বিগ ব্যাং মডেল (Big bang Model)

বিগ ব্যাং

Big Bang ঘটে প্রায় সাড়ে 13 বিলিয়ন বছর আগে। বিগ ব্যাং ঘটার ফলে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণশীলতা শুরু হয়। যেহেতু মহাবিশ্ব এখন পর্যন্ত সম্প্রসারণশীল হচ্ছে তাই আমরা বলতে পারি মহাবিশ্বের ঘনত্ব প্রতিনিয়তই কমে যাচ্ছে।

মহাবিশ্বের সম্প্রসারণশীলতার সাথে মহাবিশ্বের ঘনত্বের কমে যাওয়ার মধ্যে প্রথম সম্পর্ক স্থাপন করেন জর্জ গ্যামো নামক এক ভদ্রলোক। মহাবিশ্বের সমস্ত উপাদান যে ক্ষুদ্র বিন্দুতে পুঞ্জিভূত ছিল সেই ক্ষুদ্র বিন্দু নাম দেন তিনি অনন্য বিন্দু বা সিঙ্গুলারিটি (Singularity). এছাড়া তিনি মহাবিশ্বের বয়স আন্দাজ করেন যার মান- 10 x 10⁹ ~ 19 x 10⁹ year রেঞ্জের মধ্যে ছিলো। মহাবিশ্বের এই বয়সটি হাবলের বের করা মহাবিশ্বের বয়সের সাথে সম্পূর্ণভাবে মিলে যায়। তাই বলা যায় মহাবিশ্বের বয়স মোটামুটি এই সীমার মধ্যেই রয়েছে।

মহাবিশ্বের শুরুতে সেই সিঙ্গুলারিটি অবস্থায় এর ঘনত্ব এত বেশি ছিল যে সেটা আমরা কল্পনাও করতে পারি না। সেই সাথে এর উষ্ণতা বা তাপমাত্রা এত বেশি ছিল যে সেটা আমাদের কল্পনাতীত। জর্জ গ্যামো বলেন যে, মহাবিশ্ব সৃষ্টির শুরুতে প্রচন্ড গরম ছিল। বিগব্যাং ঘটার পরে মহাবিশ্ব তাপ বিকিরণ করতে করতে ঠান্ডা হয়েছে। যে বিকিরণ বা রেডিয়েশনের মাধ্যমে তাপ বিকিরণ হচ্ছে সেই রেডিয়েশন এখনো মহাবিশ্বে ঘুরে বেড়াচ্ছে। এই রেডিয়েশনকে Remnant radiation বলে। যেহেতু জর্জ গ্যামো তার বিগব্যাং মডেলে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা এবং ঘনত্বের কথাটা বলেছেন তাই তার মডেলকে হট বিগব্যাং মডেল (Hot Big bang Model) বলে।

জর্জ গ্যামো আরও একটি বিষয় নিয়ে আমাদের ধারণা দেন যেটি হচ্ছে অবশিষ্ট বিকিরণ বা Remnant radiation. এর মানে হচ্ছে, বিগ ব্যাং ঘটার পর যে টোটাল রেডিয়েশন মহাবিশ্বে ছড়িয়ে পড়েছে তার কিছু অংশ এখনো অবশিষ্ট আছে যেটাকে এখন পর্যন্ত কোনো মানুষ ধরতে পারেনি।

বিগ ব্যাং মডেলের বিরোধীতা

বিগ ব্যাং মতবাদের বিপরীতে অনেক মতবাদও তৈরি হয়েছিল। যেমন Fred hoyle, Herman Bondi এবং Thomas Gold বিগব্যাংগের একটা বিরোধী মডেল তৈরি করেন যার নাম বিপরীত স্থিতাবস্থা মডেল বা Reverse Steady State Model.

বিগ ব্যাং মডেল অনুসারে মহাবিশ্বের শুরুতে প্রচন্ড ঘনত্ব ছিল এবং ধীরে ধীরে মহাবিশ্ব সম্প্রসারণশীল হবার ফলে সেই ঘনত্বের পরিমাণ কমে যাচ্ছে। কিন্তু Reverse Steady State মডেল অনুসারে মহাবিশ্বের ঘনত্ব কমেওনি, বাড়েওনি। আগে যেমনটি ছিল এখনো তেমনি আছে। কিন্তু এই যুক্তিতে একটা সমস্যা দেখা দিল। কেননা মহাবিশ্ব সম্প্রসারণশীল হওয়াতে এর আয়তন প্রতি মুহূর্তে বৃদ্ধি পাচ্ছে। আয়তন যদি বৃদ্ধি পায় তবে মহাবিশ্বের ঘনত্ব সব সময় সমান থাকে কিভাবে! কেননা আমরা জানি ঘনত্বের মান-

ρ = m / V

এখানে ρ যদি ধ্রুবক থাকে এবং আয়তন বা V এর মান পরিবর্তন হয় তবে ভর বা m এর মান অবশ্যই পরিবর্তন হবে। সেজন্য reverse steady state থিওরি কি তাহলে ভুল?

যারা এই থিওরিটা বের করেছিলো তাদের মতে, মহাবিশ্বে প্রতিনিয়ত নতুন নতুন ভর সৃষ্টি হচ্ছে এবং আয়তন বেড়ে যাওয়ার তুলনায় ভর ঠিক থাকছে। তাদের হিসাব অনুযায়ী, ভর ঠিক থাকার জন্য প্রতি বিলিয়ন বছরে 1 ঘনমিটার আয়তন জায়গায় মাত্র একটা হাইড্রোজেন পরমাণু সৃষ্টি হলেই হবে।

তাই আমরা দুটো মডেলের কোনটাকে অবহেলা করতে পারছি না। দুটো মডেলের মধ্যেই যথেষ্ট পরিমাণ যুক্তি আছে। সেজন্য এই দুটি মডেলের মধ্যে একপ্রকার বিরোধিতা দেখা দিলো। যেদিন রেইনভেন্ট রেডিয়েশন ধরা পড়বে সেদিনই বিগ ব্যাং থিওরি সম্পূর্ণরূপে প্রমাণিত হবে। তাই বিগ ব্যাং মডেলের অস্তিত্ব প্রমাণের জন্য Remnant radiation আবিষ্কার করা অনেক বেশি দরকারি হয়ে পড়ে।

1965 সাল!

Arno Allan Penzias এবং Robert Woodrow Wilson নামক দুজন ভদ্রলোক মিলে একটা রেডিয়েশন আবিষ্কার করেন যার নাম ছিলো cosmic microwave background radiation. কিন্তু মজার কাহিনী হচ্ছে, বিগব্যাং সংঘটিত হওয়ার পর যে অবশিষ্ট বিকিরণ মহাবিশ্বে ছিল সেটার অংশবিশেষ ছিলো এই রেডিয়েশন যাকে Remnant radiation বলে। বিগ ব্যাং থেকে অবশিষ্ট থাকা Remnant radiation হিসেবে এই রেডিয়েশনকে মেনে নেয় বিজ্ঞানী মহল যার ফলে বিগ ব্যাং থিওরি বাস্তবসম্মতভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়।

1989 সাল!

NASA একটি স্যাটেলাইট আকাশে প্রেরণ করে। সেই স্যাটেলাইটের নাম ছিল cosmic background explorer (COBE). এই স্যাটেলাইটের মাধ্যমে রেন্ডমেন রেডিয়েশন গুলোকে আরো ভালোভাবে সমাপ্ত করা যায় এবং রেডিয়েশনগুলো নিয়ে ভালোভাবে এই পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা যায়।

এই স্যাটেলাইট পাঠানোর পরে NASA আরো একটি স্যাটেলাইট কে মহাকাশে পাঠায় যার নাম ওইল্কিন্সন ছিলো Microwave Aristropy Probe (WMAP). এই স্যাটেলাইট গুলো পাঠানোর পর তারা যেসব রেডিয়েশন শনাক্ত করতে পেরেছিল তার উপর ভিত্তি করে বলা যায় যে বিগ ব্যাং ঘটনাটা সত্যি ঘটেছিল।