Questions in this chapter

মাহমুদ জ্যোতি পদার্থবিদ্যার সাম্প্রতিক তত্ত্ব থেকে জানতে পারল যে ভষ্মীভূত নক্ষত্র এর নিজের মহাকর্ষের প্রভাবে ধ্বংস হয়ে কৃষ্ণবিবরে রূপ নিতে পারে। তবে এর জন্য নক্ষত্রটির ভর হতে হবে দুই সৌর ভরের সমান। [সূর্যের ভর $=\left[2 \times 10^{30} \mathrm{~kg}\right.$ ]

ক. আপেক্ষিকতায় প্রকৃত দৈর্ঘ্য কী?

খ. লরেঞ্জ রূপান্তরের বিশেষত্ব কী?

গ. নক্ষত্রটিকে ভাঙলে কী পরিমাণ শক্তি পাওয়া যাবে?

ঘ. উদ্দীপকে "প্রদত্ত নক্ষত্রটির ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ $5.93km"$ -উক্তিটির যথার্থতা বিশ্লেষণ করো।

পৃথিবীর ভর $6 \times 10^{24} \mathrm{~kg}$ এবং মহাকর্ষ ধ্রুবক $G=6.67 \times 10^{-11} \mathrm{Nmkg}^{-2}$

ক. জ্যোতির্বিজ্ঞান কাকে বলে?

খ. কখন নিউট্রন নক্ষত্র পালসারে পরিণত হয়?

গ. পৃথিবীর কৃষ্ণগহ্বরে রূপান্তর করা হলে এর সোয়াজশিল্ড ব্যাসার্ধ কত হবে?

ঘ. “মহাকাশ পর্যবেক্ষণে তুমি কোন টেলিস্কোপটি ব্যবহার করতে স্বাচ্ছন্দ্যবোধ করবে'- ব্যাখ্যা কর।

ডঃ আবির হাসান তাঁর এলাকার কলেজের বিজ্ঞান বিষয়ক সেমিনারে বক্তব্য রাখতে যেয়ে বলছিলেন যে, তিনি একবার কণা বিক্ষেপণ পরীক্ষণের উপর কাজ করতে যেয়ে দেখেন Li2+আয়নের প্রথম কক্ষপথে অবস্থানরত একটিমাত্র ইলেকট্রন একটি ফোটন কণার আঘাতে শেষ কক্ষপথে চলে যায়। তারপর তিনি জ্যোতির্বিজ্ঞান নিয়ে নানা জ্ঞানগর্ভ বিস্ময়কর কথা বলতে যেয়ে এক পর্যায়ে বলেন— যে সমস্ত তারকার ভর $1.4 \ M_{o}$ ও $3 \ M_{o}$ (সূর্যের ভর, $M_{o} =2 \times 10^{30} kg$)এর মধ্যে থাকে তারা নিউট্রন তারকায় পরিণত হয়।

ক. ভরত্রুটি কী?

খ. হাইড্রোজেনের ভূমি অবস্থার শক্তি $13.6 eV$ বলতে কী বুঝ?

গ. ফোটনের কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।

ঘ. $1.4 \ M_{o}$ ও $3 \ M_{o}$এর ক্ষেত্রে সংকট ব্যাসার্ধের তুলনা কর।

১৯২৯ সালে মার্কিন বিজ্ঞানী এডুইন পি. হাবল প্রমাণ করেন যে, যে গ্যালাক্সীসমূহ পরস্পর হতে দূরে সরে যাচ্ছে এবং এই দূরে সরে যাবার দ্রুতি এদের মধ্যকার দূরত্বের সমানুপাতিক। এই সমানুপাতিক ধ্রুবককে হাবল ধ্রুবক বলা হয় এবং এর মান $H = 2.3 \times 10^{18}s^{-1}$ একজন সৌখিন জ্যোতির্বিজ্ঞানী একটি কোয়াসারের দূরে সরে যাবার দ্রুতি $2.8 \times 10^{8} m/s$ এবং হাবলের সূত্র হতে মহাজগৎ এর বয়স নির্ণয় করলেন।

ক. বিগ-ব্যাং কাকে বলে?

খ. বিগ-ব্যাং এর পূর্বে মহাবিশ্বের অবস্থা সম্পর্কে তোমার ধারণা কী?

গ. কোয়াসারটির আনুমানিক দূরত্ব কত ছিল?

ঘ. জ্যোতির্বিজ্ঞানীর নির্ণয়কৃত বয়স কত হতে পারে এবং তা কতটুকু নিখুঁত হবে বলে তোমার ধারণা ব্যক্ত কর ।

আমরা বাস করি এক অনন্ত মহাবিশ্বের পুব ছোট এলাকায় - পৃথিবীতে। পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে আমরা আকাশে যেসব তারা দেখি এবং আমাদের সূর্য সেগুলি আসলে গ্যালাক্সির অংশ। পৃথিবী থেকে মহাকাশে তারাদের কাছাকাছি মনে হলেও তাদের পরস্পরের মধ্যে রয়েছে অনেক আলোক বর্ষের ব্যবধান ।

ক. আলোক বর্ষ কী ?

খ. আমরা যে গ্যালাক্সিতে বাস করি সেটি কী ধরনের গ্যালাক্সি চিত্রসহ বর্ণনা কর।

গ. $1 \ light \ year$ কত মিটার হিসাব করে বের কর।

ঘ. আমরা বাস করি ক্রমাগত বেড়ে চলা এক মহাবিশ্বে — বলতে কী বুঝায় ব্যাখ্যা কর।

একটি তারকার ভর পাঁচ সৌরভরের সমান। সূর্যের ভর $= 2 \times 10^{30}kg$ এবং মহাকর্ষ ধ্রুবক

$G=6.67 \times 10^{-11} \mathrm{Nm}^{2} \mathrm{~kg}^{-2}$।

ক.সুপারনোভা বিস্ফোরণ কী?

খ.তখন ও কীভাবে নিউট্রন তারকা উৎপন্ন হয়?

গ.উদ্দীপকের উল্লিখিত তারকাটি কৃষ্ণ বিবরে পরিণত হলে এর শোয়ার্জশিও ব্যাসার্ধ নির্ণয় কর।

ঘ.কোনো বস্তু কৃষ্ণবিবরের নাগালের মধ্যে আসলে আর বেরিয়ে আসতে পারে না— উক্তিটি ব্যাখ্যা কর।

তারকার উপাদান মূলত হাইড্রোজেন গ্যাস। মহাকর্ষীয় বলের প্রভাবে এই গ্যাস ও মেঘপুঞ্জে জমাট বাঁধতে শুরু করে। অভ্যন্তরের চাপ ও উত্তাপ বাড়তে থাকে। উচ্চ ঘনত্ব বিশিষ্ট যে বস্তু তৈরি হয় তা আলো বিকিরণ করতে পারে না। পূর্ণ তারকা তৈরি হওয়ার পূর্ববর্তী এই অবস্থাকে প্রো-স্টার বলা হয়। প্রো-স্টার আরও ঘনীভূত হয় এবং তাপমাত্রা বাড়তে থাকে। যখন তাপমাত্রা প্রায় $10^{7^{o}} c$ হয় নিউক্লিয় বিক্রিয়ার ফলে হিলিয়াম পরমাণুর সৃষ্টি হয় এবং বিপুল শক্তি নিঃসৃত হয়। এভাবেই তারকার জন্ম হয়। আমাদের সূর্যও একটি তারকা যার ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে $2 \times 10^{30} \mathrm{~kg}$ ও $6.96 \times 10^{3} \mathrm{~m}$

ক. মহাবিশ্বের মূল বস্তুগুলো কী?

খ. কৃষ্ণ বামন বলতে কী বুঝায়?

গ. সূর্যের মুক্তিবেগ নির্ণয় কর।

ঘ. আমাদের সৌরজগতের স্থায়িত্ব সম্পর্কে পদার্থবিজ্ঞানের আলোকে তোমার মতামত ব্যাখ্যা কর।

নিচের চিত্রে সূর্যের গঠন দেখানো হয়েছে ।

ক. কৃষ্ণ বিবর কী?

খ. সুপারনোভা কীভাবে গঠিত হয়?

গ. সূর্যের গঠন ও তাপ আলোক বিকিরণ প্রক্রিয়া বর্ণনা করো।

ঘ. কৃষ্ণ বিবর কীভাবে সৃষ্টি হয় ব্যাখ্যা করো ।

সূর্য যদি সংকোচনের মাধ্যমে $3km$ ব্যাসার্ধের গোলকে পরিণত হয় তবে এটি আমাদের কাছে অদৃশ্য মনে হবে অর্থাৎ কৃষ্ণগহ্বরে পরিণত হবে। $"Seeing \ is \ believing"$ এ প্রবাদ তখন খাটবে না ।

ক. কখন নিউট্রন নক্ষত্র পালসারে পরিণত হয়?

খ. সূর্য কৃষ্ণগহ্বরে পরিণত হলে পৃথিবী কি সূর্যের চারদিকে ঘুরবে? ব্যাখ্যা কর।

গ. সূর্যের সমান ব্যাসার্ধের নক্ষত্রের ভর কত হলে এটি কৃষ্ণগহ্বরে পরিণত হবে? সূর্যের ব্যাসার্ধ $= 6.96 \times 10^{8}m$

ঘ. সূর্য যদি সংকোচনের মাধ্যমে $3 \ km$ ব্যাসার্ধের গোলকে পরিণত হয় তাহলে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে উদ্দীপকের উক্তির যথার্থতা যাচাই করো ।

আমরা মহাবিশ্বের খুব ছোট একটি অংশে বাস করি। সমগ্র মহাবিশ্বের তুলনায় এটি খুবই নগণ্য। যার ভর $6 \times 10^{24} kg$। এই পৃথিবী হতে আমরা সূর্যসহ অনেক নক্ষত্রকে দেখতে সক্ষম হই। এই মহাবিশ্ব একদিন ধ্বংস হয়ে যাবে।

ক.এক আলোক বর্ষ কী?

খ.বিগ-ব্যাং এর পূর্বে মহাবিশ্বের অবস্থা কীরূপ ছিল বলে তুমি মনে করো?

গ.পৃথিবীকে কৃষ্ণ গহ্বরে রূপান্তর করা হলে এর সোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ কত হবে?

ঘ.পদার্থবিজ্ঞানের আলোকে মহাবিশ্বের স্থায়িত্ব নিয়ে তোমার ভাবনা সম্পর্কে মতামত দাও ।

রুবেল অ্যাস্ট্রোফিজিক্স বিষয়ে হাবল ল্যাবরেটরীতে গবেষণা করে। সে সূর্যের অতি সন্নিকটে একটি নক্ষত্রের ওপর গবেষণা করছিল। উক্ত নক্ষত্রের ভর সূর্যের ভরের $4$ গুণ এবং ব্যাসার্ধ $2 \times 10^{3} m$। অন্যদিকে সূর্যের ভর $2 \times10^{30}kg$এবং ব্যাসার্ধ $6.96 \times 10^{8}m$

ক. কোন তারকা নিউট্রন তারকায় পরিণত হবে?

খ. কখন নিউট্রন নক্ষত্র পালসারে পরিণত হবে?

গ. সূর্যের মুক্তিবেগ নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকে নক্ষত্রটি কৃষ্ণবিবরে পরিণত হবে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে তোমার মতামত দাও ।

ঢাকার আগারগাঁও-এ অবস্থিত পারসো কেন্দ্রে রেডিও টেলিস্কোপ এবং অপটিক্যাল টেলিস্কোপ দিয়ে মহাকাশের বিভিন্ন গ্রহ, উপগ্রহ ও নক্ষত্র নিয়ে গবেষণা করা হয়। রেডিও টেলিস্কোপে একটি অ্যান্টেনা ও থাকে। অন্যদিকে অপটিক্যাল টেলিস্কোপে অভিলক্ষ্য এবং অভিনেত্র ব্যবহার করা হয়।

ক. বিগ-ব্যাং কী?

খ. কোনো কৃষ্ণবিবরের সোয়াশি বাসা $27 \ km$ বলতে কী বোঝ?

গ.মহাকর্ষের প্রভাবে যদি কোনো নক্ষত্র মাসে হয়ে কৃষ্ণ বিবরে পরিণত হতে হয় তাইলে নক্ষত্রের স্তর হতে হবে সূর্যের ভরের সমান। $2 \times 10^{30} kg$ নক্ষত্রটিকে পাওয়া যাবে?

ঘ. রেডিও টেলিস্কোপ ও অপটিক্যাল টেলিস্কোপের মধ্যে তুলনামূলক আলোচনা কর। রেডিও টেলিস্কোপ দ্বারা তারকা শব্দাত করা যায় কীভাবে?

কোনো কোয়াসার থেকে আগত আলোক রশ্মি অনুযায়ী প্রতীয়মান হয় যে পৃথিবী থেকে কোয়াসারটি $2.7 \times 10^{8}ms^{-1}$বেগে সরে যাচ্ছে। $\left[H=72 \mathrm{kms}^{-1} / \mathrm{Mpc}\right]$

ক. কোয়ার্ক কী?

খ. মহাবিশ্বের প্রসারণ কত সময় পর্যন্ত চলতে থাকবে এবং কোন সময়ে এই প্রসারণ বন্ধ হবে?

গ. উদ্দীপকের কোয়াসারটির পৃথিবী হতে দূরত্ব নির্ণয় করো ।

ঘ. নিউটন তারকার গঠন সম্বন্ধে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ব্যাখ্যা বর্ণনা করো।

বাংলাদেশে মহাকাশ গবেষণা সংস্থা মহাকাশ পর্যবেক্ষণ ও অনুসন্ধানের জন্য একটি মহাশূন্য প্রোবে যন্ত্রপাতি স্থাপন করল।

ক. মহাশূন্য প্রোব কী?

খ. এক্সরে জ্যোতির্বিদ্যা ও গামা-রে জ্যোতির্বিদ্যা ব্যাখ্যা কর।

গ. মহাকাশ প্রোব দিয়ে যে অনুসন্ধান চালানো হয় তা বর্ণনাকরো।

ঘ. রেডিও টেলিস্কোপ ও অপটিক্যাল টেলিস্কোপের কার্যপ্রণালি তুলনা কর।

আমরা যে গ্যালাক্সিতে বাস করি তার নাম আকাশগঙ্গা। সৌরজগৎ এই গ্যালাক্সির একটি অংশ।

ক. সৌরজগৎ কাকে বলে?

খ. কৃষ্ণবিবর কী ব্যাখ্যা করো।

গ. গ্যালাক্সি কত প্রকার ও কী কী?

ঘ. যা কিছু আছে তাদের সবকিছু নিয়ে মহাকাশ— বিশ্লেষণ করো।

আমাদের গ্যালাক্সি থেকে অন্য কোন গ্যালাক্সি $500\ \mathrm{k} \mathrm{ms}^{-1}$ বেগে দূরে সরে যেতে থাকলো। এখানে হাবল ধ্রুবকের গড় মান $\left(H=60 \dfrac{\mathrm{Km}}{\mathrm{sMPC}}\right)$.

ক. বোস কণা $\text{(BOSON)}$ কী?

খ. কণা পদাৰ্থ বিজ্ঞানে স্ট্যান্ডার্ড মডেল ব‍্যাখ্যা কর।

গ. দূরের গ্যালাক্সি আমাদের থেকে কত আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত?

ঘ. দূরের গ্যালাক্সিতে $4$ সৌর ভরের কোন কৃষ্ণবিবর $\text{(Black Hole)}$ থাকলে কৃষ্ণবিবরটির আণুমানিক ব্যাসার্ধ নির্ণয় কর।

একটি নক্ষত্র পর্যবেক্ষণের সময় দেখা গেল এটি পৃথিবী থেকে $1000 \mathrm{~km} \mathrm{~s}^{-1}$ বেগে দূরে সরে যাচ্ছে। নক্ষত্রটির সোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ $5.8\ \rm{km}$। [হাবল ধ্রুবক, $\mathrm{H}=70.4\left(\mathrm{~km} \mathrm{~s}^{-1}\right) / \mathrm{MPc}$]

ক. তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রটি কী?

খ. কোন বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান হতে পারে না কেন?

গ. পৃথিবী থেকে নক্ষত্রটির দূরত্ব কত?

ঘ. উদ্দীপকের নক্ষত্রটি নিউট্রন নক্ষত্রে পরিণত হবে কী? গাণিতিকভাবে যাচাই কর।

$A$ গ্যালাক্সি থেকে $B$ গ্যালাক্সি $5 \times 10^{7} \text { Ly }$ দূরে অবস্থিত। $A$ গ্যালাক্সির ভিতরে $4$ সৌর ভরের একটি কৃষ্ণগহ্বর আছে। কৃষ্ণ গহ্বরের দুই পার্শ্ব থেকে $10\ km$ দূরে একটি উল্কা ও $15\ km$ দূরে একটি ধুমকেতু অতিক্রম করছে। $\left[\mathrm{H}=2.3 \times 10^{-18} \mathrm{~s}^{-1}, M_{0}=2 \times 10^{30} \mathrm{~kg}, \mathrm{G}=6.67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \mathrm{~m}^{2} \mathrm{~kg}^{-2}\right]$

ক. চন্দ্রশেখর সীমা কী?

খ. $OR$ গেটের ইলেকট্রনিক সার্কিট এঁকে ব্যাখ্যা দাও।

গ. $B$ গ্যালাক্সির দ্রুতি নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকের ধুমকেতু ও উল্কার কী পরিণতি হবে গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি থেকে অন্য একটি গ্যালাক্সি $(X)\ 1000\ kms^{-1}$ বেগে দূরে সরে যাচ্ছে। $X$ গ্যালাক্সিতে একটি $5\ M_0$ ভরের কৃষ্ণবিবর আছে। [হাবল ধ্রুবক, $\mathrm{H}=2.3 \times 10^{-18} \mathrm{~s}^{-1}$; $1$ সৌর ভর, $M_{0}=1.99 \times 10^{30} \mathrm{~kg} ; \mathrm{c}=3 \times 10^{8} \mathrm{~ms}^{-1}$; $1$ আলোকবর্ষ $=9.46 \times 10^{12} \mathrm{~km}$]

গ. $X$ গ্যালাক্সি আমাদের থেকে কত দূরে অবস্থিত আলোকবর্ষের মাধ্যমে নির্ণয় কর।

আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি থেকে অন্য একটি গ্যালাক্সি $(X)\ 1000\ kms^{-1}$ বেগে দূরে সরে যাচ্ছে। $X$ গ্যালাক্সিতে একটি $5\ M_0$ ভরের কৃষ্ণবিবর আছে। [হাবল ধ্রুবক, $\mathrm{H}=2.3 \times 10^{-18} \mathrm{~s}^{-1}$; $1$ সৌর ভর, $M_{0}=1.99 \times 10^{30} \mathrm{~kg} ; \mathrm{c}=3 \times 10^{8} \mathrm{~ms}^{-1}$; $1$ আলোকবর্ষ $=9.46 \times 10^{12} \mathrm{~km}$]

ঘ. কোনো আলোক রশ্মি ঐ কৃষ্ণবিবরের $12\ km$ দূর দিয়ে চলে যেতে পারবে কি-না যাচাই কর।