মহাবিশ্বে কি আলোর চেয়ে দ্রুত কিছু আছে?

(ড্যান ট্রাই) - আলো ২৯,৯৭,৯২,৪৫৮ কিমি/সেকেন্ড গতিতে ভ্রমণ করে, যা মহাবিশ্বের পরম সীমা হিসেবে বিবেচিত একটি সংখ্যা। কিন্তু আলোর গতি কেন সীমাবদ্ধ, এবং কেন কিছুই এই বাধা অতিক্রম করতে পারে না?

পদার্থবিদরা একবার আলোর "ধাওয়া" করার চেষ্টা করেছিলেন (চিত্র: গেটি)।

গ্যালিলিওর ব্যর্থ পরীক্ষা থেকে শুরু করে আইনস্টাইনের আধুনিক যাচাইকরণ পর্যন্ত, যা আপাতদৃষ্টিতে অসম্ভবকে ব্যাখ্যা করে, এই গল্পটি শতাব্দী জুড়ে বিস্তৃত।

গ্যালিলিও থেকে আলোর গতির প্রথম পরিমাপ পর্যন্ত

সপ্তদশ শতাব্দীর আগে, বেশিরভাগ তত্ত্ব বিশ্বাস করত যে আলো তাৎক্ষণিকভাবে প্রচারিত হয়, অথবা এর গতি পরম। তবে, গ্যালিলিও গ্যালিলিই প্রথম ব্যক্তি যিনি এই অনুমান সম্পর্কে সন্দেহ প্রকাশ করেছিলেন।

১৬৩৮ সালে, তিনি এবং তার সহকারীরা দুটি পাহাড়ে লণ্ঠন ব্যবহার করে আলোর বিলম্ব পরিমাপের লক্ষ্যে একটি পরীক্ষা পরিচালনা করেন। তবে, বিলম্ব এত কম ছিল (মাইক্রোসেকেন্ডের ক্রমানুসারে) যে সেই সময়ের যন্ত্রপাতি এবং মানুষের প্রতিচ্ছবি আলোর প্রকৃত গতি পরিমাপ করতে পারেনি। ব্যর্থতা সত্ত্বেও, গ্যালিলিও এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে আলো, "যদি তাৎক্ষণিক না হয়, তবে অবশ্যই অত্যন্ত দ্রুত হবে।"

গ্যালিলিওর পরীক্ষা-নিরীক্ষা তাকে আবিষ্কার করতে সাহায্য করেছিল যে আলোর গতি সীমাবদ্ধ, কিন্তু এই সংখ্যাটি অত্যন্ত বড় (ছবি: মাঝারি)।

মাত্র কয়েক দশক পরে, জ্যোতির্বিজ্ঞানী ওলে রোমার প্রথম অনুমান করেছিলেন। বৃহস্পতির চাঁদ আইও-এর দিকে তাকিয়ে তিনি লক্ষ্য করেছিলেন যে আইও-এর বৃহস্পতির ছায়ায় প্রবেশ এবং বেরিয়ে যাওয়ার সময় পৃথিবীর কক্ষপথে অবস্থানের সাথে পরিবর্তিত হয়।

১০ মিনিটেরও বেশি সময়ের এই ক্রমবর্ধমান অসঙ্গতিকে রোমার ব্যাখ্যা করেছিলেন যে আলোর দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করতে অতিরিক্ত সময় লাগে। এ থেকে, তিনি আলোর গতি প্রায় ২১৪,০০০ কিমি/সেকেন্ড অনুমান করেছিলেন, যা সেই সময়ের জন্য একটি বিপ্লবী ফলাফল।

১৮৪৯ সালে, পদার্থবিদ হিপোলাইট ফিজেউ প্রথমবারের মতো ৮ কিমি দূরে স্থাপিত একটি প্রতিফলিত আয়নার সাথে মিলিত একটি উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান গিয়ার ব্যবহার করে আলোর গতি সরাসরি পরিমাপ করেন।

যখন গিয়ারগুলি এত দ্রুত ঘোরানো হয়েছিল যে আলো পরবর্তী দাঁত দ্বারা আটকে গিয়েছিল, তখন ফিজেউ প্রায় 315,000 কিমি/সেকেন্ড গতি গণনা করেছিলেন, যা আজকের মানের 5% এর মধ্যে। এটিই ছিল সেই মোড় যা আলোকে অনুমানের পরিবর্তে পরিমাণগত অধ্যয়নের বিষয় করে তুলেছিল।

আইনস্টাইন এবং মহাবিশ্বের পরম সীমা

সবচেয়ে বড় প্রশ্নটি রয়ে গেছে: আলোর গতি কেন চূড়ান্ত সীমা? বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে, আলবার্ট আইনস্টাইন তার বিখ্যাত তত্ত্বগুলির মাধ্যমে এই সমস্যার সমাধান করেছিলেন।

তিনি প্রশ্নটি করেছিলেন: যদি উচ্চ গতিতে চলমান রকেটে একটি টর্চলাইট স্থাপন করা হয়, তাহলে নির্গত আলো কি শূন্যস্থানের আলোর চেয়ে বেশি হবে? আশ্চর্যজনক উত্তর ছিল না, কারণ সময় এবং স্থান পরম নয়।

আলবার্ট আইনস্টাইন তার তত্ত্ব দিয়ে আলোর সমস্যার সমাধান করেছিলেন (ছবি: গেটি)।

আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব (১৯০৫) অনুসারে, যখন কোনও বস্তু দ্রুত গতিতে চলে, তখন তার ভর বৃদ্ধি পায় এবং একই সাথে সময়ও ধীর হয়ে যায়। যখন এটি আলোর গতিতে পৌঁছায়, সময় থেমে যায়, ভর অসীম হয়ে যায় এবং আরও ত্বরান্বিত হতে পারে না। এর ফলে পদার্থের কোনও কণার পক্ষে আলোকে ছাড়িয়ে যাওয়া অসম্ভব হয়ে পড়ে।

পরবর্তী পরীক্ষাগুলি ধীরে ধীরে আইনস্টাইনের তত্ত্বকে নিশ্চিত করে। ১৯৬৪ সালে, এমআইটি গবেষক বিল বার্তোজ্জি ইলেকট্রনকে ত্বরান্বিত করেন এবং আবিষ্কার করেন যে ইলেকট্রনগুলি আলোর গতির কাছে আসার সাথে সাথে এত ভারী হয়ে ওঠে যে তারা আর ত্বরান্বিত করতে পারে না।

১৯৭০-এর দশকে, দুই পদার্থবিদ, জোসেফ হাফেল এবং রিচার্ড কিটিং, বিশ্ব প্রদক্ষিণ করার জন্য একটি বিমানে সিজিয়াম পারমাণবিক ঘড়ি নিয়েছিলেন। যখন তারা ফিরে আসেন, তখন ঘড়িগুলি পরীক্ষাগারের আদর্শ ঘড়ির চেয়ে ধীর গতিতে চলছিল। এটি সময়ের প্রসারণের স্পষ্ট প্রমাণ ছিল।

আজকাল, এমনকি উপগ্রহের জিপিএস সিস্টেমগুলিকেও আপেক্ষিকতার তত্ত্ব অনুসারে সময় সংশোধন গণনা করতে হয়। যদি উপেক্ষা করা হয়, তাহলে অবস্থানগত ত্রুটি কিলোমিটার পর্যন্ত হতে পারে, যার ফলে সমগ্র আধুনিক যান্ত্রিক ব্যবস্থা সম্পূর্ণরূপে ভেঙে পড়তে পারে।

অতএব, আলোর গতি কেবল একটি শুষ্ক সংখ্যা নয়, বরং প্রকৃতির একটি মৌলিক সীমা, আধুনিক পদার্থবিদ্যা এবং প্রযুক্তির ভিত্তি।

গ্যালিলিওর ব্যর্থতা, রোমারের অগ্রগতি, ফিজেউর চাতুর্য থেকে শুরু করে আইনস্টাইনের প্রতিভা, আলোর গল্প একটি সত্য প্রমাণ করেছে: এই মহাবিশ্বে, আলোর চেয়ে দ্রুত আর কিছুই যেতে পারে না।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trong-vu-tru-co-thu-gi-nhanh-hon-anh-sang-20250929072502675.htm