বিজ্ঞানী’র বই: আইনস্টাইনের ‘রিলেটিভিটি’ ও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের বিপ্লব

বিশ শতকের শুরুতে পদার্থবিজ্ঞানের জগৎ এক গভীর সংকটে পড়েছিল। নিউটনের বলবিদ্যা ও মহাকর্ষ তত্ত্ব দৈনন্দিন গতিবিধি ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হলেও আলো의 প্রকৃতি, উচ্চগতির কণার আচরণ কিংবা মহাকর্ষের সূক্ষ্ম প্রভাবের ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধতা স্পষ্ট হয়ে উঠছিল। এই প্রেক্ষাপটে আলবার্ট আইনস্টাইন যে তত্ত্বমালা উপস্থাপন করেন, তা আমাদের স্থান ও সময় সম্পর্কে মৌলিক ধারণাই পাল্টে দেয়। তাঁর জনপ্রিয় গ্রন্থ ‘রিলেটিভিটি: দ্য স্পেশাল অ্যান্ড দ্য জেনারাল থিওরি’ (Relativity: The Special and the General Theory) সাধারণ পাঠকের জন্য আপেক্ষিকতা তত্ত্বের ব্যাখ্যা হাজির করে—যা আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম ভিত্তিপুস্তক হয়ে উঠেছে।

আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব মূলত দুই ভাগে বিভক্ত—বিশেষ আপেক্ষিকতা (Special Relativity) ও সাধারণ আপেক্ষিকতা (General Relativity)। ১৯০৫ সালে প্রস্তাবিত বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দেখায় যে আলোের বেগ সব পর্যবেক্ষকের জন্য ধ্রুবক, এবং এর ফলে স্থান ও সময় আর আলাদা সত্তা হিসেবে ধরা যায় না। উচ্চ গতিতে চলমান বস্তুর ক্ষেত্রে সময় ধীরে চলে (time dilation) এবং দৈর্ঘ্য সংকুচিত হয় (length contraction)। এই ধারণা আমাদের দৈনন্দিন অভিজ্ঞতার সঙ্গে সাংঘর্ষিক মনে হলেও পরীক্ষামূলকভাবে বারবার প্রমাণিত হয়েছে। আধুনিক কণাত্বরক বা মহাকাশ গবেষণায় এই প্রভাব বাস্তবে মাপা যায়।

এর এক দশক পর আইনস্টাইন প্রস্তাব করেন সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব, যেখানে মহাকর্ষকে আর দূর থেকে ক্রিয়াশীল বল হিসেবে নয়, বরং স্থান–কালের বক্রতার ফল হিসেবে ব্যাখ্যা করা হয়। ভারী বস্তু স্থান–কালকে বাঁকিয়ে দেয়, আর সেই বাঁকানো পথ ধরে অন্য বস্তু চলাচল করে—এই ধারণা নিউটনের মহাকর্ষ তত্ত্বের এক বিপ্লবী বিকল্প। সূর্যের কাছে আলো বেঁকে যাওয়া, গ্রহের কক্ষপথে সূক্ষ্ম বিচ্যুতি কিংবা কৃষ্ণগহ্বরের অস্তিত্ব—এসবই সাধারণ আপেক্ষিকতার পূর্বাভাস থেকে আসে। বিংশ শতকের শেষভাগে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের সরাসরি পর্যবেক্ষণ এই তত্ত্বকে আরও শক্ত বৈজ্ঞানিক প্রমাণে প্রতিষ্ঠিত করেছে।

আইনস্টাইনের ‘রিলেটিভিটি’ গ্রন্থটির গুরুত্ব শুধু তত্ত্ব উপস্থাপনেই সীমাবদ্ধ নয়; এটি বিজ্ঞানের দর্শনেও এক নতুন দৃষ্টিভঙ্গি দেয়। নিউটনের সময়ে স্থান ও সময়কে ধরা হতো স্থির ও পরম কাঠামো হিসেবে। আইনস্টাইন দেখালেন, পর্যবেক্ষকের গতির ওপর নির্ভর করে স্থান ও সময়ের পরিমাপ বদলে যেতে পারে। অর্থাৎ প্রকৃতি কোনো একক, স্থির ফ্রেমে ধরা দেয় না—বরং পর্যবেক্ষণ নিজেই বাস্তবতার ব্যাখ্যাকে প্রভাবিত করে। এই উপলব্ধি আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানকে আরও গভীর ও সূক্ষ্ম প্রশ্নের মুখোমুখি দাঁড় করিয়েছে।

আজকের দিনে জিপিএস সিস্টেম থেকে শুরু করে মহাকাশযান নেভিগেশন—বহু প্রযুক্তিই আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্বের সংশোধন ছাড়া নির্ভুলভাবে কাজ করত না। স্যাটেলাইটের ঘড়িতে আপেক্ষিকতার কারণে যে সময়গত পার্থক্য ঘটে, তা হিসাব না করলে দৈনন্দিন নেভিগেশনেই বড় ধরনের ত্রুটি দেখা দিত। অর্থাৎ আইনস্টাইনের তত্ত্ব শুধু বিমূর্ত গণিত নয়; আধুনিক প্রযুক্তিনির্ভর জীবনের নীরব ভিত্তিও বটে।

‘রিলেটিভিটি’ আমাদের শেখায়—বিজ্ঞান কেবল পুরোনো তত্ত্বের ওপর নতুন তথ্য যোগ করার প্রক্রিয়া নয়; প্রয়োজনে বিজ্ঞানের মৌলিক ধারণাগুলোকেই প্রশ্ন করতে হয়। স্থান ও সময় সম্পর্কে মানুষের হাজার বছরের ধারণাকে পাল্টে দিয়ে আইনস্টাইন দেখিয়েছিলেন, সাহসী চিন্তা ও গভীর কৌতূহল কীভাবে মানবজ্ঞানকে এক নতুন দিগন্তে নিয়ে যেতে পারে।