মহাবিশ্বের অব্যাহত অস্তিত্ব অতিরিক্ত বোঝায়

মহাবিশ্বের অব্যাহত অস্তিত্ব অতিরিক্ত বোঝায়

এভাবেই পৃথিবীর শেষ হতে পারে।

প্রথমত, একজোড়া মহাজাগতিক প্রোটন একত্রে অকল্পনীয় গতিতে ভেঙে পড়ে। তাদের দুর্ঘটনার প্রচণ্ড শক্তি একটি ক্ষুদ্র, ক্ষণস্থায়ী ব্ল্যাক হোল তৈরি করবে, এত ছোট যে এটি বাষ্পীভূত হওয়ার আগে এক সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশ স্থায়ী হবে।

যেখানে ব্ল্যাক হোল ছিল, সেখানে আমরা যে মহাবিশ্বে বাস করি তার থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম সহ মহাকাশের একটি বুদবুদ বাড়তে শুরু করবে, আলোর গতিতে সর্বদা বাইরের দিকে প্রসারিত হবে। এর পরিপ্রেক্ষিতে, পরমাণুগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে এবং মহাবিশ্ব যেমন আমরা জানি এটি অস্তিত্বের বাইরে চলে যাবে।

“যদি আপনি কাছাকাছি দাঁড়িয়ে থাকেন যখন বুদবুদটি প্রসারিত হতে শুরু করে, আপনি দেখতে পাবেন না যে এটি আসছে,” কেটি ম্যাক বলেছেন, রালেতে নর্থ ক্যারোলিনা স্টেট ইউনিভার্সিটির একজন পদার্থবিদ৷ “যদি এটি নিচ থেকে আপনার দিকে আসে, তবে আপনার মন তা বোঝার আগেই আপনার পা থেমে যায়।”

এই হরর মুভিটি তখনই ঘটতে পারে যদি মহাবিশ্বের অন্তত একটি অতিরিক্ত মাত্রা থাকে, তিনটি স্থানের উপরে এবং একটি সময়ের উপরে।

কিন্তু এই হয় না যেভাবে বিশ্বের শেষ হয় – অন্তত এটি এখনও হয়নি এবং তাই সত্য যে ব্ল্যাক হোল বাষ্পীভূত হয়ে মহাবিশ্ব ধ্বংস হয়নি তা অতিরিক্ত মাত্রার আকারের উপর কঠোর সীমাবদ্ধতা রাখে, যদি সত্যিই থাকে, লয়োলা ইউনিভার্সিটি শিকাগোর ম্যাক এবং রবার্ট ম্যাকনিস সেপ্টেম্বর arXiv.org এ অনলাইনে পোস্ট করা একটি গবেষণাপত্রে দাবি করেছেন 13.

বিজ্ঞানীরা এখনও অতিরিক্ত মাত্রার প্রমাণ খুঁজে পাননি, একটি অভাব যা ইঙ্গিত করে যে যেকোনও প্রকৃত মাত্রাকে ক্ষুদ্র হতে হবে। কিন্তু তাদের অস্তিত্ব অন্ধকার শক্তি এবং অন্ধকার পদার্থের মতো রহস্য ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে এবং কণা পদার্থবিদ্যার আদর্শ মডেলের বাইরে নতুন পদার্থবিজ্ঞানের পথ নির্দেশ করতে পারে। (এসএন: 9/29/18, পৃ. 18)তাই পদার্থবিদরা তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি যে কোনও উপায়ে তদন্ত করতে আগ্রহী।

এমনকি ক্ষুদ্র অতিরিক্ত মাত্রা মহাবিশ্বের উপর প্রভাব ফেলতে পারে, পদার্থবিদরা সন্দেহ করেন। উদাহরণস্বরূপ, মাধ্যাকর্ষণ এই অতিরিক্ত মাত্রার মধ্যে ফুটো করতে পারে, সম্ভবত ব্যাখ্যা করে কেন সেই বলটি অন্যান্য মৌলিক শক্তির তুলনায় এত দুর্বল বলে মনে হয় (এসএন: 9/29/18, পৃ. 8).

এই ফুটোটি ক্ষুদ্রাকৃতির ব্ল্যাক হোল তৈরির জন্য বারকেও কমিয়ে দিতে পারে — অতিরিক্ত মাত্রাগুলিকে প্রভাবিত করে এমন ক্ষুদ্র দূরত্বে, মাধ্যাকর্ষণ আরও শক্তিশালী দেখাবে। “যদি আপনার কাছে এই অতিরিক্ত মাত্রা থাকে, তাহলে আপনাকে একটি ব্ল্যাক হোল তৈরি করার জন্য যতটা ছোট জায়গার মধ্যে ততটা পদার্থ পেতে হবে না যতটা আপনি অতিরিক্ত মাত্রা ছাড়া করতে পারেন,” ম্যাক বলেছেন।

এই কারণেই কিছু লোক ভেবেছিল যে জেনেভার কাছে CERN-এর লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার 2008 সালে চালু হওয়ার সময় ছোট ব্ল্যাক হোল তৈরি করতে পারে, কিন্তু এখনও পর্যন্ত কেউই দেখা যায়নি (এসএন অনলাইন: 6/24/08).

যদিও প্রকৃতি এমনকি উচ্চ শক্তির সাথে কণার সাথে সংঘর্ষ করতে পারে। সর্বাধিক পাওয়া যায় অতি উচ্চ শক্তি মহাজাগতিক রশ্মি, প্রোটন যা 8 বিলিয়ন বিলিয়ন ইলেকট্রন ভোল্টের বেশি শক্তি সহ গ্যালাক্সিগুলির মধ্যে জিপ করে (এসএন: 10/14/17, পৃ. 7). এটি LHC দ্বারা উত্পাদিত শক্তির তুলনায় 100 মিলিয়ন গুণ বেশি। যদি এই কণাগুলির মধ্যে সংঘর্ষের ফলে কোনও ব্ল্যাক হোল তৈরি হয়, তবে পদার্থবিদরা কোনও অতিরিক্ত মাত্রার মহাকর্ষীয় নাগাল বা মাধ্যাকর্ষণ অদ্ভুত কাজ শুরু করার আগে আপনাকে কোনও বস্তুর কতটা কাছে যেতে হবে তা বের করতে পারে।

এই দৃশ্যের একটি অন্ধকার দিক আছে। 1970-এর দশকে স্টিফেন হকিং কর্তৃক প্রথম উত্থাপিত একটি তত্ত্ব অনুসারে, শক্তি একটি ব্ল্যাক হোল থেকে দূরে বিকিরণ করে যতক্ষণ না ব্ল্যাক হোল শেষ পর্যন্ত অদৃশ্য হয়ে যায়। (এসএন: 4/14/18, পৃ. 12). ব্ল্যাক হোল যত ছোট হবে, তত দ্রুত বাষ্পীভূত হবে, তাই মহাজাগতিক রশ্মির সংঘর্ষের ফলে তৈরি যেকোন ব্ল্যাক হোল প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে ঝাপসা হয়ে যাবে, বা তাই তত্ত্বটি চলে যাবে।

এটা মহাবিশ্বের জন্য খারাপ খবর হতে পারে. 2015 সালে, ইংল্যান্ডের ডারহাম ইউনিভার্সিটির তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী রুথ গ্রেগরি এবং তার সহকর্মীরা গাণিতিকভাবে দেখিয়েছিলেন যে যখন ব্ল্যাক হোলগুলি বাষ্পীভূত হয়, তখন তারা মহাবিশ্বকে এমন একটি অবস্থায় নিয়ে যেতে পারে যেখানে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলি এতই আলাদা যে পরমাণুগুলি আর একসাথে থাকে না।

“কোন কাঠামো বিদ্যমান থাকতে পারে না,” ম্যাক বলেছেন। “আমরা কেবল অস্তিত্ব থেকে মিটমিট করব।”

এই বিপর্যয়কে ভ্যাকুয়াম ক্ষয় বলা হয়। এটি এই ধারণার উপর নির্ভর করে যে মহাবিশ্বের মৌলিক প্রকৃতি, যার ভ্যাকুয়াম অবস্থা বলা হয়, সম্ভবত সবচেয়ে স্থিতিশীল হতে পারে না। ভৌত আইনের আরেকটি কনফিগারেশন হতে পারে, সত্যিকারের ভ্যাকুয়াম, যা একটি নিম্ন শক্তির অবস্থায় থাকে।

গ্রেগরি এবং তার সহকর্মীরা যুক্তি দিয়েছিলেন যে বাষ্পীভূত ব্ল্যাক হোল এই সত্যিকারের ভ্যাকুয়ামের বুদবুদ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় বাম্প সরবরাহ করতে পারে। এবং একবার কিছু সত্যিকারের ভ্যাকুয়াম বিদ্যমান থাকলে, এর চারপাশের স্থানটি সত্যিকারের ভ্যাকুয়ামে যোগ দিতে চাইবে। বুদবুদটি আলোর গতিতে বাইরের দিকে প্রসারিত হবে, পরিচিত মহাবিশ্বকে তার সাথে নিয়ে যাবে।

“ব্ল্যাক হোলগুলি বেশ দুষ্টু,” গ্রেগরি বলেছেন। “তারা সত্যিই ভ্যাকুয়াম ক্ষয় বীজ করতে চায়। এটি একটি খুব শক্তিশালী প্রক্রিয়া, যদি এটি এগিয়ে যেতে পারে।”

ধারণাগুলির সেই সেটটি একটি প্যারাডক্সের দিকে নিয়ে যায়, ম্যাক এবং ম্যাকনিস বুঝতে পেরেছিলেন। অতি উচ্চ শক্তি মহাজাগতিক রশ্মির মধ্যে সংঘর্ষ “হাজার বার হওয়া উচিত ছিল,” ম্যাকনিস বলেছেন। যদি অতিরিক্ত মাত্রা বিদ্যমান থাকে, এবং যদি তারা অতি উচ্চ শক্তির মহাজাগতিক রশ্মির জন্য ছোট ব্ল্যাক হোল তৈরি করার জন্য যথেষ্ট বড় হয়, তাহলে ভ্যাকুয়াম ক্ষয় ইতিমধ্যেই হওয়া উচিত ছিল। আমরা এখানে যে বিষয়টি নিয়ে আশ্চর্য হওয়ার জন্য এসেছি তার অর্থ হল অতিরিক্ত মাত্রা, যদি সেগুলি বিদ্যমান থাকে, তাহলে পূর্বের ধারণার চেয়েও ছোট হতে হবে।

ম্যাক এবং ম্যাকনিস গণনা করেছেন যে কোনও অতিরিক্ত মাত্রা অবশ্যই 16 ন্যানোমিটার বা এক মিটারের বিলিয়ন ভাগের চেয়ে ছোট হতে হবে। অন্য কথায়, অতিরিক্ত মাত্রার মহাকর্ষীয় প্রভাব কেবল তত দূর পর্যন্ত প্রসারিত হবে। এটি পূর্ববর্তী সর্বোত্তম অনুমানের চেয়ে শতগুণ ছোট এবং কিছু তত্ত্বকে বাতিল করে যা মাধ্যাকর্ষণকে অতিরিক্ত মাত্রায় লিক করতে দেয়।

বিশ্লেষণটি মজাদার এবং পুঙ্খানুপুঙ্খ, ইংল্যান্ডের নিউক্যাসল বিশ্ববিদ্যালয়ের কসমোলজিস্ট ইয়ান মস বলেছেন, যিনি গ্রেগরির সাথে 2015 সালের কাগজে কাজ করেছিলেন। কিন্তু তিনি উদ্বিগ্ন যে ম্যাক এবং ম্যাকনিস কোন অবস্থার কারণে ভ্যাকুয়াম ক্ষয় হতে পারে সে সম্পর্কে অনেক বেশি অনুমান করে।

“আপনি সত্যিই বলতে পারেন না যে এই সীমাগুলি সম্পূর্ণ বিশ্বাসযোগ্য,” তিনি বলেছেন। “কিছুই ভুল নেই, তবে অনেকগুলি যদি আছে।”