আজ তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানের একটি প্রধান কাজ হল উচ্চতর মাত্রা আছে কিনা সেই প্রশ্নের উত্তর খোঁজা। স্থান কি সত্যিই শুধুমাত্র দৈর্ঘ্য, প্রস্থ এবং উচ্চতা নিয়ে গঠিত, নাকি এটি মানুষের উপলব্ধির সীমাবদ্ধতা? সহস্রাব্দ ধরে, বিজ্ঞানীরা বহুমাত্রিক স্থানের অস্তিত্বের ধারণাটিকে দৃঢ়ভাবে প্রত্যাখ্যান করেছেন। যাইহোক, বৈজ্ঞানিক এবং প্রযুক্তিগত বিপ্লব অনেক পরিবর্তিত হয়েছে, এবং আজ বিজ্ঞান উচ্চ মাত্রার ইস্যুতে আর তেমন স্পষ্ট নয়।
"বহুমাত্রিক স্থান" ধারণার সারমর্ম কী?
মানুষ এমন একটি পৃথিবীতে বাস করে যা তিনটি মাত্রা নিয়ে গঠিত। যে কোনো বস্তুর স্থানাঙ্ককে তিনটি মানের মাধ্যমে প্রকাশ করা যায়। এবং কখনও কখনও দুটি - যখন এটি পৃথিবীর পৃষ্ঠে যা আছে তা আসে৷
দৈর্ঘ্য, প্রস্থ এবং উচ্চতা উভয় পার্থিব বস্তু এবং মহাকাশীয় বস্তু - গ্রহ, তারা এবং ছায়াপথ বর্ণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি অণু, পরমাণু এবং প্রাথমিক জিনিসগুলির জন্যও যথেষ্ট।কণা চতুর্থ মাত্রাকে সময় বলে মনে করা হয়।
একটি বহুমাত্রিক স্থানে কমপক্ষে পাঁচটি মাত্রা থাকতে হবে। আধুনিক তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা বিভিন্ন মাত্রা সহ শূন্যস্থানের জন্য অনেক তত্ত্ব তৈরি করেছে - 26 পর্যন্ত। এমন একটি তত্ত্বও রয়েছে যা অসীম সংখ্যক মাত্রা সহ একটি স্থানকে বর্ণনা করে।
ইউক্লিড থেকে আইনস্টাইন পর্যন্ত
প্রাচীনতা, মধ্যযুগ এবং আধুনিক সময়ের পদার্থবিদ এবং গণিতবিদরা উচ্চতর মাত্রার অস্তিত্বের সম্ভাবনা স্পষ্টভাবে অস্বীকার করেছেন। কিছু গণিতবিদ এমনকি তিনটি পরামিতি দ্বারা স্থানের সীমাবদ্ধতার জন্য ন্যায্যতা নির্ধারণ করেছেন। ইউক্লিডীয় জ্যামিতি শুধুমাত্র তিনটি মাত্রা ধরে নেয়।
সাধারণ আপেক্ষিকতার আবির্ভাবের আগে, বিজ্ঞানীরা সাধারণত বহুমাত্রিক স্থানকে অধ্যয়ন এবং তত্ত্বগুলির অগ্রগতির অযোগ্য বিষয় হিসাবে বিবেচনা করতেন। যখন আলবার্ট আইনস্টাইন স্থান-কালের ধারণা প্রণয়ন করেন, চতুর্থ, সময়ের সাথে তিনটি মাত্রা একত্রিত করে, এই বিষয়ে নিশ্চিততা অবিলম্বে অদৃশ্য হয়ে যায়।
আপেক্ষিকতার তত্ত্ব প্রমাণ করে যে সময় এবং স্থান পৃথক এবং স্বাধীন জিনিস নয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি মহাকাশচারীরা একটি জাহাজে চড়েন যা দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ গতিতে চলে, তবে পৃথিবীতে ফিরে আসার পরে তারা তাদের সমবয়সীদের চেয়ে ছোট হবে। কারণ হল পৃথিবীর মানুষের তুলনায় তাদের জন্য কম সময় কাটবে।
কালুজা-ক্লেইন তত্ত্ব
1921 সালে, জার্মান গণিতবিদ থিওডর কালুজা, আপেক্ষিকতা তত্ত্বের সমীকরণ ব্যবহার করে একটি তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন যাযা প্রথমবারের মতো মহাকর্ষ এবং তড়িৎচুম্বকত্বকে একত্রিত করেছে। এই তত্ত্ব অনুসারে, স্থানের পাঁচটি মাত্রা রয়েছে (সময় সহ)।
1926 সালে, সুইডিশ পদার্থবিদ অস্কার ক্লেইন কালুজা দ্বারা বর্ণিত পঞ্চম মাত্রার অদৃশ্যতার ন্যায্যতা নির্ণয় করেছিলেন। এটির মধ্যে রয়েছে যে উচ্চ মাত্রাগুলি একটি অবিশ্বাস্যভাবে ছোট মানের সাথে সংকুচিত হয়, যাকে প্লাঙ্ক মান বলা হয় এবং 10-35। পরবর্তীকালে, এটি বহুমাত্রিক স্থানের অন্যান্য তত্ত্বের ভিত্তি তৈরি করে।
স্ট্রিং তত্ত্ব
তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার এই ক্ষেত্রটি এখন পর্যন্ত সবচেয়ে আশাব্যঞ্জক। সাধারণ আপেক্ষিকতার আবির্ভাবের পর থেকে পদার্থবিদরা যা খুঁজছিলেন তা স্ট্রিং তত্ত্ব দাবি করে। এটি তথাকথিত সবকিছুর তত্ত্ব।
সত্য হল যে দুটি মৌলিক ভৌত নীতি - আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্স - একে অপরের সাথে অমীমাংসিত দ্বন্দ্বে রয়েছে। সবকিছুর তত্ত্ব একটি অনুমানমূলক ধারণা যা এই প্যারাডক্সকে ব্যাখ্যা করতে পারে। পরিবর্তে, স্ট্রিং তত্ত্ব এই ভূমিকার জন্য আরও উপযুক্ত৷
এর সারমর্ম হল যে পৃথিবীর কাঠামোর উপ-পরমাণু স্তরে, কণাগুলি কম্পন করে, সাধারণ স্ট্রিংগুলির কম্পনের মতো, উদাহরণস্বরূপ, একটি বেহালা। এখান থেকেই তত্ত্বটির নাম এসেছে। অধিকন্তু, এই স্ট্রিংগুলির মাত্রাগুলি অত্যন্ত ছোট এবং প্ল্যাঙ্ক দৈর্ঘ্যের চারপাশে ওঠানামা করে - একই যা কালুজা-ক্লেইন তত্ত্বে দেখা যায়। যদি একটি পরমাণুকে একটি গ্যালাক্সির আকারে বড় করা হয়, তবে স্ট্রিংটি কেবল একটি প্রাপ্তবয়স্ক গাছের আকারে পৌঁছাবে। স্ট্রিং তত্ত্ব শুধুমাত্র বহুমাত্রিক স্থানে কাজ করে। এবং বেশ কিছু আছেসংস্করণ কিছু 10-মাত্রিক স্থান প্রয়োজন, অন্যদের 26-মাত্রিক স্থান প্রয়োজন।
এর সূচনার সময়, স্ট্রিং থিওরিকে পদার্থবিদরা দারুণ সন্দেহের সাথে উপলব্ধি করেছিলেন। কিন্তু আজ এটি সবচেয়ে জনপ্রিয়, এবং অনেক তাত্ত্বিক পদার্থবিদ এর বিকাশে নিযুক্ত আছেন। তবে, তত্ত্বের বিধানগুলি পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করা এখনও সম্ভব হয়নি৷
হিলবার্ট স্পেস
আরেকটি তত্ত্ব যা উচ্চতর মাত্রা বর্ণনা করে তা হল হিলবার্ট স্পেস। অখণ্ড সমীকরণের তত্ত্ব নিয়ে কাজ করার সময় জার্মান গণিতবিদ ডেভিড হিলবার্ট এটি বর্ণনা করেছিলেন৷
হিলবার্ট স্পেস হল একটি গাণিতিক তত্ত্ব যা ইউক্লিডীয় স্থানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে অসীম মাত্রায় বর্ণনা করে। অর্থাৎ, এটি অসীম সংখ্যক মাত্রা সহ একটি বহুমাত্রিক স্থান।
বিজ্ঞান কল্পকাহিনীতে হাইপারস্পেস
বহুমাত্রিক স্থানের ধারণার ফলে অনেক বিজ্ঞান কল্পকাহিনীর প্লট হয়েছে - সাহিত্য এবং সিনেমা উভয়ই।
এইভাবে, ড্যান সিমন্সের "সংস অফ হাইপারিয়ন" টেট্রালজিতে, মানবতা হাইপারস্প্যাশিয়াল নাল-পোর্টালগুলির একটি নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে যা তাৎক্ষণিকভাবে দীর্ঘ দূরত্বে বস্তু স্থানান্তর করতে সক্ষম। রবার্ট হেইনলিনের স্টারশিপ ট্রুপারস-এ, সৈন্যরাও ভ্রমণের জন্য হাইপারস্পেস ব্যবহার করে।
হাইপারস্পেস ফ্লাইটের ধারণাটি বিখ্যাত স্টার ওয়ার্স সাগা এবং টিভি সিরিজ ব্যাবিলন 5 সহ অনেক স্পেস অপেরা চলচ্চিত্রে ব্যবহৃত হয়েছে।
"ইন্টারস্টেলার" সিনেমার প্লটটি প্রায় পুরোটাই ধারণার সাথে আবদ্ধউচ্চ মাত্রা। উপনিবেশের জন্য একটি উপযুক্ত গ্রহের সন্ধানে, বীররা ওয়ার্মহোলের মাধ্যমে মহাকাশে ভ্রমণ করে - একটি হাইপারস্পেস টানেল যা অন্য সিস্টেমের দিকে নিয়ে যায়। এবং শেষের দিকে, প্রধান চরিত্রটি বহুমাত্রিক স্থানের জগতে প্রবেশ করে, যার সাহায্যে তিনি অতীতে তথ্য স্থানান্তর করতে পরিচালনা করেন। চলচ্চিত্রটি আইনস্টাইনের দ্বারা অনুমান করে স্থান এবং সময়ের মধ্যে সংযোগও স্পষ্টভাবে দেখায়: মহাকাশচারীদের জন্য, পৃথিবীর চরিত্রগুলির তুলনায় সময় আরও ধীরে চলে যায়৷
"কিউব 2: হাইপারকিউব" মুভিতে চরিত্রগুলি একটি টেসারেক্টের ভিতরে নিজেদের খুঁজে পায়৷ তাই উচ্চ মাত্রার তত্ত্বে বহুমাত্রিক ঘনক বলা হয়। একটি উপায়ের সন্ধানে, তারা সমান্তরাল মহাবিশ্বে নিজেদের খুঁজে পায়, যেখানে তারা তাদের বিকল্প সংস্করণগুলির সাথে দেখা করে৷
একটি বহুমাত্রিক স্থানের ধারণাটি এখনও দুর্দান্ত এবং অপ্রমাণিত। যাইহোক, আজ এটি কয়েক দশক আগের তুলনায় অনেক কাছাকাছি এবং বাস্তব। এটা খুবই সম্ভব যে পরবর্তী শতাব্দীতে, বিজ্ঞানীরা উচ্চ মাত্রায় সরানোর উপায় আবিষ্কার করবেন এবং সেইজন্য, সমান্তরাল বিশ্বে ভ্রমণ করবেন। ততক্ষণ পর্যন্ত, লোকেরা এই বিষয় সম্পর্কে অনেক কল্পনা করবে, আশ্চর্যজনক গল্প উদ্ভাবন করবে।
