১৩.৭ বিলিয়ন বছর পূর্বে মহাবিশ্ব সৃষ্টি হয়েছিল তয় পর্ব
১৩.৭ বিলিয়ন বছর পূর্বে মহাবিশ্ব সৃষ্টি হয়েছিল ২য় পর্ব
১৩.৭ বিলিয়ন বছর পূর্বে মহাবিশ্ব সৃষ্টি হয়েছিল ১ম পর্ব

পর্যবেক্ষণিক প্রমাণ
বিশ্বতত্ত্ব মহা বিস্ফোরণের প্রমাণ হিসেবে তিনটি পর্যবেক্ষণ এবং পরীক্ষণকে উল্লেখ করা হয়। সেগুলো হল ছায়াপথসমূহের লাল অপসারণ দেখে গৃহীত হাবল ধরণের সম্প্রসারণ ও মহাজাগতিক ক্ষুদ্রতরঙ্গ পটভূমির বিস্তৃত পরিমাপ এবং আলোক উপাদানসমূহের প্রাচুর্য। উপরন্তু মহাবিশ্বের বৃহৎ পরিসর গঠনে পর্যবেক্ষণযোগ্য কোরিলেশন ফাংশন আদর্শ মহা বিস্ফোরণ তত্ত্বের সাথে বেশ ভাল রকম খাঁপ খায়।

ডানে দূরবর্তী ছায়াপথ মহাস্তবকের আলোকীয় বর্ণালির বিশোষণ রেখাসমূহ, বামে সূর্যের বিশোষণ রেখার সাথে তার তুলনা দেখা নো হয়েছে। তীর চিহ্নগুলো লোহিত সরণের নির্দেশ। লালের দিকে এবং এর পর যেতে থাকলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায় আর কম্পাঙ্ক হ্রাস পায়।
লোহিত সরণ
লোহিত সরণ বলতে একটি জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বস্তু কর্তৃক নিঃসরিত তড়িচ্চৌম্বক বিকিরণের তড়িচ্চৌম্বক বর্ণালির লাল প্রান্তের দিকে সরে যাওয়াকে বোঝায়। পদার্থবিজ্ঞান এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানে এই শব্দটি ব্যবহৃত হয়ে থাকে। কোন উৎস থেকে আগত তড়িচ্চৌম্বক বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য গ্রাহক প্রান্তে এসে বেড়ে যাওয়ার ঘটনাটিকেই সাধারণভাবে লাল সরণ বলা হয়। তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এই বৃদ্ধির কারণে এর কম্পাঙ্ক হ্রাস পায়। বিপরীতক্রমে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের হ্রাস পাওয়ার ঘটনাকে নীল সরণ বলা হয়। যেকোন ধরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধির ঘটনাকেই লাল সরণ নামে আখ্যায়িত করা হয়। উক্ত তরঙ্গটি আলোকীয় না হলেও তথা দৃশ্যমান আলোক সীমার মধ্যে না থাকলেও।

যেমন সাধারণ আলোক তরঙ্গ না হয়ে এটি এক্স রশ্মি, গামা রশ্মি বা অতিবেগুনি রশ্মিও হতে পারে। সেক্ষেত্রে নামকরণটি অদ্ভুত মনে হতে পারে। কারণ লাল আলোর চেয়ে বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেমন অবলোহিত, ক্ষু্দ্র-তরঙ্গ অথবা বেতার তরঙ্গ তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আরও বৃদ্ধি ঘটলে নিঃসন্দেহে তা হবে লাল আলোর সীমার অনেক বাইরে। তথাপি সে ঘটনাকেও লাল সরণই বলতে হবে। মোট কথা লাল সরণ বিকিরণকে লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য থেকে সরিয়ে নিয়ে যায়।মোট তিনটি কারণের উপর ভিত্তি করে লোহিত সরণের প্রকারভেদ করা যায়। সাধারণ ডপলার ক্রিয়া ও মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এবং মহাকর্ষীয় প্রভাবের অধীনে কাল দীর্ঘায়ন সেই তিনটি কারণ। একটি আলোক উৎস যখন পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যায় তখন পর্যবেক্ষকের কাছে উৎস থেকে আগত তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের যে পরিবর্তন হয় তাকেই ডপলার সরণ বা ডপলার লোহিত সরণ বলা হয়। মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার কারণে মহাজাগতিক লাল সরণ ঘটে থাকে। দূরবর্তী ছায়াপথ ও কোয়াসার এবং আন্তঃছায়াপথীয় গ্যাস মেঘের লোহিত সরণ পৃথিবী থেকে তাদের দূরত্বের সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। এই বলবিজ্ঞানটিকে কাজে লাগেই আধুনিক বিশ্বতাত্ত্বিক দৃষ্টিকোণ থেকে মহা বিস্ফোরণ মতবাদের ব্যাখ্যা দেওয়া সম্ভব হয়েছে। পর্যবেক্ষক যদি উৎসের তুলনায় উচ্চ মহাকর্ষীয় বিভবে অবস্থান করে তাহলে মহাকর্ষীয় লাল সরণ ঘটে। ব্যাপক অপেক্ষবাদ অনুসারে সুবৃহৎ জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বস্তুর নিকটে যে কাল দীর্ঘায়ন ঘটে তা-ই এই লোহিত সরণের কারণ।লোহিত সরণ ছাড়াও তড়িচ্চৌম্বক বিকিরণে অন্য কোন ধরণের সরণ আনয়নের জন্য অসংখ্য ভৌত ও গাণিতিক প্রক্রিয়া রয়েছে। সেগুলোকে লোহিত সরণের সাথে গুলিয়ে ফেলা ঠিক হবেনা।

গামা রশ্মি
গামা রশ্মি অথবা গামা বিকিরণ একপ্রকার উচ্চ কম্পাংকের খুব ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য তড়িৎ চুম্বকীয় বিকিরণ। ইহা বিভিন্ন সাব এটমিক কণার মিথষ্ক্রিয়া, যেমন ইলেক্ট্রন পজিট্রন অবলুপ্ত প্রক্রিয়া, পাইয়ন আবক্ষয়,তেজস্ক্রিয় আবক্ষয়, ফিউসান, ফিসান, বিপরীত কম্পটন বিচ্ছুরণ ইত্যাদির মাধ্যমে তৈরি হয়। গামা রশ্মির কম্পাংক সাধারণত, ১০১৯ হার্জ এর উপরে তাই এর শক্তি ১০০ কিলো ইলেকট্রন ভোল্ট উপরে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১০ পিকোমিটার চেয়ে ছোট, যা প্রায়শয় অণুর আয়তনের তুলনায় অনেক ছোট। ফরাসি রসায়নবিদ এবং পদার্থবিজ্ঞানী পল ভিলার্ড ১৯০০ সালে রেডিয়াম বিকিরণ নিয়ে পরীক্ষা করার সময় গামা রশ্মি আবিষ্কার করেন। ইতিপূর্বে আর্নেস্ট রাদারফোর্ড আলফা রশ্মি এবং বিটা রশ্মি নামের দুই প্রকার বিকিরণ ১৮৯৯ এবং ১৯০৩ সালে আবিষ্কার কারেন। রাদারফোর্ড ভিলার্ডের এই নতুন আবিষ্কৃত বিকিরণের নাম দেন গামা রশ্মি।গামা রশ্মির অত্যধিক ভেধন ক্ষমতা থাকার কারণে ইহা জীবদেহের ভিতরে ব্যপক ক্ষতি সাধন করে উদাহার সূরূপ যেমন বিকিরণজনিত অসুস্থতা ও ক্যান্সার ইত্যাদি।চিকিৎসা বিজ্ঞানেও নিয়ন্ত্রিত উপায়ে গামা রশ্মির নানাবিধ ব্যবহার আছে। সিটি স্ক্যেন, রেডিও থেরাপি, ক্যান্সার চিকিৎসায় গামা রশ্মি রঞ্জন রশ্মি ব্যবহত হয়।

একটি তরঙ্গ উৎস বামদিকে অগ্রসর হচ্ছে। ডপলার ক্রিয়ার কারণে কমাঙ্ক বামে বেশী এবং ডানে কম।
উৎস এবং পর্যবেক্ষকের মধ্যকার আপেক্ষিক গতির কারণে কোন তরঙ্গ সংকেতের কম্পাঙ্ক পরিবর্তিত হয়ে যাওয়ার ঘটনাকে ডপলার ক্রিয়া বলা হয়। ক্রিস্টিয়ান আনড্রেয়াস ডপলার এর নামে এই ক্রিয়াটির নামকরণ করা হয়েছে।

বিভিন্ন কম্পাঙ্কের সাইন তরঙ্গ। নীচের দিকের তরঙ্গগুলোর কম্পাঙ্ক উপরের দিকের তরঙ্গগুলোর কম্পাঙ্কের চেয়ে বেশি। আনুভূমিক অক্ষ সময় নির্দেশ করছে।
কম্পাঙ্ক হলো একক সময়ে কোন পূনর্ঘটমান ঘটনা ঘটবার সংখ্যা। অর্থাৎ একটি ঘটনা যদি বারবার ঘটতে থাকে, তবে একক সময়ে ওই ঘটনাটি যতবার ঘটবে তা হলো ওই ঘটনার কম্পাঙ্ক।কোন পর্যাবৃত্ত গতি যেমন ঘূর্ণন, স্পন্দন বা তরঙ্গ ইত্যাদির ক্ষেত্রে, কম্পাঙ্ক হলো এক সেকেন্ডে সম্পন্ন পূর্ণ স্পন্দনের সংখ্যা। পদার্থবিজ্ঞান এবং প্রকৌশলের বিষয়গুলিতে যেমন আলোকবিজ্ঞান, বেতার বা শব্দ বিজ্ঞানে,কম্পাঙ্ককে ইংরেজি অক্ষর f বা গ্রিক অক্ষর ν (nu) দিয়ে প্রকাশ করা হয়।এস আই এককে কম্পাঙ্কের একক হলো হার্জ । প্রখ্যাত জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী হাইনরিখ হার্জের নামানুসারে। এই একককে প্রথমদিকে পূর্ণস্পন্দন প্রতি সেকেন্ড বলা হতো। যেহেতু স্পন্দনকে শুধুমাত্র সংখ্যা দিয়ে প্রকাশ করা হয়, তাই কম্পাঙ্কের একক অনেক সময় : 1 S . {displaystyle {frac {1}{S}}.} {displaystyle {frac {1}{S}}.} বা সময়−১ দিয়ে লেখা হয়।তরঙ্গের বেলায় তরঙ্গ দ্রুতিকে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য দিয়ে ভাগ করে তরঙ্গের কম্পাঙ্ক পাওয়া যায়। হৃদস্পন্দন এবং সাংগীতিক তাল মাপা হয় বিপিএম বা প্রতি সেকেন্ডে বিট সংখ্যা দিয়ে। ঘুর্ণণের বেলায় আবার কম্পাঙ্ক মাপা হয় আরপিএম rpm-রেভোলিউশন বা প্রতি সেকেন্ডে ঘুর্ণন সংখ্যা দিয়ে। বিপিএম এবং আরপিএমকে ৬০ দ্বারা ভাগ করলে হার্জে পরিণত হয়। সুতরাং ৬০ আরপিএম সমান ১ হার্জ।
লোহিত সরণ এর ইতিহাস
ঊনবিংশ শতাব্দীতে তরঙ্গ বলবিজ্ঞানের অগ্রগতি ও ডপলার ক্রিয়া সংক্রান্ত মৌলিক গবেষণা এবং অনুসন্ধানের প্রসারকেই লোহিত সরণ আবিষ্কারের সূচনা হিসেবে উল্লেখ করা যেতে পারে। ১৮৪২ সালে ক্রিস্টিয়ান আনড্রেয়াস ডপলার সর্বপ্রথম এ ধরণের ঘটনার ভৌত ব্যাখ্যা প্রদান করেন। তারপর ওলন্দাজ আবহাওয়াবিদ ক্রিস্টফ হেন্ড্রিক ডিডেরিক বাইস বালেট ১৮৪৫ সালে শব্দ তরঙ্গের ক্ষেত্রে ডপলারের প্রকল্পটি বাস্তব পরীক্ষণের মাধ্যমে প্রমাণ করেন। এই প্রকল্প যে সকল ধরণের তরঙ্গের জন্য প্রযোজ্য হবে সে সম্বন্ধে ডপলারের ভবিষ্যদ্বাণী সত্য হয়েছিল। ডপলার আরও বলেছিলেন তারার বর্ণ পরিবর্তনের কারণও এটি হতে পারে। পরে জানা গেছে তারার বর্ণ পরিবর্তনের কারণ তাদের অভ্যন্তরস্থ তাপমাত্রা ডপলার ক্রিয়া নয়। কিন্তু ডপলার ক্রিয়ার অব্যাহত সাফল্যের ফলে পরিশেষে লোহিত সরণ আবিষ্কার তাকে সম্মানের আসনে অধিষ্ঠিত করেছে।ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানী আর্মান্ড হিপ্পোলাইট লুই ফিজো ১৮৪৮ সালে সর্বপ্রথম ডপলার লোহিত সরণ ব্যাখ্যা করেন। তিনি তারার বর্ণালি রেখায় সরণের কারণ হিসেবে ডপলার ক্রিয়াকে উল্লেখ করেছিলেন। নির্দিষ্ট এই ক্রিয়াটিকে তাই অনেক সময় ডপলার ফিজো ক্রিয়া বলা হয়ে থাকে। ১৮৬৮ সালে ব্রিটিশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী উইলিয়াম হাগিন্‌স এই ক্রিয়া ব্যবহার করে প্রথম পৃথিবী থেকে অপসৃয়মাণ তারার বেগ নির্ণয় করেন।

হাবলকৃত ১৯২৯ সালের একটি গবেষণাপত্র থেকে প্রাপ্ত হাবলের মূল গবেষণা।
হবলের নীতি
দূরবর্তী ছায়াপথ ও কেয়াসার পর্যবেক্ষণ করে দেখা গেছে যে এরা লাল অপসারণ প্রদর্শন করে তাদের থেকে নিঃসরিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য তুলনামূলক বর্ধিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে রূপ নেয়। বস্তুসমূহের কম্পাংক বর্ণালী গ্রহণ করার মাধ্যমে এটি প্রমাণিত হয়েছে। আলোর সাথে মিথস্ক্রিয়ারত রাসায়নিক মৌলসমূহের পরমাণুর বিশোষণ রেখা এবং নিঃসরণ রেখার বর্ণালীবীক্ষণগত গড়নের সাথে পর্যবেক্ষণযোগ্য এই বর্ণালীর সম্মিলন ঘটানো হয়েছে। তার ফলেই মূলত লাল অপসারণের প্রমাণ মিলেছে। এই বিশ্লেষণ থেকে বোঝা যায় একটি লাল অপসারণ যা কোন ধরণের বিকিরণের জন্য একটি ডপলার অপসারণকে নির্দেশ করে তাকে পরিমাপ করা সম্ভব। প্রাস্থানিক বেগ দ্বারা বিষয়টির ব্যাখ্যা করা যায়। যখন বস্তুসমূহের দূরত্বের সাথে এদের প্রাস্থানিক বেগের একটি লেখ অঙ্কন করা হয় তখন একটি সরলরেখা পাওয়া যায় যা হাবলের নীতি নামে পরিচিত।হাবলের নীতি পর্যবেক্ষণের দুটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা রয়েছে একটি হল আমরা ছায়াপথের একটি বিস্ফোরণের ঠিক কেন্দ্রে আছি । কোপারনিকান মূলনীতি মেনে নিলে এই পর্যবেক্ষণটিকে সমর্থন করা যায়না। অন্য ব্যাখ্যাটি হল মহাবিশ্ব স্থান কালের একটি সুষম ধর্ম হিসেবে সকল স্থানে একটি হারে সম্প্রসারিত হচ্ছে। এই পর্যবেক্ষণটি হাবলে তার নীতি উপস্থাপনের অনেক আগেই করা হয়েছিলো। তখন আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বকে একটি কাঠামো হিসেবে ধরে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিলো। এই পর্যবেক্ষণটিই এখন পর্যন্ত মহা বিস্ফোরণ তত্ত্বের মৌলিক ভিত্তিভূমি হিসেবে স্বীকৃত। এটি প্রস্তাব করেছিলেন ফ্রিদমান-লেমাইট্‌র-রবার্টসন-ওয়াকার।
হাবলের সূত্র যে ভাবে পাওয়া
হাবলের সূত্র পদার্থবিজ্ঞানের মহাকাশবিদ্যার একটি আবিষ্কার যা প্রকাশ করে ১। গভীর মহাকাশে যে সব বস্তু দেখা যায় তা পৃথিবীর সাপেক্ষে এবং একে অপরের সাপেক্ষে একটি আপেক্ষিক বেগে চলে । ২। আর এই বেগ পৃথিবী থেকে তাদের দূরত্বের সমানুপাতিক । মোটামুটিভাবে দুরবর্তী ছায়াপথ গুলির দূরত্ব এবং অপসারণ বেগের মধ্যে বিদ্যমান সমানুপাতিক সম্পর্ককে হাবলের নীতি বলে। এই সম্পর্কটিতে বেগ এবং দূরত্বের অনুপাত যে ধ্রুবসংখ্যা তাকে হাবলের ধ্রুবক বলে। এই ধ্রুবকটিকে H বা H০ দ্বারা প্রকাশ করা হয়ে থাকে । বস্তুত পর্যবেক্ষণের উপযুক্ত মহাকাশ দিনে দিনে আয়তনে সম্প্রসারিত হচ্ছে এবং এ প্রকিয়ার সরাসরি সম্পর্ক প্রকাশ করে হাবলের নীতি।এটা প্রথম পর্যবেক্ষণশীল ভিত্তি যা সম্প্রসারিত মহাকাশ তত্ত্বকে প্রমান করে এবং বর্তমানে বিগ ব্যাং মডেল তত্ত্বের সমর্থনে অন্যতম প্রমাণ হিসেবে কাজ করে ।যদিও সবাই Edwin Hubble কে এর কৃতিত্ব দেয় কিন্তু এই সমীকরণটি প্রথম পাওয়া গেছে ১৯২৭ সালে Georges Lemaitre এর সাধারণ আপেক্ষিক সমীকরণ নামক প্রতিবেদনে যেখানে তিনি বলেন যে মহাকাশ সম্প্রসারিত হচ্ছে এবং তিনি এই সম্প্রসারণের হারের একটি নির্দিষ্ট মান প্রস্তাব করেন এখন যা হাবলের ধ্রুবক নামে পরিচিত । দুই বছর পর হাবল এই নীতির সত্যতা নিশ্চিত করেন এবং ধ্রুবকের অধিক সঠিক মান নির্ণয় করেন যা তার নাম বহন করছে।

তথ্য ! ইন্টারনেট !