সময় শুধু সামনে যায় কেন

প্রতিদিন আমাদের বয়স বাড়ছে। একইভাবে বাড়ছে মহাবিশ্বের বয়স। এর কারণ, সময়ের কাঁটা ধীরে ধীরে ঘুরছে, আর আগে বাড়ছে সময়। কেমন হতো যদি সময়ের কাঁটা উল্টো দিকে ঘুরত? নিঃসন্দেহে অদ্ভুত, তা–ই না? সত্যিই এমনটা হলে হয়তো কালের আবর্তে আমরা সবাই দিন দিন তরুণ হতাম। বেলা শেষে সেই জীবনের পরিসমাপ্তি ঘটত মায়ের কোলে শুয়ে, ছোট্ট শিশু হিসেবে।

বিংশ শতাব্দীর শুরুতে দ্য কিউরিয়াস কেস অব বেঞ্জামিন বাটন নামে অনবদ্য এক ছোটগল্প প্রকাশিত হয়। এতে প্রথম পাঠকদের এমন এক অদ্ভুতুড়ে বাস্তবতার সঙ্গে পরিচয় করিয়ে দেন মার্কিন ঔপন্যাসিক ফ্রান্সিস স্কট ফিটসজেরাল্ড। এর ওপর ভিত্তি করে পরে তৈরি হয় একই নামের বিখ্যাত একটি হলিউড মুভি। সিনেমার রঙিন দুনিয়ায় বা কল্পনার জগতে আমরা ইচ্ছেমতো সময়কে উল্টো দিকে প্রবাহিত করতে পারি। তবে বাস্তব দুনিয়ায় এ এক অসম্ভব কাজ। এখানে সময়ের স্রোত বয়ে চলে কেবল সম্মুখপানে। একে থামানোর বা পিছু ফেরানোর কোনো উপায় যেন নেই।

প্রশ্ন হলো, কেন? কখনো কি ভেবে দেখেছেন, কেন সময়ের এই একমুখী পথচলা? কেন চাইলেও এর গতিপথ বদলানো যায় না? অথচ পদার্থবিজ্ঞানের যেসব সমীকরণ মহাবিশ্বকে ব্যাখ্যা করে, তার বেশির ভাগ সময়ের উল্টো পথযাত্রায় কোনো বাধা সৃষ্টি করে না। কারণ, তাদের প্রায় সব কটি টাইম রিভার্সেবল। অর্থাৎ সময় বর্তমান থেকে অতীতের দিকে প্রবাহিত হলেও এগুলোর কিছু যায় আসে না। দিব্যি ঠিকঠাক কাজ করে। তাহলে কোন অজানা কারণে সময় বাধ্য হচ্ছে কেবল সম্মুখপানে ছুটতে? এ এক অদ্ভুত রহস্য। এই রহস্যের সমাধান আমাদের কাছে নেই, তবে ব্যাখ্যা আছে, কেন এমন হয়। বিস্তারিত আলোচনায় যাওয়ার আগে চলুন জেনে নেওয়া যাক সময়ের জন্মলগ্ন সম্পর্কে।

২

প্রথম দিকে আইনস্টাইনের মতো বাঘা বাঘা বিজ্ঞানীরা ভাবতেন, মহাবিশ্ব স্থির ও অসীম। এই মডেল অনুসারে, মহাবিশ্বের কোনো শুরু বা শেষ নেই। কালের পরিক্রমায় এতে কোনো পরিবর্তন আসে না। বিজ্ঞানের উৎকর্ষের সঙ্গে সঙ্গে এ রকম মহাবিশ্বের ধারণা ধীরে ধীরে ফিকে হতে শুরু করে। অচিরেই বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করলেন, মহাবিশ্ব মোটেই স্থির নয়; বরং এটি জ্যামিতিক হারে প্রতিনিয়ত সম্প্রসারিত হচ্ছে। ডার্ক এনার্জি বা গুপ্তশক্তি নামের রহস্যময় এক শক্তির প্রভাবে ঘটছে এমনটি। সম্প্রসারণের এ ঘটনা মহাবিশ্বের শুরুকে নির্দেশ করে। যে সময়ে সৃষ্টিজগতের সব উপাদান কেন্দ্রীভূত ছিল বিন্দুসদৃশ কল্পনাতীত ক্ষুদ্র পরিসরে। পরে সেখানে ঘটা এক বিস্ফোরণের মাধ্যমে যাত্রা শুরু আজকের মহাবিশ্বের। বিজ্ঞানীরা এ ঘটনার নাম দিয়েছেন বিগ ব্যাং বা মহাবিস্ফোরণ। বিগ ব্যাংয়ের আগে সময় নামের কোনো কিছুর অস্তিত্ব ছিল না। বিস্ফোরণের পরপরই এর জন্ম এবং সম্মুখপানে নিরন্তর ছুটে চলা শুরু।

সময়ের সবচেয়ে চমকপ্রদ বিষয় সম্ভবত এর আপেক্ষিকতা। এই আপেক্ষিকতার একটি মৌলিক স্বীকার্য হলো, আলোই মহাবিশ্বের সর্বোচ্চ গতি। এর চেয়ে দ্রুতগতিতে কোনো কিছু ছুটতে পারে না। আর আলোর গতি কারও তুলনায় কমে-বাড়ে না। অর্থাৎ এটি আপেক্ষিক নয়।

এই আপেক্ষিকতা থেকেই আমরা জানতে পারি, আশ্চর্যজনক হলেও সত্য, পরম সময় বলতে কোনো কিছুর অস্তিত্ব নেই। বরং এর গতি একেকজনের কাছে একেক রকম। অর্থাৎ সময় আপেক্ষিক। তবে বিষয়টি আমরা দৈনন্দিন জীবনে খুব সামান্যই অনুভব করি। কেউ যদি খুব দ্রুতবেগে গতিশীল থাকে, তাহলে কেবল সময়ের তারতম্যের বিষয়টি প্রকটভাবে সামনে আসে। উদাহরণ দিই। ধরুন, আপনি আলোর কাছাকাছি বেগে চলমান একটি মহাকাশযানে করে পৃথিবীর বাইরে থেকে বছরখানেকের জন্য ঘুরে এলেন। আপনার অনুপস্থিতিতে পৃথিবীতে ঠিক এক বছরই অতিক্রান্ত হওয়ার কথা। কিন্তু সময়ের অদ্ভুতুড়ে আপেক্ষিক চরিত্রের জন্য ফিরে আসার পর অবাক হয়ে দেখবেন, ইতিমধ্যে পৃথিবীতে অতিক্রান্ত হয়ে গেছে আরও কয়েক বছর! না, এটা কোনো কাল্পনিক তথ্য নয়। আলোর কাছাকাছি বেগে ভ্রমণ করার সক্ষমতা অর্জন করতে পারলে সত্যি এমনটি ঘটতে দেখব আমরা। নানা পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে বিজ্ঞানীরা এর সত্যতা নিশ্চিত করেছেন। খুব দ্রুতগতিতে চলমান বস্তুর বেলায় সময় ধীরে প্রবাহিত হওয়ার জন্যই এমনটি ঘটবে।

সময়ের আপেক্ষিকতার বিষয়টি আলাদাভাবে উল্লেখের কারণ হলো, এর মাধ্যমে সময়ের উল্টো দিকে (ভবিষ্যৎ বা বর্তমান থেকে অতীতের দিকে) প্রবাহিত হওয়ার কোনো সুযোগ তৈরি হয় না। বরং উল্টোটাই সত্যি। আলোর চেয়ে প্রচণ্ড বেগে গতিশীল হলেও আমরা ওপরের উদাহরণের মতো করে সব সময় বর্তমান থেকে ভবিষ্যতের দিকে এগিয়ে যাব। অতীতে যেতে হলে আমাদের ছুটতে হবে আলোর চেয়ে বেশি বেগে। কিন্তু এটা মহাবিশ্বের মৌলিক নিয়মগুলোর সম্পূর্ণ পরিপন্থী।

৩

সময় কেন শুধু সামনের দিকেই এগোয়, তা আজও রহস্য। অনেক বিজ্ঞানীর ধারণা, এর সমাধান লুকিয়ে আছে তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে। আরও স্পষ্ট করে বললে, এনট্রপিতে। তবে এটা ঠিক সমাধান নয়, একধরনের ব্যাখ্যা বলা চলে। এই ব্যাখ্যা জানার আগে চলুন, প্রথমে জেনে নেওয়া যাক এনট্রপি আসলে কী?

একদম সহজ করে বললে, এনট্রপি নির্দেশ করে কোনো সিস্টেমের বিশৃঙ্খলার মাত্রা। যেখানে যত বেশি বিশৃঙ্খলা বা ডিজঅর্ডার থাকবে, সেখানে এনট্রপি তত বেশি হবে। উদাহরণ হিসেবে পাশাপাশি অবস্থিত আলাদা দুটি রুমের কথা কল্পনা করতে পারেন। এগুলোর একটি বেশ সাজানো–গোছানো ও পরিষ্কার। অন্যটি যথেষ্ট পরিমাণ অগোছালো। এখন রুম দুটির মধ্যে কোনটিকে অপেক্ষাকৃত সুশৃঙ্খল দেখাবে? অবধারিতভাবে গোছানো রুমটিকে। এ জন্য সেখানে এনট্রপি হবে কম। অন্যদিকে অপেক্ষাকৃত কম সুশৃঙ্খল পাশের রুমে এনট্রপি হবে বেশি।

এবারে প্রকৃতির একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্যের সঙ্গে আপনাদের পরিচয় করিয়ে দিই। এতে যেকোনো কম এনট্রপির সিস্টেম স্বতঃস্ফূর্তভাবে অগ্রসর হতে পারে বেশি এনট্রপির সিস্টেমের দিকে। কিন্তু উল্টোটা ঘটতে হলে বাইরে থেকে শক্তি সরবরাহের প্রয়োজন পড়ে। রুমের উদাহরণের কথা আরেকবার ভাবুন। আলাদাভাবে তেমন কোনো কিছু না করলেও পরিপাটি রুমের চেহারা অগোছালো রুমের মতো হয়ে যেতে খুব একটা সময় লাগবে না। কিন্তু আমরা যদি নিয়মিত কোমর বেঁধে ঘর পরিষ্কার না করি, তাহলে কোনো দিনও অগোছালো রুমের অবস্থার উন্নতি হবে না, বরং দিন দিন আরও অবনতি হবে। অর্থাৎ ক্রমেই বিশৃঙ্খলা তথা বেশি এনট্রপি অবস্থার দিকে ধাবিত হওয়া প্রকৃতির স্বাভাবিক নিয়ম।

বাইরে থেকে শক্তি প্রয়োগ করে বিশৃঙ্খলা কমানোর বেলায় একটি বিষয় আমাদের অবশ্যই মাথায় রাখতে হবে। এটি তখনই সম্ভব হবে, যখন এর পার্শ্ববর্তী সিস্টেমের এনট্রপি সঙ্গে সঙ্গে বেড়ে যাবে। এর ব্যতিক্রম কোনোভাবেই হতে পারবে না। একটি উদাহরণ দিয়ে বিষয়টি ব্যাখ্যা করা যাক। ধরুন, আপনার হাতে একটি বরফের টুকরা আছে। কোনো কিছু না করলেও সেটি একসময় স্বতঃস্ফূর্তভাবে গলে গিয়ে পানিতে পরিণত হবে। বরফের টুকরায় অণু-পরমাণুরা যথেষ্ট সুশৃঙ্খল অবস্থায় থাকে। ফলে সে অবস্থায় এনট্রপি অপেক্ষাকৃত কম থাকবে। অন্যদিকে পানিতে অণু-পরমাণুরা বেশ খানিকটা দূরে অবস্থান করে। তাই বিশৃঙ্খলার সুযোগ বেড়ে যায়। ফলে বরফের চেয়ে এতে এনট্রপি বেশি হবে। অর্থাৎ স্বতঃস্ফূর্তভাবে বরফের গলনপ্রক্রিয়ায় নিয়ম মেনেই মহাবিশ্বের এনট্রপি বাড়বে। এবার যদি আমরা উল্টোটা করার চেষ্টা করি, তাহলে কেমন হবে? যদি পানিকে বরফে পরিণত করা হয়, তাহলে কি এনট্রপি কমে যাবে? জি, বরফ-পানির সিস্টেমে কমবে। কিন্তু সে সময় এই সিস্টেম থেকে যে পরিমাণ তাপ অপসারিত হবে, সেটি এর আশপাশের পরিবেশের এনট্রপি বাড়িয়ে দেবে। ফলে সামগ্রিকভাবে মহাবিশ্বের এনট্রপি ঠিকই বেড়ে যাবে। অর্থাৎ আমরা যা–ই করি না কেন, মহাবিশ্বের মোট এনট্রপি ক্রমেই বেড়ে চলবে।

৪

এখন কথা হলো, সময়ের একমুখী চলাচলের সঙ্গে এনট্রপির সম্পর্ক কী? আসলে এই সম্পর্ক লুকিয়ে আছে তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে। সূত্রটি অনেকটা এ রকম—

কোনো বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে (যে সিস্টেমে তাপশক্তির কোনো ধরনের আদান–প্রদান হয় না) এনট্রপি সব সময় বৃদ্ধি পায়।

আমাদের মহাবিশ্ব একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেম। বাইরে থেকে এখানে শক্তি আসে না, আবার এখান থেকে বাইরে শক্তি যায় না। আসলে আমাদের এই মহাবিশ্বের বাইরে কোনো কিছুর অস্তিত্ব আছে কি না, সেটাও আমরা নিশ্চিতভাবে জানি না। বিগ ব্যাংয়ের সময়ে এই মহাবিশ্ব ছিল সর্বনিম্ন এনট্রপি অবস্থায়। সময়ের জন্মলগ্নের পর থেকে এর এনট্রপির মান ক্রমে বেড়েই চলেছে। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে এটি সামান্যতম কমার কোনো সুযোগ নেই। এভাবে চলতে চলতে একটা সময় আসতে পারে, যখন মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলা পৌঁছে যাবে সর্বোচ্চ পর্যায়ে। তখন বিশ্বজগতের সবকিছুর তাপমাত্রা সমান হয়ে যাবে। ফলে তাপশক্তি দিয়ে কোনো ধরনের কাজ করা যাবে না। এ অবস্থার নাম ‘হিট ডেথ অব ইউনিভার্স’।

এখানে আমাদের সামনে আরেকটি সমস্যা চলে আসে। মহাবিশ্বের শুরুতে প্রচণ্ড বেগে ছড়িয়ে পড়তে শুরু করে সবকিছু। প্রচণ্ড উত্তপ্ত সেই মহাবিশ্বের তাপমাত্রা ধীরে ধীরে কমছে। পাল্লা দিয়ে তৈরি হয়েছে কণা, পরমাণু, অণু থেকে শুরু করে আজকের গ্রহ-নক্ষত্রসহ সবকিছু। সেই শুরুর মহাবিশ্বের এনট্রপি তাহলে সর্বনিম্ন ছিল কেন? কীভাবে? এসব সমস্যা আজও রহস্য হয়েই রয়েছে আমাদের কাছে। এনট্রপিবিষয়ক সমস্যাগুলোর সঙ্গে মহাবিশ্বের আরও অনেক বৈশিষ্ট্য, অনেক কিছু জড়িত। তবে সে আলোচনা এখানে সরাসরি প্রাসঙ্গিক নয়।

যাহোক, সময় যদি উল্টো পথে প্রবাহিত হয়, তাহলে অবধারিতভাবে মহাবিশ্বের এনট্রপি বেড়ে যাওয়ার পরিবর্তে কমতে থাকবে। এটা তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের সরাসরি লঙ্ঘন। এ জন্য হয়তো কোনো দিনই আমরা সময়কে উল্টো পথে পরিভ্রমণ করতে দেখব না।

লেখক: সহকারী ব্যবস্থাপক, নিউক্লিয়ার পাওয়ার প্ল্যান্ট কোম্পানি বাংলাদেশ লিমিটেড

সূত্র: ১. হোয়াট ইজ টাইম অ্যান্ড হোয়াই ডাজ ইট মুভ ফরোয়ার্ড, ফিজিকস ডট অর্গ

২. হোয়াট ডাজ টাইম মুভ ইন ওয়ান ডাইরেকশন, সায়েন্স এ বি সি ডটকম

*লেখাটি ২০২৩ সালে বিজ্ঞানচিন্তার আগস্ট সংখ্যায় প্রকাশিত