মহাবিশ্বের ত্বরণ ব্যাখ্যায় স্থান-কালের জ্যামিতি: ডার্ক এনার্জির বিকল্প পথ

আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্ব বা কসমোলজিতে, মহাবিশ্বের দ্রুত প্রসারিত হওয়ার ঘটনাটিকে সাধারণত এক অনুমিত শক্তি, অর্থাৎ ডার্ক এনার্জির আবির্ভাবের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা হয়। এই ডার্ক এনার্জি মহাবিশ্বের মোট বস্তু-শক্তির প্রায় সত্তর শতাংশ জুড়ে রয়েছে বলে অনুমান করা হয়। তবে, আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব থেকে উদ্ভূত ফ্রিডম্যানের প্রমিত সমীকরণে এই উপাদানটিকে কৃত্রিমভাবে যুক্ত করার বিষয়টি বহু বছর ধরেই গাণিতিকভাবে অসন্তোষজনক বলে বিবেচিত হয়ে আসছিল। এটি যেন একটি প্রয়োজনীয় অথচ আরোপিত সমাধান।

এই মৌলিক ধাঁধার একটি বিকল্প জ্যামিতিক সমাধান নিয়ে এসেছেন জার্মান ও রোমানিয়ার একদল গবেষক। তাঁরা প্রচলিত ধারণার বাইরে গিয়ে ফিন্সলার গ্র্যাভিটির ওপর ভিত্তি করে একটি তাত্ত্বিক কাঠামো উপস্থাপন করেছেন। এই গবেষণা দলটি, যার মধ্যে জার্মানির ব্রেমেন বিশ্ববিদ্যালয়ের ZARM (সেন্টার ফর অ্যাপ্লায়েড স্পেস টেকনোলজি অ্যান্ড মাইক্রোগ্র্যাভিটি)-এর পদার্থবিজ্ঞানী ক্রিশ্চিয়ান ফাইফার এবং রোমানিয়ার ট্রান্সিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকর্মীরা রয়েছেন, তাঁরা সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বের (General Theory of Relativity - GTR) সম্প্রসারণের দিকে মনোনিবেশ করেন। এই গুরুত্বপূর্ণ কাজটি ২০২২ সালের শেষ দিকে প্রকাশিত হয়।

ফিন্সলার গ্র্যাভিটি, যা সাম্প্রতিক বছরগুলোতে বিকশিত হচ্ছে, এটি স্থান-কালের জ্যামিতিকে আরও সমৃদ্ধভাবে বর্ণনা করার সুযোগ দেয়। এর ফলে, বিশেষত গ্যাসের মতো পদার্থের ক্ষেত্রে মহাকর্ষীয় আচরণকে প্রমিত জিটিআর-এর তুলনায় অনেক বেশি সূক্ষ্মভাবে মডেল করা সম্ভব হয়। এই জ্যামিতিক সম্প্রসারণই মূল চাবিকাঠি, কারণ এটি মহাজাগতিক ত্বরণের প্রকৃতিকে নতুন করে সংজ্ঞায়িত করার সুযোগ এনে দেয়। যখন ফিন্সলার গ্র্যাভিটির তত্ত্বকে ফ্রিডম্যান সমীকরণে প্রয়োগ করা হয়, তখন জন্ম নেয় ‘ফিন্সলার-ফ্রিডম্যান সমীকরণ’, যা এক বিস্ময়কর ফলাফল প্রদর্শন করে।

এই সংশোধিত সমীকরণগুলি শূন্যস্থানেও মহাবিশ্বের ত্বরণশীল প্রসারণের পূর্বাভাস দেয়, যার ফলে ডার্ক এনার্জি নামক অতিরিক্ত উপাদানের প্রয়োজনীয়তা সম্পূর্ণভাবে দূর হয়ে যায়। ক্রিশ্চিয়ান ফাইফার উল্লেখ করেছেন যে, ডার্ক এনার্জির সমস্যাটিকে এইভাবে জ্যামিতির দৃষ্টিকোণ থেকে দেখা নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে, যা মহাকাশের মৌলিক নিয়মাবলীকে আরও ভালোভাবে বুঝতে সাহায্য করতে পারে। ‘জার্নাল অফ কসমোলজি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রো পার্টিকেল ফিজিক্স’-এ প্রকাশিত এই গবেষণাপত্রটি নিশ্চিত করে যে, এই ত্বরণ কোনো অজ্ঞাত মহাজাগতিক শক্তির ফল না হয়ে স্থান-কালের জ্যামিতিরই একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য হতে পারে।

গবেষণায় স্থাপিত তাত্ত্বিক ভিত্তি ইঙ্গিত দেয় যে, স্থান-কালের জ্যামিতি নিজেই ত্বরণের চালিকা শক্তি হতে পারে, যা একটি আমূল দৃষ্টান্ত পরিবর্তনকে নির্দেশ করে। এই জ্যামিতিক পদ্ধতিতে, স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বিপরীতে যেখানে পর্যবেক্ষণের সঙ্গে সামঞ্জস্য আনার জন্য ডার্ক এনার্জি হাতে ধরে যুক্ত করা হয়, সেখানে ত্বরণ সরাসরি ফিন্সলার-ফ্রিডম্যান সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত প্রসারণের গতিবিদ্যা থেকেই উদ্ভূত হয়। গবেষক দলটি সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে, মডেলিং এবং সিমুলেশনের মাধ্যমে তাদের জ্যামিতিক দৃষ্টিভঙ্গি পর্যবেক্ষণ করা তথ্যের সঙ্গে সঙ্গতিপূর্ণ, যদিও চূড়ান্তভাবে এটিকে প্রতিষ্ঠা করার জন্য আরও পরীক্ষামূলক যাচাই প্রয়োজন।

বর্তমানে, ২০২৬ সালে, এই তাত্ত্বিক মডেলটি নিয়ে আরও গবেষণা ও যাচাই প্রক্রিয়া চলছে, যা প্রচলিত সৃষ্টিতাত্ত্বিক ধারণাকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। যদিও এই কাজটি ডার্ক এনার্জিকে পুরোপুরি বাতিল করে দিচ্ছে বলে দাবি করে না, তবে এটি প্রস্তাব করে যে পর্যবেক্ষিত ত্বরণের অন্তত কিছু অংশ মহাকর্ষের আরও গভীর এবং সূক্ষ্ম বর্ণনার মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যা স্থান-কালের বর্ধিত কাঠামোর ওপর ভিত্তি করে তৈরি। ব্রেমেন বিশ্ববিদ্যালয়ের ZARM এবং ট্রান্সিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের মতো প্রতিষ্ঠানগুলি এই গবেষণায় জড়িত থেকে গাণিতিক কাঠামোকে আরও উন্নত করার কাজ চালিয়ে যাচ্ছে, যা মহাজাগতিক বিবর্তন সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে নতুন করে লিখতে পারে। ২০২২ সালের শেষের দিকে প্রকাশিত এই তাত্ত্বিক প্রস্তাবনাটি মহাকর্ষের মৌলিক নীতিগুলির পুনর্বিবেচনার ওপর ভিত্তি করে পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম বৃহৎ রহস্যের এক মার্জিত গাণিতিক সমাধান প্রদান করে।