ওয়ার্মহোল কি আমাদেরকে দীর্ঘ দিন ধরে খোঁজা কোয়ান্টাম গ্র্যাভিটির থিওরি দিতে পারবে?

সম্প্রতি পদার্থ বিজ্ঞানে একটি নতুন থিওরি এসেছে যা আইনস্টাইনের জেনারেল রিলেটিভিটির থিওরির সাথে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপনের সমস্যাটির সমাধান করতে চাচ্ছে। স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটির গবেষক লিওনার্ড সাসকিন্ড এটা নিয়ে তার লেখা পেপারটি তৈরি করেছেন। arXiv এ এর প্রি-প্রিন্ট আছে।

সাসকিন্ড একটি নতুন ইকুয়েশন বা সমীকরণ প্রস্তাব করেছেন যা জেনারেল রিলেটিভিটি এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্সের মধ্যে মিলনসাধন করেছে। সমীকরণটি হল ER=EPR। সমীকরণের বামপক্ষ আইনস্টাইন ও ন্যাথান রোজেন এর ওয়ার্মহোল নিয়ে লেখা ১৯৩৫ সালের একটা পেপারকে  নির্দেশ করছে। আর ডানপক্ষ নির্দেশ করছে একই বছরে কোয়ান্টাম এন্ট্যাঙ্গলমেন্ট নিয়ে প্রকাশিত আইনস্টাইন, রোজেন এবং বোরিস পোডলস্কির একটি পেপারকে।

সাসকিন্ডের এই নতুন পেপারটির আইডিয়াটি তৈরি হয়েছে আরেকটি আইডিয়ার উপর ভিত্তি করে যা তিনি ২০১৩ সালে হুয়ান মাল্ডেসেনা এর সাথে মিলে প্রিন্সটনের ইনস্টিটিউশন ফর এডভান্স স্টাডি থেকে প্রকাশ করেছিলেন। দুটো ক্ষেত্রেই আইডিয়া একই। এখানে ওয়ার্মহোলের সাথে ব্ল্যাকহোলের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করা হয়েছে।

কোয়ান্টাম এনট্যাংগলমেন্ট (যাকে এখানে EPR দ্বারা বোঝানো হয়েছে) হল পার্টিকেলদের একটি অদ্ভুত আচরণ যেখানে সেই পার্টিকেলগুলো একে অপরের সাথে সম্পর্কিত থাকে এবং একই কোয়ান্টাম স্টেট শেয়ার বা ভাগাভাগি করে। এর অর্থ হল এন্ট্যাংগলমেন্টে থাকা একটি পার্টিকেলের কোয়ান্টাম প্রোপার্টিকে পরিবর্তন করা হলে আরেকটি পার্টিকেলের কোয়ান্টাম প্রোপার্টিও পরিবর্তিত হয়ে যাবে। আর এই পার্টিকেলগুলো যদি একে অপরের সাথে অনেক বেশি দূরত্বে অবস্থান করে তাহলেও তাদের মধ্যে এই ঘটনাটি ঘটবে। বর্তমানে এই ব্যাপারটিকে চীনের নতুন কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন স্যাটেলাইটে পরীক্ষা করা হচ্ছে।

অন্যদিকে সমীকরণের আরেকটি দিক, যাকে ER দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছে সেটা বলছে, মহাবিশ্বের দুটি স্থান তাত্ত্বিকভাবে ওয়ার্মহোল দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এই ওয়ার্মহোল দিয়ে ভ্রমণ করলে মহাবিশ্বের এক স্থান থেকে আরেক স্থানে পৌঁছে যাওয়া যায়।

সাসকিন্ডের মতে, কেবল পার্টিকেলরাই একে অপরের সাথে এন্ট্যাংগেলড থাকে না। বরং তিনি প্রস্তাব করছেন, ব্ল্যাকহোলের মত বস্তুরাও নিজেদের মধ্যে অনেক দূরত্ব থাকা সত্ত্বেও প্রোপার্টি শেয়ার বা ভাগাভাগি করতে পারে। আর তারা এটা করে কোন ধরণের ওয়ার্মহোলের সাথে সংযোগের মাধ্যমে। তিনি তার পেপারে লেখেন, “এই সব কিছু আমাকে সাজেস্ট করছে, আমরা এতদিন যা কল্পনা করেছি, কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং গ্র্যাভিটি একে অপরের সাথে তার চেয়েও বেশি গভীরভাবে সম্পর্কযুক্ত”।

টম সিগফ্রিড ব্যাখ্যা করেছেন, এটা কোয়ন্টাম এন্ট্যাংগলমেন্ট এবং গ্র্যাভিটির মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করা থিওরিগুলোর মধ্যে কেবল একটি। আর এরকম থিওরির আবির্ভাবের মধ্য দিয়ে আমরা পদার্থবিজ্ঞানের এপর্যন্ত সবচেয়ে মহান প্রশ্নগুলোর একটির সমাধানের দিকে একটু একটু করে এগিয়ে যাব। আর সেটা হল কোয়ান্টাম গ্র্যাভিটির একটি একীভূত তত্ত্ব। আর সাসকিন্ড বিশ্বাস করেন যে, ওয়ার্মহোলের মধ্য দিয়ে কোয়ান্টাম গ্র্যাভিটির পথ আমাদের দেখাচ্ছে যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স ও জেনারেল রিলেটিভিটি থিওরির একীভূতকরণের ব্যাপারটি বিজ্ঞানীগণ যেরকমটা চিন্তা করছেন তার চেয়েও বেশি গভীর।

তথ্যসূত্র:

1. http://www.sciencealert.com/this-new-equation-might-finally-unite-the-two-biggest-theories-in-physics-says-physicist
2. http://arxiv.org/abs/1604.02589
3. https://arxiv.org/abs/1306.0533
4. http://www.iflscience.com/space/china-launches-world-first-quantum-satellite/
5. https://www.sciencenews.org/blog/context/new-einstein-equation-wormholes-quantum-gravity