মহাকাশে সময়: আপেক্ষিকতার বিজ্ঞান

ভূমিকা

সময়—একটি অদৃশ্য, অপরিবর্তনীয় শক্তি, যা আমাদের জীবনকে নিয়ন্ত্রণ করে। কিন্তু মহাকাশে সময় ভিন্নভাবে প্রবাহিত হয়। আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দেখিয়েছে যে, গতি এবং মহাকর্ষ সময়কে বিকৃত করে। একজন জেহুডি মহাকাশচারীর জন্য সময় ধীরে চলে, যখন ব্ল্যাক হোলের কাছে সময় প্রায় থেমে যায়। এই তত্ত্ব GPS থেকে শুরু করে মহাকাশ মিশন পর্যন্ত বাস্তবে প্রয়োগ হচ্ছে। 

এই ব্লগে আমরা বিশেষ এবং সাধারণ আপেক্ষিকতা, সময় প্রসারণ, মহাকাশে এর প্রভাব, গবেষণা এবং ভবিষ্যৎ সম্ভাবনা নিয়ে আলোচনা করব।

আপেক্ষিকতা তত্ত্বের মূল ধারণা

আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দুটি অংশে বিভক্ত:

১. বিশেষ আপেক্ষিকতা (১৯০৫)

• মূল নীতি: আলোর গতি (c = ৩০০,০০০ কিমি/সেকেন্ড) সকল পর্যবেক্ষকের জন্য একই।
• প্রভাব: গতির সাথে সময় ধীরে চলে (টাইম ডাইলেশন) এবং দৈর্ঘ্য সংকুচিত হয় (লেংথ কনট্রাকশন)।
• উদাহরণ: একটি দ্রুতগামী স্যাটেলাইটে ঘড়ি পৃথিবীর চেয়ে ধীরে চলে। GPS স্যাটেলাইটে এই প্রভাব সংশোধন না করলে অবস্থান ভুল হয়।

২. সাধারণ আপেক্ষিকতা (১৯১৫)

• মূল নীতি: মহাকর্ষ স্থান-কালের বক্রতা। ভর স্থান-কালকে বাঁকিয়ে দেয়।
• প্রভাব: মহাকর্ষের ক্ষেত্রে সময় ধীরে চলে (গ্র্যাভিটেশনাল টাইম ডাইলেশন)।
• উদাহরণ: একটি ব্ল্যাক হোলের কাছে সময় প্রায় থেমে যায়।

মহাকাশে সময়ের প্রভাব

মহাকাশে সময়ের বিকৃতি মহাকাশচারীদের জন্য বাস্তব:

• উচ্চ গতি: আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন (ISS) এর মহাকাশচারীরা পৃথিবীর মানুষের চেয়ে দ্রুত ঘুরে, তাই তাদের জন্য সময় সামান্য দ্রুত চলে।
• মহাকর্ষের অভাব: ISS-এ মহাকর্ষ কম হওয়ায় সময় সামান্য দ্রুত চলে। ফলে ৬ মাসের মিশনে ০.০০৫ সেকেন্ডের পার্থক্য হয়।
• মহাকাশযাত্রীদের জীবনকাল: স্কট কেলি ৩৫৪ দিন ISS-এ থেকে ফিরে ০.০১ সেকেন্ড কম বয়স্ক হয়।

সময় প্রসারণের উদাহরণ

• টুইন প্যারাডক্স: এক ভাই দ্রুতগামী রকেটে যায়, অন্য ভাই পৃথিবীতে থাকে। ফিরে এলে দ্রুতগামী ভাই কম বয়স্ক।
• GPS স্যাটেলাইট: স্যাটেলাইটে সময় দ্রুত চলে (গতির কারণে) এবং ধীরে চলে (মহাকর্ষের কারণে)—দৈনিক ৩৮ মাইক্রোসেকেন্ড সংশোধন প্রয়োজন।

মহাকাশ মিশনে আপেক্ষিকতার প্রভাব

• অ্যাপোলো মিশন: চাঁদে যাত্রায় সময়ের পার্থক্য নগণ্য ছিল।
• আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন: ২০ বছরে মহাকাশচারীরা ০.০১ সেকেন্ডের পার্থক্য অনুভব করেছে।
• মঙ্গল মিশন: মঙ্গলে মহাকর্ষ কম হওয়ায় সময় সামান্য দ্রুত চলবে।
• গভীর মহাকাশ: ব্ল্যাক হোলের কাছে সময় থেমে যাবে।

গবেষণা এবং অগ্রগতি

আপেক্ষিকতার তত্ত্ব পরীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে:

• ১৯১৯: সূর্যগ্রহণে আলোর বক্রতা পর্যবেক্ষণ।
• ১৯৭১: হেটেস্টাইন এক্সপেরিমেন্টে সময় প্রসারণ প্রমাণ।
• ২০১৫: LIGO গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ শনাক্ত করে।
• ২০১৭: নিউট্রন তারার সংঘর্ষ পর্যবেক্ষণ।

ভবিষ্যৎ গবেষণা

• LISA: ২০৩৫ সালে মহাকাশে গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ ডিটেক্টর।
• কোয়ান্টাম গ্র্যাভিটি: গ্র্যাভিটিকে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সাথে একীভূত করা।
• টাইম ট্রাভেল: ওয়ার্মহোল এবং ক্লোজড টাইমলাইক কার্ভ (তাত্ত্বিক)।

উপসংহার

মহাকাশে সময় আপেক্ষিকতার বিজ্ঞানের একটি বিস্ময়কর উদাহরণ। আইনস্টাইনের তত্ত্ব দেখিয়েছে যে সময় স্থির নয়—এটি গতি এবং মহাকর্ষের উপর নির্ভর করে। মহাকাশ মিশন থেকে শুরু করে GPS পর্যন্ত, এই তত্ত্ব আমাদের দৈনন্দিন জীবনকে প্রভাবিত করে। গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ এবং ব্ল্যাক হোলের গবেষণা আমাদের মহাবিশ্বের গভীরতর বোঝাপড়া দিচ্ছে। ভবিষ্যতে, আপেক্ষিকতার গবেষণা সময়, স্থান এবং মহাকাশ যাত্রার নতুন সম্ভাবনা উন্মোচন করবে।

উৎস:

• আপেক্ষিকতা তত্ত্ব, নাসা
• LIGO ল্যাবরেটরি
• সাধারণ আপেক্ষিকতা, উইকিপিডিয়া