Young Scientist Gitanjali Rao

At just twelve years old and in seventh grade, Gitanjali Rao earned the title of America’s Top Young Scientist in 2017 after developing "Tethys," the fastest scientific method for detecting water pollution levels. People were amazed by young Gitanjali Rao’s extraordinary scientific talent and inventive spirit. But her journey in scientific innovation was only beginning. In 2019, as a ninth grader, she invented "Epione," a method to detect drug addiction levels. By 2021, Gitanjali had secured an American patent for "Tethys." During the COVID-19 pandemic, she developed "Kindly," a mobile app designed to reduce cyberbullying and online harassment. This app uses artificial intelligence to help replace hateful words in online messages. Currently, UNICEF has taken on the task of enhancing and promoting Gitanjali’s app globally. During the pandemic, to inspire interest in science among teens worldwide—especially in developing countries—Gitanjali launched online classes. Today, over 90,000 students from various countries participate in her free online classes. In 2020, Gitanjali earned the prestigious title of TIME Magazine’s “Kid of the Year,” landing her on the magazine’s cover. In 2023, she was honoured with the "Girls Leading Change" award from the U.S. President's office. Now, at seventeen, Gitanjali has enrolled at the renowned MIT.

Gitanjali Rao

The couple Bharathi Rao and Ram Rao came to America from India with dreams of greater achievements and a better life, much like other immigrants. Their jobs took them from one state to another, but despite their hard work, their focus remained on raising their children to think broadly and develop compassion. Their first child, Gitanjali, was born in Columbus, Ohio, in 2005, followed a few years later by their second child, Anirudh. They created a home environment that encouraged empathy and problem-solving from an early age, alongside formal education.

When Gitanjali was three, her mother took her along to visit a sick friend in a nursing home. Seeing everyone feeling down, Gitanjali asked her mother how to make them happy. Her mother suggested that music could uplift spirits. This sparked Gitanjali’s journey of learning the piano—not for her own joy, but to bring happiness to others. Since then, her philosophy has been cantered on alleviating others' hardships. Starting a year later, she began playing the piano at the nursing home every week to try to cheer people up, and eventually, her younger brother joined her with the violin.

In their home, family dinners often included watching the news together. Gitanjali’s parents would encourage the children to think of ways to solve the issues discussed on TV, inspiring them to face problems head-on rather than avoid them. Even in their playtime, they tried brainstorming solutions to issues like food scarcity, clean water access, and housing problems. Scientific magazines were regularly purchased for their home, and Gitanjali avidly followed the latest developments in technology. From a young age, she understood that science could improve lives swiftly, which is why she started thinking about solving big problems through modern technology. By the age of five, she imagined solving everything with robots and drones.

In the U.S., there are many competitions to nurture children’s talents. One such contest, “READiness Freedom to Read,” allows children to submit their thoughts on books they’ve read. At age seven, Gitanjali participated in this essay competition and won second place, impressing the judges with her writing skills. The contest organizer, Jennifer Hartsell Stockdale, encouraged her to explore different types of writing and arranged for her to attend workshops. During a creative writing workshop over summer break, Gitanjali wrote a book about her younger brother Anirudh’s fascination with spiders, titled Baby Brother Wonders. She even illustrated it herself. The book won second place in a PBS Kids competition and was published in 2015.

Gitanjali's first published book

Seeing Gitanjali’s passion for science and technology, mentor Jennifer Stockdale enrolled her in the 4-H STEM Fun Class. 4-H is America’s largest organization dedicated to enhancing the talents and skills of youth, providing regular practice opportunities to over six million children and teens across the nation. The name "4-H" stands for Head, Heart, Hands, and Health. At just nine years old, Gitanjali eagerly learned hands-on techniques for using scientific tools in these fun classes.

Jennifer’s father, an electrician, personally taught Gitanjali the workings of electrical devices and how to make electronic connections. Soon after, Gitanjali began using these skills to develop new technologies.

Gitanjali and Lauren (Jennifer's daughter) with Jennifer Stockdale

In 2014, the city of Flint, Michigan, experienced water contamination issues. Due to technical flaws in the water purification and distribution system, excessive levels of lead and bacteria were found in the drinking water, causing widespread fear. Seeing the news and learning about the potential dangers of lead and bacteria in water made Gitanjali feel sad. Access to clean water is a basic human right. Gitanjali’s father tested their own household water for lead, but she noticed that the testing device took a long time to deliver results. This led Gitanjali to think about ways to purify water faster or quickly test water quality.

Gitanjali devoted all her focus to inventing something new. She remembered reading in her science textbook that some beneficial bacteria consume harmful ones. She wondered if releasing such bacteria into water could eliminate the lead. But this wouldn’t fully solve the issue, as bacteria would still remain in the water. In 2015, Gitanjali came across the MIT Technology Review, where she first read about carbon nanotubes. MIT scientists had developed a way to detect toxins in food using carbon nanotubes. When food spoils, it emits gases, which the carbon nanotubes can detect, the more spoilage, the more gas. Gitanjali wondered if carbon nanotubes could also detect lead levels in water. But as a ten-year-old, she knew very little about carbon nanotubes—so what could she do?

During her time in the 4-H STEM Fun Class, Gitanjali had heard about the Discovery Education 3M Young Scientist Challenge, organized by 3M, the United States' largest research and manufacturing company. Founded in 1902 as the Minnesota Mining and Manufacturing Company, 3M has since grown to operate over 200 subsidiaries in 70 countries. With a hundred years of contributions to scientific innovation, 3M holds patents for hundreds of thousands of inventions. To harness young, innovative talent from around the world, 3M hosts the Young Scientist Challenge every year. Participants submit a 1–2-minute video explaining their invention, how it works, its applications, and how it addresses an everyday issue.

Gitanjali created a video explaining her idea for a device to measure water contamination levels and submitted it to the 3M Challenge. She named her device “Tethys,” after the Greek goddess of pure water.

Gitanjali began working on the prototype for her device. She still hadn’t obtained effective carbon nanotubes despite emailing professors and chemical companies, as her emails didn’t seem significant coming from an eleven-year-old. But Gitanjali wasn’t one to give up. She watched YouTube videos to learn how microcontrollers work. She figured that if carbon nanotubes could detect lead in water, resistance would increase, reducing the current. This signal could then be sent to a mobile app via a microcontroller. Still, the carbon nanotubes remained unavailable.

Gitanjali didn’t let herself feel discouraged, believing any problem could be solved with persistence. At that time, she received a call from 3M: her Tethys project was selected as a finalist from over 500 entries. Not only that, but 3M arranged full support to help her develop a functional prototype. Dr. Kathleen Shaffer, a scientist from 3M’s Corporate Material Research Laboratory, took on the responsibility of guiding Gitanjali’s scientific work.

Gitanjali and her mentor, Dr. Kathleen Shaffer

By this time, Gitanjali’s family had moved to Colorado. Her new school there had a 3D printer, which she used to create a cover for Tethys. With Dr. Shaffer’s assistance, she acquired special chloride-coated carbon nanotubes from a company in Vermont, which could detect lead in water. After a year of persistent effort, Gitanjali successfully created a fully functional Tethys device.

Tethys prototype

In 2017, Gitanjali's Tethys invention surpassed all others, earning the title of Best Invention. At just twelve years old, Gitanjali Rao was recognized as America’s Top Young Inventor and received a $25,000 prize from 3M. A patent application was filed, and in 2021, Gitanjali’s Tethys was granted a U.S. patent, numbered 11085907.

Gitanjali receiving patent certificate

After winning the award as America’s Top Young Inventor, Gitanjali Rao became famous, inspiring young people around the world. She became a prominent role model for aspiring youth in various countries. The world-renowned Marvel Comics even featured Gitanjali as the subject of the first book in their Marvel Hero series.

The first book of the Marvel Hero Project – Genius Gitanjali

In 2020, the world-renowned Time magazine introduced the "Kid of the Year" award, a new initiative to recognize the efforts and achievements of children in areas like education, science, and social problem-solving. The American Patent Office nominated Gitanjali Rao for this competition. Selected from over 5,000 nominees, Gitanjali won the title of Kid of the Year 2020. For Time magazine, Oscar-winning actress and UN special envoy Angelina Jolie conducted an exclusive interview with her.

Gitanjali Rao on the cover of Time magazine

Although Flint’s water contamination issue was resolved, many countries around the world still lack access to clean water, where Gitanjali’s invention has proven valuable. After Tethys, Gitanjali began a new project aimed at treating addiction to painkillers. She noticed that some people become addicted to morphine-like medications used in medical treatment. Through her research, she learned that this addiction can be linked to mutations in the body’s opioid receptor genes. Gitanjali had the idea to create a device that could easily measure this addiction level. However, she was not yet familiar with how gene mutations occur, as she was only in eighth grade. Fortunately, many American professors are committed to supporting young talent, and Dr. Michael McMurray, a professor of cell biology at the University of Colorado, stepped in to help. He provided Gitanjali with the opportunity to conduct research in his university lab to turn her idea into an invention.

Gitanjali in the laboratory at Colorado State University

While balancing her school studies, Gitanjali conducted research in a university lab and developed a device called "Epione" to measure opioid drug addiction. She named the device after the Greek goddess of pain relief, Epione. The device operates using a straightforward method: by analysing fungal gene images with a spectrophotometer, Gitanjali demonstrated that addiction-related gene mutations lead to increased protein levels in cells, which cause their colour to darken compared to normal. However, without testing human DNA, there was no way to ensure that her Epione device was functioning correctly. Just as this method was being developed, the world was struck by the COVID pandemic.

During the pandemic, Gitanjali created a mobile app called "Kindly" to combat online bullying. Utilizing artificial intelligence, her app can identify abusive language in online messages and suggest more positive alternatives. UNICEF has embraced Gitanjali’s app and is now working to make it accessible to everyone.

Gitanjali speaks out against cyberbullying

After being recognized as the best young inventor, Gitanjali Rao became a source of inspiration for children and teenagers around the world who wanted to learn how to start scientific research. She began holding regular online sessions to engage with them, and her classes now attract over 80,000 students from various countries, practicing scientific research. To manage this influx of students, Gitanjali has published two books. In 2022, she released Young Innovators Guide to STEM, followed by Young Innovators Guide to Planning for Success, which was published recently.

Gitanjali has also donated her books and furniture to several impoverished countries in Africa, enabling them to embark on their own scientific research journeys. Her efforts exemplify her commitment to empowering the next generation of innovators and scientists worldwide.

Gitanjali's 2nd book

Gitanjali's 3rd book

In 2021, Gitanjali Rao received the Young Explorer Award from National Geographic. She used the prize money to establish a science research laboratory at a school in Kenya, where students are learning how to solve problems, think innovatively, and implement their ideas.

Ever since developing a passion for science, Gitanjali dreamed of studying at MIT. In 2022, at only 17 years old, she began her studies there, majoring in Biological Engineering with a minor in Entrepreneurship.

Numerous organizations in the United States are dedicated to recognizing and nurturing emerging talents like Gitanjali, providing the support necessary for intellectual development. Recently, Gitanjali received special recognition from the President's Office, where First Lady Jill Biden invited her to the White House to present the "Girls Leading Change" award. This honour highlights Gitanjali's impactful contributions and serves as an inspiration for young innovators worldwide.

Gitanjali with First Lady Jill Biden

Gitanjali's interests extend beyond scientific research; after turning eighteen, she earned her aviation license and began flying small airplanes. As a talented MIT student, the scientific community eagerly awaits her future innovations and contributions.

References:

1. Lauren Saracino & Manjit Thapa, Registers, Ren & Rook, London, 2019.
2. Gitanjali Rao Official Website
3. Time Magazine: Kid of the Year 2020
4. 3M Official Website
5. United States Patent and Trademark Office
6. MIT Official Website
7. UNICEF Innovation: Kindly

Is time travel possible?

 

In our minds, we all engage in a form of time travel. Reflecting on memories, dreaming of the future, or intensely wishing to reshape past events for different outcomes—all of these are various forms of time travel. But is everything we imagine possible in reality? In this article, we will explore how feasible real-time travel is and whether it is possible at all.

We frequently see time travel in science fictions. Even before modern literature, ancient folklore from various cultures often included aspects of time travel. For example, in Japanese folklore, a fisherman named Urashima Taro saves a turtle’s life in the deep sea. In gratitude, the turtle takes him to an underwater palace. When Urashima returns to the surface after a few days, he finds that many years have passed on Earth. This centuries-old tale resembles Einstein’s theory of relativity.

We know that since H.G. Wells published his science fiction novel The Time Machine in 1895, scientists have begun exploring the possibility of time travel. Literature touched on time travel even before Wells. American author Washington Irving’s story Rip Van Winkle, published in 1819, tells of a man who sleeps for twenty years, effectively traveling twenty years into the future. In 1843, Charles Dickens wrote about time travel in A Christmas Carol. However, H.G. Wells’s The Time Machine sparked scientific curiosity about real possibilities for time travel, inspiring many science fiction stories, novels, and movies about cosmic time travel in the 20th century.

The scientific exploration of time travel possibilities began with Einstein in the early decades of the 20th century. Let’s see which theories in physics support the concept of time travel.

Theories Supporting Time Travel

Albert Einstein's theories of relativity—the Special Theory and the General Theory—both, in some way, support the concept of time travel. According to the Special Theory of Relativity, time depends on the observer’s speed. If someone moves at an extremely high speed (close to the speed of light), their experience of time will slow down significantly. This phenomenon is known as time dilation. In time dilation, time stretches—meaning if we measure time on Earth in a stationary state, one second is just one second. But as the observer’s speed increases, one second no longer equals one second. It takes a much longer period to complete a single second. For instance, if an astronaut travels close to the speed of light for a year and returns to Earth, they will find that people on Earth have aged many years compared to them. Because their time passed slowly, their one year becomes equivalent to many years on Earth. When the astronaut returns, they would find Earth in their future.

In the General Theory of Relativity, when gravity and acceleration were included, it became evident that time no longer had a separate existence. Time combined with space to form the unified concept of space-time. When gravity increases, the curvature of space-time increases, meaning time stretches in such areas. This phenomenon is known as gravitational time dilation. In regions with strong gravitational fields, time passes more slowly. Near a black hole, where the gravitational field is exceptionally strong, time moves so slowly that, compared to a distant star, it seems as if time on that distant star is racing ahead—so much so that, from the black hole’s perspective, the distant star has already moved into the far future.

The Wormhole Theory

The first idea of a "scientific bridge" between the past and the future through the curvature of space-time came from Einstein himself, alongside his collaborator Nathan Rosen, in a 1935 research paper. As a solution to the equations of General Relativity, they proposed a tunnel-like structure through which different parts of space-time could connect. Due to gravitational time dilation, these connected parts of space-time could represent either the past or the future. This structure later became known as the "Einstein-Rosen Bridge."

In the 1950s, American physicist John Wheeler coined the term "wormhole," drawing inspiration from how earthworms create tunnels. A wormhole is essentially another name for an Einstein-Rosen Bridge. Wheeler theoretically demonstrated that tiny wormholes could exist at the quantum level. However, little further research was conducted on wormholes for some time.

In 1988, Caltech physicist Kip Thorne (who won the Nobel Prize in Physics in 2017) and his student Michael Morris presented detailed theories on the use of wormholes for time travel. Their model differed in some ways from the Einstein-Rosen Bridge. They suggested that traveling through a wormhole would require a special type of material with negative energy density—meaning the average energy per unit volume would be less than zero. While theoretically possible, creating negative energy is challenging. Mathematically, however, negative energy density is necessary to keep a wormhole’s “mouth” open. Otherwise, the gravitational force would crush and close the tunnel. Negative energy density creates a repulsive force, or “anti-gravity,” that could hold the wormhole’s mouth open.

Although difficult to achieve, negative energy density is not entirely impossible. In 1948, Dutch physicist Hendrik Casimir discovered a unique electromagnetic effect, which became known as the Casimir Effect. If two thin metal plates with no charge are placed close to each other in a vacuum, there should be no attraction between them. But unexpectedly, an attractive force is generated, believed to result from tiny fluctuations in the vacuum field. Further research revealed that the Casimir Effect can create regions with negative energy density.

However, even if the wormhole’s mouth remains open, traveling through it from the past to the future is not so simple. To travel through such a wormhole, one would need to move at nearly the speed of light from one mouth to the other, which is far beyond human capability with our current technology.

Cosmic Strings

Another theory that supports time travel is the hypothetical concept of cosmic strings. Scientists speculate that during the early stages of the universe, as its temperature decreased, certain phase transitions occurred (like a liquid solidifying), which may have produced cosmic strings. These strings are considered “flaws” in space-time, with an extremely high density. Due to their immense gravitational force, these cosmic strings can warp space-time to such an extent that the past and future come very close to each other. Princeton University professor John Richard Gott termed this phenomenon “closed time like curves.” In such a scenario, two cosmic strings could cross paths, creating a point where a “time-link” is established, and the curvature of space-time connects the past and future. However, this remains purely theoretical.

Quantum Mechanics

Quantum mechanics also offers some intriguing ideas supporting the possibility of time travel. The concept of quantum entanglement suggests that two quantum particles can be mysteriously linked, regardless of their distance, position, or even time. This has led to the idea of parallel universes with parallel timelines—meaning what is the present in one universe could be the past or future in another. Additionally, in the emerging field of quantum gravity (which combines quantum mechanics and general relativity), extremely complex changes in space-time might theoretically allow time travel on a very tiny scale.

The Difference Between Theory and Reality

The practical application of time travel theories encounters various challenges, the most significant being paradoxes arising from logical inconsistencies. The “Grandfather Paradox” is one of the most famous: if someone travels to the past and kills their grandfather before their father is born, then logically, their father could never be born. Without their father, they themselves couldn’t exist, so how did they travel back in time to begin with?

American theoretical physicist Joseph Polchinski illustrated another paradox, now known as “Polchinski’s Paradox.” He imagined a billiard ball being sent through a wormhole into the past, only to collide with itself, preventing it from entering the wormhole in the first place. But if it couldn’t enter the wormhole, then how did it reach the past to create the collision?

Stephen Hawking proposed that such paradoxes imply time travel is impossible on a macroscopic level, even if theoretically plausible on a microscopic level. Essentially, even if particles could undergo limited time travel, it would be impossible for a person to alter history by traveling into the past.

Beyond paradoxes, time travel theories face significant practical challenges. To experience time travel through the warping of space-time, a traveller would need to reach speeds close to that of light. However, reaching such speeds and sustaining them requires energy and technology beyond our current means. According to Einstein's special theory of relativity, as an object approaches the speed of light, its relative mass becomes infinite, necessitating infinite energy—a feat unattainable by any material object.

Even if cosmic strings were possible, a time traveller would have to navigate extreme gravitational fields. Traveling near such intense gravitational zones, like those around black holes, is beyond the capacity of any spacecraft or person to survive intact.

In conclusion, genuine time travel is practically impossible within our universe's current understanding and technological limits.

Time Travel in Alternate Dimensions

Is time-travel possible in a different-dimensional universe? Supporters of string theory and M-theory have mathematically shown that in an eleven-dimensional universe, extra dimensions might be compacted in such a way that time travel could be feasible. However, as no empirical evidence for string theory or M-theory exists yet, time travel in these realms remains a theoretical possibility.

The concept of the multiverse or parallel universes also hints at time travel potential. In such universes, standard physical laws may not apply as they do in a single universe. Here, entirely new theories and equations would be necessary, potentially allowing time travel across different universes. However, these ideas remain speculative.

Einstein’s addition of time as a fourth dimension in his theory of relativity inspired further ideas, such as the fifth dimension proposed by physicists Theodor Kaluza and Oskar Klein in 1926. Their Kaluza-Klein theory sought to unify gravity and electromagnetism within a five-dimensional framework. If this theory holds in practice, time travel might indeed become possible.

In 1949, Austrian physicist Kurt Gödel provided a complete solution to Einstein’s field equations, proposing a rotating universe where some closed sections of space-time bend in a loop, theoretically allowing the future to connect with the past. This closed-loop concept suggested time travel in a rotating universe with specific space-time curvature. However, practical application would require speeds near the speed of light and extreme gravitational fields, conditions under which a traveller could not survive.

Is Time Travel Possible?

To assess time travel's feasibility, we can examine it across three dimensions: logical possibility, physical possibility, and practical feasibility.

1. Logical Possibility: This aspect is satisfied if there is no paradox or logical inconsistency. However, time travel is rife with paradoxes, such as the grandfather paradox and Polchinski’s paradox. Thus, logically, time travel appears impossible.
2. Physical Possibility: This considers the possibility within known physical laws. Certain theories, including relativity and some extensions like Kaluza-Klein theory, suggest that time travel is physically possible, so it cannot be ruled out entirely from a physical perspective.
3. Practical Feasibility: Practically, however, time travel remains impossible for now. It requires near-light speeds or survival in extreme gravitational fields—conditions beyond human capacity to endure or attain. Thus, time travel, as we understand it in our physical world, is practically unattainable.

In conclusion, while some advanced theories provide a glimpse into time travel's theoretical possibility, practical time travel remains a distant dream.

References:

1. Stephen Hawking, A Brief History of Time, 2nd Edition, Bantam Press, America, 1996.
2. Adrian Bardon, A Brief History of the Philosophy of Time, 2nd Edition, Oxford University Press, 2024.
3. Sarah Scoles, "Is Time Travel Possible?" Scientific American, April 26, 2023.
4. James Gleick, Time Travel: A History, Pantheon Books, New York, 2016.
5. Brian Clegg, Build Your Own Time Machine, Duckworth Overlook, London, 2011.

টাইম ট্রাভেল কি সম্ভব

 

মনে মনে সময়-ভ্রমণ বা টাইম ট্রাভেল আমরা সবাই করি। অতীতের স্মৃতি রোমন্থন, ভবিষ্যতের স্বপ্ন, ঘটে যাওয়া কোন ঘটনার পূনর্বিন্যাস করে ফলাফল বদলে দেয়ার প্রবল আকাঙ্খা – এর সবকিছুই আসলে সময়-ভ্রমণেরই ভিন্ন ভিন্ন রূপ। কিন্তু কল্পনায় আমরা যা করতে পারি তার সবকিছুই কি বাস্তবে করা সম্ভব? বাস্তবে টাইম ট্রাভেল কতটা সম্ভব বা আদৌ সম্ভব কী না সেটাই আমাদের আজকের আলোচ্য বিষয়।

বৈজ্ঞানিক কল্পকাহিনিতে টাইম ট্রাভেল আমরা হরহামেশাই দেখতে পাই। তারও আগে মানুষের কল্পনায় যখন বিভিন্ন দেশে ভিন্ন ভিন্ন সময়ে নানারকমের লোককাহিনি রচিত হয়েছে সেখানেও সময়-ভ্রমণের ব্যাপারটি এসেছে নানাভাবে। জাপানের লোককাহিনিতে উরাশিমা তারো নামে এক জেলে গভীর সমুদ্রে এক কচ্ছপের প্রাণ বাঁচায়। সেই কচ্ছপটি কৃতজ্ঞতা প্রকাশের জন্য উরাশিমাকে নিয়ে যায় সমুদ্রের নিচে এক প্রাসাদে। সেখানে কয়েকদিন আরাম-আয়েশে কাটিয়ে যখন সমুদ্রের উপরে ভেসে উঠে তখন উরাশিমা দেখতে পায় ইতোমধ্যে অনেক বছর কেটে গেছে পৃথিবীতে। হাজার বছর আগের এই কল্পকাহিনিই যেন ফিরে এসেছে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার তত্ত্বে।

আমরা জানি ১৮৯৫ সালে এইচ জি ওয়েল্‌স এর বৈজ্ঞানিক কল্পকাহিনি ‘টাইম মেশিন’ প্রকাশিত হবার পর থেকে বিজ্ঞানীরাও গবেষণা করতে শুরু করেছেন টাইম-ট্রাভেলের সম্ভাবনা নিয়ে। সাহিত্যে টাইম ট্রাভেল এসেছে এইচ জি ওয়েল্‌স এরও আগে। আমেরিকান লেখক ওয়াশিংটন ইরভিং-এর গল্প  রিপ ভ্যান উইঙ্ক্যাল প্রকাশিত হয়েছিল ১৮১৯ সালে। সেখানে আমরা দেখেছি রিপ ভ্যান উইঙ্ক্যাল এক ঘুমেই কাটিয়ে দেয় বিশ বছর। টাইম ট্রাভেলে সে বিশ বছর পরের পৃথিবীতে চলে গিয়েছে সেই গল্পে। ১৮৪৩ সালে চার্লস ডিকেন্সও টাইম ট্রাভেল সম্পর্কিত গল্প রচনা করেছেন “এ ক্রিস্টমাস ক্যারোল”। তবে এইচ জি ওয়েল্‌স এর “টাইম মেশিন” টাইম ট্রাভেলের গল্পে বাস্তবতার সম্ভাবনা উস্কে দেয়ার পর থেকে বৈজ্ঞানিক কল্পকাহিনিতে মহাজাগতিক সময়-ভ্রমণের পালে বাতাস লাগে। বিংশ শতাব্দীতে অসংখ্য গল্প উপন্যাস সিনেমা তৈরি হতে থাকে টাইম ট্রাভেলকে গুরুত্ব দিয়ে।

পদার্থবিজ্ঞানে টাইম ট্রাভেলের সম্ভাবনা নিয়ে গবেষণার শুরুটা হয়েছে আইনস্টাইনকে দিয়ে বিংশ শতাব্দীর একেবারে শুরুর দশক থেকে। দেখা যাক পদার্থবিজ্ঞানের কোন্‌ কোন্‌ তত্ত্ব টাইম ট্রাভেলকে সমর্থন করে।

 

টাইম ট্রাভেল সমর্থক তত্ত্বগুলি

আলবার্ট আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব (স্পেশাল থিওরি) এবং সার্বিক তত্ত্ব (জেনারেল থিওরি) দুটোই কোনো না কোনোভাবে টাইম ট্রাভেলকে সমর্থন করে। আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব অনুসারে সময় পর্যবেক্ষকের গতির উপর নির্ভরশীল। কেউ যদি প্রচন্ড বেগে ছুটতে থাকে (আলোর বেগের কাছাকাছি বেগ) তাহলে তার সময় কাটবে অত্যন্ত ধীরে। এই ব্যাপারটাকে আমরা টাইম ডাইলেশান বা সময় প্রসারণ বলে জানি। সময় প্রসারণে সময় দীর্ঘায়িত হয় – অর্থাৎ যদি আমরা পৃথিবীতে স্থির অবস্থায় সময় মাপি তাহলে এক সেকেন্ডে এক সেকেন্ড হয়। কিন্তু সময় পর্যবেক্ষকের গতি যখন বাড়তে থাকে – তখন এক সেকেন্ড আর এক সেকেন্ডে হয় না। অনেক দীর্ঘ সময় নিয়ে তখন এক সেকেন্ড হয়। উদাহরণ হিসেবে দেয়া যায় – কোনো নভোচারী যদি আলোর বেগের কাছাকাছি বেগে কোন নভোযানে চড়ে এক বছর মহাকাশে কাটিয়ে পৃথিবীতে ফিরে আসেন, তাহলে দেখা যাবে পৃথিবীর মানুষের বয়স তার তুলনায় অনেক বছর বেড়ে গেছে। যেহেতু তার সময় কেটেছে অত্যন্ত ধীরে – তার এক বছর সময় হয়ে যায় পৃথিবীর বহু বছর সময়ের সমান। এখানে নভোচারী মহাকাশ থেকে যখন পৃথিবীতে ফিরে আসছে – তখন সেই পৃথিবী তার কাছে ভবিষ্যতের পৃথিবী।

আপেক্ষিকতার সার্বিক তত্ত্বে যখন মহাকর্ষ আর ত্বরণ অন্তর্ভুক্ত হলো – তখন দেখা গেলো সময়ের আর স্বতন্ত্র অস্তিত্ব থাকলো না। সময় জুড়ে গেলো স্থানের সাথে। শুরু হলো স্পেস-টাইম বা স্থান-কালের সমন্বিত রূপ। গ্রাভিটি বা অভিকর্ষ যখন বাড়তে থাকে তখন স্থান-কালের বক্রতা বেড়ে যায়, অর্থাৎ তখন সেখানে সময় দীর্ঘায়িত হয়। এই ঘটনাকে গ্রাভিটেশনাল টাইম ডাইলেশান বা মহাকর্ষজ সময় প্রসারণ বলা হয়। মহাকর্ষ ক্ষেত্রবলের পরিমাণ যেখানে বেশি সেখানে সময় ধীরে চলে। ব্ল্যাকহোলের কাছে মহাকর্ষ ক্ষেত্রবলের পরিমাণ অত্যন্ত বেশি। সেখানে সময় এতটাই ধীরে চলবে যে তার তুলনায় দূরের কোন নক্ষত্রের সময় বয়ে যাবে এত বেশি যে সেখানকার বর্তমান থেকে মনে হবে দূরের নক্ষত্র চলে গেছে সুদূর ভবিষ্যতে।

ওয়ার্মহোল তত্ত্ব

স্পেস-টাইম বা স্থান-কালের বক্রতার ভেতর দিয়ে অতীত ও ভবিষ্যতের মধ্যে “বৈজ্ঞানিক সেতু” তৈরি করার প্রথম ধারণা দিয়েছিলেন আইনস্টাইন নিজেই তাঁর সহযোগী গবেষক নাথান রোজেনের সাথে ১৯৩৫ সালে এক গবেষণাপত্রে। আপেক্ষিকতার সার্বিক তত্ত্বের সমীকরণগুলির সমাধান হিসেবে তাঁরা সুড়ঙ্গ আকৃতির কাঠামোর ধারণা দেন যার ভেতর দিয়ে স্থান-কালের বক্রতার বিভিন্ন অংশের মধ্যে সংযোগ স্থাপন সম্ভব। স্থান-কালের বক্রতার এই বিভিন্ন অংশ মহাকর্ষজ সময় প্রসারণের কারণে অতীত কিংবা ভবিষ্যৎ যে কোনোটাই হতে পারে। পরবর্তীতে এই কাঠামো “আইনস্টাইন-রোজেন” ব্রিজ নামে পরিচিতি পেয়েছে।

১৯৫০-এর দশকে আমেরিকান পদার্থবিজ্ঞানী জন হুইলার “ওয়ার্মহোল” শব্দটির প্রচলন করেন। মাটির নিচে পোকারা যেমন করে সুড়ঙ্গ তৈরি করে তার অনুকরণে আইনস্টাইন-রোজেন ব্রিজেরই অন্য নাম “ওয়ার্মহোল”। জন হুইলার তত্ত্বীয়ভাবে প্রমাণ করেন যে কোয়ান্টাম লেভেলে ক্ষুদ্রাকৃতির ওয়ার্মহোল থাকতে পারে। এরপর অবশ্য ওয়ার্মহোল সংক্রান্ত খুব বেশি গবেষণা হয়নি।

১৯৮৮ সালে ক্যালটেকের পদার্থবিজ্ঞানী কিপ থর্ন (২০১৭ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেলজয়ী) এবং তাঁর ছাত্র মাইকেল মরিস টাইম ট্রাভেল সংক্রান্ত গবেষণায় ওয়ার্মহোলের ব্যবহার নিয়ে বিস্তারিত তত্ত্ব উপস্থাপন করেন। থর্ন ও মরিসের ওয়ার্মহোলের সাথে  আইনস্টাইন-রোজেন ব্রিজের বেশ কিছু পার্থক্য আছে। তাঁরা দেখান যে ওয়ার্মহোলের মধ্য দিয়ে টাইম ট্রাভেল করতে হলে প্রচলিত পদার্থের চেয়ে আলাদা এক বিশেষ ধরনের পদার্থের দরকার হবে যাদের শক্তির ঘনত্ব হবে ঋণাত্মক। অর্থাৎ এই পদার্থগুলির প্রতি একক আয়তনের গড় শক্তি হবে শূন্যের চেয়ে কম। তত্ত্বীয়ভাবে এটা সম্ভব হলেও বাস্তবে ঋণাত্মক শক্তি উৎপাদন করা খুব সহজ নয়। কিন্তু ওয়ার্মহোলের মুখ খোলা রাখার জন্য ঋণাত্মক শক্তি-ঘনত্ব ছাড়া গাণিতিকভাবে আর কোন উপায় নেই। মহাকর্ষ বলের আকর্ষণে স্পেস-টাইমের ভেতরের ওয়ার্মহোল দুমড়ে-মুচড়ে সুড়ঙ্গের মুখ বন্ধ হয়ে যাবার কথা। কিন্তু সুড়ঙ্গ দিয়ে টাইম-ট্রাভেল করতে হলে সুড়ঙ্গের দুটো মুখই খোলা থাকতে হবে।  ঋণাত্মক শক্তি-ঘনত্ব মহাকর্ষ বলের বিপরীত বল অর্থাৎ বিকর্ষণ মহাকর্ষ বল উৎপন্ন করে ওয়ার্মহোলের মুখ খোলা রাখতে পারে।

ঋণাত্মক  শক্তি-ঘনত্ব  পাওয়া কঠিন হলেও একেবারে অসম্ভব নয়। ১৯৪৮ সালে নেদারল্যান্ডের পদার্থবিজ্ঞানী হেনড্রিক ক্যাসিমির তড়িৎচুম্বক বলের একটি বিশেষ প্রভাব আবিষ্কার করেন। তাঁর নামানুসারে এই প্রভাবের নাম হয় ক্যাসিমির ইফেক্ট। শূন্যস্থানে দুটো পাতলা ধাতব পাত যাদের কারো ভেতরই কোন চার্জ নেই – পরস্পরের কাছ থেকে আলাদা করে রেখে দিলে তাদের ভেতর কোন পারস্পরিক আকর্ষণ কাজ করার কথা নয়। কিন্তু দেখা যায় চুম্বকীয় পদার্থ না হওয়া সত্ত্বেও তাদের ভেতর আকর্ষণ বলের সৃষ্টি হয়। ক্যাসিমির ধারণা দেন শূন্যস্থানের ক্ষেত্রবলের সূক্ষ্ম পরিবর্তন বা ভ্যাকুয়াম ফ্লাকচুয়েশানের কারণে এই আকর্ষণ বলের সৃষ্টি হচ্ছে। পরবর্তী গবেষণা থেকে দেখা গেছে ক্যাসিমির ইফেক্টের ফলে সেখানে শক্তি-ঘনত্ব ঋণাত্মক হয়।

কিন্তু ওয়ার্মহোলের মুখ খোলা থাকলেই যে সেখান দিয়ে অনায়াসে অতীত থেকে ভবিষ্যতে টাইম-ট্রাভেল করা যাবে এমন নয়। এরকম টাইম ট্রাভেল করতে হলে ওয়ার্মহোলের এক মুখ থেকে অন্য মুখে যাওয়ার গতি হতে হবে আলোর গতির কাছাকাছি। মানুষের পক্ষে এরকম গতি অর্জন করা সহজসাধ্য নয়।

 

কসমিক স্ট্রিং বা মহাজাগতিক সূতা

টাইম ট্রাভেল সমর্থক আরেকটি তত্ত্ব হলো কাল্পনিক কসমিক স্ট্রিং বা মহাজাগতিক সূতা। বিজ্ঞানীরা ধারণা করছেন মহাবিশ্বের উৎপত্তির শুরুতে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে যে ফেইজ ট্রানজিশান বা দশার পরিবর্তন হয়েছে (তরল থেকে কঠিনে পরিবর্তন) তাতে কিছু ব্যতিক্রমী কসমিক স্ট্রিং তৈরি হতে পারে। এগুলোকে স্থান-কালের খুঁত বলে ধরে নিলেও এদের ঘনত্ব সাংঘাতিকভাবে বেশি। ফলে এদের বিপুল মহাকর্ষ বলের প্রভাবে মহাবিশ্বের স্পেস-টাইম এতটাই বেঁকে যায় যে অতীত ও ভবিষ্যৎ খুবই কাছাকাছি চলে আসতে পারে। প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির প্রফেসর জন রিচার্ড গট স্পেস-টাইমের এরকম একটি অবস্থার নাম দেন ‘ক্লোজড টাইমলিংক কার্ভ’ যেখানে দুটো কসমিক স্ট্রিং পরস্পরকে কোন এক জায়গায় অতিক্রম করে চলে যায় – তখন অতিক্রান্ত বিন্দুতে টাইম-লিংক বা সময়-সংযোগ ঘটে। সেখানে স্পেস-টাইমের বক্রতা এমন হয়ে যায় যে অতীত ও ভবিষ্যতের সংযোগ ঘটে যায়। কিন্তু এসবের সবকিছুই এখনো তত্ত্বতেই সীমাবদ্ধ।

 

কোয়ান্টাম মেকানিক্স

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের কিন্তু ব্যতিক্রমী ধারণা থেকেও টাইম ট্রাভেলের কিছুটা সমর্থন পাওয়া যায়। কোয়ান্টাম এনট্যাংগেলমেন্ট বা কোয়ান্টামের জটাজালের ধারণায় আছে একটি কোয়ান্টাম কণা আরেকটি কোয়ান্টাম কণার সাথে অদৃশ্যভাবে বাঁধাপড়ে থাকে। তাদের মধ্যকার দূরত্ব কিংবা অবস্থান কিংবা সময় কোনোকিছুই এই বন্ধনে বাধা হয়ে দাঁড়ায় না। সেক্ষেত্রে সমান্তরাল মহাবিশ্বে সমান্তরাল সময়-প্রবাহ সম্ভব। অর্থাৎ একই সময়ে কোন মহাবিশ্বে যা বর্তমান, তা অন্য কোনো মহাবিশ্বে অতীত কিংবা ভবিষ্যৎ। আবার কোয়ান্টাম মেকানিক্স ও জেনারেল রিলেটিভিটির সমন্বয়ে যে কোয়ান্টাম গ্রাভিটির তত্ত্ব তৈরি হচ্ছে – সেখানেও খুব ক্ষুদ্র মাত্রায় অত্যন্ত জটিল কিছু পরিবর্তন স্পেস-টাইমে ঘটতে পারে যেখানে টাইম ট্রাভেল তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব হতে পারে।

 

তত্ত্ব ও বাস্তবতার পার্থক্য

কিন্তু টাইম ট্রাভেল সমর্থক তত্ত্বগুলির বাস্তব প্রয়োগে নানারকমের সমস্যা দেখা যায়। সবচেয়ে বড় সমস্যা হলো যুক্তির অসামঞ্জস্যতার ফলে তৈরি হওয়া প্যারাডক্স। টাইম ট্রাভেল সংক্রান্ত সবচেয়ে বড় প্যারাডক্স হলো – গ্র্যান্ডফাদার প্যারাডক্স। ধরা যাক কোন এক ব্যক্তি অতীতে গিয়ে তার বাবার জন্মের আগেই তার বাবার বাবাকে খুন করে ফেললো। সেক্ষেত্রে তার বাবার জন্ম নেয়ার কোন সম্ভাবনাই আর থাকলো না। তার বাবার জন্মই যদি হতে না পারে – তাহলে তার জন্ম হওয়ার তো প্রশ্নই উঠে না। সেক্ষেত্রে তার যদি জন্মই না হয় – তাহলে সে অতীতে গেলো কীভাবে?

আমেরিকান তত্ত্বীয় পদার্থবিজ্ঞানী জোসেফ পলচিনস্কি একটি ঘটনা কল্পনা করেছেন এভাবে: একটি বিলিয়ার্ড বলকে ওয়ার্মহোলের মধ্য দিয়ে পাঠানো হলো অতীতে যেখানে সে আগে ছিল। সেখানে গিয়ে সে তার নিজের সাথেই ধাক্কা খেলো- ফলে সে আর ওয়ার্মহোলে ঢুকতে পারলো না। সে যদি ওয়ার্মহোলে ঢুকতেই না পারে তাহলে ওয়ার্মহোল দিয়ে সে অতীতে কীভাবে গেলো? এই প্যারাডক্স পলচিনস্কির প্যারাডক্স হিসেবে পরিচিত।

এধরনের আরো অনেক প্যারাডক্স আছে টাইম ট্রাভেল সংক্রান্ত যেখানে যুক্তির জট লেগে যায়। বিজ্ঞানী স্টিফেন হকিং টাইম ট্রাভেল সংক্রান্ত এরকম প্যারাডক্স ঘটার সম্ভাবনা বাতিল করার জন্য তত্ত্ব দিয়েছেন যে পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলি মাইক্রোস্কোপিক পর্যায়ে সীমিত পরিসরে টাইম ট্রাভেল সমর্থন করলেও ম্যাক্রোস্কোপিক পর্যায়ে টাইম-ট্রাভেল সমর্থন করে না। সেক্ষেত্রে কোন মানুষের পক্ষে অতীতে গিয়ে তার বাবার বাবাকে মেরে ফেলা তো দূরের কথা, অতীতে যাওয়াও অসম্ভব। আরো সোজাসোজি বললে বলা যায় – টাইম ট্রাভেল করে ঘটনার ইতিহাসের ধারাবাহিকতা বদলে দেয়া কিছুতেই সম্ভব নয়।

শুধু প্যারাডক্সের কারণে নয়, আরো অনেকগুলি ব্যবহারিক সমস্যা আছে টাইম ট্রাভেল তত্ত্বের বাস্তব প্রয়োগে। স্থান-কালের বক্রতার ভেতর দিয়ে টাইম-ট্রাভেল ঘটার জন্য ভ্রমণকারীর গতি হতে হবে আলোর গতির কাছাকাছি। কিন্তু আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে পৌঁছা এবং সেই গতিতে ছুটে চলার জন্য যে শক্তি এবং প্রযুক্তি দরকার তা প্রচলিত পদ্ধতিতে অর্জন করা অসম্ভব। আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব অনুসারে কোন বস্তু যদি আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে পৌঁছায় তার আপেক্ষিক ভর অসীম হয়ে যায়, যার জন্য দরকার হয় অসীম পরিমাণ শক্তি। কোন পদার্থের পক্ষেই অসীম শক্তি অর্জন করা সম্ভব নয়।

কসমিক স্ট্রিং-এর সম্ভাবনার কথা যদি ধরি তাহলে দেখা যাচ্ছে টাইম ট্রাভেলারকে যেতে হবে প্রচন্ড শক্তির মহাকর্ষক্ষেত্রের ভেতর দিয়ে। এধরনের অতিউচ্চমাত্রার মহাকর্ষক্ষেত্রে – যেমন ব্ল্যাকহোলের আশেপাশে – কোন মহাকাশযান কিংবা ভ্রমণকারীর পক্ষেই যাওয়া সম্ভব নয়, কিংবা পৌঁছালেও অক্ষত থাকার কথা নয়।

সুতরাং দেখা যাচ্ছে আমাদের প্রচলিত মহাবিশ্বের প্রচলিত প্রযুক্তির সাহায্যে প্রকৃত অর্থে  টাইম-ট্রাভেল সম্ভব নয়।

 

ভিন্ন মাত্রার মহাবিশ্বে টাইম-ট্রাভেল

তবে কি অন্য কোন মাত্রার ভিন্ন কোন মহাবিশ্বে টাইম ট্রাভেল সম্ভব? স্ট্রিং থিওরি এবং এম থিওরির  সমর্থক বিজ্ঞানীরা গাণিতিকভাবে প্রমাণ করতে সক্ষম হন যে এগারো মাত্রার মহাবিশ্বে প্রচলিত তিন মাত্রার অতিরিক্ত মাত্রাগুলি এমনভাবে ভাঁজ করা থাকে যে সেখান দিয়ে টাইম-ট্রাভেল সম্ভব হতেও পারে। কিন্তু স্ট্রিং থিওরি কিংবা এম-থিওরির এখনো কোন বাস্তবিক প্রমাণ পাওয়া যায়নি। সুতরাং সেখানকার ট্রাইম ট্রাভেলের তত্ত্ব শুধুমাত্রই তাত্ত্বিক সম্ভাবনা।

মাল্টিভার্স কিংবা সমান্তরাল মহাবিশ্বের ধারণাতেও টাইম ট্রাভেলের সম্ভাবনা আছে। সেখানে প্রচলিত পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলি একক মহাবিশ্বে যেভাবে প্রযোজ্য হয় সেভাবে প্রয়োগ করা যাবে না। সেখানে দরকার হবে নতুন তত্ত্ব, নতুন সমীকরণ। সেসব নতুন সমীকরণে টাইম ট্রাভেল ঘটতে পারে এক মহাবিশ্ব থেকে অন্য মহাবিশ্বে। কিন্তু সেসব এখনও কাল্পনিক তত্ত্ব।

তবে প্রচলিত ত্রিমাত্রিক মহাবিশ্বের সাথে সময়ের মাত্রা যোগ করে আইনস্টাইন যখন চতুর্থ মাত্রার মহাবিশ্বের গাণিতিক সমীকরণগুলি প্রতিষ্ঠা করে ফেলেছেন – তখন ১৯২৬ সালে জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী থিওডর কালুজা এবং সুইডিশ পদার্থবিজ্ঞানী অস্কার ক্লেইন মহাকর্ষ এবং তড়িতচুম্বকত্বকে সমন্বয় করার প্রয়াসে পঞ্চম মাত্রার ধারণা দেন যা কালুজা-ক্লেইন থিওরি নামে পরিচিত। এই তত্ত্ব যদি ব্যবহারিকভাবে সঠিক হয়, তাহলে হয়তো টাইম-ট্রাভেল সম্ভব হলেও হতে পারে।

১৯৪৯ সালে অস্ট্রিয়ার পদার্থবিজ্ঞানী কুর্ট গুডেল আইনস্টাইনের ক্ষেত্র সমীকরণের একটি পূর্ণাঙ্গ সমাধান দেন। যেখানে তিনি একটি ঘূর্ণায়মান মহাবিশ্বের গাণিতিক ধারণা দেন। এধরনের মহাবিশ্বে বদ্ধ স্থান-কালের কিছু অংশে দেখা যায় স্থান-কালের বক্রতা চক্রাকারে সামনে গিয়ে আবার পেছনের দিকে এসে মিশেছে। এর অর্থ হতে পারে ভবিষ্যৎ এসে মিশেছে অতীতের সাথে। অর্থাৎ ঘূর্ণায়মান মহাবিশ্বের স্থান-কালের বক্রতায় টাইম-ট্রাভেল সম্ভব।

কিন্তু এই গাণিতিক তত্ত্বগুলি সঠিক হলেও তার বাস্তবায়নের জন্যও আলোর কাছাকাছি গতি এবং প্রচন্ড মহাকর্ষ-ক্ষেত্রের দরকার যার কোনটিতেই ভ্রমণকারীর টিকে থাকা অসম্ভব তা আমরা আগেই দেখেছি।

তাহলে আমরা কী সিদ্ধান্তে এসে পৌঁছলাম? টাইম ট্রাভেল কি সম্ভব? এক্ষেত্রে সম্ভাবনাকে আমরা তিনটি পর্যায়ে বিশ্লেষণ করে দেখতে পারি -  লজিক্যালি: যৌক্তিকভাবে সম্ভব কি না, ফিজিক্যালি: ভৌতভাবে সম্ভব কি না, এবং প্র্যাকটিক্যা্লি: ব্যবহারিকভাবে সম্ভব কি না। লজিক্যালি ব্যাপারটি তখনই সম্ভব যখন যৌক্তিকভাবে কোন অসামঞ্জস্যতা বা প্যারাডক্স ধরা না পড়ে। কিন্তু টাইম ট্রাভেলের ক্ষেত্রে অনেক ধরনের প্যারাডক্স বর্তমান। সেক্ষেত্রে যৌক্তিকভাবে টাইম ট্রাভেল অসম্ভব।

কোনকিছু আমরা ফিজিক্যালি সম্ভব তখনই বলবো যখন প্রচলিত ভৌতধর্মের কোন বিচ্যুতি না ঘটে। আমরা দেখেছি পদার্থবিজ্ঞানের কিছু বিশেষ বিশেষ তত্ত্বে টাইম ট্রাভেল সম্ভব। তাই বলা যায় টাইম ট্রাভেল ফিজিক্যালি অসম্ভব নয়।

কিন্তু প্র্যাক্টিক্যালি বা ব্যবহারিকভাবে টাইম-ট্রাভেল কি সম্ভব? আমরা দেখলাম টাইম ট্রাভেলের জন্য প্রয়োজন আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে ছুটে চলা, যা কোন মানুষের পক্ষে কিছুতেই সম্ভব নয়। আবার তীব্র মহাকর্ষ ক্ষেত্রে টিকে থাকার সম্ভাবনাও মানুষের নেই। তাই আমাদের পরিচিত প্রাত্যাহিক পৃথিবীতে টাইম ট্রাভেল প্র্যাক্টিক্যালি অসম্ভব। 

 

তথ্যসূত্র:

১। স্টিফেন হকিং, এ ব্রিফ হিস্ট্রি অব টাইম, ২য় সংস্করণ, ব্যান্টাম প্রেস, আমেরিকা, ১৯৯৬।

২। অ্যাড্রিয়ান বার্ডন, এ ব্রিফ হিস্ট্রি অব দ্য ফিলোসফি অব টাইম, ২য় সংস্করণ, অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি প্রেস, ২০২৪।

৩। সারা স্কোলিস, ইজ টাইম ট্রাভেল পসিবল?সায়েন্টিফিক আমেরিকান, এপ্রিল ২৬, ২০২৩।

৪। জেমস গ্লেইক, টাইম ট্রাভেল এ হিস্ট্রি, প্যান্থিয়ন বুক্‌স নিউইয়র্ক, ২০১৬।

৫। ব্রায়ান ক্লেগ, বিল্ড ইওর ওউন টাইম মেশিন, ডাকওয়ার্থ ওভারলুক, লন্ডন, ২০১১।

____________

বিজ্ঞানচিন্তা আগস্ট ২০২৪ সংখ্যায় প্রকাশিত

বিজ্ঞানী গীতাঞ্জলি রাও

 

পানি-দূষণের মাত্রা নির্ধারণের দ্রুততম বৈজ্ঞানিক পদ্ধতি ‘টেথিস’ উদ্ভাবন করে গীতাঞ্জলি রাও যখন  ২০১৭ সালে আমেরিকার শ্রেষ্ঠ তরুণ বিজ্ঞানীর শিরোপা অর্জন করেছিল, তখন তার বয়স মাত্র বারো বছর, পড়তো ক্লাস সেভেনে। ছোট্ট গীতাঞ্জলি রাওয়ের বিস্ময়কর বিজ্ঞান-প্রতিভা ও উদ্ভাবনী ক্ষমতা দেখে সেদিন সবাই অবাক হয়ে গিয়েছিলেন। কিন্তু গীতাঞ্জলির বৈজ্ঞানিক-উদ্ভাবনের তো তখন সবে শুরু। ২০১৯ সালে ক্লাস নাইনে পড়ার সময় উদ্ভাবন করে ফেললো ড্রাগ-আসক্তির পরিমাণ নির্ণয়ের নতুন পদ্ধতি ‘এপিওন’। ২০২১ সালে গীতাঞ্জলি তার ‘টেথিস’-এর জন্য পেয়ে গেছে আমেরিকান প্যাটেন্ট। কোভিডের সময় ঘরে বসে তৈরি করেছে সাইবার বুলিং বা অনলাইনে দুর্ব্যবহার কমানোর মোবাইল অ্যাপ ‘কাইন্ডলি’। এই অ্যাপ কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করে অনলাইন ম্যাসেজে লেখা ঘৃণাবাচক শব্দকে বদলে দিতে সাহায্য করে। বর্তমানে ইউনিসেফ গীতাঞ্জলির এই অ্যাপ-এর আরো ব্যবহারোপযোগী করে সারাবিশ্বে পৌঁছে দেয়ার দায়িত্ব নিয়েছে। কোভিডের সময় সারাবিশ্বের বিশেষ করে উন্নয়নশীল বিশ্বের কিশোর-কিশোরীদের মাঝে বিজ্ঞানের প্রতি আগ্রহ সৃষ্টির লক্ষ্যে গীতাঞ্জলি শুরু করেছিল অনলাইন ক্লাস। এখন পৃথিবীর বিভিন্ন দেশের নব্বই হাজারেরও বেশি শিক্ষার্থী বিনামূল্যে গীতাঞ্জলি রাওয়ের ক্লাস করে অনলাইনে। ২০২০ সালে বিশ্ববিখ্যাত টাইম ম্যাগাজিনের ‘বর্ষসেরা শিশু’ শিরোপা অর্জন করে গীতাঞ্জলি রাও স্থান করে নিয়েছে টাইম ম্যাগাজিনের প্রচ্ছদে। ২০২৩ সালে জিতে নিয়েছে আমেরিকান প্রেসিডেন্টের অফিস থেকে ‘গার্লস লিডিং চেঞ্জ’ পুরষ্কার। ১৭ বছর বয়সে গীতাঞ্জলি ভর্তি হয়েছে বিশ্ববিখ্যাত শিক্ষাপ্রতিষ্ঠান এম-আই-টিতে।

গীতাঞ্জলি রাও

ভারতী রাও ও রাম রাও দম্পতি ভারত থেকে আমেরিকায় এসেছিলেন অন্য সব অভিবাসীদের মতোই উন্নততর অর্জন ও জীবন যাপনের লক্ষ্যে। চাকরির প্রয়োজনে তাঁদের যেতে হয়েছে এক রাজ্য থেকে অন্য রাজ্যে। কিন্তু শত পরিশ্রমের মধ্যেও তাঁদের লক্ষ্য হলো সন্তানদের উন্নত চিন্তা ও মানবিকতায় মানুষ করা। তাঁদের প্রথম সন্তান গীতাঞ্জলির জন্ম ওহাইও রাজ্যের কলম্বাস শহরে ২০০৫ সালে। তার কয়েক বছর পর দ্বিতীয় সন্তান অনিরুদ্ধের জন্ম। সন্তানদের প্রাতিষ্ঠানিক শিক্ষার পাশাপাশি বাড়িতে এমন একটা পরিবেশ দেয়ার চেষ্টা করেছেন তাঁরা যাতে একেবারে শৈশব থেকেই মানুষের প্রতি মমত্ববোধ তৈরি হয়, মানুষের সমস্যার সমাধান করার তাগিদ তৈরি হয়।

গীতাঞ্জলির যখন তিন বছর বয়স, তখন তাকে সাথে নিয়ে তার মা এক অসুস্থ বন্ধুকে দেখতে গিয়েছিলেন নার্সিংহোমে। সেখানে সবার মন খারাপ দেখে গীতাঞ্জলি মাকে প্রশ্ন করেছিল – কীভাবে সবার মন ভালো করা যায়। মা বলেছিলেন সঙ্গীত অনেক সময় মন ভালো করে দিতে পারে। শুরু হলো গীতাঞ্জলির পিয়ানো শেখা। নিজের আনন্দের জন্য নয়, অন্যকে আনন্দ দেয়ার জন্য শেখা। তখন থেকেই গীতাঞ্জলির জীবনদর্শন হয়ে পড়ে অন্যের কষ্ট দূর করা। এক বছর পর থেকে প্রতি সপ্তাহে নার্সিংহোমে গিয়ে সে পিয়ানো বাজিয়ে মনখারাপ মানুষের মন ভালো করার চেষ্টা করে যাচ্ছে। কয়েক বছর পর তার ছোটভাইও বেহালা হাতে যোগ দেয় তার সাথে।

বাসায় প্রতিদিন রাতের খাবারের সময় টেলিভিশনে সংবাদ দেখে সবাই মিলে। সেখানে সাম্প্রতিক যেসব সমস্যা নিয়ে কথাবার্তা হয়, গীতাঞ্জলির মা-বাবা সেসব সমস্যার কীভাবে সমাধান করা যায় সে ব্যাপারে ছেলেমেয়েদের ভাবতে বলেন। একেবারে ছোটবেলা থেকেই সমস্যা আড়াল না করে সমস্যার মুখোমুখি হয়ে সেগুলির সমাধানের পদ্ধতি খুঁজে বের করার অনুপ্রেরণা পেয়েছে গীতাঞ্জলি। তাদের খেলাধূলার ভেতরেই থাকতো উদ্ভাবনী চিন্তার চেষ্টা। যেমন, খাদ্য সমস্যার কীভাবে সমাধান করা যায়, বিশুদ্ধ পানি সরবরাহের সমস্যা, বাসস্থান সমস্যা – এগুলির আদর্শ সমাধান কীভাবে হতে পারে। তাদের বাসায় বৈজ্ঞানিক উদ্ভাবনের সাময়িকী কেনা হয় নিয়মিত। সেখান থেকে নতুন প্রযুক্তির খবর পড়ে গীতাঞ্জলি। বিজ্ঞান যে অনেক মানুষের কল্যাণ অনেক কম সময়ের মধ্যেই করতে পারে তা সে বুঝতে পেরেছে অনেক ছোটবেলা থেকেই। তাই যেকোনো বড় সমস্যার সমাধানে তার আধুনিক প্রযুক্তি উদ্ভাবনের চিন্তা মাথায় আসে। পাঁচ বছর বয়স থেকেই তার মনে হয় রোবট আর ড্রোন দিয়ে সব সমস্যার সমাধান করে ফেলবে।

আমেরিকায় শিশুদের প্রতিভা বিকাশের জন্য অনেক রকমের প্রতিযোগিতা থাকে। ‘রিডিনেস ফ্রিডম টু রিড (READiness Freedom to Read)’ রচনা প্রতিযোগিতা যেখানে শিশুরা তাদের পড়া কোন বই নিয়ে তাদের মতামত লিখে পাঠায়। সাত বছর বয়সে সেই রচনা প্রতিযোগিতায় অংশ নিয়ে দ্বিতীয় পুরষ্কার অর্জন করে গীতাঞ্জলি। তার লেখার দক্ষতায় মুগ্ধ হন প্রতিযোগিতার বিচারকদের সবাই। এই প্রতিযোগিতার আয়োজক জেনিফার হার্টসেল স্টকডেল গীতাঞ্জলিকে বিভিন্ন ধরনের লেখার ব্যাপারে উৎসাহ যোগানো ছাড়াও বিভিন্ন কর্মশালায় অংশ নেয়ার ব্যবস্থা করে দেন। স্কুলের গ্রীষ্মের ছুটির সময় সৃজনশীল লেখার কর্মশালায় অংশ নিয়ে গীতাঞ্জলি লিখে ফেলে তার ছোটভাই অনিরুদ্ধের মাকড়শাপ্রীতি সম্পর্কে একটি বই “বেবি ব্রাদার ওয়ান্ডার্‌স”। গীতাঞ্জলি নিজেই তার বইয়ের জন্য ছবি আঁকলো। এই বইটি  “পিবিএস কিডস” প্রতিযোগিতায় দ্বিতীয় পুরষ্কার পায় এবং ২০১৫ সালে বইটি প্রকাশিত হয়। 

গীতাঞ্জলি রাওয়ের প্রথম বই

বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির প্রতি গীতাঞ্জলির আগ্রহ দেখে অ্যাডভোকেট জেনিফার স্টকডেল গীতাঞ্জলিকে তাঁর 4-H STEM ফান ক্লাসে ভর্তি করে নেন। 4-H হলো তরুণদের মেধা ও দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য আমেরিকার সবচেয়ে বড় সংগঠন – যারা আমেরিকাজুড়ে ষাট লক্ষেরও বেশি শিশু-কিশোরের প্রতিভা বিকাশে নিয়মিত অনুশীলনের ব্যবস্থা করে। 4-H বলতে বোঝায় Head, Heart, Hands and Health. নয় বছর বয়সী গীতাঞ্জলি এই ক্লাসগুলি থেকে মজা করতে করতে হাতেকলমে শিখে যায় বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতি ব্যবহারের কলাকৌশল। জেনিফার স্টকডেলের বাবা একজন ইলেকট্রিশিয়ান। তিনি নিজের হাতে গীতাঞ্জলিকে শেখান কীভাবে বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি কাজ করে, কীভাবে ইলেকট্রনিক্স সংযোগ দিতে হয়। কিছুদিন পরেই গীতাঞ্জলি এই বিদ্যা কাজে লাগায় তার নতুন প্রযুক্তি উদ্ভাবনে।

জেনিফার স্টকডেলের সাথে গীতাঞ্জলি ও লরেন (জেনিফারের মেয়ে)

২০১৪ সালে মিশিগানের ফ্লিন্ট শহরের পানি সরবরাহে দূষণ দেখা দেয়। পানি বিশুদ্ধকরণ এবং সরবরাহ প্রক্রিয়ার কোন কারিগরী ত্রুটির কারণে খাবার পানিতে মাত্রাতিরিক্ত সীসা আর ব্যাকটেরিয়া পাওয়া গেছে। সারা শহরে আতঙ্ক ছড়িয়ে পড়েছে। টেলিভিশনের সংবাদে গীতাঞ্জলি যখন প্রতিদিন এই সংবাদ এবং পানির সীসা ও ব্যাকটেরিয়া থেকে কীরকম বিপদ হতে পারে তা দেখায় গীতাঞ্জলির মন খারাপ হয়ে যায়। বিশুদ্ধ পানির অধিকার মানুষের মৌলিক অধিকার। তাদের বাসার পানিতেও সীসা আছে কি না তা পরীক্ষা করে দেখে তার বাবা। কিন্তু গীতাঞ্জলি খেয়াল করে দেখেছে যে যন্ত্র দিয়ে পরীক্ষা করা হয় সেটা অনেক বেশি সময় নেয় ফলাফল দিতে। গীতাঞ্জলি ভাবতে থাকে কীভাবে কম সময়ে পানি বিশুদ্ধ করা যায়, কিংবা কত দ্রুত পানির বিশুদ্ধতা পরীক্ষা করা যায়।

গীতাঞ্জলি তার সমস্ত মনযোগ দিয়ে ভাবতে থাকে এ ব্যাপারে নতুন কিছু উদ্ভাবনের। স্কুলের বিজ্ঞান বইতে পড়েছে কিছু কিছু ভালো ব্যাকটেরিয়া আছে যারা খারাপ ব্যাকটেরিয়া খেয়ে ফেলে। গীতাঞ্জলি ভাবলো পানিতে ওরকম ব্যাকটেরিয়া ছেড়ে দিলে কি ওরা পানির সীসা খেয়ে ফেলতে পারবে? কিন্তু তাতেও তো সমস্যার সমাধান হবে না। পানিতে তো ব্যাকটেরিয়া রয়ে যাবে। ২০১৫ সালে গীতাঞ্জলির হাতে পড়লো ‘এম আই টি টেকনোলজি রিভিউ’। সেখানে সে প্রথম পড়লো কার্বন ন্যানোটিউবের কথা। এম-আই-টির বিজ্ঞানীরা কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহার করে খাদ্যে কোন বিষক্রিয়া হয়েছে কি না তা বের করার পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন। খাদ্য পচে গেলে সেখান থেকে গ্যাস বের হয়। কার্বন ন্যানোটিউব সেই গ্যাস শনাক্ত করতে পারে। পচন যত বেশি, গ্যাসের পরিমাণও তত বেশি। গীতাঞ্জলির মনে হলো কার্বন ন্যানোটিউব কি তবে পানির ভেতর কী পরিমাণ সীসা আছে তাও বের করতে পারবে? কিন্তু দশ বছর বয়সী গীতাঞ্জলি তো কার্বন ন্যানোটিউব সম্পর্কে তেমন কিছুই জানে না। এখন উপায়?

4-H STEM ফান ক্লাস করার সময় গীতাঞ্জলি শুনেছিল ‘ডিসকভারি এডুকেশন থ্রি-এম ইয়ং সায়েন্টিস্ট চ্যালেঞ্জ’-এর কথা। আমেরিকার সবচেয়ে বড় গবেষণা শিল্পপ্রতিষ্ঠান থ্রি-এম (3M)। ১৯০২ সালে মিনেসোটা রাজ্যে ‘মিনেসোটা মাইনিং অ্যান্ড ম্যানুফ্যাকচারিং কোম্পানি’ হিসেবে এই প্রতিষ্ঠানের যাত্রা শুরু হয়েছিল। এরপর এই একশ বাইশ বছরে এই কোম্পানি এখন পৃথিবীর সত্তরটি দেশে দুইশর বেশি শাখা-কোম্পানি চালাচ্ছে। বিজ্ঞানের উদ্ভাবন ও গবেষণায় এই কোম্পানির অবদান অনেক। লক্ষাধিক উদ্ভাবনের প্যাটেন্ট আছে এই কোম্পানির। সারাপৃথিবী থেকে তরুণ উদ্ভাবনী প্রতিভা খুঁজে বের করে তাদের মেধাকে সত্যিকারের কাজে লাগানোর জন্য এই কোম্পানি প্রতি বছর ‘ডিসকভারি এডুকেশন থ্রি-এম ইয়ং সায়েন্টিস্ট চ্যালেঞ্জ’-এর আয়োজন করে। এই প্রতিযোগিতায় অংশ নেয়ার জন্য প্রতিযোগীকে এক-দুই মিনিটের একটি ভিডিও তৈরি করে পাঠাতে হয় যেখানে তার উদ্ভাবনের বিষয়, কীভাবে কাজ করবে, কী কাজে লাগবে এবং দৈনন্দিন জীবনের কী সমস্যার সমাধানে কাজে আসবে তা ব্যাখ্যা করতে হয়। গীতাঞ্জলি পানিদূষণের মাত্রা পরিমাপের জন্য তার উদ্ভাবনের ধারণা ব্যাখ্যা করে একটি ভিডিও তৈরি করে পাঠালো থ্রি-এম চ্যালেঞ্জে। বিশুদ্ধ পানির গ্রিক দেবী টেথিসের নামে গীতাঞ্জলি তার যন্ত্রের নাম দিলো – টেথিস।

গীতাঞ্জলি তার যন্ত্রের প্রোটোটাইপ তৈরি করা শুরু করলো। কার্যকর দরকারি কার্বন ন্যানোটিউব তখনো পাওয়া যায়নি। বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রফেসরদের কাছে এবং রাসায়নিক কোম্পানিতে ইমেইল করার পরও তেমন কোন সাড়া সে পায়নি। এগারো বছরের বাচ্চা একটি মেয়ের ইমেইলের গুরুত্ব নেই কারো কাছে। কিন্তু হাল ছেড়ার পাত্রী নয় গীতাঞ্জলি। ইউটিউব ভিডিও দেখে দেখে সে শিখে ফেলেছে মাইক্রোকন্ট্রোলার কীভাবে কাজ করে। কার্বন ন্যানোটিউব যদি পানির মধ্যে সীসার উপস্থিতি শনাক্ত করতে পারে তাহলে রেজিস্ট্যান্স বেড়ে যাবে, বিদ্যুৎ-প্রবাহের মান কমে যাবে। মাইক্রোকন্ট্রোলারের মাধ্যমে সেই সংকেত পাঠানো যাবে মোবাইল-অ্যাপএ। কিন্তু কার্বন ন্যানোটিউব পাওয়া যায়নি তখনও।

হতাশ হতে শেখেনি গীতাঞ্জলি। সে জানে অনবরত চেষ্টার মাধ্যমে যেকোনো সমস্যার সমাধান করা যায়। সেই সময় থ্রি-এম থেকে ফোন এলো। পাঁচ শতাধিক উদ্ভাবনের আইডিয়ার মধ্য থেকে গীতাঞ্জলির টেথিস প্রজেক্ট ফাইনাল রাউন্ডের জন্য মনোনীত হয়েছে। শুধু তাই নয়, কার্যকর প্রোটোটাইপ তৈরির জন্য গীতাঞ্জলিকে সবধরনের সহযোগিতা করার ব্যবস্থাও করা হলো। গীতাঞ্জলিকে বৈজ্ঞানিক কাজ শেখানোর জন্য থ্রি-এম কর্পোরেট ম্যাটেরিয়াল রিসার্চ ল্যাবরেটরির বিজ্ঞানী ডক্টর ক্যাথলিন স্যাফার দায়িত্ব নিলেন গীতাঞ্জলিকে কাজ শেখানোর।

 

গীতাঞ্জলি ও তার গাইড ডক্টর ক্যাথলিন স্যাফার

 গীতাঞ্জলিরা তখন কলরাডো রাজ্যে চলে এসেছে। সেখানে নতুন স্কুলে একটি থ্রি-ডি প্রিন্টার ছিল। সেটা ব্যবহার করে টেথিসের কভার তৈরি করা হলো। ডক্টর স্যাফারের সহযোগিতায় ভারমন্টের একটি কোম্পানির কাছ থেকে কেনা হলো বিশেষ ক্লোরাইড মেশানো কার্বন ন্যানো-টিউব যেগুলি পানির সীসা শনাক্ত করতে পারে। দীর্ঘ এক বছরের অনবরত চেষ্টার পর তৈরি হলো কার্যকর টেথিস।

টেথিসের প্রোটোটাইপ 

২০১৭ সালে অন্যসব উদ্ভাবনকে পেছনে ফেলে গীতাঞ্জলির টেথিস হলো শ্রেষ্ঠ উদ্ভাবন। বারো বছর বয়সেই গীতাঞ্জলি রাও স্বীকৃতি পেলো আমেরিকার শ্রেষ্ঠ তরুণ উদ্ভাবকের। থ্রি-এম থেকে পঁচিশ হাজার ডলার পুরষ্কার দেয়া হলো গীতাঞ্জলিকে। প্যাটেন্টের জন্য দরখাস্ত করা হলো। ২০২১ সালে আমেরিকান প্যাটেন্ট লাভ করে গীতাঞ্জলির টেথিস। প্যাটেন্ট নম্বর ১১০৮৫৯০৭।

প্যাটেন্ট সার্টিফিকেট নিচ্ছে গীতাঞ্জলি

আমেরিকার শ্রেষ্ঠ তরুণ উদ্ভাবকের পুরষ্কার পাবার পর বিখ্যাত হয়ে গেছে গীতাঞ্জলি রাও। পৃথিবীর বিভিন্ন দেশের তরুণদের অনুপ্রেরণার অন্যতম নাম হয়ে উঠেছে গীতাঞ্জলি। বিশ্বখ্যাত মার্ভেল কমিক কোম্পানি তাদের মার্ভেল হিরো সিরিজের প্রথম বই করেছে গীতাঞ্জলি রাও-কে নিয়ে।

মার্ভেল হিরো প্রজেক্টের প্রথম বই – জিনিয়াস গীতাঞ্জলি। 

বিশ্ববিখ্যাত টাইম ম্যাগাজিন ২০২০ সাল থেকে  চালু করেছে ‘বর্ষসেরা শিশু’ নির্বাচন। শিক্ষা, বিজ্ঞান, সামাজিক সমস্যার সমাধান ইত্যাদি নানা বিষয়ে শিশুকিশোরদের উদ্যোগ ও অর্জনকে স্বীকৃতি দেয়ার উদ্দেশ্যেই টাইম ম্যাগাজিন প্রথমবারের মতো এই প্রকল্প চালু করেছে ২০২০ সালে। এই প্রতিযোগিতায় গীতাঞ্জলিকে মনোনয়ন দেয় আমেরিকান প্যাটেন্ট অফিস। পাঁচ হাজারেরও বেশি মনোনয়ন থেকে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে ২০২০ সালের বর্ষসেরা শিশু নির্বাচিত হয় গীতাঞ্জলি রাও। টাইম ম্যাগাজিনের পক্ষ থেকে গীতাঞ্জলির সাক্ষাৎকার নিয়েছিলেন অস্কারজয়ী অভিনেত্রী ও জাতিসংঘের বিশেষ দূত অ্যাঞ্জেলিনা জোলি।

টাইম ম্যাগাজিনের প্রচ্ছদে গীতাঞ্জলি রাও

ফ্লিন্ট শহরের পানিদূষণ সমস্যা মিটে গেলেও পৃথিবীর বিভিন্ন দেশে এখনো বিশুদ্ধ পানির সরবরাহ নেই। গীতাঞ্জলির উদ্ভাবন সেসব দেশে কাজে লাগছে।

গীতাঞ্জলি টেথিসের পর নতুন প্রকল্প শুরু করলো – ব্যথানাশকের আসক্তি নিরাময়ের উদ্দেশ্যে। গীতাঞ্জলি দেখেছে চিকিৎসার কাজে ব্যবহৃত ব্যথানাশক মরফিন জাতীয় ওষুধের প্রতি অনেকের আসক্তি জন্মে যায়। গীতাঞ্জলি পড়াশোনা করে জানতে পেরেছে এই আসক্তি জন্মে শরীরে ওপিয়ড রিসিপ্টর জিনের মিউটেশনের ফলে। গীতাঞ্জলির আইডিয়া হলো যদি এমন কোন যন্ত্র তৈরি করা যায় যেটা দিয়ে এই আসক্তির পরিমাপ করা যাবে খুব সহজে। কিন্তু গীতাঞ্জলি তো জানে না জিনের মিউটেশান কীভাবে ঘটে। তখন সে মাত্র ক্লাস এইটে উঠেছে। কিন্তু আমেরিকার প্রফেসরদের অনেকেই সত্যিকারের প্রতিভা বিকাশে সর্বাত্মক সাহায্য করার জন্য এগিয়ে আসেন। গীতাঞ্জলির আইডিয়াকে উদ্ভাবনে পরিণত করার জন্য এগিয়ে এলেন কলরাডো বিশ্ববিদ্যালয়ের সেল বায়োলজির প্রফেসর মাইকেল ম্যাকমারি। তিনি তাঁর বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাগারে গবেষণার সুযোগ করে দিলেন গীতাঞ্জলিকে।

 

কলরাড়ো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাগারে গীতাঞ্জলি

গীতাঞ্জলি তার স্কুলের পড়াশোনার পাশাপাশি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাগারে গবেষণা করে উদ্ভাবন করলো অপিওড ড্রাগের আসক্তি মাপার যন্ত্র ‘এপিওন’। বেদনানাশিনী গ্রিক দেবী এপিওনের নাম অনুসারে এই যন্ত্রের নাম দিয়েছে সে। তার যন্ত্রটি কাজ করে খুব সহজ পদ্ধতিতে। একটি স্পেকট্রোফটোমিটারে ছত্রাকের জিনের ছবি বিশ্লেষণ করে গীতাঞ্জলি প্রমাণ করলো যে আসক্তির ফলে জিনের মিউটেশন হলে কোষে প্রোটিনের পরিমাণ বেড়ে যায়। তখন তাদের রঙ স্বাভাবিকের চেয়ে গাঢ় হয়ে যায়। তবে মানুষের ডিএনএ পরীক্ষা না করে নিশ্চিত হবার উপায় নেই যে তার এপিওন যন্ত্র ঠিকমতো কাজ করছে কি না। সেই সময় জিন-এডিটিং পদ্ধতি আবিষ্কৃত হয়ে গেছে। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে গীতাঞ্জলির যন্ত্র ব্যবহার করে দেখার আগেই বিশ্বব্যাপী কোভিডের আক্রমণ শুরু হয়ে গেল।

কোভিডের সময় গীতাঞ্জলি উদ্ভাবন করলো অনলাইনে দুর্ব্যবহার রোধ করার অ্যাপ – কাইন্ডলি। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা কাজে লাগিয়ে তার এই অ্যাপ অনলাইন ম্যাসেজের অপমানজনক আক্রমণাত্মক শব্দ শনাক্ত করতে পারে এবং তার বদলে ভালো শব্দ ব্যবহারের পরামর্শ দিতে পারে। ইউনিসেফ গীতাঞ্জলির এই অ্যাপ গ্রহণ করে এখন তা সবার জন্য ব্যবহারোপযোগী করার কাজ করছে।

সাইবার বুলিইং এর বিরুদ্ধে সোচ্চার গীতাঞ্জলি।

শ্রেষ্ঠ তরুণ উদ্ভাবক হবার পর থেকেই পৃথিবীর বিভিন্ন দেশের শিশুকিশোর তরুণ গীতাঞ্জলির কাছ থেকে জানতে চাচ্ছে কীভাবে বিজ্ঞানের গবেষণা শুরু করা যায়। গীতাঞ্জলি অনলাইনে তাদের সাথে কথা বলা শুরু করে নিয়মিত। তার অনলাইন ক্লাসে এখন পৃথিবীর বিভিন্ন দেশ থেকে আশি হাজারেরও বেশি শিক্ষার্থী বিজ্ঞান গবেষণার অনুশীলন করছে। এত শিক্ষার্থীর চাপ সামাল দেয়ার জন্য গীতাঞ্জলি ইতোমধ্যে দুটি বই লিখে প্রকাশ করেছে। ২০২২ সালে প্রকাশিত হয়েছে ‘ইয়ং ইনোভেটরস গাইড টু স্টেম’, এবং অতি সম্প্রতি প্রকাশিত হয়েছে ‘ইয়ং ইনোভেটরস গাইড টু প্ল্যানিং ফর সাকসেস’। আফ্রিকার বেশ কয়েকটি হতদরিদ্র দেশে গীতাঞ্জলি তার নিজের বই এবং আসবাবপত্র দান করেছে যেন ওরা নিজেদের মতো করে বিজ্ঞান গবেষণা শুরু করতে পারে।

গীতাঞ্জলির দ্বিতীয় বই

গীতাঞ্জলির তৃতীয় বই

২০২১ সালে গীতাঞ্জলি পেয়েছে ন্যাশনাল জিয়োগ্রাফিকের ইয়ং এক্সপ্লোরার পুরষ্কার। পুরষ্কারের সব টাকা দিয়ে গীতাঞ্জলি কেনিয়ার এক স্কুলে তৈরি করে দিয়েছে বিজ্ঞান গবেষণাগার – যেখানে শিক্ষার্থীরা শিখছে কীভাবে সমস্যার সমাধান করতে হয়, উদ্ভাবনের চিন্তা করতে হয় এবং তা বাস্তবায়ন করতে হয়।

বিজ্ঞান গবেষণায় আগ্রহ জন্মার পর থেকেই গীতাঞ্জলির স্বপ্ন এমআইটিতে পড়ার। গীতাঞ্জলি তার নিজের যোগ্যতায় সতের বছর বয়সে ২০২২ সালে ভর্তি হয়েছে এমআইটিতে। ইঞ্জিনিয়ারিং বায়োলজিতে মেজর আর শিল্পোদ্যোগ তার মাইনর সাবজেক্ট।

গীতাঞ্জলির মতো উদীয়মান প্রতিভাকে যথাযোগ্য সম্মান, স্বীকৃতি, অনুপ্রেরণা দিয়ে উৎসাহিত করার পাশাপাশি তাদের মেধা বিকাশে সহায়তা করার অনেক প্রতিষ্ঠান আছে আমেরিকায়। তাই সেখানে মেধার বিকাশ হয় সবচেয়ে বেশি। গীতাঞ্জলি রাওকে আমেরিকার প্রেসিডেন্টের অফিস থেকে বিশেষ সম্মাননা দেয়া হয় সম্প্রতি। ফার্স্ট লেডি জিল বাইডেন গীতাঞ্জলিকে হোয়াইট হাউজে আমন্ত্রণ জানিয়ে ‘গার্লস লিডিং চেঞ্জ’ পুরষ্কার তুলে দেন।

ফার্স্টলেডি জিল বাইডেনের সাথে গীতাঞ্জলি

গীতাঞ্জলি শুধুমাত্র বিজ্ঞান গবেষণার পেছনেই যে সব সময় লেগে থাকে তা নয়। আঠারো বছর বয়স হবার পর সম্প্রতি সে এভিয়েশান লাইসেন্স পেয়ে ছোট্ট বিমান চালানো শুরু করেছে।

এমআইটির উজ্জ্বল ছাত্রী গীতাঞ্জলির কাছ থেকে আরো নতুন নতুন কী কী উদ্ভাবন ঘটে তা দেখার জন্য বিজ্ঞানজগৎ অধীর আগ্রহ নিয়ে অপেক্ষা করছে।

 

তথ্যসূত্র:

১। লরেন সারকি ও মনজিত থাপ, রেজিস্টারস, রেন অ্যান্ড রুক, লন্ডন, ২০১৯।

২। www. Gitanjalirao.net

৩। time.com/5916772/kid-of-the-year-2020

৪। www.3m.com

৫। ইউনাইটেড স্টেটস প্যাটেন্ট অ্যান্ড ট্রেডমার্ক অফিস

৬। এমআইটি web.mit.edu

৭। ইউনিসেফ https://www.unicef.org/innovation/kindly

__________________

বিজ্ঞানচিন্তা জুলাই ২০২৪ সংখ্যায় প্রকাশিত