পীয় মেঘ থাকে যা বেশিরভাগ হাউড্রোজেন দিয়ে তৈরি। এই বাষ্পীয় পদার্থ সব জায়গায় একই পরিমাণে থাকে না। কোথাও এই ঘনত্ব কম কোথাও বেশি। অধিকাংশ জায়গায় তার ঘনত্ব খুব কম, প্রতি ঘনমিটারে প্রায় ১০^-১৯ কিলোগ্রাম। এক ঘনমিটারে পানির ওজন প্রায় ১০^৩ বা ১০০০ হাজার কিলোগ্রাম। অন্যভাবে বলা যায় যে, মহাকাশে এক ঘনমিটারে প্রায় ১০ কোটি পরমাণু থাকে। আমরা জানি যে, দুটি বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বল নির্ভর করে দূরত্বের ব্যস্তবর্গের উপর এবং দুটি ভরের গুণ ফলের উপর। সুতরাং কোনো বাষ্পীয় মেঘের ঘনত্ব যখন বেশি তখন মেঘের বিভিন্ন অংশের মধ্যে অভিকর্ষ বলও বেশি হয়। কখনো…
বিস্তারিত পড়ুন ...

বোর মডেলের অন্তরালে

বোরের পরমাণু মডেলে পরমাণুতে ইলেক্ট্রন কিছু নির্দিষ্ট কক্ষপথে ঘুরে। বোর জানতেন যে রাদারফোর্ডের তত্ত্ব ব্যার্থ হয় ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎ চুম্বক তত্ত্বের আঘাতে। বোর নিজেও এর সমাধানের পথ খুঁজে পান নি। তখন তিনি ঘোষণা দিয়েছিলেন ইলেক্ট্রন ঐসকল কক্ষপথে থাকার সময় শক্তি শোষণ বা বর্জন করে না। কেনো করে না? তার উত্তর ছিল ---- পরমাণু জগতে নাকি তড়িৎচুম্বক তত্ত্ব খাটবেই না! ব্যাপারটা জোর করে চাপিয়ে দেয়ার মতো হলেও এটি বেশ গুরুত্বপূর্ণ সিদ্ধান্ত ছিলো। তিনি নিজে প্রথম দিকে প্লাঙ্কের তত্ত্বে আস্থাশীল ছিলেন না। কিন্তু তিনি তার মডেলে বললেন যে ইলেক্ট্রন কিছু নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের আলো শোষণ করে বেশি শক্তিসম্পন্ন কক্ষে যেতে পারে আবার তা বর্জন করে আগের স্থানে ফিরে আসতে পারে। তিনি এসময় ভরবেগকে কোয়ান্টায়িত করে দেন। তিনি বললেন কোন কক্ষে ইলেক্ট্রনের কৌণিক ভরবেগের বেলায়…
বিস্তারিত পড়ুন ...

পদার্থবিদ্যার কিছু তথ্য এবং তত্ত্ব (জামাল নজরুল ইসলাম)

পদার্থ কী দিয়ে তৈরী এই সমস্যার সম্পূর্ণ সমাধান আজও হয়নি। মৌলিক বস্তুকণা কাকে বলে তা এখনও স্থির করা সম্ভব হয়নি। সাধারণত একটি পরমাণু একটি নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রন দিয়ে গঠিত। নিউক্লিয়াস বা কেন্দ্রীণের মধ্যে আছে প্রোটন ও নিউট্রন নামক বস্তুকণা। তাই পরমাণুকে আমরা মৌলিক বস্তুকণা বলতে পারি না। আবার প্রোটন বা নিউট্রনকেও মৌলিক কণা বলা যায় না। কেননা গত কয়েক বছরের গবেষণার মাধ্যমে জানা গেছে যে একটি প্রোটন বা নিউট্রন অন্য আরেক ধরনের বস্তুকণা দিয়ে গঠিত যাদেরকে বলা হয় কোয়ার্ক বস্তুকণা। কোয়ার্ক এখনো দেখা যায়নি। কিন্তু তত্ত্বের দাবী অনুসারে প্রোটন বা নিউট্রন তিনটি কোয়ার্ক দিয়ে তৈরী। অবশ্য কোয়ার্ক বস্তুকণাই যে সত্যিকারের মৌলিক কণা তারও কোনো নিশ্চয়তা নেই। এখানে আমারা ধরে নিব যে, ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন ইত্যাদি কণাগুলো মৌলিক বস্তুকণা। ইলেকট্রন আবিষ্কৃত…
বিস্তারিত পড়ুন ...

গ্র্যাভিটেশনাল লেন্সিং

মানুষের ইতিহাসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নগুলোর জন্ম দিয়েছে জ্যোতির্বিজ্ঞান। মহাবিশ্ব কী দিয়ে গঠিত, কীভাবে গঠিত হয়েছিল, এর সত্যিকার বয়স কত, এর ভবিষ্যৎ কী, কেনইবা মহাবিশ্ব দেখতে এরকম ইত্যাদি দার্শনিকসুলভ প্রশ্নগুলো জ্যোতির্বিজ্ঞানের চর্চার ফলেই জন্ম নিয়েছে এবং উত্তর পেয়েছে। হাজার হাজার বছর ধরে মানুষ এই ধরনের প্রশ্ন করে আসছে কিন্তু কেবলমাত্র গত শতকে আমাদের শক্তিশালী টেলিস্কোপ, কম্পিউটিং দক্ষতা ও নিরলস গবেষণা এই প্রশ্নগুলোর গ্রহণযোগ্য উত্তরের কাছাকাছি নিয়ে এসেছে। মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বর্তমান উপলব্ধি নিচের পাই-চার্টটির মাধ্যমে প্রকাশ করা যেতে পারে। এই চার্টটি সমগ্র মহাবিশ্বের সম্পূর্ণ ভর-শক্তিকে প্রকাশ করছে। আইনস্টাইনের ভর-শক্তি উপপাদ্য থেকে জানা যায়, ভর ও শক্তি উভয়ে আসলে একই। এই হিসেবে ভর মূলত কোনো বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তিকেই প্রকাশ করে। যে সকল নিয়মিত ও স্বাভাবিক বস্তু দিয়ে এই মহাবিশ্ব অর্থাৎ ছায়াপথ, গ্রহ,…
বিস্তারিত পড়ুন ...

আপেক্ষিকতাঃ কোণ সংকোচন-সম্প্রসারণ

             প্রথমেই বলে রাখি লেখাটি বিশেষ করে স্কুল-কলেজ পড়ুয়া পাঠকদের জন্য যাদের পদার্থবিজ্ঞানে একটু হলেও আগ্রহ আছে। যারা বিশেষ আপেক্ষিকতা একটু-আধটু জানে-বোঝে, তারা সবাই আশা করি দৈর্ঘ্যের আপেক্ষিকতা বা দৈর্ঘ্য-সংকোচন বিষয়টি জানে। বইয়ের ভাষায়ঃ কোন পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে গতিশীল বস্তুর দৈর্ঘ্য ঐ পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে নিশ্চল অবস্থায় ঐ একই বস্তুর দৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট হয়, এই প্রভাবকে দৈর্ঘ্য সংকোচন বলে । সহজ কথায়, কোন বস্তু যদি আপনার তুলনায় অতি উচ্চ বেগে গতিশীল থাকে, তবে বস্তুটির দৈর্ঘ্য তার গতির অভিমুখ বরাবর  আপনার সাপেক্ষে সংকোচিত হয়ে যায়। আবার এর বিপরীত ঘটনাও সত্য। বস্তুটির সাপেক্ষে সম্পূর্ণ জগত তার গতির অভিমুখ বরাবর  সংকোচিত হয়ে যায়। এ লেখায় আমি এই দৈর্ঘ্য-সংকোচনেরই একটি খুব সাধারণ কিন্তু চমৎকার দিক আলোচনা করব। এখানে, আমি যে বিষয়টিতে দৃষ্টি আকর্ষণ করাতে চাচ্ছি,…
বিস্তারিত পড়ুন ...

পদার্থবিজ্ঞানের যে ছয়টি সমীকরণ বদলে দিয়েছিল ইতিহাসের বাঁক

পদার্থবিজ্ঞানের সমীকরণগুলো যেন যাদুর ছোঁয়া। তারা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে অতীতকে, যেমন কেন হ্যালির ধুমকেতু ৭৬ বছর পর পর আসে। আবার সাহায্য করে ভবিষ্যদ্বাণী করতেও, একেবারে মহাবিশ্বের চূড়ান্ত পরিণতি পর্যন্ত। তারা সম্ভাব্যতার সীমানা আরোপ করে যেমন ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতায় এবং তারা এমনসব বাস্তবতার মুখোমুখি আমাদের দাড় করায় যা আমাদের কল্পনাতেও কখনো ছিল না, যেমন পরমাণুর ভেতরের শক্তি। গত শতাব্দীগুলোতে নতুন সমীকরণ নতুন যাদু নিয়ে পরের প্রজন্মকে অলংকৃত করেছে। বদলে দিয়েছে ইতিহাসের বাক। তেমনি ছয়টি সমীকরণ নিয়ে আজকের আলোচনা।   ১. নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র (১৬৮৭) ► সহজ ভাষায়ঃ বল হচ্ছে ভর ও ত্বরণের গুণফল। নিউটনের অন্য দুটি সমীকরণ সমেত এই সমীকরণ চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের ভিত রচনা করেছিল। F = ma  পদার্থবিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীদের বলের মান গণনায় সাহায্য করে। যেমন, আপনার ওজন হলো আপনার ভর ও ত্বরণের গুণফল। এই সমীকরণ…
বিস্তারিত পড়ুন ...

ডিম, উপবৃত্ত ও মুক্তিবেগ

গত পর্বে সমুদ্রের পারে উঁচু একটি পর্বতের উপরে একটি কাল্পনিক কামানের কথা বলেছিলাম। নিউটন তার চিন্তন পরীক্ষায় এই কামানটি ব্যবহার করেছিলেন। ঐ কামান থেকে খুব বেশি জোরে গোলা ছুঁড়া হলে গোলাটি পৃথিবীকে কেন্দ্র করে ঘুরতে থাকবে। ঐ কামানের কাছে আবারো ফিরে যাই। এবার কামানটিকে আগের চেয়েও বেশি শক্তিশালী করে তুলি। এমন শক্তিশালী কামান থেকে গোলা ছুড়ে মারলে কী ঘটবে? তা জানতে হলে আমাদেরকে এখন বিজ্ঞানী জোহানেস কেপলারের অসাধারণ আবিষ্কারের সাথে পরিচিত হতে হবে। উপবৃত্তকে অনেকটা ডিমের সাথে তুলনা করা যায়। যদিও ডিম পুরোপুরি উপবৃত্তাকার নয়। তারপরও তুলনার খাতিরে ধরে নিলাম। গোলাকার যে ক্ষেত্রকে আমরা বৃত্ত বলে জানি সেটা আসলে এক ধরনের বিশেষ উপবৃত্ত।কেপলার ছিলেন নিউটনের পূর্বেকার বিজ্ঞানী। নিউটন ছিলেন কেপলারের বিজ্ঞান বিষয়ক কাজের উত্তরসূরি। কেপলার যে সময়ে বাস করতেন ঐ সময়টাতে…
বিস্তারিত পড়ুন ...