পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর মহাবিশ্বের গ্যালাক্সিগুলোর বাইরের দিকে ছুটে চলা যদি অনন্তকাল ধরে চলতে থাকে, মহাবিশ্বের এই পরিণতির সম্ভাবনাকে উন্মুক্ত মহাবিশ্ব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সমতল মহাবিশ্ব মডেলে মহাবিশ্বে বস্তুর পরিমাণ এমন যে, মহাকর্ষের কারণে মহাবিশ্বের বিস্তার এক সময় থেমে যায়, কিন্তু তা ভেতরের দিকে ধসে পড়ে না। অর্থাৎ এ মডেলে মহাবিশ্ব অনন্তকাল প্রসারিতও হয় না, আবার সংকুচিতও হয় না। এটি আবদ্ধ ও উন্মুক্ত মহাবিশ্বের মধ্যবর্তী অবস্থা, যেখানে গড় ঘনত্ব সংকট ঘনত্বের সমান।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রথম দলের পর্যবেক্ষণ অনুযায়ী $\rho_0 = 0.2\rho_c < \rho_c$। অর্থাৎ মহাবিশ্বের বস্তুর পরিমাণ সংকটসীমার চেয়ে কম। এক্ষেত্রে বস্তুপিণ্ডের মহাকর্ষীয় আকর্ষণ প্রসারণকে থামিয়ে দেওয়ার মতো যথেষ্ট শক্তিশালী নয়। ফলে গ্যালাক্সিগুলোর বাইরের দিকে ছুটে চলা কখনো থামবে না এবং মহাবিশ্ব অনন্তকাল প্রসারিত হতে থাকবে। এটি উন্মুক্ত মহাবিশ্ব মডেলের পরিণতি। কালক্রমে নক্ষত্রগুলো জ্বালানি হারিয়ে নিভে যাবে এবং মহাবিশ্ব ক্রমে ক্রমে বিলীন হয়ে যাবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রথম দলের মতে $\rho_0 = 0.2\rho_c < \rho_c$ হওয়ায় মহাকর্ষ প্রসারণ থামাতে পারবে না। তাই মহাবিশ্ব উন্মুক্ত হবে এবং অনন্তকাল প্রসারিত হতে থাকবে। নক্ষত্ররা ধীরে ধীরে নিভে যাবে, শুধু কালো বামন, নিউট্রন তারা ও কৃষ্ণবিবর থাকবে এবং কৃষ্ণবিবরও হকিং বিকিরণে ক্ষয় হয়ে মহাবিশ্ব এক মহাশূন্যতায় রূপ নেবে। দ্বিতীয় দলের মতে $\rho_0 > \rho_c$ হলে বস্তুপিণ্ডের আকর্ষণ যথেষ্ট প্রবল হবে। তখন প্রসারণ এক সময় থেমে যাবে এবং মহাবিশ্ব সংকুচিত হতে শুরু করবে। এটি আবদ্ধ মহাবিশ্ব। গ্যালাক্সিগুলো কাছাকাছি এসে একে অপরের মধ্যে ঝাঁপিয়ে পড়বে, অসংখ্য নবতারা ও কৃষ্ণবিবর তৈরি হবে এবং শেষে সব কিছু একাকার হয়ে সমগ্র মহাবিশ্বের সমান ভরের এক মহা কৃষ্ণবিবর সৃষ্টি হবে। মহাবিশ্বের সৃষ্টির সঙ্গে স্থান-কালের সৃষ্টি হয়েছিল, তাই এই ধ্বংসে স্থান-কালও উধাও হয়ে যাবে। অতএব দ্বিতীয় দলের মতামত সত্য হলে স্থান ও কাল বিলুপ্ত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। পার্থক্য হলো, প্রথম মডেলে মহাবিশ্ব অনন্তকাল ছড়িয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, আর দ্বিতীয় মডেলে সংকুচিত হয়ে এক বিন্দুতে ধসে পড়ে।