Header Ads

ইন্টারস্টেলারের Gargantua ব্ল্যাকহোল নিয়ে বিস্তারিত!

ষোড়শ শতাব্দীতে ফরাসী লেখক ফ্রাঙ্কোইস র‍্যাবেলেইস "La vie de Gargantua et de Pantagruel" নামের একটি পাঁচ পর্বের সাহিত্য প্রকাশ করেন । ইংরেজি The Life of Gargantua and of Pantagruel নামের এই সাহিত্যের প্রধান দুই চরিত্র হল দৈত্য পিতাপুত্র গার্গানচুয়া ও প্যান্টেগ্রিউয়েল । এই দুই চরিত্র একই সাথে হাস্যরসাত্মক,সহিংস ও ধ্বংসকারী । বিখ্যাত এই সাহিত্যের পিতা চরিত্র "গার্গানচুয়া" এর নামে ক্রিস্টোফার নোলান তার সাইন্স ফিকশন ও অ্যাডভেঞ্চারাস ইন্টারস্টেলার মুভির দানব সুপারম্যাসিভ ব্লাকহোলটির নামকরন করেছেন । চলচিত্রটির বৈজ্ঞানিক কর্মকাণ্ড ও মহাজাগতিক বস্তুদের সঠিকটা নিরূপণ ও গাণিতিক সমীকরণের মাধ্যমে শুদ্ধতম উপস্থাপনের দায়িত্বে ছিলেন ক্যালটেকের (California Institute of Technology) তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের ফেইম্যান প্রফেসর ও সদ্য নোবেল বিজয়ী কিপ থোর্ন ! গার্গানশূয়া হল এ যাবতকালের সবচাইতে শুদ্ধতম কম্পিউটার সিম্যূলেটেড ব্লাকহোল । শুধু এই ব্লাকহোল সিম্যুলেশন তৈরি করতে ৩০ জন বিজ্ঞানী পুরো ১ বছর ধরে হাজারেরও উপর কম্পিউটার ব্যাবহার করে কয়েক হাজার টেরাবাইট তথ্য মিলিয়ে তৈরি করেন !

ইন্টারস্টেলারের Gargantua ব্ল্যাকহোল নিয়ে বিস্তারিত!

তাই গার্গানচুয়া দানবের মতই ইন্টারস্টেলারের এই সিম্যূলেটেড ব্লাকহোল । আর চলচিত্রটির কেন্দ্রেও রয়েছে এই ব্লাকহোল । কিপ থর্নের "the Science of Interstellar" বইটি অনুসারে ব্লাকহোলটির ভর আমাদের সূর্যের ১০০ মিলিয়ন গুন এবং যা একটি স্পিনিং বা ঘূর্ণনরত সুপারম্যাসিভ ব্লাকহোল ! এটি আলোর গতির ৯৯.৮ শতাংশ গতিতে আবর্তনরত ! গল্পের মিলার ও ম্যান গ্রহটিসহ আরও একটি নামহীন নিউট্রন তারকা এই ব্লাকহোলটিকে প্রদক্ষিন করছে । ব্লাকহোলটি থেকে ১ বছরের যাত্রাপথ দূরে "প্যান্টেগ্রিউয়েল" নামের একটি প্রধান ধারার তারকা আছে । এই তারকাব্যাবস্থায় এডমন্ডস নামের একটি হ্যাবিটেবল বা প্রান ধারনের উপযুক্ত গ্রহ আছে , যেখানে চলচিত্রের শেষ দশায় কুপারের প্রেমিকা(নিশ্চিত নয়) ডঃ আমেলিয়া ব্রান্ডকে হেলমেট ছাড়া অবস্থায় দেখা যায় !

বেশীরভাগ ছায়াপথের কেন্দ্রীণে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল উপস্থিত থাকে। ব্ল্যাকহোলটিকে কেন্দ্র করে আয়নিত গ্যাস ও ধুলিকনা চক্কর দিতে থাকে যাকে আক্রিশন ডিস্ক(accretion disk) বা উপলেপ চাকতি বলা হয় । উপলেপ চাকতি থেকে যখন পদার্থ ব্ল্যাকহোলের অভ্যন্তরে পতিত হতে থাকে তখন ব্ল্যাকহোলের অভ্যন্তরের অতীব ঘন পদার্থের সাথে এদের সংঘর্ষ হয়। সংঘর্ষে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয় এবং কিছু শক্তি তড়িৎচৌম্বকীয় আকারে নির্গত হয় । ফলে ঐ অঞ্চলটি প্রচুর উজ্জ্বলতা সম্পন্ন হয় এবং এতটা উজ্জ্বল যে পুরো ছায়াপথের বিলিয়ন নক্ষত্রের মিলিত উজ্জ্বলতার চাইতে বেশী । একে কোয়েজার(quasar) বলা হয় । আমরা সাধারনত জানি যে ব্ল্যাকহোল থেকে আলোও মুক্তি পায়না বিধায় আমরা একে দেখতে পাই না। তবে কোয়েজারগুলো ব্ল্যাকহোল হলেও এদের উজ্জ্বলতা এত বেশী যে তা মহাবিশ্বের উজ্জ্বল বস্তুদের উজ্জ্বলতা ছাড়িয়ে যায় । কোয়েজার গুলি সাধারনত দৃশ্যমান,অবলোহিত,এক্স-রে,অতি বেগুনি ও রেডিও তরঙ্গদৈর্ঘ্য আকারে শক্তি নির্গত করে।গার্গানচুয়ার বাহিরে এর যে আক্রিশন ডিস্ক দেখা যায় তা খুব একটা বেশি উজ্জ্বল না ! কিপ থর্নের বই অনুযায়ী ব্লাকহোলটির জেট আকারে কনা নির্গত করে না ! অর্থাৎ এটি একটি শান্ত ব্লাকহোল যা কোয়েজার নয় ! আর এতে এটি নির্দেশিত হয় যে এটি সম্ভবত ১ মিলিয়ন বছর ধরে কোন তারা গিলে না ! এই আক্রিশন ডিস্কের আলো ও তাপ মিলার ও ম্যান গ্রহটির শক্তির প্রধান উৎস ! আর ব্লাকহোলটির প্রোপার্টি ও গ্রহের অবস্থান বিবেচনায় কম্পিউটার স্যিমুলেশনে দেখা গিয়েছে যে গ্রহগুলির আকাশের প্রায় অর্ধেক স্থান জুড়ে গার্গানশূয়ার ঘটনা দিগন্ত বা ইভেন্ট হরাইজোন দেখার কথা !

মুভিটির প্রথম অংশ অনুযায়ী, পৃথিবীর পরিবেশ চরমভাবে বিপর্যস্ত এবং এই ভাবে পৃথিবীতে আর বেশিদিন মানবসভ্যতাকে টেকানো সম্ভব নয় । আর তাই নাসা অনেকটা গোপনীয় ভাবে মানব সভ্যতা বিস্তারের জন্য বাসযোগ্য ভিনগ্রহের সন্ধান করতে থাকে । আর তারজন্য একটি আন্তনাক্ষত্রিক স্পেস স্টেশনে ৪ মহাকাশচারিকে পাঠানো হয় । গল্পের প্রধান চরিত্র কুপার হল একজন নির্ভীক পাইলট । তবে , বাসযোগ্য গ্রহ/গ্রহদের খুজে পাওয়া যায় ১০ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে গার্গানচুয়া নামক এক গালাক্সিতে । যেটিতে একই নামের ব্লাকহোলটির নিকটে অবস্থিত ! ১০ বিলিয়ন আলোকবর্ষ পাড়ি দেওয়া চাট্টিখানি কথা না , যা বলতে গেলে অসম্ভব । তবে আশার আলো এক ওয়ার্মহোল , যা শনির কক্ষপথের পরে অবস্থান করছে । সাধারনত মহাবিশ্বের যেকোনো স্থানের(হতে পারে বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে) দুইটি সিঙ্গুল্যারিটি যথেষ্ট নিকটে আসলে এদের অন্তর্বর্তী স্থানে ওয়ার্মহোলের সৃষ্টি হয় !

১৯১৫ সালে প্রকাশিত আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতত্ত্ব অনুযায়ী মহাবিশ্ব হল চতুর্মাত্রিক । যার তিনটি মাত্রা হল স্থান এবং বাকী ১ মাত্রা হল কাল বা সময় । একসাথে আমরা যাকে স্থান-কাল ফ্যাব্রিক বা জাল বলি । আইনস্টাইনের মতে প্রতিটা ভরযুক্ত বস্তু এই স্থান-কাল জালে বক্রতা সৃষ্টি করে । যার ভর যত বেশি তার কর্তৃক বক্রতার হারও বেশি । ব্ল্যাকহোল হল অসীম ঘনত্বসম্পন্ন প্রায় শূন্য আয়তন বিশিষ্ট বস্তু ! আর তাই এর কর্তৃক স্থান-কাল জালের বক্রতাও অসীম । আর এই অসীম গভীরতার বক্রতা থেকে আলোও তার বেগ নিয়ে মুক্তি পায় না বিধায় ব্ল্যাকহোলকে আমরা দেখতে পারি না ! আর ব্লাকহোলের সমস্ত ভর পুঞ্জিভূত থাকে শূন্য মাত্রার একটি বিন্দুতে, জাকে সিঙ্গুল্যারিটি বলে ! তাই দুইটি সিঙ্গুল্যারিটি যথেষ্ট কাছে এলে এদের দ্বারা সৃষ্ট বক্রতা একিভুত হয় এবং দুই সিঙ্গুল্যারিটির মাঝে ওয়ার্মহোলের সৃষ্টি হয় , যা মহাবিশ্ব ভ্রমনের শর্টকাট ! ইন্টারস্টেলার মুভির ওয়ার্মহোলও এমনভাবে তৈরি ।

এই ওয়ার্মহোলের অপরপাশে গার্গানচুয়া ছায়াপথটি অবস্থিত । আর ওয়ার্মহোলের অপর মুখ থেকে গার্গানচুয়া ব্লাকহোলের মিলারের গ্রহটি মাত্র ১ সপ্তাহের পথ । অধিক দুরত্বের কারনে গার্গানশূয়া সম্পর্কে খুব একটা বিজ্ঞানীরা না জানলেও এর প্রভাব সম্পর্কে গল্পের চরিত্রদের সঠিক ধারনা ছিল । গ্রহটি ব্লাকহোলের অতিব নিকটে হওয়ায় এর প্রভাবও যথেষ্ট । আইনস্টাইনের মহাকর্ষতত্ত্ব অনুযায়ী ভারী বস্তু কর্তৃক স্থান-কাল জালে বক্রতার হার বেশি হবে । তাই সময়ও ভারী বস্তুর নিকটে ধীর হয় । আর মহাবিশ্বের দানবীয় ভরের ব্লাকহোলেদের নিকট সময় অত্যান্ত ধীর হওয়া স্বাভাবিক । অর্থাৎ ব্লাকহোলের তুলনায় বাহিরের অন্য অঞ্চলের সময় দ্রুত যায় । এই ঘটনাকে টাইম ডিলেশন বলে । গার্গানচুয়ার নিকটবর্তী মিলারের গ্রহে টাইম ডিলেশন অনুযায়ী গ্রহটির ১ ঘণ্টা পৃথিবীর ৭ বছরের সমান ! 

ইন্টারস্টেলারের Gargantua ব্ল্যাকহোল নিয়ে বিস্তারিত!

সিনেমার শেষদিকে প্যান্টেগ্রিউয়েলের এডমন্ড গ্রহে যাওয়ার জন্য নভোযান এন্ডিউরান্সের যথেষ্ট জ্বালানী না থাকা এবং পৃথিবীতে তথ্য পাঠানোর আর কোন উপায় না থাকায় কুপার ব্লাকহোলটিকে এক অভিনবভাবে ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নেন । ব্লাকহোলের ঘূর্ণনকে কাজে লাগিয়ে অরবিটাল স্লিংশট বা স্লিংশট ম্যানুভারের মাধ্যমে ডঃ ব্র্যান্ড গতিশক্তি অর্জন করে এডমন্ডস গ্রহে যাওয়ার জন্য যথেষ্ট বেগ অর্জন করেন । কোন ঘূর্ণিয়মান জ্যোতিষ্কের নিকটে কোন বস্তু বা মহাকাশযান পৌঁছুলে জ্যোতিষ্কের আকর্ষণে এটির গতি কমতে শুরু করে । এটি এক সময় জ্যোতিষ্কের ঘূর্ণনের বেগ ও দিকের সাথে মিলে গেলে তা আপেক্ষিকভাবে জ্যোতিষ্কের গতিতেই ঘুরতে থাকে । এমন অবস্থায় জ্বালানী ব্যাবহার করে যদি নভোযানটিকে জ্যোতিষ্কের ঘূর্ণনের বিপরীতে চালনা করা হয় তবে একসময় তা প্রচন্ড বেগ নিয়ে মহাশূন্যে নিক্ষিপ্ত হয় । ডঃ ব্রান্ডের যানটিও একইভাবে বেগ নিয়ে এডমণ্ডস গ্রহের দিকে ধাবিত হয় । বিভিন্ন স্পেস প্রোব যখন গ্রহদের উদ্দেশ্যে প্রেরন করা হয় তখন অরবিটাল স্লিংশট ব্যাবহার করে এরা গতিবেগ অর্জন করে । ক্যাসিনিকে যখন প্রেরন করা হয় তখন শনিতে যাওয়ার জন্য যথেষ্ট গতিবেগ অর্জনের জন্য এটি সরাসরি শনির দিকে না গিয়ে বুধের নিকট যায় । সেখান থেকে অরবিটাল স্লিংশটের মাধ্যমে গতিবেগ অর্জন করে , পুনরায় পৃথিবীর নিকট থেকে দ্বিতীয় দফা এবং শেষে বৃহস্পতির নিকটে অরবিটাল স্লিংশটের মাধ্যমে বেগ অর্জন করে শনিতে পৌঁছায় !

এরপর কুপার ও রোবট টার্স ব্লাকহোলটির দিকে ধাবিত হলে তারা টেসার‍্যাক্টে পরিবাহিত হয় । যেখানে তারা ব্লাকহোলটির সিঙ্গুল্যারিটি দেখতে পারে । । আমি টেসার‍্যাক্ট জিনিসটা দেখাতে বা বোঝাতে পারবো না, কারণ আপনি-আমি…তিন মাত্রাতে বন্দী হয়ে আছি। কিন্তু যেটাতে দেখাতে পারবো, তা হলো, চতুর্মাত্রিক অধিঘনকের ত্রিমাত্রিক ছায়া।কিন্তু, তার আগে একটি পিঁপড়ে আর একটি কাগজ কল্পনা করুন । আমাদের ভাবনার সুবিধার্থে আমরা পিঁপড়েটিকে দ্বি-মাত্রিক জীব কল্পনা করব । দ্বিমাত্রা বলতে কার্তেসীয় স্থানাঙ্ক বাবস্থা আমরা ব্যাবহার করতে পারি । দ্বি মাত্রিক কার্তেসীয় স্থানাঙ্ক বাবস্থায় আমরা x অক্ষ ও y অক্ষের দ্বারা বিন্দুর অবস্থান নির্ণয় করি । এই বাবস্থায় আমরা কোন একটি বিন্দুকে সামনে পিছনে বা ডানে বামে নিতে পারব। কিন্তু কোন ভাবেই এর বাহিরে উপরে বা নিচে(উচ্চতা) আমরা নিতে পারব না ।কল্পনাকৃত দ্বিমাত্রিক পিঁপড়েটি এমন দুই মাত্রার কাগজে কেবল সামনে পিছনে বা ডানে বামে চলাচল করতে পারবে। কোনভাবেই এটি উপরে উঠতে বা নিচে নামতে পারবে না ।অর্থাৎ, দ্বি মাত্রিক এই বাবস্থায় পিঁপড়েটি হাজতবাস করছে। সে কোনভাবেই তৃতীয়মাত্রা ব্যাবহার করতে পারবে না যেহেতু সে একটি দ্বিমাত্রিক বাবস্থায় অবস্থান করছে।আমরা মানুষ হলাম তৃতীয় মাত্রার জীব । ঐ পিঁপড়ের ক্ষমতার বাহিরে আমরা একটি বেশী মাত্রা অনুভব বা নিয়ন্ত্রন করতে পারি । পিঁপড়েটি সামনে পিছনে বা ডানে বামে চলাচল করলেও আমরা কিন্তু উপরে বা নিচেও অবস্থান করতে পারি।অর্থাৎ, আমরা তিন মাত্রার স্থান অনুভব করি। মানে আমরা তিন মাত্রার বেশি মাত্রা নিয়ন্ত্রন করতে পারি না !

চতুর্থ মাত্রা হল সময়, আমরা সময়কে কেবল একদিকে চালনা করতে পাড়ি । আমরা যদি পঞ্চমাত্রিক জীব হতাম তাহলে আমরা সময়কে নিয়ন্ত্রন করতে পারতাম, অর্থাৎ যখন যেকোনো সময়ে ফেরত যেতে পারবেন । চতুর্মাত্রিক টেসার‍্যাক্টে আপনি সময়ের টাইমলাইন দেখতে পারবেন ! আমরা জানি ঘনক হল। ঘনকের ব্যাপারটা হচ্ছে এমন – একটা একমাত্রার রেখাকে সমকোণের (৯০ ডিগ্রীর) দিকে টেনে আনুন। তাহলে দুইমাত্রার বর্গ তৈরি হবে। বর্গটাকে তার সমকোণের দিকে তুললে, পেয়ে যাবেন তিন মাত্রার ঘনক। তো এখন, আমরা জানি যে, ঘনকের ছায়া আছে। আর ঐ ছায়াতে আমরা দেখি, মানে, ক্লাস থ্রিতে দেখেছি অনেকবার – দুটো বর্গের শীর্ষগুলো সংযুক্ত হয়ে আছে। ত্রিমাত্রিক বস্তুর ছায়াকে দুই মাত্রাতে দেখলে, সব লাইনকে কিন্তু আর সমান মনে হয় না। সবগুলো কোণকে সমকোণ মনে হয় না। ত্রিমাত্রিক বস্তুটিকে দ্বিমাত্রিকে নিখুঁতভাবে উপস্থাপন করা যায়নি। এটা হচ্ছে ছায়ার মধ্যে একটা মাত্রা কম থাকার জরিমানা।এবার, এই ত্রিমাত্রিক ঘনকের কথা ধরুন। চলুন, এটাকে নিয়ে যাই বস্তুর চতুর্থ মাত্রায়। এদিকে না, ঐদিকে না, ওদিকেও না। কিন্তু তিনদিকেই সমকোণ করে। আমি ঐ মাত্রাটা দেখাতে পারবো না। কিন্তু ধরে নিন, একটা চতুর্থ মাত্রা আছে। তাহলে আমরা একটা চতুর্মাত্রিক অধি-ঘনক পাবো। যেটাকে টেসার‍্যাক্ট বলে !

টেসার‍্যাক্ট চতুর্মাত্রিক হওয়ায় আপনি সময়কে যেকোনো দিকে চালিত হতে দেখবেন, অর্থাৎ আপনি আপনার সমসাময়িক ঘটনার বাহিরে প্যারালাল ইউনিভার্সের ঘটনা দেখতে পাবেন । কুপার টেসার‍্যাক্টের ভিতর তার পূর্বের ঘটনা দেখে আবেগাপ্লুত হয়ে পড়ে । কিন্তু তার মেয়ে মর্ফ ও পৃথিবীবাসিদের বাঁচাতে হলে তার প্রয়োজনীয় তথ্য মর্ফকে পাঠাতে হবে । যেহেতু সে টেসার‍্যাক্টে রয়েছে , তাই সেখানে তার ভবিষ্যৎকেও দেখতে পাচ্ছে । সে তখন ভবিষ্যৎ থেকে প্রয়োজনীয় তথ্য(ইক্যুয়েশন) সংগ্রহ করে মর্ফের কাছে তার কোয়ান্টাম তথ্য মোর্স কোড আকারে পাঠায় । এখানে সবচাইতে মূল্যবান বিষয় ছিল বিশ্বাস ! কেবল মর্ফ সঠিকসময়ে বুঝতে পারে যে তার বইয়ের তাকের পিছনের কথিত ভুত আসলে তার বাবা(প্যারালাল ইউনিভার্স) , যে সবসময় তাকে কিছু বলতে চেয়েছে । শেষে কেবল বিশ্বাসের উপর কুপার মোর্স কোড ও ঘড়ির মিনিটের কাঁটার নড়াচড়ার মাধ্যমে সঠিক তথ্য মর্ফকে পাঠাতে সক্ষম হয় ।আর এই তথ্যের উপর ভিত্তি করে কোনরকমে বেঁচে গেল মনুষ্যসভ্যতা !

তাই গল্পের সময় ক্ষেপণের মাধ্যমে ভিলেনে পরিনত হওয়া গার্গানচুয়া পুনরায় নায়কে পরিনত হয় । কিপ থর্নের বই অনুযায়ী গার্গানচুয়া তার নিকটস্থ স্টেলার ম্যাস ব্লাকহোল ও নিউট্রন নক্ষত্র গিলে তার গালাক্সির একক আধিপত্যকারী সুপারম্যাসিভ ব্লাকহোলে পরিনত হবে । শেষে এসে কার্ল স্যেগানের কথা মনে পরে গেল, তিনি বলেছেন, " মহাবিশ্বের কিন্তু মানুষের সাথে ঐকতানে চলার প্রয়োজন নেই । " ইন্টারস্টেলার মুভিতেও আমরা তাই দেখলাম , আমাদের পথ খুজে নিতে হবে আমাদেরকেই , মহাবিশ্ব তার আপন উপায়ে চলমান, আমাদের জন্য তার কোন দায় নেই !

তথ্যঃ 

লেখক পরিচিতি
লিখেছেনঃ জ্যোতির্বিদ্যা ও সৃষ্টিতত্ত্ব পেইজ

লিখাটি ভালো লেগে থাকলে সোশ্যাল নেটওয়ার্কে এবং নিজের বন্ধুদের সাথে শেয়ার করুন। নিয়মিত এমন লিখা পেতে EduQuarks এর সাথেই থাকুন। যুক্ত হোন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে এবং ফেসবুক পেইজে। সবাইকে অনেক অনেক ধন্যবাদ।

No comments: