বিগ ব্যাং তত্ত্ব কি বৈজ্ঞানিক গবেষণা দ্বারা সমর্থিত নাকি শুধু মানুষের কল্পনা?

বিগ ব্যাং তত্ত্ব সম্ভবত মহাবিশ্বের উৎপত্তির জন্য সবচেয়ে সুপরিচিত এবং ব্যাপকভাবে আলোচিত বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যাগুলির মধ্যে একটি। এটি প্রস্তাব করে যে মহাবিশ্ব প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর আগে একটি একক, অসীম ঘন বিন্দু হিসাবে শুরু হয়েছিল এবং তখন থেকেই প্রসারিত হচ্ছে। কিন্তু এই তত্ত্বটি কি যথেষ্ট বৈজ্ঞানিক প্রমাণ দ্বারা সমর্থিত, নাকি এটি মানুষের কল্পনার একটি পণ্য, অজানাকে বোঝার চেষ্টা? এই নিবন্ধটি বৈজ্ঞানিক গবেষণার সম্পদের সন্ধান করে যা বিগ ব্যাং তত্ত্বকে ভিত্তি করে, মূল পর্যবেক্ষণ এবং তাত্ত্বিক স্তম্ভগুলি অন্বেষণ করে, পাশাপাশি অনুমানের কল্পনাপ্রবণ দিকগুলিকেও সম্বোধন করে যা বিজ্ঞানী এবং সাধারণ জনগণ উভয়কেই কৌতুহল জাগিয়ে তোলে৷

বিগ ব্যাং তত্ত্বের উৎপত্তি

আধুনিক বিশ্বতত্ত্বের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতার তত্ত্ব, যা 1915 সালে প্রণীত হয়েছিল। এই তত্ত্বটি মূলত মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে আমাদের বোঝার নতুন সংজ্ঞা দিয়েছে। মাধ্যাকর্ষণকে দুটি ভরের মধ্যে দূরত্বে কাজ করে এমন একটি শক্তি হিসাবে দেখার পরিবর্তে, সাধারণ আপেক্ষিকতা এটিকে বৃহদায়তন বস্তুর দ্বারা স্থান এবং সময়ের (স্পেসটাইম) বিপর্যয় হিসাবে বর্ণনা করে। মহাবিশ্ব সম্পর্কে চিন্তা করার এই নতুন উপায় তত্ত্বের দরজা খুলে দিয়েছে যা মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের গঠন এবং বিবর্তন ব্যাখ্যা করতে পারে।

যদিও আইনস্টাইন নিজে প্রাথমিকভাবে বিশ্বাস করতেন যে মহাবিশ্ব স্থির এবং অপরিবর্তনীয়, তিনি এটির জন্য একটি মহাজাগতিক ধ্রুবক (মহাকাশে অন্তর্নিহিত এক ধরনের শক্তি) প্রবর্তন করেছিলেন। যাইহোক, পরবর্তী বছরগুলিতে, প্রমাণগুলি ইঙ্গিত করতে শুরু করে যে মহাবিশ্ব স্থির থেকে অনেক দূরে ছিল।

1929 সালে এডউইন হাবল, একজন আমেরিকান জ্যোতির্বিজ্ঞানী যখন একটি যুগান্তকারী আবিষ্কার করেছিলেন তখন মোড় আসে। দূরবর্তী ছায়াপথ থেকে আলো অধ্যয়ন করে, হাবল দেখতে পান যে প্রায় সমস্ত ছায়াপথ আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। তদুপরি, একটি গ্যালাক্সি যত দূরে ছিল, তত দ্রুত পতন হচ্ছিল। এই ঘটনাটি, যা এখন হাবলের আইন নামে পরিচিত, জোরালো প্রমাণ দিয়েছে যে মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হচ্ছে।

যদি মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হয়, তাহলে এটি বোঝায় যে সুদূর অতীতের কোনো এক সময়ে, এটি অবশ্যই অনেক ছোট, ঘন এবং উত্তপ্ত ছিল। এটি বিজ্ঞানীদের প্রস্তাব করতে পরিচালিত করেছিল যে মহাবিশ্ব একটি এককতা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল অসীম ঘনত্বের একটি বিন্দু প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর আগে, একটি মুহূর্ত এখন বিগ ব্যাং হিসাবে উল্লেখ করা হয়৷

বিগ ব্যাং তত্ত্বকে সমর্থনকারী বৈজ্ঞানিক প্রমাণ

বিগ ব্যাং তত্ত্বকে সমর্থনকারী সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি 1965 সালে এসেছিল যখন আর্নো পেনজিয়াস এবং রবার্ট উইলসন মহাবিশ্বে ছড়িয়ে থাকা একটি ক্ষীণ মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ সনাক্ত করেছিলেন। এই বিকিরণ, যা এখন মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড (CMB) নামে পরিচিত, বিগ ব্যাংএর আফটারগ্লো বলে মনে করা হয়৷

সিএমবি মূলত সেই সময় থেকে অবশিষ্ট বিকিরণ যখন মহাবিশ্বের বয়স ছিল মাত্র 380,000 বছর, এমন একটি সময় যখন মহাবিশ্ব পরমাণু গঠনের জন্য যথেষ্ট শীতল হয়েছিল এবং আলো মহাকাশের মধ্য দিয়ে অবাধে ভ্রমণ করতে পারে। সিএমবিতে অভিন্নতা এবং সামান্য ওঠানামা প্রাথমিক মহাবিশ্বের একটি স্ন্যাপশট প্রদান করে, যা এর প্রাথমিক অবস্থার অমূল্য অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

COBE, WMAP এবং প্ল্যাঙ্ক স্যাটেলাইটের মতো যন্ত্র দ্বারা CMBএর বিস্তারিত পরিমাপ CMBএ খুব ছোট পরিসরে তাপমাত্রার ওঠানামা প্রকাশ করেছে। এই ওঠানামাগুলি মহাবিশ্বের কাঠামোর বীজের সাথে মিলে যায়, যেমন গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সির ক্লাস্টার। সিএমবিতে পর্যবেক্ষণ করা নিদর্শনগুলি বিগ ব্যাং তত্ত্ব দ্বারা তৈরি ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে সারিবদ্ধ, মডেলের জন্য শক্তিশালী সমর্থন প্রদান করে৷

বিগ ব্যাংএর আরেকটি আকর্ষণীয় প্রমাণ পাওয়া যায় মহাবিশ্বে হাইড্রোজেন, হিলিয়াম এবং লিথিয়ামের মতো আলোক উপাদানের পরিলক্ষিত প্রাচুর্য থেকে। বিগ ব্যাং তত্ত্ব ভবিষ্যদ্বাণী করে যে বিগ ব্যাংএর পর প্রথম কয়েক মিনিটের মধ্যে মহাবিশ্ব পারমাণবিক বিক্রিয়া ঘটানোর জন্য যথেষ্ট গরম ছিল। বিগ ব্যাং নিউক্লিওসিন্থেসিস নামে পরিচিত এই প্রক্রিয়াটি মহাবিশ্বের সবচেয়ে হালকা উপাদান তৈরি করেছে।

এই উপাদানগুলির আপেক্ষিক প্রাচুর্য, বিশেষ করে হাইড্রোজেনের সাথে হিলিয়ামের অনুপাত, বিগ ব্যাং তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে অসাধারণ নির্ভুলতার সাথে মেলে। প্রাচীন নক্ষত্র এবং দূরবর্তী ছায়াপথের পর্যবেক্ষণগুলি দেখায় যে মহাবিশ্ব মোটামুটি 75% হাইড্রোজেন এবং 25% হিলিয়াম দ্বারা গঠিত, অন্যান্য আলোক উপাদানের ট্রেস পরিমাণ সহ। প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে সংঘটিত আদিম নিউক্লিওসিন্থেসিস প্রক্রিয়াগুলি থেকে এই অনুপাতগুলি ঠিক যা আমরা আশা করব৷

গ্যালাক্সি, গ্যালাক্সি ক্লাস্টার এবং মহাজাগতিক ফিলামেন্ট সহ মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামো বিগ ব্যাং তত্ত্বের জন্য অতিরিক্ত সমর্থন প্রদান করে। ছায়াপথের বন্টন এবং বৃহৎ কাঠামোর গঠন ছোট ঘনত্বের ফ্লাক্টুতে ফিরে পাওয়া যায়প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের অবস্থা, যা CMBতে পরিলক্ষিত হয়েছিল।

এই ছোট ওঠানামা, বিলিয়ন বিলিয়ন বছর ধরে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা বিবর্ধিত, আমরা আজ যে মহাজাগতিক ওয়েব দেখতে পাচ্ছি তা তৈরি করেছে। স্লোয়ান ডিজিটাল স্কাই সার্ভে, যেমন স্লোয়ান ডিজিটাল স্কাই সার্ভে, গ্যালাক্সিগুলির বৃহৎ মাপের সমীক্ষার মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করা গঠন গঠনের ধরণগুলি বিগ ব্যাং তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণী এবং এর এক্সটেনশনগুলির সাথে সামঞ্জস্য করে, যেমন মুদ্রাস্ফীতিমূলক সৃষ্টিতত্ত্ব৷

বিগ ব্যাং তত্ত্বে মানুষের কল্পনার ভূমিকা

কসমোলজির মৌলিক চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল আমরা শুধুমাত্র মহাবিশ্বের একটি ভগ্নাংশ পর্যবেক্ষণ করতে পারি। যদিও পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব প্রায় 93 বিলিয়ন আলোকবর্ষ জুড়ে বিস্তৃত, এটি সমগ্র মহাবিশ্বের একটি ছোট অংশ মাত্র। আমরা যা পর্যবেক্ষণ করতে পারি তার বাইরের অঞ্চলগুলিতে বিভিন্ন শারীরিক অবস্থা, কাঠামো বা এমনকি পদার্থবিজ্ঞানের সম্পূর্ণ ভিন্ন আইন থাকতে পারে।

এইভাবে, প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের মডেল তৈরি করতে, বিজ্ঞানীদের অবশ্যই তাদের কাছে উপলব্ধ সীমিত তথ্য থেকে এক্সট্রাপোলেট করতে হবে। এর জন্য প্রয়োজন একটি নির্দিষ্ট স্তরের কল্পনাশক্তি, সেইসাথে তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার গভীর উপলব্ধি। উদাহরণস্বরূপ, মুদ্রাস্ফীতি তত্ত্ব, যা প্রস্তাব করে যে মহাবিশ্ব বিগ ব্যাংএর পরে এক সেকেন্ডের প্রথম ভগ্নাংশে একটি দ্রুত সূচকীয় সম্প্রসারণ করেছে, এটি মূলত একটি অনুমানমূলক ধারণা। যদিও মুদ্রাস্ফীতি মহাজাগতিক বিজ্ঞানের বিভিন্ন ধাঁধার সমাধান করে, যেমন দিগন্ত এবং সমতলতার সমস্যা, মুদ্রাস্ফীতির জন্য সরাসরি পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ অধরা থেকে যায়।

বিগ ব্যাং মহাবিশ্বের উৎপত্তি ব্যাখ্যা করার জন্য প্রস্তাবিত একমাত্র তত্ত্ব নয়। ইতিহাস জুড়ে, বিকল্প মডেল যেমন স্টেডি স্টেট থিওরি, সাইক্লিক ইউনিভার্স মডেল এবং মাল্টিভার্স হাইপোথিসিস সামনে রাখা হয়েছে। এই মডেলগুলি প্রায়শই কসমোলজিতে অমীমাংসিত সমস্যাগুলির সমাধান করার কল্পনাপ্রসূত প্রচেষ্টা থেকে উদ্ভূত হয়৷

উদাহরণস্বরূপ, মাল্টিভার্স হাইপোথিসিস পরামর্শ দেয় যে আমাদের মহাবিশ্ব অনেকের মধ্যে একটি, প্রতিটির বিভিন্ন ভৌত নিয়ম এবং ধ্রুবক রয়েছে। যদিও এই ধারণাটি অত্যন্ত অনুমানমূলক এবং এর প্রত্যক্ষ প্রমাণের অভাব রয়েছে, এটি একটি কল্পনাপ্রসূত কাঠামো প্রদান করে যা বিগ ব্যাংএর সাথে সম্পর্কিত কিছু সূক্ষ্ম সুরকরণ সমস্যাকে সম্ভাব্যভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে৷

অন্যদিকে চক্রাকার মহাবিশ্বের মডেল প্রস্তাব করে যে মহাবিশ্ব একটি অসীম ধারার সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে, প্রতিটি বিগ ব্যাং একটি বিগ ক্রাঞ্চ দ্বারা অনুসরণ করছে। যদিও বর্তমান পর্যবেক্ষণমূলক তথ্য দ্বারা কম পছন্দ করা হয়, এই কল্পনাপ্রসূত মডেলগুলি তাত্ত্বিক সৃষ্টিতত্ত্বের সৃজনশীল প্রকৃতিকে তুলে ধরে।

বৈজ্ঞানিক সমালোচনা এবং চ্যালেঞ্জ

আধুনিক কসমোলজির মুখোমুখি হওয়া সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল অন্ধকার পদার্থ এবং অন্ধকার শক্তির অস্তিত্ব। একসাথে, এই দুটি উপাদান মহাবিশ্বের মোট ভরশক্তি সামগ্রীর প্রায় 95% তৈরি করে, তবুও তারা রহস্যময় এবং খারাপভাবে বোঝা যায় না।

ডার্ক ম্যাটার হল পদার্থের একটি রূপ যা আলোকে নির্গত, শোষণ বা প্রতিফলিত করে না, এটি টেলিস্কোপের কাছে অদৃশ্য করে তোলে। গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের মতো দৃশ্যমান বস্তুর উপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে এর উপস্থিতি অনুমান করা হয়। যদিও ডার্ক ম্যাটার মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামো গঠনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তার প্রকৃত প্রকৃতি অজানা থেকে যায়।

অপরদিকে, অন্ধকার শক্তি হল এক ধরনের শক্তি যা মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত প্রসারণকে চালিত করছে। 1990 এর দশকের শেষের দিকে মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের আবিষ্কার বিজ্ঞানীদের কাছে বিস্ময়কর ছিল এবং এই ত্বরণের সঠিক কারণটি এখনও তীব্র বিতর্কের বিষয়। কিছু তাত্ত্বিক প্রস্তাব করেন যে অন্ধকার শক্তি মহাজাগতিক ধ্রুবকের একটি প্রকাশ হতে পারে, অন্যরা আরও বিদেশী সম্ভাবনার পরামর্শ দেয়।

অন্ধকার পদার্থ এবং অন্ধকার শক্তির অস্তিত্ব বিগ ব্যাং তত্ত্বের সম্পূর্ণতা সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন উত্থাপন করে। যদিও তত্ত্বটি মহাবিশ্বের বিবর্তন বোঝার জন্য একটি শক্তিশালী কাঠামো প্রদান করে, এটি এখনও এই অধরা উপাদানগুলির প্রকৃতি সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করতে পারে না৷

বিগ ব্যাং তত্ত্বের আরেকটি চ্যালেঞ্জ হল দিগন্ত সমস্যা। তত্ত্ব অনুসারে, মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলের প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে একে অপরের সাথে কার্যকারণ সংস্পর্শে আসা উচিত ছিল না কারণ আলো (বা অন্য কোন সংকেত) তাদের মধ্যে ভ্রমণ করার জন্য পর্যাপ্ত সময় পেত না। তথাপি, মহাবিশ্ব বৃহৎ স্কেলে অসাধারণভাবে সমজাতীয় দেখায়, যে অঞ্চলগুলি বিশাল দূরত্ব দ্বারা বিভক্ত প্রায় একই বৈশিষ্ট্য দেখায়।

স্ফীতি তত্ত্বটি দিগন্ত সমস্যার সমাধান হিসাবে প্রস্তাবিত হয়েছিল, কারণ এটি পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্ব দ্রুত সম্প্রসারণের একটি সময়সীমার মধ্য দিয়ে গেছে, যা দূরবর্তী অঞ্চলগুলিকে দূরে প্রসারিত হওয়ার আগে সংস্পর্শে আসতে দেয়। যাইহোক, মুদ্রাস্ফীতি এখনও একটি অনুমানমূলক ধারণা, এবং এর পিছনে সঠিক প্রক্রিয়াটি অজানা রয়ে গেছে।

মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এবং রেডশিফ্ট ঘটনা

দূরবর্তী ছায়াপথ থেকে আলোর লাল স্থানান্তর ডপলার প্রভাব দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, একটি ফেনঅমেনন যা পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে উৎসের গতির উপর ভিত্তি করে তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সিকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি বস্তু নির্গত শব্দ একটি পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যায়, তখন শব্দ তরঙ্গগুলি প্রসারিত হয়, যার ফলে একটি নিম্ন পিচ হয়। একইভাবে, যখন একটি ছায়াপথের মতো আলোর উৎস আমাদের থেকে দূরে সরে যায়, তখন আলোক তরঙ্গ প্রসারিত হয়, যার ফলে আলো ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর লাল প্রান্তের দিকে সরে যায়।

এডউইন হাবলের দূরবর্তী ছায়াপথগুলিতে রেডশিফ্টের পর্যবেক্ষণ সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের প্রথম প্রধান প্রমাণ প্রদান করেছিল। তিনি দেখতে পেলেন যে প্রায় সমস্ত ছায়াপথ আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে, তাদের মন্দার গতি তাদের দূরত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। এই সম্পর্ক, এখন হাবলের আইন নামে পরিচিত, আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্বের একটি ভিত্তি।

মহাশূন্যের মধ্য দিয়ে ছায়াপথের চলাচলের পরিবর্তে মহাকাশের প্রসারণের কারণেও রেডশিফ্ট ঘটে। মহাকাশ প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এর মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করা ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রসারিত হয়, যার ফলে মহাজাগতিক রেডশিফ্ট বলা হয়। এই ধরনের রেডশিফ্ট বিগ ব্যাং তত্ত্ব দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের প্রত্যক্ষ প্রমাণ দেয়৷

দূরবর্তী ছায়াপথগুলিতে রেডশিফ্টের আবিষ্কার মহাবিশ্ব যে স্থির নয় তা বোঝার একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ ছিল। আমাদের থেকে দূরে গ্যালাক্সিগুলির উচ্চতর লাল শিফট রয়েছে (অর্থাৎ, দ্রুত হ্রাস পাচ্ছে) পর্যবেক্ষণ থেকে বোঝা যায় যে মহাকাশ নিজেই প্রসারিত হচ্ছে, এই ধারণাটিকে সমর্থন করে যে মহাবিশ্ব আরও বেশি উত্তপ্ত, ঘন অবস্থায় শুরু হয়েছিল।

যদিও বিগ ব্যাং তত্ত্ব মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ ব্যাখ্যা করে, এটি আমরা যা পর্যবেক্ষণ করতে পারি তার সীমা সম্পর্কেও প্রশ্ন উত্থাপন করে। মহাবিশ্বের বয়স প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর বলে মনে করা হয়, যার অর্থ হল যে আমরা সবচেয়ে বেশি দূরত্ব পর্যবেক্ষণ করতে পারি তা প্রায় 13.8 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে। যাইহোক, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের কারণে, পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের প্রকৃত আকার অনেক বড় প্রায় 93 বিলিয়ন আলোকবর্ষ জুড়ে৷

এই পর্যবেক্ষণযোগ্য সীমার বাইরে রয়েছে একটি বিশাল, পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব। দূরবর্তী অঞ্চল থেকে আলো এখনও আমাদের কাছে পৌঁছানোর সময় পায়নি। যদিও আমরা বর্তমান মডেলের উপর ভিত্তি করে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের বাইরে কী আছে সে সম্পর্কে শিক্ষিত অনুমান করতে পারি, এই ক্ষেত্রগুলি সরাসরি পর্যবেক্ষণের জন্য নাগালের বাইরে থেকে যায়, যা আমাদের মহাজাগতিক দিগন্তের বাইরে কী রয়েছে সে সম্পর্কে জল্পনা তৈরি করে৷

স্ফীতি যুগ এবং মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতি

স্ফীতিকে ধ্রুপদী বিগ ব্যাং তত্ত্বের সাহায্যে দিগন্ত সমস্যা এবং সমতলতা সমস্যা সহ বেশ কয়েকটি সমস্যা সমাধানের প্রস্তাব করা হয়েছিল৷

দিগন্ত সমস্যাটি এই প্রশ্নটিকে বোঝায় যে কেন মহাবিশ্ব তাপমাত্রা এবং ঘনত্বে এত অভিন্ন দেখায়, এমনকি এমন অঞ্চলগুলিতেও যেগুলি কখনও কার্যকারণ যোগাযোগে ছিল না। স্ফীতি ব্যতীত, পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব এমন বিচ্ছিন্ন অঞ্চলগুলি নিয়ে গঠিত হওয়া উচিত যেগুলির মধ্যে যোগাযোগ করার এবং তাপীয় ভারসাম্য পৌঁছানোর সময় নেই, তবুও আমরা লক্ষ্য করি যে মহাবিশ্ব বৃহৎ স্কেলে অসাধারণভাবে একজাতীয়।

স্ফীতি এই সমস্যার সমাধান করে প্রস্তাব করে যে, দ্রুত সম্প্রসারণের আগে, সমগ্র পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব কার্যকারণ যোগাযোগে ছিল। মুদ্রাস্ফীতি তাদের দূরে প্রসারিত করার আগে এটি বিভিন্ন অঞ্চলকে ভারসাম্য অর্জনের অনুমতি দেয়। ফলস্বরূপ, মহাবিশ্ব একরূপ দেখায়, যদিও দূরবর্তী অঞ্চলগুলি এখন বিশাল দূরত্ব দ্বারা বিভক্ত।

ফ্ল্যাটনেস সমস্যা হল মূল্যস্ফীতি দ্বারা সম্বোধন করা আরেকটি সমস্যা। পর্যবেক্ষণগুলি পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্ব জ্যামিতিকভাবে সমতল, যার অর্থ সমান্তরাল রেখাগুলি সমান্তরাল থাকে এবং একটি ত্রিভুজের কোণগুলি 180 ডিগ্রি পর্যন্ত যোগ করে। যাইহোক, একটি সমতল মহাবিশ্বের জন্য খুব নির্দিষ্ট প্রাথমিক অবস্থার প্রয়োজন। মুদ্রাস্ফীতি না থাকলে, এমনকি প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের সমতলতা থেকে একটি ক্ষুদ্র বিচ্যুতিও সময়ের সাথে সাথে প্রসারিত হতো, যা আজ একটি উচ্চ বাঁকা মহাবিশ্বের দিকে নিয়ে যায়।

স্ফীতি মহাবিশ্বের সমতলতা ব্যাখ্যা করে যে কোনো প্রাথমিক বক্রতা দ্রুত সম্প্রসারণের দ্বারা মসৃণ করা হয়েছিল। এর মানে হল যে মহাবিশ্ব সামান্য বক্রতা দিয়ে শুরু হলেও, মুদ্রাস্ফীতি এটিকে এতটাই প্রসারিত করত যে এটি এখন সবচেয়ে বড় স্কেলে সমতল দেখায়।

যদিও মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতি একটি তাত্ত্বিক ধারণা হিসাবে রয়ে গেছে, এটি প্রমাণের বিভিন্ন লাইন থেকে সমর্থন পেয়েছে। মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ডের (CMB) বিস্তারিত পরিমাপ থেকে প্রমাণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলো পাওয়া যায়।

CMBতে ক্ষুদ্র তাপমাত্রার ওঠানামা রয়েছে, যা প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে সামান্য বেশি বা নিম্ন ঘনত্বের অঞ্চলগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই ওঠানামাগুলিকে আমরা আজ মহাবিশ্বে গ্যালাক্সি, নক্ষত্র এবং গ্রহ সহ যে সমস্ত কাঠামো দেখি তার বীজ বলে মনে করা হয়। এই ওঠানামার প্যাটার্নটি মুদ্রাস্ফীতি তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা প্রস্তাব করে যে মুদ্রাস্ফীতির সময় কোয়ান্টাম ওঠানামাগুলি মহাজাগতিক স্কেলে প্রসারিত হয়েছিল, যা বড় আকারের কাঠামো গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

এছাড়াও, মহাবিশ্বের সামগ্রিক সমতলতা, যেমন WMAP এবং প্ল্যাঙ্কের মতো মিশন দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে,মুদ্রাস্ফীতির জন্য পরোক্ষ সমর্থন। মুদ্রাস্ফীতি ভবিষ্যদ্বাণী করে যে মহাবিশ্ব বৃহৎ স্কেলে সমতল দেখাবে এবং এই ভবিষ্যদ্বাণীটি পর্যবেক্ষণ দ্বারা প্রমাণিত হয়েছে৷

যদিও মুদ্রাস্ফীতি সৃষ্টিতত্ত্বের অনেক সমস্যার একটি আকর্ষণীয় সমাধান, এটি অনুমানমূলক রয়ে গেছে। বিজ্ঞানীরা এখনও মুদ্রাস্ফীতির প্রত্যক্ষ প্রমাণের সন্ধান করছেন, যেমন আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণ স্ফীতি যুগের সময় উৎপন্ন স্থানকালের তরঙ্গ। সনাক্ত করা হলে, এই মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি মুদ্রাস্ফীতি তত্ত্বের শক্তিশালী নিশ্চিতকরণ প্রদান করবে।

ডার্ক ম্যাটার এবং ডার্ক এনার্জির ভূমিকা

ডার্ক ম্যাটার হল পদার্থের একটি রূপ যা আলোকে নির্গত, শোষণ বা প্রতিফলিত করে না, এটি টেলিস্কোপের কাছে অদৃশ্য করে তোলে। দৃশ্যমান বস্তুর উপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে এর উপস্থিতি অনুমান করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ছায়াপথগুলির ঘূর্ণন গতি নির্দেশ করে যে তারা, গ্যাস এবং ধূলিকণার মধ্যে যা দেখা যায় তার থেকে অনেক বেশি ভর ধারণ করে। এই অদেখা ভর ডার্ক ম্যাটারকে দায়ী করা হয়।

মহাবিশ্বে বৃহৎ আকারের কাঠামো গঠনের ক্ষেত্রেও ডার্ক ম্যাটার একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বিগ ব্যাংএর পরে, অন্ধকার পদার্থের ঘনত্বের ছোট ওঠানামাগুলি গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সি ক্লাস্টার গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় মহাকর্ষীয় টান প্রদান করে। ডার্ক ম্যাটার না থাকলে, বিগ ব্যাং থেকে 13.8 বিলিয়ন বছরে এই কাঠামোগুলি গঠনের জন্য পর্যাপ্ত সময় পেত না।

কসমোলজিতে এর গুরুত্ব থাকা সত্ত্বেও, ডার্ক ম্যাটারের প্রকৃত প্রকৃতি বিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় রহস্যগুলোর একটি। যদিও বেশ কয়েকটি প্রার্থীর প্রস্তাব করা হয়েছে, যার মধ্যে দুর্বলভাবে ইন্টারঅ্যাক্টিং ম্যাসিভ পার্টিকেল (WIMPs) এবং অ্যাক্সন রয়েছে, ডার্ক ম্যাটার এখনও সরাসরি সনাক্ত করা যায়নি।

ডার্ক এনার্জি ডার্ক ম্যাটারের চেয়েও বেশি রহস্যময়। এটি এমন এক ধরনের শক্তি যা সমস্ত মহাকাশে বিরাজ করে এবং মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত প্রসারণের জন্য দায়ী। 1990এর দশকের শেষের দিকে, দূরবর্তী সুপারনোভার পর্যবেক্ষণ থেকে জানা যায় যে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ প্রত্যাশিতভাবে ধীর হওয়ার পরিবর্তে দ্রুততর হচ্ছে। এই আবিষ্কারটি এই ত্বরণকে চালিত করার শক্তি হিসাবে অন্ধকার শক্তির প্রস্তাবের দিকে নিয়ে যায়৷

অন্ধকার শক্তির প্রকৃতি এখনও অজানা। একটি সম্ভাবনা হল যে এটি মহাজাগতিক ধ্রুবকের সাথে সম্পর্কিত, একটি শব্দ যা আইনস্টাইন তার সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণে একটি স্থির মহাবিশ্বের অনুমতি দেওয়ার জন্য প্রবর্তন করেছিলেন। সম্প্রসারণশীল মহাবিশ্ব আবিষ্কারের পর, আইনস্টাইন মহাজাগতিক ধ্রুবককে পরিত্যাগ করেছিলেন, এটিকে তার সবচেয়ে বড় ভুল বলে অভিহিত করেছিলেন। যাইহোক, এটি অন্ধকার শক্তির সম্ভাব্য ব্যাখ্যা হিসাবে পুনরুত্থিত হয়েছে।

অন্যান্য তত্ত্বগুলি প্রস্তাব করে যে অন্ধকার শক্তি একটি নতুন, এখনওঅজানা ক্ষেত্র বা শক্তির ফল হতে পারে, অথবা মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে আমাদের বোঝার বড় আকারে সংশোধন করা প্রয়োজন হতে পারে।

অন্ধকার শক্তির অস্তিত্ব মহাবিশ্বের চূড়ান্ত ভাগ্যের জন্য গভীর প্রভাব ফেলে। যদি অন্ধকার শক্তি মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত প্রসারণ চালিয়ে যেতে থাকে, তাহলে দূরবর্তী ছায়াপথগুলি অবশেষে পর্যবেক্ষণযোগ্য দিগন্তের বাইরে চলে যাবে, মহাবিশ্বকে অন্ধকার এবং খালি রেখে যাবে। বিগ ফ্রিজ বা হিট ডেথ নামে পরিচিত এই দৃশ্যটি পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্ব চিরতরে প্রসারিত হতে থাকবে, অবশেষে ঠান্ডা হয়ে যাবে এবং গঠনহীন হয়ে যাবে।

মহাবিশ্বের জন্য অন্যান্য সম্ভাব্য ভাগ্যের মধ্যে রয়েছে বিগ রিপ, যেখানে অন্ধকার শক্তি ক্রমবর্ধমানভাবে প্রভাবশালী হয়ে ওঠে এবং অবশেষে ছায়াপথ, নক্ষত্র, গ্রহ এবং এমনকি পরমাণুগুলিকে ছিঁড়ে ফেলে বা বিগ ক্রাঞ্চ যেখানে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ বিপরীত হয়, বিগ ব্যাংএর অবস্থার মতোই একটি উত্তপ্ত, ঘন অবস্থায় পতনের দিকে নিয়ে যায়৷

বিগ ব্যাং পরীক্ষা করা: চলমান গবেষণা এবং ভবিষ্যতের আবিষ্কারগুলি

গবেষণার মূল ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হল কসমোলজি এবং কণা পদার্থবিদ্যার মধ্যে সংযোগ। মহাবিস্ফোরণের কিছু মুহূর্ত পরে প্রাথমিক মহাবিশ্বের অবস্থা এতটাই চরম ছিল যে পৃথিবীর কোনো গবেষণাগারে তাদের প্রতিলিপি করা যাবে না। যাইহোক, CERNএর লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার (LHC) এর মতো উচ্চশক্তির কণা ত্বরক, বিজ্ঞানীদের প্রাথমিক মহাবিশ্বের সময় ঘটে যাওয়া কিছু মৌলিক প্রক্রিয়াকে পুনরায় তৈরি করার অনুমতি দেয়।

উদাহরণস্বরূপ, 2012 সালে হিগস বোসনের আবিষ্কার সেই প্রক্রিয়ার মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে যা কণার ভর দেয়, কণা পদার্থবিজ্ঞানের স্ট্যান্ডার্ড মডেলের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক। প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে কণার আচরণ বোঝা মহাজাগতিক স্ফীতি এবং অন্ধকার পদার্থের প্রকৃতির মতো ঘটনাগুলির উপর আলোকপাত করতে পারে৷

মহাকর্ষীয় তরঙ্গমহাকর্ষীয় তরঙ্গমহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি মহাবিশ্বকে অধ্যয়নের একটি নতুন উপায় প্রদান করে। LIGO এবং Virgo মানমন্দির দ্বারা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণ জ্যোতির্বিজ্ঞানে একটি নতুন যুগের সূচনা করেছে, যা বিজ্ঞানীদের ব্ল্যাক হোল এবং নিউট্রন তারার একীভূতকরণ পর্যবেক্ষণ করতে দেয়৷

এই বিপর্যয়মূলক ঘটনাগুলি ছাড়াও, মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি প্রাথমিক মহাবিশ্ব সম্পর্কেও সূত্র ধরে রাখতে পারে। যদি মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতি ঘটে থাকে তবে তা হবেuld আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরি করেছে, যা CMB বা ভবিষ্যতের মহাকর্ষীয় তরঙ্গ মানমন্দির যেমন LISA (লেজার ইন্টারফেরোমিটার স্পেস অ্যান্টেনা) দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে। এই আদিম তরঙ্গগুলির সনাক্তকরণ স্ফীতির জন্য শক্তিশালী প্রমাণ প্রদান করবে এবং মহাবিশ্বের প্রথম দিকের মুহুর্তগুলির একটি আভাস দেবে৷

নতুন মানমন্দির এবং মহাজাগতিক জরিপগুলি ক্রমাগত মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করছে। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) এর মতো প্রকল্পগুলি, যা 2021 সালের ডিসেম্বরে চালু হয়েছিল, মহাবিশ্বকে অভূতপূর্ব বিস্তারিতভাবে পর্যবেক্ষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। JWST প্রথম নক্ষত্র এবং গ্যালাক্সির গঠন অধ্যয়ন করবে বলে আশা করা হচ্ছে, প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের নতুন অন্তর্দৃষ্টি এবং বিগ ব্যাংএর পরের প্রক্রিয়াগুলি প্রদান করবে৷

এছাড়া, ডার্ক এনার্জি সার্ভে (ডিইএস) এবং ইউক্লিড মিশনের মতো বৃহৎ মাপের সমীক্ষার লক্ষ্য মহাবিশ্বে ছায়াপথ এবং অন্ধকার পদার্থের বন্টন ম্যাপ করা। এই সমীক্ষাগুলি কসমোলজিস্টদের মহাবিশ্বের গঠন এবং সম্প্রসারণের ইতিহাস গঠনে অন্ধকার পদার্থ এবং অন্ধকার শক্তির ভূমিকা বুঝতে সাহায্য করবে৷

যদিও মহাবিস্ফোরণ তত্ত্বটি বিশ্ববিদ্যায় প্রভাবশালী মডেল, বিকল্প তত্ত্বগুলি অন্বেষণ করা অব্যাহত রয়েছে। এই তত্ত্বগুলির মধ্যে কয়েকটি অমীমাংসিত প্রশ্নগুলির সমাধানের জন্য বিগ ব্যাং মডেলটিকে সংশোধন বা প্রসারিত করে৷

উদাহরণস্বরূপ, বিগ বাউন্স তত্ত্বটি পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্ব একটি চক্রের একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়, প্রতিটি বিগ ব্যাং এর পরে একটি বিগ ক্রাঞ্চে সংকোচন এবং পতনের সময়কাল থাকে, যার পরে একটি নতুন বিগ ব্যাং ঘটে। এই মডেলটি মহাবিশ্বের জন্য একটি একক শুরুর ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে এবং পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্ব চিরন্তন হতে পারে, সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের পর্যায়গুলির মধ্যে দিয়ে সাইকেল চালাতে পারে৷

অন্যান্য তত্ত্বগুলি সাধারণ আপেক্ষিকতার পরিবর্তনের প্রস্তাব দেয়, যেমন কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ জড়িত, যা কোয়ান্টাম বলবিদ্যার সূত্রের সাথে বিগ ব্যাংকে মিলিত করার চেষ্টা করে। এই তত্ত্বগুলি পরামর্শ দেয় যে বিগ ব্যাং একটি সত্যিকারের এককতার প্রতিনিধিত্ব করতে পারে না, বরং মহাবিশ্বের পূর্ববর্তী পর্যায় থেকে একটি পরিবর্তন হতে পারে৷

বিগ ব্যাং তত্ত্বের তাত্ত্বিক ভিত্তি এবং সীমাবদ্ধতা

আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতার তত্ত্ব স্থান, সময় এবং মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে আমাদের বোঝার বিপ্লব ঘটিয়েছে। এটি স্পেসটাইমের ধারণা প্রবর্তন করে নিউটনিয়ান পদার্থবিজ্ঞানকে প্রতিস্থাপন করেছে, যা ভর এবং শক্তির উপস্থিতি দ্বারা বক্র হতে পারে। এই বক্রতাকেই আমরা অভিকর্ষ বলে অনুভব করি। সাধারণ আপেক্ষিকতা বিভিন্ন প্রেক্ষাপটে পরীক্ষা করা হয়েছে, গ্রহের কক্ষপথ থেকে বৃহদাকার বস্তু দ্বারা আলোর নমন পর্যন্ত (মহাকর্ষীয় লেন্সিং), এবং এটি ধারাবাহিকভাবে সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী প্রদান করেছে।

তবে, সাধারণ আপেক্ষিকতা ভেঙ্গে যায় যখন এটি এককতার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয় অসীম ঘনত্ব এবং শূন্য আয়তনের বিন্দু, যেমন মহাবিস্ফোরণের মুহূর্তে মহাবিশ্বের অনুমানিক অবস্থা। এই এককতায়, স্থানকালের বক্রতা অসীম হয়ে যায় এবং আমরা জানি পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলি যে কোনও অর্থপূর্ণ উপায়ে কাজ করা বন্ধ করে দেয়। এটি বিগ ব্যাং তত্ত্বের একটি প্রধান তাত্ত্বিক সীমাবদ্ধতা উপস্থাপন করে: এটি মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রথম মুহূর্ত বা বিগ ব্যাংএর আগে কী ঘটেছিল তা ব্যাখ্যা করতে পারে না৷

যদিও সাধারণ আপেক্ষিকতা মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামোকে নিয়ন্ত্রণ করে, কোয়ান্টাম মেকানিক্স ক্ষুদ্রতম স্কেলে কণার আচরণ বর্ণনা করে। সমস্যা দেখা দেয় যখন আমরা উভয় তত্ত্বকে চরম অবস্থায় প্রয়োগ করার চেষ্টা করি, যেমন আদি মহাবিশ্বে বিদ্যমান। এই ধরনের উচ্চ ঘনত্ব এবং শক্তিতে, কোয়ান্টাম প্রভাব উপেক্ষা করা যায় না, তবে সাধারণ আপেক্ষিকতা কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে অন্তর্ভুক্ত করে না। এটি কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের অনুসন্ধানের দিকে পরিচালিত করেছে যা স্থানকালের বৃহৎ আকারের কাঠামো এবং কণার কোয়ান্টাম আচরণ উভয়ই বর্ণনা করতে পারে।

স্ট্রিং থিওরি এবং লুপ কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ হল কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের জন্য দুটি সবচেয়ে বিশিষ্ট প্রার্থী, যদিও কোনোটিই নিশ্চিতভাবে প্রমাণিত হয়নি। এই তত্ত্বগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সাথে সাধারণ আপেক্ষিকতার সমন্বয় করার চেষ্টা করে এবং সিঙ্গুলারিটির প্রকৃতির অন্তর্দৃষ্টি দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, লুপ কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ পরামর্শ দেয় যে বিগ ব্যাং একটি বিগ বাউন্স দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে, যেখানে মহাবিশ্ব সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের সময়কালের মধ্য দিয়ে চক্রাকারে চলে, এককতাকে সম্পূর্ণভাবে এড়িয়ে যায়৷

মহাবিশ্বের প্রাচীনতম সময়কাল যা বর্তমান পদার্থবিদ্যা বর্ণনা করতে পারে তাকে প্লাঙ্ক যুগ বলা হয়, যা প্রথম^{1043এ হয়েছিল} বিগ ব্যাং এর সেকেন্ড পরে। এই সময়ের মধ্যে, চারটি মৌলিক শক্তি মাধ্যাকর্ষণ, তড়িৎচুম্বকত্ব এবং শক্তিশালী এবং দুর্বল পারমাণবিক শক্তি একটি একক শক্তিতে একীভূত হয়েছিল। যাইহোক, এই যুগের ভৌত অবস্থা এতটাই চরম যে আমাদের পদার্থবিদ্যার বর্তমান উপলব্ধি ভেঙ্গে যায়। প্ল্যাঙ্ক যুগে মহাবিশ্বের বর্ণনা দিতে কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের প্রয়োজন, যা উল্লেখ করা হয়েছে, nএখনও সম্পূর্ণরূপে বিকশিত হয়েছে.

প্ল্যাঙ্ক যুগের বাইরে, প্রায়¹⁰³⁵ সেকেন্ডে, মহাবিশ্ব একটি পর্যায় পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গেছে যা শক্তিগুলিকে তাদের আধুনিক আকারে পৃথক করেছে। এই রূপান্তরটি মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতিকে ট্রিগার করতে পারে, অত্যন্ত দ্রুত সম্প্রসারণের একটি সংক্ষিপ্ত সময় যা^{1035এর মধ্যে ঘটেছিল} এবং¹⁰³² বিগ ব্যাং এর সেকেন্ড পরে।

কসমোলজিতে চলমান বিতর্কগুলির মধ্যে একটি হল মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থার প্রশ্ন। কেন মহাবিশ্ব একটি কমএনট্রপি অবস্থায় শুরু হয়েছিল, জটিলতা, তারা, ছায়াপথ এবং জীবনের উত্থানের অনুমতি দেয়? এই প্রশ্নটি তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের প্রসঙ্গে বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক, যা বলে যে একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের এনট্রপি সময়ের সাথে সাথে বাড়তে থাকে। যদি মহাবিশ্ব একটি উচ্চ ক্রমানুসারে, নিম্নএনট্রপি অবস্থায় শুরু হয়, তাহলে এর কারণ কী এবং কেন?

কিছু ​​পদার্থবিজ্ঞানী যুক্তি দেন যে এই সমস্যাটি এমন একটি তত্ত্বের গভীর প্রয়োজনীয়তার দিকে নির্দেশ করে যা শুধু মহাবিশ্বের বিবর্তনই নয় বরং এর প্রাথমিক অবস্থাও ব্যাখ্যা করে। মুদ্রাস্ফীতি তত্ত্বে, উদাহরণস্বরূপ, মহাবিশ্বের দ্রুত সম্প্রসারণ ব্যাখ্যা করতে পারে কেন মহাবিশ্ব বৃহৎ স্কেলে একজাতীয় এবং আইসোট্রপিক দেখায়। যাইহোক, মুদ্রাস্ফীতি নিজেই শুরু করার জন্য কিছু প্রাথমিক শর্তের প্রয়োজন, যার ফলে প্রথম স্থানে মূল্যস্ফীতি কিসের কারণ হয়ে ওঠে।

অন্যান্য পন্থা, যেমন মাল্টিভার্স হাইপোথিসিসের উপর ভিত্তি করে, পরামর্শ দেয় যে আমাদের মহাবিশ্ব অনেকের মধ্যে একটি হতে পারে, প্রতিটির প্রাথমিক অবস্থা এবং ভৌত নিয়ম রয়েছে। এই পরিস্থিতিতে, আমাদের মহাবিশ্বের বিশেষ অবস্থাগুলি কেবলমাত্র একটি সুযোগের বিষয় হতে পারে, যার কোন গভীর ব্যাখ্যার প্রয়োজন নেই৷

বৈজ্ঞানিক জ্ঞান এবং অনুমানমূলক তত্ত্বের দিগন্ত

ডার্ক ম্যাটার হল কসমোলজির সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য অমীমাংসিত সমস্যাগুলির মধ্যে একটি। যদিও এটি মহাবিশ্বের ভরশক্তি সামগ্রীর প্রায় 27% তৈরি করে, এটি সরাসরি কখনও সনাক্ত করা যায়নি। অন্ধকার পদার্থের অস্তিত্ব দৃশ্যমান পদার্থের উপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে অনুমান করা হয়, বিশেষ করে গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সি ক্লাস্টারে। উদাহরণ স্বরূপ, ছায়াপথগুলি যতটা দৃশ্যমান বস্তু ধারণ করে তার থেকে অনেক দ্রুত ঘোরে। এই অসঙ্গতিটি একটি অদেখা ভরের উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে—অন্ধকার পদার্থ।

বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে এর ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা সত্ত্বেও, অন্ধকার পদার্থের প্রকৃতি একটি রহস্য রয়ে গেছে। এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির সাথে যোগাযোগ করে না, যার অর্থ এটি আলো নির্গত, শোষণ বা প্রতিফলিত করে না। এটি সরাসরি সনাক্ত করা অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন করে তোলে এবং বিজ্ঞানীরা অন্ধকার পদার্থের জন্য বেশ কয়েকটি প্রার্থীর প্রস্তাব করেছেন, যেমন দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়াকারী বিশাল কণা (WIMPs) বা অক্ষ। যাইহোক, এই প্রার্থীদের কেউই পরীক্ষায় চূড়ান্তভাবে সনাক্ত করা যায়নি।

কিছু ​​বিকল্প তত্ত্ব, যেমন মডিফাইড নিউটনিয়ান ডাইনামিক্স (MOND) এবং সম্পর্কিত থিওরি অফ মডিফাইড গ্র্যাভিটি (MOG), ডার্ক ম্যাটার না নিয়ে ছায়াপথের আচরণ ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে। এই তত্ত্বগুলি বৃহৎ স্কেলে মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে আমাদের বোঝার জন্য পরিবর্তনের প্রস্তাব করে, যা সম্ভাব্যভাবে ছায়াপথগুলির পর্যবেক্ষণ করা ঘূর্ণন বক্ররেখার জন্য দায়ী হতে পারে। যদিও এই বিকল্পগুলি কিছু নির্দিষ্ট ঘটনা ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে কিছুটা সাফল্য পেয়েছে, তারা ব্যাপকভাবে গ্রহণযোগ্যতা অর্জন করেনি, কারণ তারা অন্ধকার পদার্থের অস্তিত্বকে সমর্থন করে এমন সমস্ত পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণের জন্য হিসাব করতে লড়াই করে।

ডার্ক ম্যাটার ছাড়াও, কসমোলজিতে আরেকটি গভীর রহস্য হল ডার্ক এনার্জি, যা মহাবিশ্বের ভরশক্তি উপাদানের প্রায় 68% তৈরি করে। অন্ধকার পদার্থের বিপরীতে, যা একটি মহাকর্ষীয় টান প্রয়োগ করে, অন্ধকার শক্তির একটি বিকর্ষণকারী প্রভাব রয়েছে বলে মনে করা হয়, যার ফলে মহাবিশ্ব একটি ত্বরিত হারে প্রসারিত হয়। 1990এর দশকের শেষের দিকে মহাবিশ্বের ত্বরিত সম্প্রসারণের আবিষ্কার, দূরবর্তী সুপারনোভার পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে, বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের জন্য একটি ধাক্কা স্বরূপ এসেছিল এবং এটি আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্বের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি।

অন্ধকার শক্তির প্রকৃতি এখনও খারাপভাবে বোঝা যায় না। একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা হল যে অন্ধকার শক্তি মহাজাগতিক ধ্রুবকের সাথে সম্পর্কিত, একটি শব্দ আইনস্টাইন তার সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণে খালি স্থানের শক্তি ঘনত্বকে বর্ণনা করার জন্য প্রবর্তন করেছিলেন। এই ধারণাটি পরামর্শ দেয় যে এমনকি একটি শূন্যতার মধ্যেও, স্থানের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি থাকে, যা মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত প্রসারণকে চালিত করে।

তবে, কোয়ান্টাম ফিল্ড তত্ত্ব দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা মহাজাগতিক ধ্রুবকের মান যা পর্যবেক্ষণ করা হয় তার চেয়ে অনেক বেশি, যা তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় অমীমাংসিত সমস্যার দিকে পরিচালিত করে। অন্ধকার শক্তির অন্যান্য ব্যাখ্যার মধ্যে রয়েছে যে এটি একটি নতুন, এখনওঅবিষ্কৃত ক্ষেত্রকে প্রতিনিধিত্ব করে, যাকে কখনও কখনও কুইন্টেসেন্স বলা হয় বা মহাজাগতিক স্কেলে মহাকর্ষ সম্পর্কে আমাদের বোঝা অসম্পূর্ণ।

বিগ ব্যাং তত্ত্বের একটি অনুমানমূলক এক্সটেনশন হল মাল্টিভার্স হাইপোথিসিস। এই ধারণা এসইঙ্গিত করে যে আমাদের মহাবিশ্ব অনেকগুলি মহাবিশ্বের মধ্যে একটি, প্রতিটির নিজস্ব ভৌত নিয়ম, ধ্রুবক এবং প্রাথমিক অবস্থা রয়েছে। স্ফীতিমূলক তত্ত্বের কিছু সংস্করণে মাল্টিভার্সের ধারণা স্বাভাবিকভাবেই উদ্ভূত হয়, যা মনে করে যে মহাকাশের বিভিন্ন অঞ্চল বিভিন্ন হারে সম্প্রসারণের মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যার ফলে বুদবুদ মহাবিশ্ব তৈরি হয় যা একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন হয়।

স্ট্রিং থিওরির কিছু সংস্করণে, কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের জন্য একটি নেতৃস্থানীয় প্রার্থী, মাল্টিভার্স হল স্থানকালের জ্যামিতি নিয়ন্ত্রণকারী সমীকরণগুলির বিপুল সংখ্যক সম্ভাব্য সমাধানের একটি প্রাকৃতিক ফলাফল। প্রতিটি সমাধান তার নিজস্ব ভৌত নিয়মের সাথে একটি ভিন্ন মহাবিশ্বের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হতে পারে।

মাল্টিভার্স হাইপোথিসিসটি অত্যন্ত অনুমানমূলক এবং কঠিন, যদি অসম্ভব না হয়, সরাসরি পরীক্ষা করা। যাইহোক, এটি আমাদের মহাবিশ্বের ভৌত ধ্রুবকগুলির সূক্ষ্মসুরকরণের জন্য একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা প্রদান করে, যা তারা, ছায়াপথ এবং জীবনের অস্তিত্বের জন্য সুনির্দিষ্টভাবে সেট করা বলে মনে হয়। একটি মাল্টিভার্সে, ভৌত ধ্রুবকগুলি মহাবিশ্ব থেকে মহাবিশ্বে পরিবর্তিত হতে পারে এবং আমরা কেবল এমন একটি জায়গায় বাস করি যেখানে জীবনের অস্তিত্বের জন্য উপযুক্ত পরিস্থিতি।

যদিও মাল্টিভার্স হাইপোথিসিস বিতর্ক এবং বিতর্কের বিষয় হয়ে রয়ে গেছে, এটি তাত্ত্বিক সৃষ্টিতত্ত্বের কল্পনাপ্রবণ এবং সৃজনশীল প্রকৃতিকে তুলে ধরে, যেখানে বিজ্ঞানীদের অবশ্যই এমন ধারণাগুলির সাথে লড়াই করতে হবে যা আমাদের বর্তমান পর্যবেক্ষণ ক্ষমতার বাইরে চলে যায়।

মহাবিশ্বের চূড়ান্ত ভাগ্য

মহাবিশ্বের ভবিষ্যতের জন্য একটি সম্ভাব্য দৃশ্য হল বিগ ফ্রিজ, যা হিট ডেথ নামেও পরিচিত। এই পরিস্থিতিতে, মহাবিশ্ব অন্ধকার শক্তি দ্বারা চালিত অনির্দিষ্টকালের জন্য প্রসারিত হতে থাকে। সময়ের সাথে সাথে, ছায়াপথগুলি আরও দূরে সরে যাবে এবং মহাবিশ্ব ক্রমশ ঠান্ডা এবং খালি হয়ে যাবে। যেহেতু নক্ষত্ররা তাদের পারমাণবিক জ্বালানী নিঃশেষ করে দেয় এবং ব্ল্যাক হোল হকিং বিকিরণের মাধ্যমে বাষ্পীভূত হয়, মহাবিশ্ব সর্বাধিক এনট্রপির একটি অবস্থায় পৌঁছাবে, যেখানে সমস্ত প্রক্রিয়া বন্ধ হয়ে যাবে এবং আর কোন কাজ করা যাবে না।

মহাজাগতিক সম্প্রসারণের পর্যবেক্ষিত ত্বরণের উপর ভিত্তি করে বর্তমানে মহাবিশ্বের সবচেয়ে সম্ভাব্য ভাগ্য হিসেবে বিবেচিত হয় বিগ ফ্রিজ।

আরেকটি সম্ভাব্য ফলাফল হল বিগ রিপ, যেখানে অন্ধকার শক্তির বিকর্ষণ শক্তি সময়ের সাথে সাথে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রভাবশালী হয়ে ওঠে। এই পরিস্থিতিতে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এতটাই ত্বরান্বিত হয় যে এটি অবশেষে ছায়াপথ, নক্ষত্র, গ্রহ এবং এমনকি পরমাণুকেও ছিন্নভিন্ন করে। মহাবিশ্ব একটি সহিংস বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে, যেখানে স্থানের প্রসারণের ফলে সমস্ত কাঠামো ছিন্ন হয়ে যাবে।

একটি বিগ রিপ হওয়ার সম্ভাবনা অন্ধকার শক্তির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, যা এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় নি। যদি অন্ধকার শক্তি একটি গতিশীল ক্ষেত্র হয় যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয় তবে এটি ভবিষ্যতে শক্তিশালী হয়ে উঠতে পারে, যা একটি বিগ রিপ হতে পারে। যাইহোক, যদি ডার্ক এনার্জি একটি ধ্রুবক শক্তি হয়, যেমন মহাজাগতিক ধ্রুবক দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে, বিগ রিপ অসম্ভাব্য।

একটি কম সম্ভাবনাময় কিন্তু এখনও সম্ভাব্য দৃশ্য হল বিগ ক্রাঞ্চ, যেখানে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ শেষ পর্যন্ত বিপরীত হয়ে যায় এবং মহাবিশ্ব সংকুচিত হতে শুরু করে। এই পরিস্থিতিতে, মাধ্যাকর্ষণ অন্ধকার শক্তির বিকর্ষণকারী শক্তিকে কাটিয়ে উঠবে, যার ফলে মহাবিশ্ব একটি উত্তপ্ত, ঘন অবস্থায় বিগ ব্যাংএর অবস্থার মতোই ভেঙে পড়বে। এর ফলে এককতা হতে পারে, কার্যকরভাবে মহাবিশ্বের সমাপ্তি যেমন আমরা জানি।

বিগ ক্রাঞ্চ হাইপোথিসিসের কিছু ভিন্নতা ইঙ্গিত দেয় যে পতন একটি বিগ বাউন্স দ্বারা অনুসরণ করা যেতে পারে, যেখানে মহাবিশ্ব এককতা থেকে প্রত্যাবর্তন করে এবং সম্প্রসারণের একটি নতুন চক্র শুরু করে। মহাবিশ্বের এই চক্রাকার মডেলটিকে একটি একক শুরুর ধারণার বিকল্প হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছে, যা প্রস্তাব করে যে মহাবিশ্ব একটি অসীম ক্রম সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে৷

যদিও মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের পর্যবেক্ষণের দ্বারা বর্তমানে বিগ ক্রাঞ্চ এবং বিগ বাউন্স পরিস্থিতিগুলি বিপজ্জনক, কিছু তাত্ত্বিক মডেলের প্রেক্ষাপটে তারা আকর্ষণীয় সম্ভাবনা থেকে যায়৷

উপসংহার: কসমোলজিতে বিজ্ঞান এবং কল্পনা

বিগ ব্যাং তত্ত্বটি আধুনিক বিজ্ঞানের সর্বশ্রেষ্ঠ অর্জনগুলির মধ্যে একটি হিসাবে দাঁড়িয়েছে, যা মহাবিশ্বের উৎপত্তি, বিবর্তন এবং বৃহৎ আকারের কাঠামোর জন্য একটি আকর্ষণীয় ব্যাখ্যা প্রদান করে। মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি, ছায়াপথের লাল স্থানান্তর এবং আলোক উপাদানের প্রাচুর্য সহ প্রচুর পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ দ্বারা সমর্থিত, তত্ত্বটি কয়েক দশক ধরে যাচাইবাছাই সহ্য করেছে এবং বিশ্ববিদ্যায় প্রভাবশালী দৃষ্টান্ত রয়ে গেছে।

তবে, বিগ ব্যাং তত্ত্ব তার সীমাবদ্ধতা এবং উত্তরহীন প্রশ্ন ছাড়া নয়। অন্ধকার পদার্থের প্রকৃতি, অন্ধকার শক্তি এবং মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থাগুলি গভীর রহস্য থেকে যায়। উপরন্তু, তত্ত্বটি মহাবিশ্বের শুরুতে এককতা বা বিগ ব্যাং এর আগে কী হতে পারে তা পুরোপুরি ব্যাখ্যা করতে পারে না। এই অমীমাংসিত সমস্যাগুলি জল্পনা, সৃজনশীলতা এবং নতুন তত্ত্বগুলির বিকাশের জন্য জায়গা ছেড়ে দেয় যা আমাদের বোঝার সীমানাকে ঠেলে দেয়।

স্ফীতি তত্ত্বের বিকাশ থেকে মাল্টিভার্সের মতো বহিরাগত ধারণার অন্বেষণ পর্যন্ত, সৃষ্টিতত্ত্বের অগ্রগতিতে মানুষের কল্পনা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যদিও বৈজ্ঞানিক প্রমাণগুলি আমাদের জ্ঞানের ভিত্তি হিসাবে রয়ে গেছে, তাত্ত্বিক মডেলগুলিতে প্রায়শই আমাদের বোঝার ফাঁকগুলি সমাধান করার জন্য কল্পনার সাহসী লাফের প্রয়োজন হয়৷

যেহেতু নতুন প্রযুক্তি, মানমন্দির, এবং পরীক্ষানিরীক্ষা মহাবিশ্বের অনুসন্ধান চালিয়ে যাচ্ছে, তাই পর্যবেক্ষণ এবং কল্পনার মধ্যে পারস্পরিক ক্রিয়া সৃষ্টিতত্ত্বের কেন্দ্রবিন্দুতে থাকবে। নতুন কণার আবিষ্কারের মাধ্যমে, আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণের মাধ্যমেই হোক বা মহাকর্ষের বিকল্প তত্ত্বের অনুসন্ধানের মাধ্যমেই হোক, মহাজাগতিক বোঝার চেষ্টা এখনও শেষ হয়নি৷

শেষ পর্যন্ত, বিগ ব্যাং তত্ত্বটি পর্যবেক্ষণ, তত্ত্ব এবং কল্পনার গভীর সংশ্লেষণের প্রতিনিধিত্ব করে, যা মহাবিশ্বের গভীরতম রহস্যের একটি আভাস দেয়। যদিও অনেক প্রশ্ন রয়ে গেছে, তত্ত্বটি মহাজাগতিক অতীত, বর্তমান এবং ভবিষ্যৎ অন্বেষণ করার জন্য একটি শক্তিশালী কাঠামো প্রদান করে এবং এটি অজানা মুখে মানবতার স্থায়ী কৌতূহল এবং সৃজনশীলতার প্রমাণ হিসাবে কাজ করে।