আমাদের সময়ের অভিজ্ঞতা অভিন্ন এবং একমুখী বলে মনে হয়, কিন্তু আপেক্ষিকতা এটিকে আপনার প্রত্যাশার চেয়ে একটু বেশি ঢিলেঢালা হতে দেয়।
উদাহরণস্বরূপ, একটি শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে, সময় অনেক দূরে সময়ের তুলনায় ধীরে ধীরে চলে – যেন মাধ্যাকর্ষণ নিজেই এটিকে টেনে নিয়ে যাচ্ছে।
একইভাবে, আপনি যদি পর্যাপ্ত দ্রুত ভ্রমণ করেন, তাহলে পিছনে থাকা ব্যক্তির তুলনায় আপনার জন্য সময় আরও ধীরে চলে যাবে।
এই উদাহরণগুলিতে, সময় এখনও কেবল একটি দিকে প্রবাহিত হয়।
কিন্তু আপেক্ষিকতার বাইরে, কোয়ান্টাম মেকানিক্সের জগতের দিকে তাকালে, আরেকটি সম্ভাবনার উদ্ভব হয় – একটি যেখানে সময় কেবল ধীরগতি নাও হতে পারে, কিন্তু কার্যকরভাবে পিছিয়ে যায়।
কি হবে যখন এটা করে, যদিও? এই প্রশ্নের একটি নতুন গাণিতিক অন্বেষণ একটি আশ্চর্যজনক উত্তর ফিরিয়ে দিয়েছে: কোয়ান্টাম পরিবেশ নিজেই একটি সীমা আরোপ করে যে কতটা পিছনের সময় কার্যকরভাবে চলতে পারে।
এবং এটা অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত.
তেল আভিভ বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ ইয়াকির আহরোনভ এবং ইসরায়েল ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড রিসার্চের অ্যাভশালোম সি. এলিটজুরের দ্বারা অন্বেষণ করা সহজতম মডেলের জন্য, সময় কার্যকরভাবে প্রায় এক ফেমটোসেকেন্ড – বা এক সেকেন্ডের এক চতুর্শতাংশের জন্য পিছিয়ে যেতে পারে।
তাদের কাজ arXiv-এ আপলোড করা একটি প্রিপ্রিন্টে বিস্তারিত আছে।
frameborder=”0″ allow=”accelerometer; অটোপ্লে ক্লিপবোর্ড-লেখা; এনক্রিপ্টেড মিডিয়া; জাইরোস্কোপ; ছবিতে ছবি; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>এটি আহরোনভের প্রথম টাইম-রিভার্সাল রোডিও নয়।
1990 সালে, তিনি এবং তার সহকর্মীরা একটি কোয়ান্টাম টাইম-ট্রান্সলেশন মেশিন নামে একটি তাত্ত্বিক যন্ত্রের প্রস্তাব করেছিলেন, যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সের অদ্ভুত বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগিয়ে একটি সিস্টেমকে এমন আচরণ করতে পারে যেন সময়ের গতি বেড়েছে, থামছে বা এমনকি পিছিয়ে গেছে।
ধারণাটি সুপারপজিশন নামক কোয়ান্টাম মেকানিক্সের একটি বিভ্রান্তির উপর নির্ভর করে, যেখানে একটি সিস্টেম একবারে বিভিন্ন সম্ভাব্য অবস্থার সংমিশ্রণে বিদ্যমান থাকতে পারে।
কল্পনা করুন যে আপনার একটি ঘড়ি সুপারপজিশনের এমন একটি অবস্থায় আছে, যা একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে দুটি ভিন্ন অবস্থানে একযোগে দখল করে আছে – সময় যে হারে চলে যায় তা প্রভাবিত করার জন্য মহাকর্ষীয় শক্তিতে যথেষ্ট পার্থক্য রয়েছে।
একটি অবস্থানে, মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের গভীরে, সময় আরও ধীরে ধীরে চলে যায়। অন্য দিকে, আরও দূরে, সময় আরও দ্রুত চলে যায়।
কোয়ান্টাম মেকানিক্স উভয় সম্ভাবনাকে সহাবস্থান করতে দেয়। এবং যখন ঘড়ির দুটি শাখা আবার একসাথে আনা হয়, তারা একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করতে পারে।
এখানে জিনিসগুলি অদ্ভুত হয়। সেই হস্তক্ষেপের একটি নির্দিষ্ট ফলাফল নির্বাচন করে – একটি প্রক্রিয়া যাকে পোস্ট-নির্বাচন বলা হয় – পদার্থবিদরা তাত্ত্বিকভাবে ঘড়িটিকে এমন আচরণ করতে পারেন যেন এটি উভয় সম্ভাবনার সীমার বাইরে অনেক সময় অনুভব করেছে।
এর অর্থ হতে পারে যে কোনও শাখার জন্য অতিবাহিত হওয়ার চেয়ে বেশি সময়। এটা কোন সময় মানে হতে পারে. অথবা এর অর্থ হতে পারে নেতিবাচক সময় – যেন ঘড়ির কাঁটা পিছনের দিকে চলছে।
এখন, 36 বছর পরে, আহরোনভ এবং এলিটজুর একটি বিশেষভাবে কাঁটাযুক্ত প্রশ্ন অনুসন্ধান করার ধারণায় ফিরে এসেছেন: সেই নেতিবাচক সময়টি আসলে কতদূর যেতে পারে?
কারণ ধারণাটি তাত্ত্বিক রয়ে গেছে, পরীক্ষামূলকভাবে উপলব্ধি করার পরিবর্তে, এই জুটি যন্ত্রের চারটি সামান্য ভিন্ন কনফিগারেশন অন্বেষণ করতে গণিতের দিকে ফিরেছে।
কিন্তু তারা শুরু করার আগে, তাদের একটি প্রতারণামূলকভাবে সহজ প্রশ্নের উত্তর দিতে হয়েছিল।
ধরুন আপনি সময়কে পিছিয়ে দিতে পরিচালনা করেন। হেক আপনি এটা কিভাবে প্রমাণ করবেন?
আর এখানেই একটু পরমাণু ক্ষয় মেঝে চুরি করে।
যখন একটি পরমাণু শক্তি শোষণ করে, তখন তার একটি ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তির স্তরে লাফ দিতে পারে, পরমাণুটিকে একটি উত্তেজিত অবস্থায় ফেলে।
কিন্তু পরমাণুগুলি একটু অলস – তারা তাদের অবাঞ্ছিত অবস্থায় ফিরে যাওয়ার প্রবণতা (সম্পর্কিত)। অবশেষে, ইলেক্ট্রন একটি নিম্ন শক্তি স্তরে ফিরে যেতে পারে, ফোটন হিসাবে অতিরিক্ত শক্তি ছেড়ে দেয়। এই প্রক্রিয়াটিকে স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন বলা হয় এবং সাধারণ পরিস্থিতিতে এটি শুধুমাত্র এক পথে যায়।
তাই গবেষকরা পরমাণুগুলির একটি সংগ্রহের সাথে শুরু করার প্রস্তাব করেছিলেন যা ইতিমধ্যে ক্ষয় হতে শুরু করেছে এবং তাদের তাত্ত্বিক মেশিন প্রক্রিয়াটিকে বিপরীত করতে পারে কিনা তা দেখার জন্য।
কল্পনা করুন আপনার 100টি উত্তেজিত পরমাণু আছে। আপনি অপেক্ষা করুন যতক্ষণ না তাদের মধ্যে কেউ কেউ তাদের শক্তি প্রকাশ করে, মাত্র 80 জনকে এখনও উত্তেজিত রেখে।
এখন ধরুন আপনি সেই 100টি পরমাণুকে তাত্ত্বিক টাইম মেশিনের মাধ্যমে রাখলেন।
আপনি যদি 80 টিরও বেশি উত্তেজিত পরমাণু নিয়ে শেষ করেন তবে মেশিনটি কার্যকরভাবে কিছু ক্ষয়কে বিপরীত করে দিয়েছে যা ইতিমধ্যে ঘটেছিল।
এখন, যদি সময় সত্যিই পিছিয়ে যায়, নির্গত আলোকে পরমাণুতে ফিরে যেতে হবে, তাদের উত্তেজিত অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে হবে – যা একটি নতুন সমস্যা তৈরি করে। ফোটনগুলি ইতিমধ্যেই দূরে চলে যেতে পারে, বা অন্য কিছু দ্বারা শোষিত হয়েছে।
এই সমস্ত কিছুর জন্য, আহারোনভ এবং এলিটজুর কল্পনা করেছিলেন যে পরমাণুগুলিকে একটি সম্পূর্ণ সিল করা কোষের ভিতরে, সাথে তারা নির্গত আলো এবং দেয়ালগুলি যা এটি শোষণ করতে পারে।
পুরো কোষটি তখন তাত্ত্বিক মেশিনের মধ্য দিয়ে যাবে, গবেষকদের তদন্ত করার অনুমতি দেবে যে পুরো প্রক্রিয়াটি কার্যকরভাবে বিপরীত হতে পারে কিনা।
এবং এখানে একটি বরং কঠোর বাধা আবির্ভূত হয়েছে।
এমনকি একটি সিল করা কোষের ভিতরেও, পরমাণুগুলি বিচ্ছিন্নভাবে বিদ্যমান নেই। তারা আলো নির্গত করার সাথে সাথে, তারা আশেপাশের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের সাথে যোগাযোগ করে, যা ঘটেছে তার চিহ্ন রেখে যায়।
মেশিনের সহজতম সংস্করণের জন্য, ক্ষয়কে বিপরীত করা সেই মিথস্ক্রিয়াগুলির উপর নির্ভর করে যে দুটি সম্ভাব্য ইতিহাসের হস্তক্ষেপের জন্য প্রয়োজনীয় কোয়ান্টাম সংগতি বজায় রাখে।
কিন্তু সেই জানালা বেশিক্ষণ খোলা থাকে না।
গবেষকদের অপটিক্যাল উদাহরণে, এটি প্রায় এক ফেমটোসেকেন্ড স্থায়ী হয়।
এর বাইরেও, পরিবেশ কার্যকরভাবে কাঙ্খিত রিভার্সাল তৈরি করার জন্য সবচেয়ে সহজ দুই-শাখা মেশিনের নির্গমন সম্পর্কে খুব বেশি তথ্য ধরে রেখেছে।
তাই সীমা সময় দ্বারা আরোপ করা হয় না – এটি আলোর পরিবেশের স্মৃতি দ্বারা আরোপিত হয়।
মেশিনের আরও বিস্তৃত সংস্করণগুলি তাত্ত্বিকভাবে দীর্ঘ ব্যবধানগুলিকে বিপরীত করতে পারে, তবে সাফল্যের ক্রমবর্ধমান অসম্ভাব্য সম্ভাবনা সহ আরও বেশি পরিমাণে কোয়ান্টাম শাখা প্রবর্তন করে।
কিন্তু কি, আপনি এখন নিঃসন্দেহে তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করছেন? একটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট, ঋষি পাঠক এবং একজন গবেষক সরাসরি সম্বোধন করেছেন।
frameborder=”0″ allow=”accelerometer; অটোপ্লে ক্লিপবোর্ড-লেখা; এনক্রিপ্টেড মিডিয়া; জাইরোস্কোপ; ছবিতে ছবি; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে, একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের মোট এনট্রপি কখনই কমতে পারে না। প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াগুলি এক দিকে অগ্রসর হতে থাকে, অধিক ক্রমযুক্ত অবস্থা থেকে কম আদেশযুক্ত রাজ্যে।
স্যার আর্থার এডিংটন যেমন সংক্ষিপ্তভাবে বলেছেন, “যদি আপনার তত্ত্ব তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের বিরুদ্ধে পাওয়া যায় তবে আমি আপনাকে কোন আশা দিতে পারি না; এর জন্য গভীরতম অপমানে ভেঙে পড়া ছাড়া আর কিছুই নেই।”
কিন্তু সময় যদি উল্টো দিকে চলতে পারে, তাহলে সেটা কি দ্বিতীয় আইন লঙ্ঘন করবে না? ওয়েল, অগত্যা.
বাছাই-পরবর্তীতে লুফেল রয়েছে। সময়ের আপাত বিপর্যয় শুধুমাত্র সম্ভাব্য ফলাফলের একটি খুব ছোট ভগ্নাংশের মধ্যে ঘটে, অন্য সব থেকে সাবধানে নির্বাচন করা হয়।
যখন সমস্ত ফলাফল একসাথে বিবেচনা করা হয়, তখনও সামগ্রিকভাবে সিস্টেমটি তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় আইন মেনে চলে। এনট্রপি জাদুকরীভাবে বোর্ড জুড়ে কমতে শুরু করেনি।
তাই আহরনভ এবং এলিটজুরের তাত্ত্বিক যন্ত্র এমন কিছু তৈরি করতে পারে যা পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে মৌলিক আইনগুলির একটিকে উল্টে না দিয়ে সময়কে পিছনের দিকে ছুটে যাওয়ার মতো দেখায় – এইভাবে এডিংটনের হুমকির অবমাননা এড়ানো।
কিন্তু ডিমওয়ালা মুখের ঝুঁকি নিতে কেন এমন অসাধারণ দৈর্ঘ্যে যেতে হবে?
ঠিক আছে, কারণ প্রশ্নটি আসলেই নয় যে আমরা এমন একটি মেশিন তৈরি করতে পারি যা সময়ের সাথে সাথে জিনিসগুলিকে পিছনের দিকে পাঠায়। এই কারণেই প্রথম স্থানে সময় কেবল একটি দিকেই চলে বলে মনে হয়।
পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক সমীকরণের অনেকগুলিই এগিয়ে যাওয়ার পাশাপাশি পিছনের দিকেও কাজ করে। তবুও আমরা যে বিশ্বটি অনুভব করি তা এমন প্রক্রিয়ায় পূর্ণ যা পূর্বাবস্থায় ফিরিয়ে আনা অসম্ভব বলে মনে হয়।
ঠিক কোথায় কোয়ান্টাম টাইম রিভার্সাল ভেঙ্গে যায় তা শনাক্ত করে, আহারোনভ এবং এলিটজুরের কাজ পদার্থবিদদের বুঝতে সাহায্য করতে পারে কীভাবে পরিবেশ আমাদের সময়ের অভিজ্ঞতাকে সংজ্ঞায়িত করে অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলির জন্ম দেয়।
“সময়ের তীর ঠিক সেখানে প্রবেশ করে যেখানে মেশিনটি থামে,” গবেষকরা লিখেছেন।
গবেষণাটি প্রিপ্রিন্ট সার্ভার arXiv-এ উপলব্ধ।
এই নিবন্ধটি কার্লি ক্যাসেলা দ্বারা সত্য-পরীক্ষা করা হয়েছে এবং কার্লি ক্যাসেলা দ্বারা সম্পাদনা করা হয়েছে৷ যদিও আমরা আমাদের প্রক্রিয়ার উপর গর্ব করি, আমরা কেবল মানুষ। যদি আপনি একটি ভুল খুঁজে, আমাদের জানান.
