আরো একটুখানি বিজ্ঞান – মুহম্মদ জাফর ইকবাল

অর্থাৎ প্রতি-পদার্থ হচ্ছে সময়ের উল্টো দিকে বহমান পদার্থ! এর পরেও কেউ কী অস্বীকার করতে পারবে পদার্থবিজ্ঞান থেকে রহস্যময় বিজ্ঞান আর কিছু নেই?

২৩. ভর আছে, ওজন নেই

যারা টেলিভিশন দেখে তারা নিশ্চয়ই কখনো না কখনো স্পেস শাটল বা অন্য কোনো মহাকাশযানের ভেতরের ভিডিও দেখেছে যেখানে দেখা যায় মহাকাশচারীরা ভাসছে। একজন মানুষের কোনো ওজন নেই, সে বাতাসে ভাসতে পারে, এর চাইতে চমকপ্রদ দৃশ্য কী হতে পারে?

এর কারণটা কী সেটা নিয়েও নিশ্চয়ই কৌতূহল হয়। আমার ধারণা বেশিরভাগ মানুষের ধারণা মহাশূন্যে এরকমই হওয়ার কথা। পৃথিবীর উপর দাঁড়িয়ে থাকলে মাধ্যাকর্ষণ বলের জন্যে আমরা ওজন অনুভব করি–যদি আকাশে বা মহাকাশে উঠে যাই তখন পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি কমতে কমতে শূন্য হয়ে যায়, তাই আমরা আর কোনো ওজন অনুভব করি না, ওজনশূন্য অবস্থায় ভেসে বেড়াই।

আসলে আমাদের এই ধারণাটা পুরোপুরি ভুল। মহাশূন্যে পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি মোটেও শূন্য নয়। যারা আমার কথা বিশ্বাস করে না তারা ইচ্ছে করলে এখনই হিসেব করে দেখতে পারে। একটা জিনিসের ভর যদি হয় m তাহলে তার ওজন হচ্ছে mg; এখানে g বলতে বোঝানো হচ্ছে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ, যার মান পৃথিবীর পৃষ্ঠে 10 m/s2-এর কাছাকাছি। চাঁদে এর মান ছয় গুণ কম তাই সেখানে কোনো একটা বস্তুর ওজন ছয় গুণ কম। বৃহস্পতি গ্রহের পৃষ্ঠে এটা আড়াই গুণ বেশি, তাই সেখানে একটা বস্তুর ওজন হবে আড়াই গুণ বেশি। কাজেই যদি দেখা যায় একটা বস্তুর ওজন শূন্য তাহলে বুঝতে হবে সেখানে মাধ্যাকর্ষণজনিত তৃরণও শূন্য। (অনেক সময় বলা হয় ভরশূন্য পরিবেশ–এটি কিন্তু ভুল কথা–ভর কখনো শূন্য হতে পারে না, শুধুমাত্র ওজন শূন্য হতে পারে!)

এবারে তাহলে আমরা মহাশূন্যে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ কত হয় সেটা বের করতে পারি–তবে তার আগে জানা দরকার মহাশূন্য বলতে আমরা কী বুঝি। শুনে অবাক লাগতে পারে পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে পঞ্চাশ মাইল উপরে উঠলে সেটাকেই রীতিমতো মহাশূন্য বলা যেতে পারে। স্পেস শাটলের কক্ষপথ সাধারণত দুশো মাইল উচ্চতার কাছাকাছি থাকে। মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্বের বর্গের হারে কমতে থাকে। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ প্রায় চার হাজার মাইল, কাজেই মহাশূন্যে–অর্থাৎ পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে চার হাজার দুইশত মাইল উপরে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ মাত্র দশ শতাংশ কম। অর্থাৎ এই উচ্চতায় কোনো কিছুর ওজন কমবে মাত্র দশ শতাংশ। অর্থাৎ স্পেস শাটলে মহাকাশচারীদের ওজন শূন্য নয়–মহাকাশচারীদের ওজন তাদের সত্যিকার ওজনের নব্বই শতাংশ!

কিন্তু আমরা সবাই দেখেছি স্পেস শাটলে মহাকাশচারীরা ওজনহীন অবস্থায় ভেসে বেড়াচ্ছেন। যদি সত্যি সত্যি তাদের ওজন থেকে থাকে তাহলে তারা ভেসে বেড়াচ্ছেন কেন?–আসলে তাদের ভেসে বেড়ানোর কারণটা সস্পর্ণ ভিন্ন, এর সাথে মহাশূন্যের কোনো সস্পর্ক নেই। সত্যি কথা বলতে কী মানুষ ইচ্ছে করলে পৃথিবীর পৃষ্ঠেও ওজনহীন অনুভব করতে পারে। কেউ যদি মাত্র চার হাজার ডলার খরচ করতে রাজি থাকে তাহলে তারা বিশেষ এক ধরনের প্লেনে করে ওজনহীন হয়ে যাওয়ার অভিজ্ঞতাটুকু অর্জন করতে পারবে। কিছুদিন আগে বিশ্ব বরেণ্য বিজ্ঞানী স্টিফান হকিং এ ধরনের একটা বিমানে করে উড়ে ওজনহীন হওয়ার অনুভূতি অনুভব করেছিলেন–সেই ছবি সারা পৃথিবীর সব পত্রিকায় ছাপা হয়েছিল।

ওজনহীন হওয়ার অনুভূতিটি খুবই সহজে পাওয়া যায়–কেউ যদি মুক্তভাবে পড়তে থাকে তাহলেই সে ওজনহীন অনুভব করবে। যারা ব্যাপারটা ঠিক বুঝতে পারছে না তাদের জন্যে এরকম একটা দৃশ্য কল্পনা করে নেয়া যায় : একজন মানুষের ঘাড়ে আরেকজন মানুষ চেপে বসেছে। নিঃসন্দেহে যে মানুষটির ঘাড়ে আরেকজন চেপে বসেছে সে চেপে বসা মানুষটির ওজনটুকু পুরোপুরি অনুভব করবে! এবারে কল্পনা করে নেয়া যাক মানুষটি তার ঘাড়ে চেপে বসা অন্য মানুষটিকে নিয়ে এগারো তলা একটা বিল্ডিংয়ের ছাদ থেকে লাফ দিয়েছে–যখন দুজন নিচে এসে পড়বে তখন কী অবস্থা হবে সেটার কথা আমরা আপাতত ভুলে যাই আমরা দেখার চেষ্টা করি যখন তারা নিচে পড়ছে তখন কী হচ্ছে। যতক্ষণ এগারোতলা বিল্ডিংয়ের ছাদে মানুষটি দাঁড়িয়ে ছিল ততক্ষণ সে তার ঘাড়ে বসে থাকা মানুষটির ওজন অনুভব করেছে কিন্তু যখন দুজনেই মুক্তভাবে পড়তে শুরু করেছে তখন মানুষটি কিন্তু তার ঘাড়ে চেপে বসে থাকা অন্য মানুষটির ওজন আর অনুভব করবে না। দুজনে ঠিক একইভাবে নিচে পড়ছে–একজন অন্যজনের ওজন কীভাবে অনুভব করবে?

কাজেই ওজনহীন অনুভব করা খুবই সোজা–তার জন্যে মুক্তভাবে নিচে পড়তে হবে! ছেলেবেলায় আমরা যখন পাঁচিলের উপর থেকে লাফ দিয়েছি নিচে পড়ার সময় আমরা মুহর্তের জন্যে নিজেদের ওজনহীন অনুভব করেছি। তবে সময়টা এত কম যে ব্যাপারটা ভালো করে বোঝার আগেই আমরা মাটিতে সজোরে আছড়ে পড়েছি!

এবারে আরো একটা জিনিস পরিষ্কার করে নেয়া যাক। ধরা যাক আমাদের ঘাড়ে চেপে বসা মানুষটিকে নিয়ে অন্য মানুষটি সরাসরি নিচে লাফিয়ে পড়ে অন্য একটা কাজ করল। সে ছাদের অন্য মাথায় গিয়ে সেখান থেকে ছুটে এসে লাফ দিল, তাহলে আমরা দেখব সে সরাসরি নিচে পড়ছে না–সে নিচে পড়ার সাথে সাথে সামনে এগিয়ে যাচ্ছে। অর্থাৎ তার গতির দুটো অংশ রয়েছে, একটা অংশ সরাসরি নিচের দিকে, আরেকটা অংশ সামনের দিকে। এবারেও কিন্তু দুজন মানুষই ওজনহীন অনুভব করবে, তারা যে মুক্তভাবে নিচে পড়ার সাথে সাথে সামনে খানিকটা এগিয়ে যাচ্ছে তার জন্যে কোনো ক্ষতিবৃদ্ধি হবে না। সামনে এগিয়ে যাওয়ার জন্যে ওজনহীন অনুভূতির কোনো পার্থক্য হচ্ছে না।