কোয়ান্টাম জগতের রহস্য: সময়ের উল্টো স্রোত!

ভেবে দেখুন তো, আপনি একটি চায়ের কাপে চুমুক দিচ্ছেন, আর ঠিক সেই মুহূর্তেই কাপের চা নিজে নিজে ধোঁয়া ছাড়তে ছাড়তে উধাও হয়ে গেল, আর চা পাতাগুলো আবার সব এক জায়গায় জড়ো হয়ে ডালের মতো বিছানায় শুয়ে পড়ল! অথবা, ধরুন আপনার পোষা বিড়ালটি একা একা খেলছে, কিন্তু পরক্ষণেই সে আবার কুঁকড়ে হয়ে মায়ের পেটে ফিরে গেল! শুনতে অদ্ভুত লাগছে, তাই না? কিন্তু এটাই হলো কোয়ান্টাম জগতের এক চরম বিস্ময়, যেখানে সময় যেন তার স্বাভাবিক গতিপথ ভুলে উল্টো দিকে ছুটতে পারে! আমাদের চেনা জানা মহাবিশ্বের নিয়ম এখানে খাটে না, সবকিছুই যেন এক জাদুর দুনিয়ার মতো।

যখন পদার্থবিদরা সময়ের ধারণায় ধাক্কা খেলেন

আমাদের সাধারণ জীবনে সময় সবসময় একদিকেই চলে – অতীত থেকে বর্তমান হয়ে ভবিষ্যতের দিকে। আপনি একবার খাবার খেয়ে ফেললে তা আর কাঁচা অবস্থায় ফিরে আসে না, বা একবার ঘুম থেকে উঠে পড়লে আবার আগের ঘুমে ফিরে যাওয়া যায় না। এই যে সময়ের একমুখী যাত্রা, একে বিজ্ঞানের ভাষায় বলে ‘সময়ের তীর’ (Arrow of Time)। কিন্তু কোয়ান্টাম মেকানিক্সের গভীরে ডুব দিলে দেখা যায়, এই ‘সময়ের তীর’ সব সময় সোজা পথে নাও চলতে পারে। বিজ্ঞানীরা যখন পরমাণুর অলিগলিতে, ইলেকট্রন আর ফোটনের খেলায় মগ্ন ছিলেন, তখনই এই ধারণার জন্ম। তারা দেখলেন, কিছু কিছু ক্ষেত্রে কণার আচরণ এমন যে মনে হয় যেন ঘটনাগুলো উল্টো দিক থেকে ঘটছে!

ব্যাপারটা একটু সহজ করে বলি। ধরুন, আপনি একটি বল ছুঁড়লেন। বলটি হাওয়ায় উড়বে, মাটিতে পড়বে, তারপর থেমে যাবে। এটাই স্বাভাবিক। কিন্তু কোয়ান্টাম জগতে, একটি ‘কোয়ান্টাম সুপারপজিশন’ অবস্থায় থাকা কণা একই সাথে একাধিক অবস্থায় থাকতে পারে। বিজ্ঞানীরা যখন কোনো পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে একটি নির্দিষ্ট অবস্থা পরিমাপ করেন, তখন সেই কণাটি একটি নির্দিষ্ট অবস্থায় ‘ভেঙে পড়ে’। কিন্তু কিছু বিশেষ পরিস্থিতিতে, যেমন ‘কোয়ান্টাম টানেলিং’ বা ‘রিভার্সিবল কোয়ান্টাম প্রসেস’-এর ক্ষেত্রে, এই ভেঙে পড়ার প্রক্রিয়াটি এমনভাবে হতে পারে যে মনে হবে ঘটনাটি উল্টো দিকে ঘটছে।

‘রিভার্সিবিলিটি’ – প্রকৃতির এক লুকানো খেলা

পদার্থবিজ্ঞানের যে শাখাটি প্রকৃতির মৌলিক নিয়মাবলী নিয়ে আলোচনা করে, সেই ‘ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স’ অনুযায়ী, কোনো ঘটনার যদি শুরু এবং শেষ জানা থাকে, তবে তা কোন পথে ঘটেছে তা বের করা সম্ভব। অর্থাৎ, প্রক্রিয়াটি উভয় দিকেই কাজ করতে পারে – সামনেও, পিছনেও। যেমন, ঘড়ির কাঁটা ঘুরছে, কিন্তু আপনি যদি ঘড়ির গতিপথ উল্টে দেন, তবে তা কেন উল্টো দিকে ঘুরছে তা ব্যাখ্যা করা সম্ভব। কিন্তু যখন আমরা এই নিয়মগুলো খুব ছোট কণাদের জগতে নিয়ে যাই, যেখানে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের রাজত্ব, তখন ব্যাপারটা আরও জটিল হয়ে যায়।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের কিছু সূত্র রয়েছে, যেমন ‘লরেন্টজ ইনভ্যারিয়েন্স’ (Lorentz Invariance) বা ‘টাইম-রিভার্সাল ইনভ্যারিয়েন্স’ (Time-Reversal Invariance), যা বলে যে পদার্থবিদ্যার নিয়মগুলো সময়ের দিক পরিবর্তন করলেও একই থাকে। এর মানে হলো, তাত্ত্বিকভাবে, একটি কোয়ান্টাম প্রক্রিয়াকে সময়ের উল্টো দিকেও চলতে দেওয়া যেতে পারে। ব্যাপারটা এমন যে, আপনি একটি সিনেমার রিলকে উল্টো দিকে চালাচ্ছেন। যদি সেই সিনেমার ঘটনাগুলো পদার্থবিদ্যার নিয়ম মেনে চলে, তবে উল্টো দিকে চালালেও তা যৌক্তিক মনে হবে।

কিন্তু এখানে একটি বড় প্রশ্ন হলো – আমাদের বাস্তব জীবনে কেন এমন দেখা যায় না? কেন আমরা একটি ডিম ভাঙা অবস্থায় দেখি, কিন্তু তা নিজে নিজে জোড়া লেগে আস্ত হয়ে যায় না? এর কারণ হলো, আমাদের চারপাশের মহাবিশ্ব ‘এনট্রপি’ (Entropy) নামক একটি ধারণার দ্বারা চালিত হয়। এনট্রপি হলো কোনো সিস্টেমের বিশৃঙ্খলার পরিমাপ। সময়ের সাথে সাথে এনট্রপি সবসময় বাড়ে। অর্থাৎ, সবকিছু স্বাভাবিকভাবে বিশৃঙ্খলতার দিকেই যায়। একটি ভাঙা ডিমের চেয়ে আস্ত ডিমের এনট্রপি কম, তাই ডিম ভাঙার ঘটনাটি স্বাভাবিক, কিন্তু ভাঙা ডিম জোড়া লাগাটা প্রাকৃতিক নিয়মের পরিপন্থী।

কোয়ান্টাম ‘এন্টাঙ্গেলমেন্ট’ – সময়ের বাঁধন ছেঁড়া এক অদ্ভুত সম্পর্ক

কোয়ান্টাম জগতের সবথেকে রহস্যময় ঘটনাগুলোর মধ্যে একটি হলো ‘কোয়ান্টাম এন্টাঙ্গেলমেন্ট’। যখন দুটি কণা একে অপরের সাথে এমনভাবে জড়িয়ে যায় যে, তাদের একটির অবস্থা পরিমাপ করলে অন্যটির অবস্থাও তাৎক্ষণিকভাবে জানা যায়, সেটাকেই এন্টাঙ্গেলমেন্ট বলে। আইনস্টাইন একে ‘ভৌতিক দূরবর্তী ক্রিয়া’ (Spooky action at a distance) বলেছিলেন, কারণ এর মাধ্যমে তথ্য আলোর চেয়েও দ্রুত ছড়িয়ে যেতে পারে, যা আমাদের পরিচিত পদার্থবিদ্যার নিয়মের পরিপন্থী।

এই এন্টাঙ্গেলমেন্ট সময়ের ধারণাকেও প্রশ্নবিদ্ধ করে। বিজ্ঞানীরা দেখিয়েছেন যে, এন্টাঙ্গেলড কণাগুলোর মধ্যে এমনভাবে সম্পর্ক স্থাপন করা যায় যে, একটি কণার ‘ভবিষ্যৎ’ অবস্থা যেন অন্যটির ‘অতীত’ অবস্থার উপর প্রভাব ফেলতে পারে। ব্যাপারটা এমন যে, আপনি যদি একটি এন্টাঙ্গেলড কণার একটিকে আজকের দিনে পরীক্ষা করেন, তবে অন্যটির অবস্থা এমন হতে পারে যা তার গতকালের অবস্থার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়, যেন এটি সময়ের উল্টো দিকে চলেছে। এটা অনেকটা এমন যে, আপনার বন্ধুর আজকের ভাগ্য আপনার গতকালের কোনো সিদ্ধান্তের ওপর নির্ভর করছে, যা স্বাভাবিকভাবে সম্ভব নয়!

এই ধরণের পরীক্ষা-নিরীক্ষাগুলো খুবই জটিল এবং সূক্ষ্ম। বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন ধরণের ‘কোয়ান্টাম গেট’ (Quantum gates) ব্যবহার করে কণাগুলোর অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করেন। তারা প্রমাণ করেছেন যে, কিছু নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম সার্কিটে, কণাগুলো এমনভাবে আচরণ করতে পারে যেন তারা সময়ের উল্টো দিকে প্রবাহিত হচ্ছে। এটি আমাদের সেই প্রচলিত ধারণাকে নাড়িয়ে দেয় যে, সময় কেবল একটিই পথে চলে।

ভবিষ্যতের প্রযুক্তি এবং সময়ের উল্টো স্রোত

এখন প্রশ্ন হলো, এই ‘সময়ের উল্টো স্রোত’ কি কেবল তাত্ত্বিক আলোচনার মধ্যেই সীমাবদ্ধ থাকবে? নাকি এর কোনো বাস্তব প্রয়োগও সম্ভব? বিজ্ঞানীরা মনে করেন, এই ধারণাগুলো ভবিষ্যতের প্রযুক্তি, বিশেষ করে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর ক্ষেত্রে বিশাল পরিবর্তন আনতে পারে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর মূল ভিত্তিই হলো কোয়ান্টাম মেকানিক্সের অদ্ভুত নিয়মগুলো। ‘কোয়ান্টাম বিট’ বা কিউবিট (Qubit) একই সাথে ০ এবং ১ দুটো অবস্থাতেই থাকতে পারে (সুপারপজিশন)। এই ক্ষমতা কোয়ান্টাম কম্পিউটারকে প্রচলিত কম্পিউটারের চেয়ে অনেক গুণ বেশি শক্তিশালী করে তোলে। যদি বিজ্ঞানীরা সময়ের দিককে নিয়ন্ত্রণ করার কৌশল আয়ত্ত করতে পারেন, তবে তা কোয়ান্টাম কম্পিউটারের গণনা ক্ষমতাকে আরও বহুগুণ বাড়িয়ে দেবে।

কল্পনা করুন, একটি জটিল গাণিতিক সমস্যার সমাধান করার জন্য একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার কেবল সময়ের স্বাভাবিক পথে না চলে, বরং একটু ‘পেছনে’ ফিরে গিয়েও ডেটা বিশ্লেষণ করতে পারে। এতে করে সে আরও দ্রুত এবং নির্ভুলভাবে সমাধান খুঁজে বের করতে পারবে। এছাড়াও, ‘কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন’ বা ‘কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি’র মতো ক্ষেত্রেও এর বিশাল প্রভাব পড়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

তবে, এটাও মনে রাখতে হবে যে, এই ধরণের কাজগুলো এখনও গবেষণার প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। আমাদের মহাবিশ্ব যে ‘এনট্রপি’র নিয়ম মেনে চলে, সেই নিয়মকে অতিক্রম করা বা নিয়ন্ত্রণ করা অত্যন্ত কঠিন। তবুও, বিজ্ঞানীরা হাল ছাড়ছেন না। তারা কোয়ান্টাম জগতের এই গভীর রহস্য উন্মোচন করতে প্রতিনিয়ত চেষ্টা চালিয়ে যাচ্ছেন।

কোয়ান্টাম মেকানিক্স আমাদের শেখায় যে, আমরা যা দেখি বা যা অনুভব করি, তার চেয়েও অনেক বেশি কিছু এই মহাবিশ্বে লুকিয়ে আছে। সময়ের উল্টো স্রোত এই ধারণারই একটি জ্বলন্ত উদাহরণ। এটি আমাদের শেখায় যে, প্রকৃতির নিয়মগুলো হয়তো আমাদের ধারণার চেয়ে অনেক বেশি নমনীয় এবং রহস্যময়। এই ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র জগতের রহস্য উন্মোচন করতে গিয়ে আমরা হয়তো একদিন সময়ের বাঁধন ছিঁড়ে ফেলার এক নতুন পথের সন্ধান পাবো। এই অনন্ত যাত্রায়, আমাদের কৌতূহলই হোক চালিকাশক্তি, যা আমাদের আরও গভীরে, আরও বিস্ময়কর সত্যের দিকে এগিয়ে নিয়ে যাবে।