এই নিবন্ধটি ভ্যাকুয়ামে মাধ্যাকর্ষণ বিষয় সম্পর্কে আলোচনা করে। আমরা সবাই মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে জানি একটি আকর্ষণীয় শক্তি যা বস্তু উপরে যাওয়ার পরিবর্তে নিচে নেমে আসার জন্য দায়ী।
স্যার আইজ্যাক নিউটন মাধ্যাকর্ষণ আবিষ্কার করেছিলেন যখন তিনি দেখেছিলেন যে একটি আপেল উপরে যাওয়ার পরিবর্তে তার মাথায় পড়েছিল। অ্যাস্ট্রোফিজিক্সে, মহাকর্ষকে স্পেস টাইম ফ্যাব্রিকের একটি ডেন্ট বলা হয়। আমরা মহাকর্ষের অর্থের খুব গভীরে যাব না, আমরা আলোচনা করব কিভাবে বিভিন্ন পরিস্থিতিতে মাধ্যাকর্ষণ প্রভাবিত হয়।
মহাকর্ষ কি?
মাধ্যাকর্ষণ হল তাদের ভরের কারণে বস্তুর আকর্ষণের জন্য দায়ী শক্তি। বলা হয়ে থাকে যে প্রতিটি বস্তুর মধ্যে ভর রয়েছে তা মহাকর্ষ দ্বারা গঠিত যা আকর্ষণ বলের জন্য দায়ী।
বস্তুর ভর বেশি হলে আকর্ষণ বলও বেশি হবে। যদিও মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব মুক্ত পতনের অধীনে একই রকম হবে বস্তুটি 9.8 m/s2 এর ত্বরণের সাথে পড়বে। আমরা পরবর্তী বিভাগে এটি সম্পর্কে আরও বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করব।
ইমেজ ক্রেডিট: ESO/L. Calçada/M.Kornmesser, একটি নাক্ষত্রিক ব্ল্যাক হোল, সিসি বাই 4.0
ভ্যাকুয়ামে কি মাধ্যাকর্ষণ আছে?
হ্যাঁ মহাকর্ষের প্রভাব শূন্যেও রয়েছে। ভ্যাকুয়াম মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব সব বস্তুর উপর একই. পৃথিবীর জন্য, অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ হল 9.8 m/s2। বস্তুগুলো এই বস্তুর চেয়ে বেশি ত্বরণ নিয়ে সরবে না।
এই ত্বরণ অর্জনের পর বস্তুগুলো টার্মিনাল বেগ অর্জন করে। অর্থাৎ বস্তুটি 9.8 m/s2 বেগে ত্বরান্বিত হওয়ার পরে অর্জিত বেগের চেয়ে দ্রুত গতিতে যাবে না। চাঁদে নভোচারীদের দ্বারা সঞ্চালিত একটি পরীক্ষা ছিল। তারা একই সাথে একটি হাতুড়ি এবং একটি পালক ফেলেছিল, তারা উভয়ই একসাথে চাঁদের পৃষ্ঠকে স্পর্শ করেছিল। এটি প্রমাণ করে যে মহাকর্ষ শূন্যেও কাজ করে।
ভ্যাকুয়ামে মাধ্যাকর্ষণ মান
আমরা আলোচনা করেছি যে মহাকর্ষ শূন্যেও কাজ করে। এখন আমরা ভ্যাকুয়ামে এর মান খুঁজে বের করব। ভ্যাকুয়ামে অভিকর্ষের মান নিচে দেওয়া সম্পর্ক ব্যবহার করে পাওয়া যায়
সমস্ত মান প্রতিস্থাপন করার পরে আমরা অভিকর্ষের কারণে ত্বরণের মান 9.80065 m/s2 হিসাবে পাই।
ভ্যাকুয়ামে মাধ্যাকর্ষণ বল
ভর এবং ত্বরণ শক্তির জন্ম দেয়। যখন ভরযুক্ত বস্তুগুলি মহাকর্ষের মাধ্যমে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, তখন তারা অভিকর্ষের কারণে একটি আকর্ষণ বল অনুভব করে।
তাদের মধ্যে ভর এবং দূরত্বের কারণে মহাকর্ষীয় বলের উদ্ভব হয়। মহাকর্ষ বল গণনার সূত্রটি নিচে দেওয়া হল-
ভ্যাকুয়ামে অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ
অভিকর্ষের প্রভাবে কোনো বস্তুর দ্বারা অর্জিত ত্বরণকে অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ বলে।
যখন কোনো বস্তু পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে থাকে, তখন বস্তুটি 9.8 m's2 এর ত্বরণ অর্জন করতে পারে। এটি ভ্যাকুয়ামে অভিকর্ষের ত্বরণের মান। ত্বরণের মান খুঁজে বের করার সূত্রটি ইতিমধ্যে উপরের বিভাগে আলোচনা করা হয়েছে।
ভ্যাকুয়ামে মহাকর্ষের প্রভাব
ভ্যাকুয়ামে অভিকর্ষের প্রভাব ভ্যাকুয়ামের সমস্ত বস্তুর জন্য একই এবং একটি বস্তুর ভর থেকে স্বাধীন। ভ্যাকুয়াম একটি ত্রিমাত্রিক স্থান যেখানে নেই বায়ু সহ্য করার ক্ষমতা.
বায়ু প্রতিরোধ ছাড়া, বস্তুগুলি একই গতিতে চলতে থাকবে। মাধ্যাকর্ষণ সমস্ত বস্তুকে একই গতিতে চলতে দেয় এবং কোনো শূন্যতা না থাকায় বস্তুগুলো সমান বেগে চলতে থাকবে যতক্ষণ না কোনো বাহ্যিক শক্তি তাদের থামায়।
কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়ামে মাধ্যাকর্ষণ
কোয়ান্টাম মেকানিক্স পরামর্শ দেয় যে সবকিছু শক্তি দ্বারা গঠিত প্যাকেটগুলিকে কোয়ান্টা বলা হয়। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্যাকেট দ্বারা গঠিত বলে মনে করা হয় যাকে গ্র্যাভিটন বলা হয়।
এই শক্তি প্যাকেট কণা এবং তরঙ্গ উভয় হিসাবে আচরণ করতে পারে. মাধ্যাকর্ষণ কোয়ান্টাম প্রমাণ করার জন্য আমাদের প্রমাণ করতে হবে যে মহাকর্ষের কোয়ান্টা, মহাকর্ষ, বাস্তব। এই মহাকর্ষ সনাক্ত না করে এটা বলা যাবে না যে মাধ্যাকর্ষণ হল কোয়ান্টাম। কিন্তু এটি করা খুবই কঠিন কারণ ভরযুক্ত বস্তুর সাথে মাধ্যাকর্ষণ যুক্ত। পারমাণবিক স্তরে কণার সাথে মোকাবিলা করার অর্থ হল মহাকর্ষীয় শক্তি খুব নগণ্য হবে এবং তাই মহাকর্ষ সনাক্ত করা খুব কঠিন হবে।
ভ্যাকুয়ামে অভিকর্ষের গতি
আমরা সবাই জানি যে আলোর গতি স্থির এবং এর মান প্রায় 299,742,458 m/s। আলোকে ফোটন বলে ভরবিহীন কণা দিয়ে তৈরি বলা হয়।
আলোর গতির মতই, স্পেস টাইম ফ্যাব্রিকের বিকৃতিও সর্বোচ্চ গতিতে চলে বলে বলা হয়। মানে যে গতিতে অভিকর্ষের প্রভাব চলে যাবে তাও আলোর গতির সমান বা c যা 299,742,458 m/s।
মাধ্যাকর্ষণ প্রয়োগ
আমরা ভাবতে পারি যে মাধ্যাকর্ষণ কেবল একটি শক্তি যা আমাদেরকে পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে টানে। এবং আমরা এটিকে অবাঞ্ছিত কিছু হিসাবে বিবেচনা করতে পারি কারণ এটি আমাদের নীচে টানছে। কিন্তু বাস্তবে এটি বিভিন্ন ধরণের অ্যাপ্লিকেশন পেয়েছে যা সরাসরি আমাদের দৈনন্দিন জীবনকে প্রভাবিত করে।
মাধ্যাকর্ষণ প্রয়োগ অলক্ষিত যেতে পারে কিন্তু তারা আমাদের বেঁচে থাকার জন্য অপরিহার্য। অভিকর্ষের প্রয়োগ হল-
- পৃথিবীর চারপাশে চাঁদের বিপ্লব- চাঁদ তাদের পৃথক মহাকর্ষীয় টানের কারণে পৃথিবীর চারদিকে ঘোরে। মহাকর্ষীয় টান না থাকলে চাঁদ গভীর মহাকাশে অনেক দূরে ঠেলে যেত। এটি মহাকর্ষ যা চাঁদকে পৃথিবীর চারপাশে একটি কক্ষপথে আটকে রাখে।
- পৃষ্ঠের উপর থাকা বস্তু - মাধ্যাকর্ষণ না থাকলে বস্তুগুলি চারপাশে উড়বে। মাধ্যাকর্ষণ বস্তুগুলিকে পৃষ্ঠের উপর ভিত্তি করে রাখে। এটা খুবই প্রয়োজনীয় কারণ দৈনন্দিন জীবনে চলাফেরা করা আমাদের জন্য খুবই কঠিন হবে। মহাকাশে যখন কোনো কিছুকে একটি নির্দিষ্ট দিকে ঠেলে দেওয়া হয় তখন তা চলতে থাকে যতক্ষণ না বাহ্যিক শক্তি এটিকে থামিয়ে দেয়। তাই মাধ্যাকর্ষণ সেই অদৃশ্য শক্তি যা আমাদের ফিরিয়ে আনে।
- পৃথিবীর বিপ্লব– পৃথিবীর চারপাশে চাঁদের গতিবিধির অনুরূপ, পৃথিবীও সূর্যের চারপাশে ঘোরে কারণ মহাকর্ষীয় প্রভাবের কারণে, সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ তার বিশাল ভরের কারণে খুব বেশি। সূর্যের ভর পৃথিবীর চেয়ে ভারী হলে ভিন্ন কক্ষপথ থাকত। পৃথিবীর নিজস্ব বাহ্যিক গতি এবং মহাকর্ষ সূর্যের দিকে টেনে নেওয়ার কারণে কক্ষপথের উদ্ভব হয়।
- জোয়ারের- পৃথিবীর চারপাশে চাঁদের বিপ্লবের কারণে জলাশয়গুলি প্রভাবিত হয়। উচ্চ জোয়ার এবং ভাটা সরাসরি চাঁদের অবস্থানের সাথে সম্পর্কিত। চাঁদের মাধ্যাকর্ষণ জলাশয়গুলিকে তার দিকে টেনে আনবে যার ফলে জোয়ার হবে।
উপসংহার
এই নিবন্ধে আমরা মাধ্যাকর্ষণ সংক্রান্ত বিভিন্ন তথ্য সম্পর্কে আলোচনা করেছি। মাধ্যাকর্ষণ না থাকলে অনেক কিছুই আজকের মতো সহজ হতো না। আমরা এখন জানি যে মহাকর্ষ শূন্যেও কাজ করতে পারে। মাধ্যাকর্ষণ সহজভাবে বস্তুকে প্রাথমিক ভারী বস্তুর দিকে টেনে আনে কিন্তু আমাদের দৈনন্দিন জীবনে এরই অনেক প্রয়োগ রয়েছে।
