জ্যোতির্বিজ্ঞান

মহাবিশ্বের শেষ পরিনতি কী?


বন্ধুরা, এই বিশাল মহাবিশ্বের সৃষ্টির মত ধ্বংসটাও অনিবার্য। একটা সময় মহাবিশ্বের এনট্রপি হবে সর্বোচ্চ। তাপ গতি বিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রানুযায়ী মহাবিশ্বের তাপীয় মৃত্যু ঘটবে। পুরো মহাবিশ্ব অন্ধকারাচ্ছন্ন হয়ে যাবে। ওই সময়টাকে বলা হয় Dark era কারন হচ্ছে ওই সময় মহাবিশ্বে খুব হালকা কিছু বিক্ষিপ্ত পদার্থ থাকলেও তখনকার প্রধান উপাদান হবে ফোটন আর লেপটন। মহাবিশ্বের সম্ভাব্য শেষ পরিণতি নিয়ে বিজ্ঞানীদের কয়েকটি তত্ত্ব:

ড্রপ ডাউনগুলোতে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত

বন্ধুরা, এই বিশাল মহাবিশ্বের বাইরের দিকটা কেমন? কি আছে এর বাইরে। এ নিয়ে বিজ্ঞানীদের তর্ক-বিতর্কের শেষ নেই। এ নিয়ে এখনও সকল বিজ্ঞানী একক সিদ্ধান্তে আসতে পারে নি। তবে কয়েকটি মতবাদ আছে।

মহাবিশ্বের বাইরে কি আছে?


(+) চিহ্নিত স্থানে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত

মোবাইল স্ক্রিনে swipe করে জেনে নাও সূর্য, তারা বা নক্ষত্রের জন্ম ও বিবর্তন


ব্ল্যাকহোল বা কৃষ্ণবিবর


মহাকাশের যত বস্তু আছে, সবার চেয়ে অনন্য, সবার চেয়ে অসাধারণ, সবচাইতে রহস্যময়, সবচেয়ে Fantastic, সবচেয়ে Interesting বস্তু হল এই Black Hole বা কৃষ্ণবিবর। সকল প্রকার বাহ্যিক সাক্ষ্যপ্রমান এবং দর্শনের অন্তরালে লুকিয়ে আছে কৃষ্ণবিবরগুলো।

Black Hole বলতে আমাদের মাথায় আসে এক অতিকায় কৃষ্ণ বস্তু যার নিকট থেকে কোন কিছু মুক্তি পায় না। ব্ল্যাকহোলের ভর কিন্তু প্রায় শূন্য আয়তনের একটি বিন্দুর মধ্যে পুঞ্জিভুত থাকে। ব্ল্যাকহোলের আকৃতি বলতে জ্যোতির্বিদ্যায় যা বোঝানো হয় তা মূলত এর ঘটনা দিগন্তের আকৃতি। কোন কিছু ব্ল্যাকহোলের যে সীমার মধ্যে প্রবেশ করলে আর বের হতে পারে না, সে সীমাকে বলা হয় ঘটনা দিগন্ত(Event horizon)। একে the point of no return বা প্রত্যাবর্তনের শেষ বিন্দু নামে অবিহিত করা হয়। এমনকি আলোও এর থেকে মুক্তি পায় না! আর যেহেতু ব্ল্যাকহোলের ভর সসীম তাই ব্ল্যাকহোলের ভরের উপর এর ঘটনা দিগন্তের আকৃতি নির্ভর করে। চলুন, এটি নিয়ে সংক্ষেপে আলোচনা করা যাক।

ঘটনা দিগন্ত (event horizone) বুঝতে হলে আগে জানতে হবে ব্লাকহোল বা কৃষ্ণগহ্বর সম্পর্কে। যখন কোন দানবশ্রেণীর নক্ষত্র তাদের শেষ দশায় কেন্দ্রীণে প্রচুর ভারী মৌল উৎপন্ন করে। তখন এর কেন্দ্রীণে মহাকর্ষের দরুন উপর্যুপরি সংকোচনের মাধ্যমে এক বিস্ফোরনের মাধ্যমে ব্ল্যাকহোলে পরিনত হয়। M ভরের কোনো বস্তু তখনই ব্লাকহোল হিসেবে কাজ করবে যখন এর ব্যাসার্ধ, একটি নির্দিষ্ট সংকট ব্যাসার্ধের সমান বা কম হবে। আইনস্টাইন তার আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব ঘোষনা করার পর ১৯১৬ সালে জার্মান জ্যোতির্বিদ কার্ল সোয়ার্জশিল্ড দেখলেন যে, এই তত্ত্বতানুসারে কোন নক্ষত্র যদি হয অতিমাত্রায় ভারী আর ঘন তবে তা আপন অভিকর্ষের টানে চিড়ে-চ্যাপ্টা হয়ে ধ্বসে পড়বে। তখন সে বস্তুটিকে আর দেখা যাবে না। শুধু তার প্রবল অভিকর্ষের প্রভাব থেকে যাবে। কৃষ্ণবিবরের ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ্য,
\(R-\frac{2GM}{c^{2}}\)

এখানে, G = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক,
M = বস্তুটির ভর,
c = আলোর দ্রুতি,
R = সংকট ব্যাসার্ধ।
সংকট ব্যাসার্ধ R কে সোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ বলা হয়।

কৃষ্ণগহ্বরের বৈশিষ্ট্য হলো এই যে, এটা মহাকাশের এমন একটি অঞ্চল যেখানে কোনো বস্তু গিয়ে পড়লে তার থেকে শক্তি, তথ্য কোনো কিছুই নিষ্ক্রান্ত হতে পারে না। ঘনত্ব যেখানে অসীম, স্থান-কালের বক্রতাও সেখানে অসীম। সুতরাং কেন্দ্রের স্থানকালে একটি ব্যতিক্রমী বিন্দুর সৃষ্টি হবে। অর্থাৎ কৃষ্ণবিবর শূন্যস্থানকে বাঁকিয়ে দেবে এবং সময়কে মুচড়ে দেবে।

বন্ধুরা ব্ল্যাকহোল সম্পর্কে আমাদের কৌতুহল সৃষ্টি হওয়াই স্বাভাবিক। ব্ল্যাকহোল সম্পর্কে আরো বিস্তারিত ভাবে জানার জন্য ব্লগটি পড়ে নিতে পারো:

ব্লগটি দেখতে এখানে ক্লিক করো

নক্ষত্রের বিবর্তন


(+) চিহ্নিত স্থানে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত

মহাবিশ্বের বেশিরভাগ বস্তু গোলাকার কেন? এমনকি ব্ল্যাকহোলও গোলাকার। কিন্তু কেন?


মহাবিশ্বের ভৌতিক কিছু সত্য!


আমাদের আশেপাশের কোনো বস্তু থেকে আলো আসতে যদিও সময় অল্প লাগে কিন্তু আকাশের নক্ষত্র (তারা) ও গ্যালাক্সির বেলায় কিন্তু অনেক সময় ব্যবধানটা বেশ বড়। বড় মানে আসলেই অনেক বড়। কারণ নক্ষত্রগুলো পৃথিবী থেকে অনেক দূরে অবস্থিত। এমনকি আমাদের নিজেদের নক্ষত্র সূর্য থেকেও আলো আসতে প্রায় ৮ মিনিট সময় লাগে। ভাবো তো এর মধ্যে সূর্য যদি বিস্ফোরিত হয়ে ধ্বংস হয়ে যায় তাহলে ৮ মিনিটের আগে তা আমাদের চোখে ধরা পড়বে কি? অদ্ভুত না বিষয়টা?

বন্ধুরা, সূর্যের পর পৃথিবী থেকে সবচেয়ে কাছে অবস্থিত নক্ষত্রটির নাম প্রক্সিমা সেন্টারি (Proxima Centauri)। এটি থেকে আলো আসতে ৪ বছর লেগে যায়। আজকে ঐ নক্ষত্রকে আমরা যে অবস্থায় দেখছি তা আসলে চার বছরের আগের অবস্থা। বন্ধুরা, আমাদের পৃথিবী থেকে কয়েকশত আলোক বর্ষ দূরে থাকা নক্ষত্র গুলো থেকে আলো পৃথিবীতে পৌছাতে লেগে যায় অনেক অনেক বছর। টেলিস্কোপের মাধ্যমে মিলিয়ন মিলিয়ন বছর আগের ঘটনা দেখছি। তার মানে হচ্ছে বন্ধুরা আনামের কথাটি আসলে নিছক হাসি ঠাট্টা নয়। এর পেছনের বৈজ্ঞানিক ভিত্তি অতি জোড়ালো। তুমি রাতের আকাশে তাকালে এমন নক্ষত্রকে মিটমিট করে জ্বলতেই দেখতে পারো বর্তমানে যা কোনো অস্তিত্বই নেই। তার মানে সত্যিকার অর্থেই আমরা টাইম মেশিনে ভ্রমণ করছি যেই টাইম মেশিনে বসে আমরা মিলিয়ন মিলিয়ন বছর আগের নক্ষত্রগুলোকে তারা হিসেবে দেখছি!

মহাকাশ গবেষণায় কৃত্রিম উপগ্রহ


কৃত্রিম উপগ্রহ এমনভাবে পৃথিবীর চতুর্দিকে ঘূর্ণায়মান হয়, যাতে এর গতির সেন্ট্রিফিউগাল বা কেন্দ্রবিমুখী শক্তি ওকে বাইরের দিকে গতি প্রদান করে – কিন্তু পৃথিবীর মধ্যাকর্ষণ শক্তি একে পৃথিবীর আওতার বাইরে যেতে দেয় না। উভয় শক্তি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভারসাম্য প্রদান করে এবং কৃত্রিম উপগ্রহটি পৃথিবীর চতুর্দিকে প্রদক্ষিণ করতে থাকে। যেহেতু মহাকাশে বায়ুর অস্তিত্ব নেই তাই এটি বাধাহীনভাবে পরিক্রমণ করে। কৃত্রিম উপগ্রহের পরিভ্রমন পথ বৃ্ত্তাকার নয়। এটি উপবৃত্তাকার। টিভি ও বেতারসংকেত প্রেরণ এবং আবহাওয়া পর্যবেক্ষণকারী কৃত্রিম উপগ্রহগুলো সাধারণত পৃথিবীথেকে ৩৬ হাজার কিলোমিটার দূরে অবস্থান করে। পৃথিবী থেকে বেতার তরঙ্গ ব্যবহার করে তথ্য পাঠানো হয়, কৃত্রিম উপগ্রহ সেগুলো গ্রহণ করে এবং বিবর্ধিত (এমপ্লিফাই) করে পৃথিবীতে প্রেরণ করে। কৃত্রিম উপগ্রহ দুইটি ভিন্ন কম্পাঙ্কের তরঙ্গ ব্যবহার করে সিগনাল (তথ্য) গ্রহণ এবং পাঠানোর জন্য। কৃত্রিম উপগ্রহ থেকে পৃথিবীতে আসা সিগনাল অনেক দুর্বল বা কম শক্তিসম্পন্ন হয়ে থাকে, তাই প্রথমে ডিস এন্টেনা ব্যবহার করে সিগনালকে কেন্দ্রীভূত করা হয় এবং পরে রিসিভার দিয়ে গ্রহণ করে প্রয়োজনীয় কাজে ব্যবহার করা হয়। মানুষ বিভিন্ন প্রয়োজনে অনেক কৃত্রিম উপগ্রহ উৎক্ষেপণ করেছে, বিশেষ করে কমিউনিকেশন (যোগাযোগ) এর কাজে স্যাটেলাইট অনেক বেশি ব্যবহৃত হয়। বেশিরভাগ টেলিভিশন চ্যানেল তাদের অনুষ্ঠান সম্প্রচার করে এর মাধ্যমে। তাছাড়া ইন্টারনেট সংযোগ, টেলিফোন সংযোগ, উড়ন্ত বিমানে নেটওয়ার্ক প্রদান, দুর্গম এলাকায় নেটওয়ার্ক প্রদান, জিপিএস সংযোগসহ বিভিন্ন কাজে কৃত্রিম উপগ্রহ ব্যবহৃত হয়।
বিশ্বে অনেক ধরণের রকেট উদ্ভাবিত হয়েছে। এটি ছোট্ট বোতল আকৃতি থেকে শুরু করে বৃহৎ আকৃতির মহাকাশযানের মতো হতে পারে।

অত্যন্ত উচ্চ গতিসম্পন্ন রকেটের সাহায্যে কৃত্রিম উপগ্রহকে কয়েকশত কিলোমিটার উপরে স্হাপন করা হয়। কৃত্রিম উপগ্রহটি এমনভাবে পৃথিবীর চারদিকে ঘুরতে থাকে যেন প্রয়োজনীয় কেন্দ্রমুখী বল এরা পৃথিবীর অভিকর্ষীয় বল থেকে পায়। বন্ধুরা, তোমরা কি জান যে কৃত্রিতম উপগ্রহের বেগ এবং পর্যায়কাল একটা সমীকরণের মাধ্যমে বের করা যায়। সেটি হচ্ছে:

\(v= \sqrt{\frac{GM}{r}}=\sqrt{\frac{GM}{R+h}}\)
এবং \(T=2π(R+h) \sqrt{\frac {R+h}{GM}}\)
এখানেে, G = মহাকর্ষ ধ্রুবক
M = পৃথিবীর ভর
R = পৃথিবীর ব্যাসার্ধ্য
h = পৃথিবী পৃষ্ঠ হতে উপগ্রহের উচ্চতা
কৃত্রিম উপগ্রহের বেগ তার পর্যাকালে উপর নির্ভরশীল নয়।

কৃত্রিম উপগ্রহ সম্পর্কিত কয়েকটি তথ্য


এবার বন্ধুরা, নিজেদের একটু যাচাই করে নাও:

সঠিক উত্তরে ক্লিক করো

বন্ধুরা, রাতের আকাশে আমরা কোটি কোটি তারার মেলা দেখতে পাই। এদের নিয়েই তো আমাদের মহাবিশ্ব। একসময় মানুষ মনে করত তারগুলো বহুদূরে কোথাও স্থির হয়ে জ্বলছে। কিন্তু বিজ্ঞানের উন্নতির ফলে আজ আমরা জানতে পেরেছি যে এদের এগুলো আসলে গ্যাস ও ধুলির সমাহার, কেউ নীহারিকা, কেউ বা তারা, কেউ বা গ্রহ। অকল্পনীয় দুরত্বের কারনেই তাদেরকে এত ছোট দেখায়। আশা করি, উপরের আলোচনা থেকে আমরা জ্যোতির্বিজ্ঞান সম্পর্কে ভালো ধারনা পেয়েছি। বন্ধুরা, আজ এ পর্যন্তই। ভালো থেকো সবাই। 10 Minute School এর পক্ষ থেকে তোমাদের জন্য শুভকামনা রইল।