সংক্ষিপ্ত সার: ব্ল্যাক হোল সত্যিই টিকে থাকতে পারে কিনা, আর নাড়া খেলে তা কেমন আচরণ করে, এই দুটো প্রশ্নেরই উত্তর প্রায় অর্ধ শতক আগে দিয়ে গিয়েছিলেন ভারতীয় পদার্থবিজ্ঞানী সিভি বিশ্বেশ্বর। বহু বছর পর Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) নামে এক অতি সংবেদনশীল যন্ত্র দুটি ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষের পর ঠিক সেই একই প্যাটার্ন ধরে ফেলে, যা প্রমাণ করে দেয় তাঁর হিসেব একদম নির্ভুল ছিল। ভারতের ব্ল্যাক হোল ম্যান নামে পরিচিত এই বিজ্ঞানীর জীবন ও কাজ নিয়েই এই প্রতিবেদন।
বিশ্বজিৎ দাস: মহাকাশ বিজ্ঞানের জগতে ব্ল্যাক হোল নিয়ে আলোচনা যতটা রোমাঞ্চকর, ততটাই জটিল। গত শতকের ষাট ও সত্তরের দশক, যাকে সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদের স্বর্ণযুগ বলা হয়, সেই সময় ব্ল্যাক হোল অনেকের কাছেই ছিল নিছক গাণিতিক কল্পনা, বাস্তবে যার অস্তিত্ব নিয়ে সংশয় ছিল। এই সংশয় কাটিয়ে ব্ল্যাক হোলকে বাস্তবের জগতে প্রতিষ্ঠিত করার কাজে বড় ভূমিকা নিয়েছিলেন কর্ণাটকের বেঙ্গালুরুতে জন্ম নেওয়া পদার্থবিজ্ঞানী সিভি বিশ্বেশ্বর। সহকর্মীদের কাছে তিনি পরিচিত ছিলেন বিশু নামে। ব্ল্যাক হোলের গঠন, তার স্থিতিশীলতা এবং তার আচরণ নিয়ে তাঁর কাজ শুধু ভারতীয় বিজ্ঞান মহলেই নয়, গোটা বিশ্বের জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞান গবেষণায় এক গুরুত্বপূর্ণ জায়গা করে নিয়েছে। তাঁকে স্মরণ করেই আজকের এই প্রতিবেদন।
ছোটবেলা, পড়াশোনা এবং দুই গুরুর প্রভাব
১৯৩৮ সালের ৬ মার্চ তৎকালীন মহীশূর রাজ্যের বেঙ্গালুরুতে সিভি রামাইয়া এবং কে ভেঙ্কটাসুব্বাম্মার ঘরে জন্ম হয় বিশ্বেশ্বরের। মহীশূর বিশ্ববিদ্যালয় থেকে ১৯৫৮ সালে স্নাতক এবং ১৯৫৯ সালে স্নাতকোত্তর পাশ করার পর তিনি উচ্চশিক্ষার জন্য পাড়ি দেন আমেরিকায়। শুরুতে তাঁর আগ্রহ ছিল পার্টিকল ফিজিক্সে। কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে আর্টসে মাস্টার্স ডিগ্রি করার সময় তাঁর শিক্ষক ছিলেন রবার্ট ডব্লিউ ফুলার, যিনিই প্রথম বিশ্বেশ্বরের মধ্যে মহাকর্ষ নিয়ে কাজ করার আগ্রহ লক্ষ্য করেন এবং তাঁকে পরামর্শ দেন মেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ে গিয়ে চার্লস মিসনারের অধীনে গবেষণা করার জন্য। মিসনারের তত্ত্বাবধানে বিশ্বেশ্বর তাঁর পিএইচডি গবেষণার বিষয় হিসেবে বেছে নেন শোয়ার্জশিল্ড ব্ল্যাক হোলের স্থিতিশীলতা। ১৯৬৪ সালে পিএইচডি সম্পূর্ণ করার পর তিনি গডার্ড ইনস্টিটিউট ফর স্পেস স্টাডিজে গুরুত্বপূর্ণ পোস্ট ডক্টরাল গবেষণা করেন, যা পরবর্তীতে তাঁর গবেষণার ভিত্তি আরও মজবুত করে তোলে।
দেশে ফেরা এবং গবেষক জীবনের বিস্তার
আমেরিকায় নিউ ইয়র্ক বিশ্ববিদ্যালয় এবং পিটসবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ে ফ্যাকাল্টি পদে কাজ করার সুযোগ থাকা সত্ত্বেও বিশ্বেশ্বর দেশে ফিরে আসার সিদ্ধান্ত নেন, যা ভারতের আপেক্ষিকতাবাদ গবেষণাকে অনেকটাই শক্তিশালী করে তোলে। তিনি ফিরে আসেন বেঙ্গালুরুর কাছেই কাঠের খেলনার জন্য বিখ্যাত ছোট্ট শহর চান্নাপাটনায়, যেখান থেকেই তাঁর প্রথম জীবনের শুরু। এরপর তিনি বেঙ্গালুরুর রামন রিসার্চ ইনস্টিটিউট এবং ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অব অ্যাস্ট্রোফিজিক্সে সিনিয়র প্রফেসর হিসেবে দায়িত্ব সামলান। পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, লন্ডন বিশ্ববিদ্যালয় এবং বস্টন বিশ্ববিদ্যালয়ে ভিজিটিং প্রফেসর হিসেবে কাজ করার মধ্য দিয়ে তিনি ভারত এবং পশ্চিমী বিজ্ঞান জগতের মধ্যে একটা স্থায়ী যোগসূত্র তৈরি করে রাখেন, যাতে দেশের আপেক্ষিকতাবাদ গবেষণা সবসময় আন্তর্জাতিক অগ্রগতির সঙ্গে তাল মিলিয়ে চলতে পারে।
প্রথম বড় প্রশ্নের সমাধান: ব্ল্যাক হোল কি আদৌ টিকে থাকে
ষাটের দশকে অনেক পদার্থবিজ্ঞানীই মনে করতেন, ব্ল্যাক হোল হয়তো নিছক গাণিতিক ত্রুটি, বাস্তবে যার স্থায়িত্ব নেই। আশঙ্কা ছিল, সামান্য কোনও ঝাঁকুনি বা বিঘ্ন লাগলেই হয়তো তা ভেঙে অন্য কিছুতে পরিণত হয়ে যাবে, অথবা পুরোপুরি মিলিয়ে যাবে। বিষয়টাকে এভাবে ভাবা যায়, বাটির তলায় রাখা একটা বল সামান্য নাড়া দিলেও আবার কেন্দ্রে ফিরে আসে, কিন্তু পাহাড়ের চূড়ায় রাখা বল সামান্য ধাক্কাতেই গড়িয়ে পড়ে যায়। বিশ্বেশ্বর তাঁর গবেষণায় দেখিয়ে দেন, ঘূর্ণনহীন শোয়ার্জশিল্ড ব্ল্যাক হোল আসলে প্রথম ধরনের বল, অর্থাৎ বাইরে থেকে কোনও ধাক্কা বা বিকিরণ এসে পড়লেও তা ব্ল্যাক হোল হিসেবেই টিকে থাকে, বিস্ফোরিত হয়ে বা মিলিয়ে গিয়ে হারিয়ে যায় না। এই প্রমাণই প্রথমবার নিশ্চিত করে দেয় যে ব্ল্যাক হোল নিছক তত্ত্ব নয়, বাস্তব পর্যবেক্ষণযোগ্য বস্তু হতে পারে।
ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোল ও এরগোস্ফিয়ারের সন্ধান
স্থিতিশীলতার প্রমাণ দেওয়ার পাশাপাশি বিশ্বেশ্বর ব্ল্যাক হোলের চারপাশের স্থান ও কালের গঠন নিয়েও গুরুত্বপূর্ণ কাজ করেন। স্পেসটাইম সিমেট্রি ব্যবহার করে তিনি দেখান, ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোলের চারপাশে এমন একটা অঞ্চল থাকে, যেখানে ব্ল্যাক হোলের নিজস্ব প্রবল ঘূর্ণনের টানে চারপাশের স্থান নিজেই যেন ঘুরতে বাধ্য হয়। বিজ্ঞানের ভাষায় একে বলে এরগোস্ফিয়ার। এই অঞ্চলে কোনও বস্তু একেবারে স্থির হয়ে থাকতে পারে না, তাকে বাধ্য হয়েই ঘুরতে হয় ব্ল্যাক হোলের সঙ্গে। শোয়ার্জশিল্ড ব্ল্যাক হোলের সীমানা সংক্রান্ত ধারণাকে তিনি আরও সাধারণ ধরনের স্ট্যাটিক ও স্টেশনারি মেট্রিকের ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করে দেখান। এমনকি বিচ্ছিন্ন কোনও ব্ল্যাক হোলের বদলে সম্প্রসারণশীল মহাবিশ্বের প্রেক্ষাপটে ব্ল্যাক হোল ঠিক কেমন আচরণ করে, সেই দিকটাও খতিয়ে দেখেন তিনি, যা সেই সময়ের নিরিখে ছিল প্রায় অনাবিষ্কৃত একটা ক্ষেত্র।
ব্ল্যাক হোলের ধ্বনি: কোয়াসিনরমাল মোডের আবিষ্কার
বিশ্বেশ্বরের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য কাজ হল, ব্ল্যাক হোলে কোনও কিছু আঘাত করলে তার ঠিক কী হয়, তার একটা স্পষ্ট ব্যাখ্যা দেওয়া। ১৯৭০ সালে তিনি দেখান, কোনও প্রবল শক্তির ঝাপটা লেগে ব্ল্যাক হোল যদি কেঁপে ওঠে, তাহলে তা চিরকাল অস্থির থাকে না। পুরো প্রক্রিয়াটাকে মোটামুটি তিনটে ধাপে ভাগ করা যায়। প্রথমে কোনও তারার পতন বা দুটো ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষের মতো তীব্র ঘটনা ব্ল্যাক হোলের গঠনে ঝাঁকুনি দেয়। এরপর ব্ল্যাক হোল একটা নির্দিষ্ট ও বিশুদ্ধ কম্পাঙ্কে কাঁপতে শুরু করে, যাকে বলা হয় কোয়াসিনরমাল মোড। ঠিক যেমন কোনও ঘণ্টার আওয়াজ শুনেই তার আকার সম্পর্কে ধারণা করা যায়, তেমনই এই কম্পনের ধরন থেকে বোঝা যায় ব্ল্যাক হোলের ভর এবং তার ঘূর্ণনের গতি কেমন। শেষ ধাপে গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ বা মহাকর্ষীয় তরঙ্গের মাধ্যমে বাড়তি শক্তি ছড়িয়ে দিতে দিতে কম্পন ধীরে ধীরে থেমে যায় এবং ব্ল্যাক হোল আবার শান্ত ও স্থিতিশীল অবস্থায় ফিরে আসে।
অর্ধ শতক পর প্রমাণ মিলল LIGO তে
দীর্ঘ প্রায় পঞ্চাশ বছর এই তত্ত্ব শুধু কাগজে কলমেই ছিল, বাস্তবে তা শোনা যায়নি। পরিবর্তন আসে ২০১৫ সালে, যখন লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ অবজারভেটরি অর্থাৎ LIGO নামের অতি উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন এক যন্ত্র দুটি ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষ থেকে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রথমবার সরাসরি ধরে ফেলে, যা GW150914 সংকেত নামে পরিচিত। সংঘর্ষের পর তৈরি হওয়া নতুন ব্ল্যাক হোল ঠিক সেই একই ধরনের সুরে কেঁপে উঠেছিল, যা প্রায় অর্ধ শতক আগে বিশ্বেশ্বর হিসেব কষে বলে দিয়েছিলেন। তাঁর হিসেবের সঙ্গে এই পর্যবেক্ষণ মিলিয়ে দেখেই বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত হন যে তাঁরা সত্যিই দুটো ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষ প্রত্যক্ষ করেছেন। এই ঘটনা শুধু তাঁর তত্ত্বকেই সঠিক প্রমাণ করেনি, বরং আধুনিক জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে একটা স্মরণীয় মুহূর্ত হয়ে থেকে যায়।
বিজ্ঞানের বাইরে বিশ্বেশ্বর: শিক্ষক, শিল্পী, জনপ্রিয় বিজ্ঞান প্রচারক
তাঁকে অনেকেই ভালোবেসে ডাকতেন ভারতের ব্ল্যাক হোল ম্যান নামে। এমনকি তিনি নিজেও নিজেকে মজা করে বলতেন কোয়াসিমোদো অব ব্ল্যাক হোলস, ভিক্টর হুগোর বিখ্যাত উপন্যাসের নটরডেম গির্জার সেই কুঁজো ঘণ্টাবাদকের সঙ্গে তুলনা করে। বিজ্ঞান গবেষণার পাশাপাশি তিনি বেঙ্গালুরুর জওহরলাল নেহরু প্ল্যানেটোরিয়ামের প্রতিষ্ঠাতা পরিচালক ছিলেন এবং সারাজীবন তার সঙ্গে যুক্ত থেকেছেন। নিজে হাতে প্ল্যানেটোরিয়ামের অনুষ্ঠান লিখতেন এবং পরিচালনাও করতেন, যাতে জটিল বৈজ্ঞানিক ধারণা সাধারণ দর্শকদের কাছে সহজ ও আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে। এর পাশাপাশি তিনি দুটি ছোট বিজ্ঞানভিত্তিক তথ্যচিত্রও তৈরি করেছিলেন, যাতে ব্ল্যাকবোর্ডের বাইরে গিয়ে পর্দার মাধ্যমেও বিজ্ঞান পৌঁছে দেওয়া যায়। সাধারণ মানুষের মধ্যে বিজ্ঞান চেতনা ছড়িয়ে দেওয়ার কাজে তাঁর আগ্রহ ছিল প্রবল। প্ল্যানেটোরিয়ামে কলেজ পড়ুয়াদের জন্য তিনি একটি প্রশিক্ষণ কর্মসূচি চালু করেছিলেন, যার নাম REAP বা রিসার্চ এডুকেশন অ্যাডভান্সমেন্ট প্রোগ্রাম ইন ফিজিক্যাল সায়েন্সেস। এই কর্মসূচির মাধ্যমে স্নাতক স্তরের ছাত্রছাত্রীরা সরাসরি কর্মরত বিজ্ঞানীদের তত্ত্বাবধানে ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স, রামন রিসার্চ ইনস্টিটিউট এবং ন্যাশনাল সেন্টার ফর বায়োলজিক্যাল সায়েন্সেসের মতো প্রথম সারির প্রতিষ্ঠানে গবেষণার সুযোগ পেতেন, যাদের অনেকেই পরবর্তীকালে নিজেরাই প্রথম সারির বিজ্ঞানী হয়ে ওঠেন। এছাড়াও তিনি একজন দক্ষ কার্টুনিস্ট ছিলেন এবং জটিল বৈজ্ঞানিক ধারণা সহজ করে বোঝানোর জন্য নিজের হাতে আঁকা ছবি ব্যবহার করতেন। আইনস্টাইনস এনিগমা, অর ব্ল্যাক হোলস ইন মাই বাবল বাথ নামে তাঁর লেখা বিজ্ঞান বিষয়ক বইটি আন্তর্জাতিক স্তরে প্রশংসিত হয়, এমনকি তাঁর নিজের প্রাক্তন শিক্ষক চার্লস মিসনার এবং নোবেলজয়ী বিজ্ঞানী অ্যান্টনি জেমস লেগেট ও রজার পেনরোজের মতো বিজ্ঞানীরাও বইটির প্রশংসা করেছিলেন। জাতীয় স্তরে একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণির পদার্থবিজ্ঞান পাঠ্যবই তৈরির কাজেও তিনি এনসিইআরটিকে সাহায্য করেছিলেন। আমেরিকায় থাকাকালীন ছবি আঁকা এবং জুডোর মতো শখেরও চর্চা করতেন তিনি। ষাটের দশকে আমেরিকান পদার্থবিজ্ঞানী জন হুইলারের প্রভাবে আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদের প্রতি আকৃষ্ট হওয়া যে প্রজন্মের বিজ্ঞানীরা নিজেদের গবেষণা জীবন গড়ে তুলেছিলেন, বিশ্বেশ্বর ছিলেন তাঁদেরই একজন।
উপসংহার
২০১৭ সালের ১৬ জানুয়ারি বেঙ্গালুরুতেই প্রয়াত হন সিভি বিশ্বেশ্বর। কাঠের খেলনার শহর চান্নাপাটনা থেকে উঠে আসা এই মানুষটির গবেষণাই একদিন মানুষকে শিখিয়েছিল কীভাবে তারার মতো দূরের বস্তুকেও বোঝা যায়, এ যেন এক ধরনের কাব্যিক মিল। একটা সময় যা নিছক তাত্ত্বিক হিসেব বলে মনে হত, LIGO র পর্যবেক্ষণ তাকেই বাস্তবের মাটিতে দাঁড় করিয়ে দেয়। শুধু ব্ল্যাক হোলের স্থিতিশীলতা প্রমাণ করা বা তার ধ্বনি হিসেব কষাই নয়, সাধারণ মানুষের মধ্যে বিজ্ঞানের প্রতি আগ্রহ তৈরি করাও যে একজন বিজ্ঞানীর সমান দায়িত্ব হতে পারে, নিজের জীবন দিয়ে সেই উদাহরণও তৈরি করে গিয়েছেন তিনি। ভারতের ব্ল্যাক হোল ম্যান হিসেবে তাঁর নাম তাই আজও বিজ্ঞানপ্রেমীদের কাছে সমান শ্রদ্ধার সঙ্গে উচ্চারিত হয়।