পৃথিবীর একদিক থেকে গর্ত করতে করতে অন্যদিক থেকে কি বের হওয়া সম্ভব?

এটি একটি প্রশ্নোত্তর ওয়েভ সাইটে প্রকাশ হওয়া প্রশ্ন। এখানে অনেকেই উত্তর দিতে চেষ্টা করেছেন। আমরা কেবল তাদের প্রোফাইল চেক করে বিজ্ঞান ব্যাকগ্রাউন্ড সফল ব্যক্তিদের উত্তর গুলো নিয়ে আমাদের আজকের কন্টেট সাজিয়েছি। ই-ভিশন সেই সকল উত্তর দাতাদের প্রতি কৃজ্ঞতা স্বীকার করছে।

স্যার সলিমুল্লাহ মেডিকেল কলেজে এমবিবিএস অধ্যানরত Mir Tafhim Mahmud লিখেছেন-

প্রথমত বাস্তবিকভাবে পৃথিবীর একমাথা থেকে অন্য মাথায় টানেল খোঁড়া সম্ভব নয়।

কিন্তু তাত্ত্বিকভাবেও যদি চিন্তা করি তাহলে পদার্থবিজ্ঞান বলে এটি অসম্ভব।

কেন?

প্রথমে আপনি চিন্তা করুন একটি টানেল খুড়ে আপনি ঝাপ দিলেন। এখন আপনার উপর অভিকর্ষ বল কাজ করছে। তাই আপনি নিচের দিকে পড়ছেন। কিন্তু কেন্দ্রের সাথে দূরত্ব যত কমে অভিকর্ষজ ত্বরণ তত কমবে।

g'=g(1-h/R)...........(১)

এখানে g ভূপৃষ্ঠে ত্বরণ, h পৃষ্ঠ থেকে যত নিচে নেমেছে সেই দূরত্ব, R পৃথিবীর ব্যাসার্ধ।

যাই হোক সমীকরণ থেকে বুঝতে পারবেন h=R হলে অর্থাৎ, পৃথিবীর কেন্দ্রে g'=0. অর্থাৎ কেন্দ্রে গেলে পৃথিবীর অভিকর্ষজ বল আর কাজ করবেনা ফলে আপনার কেন্দ্রেই স্থির থাকার কথা।

কিন্তু, আপনি স্থির থকবেননা।

কেন?

কারণ, গতি জড়তা৷ যেহেতু টানেলের ভিতর আপনাকে কেউ বাহ্যিকভাবে পিছন থেকে টানছেনা, তাই গতি জড়াতার কারণে আপনি নিচে যেতে থাকবেন।

অর্থাৎ আপনি অপর প্রান্তের কাছাকাছি যেতে থাকবেন। কিন্তু, উপরের সমীকরণ খেয়াল করুণ। আপনি যতই পৃষ্ঠের কাছাকাছি যাবেন ততই পৃথিবী আবার আপনাকে কেন্দ্রের দিকে আকর্ষণ করতে থাকবে। অর্থাৎ আপনি আবার পিছের দিকে ফিরে আসবেন।

এরকম আপনার সাথে চলতেই থাকবে এবং আপনি সেখানে সরল ছন্দিত স্পন্দনে দুলতে থাকবেন। অর্থাৎ, আপনি তাত্ত্বিকভাবেও পৃথিবীর মাঝখান দিয়ে টানেল খুঁড়ে অপর প্রান্তে যেতে পারবেননা।

পার্থিব প্রকাশ নামে একজন সফটয়্যার প্রকৌশলী উত্তর দিয়েছেন-

তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব। কিন্তু গর্ত খোঁড়ার কাজটি তো আর তাত্ত্বিক বিষয় নয়। তাই এই কাজটি করার ক্ষেত্রে প্রধান বাঁধাগুলো কী কী হতে পারে, সেগুলো নিজের ধারনা থেকে বলার চেষ্টা করছি-

উচ্চ তাপ: পৃথিবীর কেন্দ্রে প্রায় ১২০০ কিমি ব্যাসার্ধের সর্বাধিক উত্তপ্ত গোলকীয় অঞ্চলটি অত্যধিক গরম। ওই অঞ্চলে তাপমাত্রা ৫০০০- ৫৫০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস যা প্রায় সূর্যের পৃষ্ঠের তাপমাত্রার সমান। ওই পর্যন্ত পৌঁছানোর অনেক আগেই যন্ত্রপাতি গলে যাবে।

উচ্চ চাপ: স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে লোহা গলাতে ১৫০০ ডিগ্রী তাপমাত্রার দরকার পড়ে। কিন্তু পৃথিবীর কেন্দ্রে তার চারপাশের বস্তুর চাপ এত বেশি যে ৫০০০ ডিগ্রীতেও লোহা গলে না। সেই চাপ প্রায় ৩৬৫ গিগা প্যাসকেল, স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের (১০১ কি.প্যা.) থেকে ওই চাপ প্রায় ৩৬ লক্ষ গুন বেশি।

অভিকর্ষ বলের অভাব: আমরা আমাদের নানান কাজে এই বলকে যে কত ভাবে কাজে লাগাই, তা আমরা নিজেরাই বুঝতে পারি না। পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে গেলে অভিকর্ষ বল কমতে থাকবে, সেখানে খোঁড়াখুড়ি করতে গেলে এটা মাথায় রেখে প্রযুক্তির উন্নয়ন করতে হবে। কেন্দ্রের কাছাকাছি অভিকর্ষ শূন্য, যন্ত্রপাতি সব ভেসে বেড়াবে।

দূরত্ব: এখন পর্যন্ত আমাদের বিভিন্ন প্রয়োজনে বা গবেষণার কাজে আমরা বড়জোর ৫/১০ কি.মি. গভীরে নামতে পেরেছি। সেই তুলনায় ১৩০০০ কি.মি. গভীরতা অত্যাধিক বেশি। বহুযুগ ধরে দশমিক পদ্ধতি ব্যবহারের ফলে বড় সংখ্যাগুলোকে আমরা তাদের প্রকৃত মানের ছেয়ে ছোট মনে করি। ১৩০০০ যে কত বড় সংখ্যা, সেটি উপলব্ধি করতে পারবেন, যদি আপনি প্রথমে ১ থেকে ১০ গুণতে চেষ্টা করেন, তারপর আবার ১ থেকে ১৩০০০ গুনতে চেষ্টা করেন।

এরকম আরো নানান রকম বৈরী বিষয় আছে যা আমাদেরকে পৃথিবীর কেন্দ্র বরাবর বা তার আশপাশ দিয়ে গর্ত করার কাজটিকে প্রায় অসম্ভব করে রেখেছে। তাই আমরা বরং একেবারে মাঝ বরাবর না যেয়ে অনেকটা পৃষ্ঠ বরাবর যেতে পারি। সেক্ষেত্রে এসব সমস্যা এড়ানো যাবে।

এরকমই একটা চিন্তা মনে হয় ইউরোপ থেকে আমেরিকা যাওয়ার সোজা রাস্তা হিসাবে কল্পনা করা হচ্ছে। এটি করতে পারলে অনেক কম শক্তি ব্যয়ে (ঘর্ষন না থাকলে শুধুমাত্র অভিকর্ষের প্রভাবে) এবং (তাত্ত্বিকভাবে) মাত্র ৪২ মিনিটে যেকোন দূরত্ব যাতায়াত করা সম্ভব হবে। ওরকম একটি সুড়ঙ্গ পথ দিয়ে যেকোন কিছু ছেড়ে দিলে বস্তুটি ঢালু পথে গড়িয়ে গড়িয়ে চলতে শুরু করবে, চলতে চলতে গতি যাবে বেড়ে, আর সেই গতিতেই শেষের অর্ধেক উজান পথ পার হয়ে যাবে।

কিন্তু এরকম একটি একপেশে গর্তের মধ্যে দিয়ে চলতে গেলেও পৃথিবীর/পথের কাঠামোর সাথে তার ঘর্ষণ হবে, এখানে প্রচুর শক্তি ক্ষয় হবে। প্রচুর তাপ উৎপন্ন হবে। আর সেই তাপশক্তি কাজে লাগানোর থেকে, সেটা থেকে বাঁচার উপায় খুঁজতে হবে আগে।

Imam Mehedi Utsho লিখেছেন-

একটা হিসাবে মতে, যদি আপনি পৃথিবীর একদিক থেকে গর্ত করা শুরু করেন তাহলে অন্য দিক থেকে বের হতে আপনার ২ বিলিয়ন বছর লাগবে।

কিন্তু একটা সমস্যা আছে। এই ছবিগুলোতে পৃথিবীর Structure দেয়া আছে। যেখানে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে পৃথিবীর প্রায় ২৯ শতাংশ হচ্ছে বসবাসযোগ্য স্থলভূমি (Planimetric (flat) land। বাকি হচ্ছে লাভা (Lava or Magma) আর কোর (Core)।

তাই আপনি যদি সোজা খুঁড়তে থাকেন তাহলে আপনি মৃত্যু ছাড়া পৃথিবীর অন্য দিক দেখতে পাবেন না।

আপনি যদি খোঁড়া শুরু করেন তাহলে ১০০ কিলোমিটার নিচে আপনি পাবেন পৃথিবীর প্রথম লাভা লেয়ার অথবা Mantle। এটা প্রায় ২,৯০০ কিলোমিটার পুরু। সম্পূর্ণ লাভার তৈরি। আপনি যত নিচে খুঁড়বেন মাটি ততই গরম হতে থাকবে। আর আপনি ম্যান্টলের প্রথম ভাগে ঢোকার আগেই মারা যাবেন। তো, না, পৃথিবীর একদিক থেকে গর্ত করতে করতে অন্যদিক থেকে বের হওয়া সম্ভব না।

জুয়েল মাহমুদ লিখেছেন-

আপাতত সম্ভব নয়। কারন পৃথিবীর উপরিভাগ ঠান্ডা হলেও, এর ভেতরটা অনেক উত্তপ্ত। এটা ঠিক কতটা উত্তপ্ত তা এখনো আবিষ্কার করা সম্ভব হয়নি। যার কারনে বিজ্ঞানীদের পক্ষে সেই ধরনের প্রযুক্তি তৈরি করা সম্ভব হয়নি। যেটা দিয়ে পৃথিবীর গভীরে থাকা উত্তপ্ত স্তরকে ভেদ করে পৃথিবীর আরও গহীন গর্ভে খনন করে প্রবেশ করা যায়।

এই পর্যন্ত পৃথিবীতে মানুষের তৈরি সবচেয়ে বড় গর্ত হলো “Kola Super deep Borehole. সোভিয়েত ইউনিয়ন পৃথিবীতে গর্ত খুরে বৈজ্ঞানিক তথ্য সংগ্রহের জন্য সিদ্ধান্ত নেয় এবং তারা ১৯৮৯ সালে পৃথিবীর Mantel layer মানে ৪০ হাজার ২৩০ফুট পর্যন্ত গর্ত করতে সক্ষম হয়। এরপর আর খনন করা সম্ভব হয়নি।

শাওন কুন্ডু লিখেছেন-

প্রথমেই না বলে দিলাম, এটা অসম্ভব। আপনাকে হতাশ করার জন্য দুঃখিত। সর্বোপরি, আপনাকে এর জন্যঃ

৮০০০ মাইলেরও বেশি শক্ত শিলা এবং গলিত ম্যাগমার মধ্য দিয়ে।
৬০০০ ডিগ্রীর উপরে তাপমাত্রা ও অতিরিক্ত চাপ যা আমরা ভূপৃষ্ঠে অনুভব করি তার থেকে প্রায় ৩০০ মিলিয়ন গুণ বেশি থাকে। এসবের মধ্য দিয়ে খনন চালিয়ে যেতে হবে।

তবে, ধরে নিলাম কোনোও না কোনো ভাবে এটা সম্ভব। একটা গর্ত আমাদের গ্রহের মধ্য দিয়ে গেছে, তেমনটার অস্তিত্ব আছে। এই গর্তটির বৈশিষ্ট্যগুলি কী হবে?

প্রথমত, গর্তের নীচে পড়ে বা লাফিয়ে পড়া যতটা সহজ শোনায় তার চেয়ে বেশি কঠিন। প্রায় এক মাইল পড়ার পরে, আপনি গর্তের পাশে আছাড় খেয়ে পড়বেন এবং অন্য পাশে যেতে পারবেন না। কিন্তু কেন?

কোরিওলিস এফেক্টের কারণে। পৃথিবীপৃষ্ঠ ঘন্টায় ১০০০ মাইল বেগে ঘুরছে। আপনি যদি পৃথিবীর গভীরে যান, এর পৃষ্ঠ তাও ঘুরতেই থাকবে, অভ্যন্তরে ভ্রমণ করার মতো খুব বেশি কিছু নেই। এটি কিছুটা চলমান ট্র্যাকের লেনের মতো। অভ্যন্তরের গলিটি সবচেয়ে সংক্ষিপ্ত, এবং আপনি বাইরে যাওয়ার সময় এগুলি আরও দীর্ঘতর হয়। সুতরাং, আপনি যদি গর্তে ঝাঁপিয়ে পড়েন, আপনাকে শীঘ্রই আপনার চারপাশের গর্তের গতির দিকের চেয়ে দ্রুত নিচে নামতে হবে, না হলে আপনি পাশের দিকে আছড়ে পড়বেন।

এটি কাজ করার একমাত্র উপায় হলো সরাসরি পৃথিবীর মেরু দিয়ে গর্তটি খনন। এতে কোরিওলিস প্রভাবটি প্রযোজ্য হবে না এবং এই অনুমানটি আরও আকর্ষণীয় হয়ে উঠবে।

কোরিওলিস প্রভাব ছাড়াই আপনি নিচে পড়তে থাকবেন প্রতি সেকেন্ডে ৬ মাইল বেগে। কিন্তু এভাবে নিচে নামার ফলে অদ্ভুত কিছু ঘটবে। আপনার ওজন কমতে শুরু করবে যতই আপনি কেন্দ্রের দিকে যাবেন। আপনি অদ্ভুতুড়ে কিছু অনুভব করবেন।

একবার কেন্দ্রে পৌঁছালে আপনি অভিকর্ষ বল অনুভব করবেন না। আপনার চারিদিকে আর বলের প্রভাব না থাকায় আপনি ভাসতে থাকবেন। কিন্তু আপনি যেহেতু সেকেন্ডে ৬ মাইল বেগে কেন্দ্রে গিয়েছেন, এখন এর বিপরীত বল ক্রিয়া করবে। মানে আগের বলেই আপনি পৃথিবীর অন্য পাশের মেরু দিয়ে বেরিয়ে না আসা পর্যন্ত সেই সেকেন্ডে ৬ মাইল বেগের বল ক্রিয়াশীল থাকবে, প্রায় ৪০ মিনিট পর্যন্ত।

সুতরাং, মনে করুন এই অসম্ভবতাটি আসলে সম্ভব ছিল, এটি বেশ দারুণ লাগছে, তাই না? ভারহীনতা এবং শব্দের গতিতে যাত্রা অনুভব করার সময় আপনি পৃথিবীর অন্য দিকে ভ্রমণ করতে সক্ষম হবেন। এবং পুরো ট্রিপটিতে এক ঘন্টারও কম সময় লাগবে।

শামীম আহাম্মেদ, (বিএসসি ভূগোল ও পরিবেশ বিজ্ঞান) লিখেছেন-

পৃথিবীর কেন্দ্রমন্ডলের তাপমাত্রা প্রায় ৫০০০ থেকে ৫৫০০০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড, যেখানে সূর্য্যের উপরিভাগের তাপমাত্রা মাত্র ৫৫০৫ ডিগ্রি সেন্ট্রিগ্রেড। এখানে এখন নতুন একটা বিষয় যোগ হয়েছে, পৃথিবীর কেন্দ্রের তাপমাত্রা আরো ১০০০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বেশি। অর্থ্যাৎ ৬০০০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড।

এর বাইরে যতই নিচে নামতে থাকবেন ততই তাপের সাথে চাপ বাড়তে থাকবে। এর বাইরে বিভিন্য ভূ-আভন্ত্যরীন বাধা এবং অক্সিজেনের সল্পতা তো থাকবেই।

অতএব গর্ত করার চিন্তা বাদ দেন। ভূ-অভন্ত্যরে বিজ্ঞানের প্রচুর সীমাবদ্ধতা আছে। এখন পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা ভূমিকম্পের প্রাইমারি তরঙ্গের ফোরকাস্ট করার মত প্রযুক্তি বের করতে পারেনি।

ধরে নিলাম পৃথিবীর একদিক থেকে আর একদিক পর্যন্ত গর্ত করা সম্ভব হল ৷ সেই গর্তে কিছু ফেলে দিলে কি ঘটবে দেখা যাক ৷

অভিকর্ষজ ত্বরনের স্বাভাবিক নিয়মে ফেলে দেওয়া বস্তুটির গতি বাড়তে বাড়তে তা পৃথিবীর কেন্দ্রে গিয়ে সর্বোচ্চ গতি প্রাপ্ত হবে ৷

আমরা জানি যে `v^2=u^2+2gs`

এখানে ধরি, পৃথিবীর মাঝখানে যেতে গর্তে ফেলে দেওয়া বস্তুটির যে সময় লাগবে তা হল "t" সেকেন্ড৷ ধরি, "u" হল বস্তুটিকে যে গতিতে গর্তে ফেলে দেওয়া হল৷ এক্ষেত্রে "0" বা শুন্য কারন বস্তুটিকে গর্তের মুখে ধরে ছেড়ে দেওয়া হয়েছে শুন্য গতিতে৷ শুরু হয়েছে শুন্য গতি দিয়ে৷ "g" হল অভিকর্ষজ ত্বরন যার মান 9.8 meter per second square (প্রায়)৷ "s" হল মোট যাত্রাপথ, এক্ষেত্রে পৃথিবীর ব্যাসার্ধের সমান৷ যার মান হল 6371 কিলোমিটার বা 6371000 মিটার (গড়)৷ এর থেকে আমরা "v" এর মান পাই 7901.63 meter per second. অর্থাৎ বস্তূটি যখন পৃথিবীর কেন্দ্রে পৌছাবে তখন তার গতি হবে 7901.63 meter per second ৷ এরপর বস্তুর পৃথিবীর অপর প্রান্তের দিকে বস্তুটির উর্ধ গতি শুরু হবে এবং এক সময়ে পৃথিবীর অপর প্রান্তের গর্তের মুখে এসে বস্তুটি আবার শুন্য গতি প্রাপ্ত হবে তখন যদি বস্তুটিকে কেউ ধরে না ফেলে তাহলে আবার বস্তুটি নীচে পড়তে থাকবে এবং আবার একইভাবে পৃথিবীর কেন্দ্রে এসে সর্বোচ্চ গতিপ্রাপ্ত হবে৷ এরপর আবার গতি কমতে কমতে যেখান থেকে বস্তুটিকে প্রথম ছাড়া হয়েছিল সেখানে এসে আবার শুন্য গতি প্রাপ্ত হবে৷ যদি বস্তুটিকে কেউ ধরে না ফেলে তাহলে পৃথিবীর এপ্রান্ত থেকে ওপ্রান্ত চিরকাল বস্তু ওঠানামা করবে৷

আগুন কেন উপরের দিকে উঠে যায়?

কুশল কুমার দাশ (কলকাতা মিউনিসিপ্যাল কর্পোরেশন এর প্রাক্তন অবসরপ্রাপ্ত সিভিল ইঞ্জিনীয়ার ও জলসরবরাহ দপ্তর কর্মকর্তা) লিখেছেন-

যদি ধরেও নেয়া যায় যে, পৃথিবীর কেন্দ্র বরাবর এক প্রান্ত হতে অন্য প্রান্ত অবধি গর্ত খোঁড়া হলো এবং একজন উচ্চ তাপমাত্রা সহনীয় ব্যক্তি ওই গর্তে ঝাঁপ দিলেন অন্য প্রান্তে পৌঁছানোর আশায়, তাহলেও তিনি পৌঁছতে পারবেননাI কারণ, যখনই তিনি পৃথিবীর কেন্দ্র অতিক্রম করে অন্য প্রান্তের দিকে ধাবমান হবেন, তখনি, পৃথিবীর খুব শক্তিশালী অভিকর্ষজ বল তাকে ফিরিয়ে আনার চেষ্টা করবেI এরপর উনি আবার ওনার লাফ দেয়ার বিন্দুর দিকে ধাবমান হতে শুরু করবেন কেন্দ্র পেরিয়ে, কিন্তু এবার ওই একই বল ওনাকে ফিরিয়ে আনার চেষ্টা করবেI এই ভাবে ওই ব্যক্তি সরল দোলকটি সম্পন্ন হয়ে কেন্দ্র বারবার এক প্রান্ত থেকে অন্নন প্রান্তে যেতে থাকবেন এবং ultimately কোনো প্রান্তে গিয়ে উঠতে পারবেন না।

প্রিয় পাঠক ভাল লাগলে পোষ্টটি শেয়ার করুন। আমাদের পেইজ বুক পেইজে লাইক দিয়ে সাথে থাকার অনুরোধ করছি। ফেইজবুক পেইজে লাইক দেতে নিচে facebook লেখা বাটনে ক্লিক করুন।

~~Facebook(link)~~