আইনস্টাইন, বিশ্বের সর্বকালের সর্বশ্রেষ্ঠ বিজ্ঞানী বলা হয় তাঁকে। বিখ্যাত তাঁর special theory of relativity এর জন্য। গাণিতিকভাবে e=mc^2 যা কোন বস্তুর ভরের সাথে শক্তির সম্পর্ক তুলে ধরছে। এ সূত্রের উল্লেখযোগ্য একটি property বা limitation হল কোন বস্তু যার ভর আছে তা কখনই আলোর বেগ বা এর চেয়ে বেশি বেগে যেতে পারবে না। এখন চলে যাচ্ছি modern physics বা আধুনিক পদার্থ বিজ্ঞানে। এর মূল কথা হল কোন কিছুই constant নয়। সবকিছুই relative বা আপেক্ষিক। আধুনিক পদার্থ বিজ্ঞান এর মূল ভিত্তি হিসেবে প্রথমেই আছে লরেঞ্জ রূপান্তর(Lorentz Transformation). এর তিনটি সূত্র রয়েছে। কোন বস্তু যার ভর আছে তার ক্ষেত্রে এই তিনটি সূত্র প্রযোজ্য। এখানে শুধুমাত্র x axis এর ক্ষেত্রে সূত্র তিনটি আলোচনা করা হলঃ

এ তিনটি সূত্র থেকে দেখা যায়,
১) স্থির প্রসঙ্গ কাঠামোতে যে সময় মাপা হয় তা গতিশীল প্রসঙ্গ কাঠামোর তুলনায় বেশি হয়। অর্থাৎ কালের দীর্ঘায়ন হয়।
২) একটি প্রসঙ্গ কাঠামোর সাপেক্ষে আরেকটি প্রসঙ্গ কাঠামোতে অবস্থিত কোন বস্তুর বেগ যত বৃদ্ধি পেতে থাকে তার দৈর্ঘ্য তত সংকোচন হতে থাকে।
৩) কোন বস্তুর বেগ বাড়তে থাকলে তার ভর বৃদ্ধি পায়।
সূত্রগুলোতে v(velocity of the particle) এবং m(mass of the particle) এর মান বসালে সূত্র অনুযায়ী কতটুকু change হয়েছে তা পাওয়া যায়। এরও limitation ছিল যে কখনই কোন বস্তুর বেগ আলোর সমান অথবা তার চেয়ে বেশি হতে পারবে না। আসুন দেখি যদি বস্তুটির বেগ আলোর সমান হয় তাহলে কি কি ঘটতে পারে।

প্রথম ক্ষেত্রে দেখা যাচ্ছে বস্তুর বেগ যদি আলোর সমান হয় তাহলে আমরা পাচ্ছি সময়= ∞ অর্থাৎ সময় স্থির হয়ে যাচ্ছে। তাহলে কি ভবিষ্যতে যাওয়া অর্থাৎ time travel to the future সম্ভব!?
দ্বিতীয় ক্ষেত্রে দেখা যাচ্ছে বস্তুর বেগ যদি আলোর সমান হয় তাহলে বস্তুর দৈর্ঘ্য হয়ে যায় শূন্য। অর্থাৎ বস্তুর কোন দৈর্ঘ্য থাকে না!
তৃতীয় ক্ষেত্রে ভর হয়ে যাচ্ছে অসীম বা infinity.

কিছু দিন আগে একটি পরীক্ষা করা হয়েছে। নিউট্রিনো নামক অতি ক্ষুদ্র বস্তুকণাকে নিয়ে। কোটি কোটি নিউট্রিনো এক স্থান বিপুল পরিমাণ শক্তিতে ছাড়া হয়েছে এবং আরেক স্থানে Giant Receiver দিয়ে গ্রহণ করা হয়েছে। তাতে যা সময় লেগেছে তা সবাইকে চমকে দিয়েছে। কারণ তা ছিল আলোর বেগের চেয়ে বেশি! বিজ্ঞানীরা হাজার বারেরও বেশি এ পরীক্ষা করেছেন। কিন্তু প্রত্যেক বারই একই ফলাফল পেয়েছেন। তাহলে কি আইনস্টাইন এর সূত্র ভুল? হতে পারে, নাও হতে পারে। তর্কের খাতিরে ধরে নিলাম বিজ্ঞানীদের পরীক্ষার ফলাফল সঠিক। সেক্ষেত্রে আমরা কি পাচ্ছি লরেঞ্জ রূপান্তর থেকে?

পরিপূর্ণ ব্যাখ্যা এ স্বল্প পরিসরে করা সম্ভব নয়। কারণ এক্ষেত্রে root এর ভিতরে minus চলে আসে। ফলে জটিল সংখ্যার গাণিতিক টার্ম হয়ে যায়। তবে এর ব্যাখ্যাও বিজ্ঞানীরা দিয়েছেন। তাঁরা বলেছেন যদি পরীক্ষার ফলাফল ঠিক থাকে তাহলে হয়তো বা মানুষের পক্ষে টাইম ট্রাভেল সম্ভব! অর্থাৎ মানুষ ইচ্ছা করলে শুধু ভবিষ্যতে না অতিতেও যেতে পারবে! তবে এভাবে যদি ব্যাখ্যা করি তাহলে বাকি দুইটা postulates থেকে কি দেখা যায়? ভর হয়ে যাচ্ছে অসীমেরও বেশি এবং দৈর্ঘ্য হয়ে যাচ্ছে ঋণাত্মক! যদিও তা আপেক্ষিক বিজ্ঞানীদের পরীক্ষার নির্ভুলতার উপর এখন নির্ভর করছে আধুনিক পদার্থ বিজ্ঞান এর মূল ভিত্তি সঠিক নাকি ভুল। কারণ এর মূল property ছিলঃ
1. The velocity of light is constant in any inertial frame of reference (আলোর বেগ সকল প্রসঙ্গ কাঠামোতে স্থির)
2. Nothing can travel faster than the velocity of light (আলোর চেয়ে কোন কিছুই বেশি বেগে যেতে পারে না)
পুরা জিনিসটা জটিল হয়ে গেল। এত দিন তেমন কোন সমস্যা হয়নি কারন এখন পর্যন্ত কোন কিছু এত বেগে পরিভ্রমন করতে পারেনি।
এখন আসি আরেকটি বিষয়ে। এখানে আলোচনা করব time travel এর future এবং মাত্রা নিয়ে।

আমরা এখন আছি ত্রিমাত্রিক জগতে। তিনটি মাত্রা হল দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও বেধ(Length, width & depth)। আমরা একই সাথে দ্বিমাত্রিক এবং চতুর্মাত্রিক জগতের সাথে সংযুক্ত। উদাহরন হিসেবে বলা যায় দ্বিমাত্রিক এর ক্ষেত্রে শুধু দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ থাকে। অর্থাৎ x & y axis. মূলত আমরা যা কিছু দেখি, যেমন TV অথবা কাগজের সব কিছুই দ্বিমাত্রিক। অঙ্ক করি x & y axis এ। পরে আমাদের মস্তিষ্ক এটিকে ত্রিমাত্রিক করে নেয়। আর চতুর্মাত্রিক এর ক্ষেত্রে আরেকটি মাত্রা যুক্ত হয়েছে। ত্রিমাত্রিক এ আমরা কোন কিছুর দৈর্ঘ্য অথবা প্রস্থ অথবা বেধ change/edit করতে পারি। কিন্তু সময়কে করতে পারি না। কারণ ত্রিমাত্রিকের ক্ষেত্রে আমরা সময়কে অতিক্রম করছি। চতুর্মাত্রায় এই সময়টিও একটি মাত্রা হিসেবে যুক্ত হয়। অর্থাৎ আমরা যখন দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও বেধ এর সাথে সময় যুক্ত করতে পারব তখন আমরা চতুর্থ মাত্রায় পদার্পণ করব। এর ফলাফল কি হতে পারে তার একটা উদাহরন দেই।

প্রথমে দ্বিতীয় মাত্রার ক্ষেত্রে: ধরে নেই একটি বৃত্তের মাঝখানে একটি বিন্দু আছে। আমরা যেহেতু ত্রিমাত্রিক জগতে আছি আমরা খুব সহজেই বৃত্তটি না ভেঙ্গে ওই বিন্দুটি মুছে দিতে পারব। কিন্তু দ্বিতীয় মাত্রার ক্ষেত্রে এটি সম্ভব নয়। এটি করতে চাইলে প্রথমে বৃত্তটিকে ভাঙতে হবে। তারপর তার ভিতরে ঢুকে বিন্দুটি মুছতে হবে। এই উদাহরন থেকে একটি বিষয় পরিষ্কার বোঝা যায় যে দ্বিমাত্রিক কোন কিছুর ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক কোন কিছু ঈশ্বরের সমতুল্য।

এখন যদি আমরা ত্রিমাত্রিক এবং চতুর্মাত্রিক ক্ষেত্রে প্রবেশ করি তাহলে কি দেখা যাবে? আগের উদাহরনের মত এক্ষেত্রেও দেখা যাবে যে চতুর্মাত্রিক কোন কিছু ইচ্ছা মত ত্রিমাত্রিক কোন জিনিসকে change/edit করতে পারবে। ধরে নেই চতুর্মাত্রায় কোন প্রাণী আছে। তারা যদি বন্ধুভাবাপন্ন হয় তাহলে আমাদের কারও যদি কোন কিছু হয় ইচ্ছা করলেই তারা সেটা ঠিক করে দিতে পারবে। যেমন আমাদের পাকস্থলী থেকে খাবার ইচ্ছা করলেই তারা বের করে নিতে পারবে শরীরে কোন রকম ফেলা ছাড়া। অর্থাৎ তারা আমাদেরকে আমাদের চেয়েও অনেক বেশি ভাল করে দেখবে। আমদের ইচ্ছা মত নিয়ন্ত্রন করতে পারবে। যদি কখনও সত্যি সত্যি টাইম ট্রাভেল সম্ভব হয় অর্থাৎ সময় নিয়ন্ত্রন সম্ভব হয় তাহলে এটিও হতে পারে আমদের ভবিষ্যৎ। আমরাও হয়ত পদার্পণ করতে পারব চতুর্মাত্রিক জগতে!

যাই হোক, এবার ফিরে আসি আগের প্রসঙ্গে। বাস্তব ক্ষেত্রে কিছু প্রয়োগ আলোচনা করি। দেখা গেছে কোন বস্তুর বেগ যত বাড়তে থাকে তাতে সময় তত ধীর হতে থাকে। বাস্তব পরীক্ষালব্ধ একটি উদাহরণ উল্লেখ করছি, সুইডেন এর জেনেভায় অবস্থিত একটি গবেষণাগারে অতি ক্ষুদ্র এক ধরনের কণার উপর এ পরীক্ষা চালানো হয়েছিল। প্রচণ্ড বেগে(আলোর বেগের প্রায় ৯৯%) underground tunnel এর মধ্য দিয়ে এ কণা চালনা করা হয়েছিল। পরীক্ষায় দেখা গেছে এ কণাটি কিছুটা ভবিষ্যতে ট্রাভেল করেছে। সাধারণ পদার্থ বিজ্ঞান থেকে আমরা জানি প্রত্যেক বস্তুর নির্দিষ্ট আয়ু থাকে। এ কণার ক্ষেত্রে আয়ু অনেক কম। এক সেকেন্ডের এক হাজার ভাগের এক ভাগের মত। স্বাভাবিক ভাবে এ কণাটির খুব অল্প সময়ে ধ্বংস হয়ে যাওয়ার কথা। কিন্তু যখন এটি দ্রুত বেগে চালনা করা হয়েছে তখন দেখা গেছে এর আয়ু প্রায় ৩০ গুন বেড়ে গিয়েছে! প্রকৃত পক্ষে কি হয়েছে এখানে? প্রকৃত পক্ষে কণাটির আয়ু বাড়েনি। কণাটির কাছে তার আয়ু সমানই আছে। কিন্তু আমাদের কাছে এর আয়ু বেড়ে গিয়েছে। কারণ কণার বেগের কারণে আমাদের কাছে সময় বেড়ে গিয়েছে। অর্থাৎ কণাটি কিছুটা হলেও ভবিষ্যতে ভ্রমণ করেছে। এবার আসি এ পরীক্ষা থেকে বিজ্ঞানীদের পরবর্তী পদক্ষেপ সম্পর্কে। বিজ্ঞানীরা চিন্তা ভাবনা করছেন বিশাল আকারের একটি মহাকাযান বানাবেন যেটি প্রচণ্ড বেগে চলতে পারবে(প্রায় আলোর বেগের কাছাকাছি)। পুরো মহাকাশযান থাকবে জ্বালানী পূর্ণ। আস্তে আস্তে প্রায় চার বছরে এটি পূর্ণ বেগে উঠবে এবং আরও চার বছরে অর্থাৎ মোট আট বছর সময়ে যানটি পৃথিবীতে ফিরে আসবে। বিজ্ঞানীরা ধারনা করছেন সব কিছু ঠিকঠাক থাকলে এই আট বছর সময়ে পৃথিবীতে পার হয়ে যাবে ১৬ বছর! অর্থাৎ যানটি প্রায় আট বছর ভবিষ্যতে ভ্রমণ করবে! শেষের অংশে পুরোটাই বাস্তব।
এবার আসি একটু ভিন্ন রূপের টাইম ট্রাভেল। আইনস্টাইন এর সূত্রে আরেকটি উল্লেখযোগ্য property ছিল। বিশ্লেষণ করলে মূল ভাব দাঁড়ায় যে কোন ভারী বস্তুর কাছে সময়, কোন হালকা বস্তুর চেয়ে ধীরে চলে। উদাহরন: কোন মহাকাশ যানে সময় পৃথিবীর চেয়ে দ্রুত চলে। কারণ পৃথিবীর ভর মহাকাশ যানের চেয়ে অনেক বেশি। দেখা গিয়েছে পার্থক্য প্রায় ১০ হাজার ভাগের তিন ভাগ। হয়তো খুব একটা বেশি নয় কিন্তু চমকপ্রদক। অর্থাৎ কোন অনেক ভারী বস্তুর নিকটে থাকলে সময় ধীর হয়ে যাবে। কিন্তু এত ভারী বস্তু পাব কোথায়?

এক্ষেত্রে বলতে হচ্ছে Blackhole এর কথা। সংক্ষেপে এর সম্পর্কে বলছি। Blackhole হল এমন এক স্থান বা বস্তু যেটার ভর অসীমের কাছাকাছি, আকর্ষণ শক্তি প্রচণ্ড এবং তা এতই বেশি যে সেখান থেকে আলো পর্যন্ত বের হয়ে আসতে পারেনা। বিজ্ঞানীরা ধারণা করছেন যদি কোন মহাকাশ যান পাঠানো যায় সেখানে যেটি নির্দিষ্ট কক্ষপথে Blackhole কে কেন্দ্র করে ঘুরতে থাকবে তাহলে সেটি সম্ভবত টাইম ট্রাভেল করবে। ওই মহাকাশ যানের ৫০ বছর সময়ে পৃথিবীতে পার হয়ে যাবে ১০০ বছর! অর্থাৎ মহাকাশ যানটি ভবিষ্যতে পরিভ্রমণ করবে। তবে জিনিসটি এখনও theoretical পর্যায়ে আছে। কারণ মানুষের প্রযুক্তি এখনও এত উন্নত হয়নি যে এমন মহাকাশযান আবিষ্কার করবে যেটি Blackhole এর আকর্ষণ থেকে মুক্ত থেকে ভ্রমণ করতে পারবে।

প্রথম অংশে যা লিখেছি তার নির্ভুলতা নির্ভর করে বিজ্ঞানীদের গবেষণার ফলাফলের উপর। স্টিফেন হকিং পর্যন্ত বিশ্বাস করেন আইনস্টাইনের সুত্রে ভুল আছে। যদিও সেটি তিনি প্রমান করতে পারেননি। কিন্তু দ্বিতীয় অংশে যা লিখেছি তা বাস্তবতার উপর ভিত্তি করে লেখা। আজকে হয়তও সম্ভব নয়, কিন্তু টেকনোলজি যেভাবে exponential(e^x) হারে উন্নত হচ্ছে, এখন থেকে একশ কিংবা দুইশ বছর পরে হয়তও টাইম ট্রাভেল সম্ভব হলেও হতে পারে! দুঃখের বিষয় এটাই যে দেখার জন্য তত দিন বেঁচে থাকব না.....

লেখার শেষ আইনস্টাইনের একটি বিখ্যাত ছবি দিয়ে শেষ করছি

লেখাটি পূর্বে টেকটিউনস এবং এই লিঙ্কে প্রকাশ করা হয়েছিল