মাধ্যাকর্ষণ রহস্য – আমাদের এই পুরো সময়টি মহাবিশ্বের মৌলিক প্রকৃতিটি থাকতে পারে
Credit: Kavli IPMU
পদার্থবিজ্ঞানীদের প্রকৃতির মৌলিক আইনগুলির অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে একসম্মত নির্দেশিকা ছিল। প্রকৃতির নিয়মের প্রতিসাম্য রয়েছে এর অর্থ কী? এর অর্থ এই যে আইনগুলি অপারেশনের আগে এবং পরে একইরকম দেখতে পাওয়া যায়, মিরর প্রতিবিম্বের অনুরূপ, একই তবে ডান এখন প্রতিচ্ছবিতে বাকী।
পদার্থবিজ্ঞানীরা প্রাথমিক কণাগুলির মাইক্রোস্কোপিক ওয়ার্ল্ড এবং মহাবিশ্বের ম্যাক্রোস্কোপিক ওয়ার্ল্ড এবং বিগ ব্যাং উভয়ের সূচনাতেই এমন আইন আবিষ্কার করেছেন, যে প্রত্যাশা করে যে এই জাতীয় মৌলিক আইনের সব পরিস্থিতিতে প্রতিসাম্য থাকতে হবে। যাইহোক, গত বছর, দুটি পদার্থবিজ্ঞানী একটি তাত্ত্বিক প্রমাণ পেয়েছিলেন যে, সবচেয়ে মৌলিক স্তরে, প্রকৃতি প্রতিসাম্যকে সম্মান করে না।
তারা এটা কিভাবে করল? মাধ্যাকর্ষণ এবং হলোগ্রাম।
শারীরিক বিশ্বে চারটি মৌলিক শক্তি রয়েছে: তড়িচ্চুম্বকত্ব, শক্তিশালী শক্তি, দুর্বল শক্তি এবং মাধ্যাকর্ষণ। মাধ্যাকর্ষণ হ’ল একমাত্র শক্তি যা কোয়ান্টাম স্তরে অবর্ণনীয়। গ্রহ বা তারার মতো বড় বড় সামগ্রীর উপর এর প্রভাবগুলি দেখতে অপেক্ষাকৃত সহজ, তবে যখন কেউ প্রাথমিক কণার ছোট্ট পৃথিবীতে মাধ্যাকর্ষণ বোঝার চেষ্টা করে তখন বিষয়গুলি জটিল হয়।
Credit: Kavli IPMU
গবেষকরা দেখিয়েছেন যে প্রতিসাম্যতা কেবল চিত্রের ছায়াযুক্ত অঞ্চলগুলিকেই প্রভাবিত করে, মাঝের জায়গার আশেপাশে নয়, সুতরাং বৈশ্বিক প্রতিসাম্যতা থাকতে পারে না। ক্রেডিট: কাভলি আইপিএমইউ
কোয়ান্টাম স্তরে মাধ্যাকর্ষণ বোঝার চেষ্টা করার জন্য, টোকিওর ইউনিভার্সিটির পদার্থবিজ্ঞান ও গণিতের কাভলি ইনস্টিটিউটের পরিচালক হিরোসি ওগুরি এবং ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির সহকারী অধ্যাপক ড্যানিয়েল হার্লো হোলোগ্রাফিক নীতি দিয়ে শুরু করেছিলেন। এই নীতি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রভাবিত নয় এমন দ্বি-মাত্রিক সমতল স্থানের মহাকর্ষ দ্বারা প্রভাবিত ত্রি-মাত্রিক ঘটনা ব্যাখ্যা করে। এটি আমাদের মহাবিশ্বের সত্যিকারের উপস্থাপনা নয়, তবে এটি গবেষকদের এর প্রাথমিক দিকগুলি অধ্যয়ন করতে সহায়তা করার জন্য যথেষ্ট কাছাকাছি।
এই যুগলটি কোয়ান্টাম ত্রুটিযুক্ত কোডগুলি সংশোধন করার পদ্ধতিটি কীভাবে দেখিয়েছিল, যা ব্যাখ্যা করে যে ত্রি-মাত্রিক মহাকর্ষীয় ঘটনাটি হলোগ্রামের মতো দুটি মাত্রা থেকে কীভাবে বেরিয়ে আসে, কোনও প্রতিসাম্যের সাথে সামঞ্জস্য নয়; মানে এই জাতীয় প্রতিসাম্যতা কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণে সম্ভব নয়।
তারা ২০১৯ এ তাদের সমাপ্তি প্রকাশ করেছিল, জার্নাল সম্পাদক এবং উল্লেখযোগ্য মিডিয়া মনোযোগের দ্বারা উচ্চ প্রশংসা অর্জন করে। কিন্তু এ জাতীয় ধারণা কীভাবে আসল?
শারীরিক বিশ্বে চারটি মৌলিক শক্তি রয়েছে: তড়িচ্চুম্বকত্ব, শক্তিশালী শক্তি, দুর্বল শক্তি এবং মাধ্যাকর্ষণ। মাধ্যাকর্ষণ হ’ল একমাত্র শক্তি যা কোয়ান্টাম স্তরে অবর্ণনীয়।
চার বছর আগে এটি শুরু হয়েছিল, যখন ওগুরি হোলোগ্রাফির বিষয়ে একটি কাগজটি পেয়েছিলেন এবং হার্লো, যিনি তখন হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের পোস্ট ডক ছিলেন, দ্বারা কোড সংশোধন কোয়ান্টাম ত্রুটির সাথে সম্পর্কিত ছিল। খুব শীঘ্রই, দুজন মিলে প্রিন্সটনের ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড স্টাডিতে মিলিত হন যখন ওগুরি সেখানে সাব্বটিকাল নিয়ে ছিলেন এবং হার্লো একটি সেমিনার করতে এসেছিলেন।
“আমি প্রশ্ন নিয়ে প্রস্তুত তার সেমিনারে গিয়েছিলাম,” ওগুরি বলে। “আমরা তারপরে অনেক আলোচনা করেছি, এবং তারপরে আমরা ভাবতে শুরু করি সম্ভবত তাঁর এই ধারণাটি কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণটির একসম্মততার অভাব সম্পর্কে কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কিত একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।”
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ক্যালিফোর্নিয়ার ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির অধ্যাপকও ওওগুরি বলেছেন, প্রায়শই এই জাতীয় কথোপকথন থেকেই নতুন গবেষণা সহযোগিতা এবং ধারণাগুলি জন্মগ্রহণ করে, বক্তৃতা দেওয়ার জন্য, সম্মেলনে অংশ নিতে, ওয়ার্কশপগুলি এবং অন্যান্য অনুষ্ঠানে কমপক্ষে পাক্ষিকের এক বার ভ্রমণ করেন। কেউ কেউ ভাবতে পারেন যে এই সমস্ত ভ্রমণ গবেষণায় মনোনিবেশ করা থেকে বিরত রয়েছে, তবে ওোগুরি তার বিপরীতে বিশ্বাস করেন।
তিনি বলেন, “বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি নির্লজ্জ। “এটি প্রায়শই এমনভাবে ঘটে যা আপনি আশা করেন না। রিমোট এক্সচেঞ্জের মাধ্যমে এই ধরণের বিকাশ এখনও অর্জন করা খুব কঠিন।
“হ্যাঁ, আজকাল ই-মেইল এবং ভিডিও কনফারেন্সের মাধ্যমে এটি আরও সহজ” তবে আপনি যখন কোনও ইমেল লেখেন তখন আপনাকে কিছু লিখতে হবে। যখন কেউ একই ভবনে থাকে, তখন আমি হলওয়ে পেরিয়ে হাঁটতে পারি এবং নির্বোধ প্রশ্ন করতে পারি ”
এই নির্বোধ প্রশ্নগুলি মৌলিক বিজ্ঞানের অগ্রগতির মূল চাবিকাঠি। অন্যান্য ক্ষেত্রের মতো যেমন প্রয়োগকৃত বিজ্ঞান যেখানে গবেষকরা নির্দিষ্ট লক্ষ্যের দিকে কাজ করেন, তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী যে প্রশ্নটি প্রথম উত্থাপন করেন তা সাধারণত সঠিক হয় না, ওওগুরি বলে। তবে আলোচনার মাধ্যমে অন্যান্য গবেষকরা তাদের কৌতুহল থেকে উদ্ভূত প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেন, গবেষণাটিকে নতুন দিকে নিয়ে যান এবং খুব আকর্ষণীয় প্রশ্নে অবতরণ করেন, যার আরও একটি আকর্ষণীয় উত্তর রয়েছে।
Reference: “Constraints on Symmetries from Holography” by Daniel Harlow and Hirosi Ooguri, 17 May 2019, Physical Review Letters.
