কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশন – শূন্য থেকে মহাবিশ্ব

ধারণা করা হয় যে মহাবিশ্শে পরম শূন্য স্থান বলতে কিছু নেই। প্রকৃতি শুন্যতা পছন্দ করে না। পরম শূন্য স্থানে এক সেকন্ডের বিলিয়ন ভাগের এক ভাগ সময়ের মধ্যে শক্তি কনা ও প্রতিকণা (antimatter) তৈরী হচ্ছে ও মুহুর্তের মধ্যে একটার সাথে আরেকটার সংঘর্ষের ফলে বিলীন হয়ে যাচ্ছে। এই ঘটনার স্তায়িত্ব মাত্র sqrt(10)-21 সেকেন্ড। এটাই কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশন।

কেন এই ধারণা?

এই ধারণার উতপত্তি হয়েছে Werner Heisenberg এর অনিশ্চয়তা নীতি থেকে। অনিশ্চয়তা নীতি অনুসারে কোনো কনার অবস্তান (position) ও ভরবেগ (momentum) একসাথে নির্ভুলভাবে নির্ণয় করা সম্ভব নয়। তাদের কোনো একটা নির্ভুলভাবে মাপতে গেলে অন্যটা তখন অন্যটা নির্ভুলভাবে মাপা যাবে না। এটা এই কারণে নয় যে আমাদের যন্ত্রপাতি কম উন্নত। এটাই হলো প্রকৃতির মৌলিক নিয়ম ।

এখন দেখা যাক কেন এটা সম্ভব নয়।

কোনো কিছু নির্ভুলভাবে মাপার জন্য কনার উপর আলো ফেলতে হয়। আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য যদি যদি বড় হয় তখন কনার অবস্তান নিখুতভাবে জানা যায় না। কনার অবস্তান নিখুতভাবে জানতে হলে ছোট তরঙ্গ দৈর্ঘের আলো ফেলতে হয়। কিন্তু আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য যত ছোট তার শক্তি ও তত বেশি। তাছাড়া ইচ্ছামত আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য ও ছোট করা যাবে না। কমপক্ষে এক কোয়ান্টাম পরিমান আলো ফেলতে হয়। যখন ছোট তরঙ্গ দৈর্ঘের আলো কোনো কনিকার উপর ফেলা হয় তখন আলোর শক্তি কনিকা টিকে অস্তির করে তুলবে। ফলে ভরবেগের অনিশ্চয়তা ও বাড়বে।

অনিশ্চয়তা নীতির অবস্তান ও ভরবেগ কে সময় ও শক্তির কেতরে বেবহার করা যায়। একেত্রে শূণ্য স্থানে কোনো শুন্যতা থাকবে না। তার মধ্যে সব সময় শক্তি কনার উত্পত্তি ও ধংশ হতে থাকবে। শূন্য স্থান মানে হলো অবস্তান ও ভরবেগ শূন্য যা কখনই সম্ভব নয়।

অনিশ্চয়তা নীতির সুত্র (Δq) (Δp) ≥ ℏ/2 ।

সময় ও শক্তির কেতরে সুত্রটা হবে (ΔT) (ΔE) ≥ ℏ/2 ।

বাস্তব প্রমান:

টপ কুয়ার্কের ভোরের পরিমান ও ল্যাম্ব শিফট কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশনের খুব ভালো প্রমান। সবচাইতে জোরালো প্রমান হলো ১৯৪৮ সালে ডাচ পদার্থবিদ হেনরিক কসিমির বলেছিলেন যে যদি কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশন সত্যি হয়ে থাকে তাহলে দুটি পাতলা দাতব পাত কাছা কাছি আনা হলে একটা আরেকটা কে ধীরে ধীরে আকর্ষণ করবে। কারণ ধাতব পাত্সমূহের মধ্যবর্তী স্থানে কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশনের ফলে উচ্চ কম্পনাংকের তড়িত চম্বকীয় মোড এর উদ্ভব ঘটবে আর যেহেতু পাতগুলোর বাইরে সব কম্পনাংকের মোডের সৃষ্টি হবে সেহেতু বাহিরের অধিক চাপ পাত্গুলোকে একে অপরের দিকে আকর্ষিত করবে। এ বেপারটি পরবর্তিতে মার্কস স্পার্নে, স্টিভ লেমোরাক্স সহ অনেক বিজ্ঞানীদের পরীক্ষায় প্রমানিত হয়।

শূন্য থেকে মহাবিশ্ব:

অনেকে মনে করে যে মহাবিশ্ব বিগবাং থেকে তৈরী হয়েছে সেটা সঠিক নয়। বিগ বাং মহাবিশ্ব তৈরী অনেকগুলো ধাপের একটা ধাপ মাত্র। তার আগেও অনেক কিছু হয়েছে। Inflationary theory অনুসারে ম্যাটার, আন্টি ম্যাটার ও ফোটন ফলস ভাকাউমের (False Vacuum) এনার্জি দিয়ে তৈরী হয়েছে। তারপর সেগুলো স্ফীতি তত্ত্ব অনুসারে দশা পরিবর্তনের মাধ্যমে স্ফিত হয়েছে তারপর বিগবাং তৈরী করেছে।

এখন প্রশ্ন হলো ফলস ভ্যাকুয়াম এর ওই এনেরি কুথা থেকে আসল। আসলে শুন্নস্তানে অসংখ কোয়ান্টাম ফ্লাক্চুয়্শন ঘটে। কোনো কারণে হয়ত অনেক কেতরে পসিটিভ এনার্জি ও নেগেটিভ এনার্জি একে অপরকে ধংশ করতে পারে না। তাই কিছু ম্যাটার থেকে যায় যা ধংশ হয় না। সেগুলো তখন inflation এর মধ্যে পরে যায় তারপর বিগবাং হয়ে মহাবিশ্ব হয়।

এখনো হয়ত শূন্য স্থান গুলোতে কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশন হচ্ছে ও নতুন নতুন মহাবিশ্ব তৈরী হচ্ছে। যদি শূন্য থেকে মহাবিশ্ব তৈরী হয় তাহলে শক্তির নিত্ততা নীতির জন্য মহাবিশ্বের বর্তমান শক্তি ও শূন্য হবার কথা। যদি আমরা মহাবিশ্বের সব পদার্থ কে পসিটিভ শক্তি ও মহাকর্ষ বল কে নেগেটিভ শক্তি ধরি তাহলে দেখা যায় যে মহা বিশ্বে উভয়টার পরিমান সমান। তাই বলা যায় যে মহাবিশ্বের মোট শক্তি শূন্য। এখানে শক্তির নিত্ততা নীতির কোনো লঙ্গন হয় নাই।

শূন্য থেকে মহাবিশ্ব তৈরী হতে ইশ্বরের দরকার পরে নাই। সবকিছু পদাথের নিজস্সো নিয়মে হয়েছে। প্রশ্ন হতে পারে কথা থেকে পধার্থের ওই নিয়মগুলো আসল? অনেকগুলো পদার্থের মিশ্রনে যখন কোনো পরিবেশ তৈরী হয় তখন পদার্থের নিজ গুন ও পারিপার্শিক পদার্থগুলোর গুনাবলীর সং মিশ্রনে পদার্থের নিয়মগুলো তৈরী হয়। কিন্তু যখন সেটা জটিল থেকে জটিল তর হয় তখন সেটা বুজা কঠিন হয়ে যায়। একটা সহজ উধাহরণ দেই। সাগরের পানি তার নিজস্সো নিয়মে সূর্যের তাপ পড়লে বাস্প হয়। বাস্প তার নিজস্সো নিয়মে ও পরিবেশ গত কারণে উপরে উটে যায় ও ঠান্ডা হয়ে মেঘ হয়ে পড়ে। তারপর ও মেঘের পানি দ্বারা নদী তৈরী হয়। সবকিছু ঘটে এভাবেই নিজস্সো নিয়মে।