বিজ্ঞানমনস্কতাৰ সপক্ষে (৪) : অনস্তিত্ব প্ৰমাণৰ পদ্ধতি
এলবাৰ্ট আইনষ্টাইন! -এই নামটোক সমগ্ৰ বিজ্ঞান বিষয়টোৰেই এক প্ৰতীক বুলি ক’লেও অত্যুক্তি কৰা নহ’ব চাগৈ। প্ৰকৃতিক বুজিবৰ বাবে মানুহৰ অনুসন্ধানৰ যি পদ্ধতি, তাৰ সুঁতিটোকে সলাই পেলোৱা “আপেক্ষিকতাবাদৰ তত্ত্ব”ৰ আৱিষ্কাৰৰ বাবে এই মহান বিজ্ঞানীজনৰ নাম মানুহৰ চিন্তাৰ বিবৰ্তনৰ ইতিহাসৰ এক মাইলৰ খুঁটিৰূপে চিৰকাল উজলি থাকিব।
আপেক্ষিকতাবাদে প্ৰকৃতিৰ প্ৰতি মানুহৰ চিৰাচৰিত ধাৰণা বা দৃষ্টিভংগীৰ ক্ষেত্ৰত এক বৈপ্লৱিক পৰিবৰ্তনৰ সূচনা কৰিছিল। দৰাচলতে এই বিপ্লৱৰ জন্মগাথা কিছু পুৰণি। এই লেখাটোত আমি সেই ইতিহাসৰ আভাস লৈ বৈজ্ঞানিক যুক্তিবাদৰ এটা বিশেষ দিশক বুজাৰ চেষ্টা কৰিম।
কাহিনীৰ আৰম্ভণি নিউটনৰ দিনতে। কাহিনীৰ নায়ক – “পোহৰ”।
পোহৰ – এক চিনাকি কিন্তু ৰহস্যময় বস্তু।
পোহৰ – অস্তিত্ব থাকিও পোহৰক আমি দেখা নাপাওঁ; আকৌ পোহৰ অবিহনেও একো দেখা নাপাওঁ!
আন্ধাৰৰ অনুপস্থিতি পোহৰ, নে পোহৰৰ অনুপস্থিতি আন্ধাৰ? সত্য কোনটো??
এইবোৰ প্ৰশ্নই সেই তেতিয়াৰ দিনৰেপৰাই মানুহৰ চিন্তাজগত আন্দোলিত কৰি আহিছিল। বিভিন্ন পৰীক্ষা-নিৰীক্ষাৰ মাজেৰে নিউটনে এই প্ৰশ্নবোৰৰ বস্তুনিষ্ঠ উত্তৰৰ সন্ধান কৰিছিল। তেওঁ মূলতঃ পোহৰৰ তিনিটা ক্ৰিয়া-কলাপ লক্ষ্য কৰিছিল
১. কোনো মিহি পৃষ্ঠত পোহৰ পৰিলে পুনৰ উভতি আহে। ইয়াক আমি প্ৰতিফলন বুলি কওঁ। মিহি পৃষ্ঠ, যেনে দাপোণত পোহৰ পেলালে সেই পোহৰ ঠেকা খাই উভতি অহাৰ ঘটনাটো ঠিক এনেকুৱা যেন টেনিছ বল এটাহে দেৱালত খুন্দা খাই পুনৰ উভতি আহিছে।
২. অস্বচ্ছ মাধ্যমৰ মাজেৰে পোহৰ পাৰ হৈ যাব নোৱাৰে। পোহৰৰ বাটত যদি আমি কাঠ এছটা বা কিতাপ এখন ৰাখোঁ, তেন্তে পোহৰ তাৰ মাজেদি পাৰ হৈ যাব নোৱাৰে আৰু ছাঁৰ সৃষ্টি কৰে।
৩. পোহৰৰ প্ৰতিসৰণ। স্বচ্ছ বস্তুৰ মাজেৰে গ’লে পোহৰ বেঁকা হৈ যায়। ফলস্বৰূপে বস্তুটো ক’ত আছে তাত নেদেখি, বেলেগ এঠাইতহে দেখোঁ। ফটফটীয়া পানীত লাঠি এডাল আধা ডুবাই থ’লে সেইবাবেই তাক ভঙা যেন দেখি।
তিনিওটা পৰ্যবেক্ষণ একেলগে ব্যাখ্যা কৰিবলৈ উপায় হিচাপে নিউটনে পোহৰ একপ্ৰকাৰ কণিকা বুলি ধৰি ল’লে। এই প্ৰপঞ্চই ছাঁৰ সৃষ্টি আৰু প্ৰতিফলন বৰ সহজকৈ আৰু ফলপ্ৰসূ ৰূপত ব্যাখ্যা কৰিলে। কিন্তু পোহৰক কণিকা বুলি ধৰি ল’লে প্ৰতিসৰণৰ ঘটনাটো কেনেকৈ বুজা যায়?
ব্যাখ্যাটো এনেকুৱা :
অস্বচ্ছ মাধ্যমৰ মাজেদি যাওঁতে পোহৰৰ কণিকাবোৰে একপ্ৰকাৰৰ বাধা পায়। যেনেকৈ আমি টান মাটিত খোজ কাঢ়িবলৈ সুবিধা পাওঁ, কিন্তু বালিৰ চৰত খোজ কাঢ়িলে খোজৰ গতি কমি আহে। পোহৰৰ কণিকাবোৰৰ কথাও তেনেকুৱাই। বায়ুত সিহঁত যিমান বেগত গতি কৰে, কাঁচ বা পানীত সিমান বেগত গতি কৰিব নোৱাৰে – গতি মন্থৰ হৈ পৰে। সেইকাৰণেই সিহঁতৰ গতিপথো বেঁকা হয়।
মুঠৰ ওপৰত পোহৰক এবিধ কণিকা বুলি ভাবি ল’লে পোহৰৰ প্ৰতিফলন, প্ৰতিসৰণ আৰু ছাঁ সৃষ্টি হোৱা প্ৰক্ৰিয়াৰ সুন্দৰ ব্যাখ্যা দিব পৰা যায়।
সেয়া আছিল ওঠৰ শতিকাৰ প্ৰথম দশকৰ কথা।
প্ৰায় সমসাময়িকভাৱেই খ্ৰীষ্টিয়ান হাইগেনছ, ৰবাৰ্ট হুক আদি বিজ্ঞানীসকলে পোহৰ একপ্ৰকাৰৰ তৰংগ বা ঢৌহে হ’ব পাৰে বুলি মত পোষণ কৰিলে। তেওঁলোকৰ মতে পোহৰ বুলি একো কণিকা বা পদাৰ্থ নাই, বৰং পুখুৰীৰ পানীৰ ঢৌৰ দৰে পোহৰ এবিধ ঢৌহে। যেনেকৈ শব্দ বুলি কোনো কণিকা বা পদাৰ্থ নাই – পোহৰৰ কথাও ঠিক এনেকুৱাই।
থমাছ য়ং নামৰ এজন পদাৰ্থবিজ্ঞানীয়ে এটা পৰীক্ষাৰ সহায়ত দেখুৱালে যে পোহৰ সঁচাকৈ তৰংগই হয়।
তেওঁ পৰীক্ষাটোত একেবাৰে সৰু দুটা ফাঁকৰ মাজেৰে পোহৰ পাৰ হৈ যাবলৈ দিলে। যদি পোহৰ এবিধ কণিকা হয়, তেন্তে ছিদ্ৰদুটাৰে পাৰ হৈ যোৱা পোহৰ পৰ্দাত পৰি দুটা নিৰ্দিষ্ট উজ্জ্বল বিন্দুৰ সৃষ্টি কৰিব।
কথাটো আমি এনেকৈ বুজিব পাৰোঁ। এখন কাৰ্ডব’ৰ্ডত দুটা ফুটা কৰি বালি এসোপামান তাৰ মাজেৰে পাৰ কৰি তলত জমা হ’বলৈ দিলে দুটা বেলেগ বেলেগ বালিৰ দ’ম পাম। যদি পোহৰো তেনেকুৱা এবিধ কণিকাই হয়, তেন্তে পৰ্দাৰ দুটা নিৰ্দিষ্ট অংশ পোহৰেৰে উজ্জ্বলি উঠিব।
পিছে, পৰীক্ষাটোত তেনেকুৱা ফল পোৱা নগ’ল। বৰং পৰ্দাত আন্ধাৰ-পোহৰৰ কিছু সমান্তৰাল ৰেখাহে পোৱা গ’ল।
পোহৰৰ এই বিশেষ কাৰ্যক সমাৰোপণ বা interference বুলি কোৱা যায়।
কণিকা তত্ত্বৰ দৃষ্টিৰে এই ঘটনা ব্যাখ্যা কৰাটো আছিল তেনেই অসম্ভৱ।
পোহৰক এবিধ কণিকা বুলি নাভাবি তৰংগ বুলি ভাবিলে পিছে ইয়াৰ সমাধান সহজতে হৈ যায়।
ধৰা হ’ল, দুটা ছিদ্ৰৰ মাজেৰে পানীৰ এটা ঢৌ পঠাই দিয়া হ’ল। ছিদ্ৰদুটা পোৱাৰ লগে লগে ঢৌ দুভাগ হৈ যাব আৰু দুয়োটা ঢৌ যোগ হৈ এক নতুনধৰণৰ ঢৌৰ সৃষ্টি কৰিব।
পোহৰ যদি এক তৰংগ হয়, তেন্তে তাৰ নিশ্চয় তৰংগ শীৰ্ষ (তৰংগৰ ওখ অংশ) আৰু তৰংগ খাদ (তৰংগৰ দ অংশ) থাকিবই। সেই সৰু ফাঁক দুটা মাজেৰে পাৰ হৈ দুভাগ হৈ পৰা পোহৰ তৰংগৰ এটাৰ শীৰ্ষৰ লগত আনটোৰ খাদ যোগ হৈ কোনো কোনো জেগাত তৰংগটো নাইকিয়া কৰি পেলাব, বা কোনো কোনো জেগাত শীৰ্ষৰ লগত শীৰ্ষ যোগ হৈ তৰংগটো বঢ়াই তুলিব। এনেকৈয়ে আমি ক্ৰমাগতভাৱে পোহৰৰ উপস্থিতি আৰু অনুপস্থিতি দেখিম, বা সাধাৰণভাৱে আন্ধাৰ আৰু পোহৰৰ কিছু সমান্তৰাল ৰেখা দেখিম। এনেকৈয়ে পোহৰৰ সমাৰোপণ বা interferenceঅৰ ব্যাখ্যা দিব পৰা যায়।
পোহৰক তৰংগ বুলি ধৰি লৈয়ো প্ৰথমেই উল্লেখ কৰা প্ৰতিফলন, প্ৰতিসৰণ আৰু ছাঁৰ সৃষ্টিৰ প্ৰক্ৰিয়া ব্যাখ্যা কৰিব পৰা যায়।
গতিকে দেখা গ’ল; “পোহৰ এবিধ তৰংগ”- এই প্ৰপঞ্চটোৱে অধিকসংখ্যক পৰ্যবেক্ষণক একেলগে ব্যাখ্যা কৰিব পাৰে। অৰ্থাৎ পোহৰৰ চৰিত্ৰ উদ্ঘাটনৰ ক্ষেত্ৰত এই প্ৰপঞ্চটো অধিক ফলপ্ৰসূ।
পিছে, এইখিনিতে আকৌ এটা সমস্যা আহিল।
তৰংগ থাকিলে এটা মাধ্যমো থাকিব, যি মাধ্যমৰ মাজেৰে তৰংগটোৱে গতি কৰে।
পানীক মাধ্যম হিচাপে লৈ সাগৰৰ ঢৌৱে গতি কৰে।
বায়ুক মাধ্যম হিচাপে লৈ শব্দ তৰংগই গতি কৰে।
তেন্তে পোহৰৰ বাবে মাধ্যম কি?
সূৰ্যৰ পোহৰ কেনেকৈ মহাশূন্যৰ মাজেৰে আহিব পাৰে?
মাধ্যমৰ অনুপস্থিতিত জানো এটা তৰংগই গতি কৰিব পাৰে?
পিছে সূৰ্যৰপৰা পোহৰ দেখোন আহিয়েই আছে। অকল সূৰ্যই নে? লাখ লাখ মাইল দূৰৈৰ তৰাৰপৰাও আমি পোহৰ পায়েই আছোঁ।
বিজ্ঞানীসকলে ভাবিলে, যিহেতু মহাশূন্যৰ মাজেৰে পোহৰ আহিছেই -গতিকে নিশ্চয় কিবা মাধ্যম থাকিবই লাগিব। হয়তো কিবাকিবি কাৰণত সেই মাধ্যমৰ উপস্থিতি ধৰা পৰা নাই, কিন্তু মাধ্যমটো আছে – থাকিবই লাগিব।
সেই মাধ্যমটোৰ নাম দিয়া হ’ল ইথাৰ।
সাগৰৰ পানীত উঠা-নমাৰ সৃষ্টি কৰি যেনেকৈ সাগৰৰ ঢৌৱে গতি কৰে, তেনেকৈ ইথাৰত উঠা-নমা কৰি যি ঢৌ গতি কৰে – সেয়াই পোহৰ।
ঊনবিংশ শতিকাৰ শেষভাগলৈকে পোহৰ সম্পৰ্কে এয়াই আছিল মানুহৰ থূলমূল ধাৰণা।
পিছে, এই ধাৰণা সন্দেহৰ ঊৰ্ধ্বৰ নাছিল। ইথাৰ সম্পৰ্কীয় সুদৃঢ় তাত্ত্বিক প্ৰপঞ্চ এটা কোনেও দিবলৈ সক্ষম হোৱা নাছিল। ইয়াৰ মূল সমস্যাটো আছিল এটা অতি সহজ প্ৰশ্ন – ইথাৰ কম ঘনত্বৰ পদাৰ্থ নে বেছি ঘনত্বৰ পদাৰ্থ? যদি ই কম ঘনত্বৰ পদাৰ্থ হয়, তেন্তে অতি শক্তিশালী পোহৰৰ তৰংগবিলাক কিদৰে কঢ়িয়াই আনে? আকৌ যদি ই বেছি ঘনত্বৰ পদাৰ্থ হয়, তেন্তে ইথাৰৰ মাজেৰে মহাকাশৰ গ্ৰহ-উপগ্ৰহ-নক্ষত্ৰ আদিয়ে কিয় কোনো বাধা নোপোৱাকৈ গতি কৰিব পাৰিছে?
এক কথাত, ইথাৰৰ ধাৰণাটোৰ যদিও স্ববিৰোধিতা আছিল বা কোনো নিৰ্দিষ্ট তত্ত্বলব্ধ সুদৃঢ় প্ৰপঞ্চ নাছিল, বিজ্ঞানীসকলে কিন্তু তাক একেবাৰে নুই কৰিব পৰা নাছিল। অৰ্থাৎ বৈজ্ঞানিক যুক্তিবাদত কোনো এটা প্ৰপঞ্চ বা ধাৰণাক নুই কৰিবৰ বাবে সেই প্ৰপঞ্চৰ সুদৃঢ় তাত্ত্বিক গাঁথনিৰ অনুপস্থিতি বা স্ববিৰোধিতাই যথেষ্ট নহয়।
তেন্তে বৈজ্ঞানিক যুক্তিবাদত এটা ধাৰণা নুই কৰাৰ পদ্ধতি কি?
বা কোনো এটা বস্তুৰ অস্তিত্ব-হীনতা প্ৰমাণ কৰা পদ্ধতি কি?
সেয়া জানিবলৈ আকৌ ইতিহাসৰ পৃষ্ঠাৰ মাজলৈ ঘূৰি যোৱা হওক।
১৮৮৭ চনত মাইকেলন আৰু মৰ্লি নামৰ দুজন বিজ্ঞানীয়ে ইথাৰৰ সাপেক্ষে পৃথিৱীৰ বেগ নো কিমান সেয়া জুখিবলৈ এটা বৃহৎ পৰীক্ষাৰ আয়োজন কৰিলে।
আমি জানো যে পৃথিৱীয়ে প্ৰতি ছেকেণ্ডত ৩০ কি:মি: বেগত সূৰ্যৰ চাৰিওফালে প্ৰদক্ষিণ কৰে। যিহেতু ইথাৰৰ মাজেৰেই পৃথিৱীয়ে গতি কৰে, (মন কৰিব – ইথাৰৰ সংজ্ঞা অনুসৰি ই সকলোতে থাকে, আনকি শূন্যস্থানতো। কিয়নো শূন্যস্থানেৰেও পোহৰ পাৰ হৈ আহিব পাৰে), সেয়ে পৃথিৱীত এক প্ৰকাৰৰ ইথাৰ-বতাহৰ অস্তিত্ব থাকিব।
কথাটো কল্পনা কৰিবলৈ ভাবক, আপুনি মটৰ বাইকেৰে যাত্ৰা কৰি আছে। আপুনি গৈ থকা ঠাইখিনিৰ বায়ু শান্ত হৈ থাকিলেও নিজৰ গতিৰ বাবে আপুনি বতাহ অনুভৱ কৰিব। যেনেকৈ শান্ত-স্থিৰ বায়ুৰ মাজেৰে আপুনি মটৰ বাইক চলাই গৈ আছে – ঠিক তেনেকৈয়ে স্থিৰ ইথাৰৰ মাজেৰেও পৃথিৱীয়ে গতি কৰি আছে। গতিকে পৃথিৱীতো একপ্ৰকাৰ ইথাৰ-বতাহৰ অস্তিত্ব থাকিবই লাগিব। তাৰ ইন্দ্ৰিয়গ্ৰাহ্য অনুভৱ কেনেকুৱা হ’ব – সেয়া আমি নাজানো।
এই ইথাৰ-বতাহৰ দিশ কিন্তু প্ৰতি ছমাহৰ মূৰে মূৰে ওলোটা হৈ থাকিব। কথাটো বুজিবলৈ মটৰ বাইকেৰে যাত্ৰা কৰাৰ উদাহৰণটোলৈ ঘূৰি যোৱা হওক। যদি আপুনি গোলাকাৰ পথত মটৰ বাইকেৰে ঘূৰি থাকে, তেন্তে যাত্ৰাৰ কোনো এটা সময়ত যি দিশত বতাহ অনুভৱ কৰিছিল, আধাখিনি বাট যোৱাৰ পাছত তাৰ বিপৰীত দিশতহে বতাহ অনুভৱ কৰিব।
পৃথিৱীৰ ক্ষেত্ৰত সেয়ে গ্ৰীষ্মত ইথাৰ-বতাহৰ দিশ যিফালে থাকিব, শীতত তাৰ ওলোটা হ’ব।
আমি পাই আহিলোঁ যে পোহৰ আচলতে ইথাৰত সৃষ্টি হোৱা ঢৌ। সেয়ে কোনো এটা নিৰ্দিষ্ট দৈৰ্ঘ্যৰ বাট পোহৰে ইথাৰ-বতাহৰ দিশত অতিক্ৰম কৰিবলৈ যিমান সময় ল’ব, ইথাৰ-বতাহৰ বিপৰীত দিশত অতিক্ৰম কৰিবলৈ অধিক সময় ল’ব।
মাইকেলছন আৰু মৰ্লিৰ প্ৰস্তাবিত পৰীক্ষাটোৰ মূল ধাৰণাৰ ভেটি ইয়াতেই।
পৰীক্ষাটোৰ বাবে বিশেষভাৱে এবিধ সঁজুলি সজা হ’ল। বিজ্ঞানী মাইকেলছনৰ নামেৰে ইয়াৰ নাম ৰখা হ’ল মাইকেলছন সমাৰোপণ সঁজুলি বা মাইকেলছন ইণ্টাফেৰ’মিটাৰ।
আধা পৰ্যবেক্ষণ গ্ৰীষ্মত আৰু আধা পৰ্যবেক্ষণ শীতকালত লৈ বিজ্ঞানীদ্বয়ে দেখিলে, পোহৰে এটা নিৰ্দিষ্ট দিশত এটা নিৰ্দিষ্ট দৈৰ্ঘ্য অতিক্ৰম কৰিবলৈ একেই সময় লৈছে।
অৰ্থাৎ ইথাৰ-বতাহৰ কোনো প্ৰভাৱ বিজ্ঞানীদ্বয়ে নেদেখিলে।
ইথাৰৰ ধাৰণাটোৰ ইয়াতেই মৃত্যু ঘটিল আৰু বিজ্ঞানীসকলে বিকল্পৰ সন্ধান আৰম্ভ কৰিলে। এই বিকল্পই আমাক বিদ্যুৎ চুম্বকীয় তৰংগৰ ধাৰণা দিলে। ইয়াৰ পৰৱৰ্তী কালত মাইকেলছন-মৰ্লিৰ পৰীক্ষা আৰু বিদ্যুৎ চুম্বকীয় তৰংগৰ ধাৰণা ব্যৱহাৰ কৰি আইনষ্টাইনে দাঙি ধৰিলে আপেক্ষিকতাবাদৰ তত্ত্ব।
ইথাৰৰ কাল্পনিক ধাৰণাৰ মৃত্যুৱে আমাক সত্যৰ পিনে এখোজ আগুৱাই লৈ গ’ল।
ইথাৰৰ প্ৰপঞ্চটোক নুই কৰাৰ এই প্ৰক্ৰিয়াটো বৈজ্ঞানিক যুক্তিবাদৰ বৰ উল্লেখযোগ্য কথা। আমি দেখিলোঁ যে ইথাৰৰ ধাৰণাৰ স্ববিৰোধিতা (ইথাৰ কম ঘনত্বৰ নে বেছি ঘনত্বৰ পদাৰ্থ) স্পষ্ট হ’লেও তাক নুই কৰিব পৰা হোৱা নাছিল। বা ইথাৰৰ সুস্পষ্ট তাত্ত্বিক গাঁথনি নথকা সত্ত্বেও তাক বিজ্ঞানীমহলে নাকচ কৰিব পৰা নাছিল।
পিছে, অস্তিত্ব প্ৰমাণ হোৱাৰ আগতেই ইথাৰ অনস্তিত্ব প্ৰমাণ হ’ল। এইটো এটা মন কৰিবলগীয়া দিশ। সাধাৰণ বোধশক্তিৰে এই অনুভৱ হয় যে কোনো এক বস্তু বা পদাৰ্থ বা সত্তাৰ অস্তিত্ব প্ৰমাণ নোহোৱাপৰ্যন্ত তাৰ ওপৰত কোনো পৰীক্ষামূলক অনুসন্ধান সম্ভৱ নহয়। পিছে, এই বোধ যে বৈজ্ঞানিক যুক্তিবাদত সঁচা নহ’বও পাৰে, ইথাৰৰ সন্ধান আৰু অনস্তিত্ব প্ৰমাণৰ ইতিহাসে তাকেই স্পষ্টকৈ দেখুৱাই দিয়ে।
গৌৰী শংকৰ ভূঞা
