আমরা কি ব্ল্যাক হোলের ভিতর বাস করছি? মহাবিশ্বের গঠন ও জীবন মহাবিশ্ব একটি ব্ল্যাক হোলে অবস্থিত।

এস. ট্রাঙ্কোভস্কি

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান এবং জ্যোতির্পদার্থবিদ্যার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং আকর্ষণীয় সমস্যাগুলির মধ্যে, শিক্ষাবিদ ভি.এল. গিনজবার্গ ব্ল্যাক হোল সম্পর্কিত প্রশ্নগুলির নাম দিয়েছেন (বিজ্ঞান এবং জীবন, নং 11, 12, 1999 দেখুন)। এই অদ্ভুত বস্তুর অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল দুশো বছরেরও বেশি আগে, তাদের গঠনের দিকে পরিচালিত পরিস্থিতিগুলি XX শতাব্দীর 30 এর দশকের শেষের দিকে সঠিকভাবে গণনা করা হয়েছিল এবং জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা চল্লিশ বছরেরও কম আগে তাদের সাথে আঁকড়ে ধরেছিল। আজ, বিশ্বব্যাপী বৈজ্ঞানিক জার্নালগুলি প্রতি বছর ব্ল্যাক হোল নিয়ে হাজার হাজার নিবন্ধ প্রকাশ করে।

একটি ব্ল্যাক হোল গঠন তিনটি উপায়ে ঘটতে পারে।

ধসে পড়া ব্ল্যাক হোলের আশেপাশে সংঘটিত প্রক্রিয়াগুলিকে এভাবেই চিত্রিত করা প্রথাগত। সময় অতিবাহিত হওয়ার সাথে সাথে (Y), এর চারপাশের স্থান (X) (ছায়াযুক্ত এলাকা) এককতার দিকে সঙ্কুচিত হয়।

একটি ব্ল্যাক হোলের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র স্থানের জ্যামিতিতে শক্তিশালী বিকৃতি প্রবর্তন করে।

একটি ব্ল্যাক হোল, একটি টেলিস্কোপের মাধ্যমে অদৃশ্য, শুধুমাত্র তার মহাকর্ষীয় প্রভাব দ্বারা নিজেকে প্রকাশ করে।

একটি ব্ল্যাক হোলের শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে, কণা-অ্যান্টি পার্টিকেল জোড়ার জন্ম হয়।

পরীক্ষাগারে একটি কণা-অ্যান্টি পার্টিকেল জোড়ার জন্ম।

তারা কিভাবে উপস্থিত হয়

একটি আলোকিত মহাজাগতিক বস্তু, যার ঘনত্ব পৃথিবীর সমান এবং ব্যাস সূর্যের ব্যাসের চেয়ে আড়াইশ গুণ বেশি, তার আকর্ষণ শক্তির কারণে, এর আলো আমাদের কাছে পৌঁছাতে দেবে না। এইভাবে, এটা সম্ভব যে মহাবিশ্বের বৃহত্তম আলোকিত সংস্থাগুলি, সঠিকভাবে তাদের আকারের কারণে, অদৃশ্য থেকে যায়।
পিয়েরে সাইমন ল্যাপ্লেস।
বিশ্বের সিস্টেমের উপস্থাপনা। 1796

1783 সালে, ইংরেজ গণিতবিদ জন মিচেল এবং তেরো বছর পরে তার থেকে স্বাধীনভাবে, ফরাসি জ্যোতির্বিদ এবং গণিতবিদ পিয়েরে সাইমন ল্যাপ্লেস একটি খুব অদ্ভুত গবেষণা পরিচালনা করেছিলেন। তারা এমন পরিস্থিতি বিবেচনা করেছিল যেগুলির অধীনে আলো একটি তারকা ছেড়ে যেতে সক্ষম হবে না।

বিজ্ঞানীদের যুক্তি ছিল সহজ। যেকোন জ্যোতির্বিদ্যাগত বস্তুর (গ্রহ বা নক্ষত্র) জন্য, আপনি তথাকথিত পালানোর বেগ বা দ্বিতীয় মহাজাগতিক বেগ গণনা করতে পারেন, যা যেকোনো শরীর বা কণাকে চিরতরে ছেড়ে যেতে দেয়। এবং সেই সময়ের পদার্থবিজ্ঞানে, নিউটনিয়ান তত্ত্বটি সর্বোচ্চ রাজত্ব করেছিল, যার মতে আলো হল একটি কণার প্রবাহ (তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ এবং কোয়ান্টা তত্ত্বের আগে প্রায় একশত পঞ্চাশ বছর বাকি ছিল)। গ্রহের পৃষ্ঠে সম্ভাব্য শক্তির সমতার ভিত্তিতে এবং অসীম বড় দূরত্বে "পলায়ন" দেহের গতিশক্তির ভিত্তিতে কণার পালানোর বেগ গণনা করা যেতে পারে। এই গতি সূত্র #1# দ্বারা নির্ধারিত হয়

কোথায় এমমহাকাশ বস্তুর ভর, আরএর ব্যাসার্ধ, জিমহাকর্ষীয় ধ্রুবক।

এখান থেকে, একটি নির্দিষ্ট ভরের একটি শরীরের ব্যাসার্ধ সহজেই পাওয়া যায় (পরে "মধ্যাকর্ষণ ব্যাসার্ধ" বলা হয় r g "), যেখানে পালানোর বেগ আলোর গতির সমান:

এর মানে হল একটি তারকা ব্যাসার্ধ সহ একটি গোলকের মধ্যে সংকুচিত r g< 2জিএম/গ 2 নির্গত বন্ধ হবে - আলো এটি ছেড়ে যেতে সক্ষম হবে না। মহাবিশ্বে একটি ব্ল্যাক হোল দেখা দেবে।

এটি গণনা করা সহজ যে সূর্য (এর ভর 2.1033 গ্রাম) একটি ব্ল্যাক হোলে পরিণত হবে যদি এটি প্রায় 3 কিলোমিটার ব্যাসার্ধে সঙ্কুচিত হয়। এই ক্ষেত্রে এর পদার্থের ঘনত্ব 10 16 গ্রাম/সেমি 3 এ পৌঁছাবে। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, একটি ব্ল্যাক হোলের অবস্থায় সংকুচিত হলে প্রায় এক সেন্টিমিটার কমে যাবে।

এটি অবিশ্বাস্য মনে হয়েছিল যে প্রকৃতিতে এমন শক্তি পাওয়া যেতে পারে যা একটি নক্ষত্রকে এত নগণ্য আকারে সংকুচিত করতে পারে। অতএব, মিচেল এবং ল্যাপ্লেসের কাজ থেকে একশত বছরেরও বেশি সময় ধরে উপসংহারগুলিকে গাণিতিক প্যারাডক্সের মতো কিছু হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল যার কোনও শারীরিক অর্থ নেই।

একটি কঠোর গাণিতিক প্রমাণ যে মহাকাশে এমন একটি বহিরাগত বস্তু সম্ভব মাত্র 1916 সালে প্রাপ্ত হয়েছিল। জার্মান জ্যোতির্বিজ্ঞানী কার্ল শোয়ার্জশিল্ড, আলবার্ট আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বের সমীকরণগুলি বিশ্লেষণ করে একটি আকর্ষণীয় ফলাফল পেয়েছেন। একটি বিশাল দেহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে একটি কণার গতি অধ্যয়ন করার পরে, তিনি এই সিদ্ধান্তে আসেন যে সমীকরণটি তার শারীরিক অর্থ হারিয়ে ফেলে (এর সমাধান অসীমে যায়) যখন r= 0 এবং r = r g

যে বিন্দুতে ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের অর্থ হারিয়ে ফেলে তাকে একবচন বলা হয়, অর্থাৎ বিশেষ। শূন্য বিন্দুতে এককতা একটি বিন্দুকে প্রতিফলিত করে, বা, কি একই, একটি কেন্দ্রীয়ভাবে প্রতিসম ক্ষেত্রের কাঠামো (সর্বশেষে, যেকোনো গোলাকার শরীর - একটি তারা বা একটি গ্রহ - একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে)। এবং বিন্দুগুলি একটি ব্যাসার্ধ সহ একটি গোলাকার পৃষ্ঠে অবস্থিত r g , সেই পৃষ্ঠটি তৈরি করুন যেখান থেকে পালানোর বেগ আলোর গতির সমান। আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে একে বলা হয় শোয়ার্জশিল্ড একবচন গোলক বা ঘটনা দিগন্ত (কেন - এটি পরে স্পষ্ট হবে)।

ইতিমধ্যেই আমাদের পরিচিত বস্তুর উদাহরণে - পৃথিবী এবং সূর্য - এটি স্পষ্ট যে ব্ল্যাক হোল খুব অদ্ভুত বস্তু। এমনকি জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা চরম তাপমাত্রা, ঘনত্ব এবং চাপে পদার্থের সাথে কাজ করেন তারা তাদের খুব বহিরাগত বলে মনে করেন এবং সম্প্রতি পর্যন্ত সবাই তাদের অস্তিত্বে বিশ্বাস করেনি। যাইহোক, ব্ল্যাক হোল গঠনের সম্ভাবনার প্রথম ইঙ্গিতগুলি ইতিমধ্যেই 1915 সালে তৈরি এ. আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে রয়েছে। ইংরেজ জ্যোতির্বিজ্ঞানী আর্থার এডিংটন, 1930-এর দশকে আপেক্ষিকতার তত্ত্বের প্রথম ব্যাখ্যাকারী এবং জনপ্রিয়তাকারীদের একজন, নক্ষত্রের অভ্যন্তরীণ গঠন বর্ণনা করে সমীকরণের একটি সিস্টেম তৈরি করেছিলেন। তাদের থেকে এটি অনুসরণ করে যে তারাটি বিপরীতভাবে নির্দেশিত মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ক্রিয়াকলাপে ভারসাম্য বজায় রাখে এবং লুমিনারির অভ্যন্তরে উত্তপ্ত প্লাজমা কণার গতি এবং এর গভীরতায় সৃষ্ট বিকিরণের চাপ দ্বারা সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ চাপ। এবং এর অর্থ হ'ল তারাটি একটি গ্যাস বল, যার কেন্দ্রে একটি উচ্চ তাপমাত্রা রয়েছে, ধীরে ধীরে পরিধির দিকে হ্রাস পাচ্ছে। সমীকরণ থেকে, বিশেষ করে, এটি অনুসরণ করে যে সূর্যের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রায় 5500 ডিগ্রি (যা জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরিমাপের ডেটার সাথে বেশ সামঞ্জস্যপূর্ণ), এবং এর কেন্দ্রে প্রায় 10 মিলিয়ন ডিগ্রি থাকা উচিত। এটি এডিংটনকে একটি ভবিষ্যদ্বাণীমূলক সিদ্ধান্তে পৌঁছানোর অনুমতি দেয়: এই ধরনের তাপমাত্রায়, একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া "জ্বলন্ত" হয়, যা সূর্যের আলো নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট। তৎকালীন পরমাণু পদার্থবিদরা এর সাথে একমত ছিলেন না। তাদের কাছে মনে হয়েছিল যে তারার অন্ত্রে এটি খুব "ঠান্ডা" ছিল: "যাওয়ার" প্রতিক্রিয়ার জন্য সেখানে তাপমাত্রা অপর্যাপ্ত ছিল। এতে ক্ষুব্ধ তাত্ত্বিক উত্তর দিয়েছিলেন: "একটি গরম জায়গা সন্ধান করুন!"

এবং শেষ পর্যন্ত, তিনি সঠিক বলে প্রমাণিত হলেন: নক্ষত্রের কেন্দ্রে সত্যিই একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া রয়েছে (আরেকটি বিষয় হল তথাকথিত "স্ট্যান্ডার্ড সোলার মডেল", থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন সম্পর্কে ধারণার উপর ভিত্তি করে, দৃশ্যত দেখা গেছে ভুল হবে - দেখুন, উদাহরণস্বরূপ, "বিজ্ঞান এবং জীবন" নং 2, 3, 2000)। তবুও, নক্ষত্রের কেন্দ্রে প্রতিক্রিয়া ঘটে, নক্ষত্রটি উজ্জ্বল হয় এবং এই ক্ষেত্রে যে বিকিরণ ঘটে তা এটিকে স্থিতিশীল অবস্থায় রাখে। কিন্তু এখন নক্ষত্রের পারমাণবিক "জ্বালানি" পুড়ে গেছে। শক্তির নিঃসরণ বন্ধ হয়ে যায়, বিকিরণ বেরিয়ে যায় এবং মহাকর্ষীয় আকর্ষণকে ধরে রাখা বলটি অদৃশ্য হয়ে যায়। একটি নক্ষত্রের ভরের একটি সীমা রয়েছে, যার পরে তারা অপরিবর্তনীয়ভাবে সঙ্কুচিত হতে শুরু করে। গণনা দেখায় যে নক্ষত্রের ভর দুই বা তিনটি সৌর ভরের বেশি হলে এটি ঘটে।

মহাকর্ষীয় পতন

প্রথম দিকে, তারার সংকোচনের হার ছোট, কিন্তু এর হার ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, কারণ আকর্ষণ বল দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত সমানুপাতিক। সংকোচন অপরিবর্তনীয় হয়ে যায়, স্ব-মাধ্যাকর্ষণ প্রতিরোধ করতে সক্ষম কোন শক্তি নেই। এই প্রক্রিয়াটিকে মহাকর্ষীয় পতন বলা হয়। তার কেন্দ্রের দিকে নক্ষত্রের শেলের গতি বৃদ্ধি পায়, আলোর গতির কাছে আসে। এবং এখানে আপেক্ষিক তত্ত্বের প্রভাব ভূমিকা পালন করতে শুরু করে।

পালানোর বেগ আলোর প্রকৃতি সম্পর্কে নিউটনিয়ান ধারণার ভিত্তিতে গণনা করা হয়েছিল। সাধারণ আপেক্ষিকতার দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি ভেঙে পড়া নক্ষত্রের আশেপাশে ঘটনাগুলি কিছুটা ভিন্নভাবে ঘটে। এর শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে, তথাকথিত মহাকর্ষীয় রেডশিফ্ট ঘটে। এর অর্থ হল একটি বিশাল বস্তু থেকে আসা বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি কম ফ্রিকোয়েন্সির দিকে স্থানান্তরিত হয়। সীমাতে, শোয়ার্জশিল্ড গোলকের সীমানায়, বিকিরণ ফ্রিকোয়েন্সি শূন্যের সমান হয়ে যায়। অর্থাৎ এর বাইরে থাকা একজন পর্যবেক্ষক ভিতরে কী ঘটছে সে সম্পর্কে কিছুই জানতে পারবেন না। তাই শোয়ার্জশিল্ড গোলককে ঘটনা দিগন্ত বলা হয়।

কিন্তু ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করা সময়ের গতি কমানোর সমতুল্য, এবং যখন ফ্রিকোয়েন্সি শূন্য হয়ে যায়, সময় থেমে যায়। এর মানে হল যে একজন বাইরের পর্যবেক্ষক একটি খুব অদ্ভুত ছবি দেখতে পাবেন: একটি নক্ষত্রের খোল ক্রমবর্ধমান ত্বরণের সাথে পড়ে, আলোর গতিতে পৌঁছানোর পরিবর্তে, থেমে যায়। তার দৃষ্টিকোণ থেকে, তারার আকার মহাকর্ষীয় ব্যাসার্ধের কাছে আসার সাথে সাথে সংকোচন বন্ধ হয়ে যাবে।
গোঁফ. তিনি শোয়ার্জচাইল্ড গোলকের নীচে একটি কণাও "ডাইভিং" দেখতে পাবেন না। কিন্তু ব্ল্যাক হোলে পড়ে যাওয়া একজন কাল্পনিক পর্যবেক্ষকের জন্য, তার ঘড়ি অনুযায়ী মুহূর্তের মধ্যে সবকিছু শেষ হয়ে যাবে। এইভাবে, সূর্যের আকারের একটি নক্ষত্রের মহাকর্ষীয় পতনের সময় হবে 29 মিনিট, এবং একটি অনেক ঘন এবং আরও কমপ্যাক্ট নিউট্রন তারকা - এক সেকেন্ডের মাত্র 1/20,000। এবং এখানে তিনি সমস্যায় পড়েছেন, একটি ব্ল্যাক হোলের কাছে স্থান-কালের জ্যামিতির সাথে সংযুক্ত।

পর্যবেক্ষক একটি বাঁকা জায়গায় প্রবেশ করে। মহাকর্ষীয় ব্যাসার্ধের কাছাকাছি, মহাকর্ষ বল অসীমভাবে বড় হয়ে যায়; তারা মহাকাশচারী-পর্যবেক্ষকের সাথে রকেটটিকে অসীম দৈর্ঘ্যের একটি অসীম পাতলা সুতোয় প্রসারিত করে। কিন্তু তিনি নিজেই এটি লক্ষ্য করবেন না: তার সমস্ত বিকৃতি স্থান-কাল স্থানাঙ্কের বিকৃতির সাথে মিলে যাবে। এই বিবেচনাগুলি, অবশ্যই, আদর্শ, অনুমানমূলক ক্ষেত্রে উল্লেখ করে। শোয়ার্জচাইল্ড গোলকের কাছাকাছি আসার অনেক আগেই জোয়ারের শক্তি দ্বারা যেকোনো বাস্তব দেহ ছিন্নভিন্ন হয়ে যাবে।

কালো গর্ত মাত্রা

একটি ব্ল্যাক হোলের আকার, বা বরং, শোয়ার্জশিল্ড গোলকের ব্যাসার্ধ নক্ষত্রের ভরের সমানুপাতিক। এবং যেহেতু জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা একটি নক্ষত্রের আকারের উপর কোন বিধিনিষেধ আরোপ করে না, তাই একটি ব্ল্যাক হোল ইচ্ছামত বড় হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি এটি 10 ​​8 সৌর ভরের একটি নক্ষত্রের পতনের সময় উদ্ভূত হয় (বা কয়েক হাজার, এমনকি লক্ষ লক্ষ অপেক্ষাকৃত ছোট তারার একত্রিত হওয়ার কারণে), এর ব্যাসার্ধ প্রায় 300 মিলিয়ন কিলোমিটার হবে, পৃথিবীর কক্ষপথের দ্বিগুণ। এবং এই জাতীয় দৈত্যের পদার্থের গড় ঘনত্ব জলের ঘনত্বের কাছাকাছি।

স্পষ্টতই, এটি অবিকল এই জাতীয় ব্ল্যাক হোল যা গ্যালাক্সির কেন্দ্রগুলিতে পাওয়া যায়। যাই হোক না কেন, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আজ প্রায় পঞ্চাশটি ছায়াপথ গণনা করেন, যার কেন্দ্রে, পরোক্ষ প্রমাণ দ্বারা বিচার করে (আমরা সেগুলি নীচে আলোচনা করব), প্রায় এক বিলিয়ন (10 9) সৌরগুলির ভর সহ ব্ল্যাক হোল রয়েছে। স্পষ্টতই, আমাদের গ্যালাক্সিরও নিজস্ব ব্ল্যাক হোল রয়েছে; এর ভর বেশ নির্ভুলভাবে অনুমান করা হয়েছিল - 2.4। সূর্যের ভরের 10 6 ±10%।

তত্ত্বটি অনুমান করে যে, এই ধরনের সুপারজায়েন্টগুলির সাথে, প্রায় 10 14 গ্রাম ভর এবং প্রায় 10 -12 সেমি ব্যাসার্ধের (পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের আকার) ব্ল্যাক মিনি-হোল তৈরি হওয়া উচিত ছিল। তারা মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রথম মুহুর্তগুলিতে একটি বিশাল শক্তির ঘনত্বের সাথে স্থান-কালের একটি খুব শক্তিশালী অসঙ্গতির প্রকাশ হিসাবে আবির্ভূত হতে পারে। মহাবিশ্বে তখন যে অবস্থার অস্তিত্ব ছিল তা এখন গবেষকরা শক্তিশালী সংঘর্ষের (সংঘর্ষকারী বিমের উপর ত্বরণকারী) দ্বারা উপলব্ধি করেছেন। এই বছরের শুরুর দিকে CERN-এর পরীক্ষাগুলি কোয়ার্ক-গ্লুওন প্লাজমা প্রাপ্ত করা সম্ভব করেছে - এমন পদার্থ যা প্রাথমিক কণার উপস্থিতির আগে বিদ্যমান ছিল। আমেরিকান এক্সিলারেটর সেন্টার ব্রুকখাভেনে পদার্থের এই অবস্থা নিয়ে গবেষণা চলছে। এটি একটি এক্সিলারেটরের চেয়ে দেড় থেকে দুই মাত্রার বেশি মাত্রার শক্তির কণাকে ত্বরান্বিত করতে সক্ষম।
CERN. আসন্ন পরীক্ষাটি গুরুতর উদ্বেগের কারণ: এটির বাস্তবায়নের সময় কি একটি কালো মিনি-হোল তৈরি হবে, যা আমাদের স্থানকে বাঁকিয়ে পৃথিবীকে ধ্বংস করবে?

এই ভয়টি এমন একটি শক্তিশালী প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করেছিল যে মার্কিন সরকার এই সম্ভাবনা পরীক্ষা করার জন্য একটি কর্তৃত্বপূর্ণ কমিশন গঠন করতে বাধ্য হয়েছিল। বিশিষ্ট গবেষকদের সমন্বয়ে গঠিত কমিশন এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছে যে ব্ল্যাক হোল গঠনের জন্য এক্সিলারেটরের শক্তি খুবই কম (এই পরীক্ষাটি সায়েন্স অ্যান্ড লাইফ, নং 3, 2000 জার্নালে বর্ণিত হয়েছে)।

কিভাবে অদৃশ্য দেখতে

ব্ল্যাক হোলস কিছুই নির্গত করে না, এমনকি আলোও দেয় না। যাইহোক, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তাদের দেখতে শিখেছেন, বা বরং, এই ভূমিকার জন্য "প্রার্থী" খুঁজে পেতে। ব্ল্যাক হোল সনাক্ত করার তিনটি উপায় রয়েছে।

1. মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রের চারপাশে ক্লাস্টারে তারার সঞ্চালন অনুসরণ করা প্রয়োজন। যদি দেখা যায় যে এই কেন্দ্রে কিছুই নেই, এবং তারাগুলি ঘুরছে, যেমনটি ছিল, একটি খালি জায়গার চারপাশে, আমরা বেশ আত্মবিশ্বাসের সাথে বলতে পারি: এই "শূন্যতায়" একটি কালো গর্ত রয়েছে। এর ভিত্তিতেই আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে একটি ব্ল্যাক হোলের উপস্থিতি অনুমান করা হয়েছিল এবং এর ভর অনুমান করা হয়েছিল।

2. একটি ব্ল্যাক হোল সক্রিয়ভাবে পার্শ্ববর্তী স্থান থেকে পদার্থকে নিজের মধ্যে চুষে নেয়। আন্তঃনাক্ষত্রিক ধূলিকণা, গ্যাস, কাছাকাছি নক্ষত্রের পদার্থ একটি সর্পিলভাবে এটির উপর পড়ে, তথাকথিত অ্যাক্রিশন ডিস্ক তৈরি করে, শনির বলয়ের মতো। (ব্রুকহেভেন পরীক্ষায় এটিই ভীতিজনক ছিল: অ্যাক্সিলারেটরে উত্থিত একটি কালো মিনি-হোল পৃথিবীকে নিজের মধ্যে চুষতে শুরু করবে এবং এই প্রক্রিয়াটি কোনও শক্তি দ্বারা বন্ধ করা যাবে না।) শোয়ার্জচাইল্ড গোলকের কাছে গিয়ে কণার অভিজ্ঞতা। ত্বরণ এবং এক্স-রে পরিসরে বিকিরণ শুরু করে। এই বিকিরণটির একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত বর্ণালী রয়েছে যা একটি সিনক্রোট্রনে ত্বরিত কণাগুলির ভালভাবে অধ্যয়ন করা বিকিরণের অনুরূপ। এবং যদি এই ধরনের বিকিরণ মহাবিশ্বের কোনো অঞ্চল থেকে আসে, আমরা নিশ্চিতভাবে বলতে পারি যে সেখানে অবশ্যই একটি ব্ল্যাক হোল থাকবে।

3. যখন দুটি ব্ল্যাক হোল একত্রিত হয়, তখন মহাকর্ষীয় বিকিরণ ঘটে। এটি গণনা করা হয় যে যদি প্রতিটির ভর সূর্যের ভরের প্রায় দশগুণ হয়, তবে তারা যখন কয়েক ঘন্টার মধ্যে একত্রিত হয়, তখন তাদের মোট ভরের 1% এর সমতুল্য শক্তি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আকারে নির্গত হবে। সূর্য তার অস্তিত্বের পুরো সময়কাল ধরে যে আলো, তাপ এবং অন্যান্য শক্তি নির্গত করেছে তার থেকে এটি হাজার গুণ বেশি - পাঁচ বিলিয়ন বছর। তারা মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ পর্যবেক্ষণকারী LIGO এবং অন্যান্যদের সাহায্যে মহাকর্ষীয় বিকিরণ সনাক্ত করার আশা করছে, যা এখন রাশিয়ান গবেষকদের অংশগ্রহণে আমেরিকা এবং ইউরোপে তৈরি করা হচ্ছে (দেখুন "বিজ্ঞান এবং জীবন" নং 5, 2000)।

এবং তবুও, যদিও জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্ব সম্পর্কে কোনও সন্দেহ নেই, কেউ স্পষ্টভাবে বলতে পারে না যে তাদের মধ্যে ঠিক একটি মহাকাশের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে অবস্থিত। বৈজ্ঞানিক নীতিশাস্ত্র, গবেষকের বিবেকশীলতার জন্য উত্থাপিত প্রশ্নের একটি দ্ব্যর্থহীন উত্তর প্রয়োজন, যা অসঙ্গতি সহ্য করে না। একটি অদৃশ্য বস্তুর ভর অনুমান করা যথেষ্ট নয়, আপনাকে এর ব্যাসার্ধ পরিমাপ করতে হবে এবং দেখাতে হবে যে এটি শোয়ার্জশিল্ডের চেয়ে বেশি নয়। এমনকি আমাদের গ্যালাক্সির মধ্যেও এই সমস্যার সমাধান হয়নি। এই কারণেই বিজ্ঞানীরা তাদের আবিষ্কারের রিপোর্ট করার ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট সংযম দেখান এবং বৈজ্ঞানিক জার্নালগুলি আক্ষরিক অর্থে তাত্ত্বিক কাজ এবং প্রভাবের পর্যবেক্ষণের প্রতিবেদনে পূর্ণ যা তাদের রহস্যের উপর আলোকপাত করতে পারে।

সত্য, ব্ল্যাক হোলের আরও একটি সম্পত্তি রয়েছে, তাত্ত্বিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে, যা সম্ভবত তাদের দেখা সম্ভব করে তুলবে। তবে, তবে, একটি শর্তে: কৃষ্ণগহ্বরের ভর অবশ্যই সূর্যের ভরের চেয়ে অনেক কম হতে হবে।

একটি কালো গর্ত "সাদা" হতে পারে

দীর্ঘকাল ধরে, ব্ল্যাক হোলগুলি অন্ধকারের মূর্ত প্রতীক হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল, এমন বস্তু যা শূন্যতায়, পদার্থের শোষণের অভাবে, কিছু বিকিরণ করে না। যাইহোক, 1974 সালে, বিখ্যাত ইংরেজ তাত্ত্বিক স্টিফেন হকিং দেখিয়েছিলেন যে ব্ল্যাক হোলকে একটি তাপমাত্রা নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং তাই বিকিরণ করতে হবে।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ধারণা অনুসারে, ভ্যাকুয়াম কোনো শূন্যতা নয়, বরং এক ধরনের "স্পেস-টাইমের ফেনা", ভার্চুয়াল (আমাদের বিশ্বে পর্যবেক্ষণ করা যায় না) কণার একটি হোজপজ। যাইহোক, কোয়ান্টাম শক্তির ওঠানামা ভ্যাকুয়াম থেকে একটি কণা-অ্যান্টি পার্টিকেল জোড়াকে "নিক্ষেপ" করতে সক্ষম। উদাহরণস্বরূপ, যখন দুই বা তিনটি গামা কোয়ান্টার সংঘর্ষ হয়, তখন একটি ইলেক্ট্রন এবং একটি পজিট্রন এমনভাবে উপস্থিত হবে যেন কিছুই না। এই এবং অনুরূপ ঘটনা বারবার পরীক্ষাগারে পরিলক্ষিত হয়েছে।

এটি কোয়ান্টাম ওঠানামা যা ব্ল্যাক হোল থেকে বিকিরণ প্রক্রিয়া নির্ধারণ করে। যদি শক্তির সাথে একজোড়া কণা থাকে ইএবং -ই(জোড়ার মোট শক্তি শূন্য), শোয়ার্জশিল্ড গোলকের আশেপাশে উদ্ভূত হয়, কণার পরবর্তী ভাগ্য ভিন্ন হবে। তারা প্রায় অবিলম্বে ধ্বংস করতে পারে বা একসাথে ঘটনা দিগন্তের নীচে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, কৃষ্ণগহ্বরের অবস্থার পরিবর্তন হবে না। কিন্তু যদি শুধুমাত্র একটি কণা দিগন্তের নীচে চলে যায়, পর্যবেক্ষক অন্যটি নিবন্ধন করবেন এবং তার কাছে মনে হবে এটি একটি ব্ল্যাক হোল দ্বারা তৈরি হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, একটি ব্ল্যাক হোল যা শক্তি সহ একটি কণা শোষণ করেছে -ই, তার শক্তি কমাতে হবে, এবং শক্তি সঙ্গে ই- বৃদ্ধি.

হকিং এই সমস্ত প্রক্রিয়াগুলি যে হারে চলে তা গণনা করেছিলেন এবং এই সিদ্ধান্তে এসেছিলেন যে নেতিবাচক শক্তি সহ কণাগুলির শোষণের সম্ভাবনা বেশি। এর মানে হল যে ব্ল্যাক হোল শক্তি এবং ভর হারায় - এটি বাষ্পীভূত হয়। উপরন্তু, এটি একটি তাপমাত্রা সহ একটি সম্পূর্ণ কালো শরীর হিসাবে বিকিরণ করে টি = 6 . 10 -8 এমসঙ্গে / এম kelvins, যেখানে এম c হল সূর্যের ভর (2.1033 গ্রাম), এমব্ল্যাক হোলের ভর। এই সরল সম্পর্কটি দেখায় যে সূর্যের ছয় গুণ ভর সহ একটি ব্ল্যাক হোলের তাপমাত্রা একটি ডিগ্রির একশ মিলিয়নতম। এটা স্পষ্ট যে এই ধরনের ঠান্ডা শরীর কার্যত কিছুই বিকিরণ করে না এবং উপরের সমস্ত যুক্তি বৈধ থাকে। আরেকটি জিনিস - মিনি-গর্ত। এটা দেখতে সহজ যে 10 14 -10 30 গ্রাম ভরের সাথে, তারা কয়েক হাজার ডিগ্রিতে উত্তপ্ত হয় এবং সাদা গরম হয়! যাইহোক, এটি অবিলম্বে লক্ষ করা উচিত যে ব্ল্যাক হোলের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে কোনও দ্বন্দ্ব নেই: এই বিকিরণটি শোয়ার্জশিল্ড গোলকের উপরে একটি স্তর দ্বারা নির্গত হয় এবং এটির নীচে নয়।

সুতরাং, ব্ল্যাক হোল, যাকে চিরকালের জন্য হিমায়িত বস্তু বলে মনে হয়েছিল, তাড়াতাড়ি বা পরে অদৃশ্য হয়ে যায়, বাষ্পীভূত হয়। তদুপরি, এটি "ওজন হারায়" হিসাবে, বাষ্পীভবনের হার বৃদ্ধি পায়, তবে এটি এখনও একটি অত্যন্ত দীর্ঘ সময় নেয়। এটি অনুমান করা হয় যে 10 14 গ্রাম ওজনের মিনি-হোল, যা 10-15 বিলিয়ন বছর আগে বিগ ব্যাংয়ের পরপরই আবির্ভূত হয়েছিল, আমাদের সময়ের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে বাষ্পীভূত হওয়া উচিত। তাদের জীবনের শেষ পর্যায়ে, তাদের তাপমাত্রা একটি বিশাল মূল্যে পৌঁছায়, তাই বাষ্পীভবনের পণ্যগুলি অবশ্যই অত্যন্ত উচ্চ শক্তির কণা হতে হবে। এটা সম্ভব যে তারাই প্রশস্ত বায়ুমণ্ডলীয় ঝরনা তৈরি করে - পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে ইএএস। যাই হোক না কেন, অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ-শক্তির কণার উৎপত্তি আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ এবং আকর্ষণীয় সমস্যা যা ব্ল্যাক হোল পদার্থবিজ্ঞানের কম উত্তেজনাপূর্ণ প্রশ্নগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত হতে পারে।

উপাদানটি InoSMI এর সম্পাদকদের দ্বারা বিশেষভাবে RIA বিজ্ঞান বিভাগের জন্য প্রস্তুত করা হয়েছিল >>

মাইকেল ফিঙ্কেল

ঘড়ির কাঁটা ঘুরে দেখি। মানুষের আগে, পৃথিবীর আগে, সূর্য প্রজ্বলিত হওয়ার আগে, ছায়াপথের জন্মের আগে, আলো ফোটার আগে, একটি "বিগ ব্যাং" হয়েছিল। এটি 13.8 বিলিয়ন বছর আগে ঘটেছিল।

প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের ভারী উপাদান সহ সুপারনোভা বীজযুক্ত স্থানজাপানের সুজাকু এক্স-রে স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা 250 মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে পার্সিয়াস গ্যালাক্সি ক্লাস্টারে লোহার বিতরণের তদন্ত করেছেন।

কিন্তু তার আগে কী হল? অনেক পদার্থবিদ বলেন যে "এর আগে" এর অস্তিত্ব নেই। তারা যুক্তি দেখায় যে সময় "বিগ ব্যাং" এর মুহুর্তে তার কাউন্টডাউন শুরু হয়েছিল, বিশ্বাস করে যে আগে যা কিছু ছিল তা বিজ্ঞানের সুযোগের মধ্যে নেই। আমরা কখনই বুঝতে পারব না যে বিগ ব্যাং এর আগে বাস্তবতা কেমন ছিল, এটি কী থেকে তৈরি হয়েছিল এবং কেন এটি আমাদের মহাবিশ্ব তৈরি হয়েছিল। এ ধরনের ধারণা মানুষের বোধগম্যতার বাইরে।

কিন্তু কিছু অপ্রচলিত বিজ্ঞানী একমত নন। এই পদার্থবিদরা তত্ত্ব তৈরি করছেন যে "বিগ ব্যাং" এর আগে তাত্ক্ষণিকভাবে নবজাত মহাবিশ্বের সমস্ত ভর এবং শক্তি একটি অবিশ্বাস্যভাবে ঘনত্বে সংকুচিত হয়েছিল, কিন্তু তার নিজস্ব সীমা, শস্য। আসুন একে নতুন মহাবিশ্বের বীজ বলি।

তারা বিশ্বাস করে যে এই বীজটি কল্পনাতীতভাবে ক্ষুদ্র ছিল, সম্ভবত একজন ব্যক্তি পর্যবেক্ষণ করতে পারে এমন যেকোনো কণার চেয়ে ট্রিলিয়ন গুণ ছোট। এবং তবুও এই কণাটি অন্যান্য সমস্ত কণার উত্থানের প্রেরণা দিয়েছে, গ্যালাক্সি, সৌরজগত, গ্রহ এবং মানুষের কথা উল্লেখ না করে।

আপনি যদি সত্যিই কিছুকে ঈশ্বরের কণা বলতে চান তবে এই বীজটি এমন একটি নামের জন্য উপযুক্ত।

তাহলে এই বীজটি কীভাবে এলো? নিউ হ্যাভেন বিশ্ববিদ্যালয়ে কর্মরত নিকোডেম পপলাস্কি কয়েক বছর আগে একটি ধারণা সামনে রেখেছিলেন। এটির মধ্যে রয়েছে যে আমাদের মহাবিশ্বের বীজ প্রাথমিক চুল্লিতে নকল করা হয়েছিল, যা এর জন্য ব্ল্যাক হোল হয়ে ওঠে।

মাল্টিভার্স গুন

স্টিফেন হকিং বলেছেন যে "ক্লাসিক্যাল" ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্ব নেইহকিং ব্ল্যাক হোলের আধুনিক তত্ত্বের অন্যতম প্রধান বিধান পুনর্বিবেচনা করার প্রস্তাব দিয়েছেন - একটি ব্ল্যাক হোলের "ইভেন্ট হরাইজন" এর অস্তিত্ব, যার কারণে পদার্থ বা শক্তি উভয়ই বাইরের জগতে ফিরে আসতে পারে না।

আমরা আরও এগিয়ে যাওয়ার আগে, এটি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে বিগত বিশ বছরে, অনেক তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী বিশ্বাস করতে এসেছেন যে আমাদের মহাবিশ্ব একমাত্র নয়। আমরা একটি মাল্টিভার্সের অংশ হতে পারি, যা বিপুল সংখ্যক পৃথক মহাবিশ্বের প্রতিনিধিত্ব করে, যার প্রতিটি সত্য রাতের আকাশে একটি আলোকিত বল।

কীভাবে একটি মহাবিশ্ব অন্য মহাবিশ্বের সাথে সংযুক্ত তা নিয়ে অনেক বিতর্ক রয়েছে এবং আদৌ এমন একটি গুচ্ছ আছে কিনা। কিন্তু এই সমস্ত বিরোধ সম্পূর্ণরূপে অনুমানমূলক, এবং সত্য অপ্রমাণিত. কিন্তু একটি আকর্ষণীয় ধারণা আছে, যা হল মহাবিশ্বের বীজ একটি উদ্ভিদের বীজের মতো। এটি অপরিহার্য পদার্থের একটি অংশ, শক্তভাবে সংকুচিত এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক শেল ভিতরে লুকানো।

এটি একটি ব্ল্যাক হোলের ভিতরে ঠিক কী ঘটে তা ব্যাখ্যা করে। ব্ল্যাক হোল হল দৈত্যাকার নক্ষত্রের মৃতদেহ। এই ধরনের নক্ষত্রের জ্বালানি ফুরিয়ে গেলে এর কেন্দ্রটি ভেঙে পড়ে। অভিকর্ষ বল অবিশ্বাস্য এবং ক্রমবর্ধমান শক্তির সাথে সবকিছুকে একত্রিত করে। তাপমাত্রা 100 বিলিয়ন ডিগ্রি পৌঁছেছে। পরমাণুর পতন। ইলেকট্রনগুলো টুকরো টুকরো হয়ে যায়। এবং তারপর এই ভর আরও বেশি সংকুচিত হয়।

খুব হালকা এবং উজ্জ্বল ব্ল্যাক হোল জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের তত্ত্বে "ফিট করেনি"পিনহুইল গ্যালাক্সিতে একটি অতি-উজ্জ্বল এক্স-রে উৎস খুব উজ্জ্বল এবং বিদ্যমান তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে খুব কম ভর রয়েছে, চীনা বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন।

এই মুহুর্তে, তারাটি একটি ব্ল্যাক হোলে পরিণত হয়। এর অর্থ হল এর আকর্ষণ শক্তি এতটাই বিশাল যে একটি আলোর রশ্মিও এর থেকে পালাতে পারে না। ব্ল্যাক হোলের ভিতরে এবং বাইরের সীমানাকে ঘটনা দিগন্ত বলা হয়। আমাদের নিজস্ব মিল্কিওয়ে সহ প্রায় প্রতিটি গ্যালাক্সির কেন্দ্রে, বিজ্ঞানীরা বিশাল ব্ল্যাক হোল আবিষ্কার করছেন, যা আমাদের সূর্যের চেয়ে কয়েক মিলিয়ন গুণ বেশি বিশাল।

অতল প্রশ্ন

আপনি যদি আইনস্টাইনের তত্ত্ব ব্যবহার করেন একটি ব্ল্যাক হোলের নীচে কী ঘটবে তা নির্ধারণ করতে, আপনি একটি বিন্দু গণনা করতে পারেন যার একটি অসীম ঘনত্ব এবং একটি অসীম আকার রয়েছে। এই অনুমানমূলক ধারণাটিকে বলা হয় এককতা। কিন্তু প্রকৃতিতে সাধারণত অসীমতা থাকে না। সমস্যাটি আইনস্টাইনের তত্ত্বগুলির মধ্যে রয়েছে, যা বাইরের মহাকাশের জন্য চমৎকার গণনা প্রদান করে, কিন্তু অবিশ্বাস্য শক্তির মুখে বিধ্বস্ত হয়, যেমন একটি ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তরে, বা মহাবিশ্বের জন্মের সময় উপস্থিত।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো একটি ব্ল্যাক হোলের "লেজের" ভিতরে দেখতে সক্ষম হয়েছিলআজ অবধি, দুটি প্রধান ধরণের ব্ল্যাক হোল পরিচিত - সাধারণ ব্ল্যাক হোল যা একটি নক্ষত্রের পতনের ফলে উদ্ভূত হয়েছিল এবং তাদের সুপারম্যাসিভ "বোন" যা ছায়াপথের কেন্দ্রে বিদ্যমান। উভয় ধরনের ব্ল্যাক হোলই বস্তুকে শোষণ করতে এবং জেট আকারে বের করে দিতে সক্ষম - উত্তপ্ত প্লাজমার বিম আলোর কাছাকাছি গতিতে চলে।

ডক্টর পপলাভস্কির মতো পদার্থবিদরা বলেছেন যে একটি ব্ল্যাক হোলের ভিতরের ব্যাপারটি আসলে এমন একটি বিন্দুতে পৌঁছে যায় যেখানে এটি আর চেপে রাখা যায় না। এই "বীজ" অবিশ্বাস্যভাবে ক্ষুদ্র, এক বিলিয়ন তারার মতো ওজনের। কিন্তু এককতার বিপরীতে, এটি বেশ বাস্তব।

পপলাভস্কির মতে, ব্ল্যাক হোল ঘোরার কারণে সংকোচন প্রক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায়। তারা খুব দ্রুত ঘোরে, সম্ভবত আলোর গতিতে পৌঁছায়। এবং এই টর্শন সংকুচিত বীজকে একটি অবিশ্বাস্য অক্ষীয় ঘূর্ণন দেয়। বীজ শুধুমাত্র ছোট এবং ভারী নয়; এটি স্নাফবক্স থেকে সেই শয়তানের বসন্তের মতো পাকানো এবং সংকুচিত হয়।

বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো গ্যালাক্সির কেন্দ্রে একটি ব্ল্যাক হোলের চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করেছেনসুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল Sgr A* আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে অবস্থিত। এর আগে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রে রেডিও পালসার PSR J1745-2900 আবিষ্কার করেছিলেন। তারা ব্ল্যাক হোলের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপ করতে এটি থেকে নির্গত বিকিরণ ব্যবহার করেছিল।

অন্য কথায়, এটি সম্পূর্ণভাবে সম্ভব যে একটি ব্ল্যাক হোল একটি টানেল, দুটি মহাবিশ্বের মধ্যে একটি "একমুখী দরজা", পপলাভস্কি বলেছেন। এবং এর মানে হল যে আপনি যদি মিল্কিওয়ের কেন্দ্রে একটি ব্ল্যাক হোলে পড়ে যান, তবে এটি খুব সম্ভব যে শেষ পর্যন্ত আপনি নিজেকে অন্য মহাবিশ্বে খুঁজে পাবেন (ভাল, যদি আপনি না হন, তাহলে আপনার শরীর ক্ষুদ্র কণাতে চূর্ণ হয়ে যাবে) . এই অন্য মহাবিশ্ব আমাদের ভিতরে নেই; একটি গর্ত কেবল একটি সংযোগকারী লিঙ্ক, একটি সাধারণ মূলের মতো যা থেকে দুটি অ্যাসপেন বৃদ্ধি পায়।

আমাদের সকলের সম্পর্কে কি, আমাদের নিজস্ব মহাবিশ্বে? আমরা অন্য, পুরানো মহাবিশ্বের পণ্য হতে পারি। আসুন এটিকে আমাদের সঠিক মহাবিশ্ব বলি। সেই বীজ যে মাদার ইউনিভার্সটি ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তরে তৈরি হয়েছিল তা 13.8 বিলিয়ন বছর আগে একটি বড় বাউন্স হয়েছিল, এবং যদিও আমাদের মহাবিশ্ব তখন থেকে দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে, আমরা এখনও ব্ল্যাক হোলের ঘটনা দিগন্তের বাইরে থাকতে পারি।

পদার্থবিজ্ঞানে একটি ব্ল্যাক হোলকে স্থান-কালের একটি অঞ্চল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, যার মহাকর্ষীয় আকর্ষণ এতটাই শক্তিশালী যে এমনকি আলোর গতিতে চলমান বস্তুগুলিও আলোর কোয়ান্টা সহ এটিকে ছেড়ে যেতে পারে না। এই অঞ্চলের সীমানাকে ঘটনা দিগন্ত বলা হয় এবং এর বৈশিষ্ট্যগত আকারকে মহাকর্ষীয় ব্যাসার্ধ বলা হয়, যাকে বলা হয় ব্ল্যাক ফরেস্ট ব্যাসার্ধ। ব্ল্যাক হোল মহাবিশ্বের সবচেয়ে রহস্যময় বস্তু। তারা তাদের দুর্ভাগ্যজনক নাম আমেরিকান জ্যোতির্পদার্থবিদ জন হুইলারের কাছে ঋণী। তিনিই 1967 সালে "আমাদের মহাবিশ্ব: পরিচিত এবং অজানা" জনপ্রিয় লেকচারে এই সুপারডেন্স বডিকে হোল বলে অভিহিত করেছিলেন। পূর্বে, এই ধরনের বস্তুগুলিকে "কলাপ্সড স্টার" বা "কলাপসার" বলা হত। কিন্তু "ব্ল্যাক হোল" শব্দটি শিকড় ধরেছে এবং এটি পরিবর্তন করা অসম্ভব হয়ে পড়েছে। মহাবিশ্বে দুটি ধরণের ব্ল্যাক হোল রয়েছে: 1 - সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল, যার ভর সূর্যের ভরের চেয়ে মিলিয়ন গুণ বেশি (এটি বিশ্বাস করা হয় যে এই জাতীয় বস্তুগুলি গ্যালাক্সির কেন্দ্রে অবস্থিত); 2 - কম বৃহদাকার ব্ল্যাক হোল যা দৈত্যাকার মৃত তারার সংকোচনের ফলে, তাদের ভর তিনটি সৌর ভরের বেশি; নক্ষত্রের সংকোচনের সাথে সাথে বস্তুটি আরও বেশি সংকুচিত হতে থাকে এবং ফলস্বরূপ, বস্তুর মাধ্যাকর্ষণ এমন পরিমাণে বৃদ্ধি পায় যে আলো তাকে অতিক্রম করতে পারে না। বিকিরণ বা পদার্থ কোনটাই ব্ল্যাক হোল থেকে বাঁচতে পারে না। ব্ল্যাক হোল হল অতি-শক্তিশালী মহাকর্ষ।

ব্ল্যাক হোলে পরিণত হওয়ার জন্য একটি তারকাকে যে ব্যাসার্ধে সঙ্কুচিত হতে হবে তাকে মহাকর্ষীয় ব্যাসার্ধ বলে। নক্ষত্র থেকে গঠিত ব্ল্যাক হোলের জন্য, এটি মাত্র কয়েক দশ কিলোমিটার। বাইনারি নক্ষত্রের কিছু জোড়ায়, তাদের মধ্যে একটি সবচেয়ে শক্তিশালী টেলিস্কোপের কাছে অদৃশ্য, তবে এই জাতীয় মহাকর্ষীয় সিস্টেমে অদৃশ্য উপাদানটির ভর অত্যন্ত বড় হতে দেখা যায়। সম্ভবত, এই জাতীয় বস্তুগুলি হয় নিউট্রন তারা বা ব্ল্যাক হোল। কখনও কখনও এই ধরনের জোড়ার মধ্যে অদৃশ্য উপাদানগুলি একটি সাধারণ নক্ষত্রকে ছিঁড়ে ফেলে। এই ক্ষেত্রে, গ্যাসটি দৃশ্যমান নক্ষত্রের বাইরের স্তর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং অজানা কোথায় পড়ে - একটি অদৃশ্য ব্ল্যাকহোলে। কিন্তু গর্তে পড়ার আগে, গ্যাসটি খুব ছোট এক্স-রে তরঙ্গ সহ বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে। তদুপরি, একটি নিউট্রন তারকা বা ব্ল্যাক হোলের কাছে, গ্যাসটি খুব গরম হয়ে ওঠে এবং এক্স-রে এবং গামা রেঞ্জে শক্তিশালী উচ্চ-শক্তি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের উত্স হয়ে ওঠে। এই ধরনের বিকিরণ পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায় না, তবে এটি মহাকাশ টেলিস্কোপ ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা যায়। ব্ল্যাক হোলের সম্ভাব্য প্রার্থীদের মধ্যে একজনকে সিগনাস নক্ষত্রমণ্ডলে এক্স-রেগুলির একটি শক্তিশালী উত্স হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

আলমা (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. কম্বস

ঘড়ির কাঁটা ফেরানোর চেষ্টা করি। জীবন শুরু হওয়ার আগে, পৃথিবীর আগে, সূর্যের জন্মের আগে এবং ছায়াপথের গঠন, আলো ঢালা শুরুর আগে ঘটেছিল। এবং এটি ছিল 13.8 বিলিয়ন বছর আগে।

কিন্তু আগে কি? অনেক পদার্থবিজ্ঞানী যুক্তি দেন যে "আগে" আদৌ নেই। তারা বিশ্বাস করে যে সময় নিজেই বিগ ব্যাং এর মুহুর্তে শুরু হয়েছিল এবং এর আগে যা ঘটেছিল তা বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে খাপ খায় না। এই দৃষ্টিভঙ্গি অনুসারে, আমরা কখনই বুঝতে সক্ষম হব না যে বিগ ব্যাং এর আগে বাস্তবতা কী ছিল, এটি কোন উপাদান থেকে তৈরি হয়েছিল এবং কেন এটি ঘটেছে, আমাদের মহাবিশ্বের জন্ম দিয়েছে।

কিন্তু এমন বিজ্ঞানীরা আছেন যারা কনভেনশনের জন্য বিদেশী, এবং তারা একমত নন। এই লোকেরা জটিল তত্ত্ব তৈরি করছে যে মহাবিস্ফোরণের আগে ক্ষণস্থায়ী মুহুর্তে, নবজাত মহাবিশ্বের সমস্ত শক্তি এবং ভর একটি অবাস্তবভাবে ঘন, কিন্তু বেশ সীমিত শস্যে সঙ্কুচিত হয়েছিল। আপনি এটিকে "একটি নতুন বাস্তবতার বীজ" বলতে পারেন।

এই অদ্ভুত পদার্থবিদরা বিশ্বাস করেন যে বীজটি কল্পনাতীতভাবে ক্ষুদ্র ছিল, সম্ভবত মানুষের দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা যে কোনো প্রাথমিক কণার চেয়ে ট্রিলিয়ন গুণ ছোট। এবং তবুও, এই শস্যটিই সমস্ত কিছুর উত্থানের প্রেরণা হয়ে ওঠে: অন্যান্য কণা, ছায়াপথ, আমাদের সৌরজগত এবং মানুষ। আপনি যদি সত্যিই কোন কিছুকে ঈশ্বরের কণা বলতে চান তবে এই বীজটি এমন একটি নামের জন্য সেরা প্রার্থী।

এবং তারপর কিভাবে এই বীজ উদ্ভূত? নিউ হ্যাভেন বিশ্ববিদ্যালয়ের নিকোডিম পপলাভস্কি এই ধারণাটি তুলে ধরেছেন যে, আমাদের বাস্তবতার বীজ ব্ল্যাক হোলের আদিম চুল্লিতে উদ্ভূত হয়েছে।

মাল্টিভার্সের প্রজনন

আমরা আরও গভীরে খনন করার আগে, এটি বোঝার যোগ্য যে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এই সমস্যাটিতে আগ্রহী অনেকেই এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে আমাদের মহাবিশ্ব একমাত্র মহাবিশ্ব থেকে অনেক দূরে। এটি বিশাল মাল্টিভার্সের একটি ক্ষুদ্র অংশ হতে পারে, সত্যিকারের রাতের আকাশে আলোর একটি বল।

কেউ জানে না কিভাবে এই মহাবিশ্বগুলো একে অপরের সাথে সংযুক্ত এবং আদৌ এ ধরনের সংযোগ আছে কিনা। যদিও এই বিষয়ে উদ্ভূত বিতর্কটি অনুমানমূলক এবং অপ্রমাণযোগ্য, তবুও একটি আকর্ষণীয় ধারণা রয়েছে যা বলে যে প্রতিটি মহাবিশ্বের বীজ একটি উদ্ভিদের বীজের সাথে খুব মিল। মূল্যবান বস্তুর একটি ছোট টুকরা, কম্প্যাক্টভাবে সংকুচিত এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক শেলের নীচে লুকানো।

এটি ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তরে ঘটে যাওয়া ঘটনাগুলিকে খুব সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করে। সমস্ত ব্ল্যাক হোল হল দৈত্যাকার নক্ষত্রের অবশিষ্টাংশ যাদের জ্বালানি শেষ হয়ে গেছে এবং তাদের কোরগুলি ভেঙে পড়েছে। যখন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি শ্বাসরুদ্ধকর এবং ক্রমবর্ধমান শক্তি দিয়ে সবকিছুকে সংকুচিত করে। তারপরে তাপমাত্রা 100 বিলিয়ন ডিগ্রি বেড়ে যায়, পরমাণুগুলি ভেঙে যায় এবং ইলেকট্রনগুলি টুকরো টুকরো হয়ে যায়। এবং তারপর এই porridge আরও বেশি সঙ্কুচিত।

এখন তারা একটি ব্ল্যাক হোল। আর এর অর্থ হল এর আকর্ষণ শক্তি এতটাই প্রচন্ড যে এর থেকে একটি আলোর রশ্মিও পালাতে পারে না। ব্ল্যাক হোলের বাইরের এবং ভিতরের অংশের মধ্যে সীমানাকে ঘটনা দিগন্ত বলা হয়। আমাদের মিল্কিওয়ে সহ প্রায় প্রতিটি গ্যালাক্সির কেন্দ্রে, আপনি যদি ঘনিষ্ঠভাবে তাকান তবে আপনি বিশাল ব্ল্যাক হোল খুঁজে পেতে পারেন যা আমাদের সূর্যের চেয়ে কয়েক মিলিয়ন গুণ বড়।

অতল প্রশ্ন

একটি ব্ল্যাক হোলের নীচে কী ঘটছে তা নির্ধারণ করতে আইনস্টাইনের তত্ত্ব ব্যবহার করে, আমরা অবশ্যই সিঙ্গুলারিটির ধারণার মধ্যে চলে যাব, যার মতে, একটি অসীম ঘন এবং অসীমভাবে ছোট বিন্দু রয়েছে। এবং এটি স্বয়ং প্রকৃতির সাথে বিরোধিতা করে, যেখানে অসীমতা বিদ্যমান বলে মনে হয় না ... সমস্যাটি আইনস্টাইনের সূত্রগুলির মধ্যে রয়েছে, যা বেশিরভাগ স্থান-কাল সম্পর্কিত গণনার জন্য আদর্শ, কিন্তু কোয়ান্টাম স্কেলে মোটেও কাজ করে না অবিশ্বাস্য শক্তি যা মহাবিশ্বের জন্ম নিয়ন্ত্রণ করে এবং ব্ল্যাক হোলের ভিতরে বাস করে।

ডক্টর পপলাভস্কির মত তাত্ত্বিক পদার্থবিদরা যুক্তি দেন যে ব্ল্যাক হোলের ব্যাপারটা এমন পর্যায়ে চলে আসে যেখানে এটিকে চেপে রাখা আর সম্ভব হয় না। এই ক্ষুদ্র বীজটির ওজন এক বিলিয়ন তারার মতো, কিন্তু এককতার বিপরীতে, এটি এখনও বেশ বাস্তব।

পপলাভস্কি বিশ্বাস করেন যে সংকোচন বন্ধ হয়ে যায়, কারণ ব্ল্যাক হোলগুলি খুব দ্রুত ঘুরছে, সম্ভবত এই ঘূর্ণনে আলোর গতিতে পৌঁছেছে। এবং এই ছোট এবং ভারী বীজ, একটি অবাস্তব অক্ষীয় টর্শন, সংকুচিত এবং বাঁকানো, একটি স্নাফবক্স থেকে একটি শয়তানের বসন্তের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। হঠাৎ এই বীজ অঙ্কুরিত হতে পারে এবং একটি শক্তিশালী পপ দিয়ে এটি করতে পারে। এই ধরনের ঘটনাগুলিকে বলা হয় বিগ ব্যাং, বা, যেমন পপলাভস্কি এটি বলতে পছন্দ করেন, বিগ রিবাউন্ড।

অন্য কথায়, এটি দেখা যাচ্ছে যে ব্ল্যাক হোল হল দুটি মহাবিশ্বের মধ্যে একটি সুড়ঙ্গ, যার একটি প্রান্ত। যার মানে হল যে আপনি যদি একটি ব্ল্যাক হোলে পড়ে যান, আপনি অবিলম্বে নিজেকে অন্য মহাবিশ্বে খুঁজে পাবেন (আরো সঠিকভাবে, আপনার মধ্যে কী থাকবে)। অন্য মহাবিশ্বের সাথে আমাদের কোন সম্পর্ক নেই; একটি গর্ত শুধুমাত্র একটি সংযোগকারী লিঙ্ক, একটি সাধারণ শিকড়ের মত যা থেকে দুটি গাছ জন্মায়।

তাহলে আমাদের সকলের সম্পর্কে কি, আমাদের বাড়ির মহাবিশ্বের ভিতরে? আমরা হয়তো অন্য, আরও প্রাচীন, মহাবিশ্বের সন্তান। মাদার ইউনিভার্সের ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তরে তৈরি একটি বীজ 13.8 বিলিয়ন বছর আগে একটি বিগ রিবাউন্ড সঞ্চালিত হতে পারে, এবং যখন আমাদের মহাবিশ্ব তখন থেকে দ্রুত প্রসারিত হতে থাকে, আমরা এখনও সেই ব্ল্যাক হোলের ঘটনা দিগন্তের বাইরে থাকতে পারি।

মহাবিশ্বের নতুন মডেল কোয়ান্টাম সিঙ্গুলারিটি এবং মহাজাগতিক স্ফীতি ছাড়াই করা সম্ভব করে তোলে।

সৃষ্টিতত্ত্বের প্রধান প্রশ্নটি আক্ষরিকভাবে তিনটি শব্দে তৈরি করা যেতে পারে: মহাবিশ্ব কোথা থেকে এসেছে? একটি আদর্শ উত্তরের জন্য, দুটিই যথেষ্ট: একটি কোয়ান্টাম সিঙ্গুলারিটি থেকে। এটি পদার্থের একটি বিশেষ অবস্থার নাম, যেখানে স্থান বা সময় নেই এবং পরিচিত ভৌত আইন কাজ করে না। এটি সাধারণত গৃহীত হয় যে এটি অস্থির হয়ে উঠেছে এবং কোয়ান্টাম ক্ষেত্র এবং তাদের দ্বারা জন্মানো কণা দ্বারা ভরা একটি ত্রিমাত্রিক স্থানের জন্ম দিয়েছে। সিঙ্গুলারিটি থেকে এই প্রস্থানকে বিগ ব্যাং বলা হয় এবং এটি মহাবিশ্বের বয়সের সূচনা বিন্দু হিসাবে নেওয়া হয়।

এই এককতা কি, কেউ সত্যিই জানে না। আপনি যদি সময়মতো মহাজাগতিক সমীকরণগুলিকে শূন্য বিন্দুতে "খেলান" করেন তবে শক্তির ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা অসীমে চলে যাবে এবং তাদের শারীরিক অর্থ হারাবে। একটি সিঙ্গুলারিটি সাধারণত ভ্যাকুয়ামের একটি বিশৃঙ্খল কোয়ান্টাম ওঠানামা হিসাবে বর্ণনা করা হয়, যা মাধ্যাকর্ষণ এবং অন্যান্য ভৌত ক্ষেত্রগুলির উত্থানকে সম্ভব করে তোলে। তাত্ত্বিকরা ঠিক কীভাবে এটি ঘটতে পারে তা বোঝার চেষ্টা করার জন্য অনেক প্রচেষ্টা করেছেন, কিন্তু এখনও পর্যন্ত খুব বেশি সাফল্য পাননি।

বিস্ফোরণ নয়, ধস

কিছু মহাজাগতিক মডেল সম্পূর্ণরূপে এককতা দিয়ে বিলি করে, কিন্তু তারা সংখ্যালঘু। কিন্তু সম্প্রতি, তিনজন কানাডিয়ান বিজ্ঞানী বিগ ব্যাং-এর একটি খুব কৌতূহলী মডেল নিয়ে এসেছেন, যার জন্য কোয়ান্টাম বিশৃঙ্খলার অনুমানের প্রয়োজন নেই। ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যা এবং জ্যোতির্বিদ্যার অধ্যাপক রবার্ট মান এবং তার সহকর্মীরা স্বীকার করেছেন যে আমাদের মহাবিশ্ব মহাজাগতিক পদার্থের মহাকর্ষীয় সংকোচনের একটি উপজাত হিসাবে আবির্ভূত হতে পারে, যা একটি ব্ল্যাক হোলের জন্মে শেষ হয়েছিল। তাদের মূল ধারণা হল এই বিষয়টি মহাকাশে তিনটি নয়, চারটি মাত্রা নিয়ে বিদ্যমান ছিল। নবজাতক গর্ত, আবার চার-মাত্রিক, নিজেকে একটি ত্রিমাত্রিক শেল দিয়ে বেষ্টন করে, যা মহাবিশ্বের ভ্রূণ হয়ে ওঠে। তিনি তার মায়ের চার মাত্রা থেকে শুধুমাত্র মহাকর্ষই নয়, অন্যান্য ক্ষেত্র এবং কণাগুলিও ধার করেছিলেন যা একটি স্বাধীন ত্রিমাত্রিক জীবনযাপন করতে শুরু করেছিল। তাই আমাদের পৃথিবী বিগ ব্যাং থেকে আসেনি, বরং এর বিপরীত থেকে এসেছে, বিগ কলাপস!

এই শেল কোথা থেকে এসেছে? একটি "সাধারণ" ব্ল্যাক হোল একটি বন্ধ দ্বি-মাত্রিক পৃষ্ঠ, ঘটনা দিগন্ত দ্বারা বেষ্টিত। দিগন্তে পতিত একটি কণা আর ফিরে আসতে পারবে না, এমনকি দিগন্তের নীচে থেকে ফোটনও এই দুর্ভেদ্য বাধা অতিক্রম করতে পারবে না। গর্তটি স্থির থাকলে, দিগন্ত গোলাকার হয়, যখন ঘূর্ণন গর্তের জন্য, এই গোলকটি মেরুতে চ্যাপ্টা হয়। যেহেতু দিগন্তের পুরুত্ব শূন্য, স্বাভাবিকভাবেই এর ভেতরে কোনো পদার্থ নেই। কিন্তু এটি 3D স্পেসে। একটি চার-মাত্রিক গর্তের একটি ঘটনা দিগন্তও রয়েছে যার মাত্রা তার নিজের থেকে এক কম। অতএব, এর দিগন্ত হল ত্রিমাত্রিক স্থান। কানাডিয়ান পদার্থবিদদের অনুমান অনুসারে, এটি আমাদের মহাবিশ্বের জন্ম দিতে পারে।

ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক (কানাডা):

"জিআর সমীকরণগুলি নির্বিচারে বিপুল সংখ্যক মাত্রা সহ স্পেসগুলির জন্য অর্থবোধ করে এবং সমস্ত ক্ষেত্রেই তাদের সমাধান রয়েছে যা এককতার উপস্থিতির দিকে নিয়ে যায়৷ এটি অনুসরণ করে যে যদি একটি বদ্ধ চার-মাত্রিক অঞ্চলে পদার্থের ঘনত্ব একটি নির্দিষ্ট জটিল সীমা অতিক্রম করে, তবে এটি একটি ব্ল্যাক হোল তৈরির জন্য ভেঙে পড়বে। এই জাতীয় পদার্থের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি অবশ্যই আমাদের বিশ্বে যেগুলি পর্যবেক্ষণ করি তার থেকে খুব আলাদা হতে হবে। যাইহোক, এটা অনুমান করা বেশ যৌক্তিক যে এই পৃথিবীতেও মাধ্যাকর্ষণ প্রাধান্য পাবে: যদি চার-মাত্রিক বিশ্বের বস্তুর কণাগুলি সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণ অনুসারে স্থান-কালকে বিকৃত করে, তারা একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয় এবং দেয়। ব্ল্যাক হোলে ওঠা।

ব্ল্যাক হোলের দিগন্তের অভ্যন্তরে বদ্ধ চার-মাত্রিক স্থানের জন্য, এই ত্রিমাত্রিক অঞ্চলটিই হবে একমাত্র বিশ্ব যেটি চার-মাত্রিক পরিবেশ থেকে সম্পূর্ণ বিচ্ছিন্ন। এটা অনুমান করা যেতে পারে যে দিগন্তে টানা বিষয়টি ত্রিমাত্রিকতার সমস্ত নিয়ম অনুসারে আচরণ করবে। নতুন মডেলটি 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে প্রস্তাবিত সাধারণ মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতি হাইপোথিসিসকে সরিয়ে দেয়, যা এখনও গুরুতর অমীমাংসিত সমস্যার মুখোমুখি। বিশেষ করে, ভৌত ক্ষেত্রের প্রকৃতি, যা নবজাত মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত সম্প্রসারণ শুরু করেছে বলে অনুমিত হয়, তা অস্পষ্ট।

বিশ্ব রিবাউন্ড

কিন্তু কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি বাদ দিয়ে, আমাদের মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সময় একটি ত্রিমাত্রিক গর্তের দিগন্ত স্থিতিশীল। মান মডেলটি এটিও ব্যাখ্যা করে: "চতুর্মাত্রিক মহাকাশে একটি মহাকর্ষীয় পতন শুধুমাত্র একটি ব্ল্যাক হোলের জন্ম দেবে না, তবে এটির মধ্যে পড়েনি এমন পদার্থের একটি "বাউন্স" এবং সমস্ত দিকের প্রসারণের কারণ হবে। সুপারনোভা বিস্ফোরণের সময় অনুরূপ কিছু ঘটে, যা আশেপাশের স্থানের উপর তাদের শেলগুলি ছড়িয়ে দেয়। হিসাবের হিসাবে দেখায়, এই ব্যাপারটি দিগন্তের চারপাশে একটি ত্রিমাত্রিক স্তর তৈরি করতে পারে, যা প্রসারিত হবে এবং দিগন্তকে নিজেই টেনে নিয়ে যাবে। ফলস্বরূপ, আমাদের মহাবিশ্বের একটি একক সম্প্রসারণশীল স্থান আবির্ভূত হবে। মডেলটিকে এমনভাবে পরিবর্তন করা যেতে পারে যে এটি এই প্রসারণের ত্বরণের পূর্বাভাস দেয়, যা স্ট্যান্ডার্ড কসমোলজি অন্ধকার শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে ব্যাখ্যা করে।"

নতুন মডেল পরীক্ষামূলক যাচাইকরণের অনুমতি দেয়। আমাদের মহাবিশ্বের চারটি মাত্রার মহাকর্ষীয় প্রভাব মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমির বিকিরণের নির্দিষ্ট ওঠানামা ঘটাতে হবে, যার বর্ণালী ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে।