মহা বিস্ফোরণ তত্ত্ব

মহাবিস্ফোরণ তত্ত্ব হল মহাবিশ্বের উৎপত্তি সম্পর্কে সবচেয়ে জনপ্রিয় এবং বহুল গৃহীত তত্ত্ব। এটি বলে যে মহাবিশ্বের সূচনা হয়েছিল একটি একক বিন্দু হিসেবে, অসীম উত্তপ্ত এবং ঘন, যা প্রসারিত হতে শুরু করে এবং এটি একটি এককতা হিসাবে পরিচিত। প্রথমে, এটি চরম, অপরিমেয় গতিতে প্রসারিত হয়েছিল কিন্তু পরে সময়ের সাথে সাথে ধীর হয়ে যায় – এবং গত ১৩.৭ বিলিয়ন বছর ধরে এখনও প্রসারিত হচ্ছে।

যুগ

প্ল্যাঙ্ক যুগ – মহাবিস্ফোরণের পরপরই এটি ১০-৪৩ সেকেন্ড স্থায়ী হয়েছিল, যখন মহাবিশ্ব বিশুদ্ধ শক্তি দিয়ে তৈরি হয়েছিল। বিশ্বাস করা হয় যে মহাবিশ্বের ৪টি মৌলিক বল [মাধ্যাকর্ষণ, নিউক্লিয়ার বল, নিউক্লিয়ার দুর্বল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক] এক হিসেবে কাজ করছিল। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্কের নামে এই পর্যায়টির নামকরণ করা হয়েছে এবং এই সময়কালে মহাবিশ্ব চরম তাপমাত্রার সম্মুখীন হয়েছিল (তাপমাত্রা প্রায় ১০৩৪ কেলভিন বলে জানা গেছে).
GUT (গ্র্যান্ড ইউনিফাইড থিওরি) যুগ – ১০-৪৩ সেকেন্ড থেকে ১০-৩৮ সেকেন্ডের মধ্যে স্থায়ী হয়েছিল এবং বিশ্বাস করা হয় যে মহাবিশ্ব এমনভাবে ঠান্ডা হয়ে গিয়েছিল যে ‘পারমাণবিক বল জমাট বাঁধতে শুরু করে, তিনটি মৌলিক বল রেখে যায়: মাধ্যাকর্ষণ, শক্তিশালী বল এবং স্থিরভাবে মিলিত তড়িৎ দুর্বল বল।’ [2] এটি স্পষ্টতই প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে, যার ফলে দ্রুত “মুদ্রাস্ফীতি” ঘটে।আমাদের মহাবিশ্ব প্রায় ১০-৩৬ সেকেন্ডের মধ্যে একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের আকার থেকে আমাদের সৌরজগতের আকারে বৃদ্ধি পেয়েছিল

তড়িৎ-দুর্বল যুগ – বিগ ব্যাং-এর ১০-৩২ থেকে ১০-১০ সেকেন্ড পরেও তাপমাত্রা ১০১৫K-এর কাছাকাছি ছিল এবং পারমাণবিক এবং তড়িৎ-চৌম্বকীয় বল এখনও একত্রিত ছিল, কিন্তু শেষের দিকে, তাপমাত্রা ১০১৫K-এর নিচে নেমে আসে এবং বলগুলি স্বতন্ত্র হয়ে ওঠে। [2]
কণা যুগ – মহাবিস্ফোরণের ১০-১০ থেকে ১০-৩ সেকেন্ড পরেও মহাবিশ্ব এতটাই উত্তপ্ত এবং অত্যধিক শক্তিমান ছিল যে কোনও ভৌত পদার্থের বিকাশ সম্ভব হয়নি। তবে, মৌলিক বলগুলি উপ-পরমাণু W, Z এবং হিগস কণা দ্বারা বহন করা হয়েছিল। [4]
নিউক্লিওসিন্থেসিসের যুগ – বিগ ব্যাং তত্ত্বের প্রায় ২০ মিনিটের সময়কাল যখন আদিম প্লাজমাতে নিউক্লিয়নগুলি হাইড্রোজেনের আইসোটোপ, ডিউটেরিয়ামের নিউক্লিয়াসের মতো হালকা নিউক্লিয়ায় একত্রিত হওয়ার জন্য যথেষ্ট ঠান্ডা হয়ে যায়। [5] তবে, বেরিলিয়ামের চেয়ে ভারী কোনও উপাদান তৈরি করা যায়নি।
নিউক্লিয়ার যুগ – বিগ ব্যাং এর প্রায় ৩ মিনিট পর পর্যন্ত নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া ঘটতে পারেনি। এই সময়ে তাপমাত্রা এতটাই কমে গিয়েছিল যে সেগুলো চালিয়ে যাওয়া সম্ভব ছিল না। শুরুর প্রায় ৩,০০,০০০-৫,০০,০০০ বছর পরেও, তাপমাত্রা এত বেশি ছিল যে সমস্ত আয়নিত পরমাণু (নিউক্লিয়াস থেকে মুক্ত ইলেকট্রন) ধরে রাখা যেত। [6]
পরমাণুর যুগ – বিগ ব্যাং-এর ৩৮০,০০০ থেকে ১ বিলিয়ন বছরের মধ্যে, পরমাণুর এই অবিশ্বাস্যভাবে বর্ধিত সময়কালে পদার্থ এমন এক বিস্ময়কর বৈচিত্র্যে বিকশিত হয়েছিল যার সাথে আমরা পরিচিত। মাধ্যাকর্ষণের কারণে, হিলিয়াম এবং হাইড্রোজেনের স্থিতিশীল পরমাণুগুলি ধীরে ধীরে বিভিন্ন অংশে একত্রিত হয়ে যায়
গ্যালাক্সির যুগ – গ্যালাক্সির যুগ শুরু হয়েছিল বিগ ব্যাং-এর প্রায় ১ বিলিয়ন বছর পরে এবং আজও অব্যাহত রয়েছে, যা বিগ ব্যাং-এর ১৩.৮২ বিলিয়ন বছর পরে। এই সময়কালে নক্ষত্রগুলি একে অপরের দিকে টানতে শুরু করে, গুচ্ছ তৈরি করে যা অবশেষে গ্যালাক্সির জন্ম দেয়।

**^{_{Map of eras after the big bang}}**^{_{– image courtesy of ESA}}

Evidence for the Big Bang

বিগ ব্যাং-এর অন্যতম প্রধান প্রমাণ হল ডপলার প্রভাব। ডপলার প্রভাব হল আলো, শব্দ বা অন্যান্য তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন যখন তারা একে অপরের দিকে বা দূরে সরে যায়, উৎস এবং পর্যবেক্ষকের অবস্থানের উপর নির্ভর করে। যখন উৎস থেকে তরঙ্গ পর্যবেক্ষকের দিকে সরে যায়, তখন তারা সংকুচিত হয়।

দূরবর্তী নক্ষত্র এবং ছায়াপথ থেকে পর্যবেক্ষণ করা আলোর ডপলার লাল-বিন্দু প্রমাণ করে যে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ একটি কেন্দ্রবিন্দু থেকে এর প্রস্থান নির্দেশ করে। বিগ ব্যাং তত্ত্বটি সম্ভব হয়েছে এই কারণে যে সমস্ত পদার্থ একটি “বিস্ফোরণ” এর পরে উৎপত্তিস্থল থেকে দূরে চলে যায়। [7]

^{_{Redshift/ Doppler Effect – BBC Sky at Night Magazine}}

Works Cited

[1] Howell, Elizabeth, and Andrew May. “What Is the Big Bang Theory?” Space.com, 27 July 2023, http://www.space.com/25126-big-bang-theory.html.

[2] Gary, Dale. “Astronomy Lecture Number 26.” Web.njit.edu, web.njit.edu/~gary/202/Lecture26.html.

[3] Odenwald, Sten. “The Planck Era: Imagining Our Infant Universe.” Astronomy Magazine, 21 Apr. 2022, http://www.astronomy.com/science/the-planck-era-imagining-our-infant-universe/.

[4] Muro, Trisha. “Cosmic Timeline: What’s Happened since the Big Bang.” Science News Explores, 20 Oct. 2022, http://www.snexplores.org/article/what-happened-since-big-bang-physics-universe-cosmic-timeline.

[5] Office of Science. “DOE Explains…Nucleosynthesis.” Energy.gov, 2024, http://www.energy.gov/science/doe-explainsnucleosynthesis.

[6] “Era of Nuclei.” Arizona.edu, 2024, ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci/lectures/eranuclei.htm.

[7] Newcomer Academy High School. “The Birth of the Universe” Newcomer Academy High School Visualization One. 30 Aug. 2013.

About the Author

As a young student navigating the exciting world of STEM, I’m fueled by a passion for science, art, and music and am aspiring to become an astrophysicist in the future. As a mere 15 year old girl, my travels across Asia, Europe and Africa have already exposed me to diverse cultures and sparked a curiosity that I translate into creative problem-solving.

Translated by Mardhiah Mohtasemat Haque

Her Stem Space