content stringlengths 0 129k |
|---|
জোট বাঁধতে হলে ভর থাকা চাই |
এই যে আমাদের চারপাশে এত বস্তুকণার সমারোহ দেখি, দেখি পাহাড় পর্বত, নদী নালা, গাছপালা আর মানুষ - সবারই অল্প বিস্তর ভর রয়েছে |
ভর জিনিসটা তাই আমাদের অস্তিত্বের সাথেই অঙ্গাঙ্গীভাবে যুক্ত বলে আমরা মনে করি |
তাই কোন কণা যদি পাওয়া যায় যেটা মহাবিশ্বের ব্রাহ্মমুহূর্তে সবাইকে ভর প্রদান করছে, করছে অস্তিত্বহীনকে অস্তিমান, তার গুরুত্ব হয়ে দাঁড়ায় অপরিসীম |
বহু বছর আগে ১৯৬৪ সালের দিকে পিটার হিগ্স নামে এক বিজ্ঞানী ধারণা করেছিলেন এই ধরণের এক 'হাইপোথিটিক্যাল কণা'র |
যদিও ধারণাটির পিছনে কেবল পিটার হিগসের একার অবদানই ছিল তা নয়, এর সাথে জড়িত ছিলেন রবার্ট ব্রাউট এবং ফ্রাঁসোয়া এঙ্গলার্টের মত বিজ্ঞানীরাও, তারপরেও এক ধরণের কণা দিয়ে তৈরি ফিল্ডের ব্যাপারটা হিগসের মাথা থেকেই প্রথম বেরিয়েছিল বলে তার নামানুসারেই এই অনুকল্প-কণাটির নাম দেয়া হয় হিগ্স কণা |
কিন্তু নাম দিলে কি হবে, সে কণার কোন পরীক্ষালব্ধ প্রমাণ বিজ্ঞানীরা কখনোই দিতে পারেননি |
ওই যে জিগস পাজেলের হারানো টুকরোর কথা বলছিলাম না? এটা ছিল তেমনি একটা হারানো টুকরো |
এই হারানো টুকরাই যেন খুঁজে পেলেন সার্নের বিজ্ঞানীরা |
পেলেন হিগ্স কণার অস্তিত্বের সুস্পষ্ট প্রমাণ |
জোড়া লেগে গেল জিগস পাজেলের আরো একটা গুরুত্বপূর্ণ অংশ, আর সেই সাথে প্রমিত মডেলের মোনালিসা মার্কা হাসির ছবিটাও যেন আরো অনেকখানি স্পষ্ট হয়ে উঠলো আমাদের কাছে |
তা কীভাবে হিগ্স কণার সন্ধান পেলেন বিজ্ঞানীরা? ঐ যে প্রোটন-প্রোটন সংঘর্ষের কথা বলছিলাম না? সেটাই তারা ঘটিয়েছেন লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারে, আর নতুন যে কণার কথা বললাম সেটা ধরা পড়েছে কোথায়? ঐ যে কণা সনাক্তকারক বা ডিটেক্টর গুলোর কথা বলেছিলাম উপরে, তাদের দুটোতে - অ্যাটলাস এবং সিএমএস ডিটেক্টরে |
এই দুই সনাক্তকারকের সাথে যুক্ত বিজ্ঞানীরা হিগ্স বোসন জন্মের খোঁজ দিলেন |
ফলাফল বিশ্লেষণে স্পষ্ট দেখা গেল, দু'দলই পাচ্ছেন নতুন একটি কণার চিহ্ন |
সেটা একটা বিশাল ভারী একটা বোসন কণা |
হিগ্স যার নাম |
কিন্তু বোসন কণা জিনিসটা কি? হিগসের সাথে তার সম্পর্কই বা কি? সেখানে যাবার আগে চলুন কণা নিয়ে দু চার কথা সেরে ফেলা যাক |
কণাদের নিয়ে কানাকানি |
লেখার এই অংশটা একদম বেসিক |
অনেকেই হয়তো এগুলো জানেন, বিশেষত যারা কণা-পদার্থবিদ্যার সাম্প্রতিক বিষয় আশয় নিয়ে খোঁজখবর রাখেন |
আমার চেয়ে অনেক ভালভাবেও ব্যাখ্যা করতে পারবেন |
তারা দ্বিধা-হীনভাবে এই অংশটা পাশ কাটিয়ে যেতে পারেন |
তবে যারা স্কুলের বিজ্ঞানের বই পত্তরগুলোর কথা একেবারে ভুলে গেছেন, আবার নতুন করে 'কেঁচে গুণ্ডুষ' (এই অদ্ভুত শব্দটা কেন আমাদের স্কুলে শেখানো হয়েছিল সেটাও বোসন কণার চেয়ে কম রহস্যময় নয় যদিও) করতে চান, তারা সাথে থাকুন |
যাকগে, আমরা সকলেই জানি, একটা বস্তুখন্ড তা সে একটা বরফের চাঁই ই হোক আর একটা পাথর খন্ডই হোক, ভেঙে টুকরো করা সম্ভব |
আবার সেই টুকরোগুলোকেও ভেঙে আরো ছোট টুকরোয় পরিণত করা যায় |
এখন থেকে প্রায় ২৫০০ বছর আগে গ্রীক পণ্ডিতেরা এই ব্যাপারটি লক্ষ্য করে একটি সিদ্ধান্তে উপনীত হলেন যে, টুকরো করতে করতে এমন একটা সময় নিশ্চয়ই আসবে যখন পদার্থকে ভেঙে আরো ছোট টুকরায় পরিণত করা আর সম্ভব হচ্ছে না |
তারা পদার্থের এই ক্ষুদ্রতম অংশের নাম দিলেন পরমাণু বা এটম |
তাদের চোখে এই পরমাণুই ছিলো প্রাথমিক কণিকা |
তবে আজ স্কুলের ছোট ছেলে মেয়েরাও জানে এই পরমাণু কিন্তু পদার্থের ক্ষুদ্রতম অংশ বা প্রাথমিক কণিকা নয় |
আমরা ছেলেবেলায় পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তকে পড়েছি যে, পরমাণুকেও ভাঙা সম্ভব |
পরমাণুকে ভাঙলে পাওয়া যায় একটি নিউক্লিয়াসের চারিদিকে পরিভ্রমণরত ইলেকট্রনকে |
আর নিউক্লিয়াস গঠিত হয় প্রোটন আর নিউট্রনের সমন্বয়ে |
বহুদিন পর্যন্ত ইলেকট্রন, প্রোটন আর নিউট্রনকে প্রাথমিক কণিকা মনে করা হত |
কিন্তু ১৯৬৪ সালে ক্যালিফোর্নিয়া ইন্সটিটিউট অব টেকনোলজির তাত্ত্বিক পদার্থবিদ মারে গেলম্যান এবং ১৯৬৮ সালে স্ট্যানফোর্ড লিনিয়ার একসিলেটর সেন্টারের বিজ্ঞানীদের পর্যবেক্ষণে প্রমাণিত হল যে, প্রোটন ও নিউট্রনগুলো আসলে আরো ক্ষুদ্র কণার সমন্বয়ে গঠিত - যার নাম কোয়ার্ক |
তা হলে এ পর্যন্ত আমরা কি পেলাম? |
পেলাম যে পদার্থ ভেঙ্গে অণু |
অণু ভেঙ্গে আবার পরমাণু |
পরমাণু ভাঙ্গলে পাচ্ছি ইলেকট্রন আর নিউক্লিয়াস |
নিউক্লিয়াসকে ভাঙলে প্রোটন আর নিউট্রন |
আর ইলেকট্রনকে ইলেকট্রনের জায়গায় রেখে প্রোটন আর নিউট্রনকে ফের ভেঙ্গে পাওয়া গেল কোয়ার্ক |
তাহলে এখন পর্যন্ত যা পেলাম তাতে করে কোয়ার্ক এবং ইলেকট্রনই হল পদার্থের ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র সত্ত্বা, যাদেরকে আমরা বলছি প্রাথমিক কণিকা |
ভাবছেন এখানেই শেষ? মোটেই তা নয় |
বিজ্ঞানীরা দেখলেন কোয়ার্কগুলো একেবারে পাঁজির পাঁজহারা |
তাদের আছে হরেক রকমের (আসলে ছয় রকমের) চেহারা - আপ, ডাউন, চার্ম, স্ট্রেঞ্জ, টপ এবং বটম |
এর মধ্যে প্রোটন তৈরি হয় দুটো আপ আরেকটা ডাউন কোয়ার্কের সমন্বয়ে, আর অন্যদিকে নিউট্রন তৈরি হয় একটা আপ আর দুটো ডাউন কোয়ার্ক মিলে |
তাহলে আমাদের প্রাথমিক কণিকা অনুসন্ধানের ছবিটা কিরকম দাঁড়ালো? দাঁড়ালো অনেকটা এরকমের - |
এগুলো তো পাওয়া গেলই, কিন্তু পাশাপাশি কিছুদিন পরে আরো পাওয়া গেল দুটো নতুন কণিকা |
এগুলো দেখতে শুনতে ইলেকট্রনের মতো হলেও ওজনে কিঞ্চিত ভারী |
এরা ইলেকট্রনের খালাতো দুই ভাই - মিউওন এবং টাউ |
আর ওদিকে আরেকদল বিজ্ঞানী এর মধ্যে খুঁজে পেয়েছেন আরো অদ্ভুতুরে ভৌতিক এক কণা - নিউট্রিনো নাম তার |
এই নিউট্রিনোগুলোও চুপা বজ্জাত |
এরাও থাকে হরেক রকমের চেহারার মাঝে লুকিয়ে - ইলেকট্রন-নিউট্রিনো, মিউয়ন নিউট্রিনো, টাউ নিউট্রিনো |
আর এরা লক্ষ লক্ষ মাইল সীসার পুরু স্তরকে নাকি অবলীলায় ভেদ করে চলে যেতে পারে কোন ধরনের গুঁতাগুঁতি করা ছাড়াই |
তাহলে এ পর্যন্ত জানা জ্ঞানের সাহায্যে প্রাথমিক কণিকার তালিকা করতে গিয়ে আমরা কি পেলাম? পেলাম ইলেকট্রন, আর তার দুই খালাতো ভাই(মিউয়ন এবং টাউ), ছয় ধরণের কোয়ার্ক আর তিন ধরণের নিউট্রিনো -এরাই হল সেই প্রাথমিক কণিকা, যা গ্রীক পণ্ডিতেরা খুঁজে পেতে চেয়েছিলেন |
সহজভাবে বললে, এই বারো ধরণের প্রাথমিক কণিকা দিয়ে আমাদের চেনা জানা দৃশ্যমান সকল বস্তু তৈরি |
এদের বলে ফার্মিয়ন |
এই ফার্মিয়নদের কেউ চাইলে সাবগ্রুপে ভাগ করে ফেলতে পারেন |
সেই যে ছয় রকমের হতচ্ছাড়া কোয়ার্কের দল তাদের একটা গ্রুপে রেখে বাদবাকিগুলোকে (মানে ইলেকট্রন, মিউইয়ন আর টাউ) অন্য গ্রুপে পাঠিয়ে দিতে পারেন ইচ্ছে হলে |
প্রথম গ্রুপটাকে কোয়ার্কস আর অন্যগ্রুপটাকে লেপটনস নামে অভিহিত করা হয় |
এই ফার্মিয়নগুলোর একটা ছবি দেয়া যাক |
ছবিটা অনেকটা আমরা ছেলেবেলায় রসায়নের বইয়ে যে পিরিয়ডিক টেবিল বা পর্যায় সারণীর ছবি দেখেছিলাম, তার একটা সরল ভাষ্যের মত মনে হবে |
মনে রাখাও তাই সহজ |
এই ফার্মিয়ন কণাদের নিয়ে আরেকটা গুরুত্বপূর্ণ কথা বলা দরকার |
উলফগ্যাং পালি বলে এক নোবেল বিজয়ী বিজ্ঞানী ছিলেন, স্বভাবে মহা রগচটা |
কারো গবেষণা বা তত্ত্ব অপছন্দ হলে মুখের উপর বলে দিতেন - ধরনাটা 'এতোই বাজে যে, ভুল হবারও যোগ্য নয়' |
সেই পলি সাহেবের একটা নীতি ছিল কণাদের নিয়ে, যেটাকে আমরা উচ্চমাধ্যমিক বইয়ে পড়েছিলাম 'পলির বর্জন নীতি' হিসেবে' |
এ নীতির মূল কথা হল ইলেকট্রনের ঘূর্ণন ভগ্নাংশ আকারে মান গ্রহণ করতে পারে, যেমন ১/২ |
এর বাইরে এই পলির বর্জন নীতি কী, এবং এটা কীভাবে কাজ করে সেটা এই মুহূর্তে আমাদের এতোটা বোঝার দরকার নেই |
কেবল একটি বিষয় মনে থাকলেই চলবে - ফার্মিয়নদের একটা বড় বৈশিষ্ট্য হল - এরা সব পলির বর্জন নীতির অন্ধভক্ত |
চোখ বন্ধ করে এরা পলি সাহেবের নীতি মেনে চলে |
তবে মহাবিশ্বে সবাই যে অন্ধ অনুগত স্তাবক হবেন, তা তো নয় |
কিছু কিছু বিদ্রোহী কণা আছে, যারা পলি সাহেবের রগচটা স্বভাবকে একদমই পাত্তা দেয় না |
এরা পলির বর্জন নীতি মানে না |
অর্থাৎ এদের স্পিন বা ঘূর্ণন ভগ্নাংশ নয়, এদের স্পিন হয় পূর্ণ সংখ্যা কিংবা শূন্য |
এরাই হচ্ছে বিখ্যাত বোসন কণা - বাঙালি বিজ্ঞানী সত্যেন্দ্রনাথ বসুর নামে যাদের নাম |
ফোটন কণার কথা যে আমরা অহরহ শুনি সেটা একধরনের বোসন কণা |
এরা কী করে? সোজা কথা আলোক কণিকা বা তরিচ্চুম্বক তরঙ্গ বয়ে নিয়ে যায় |
এরা শক্তি বয়ে নেওয়ার কাজ করে বলে একে 'বার্তাবহ কণিকা' বা ম্যাসেঞ্জার পার্টিকেল বলেও ডাকা হয় |
তড়িচ্চুম্বক বলের ক্ষেত্রে বার্তাবহ কণিকা যেমন হচ্ছে 'ফোটন কণিকা', তেমনি সবল নিউক্লিয় বলের ক্ষেত্রে আছে 'গ্লুয়োন' () আর দুর্বল নিউক্লিয় বলের জন্য রয়েছে এবং কণা |
এরা সবাই মিলে তৈরি করে বোসন পরিবার -গেজ বোসন |
আর হিগস কণা খুঁজে পাবার পর সেটাকেও বোসন পরিবারের তালিকায় অন্তর্ভুক্ত করতে হচ্ছে |
কিন্তু এটা বোসন হলেও স্বভাবে একটু আলাদা |
আগেই বলেছি হিগ্স কণা বার্তাবাহী কণার মতো শক্তি বয়ে নিয়ে যায় না |
বরং এরা কণার জন্য ভর তৈরিতে সহায়তা করে |
এই বোসন পরিবারের ছবিটা তাহলে এক ঝলক দেখা যাক - |
তাহলে ফার্মিয়ন আর বোসনকে একত্রিত করে আমাদের পর্যায় সারণী মার্কা ছবিটা দাঁড়াবে এরকমের - |
হিগ্স কণা এবং তার সনাক্তকরণ |
আগেই বলেছি হিগ্স কণা স্বভাবে খুব অদ্ভুত |
মহাবিশ্বে উদ্ভবের পর এই কণার একটা বড় সড় ভূমিকা আছে |
হিগসের অথৈ সমুদ্রের কথা যে আমরা বলছি যেটাকে বলা হয় হিগসের ক্ষেত্র বা হিগ্স ফিল্ড, বিগ ব্যাঙ-এর পর সেটা তৈরি হবার আগে কণাদের ভর বলে কিছু ছিলো না |
মহা-উত্তপ্ত অবস্থা থেকে মহাবিস্ফোরণের মাধ্যমে যখন মহাবিশ্বের উদ্ভব ঘটেছিল, তার পর সেটা কিছুটা কমে যখন মিলিয়ন বিলিয়ন ডিগ্রীতে (দশের পিঠে পনেরটা শূন্য চাপালে যে তাপমাত্রা পাব সেটা) পৌঁছেছিল, তখন হিগ্স ব্যাচারাদের এতই ঠাণ্ডা লাগা শুরু করল যে তারা সব ঠাণ্ডায় জমে গিয়ে এক ধরণের করুণ পরিস্থিতির সৃষ্টি করেছিল, যাকে জ্যোত... |
এর আগ পর্যন্ত মহাবিশ্বে কণারা লাল ঝাণ্ডা তুলে সাম্যবাদের গান গাইতো |
কোন কণারই ভর বলে কিছু ছিল না, পদার্থ-প্রতিপদার্থের সংখ্যা ছিল সমান ইত্যাদি |
কিন্তু যে মুহূর্তে হিগ্স বাবাজির ঠাণ্ডা লাগা শুরু হল, অমনি সাম্য টাম্য সব ভেঙ্গে পড়তে শুরু করল |
রাতারাতি কণাদের ভর গজাতে শুরু করল, কারো কম কারো বেশি |
কেউ চিকণা পটকা হালকা হয়ে রইলো, আর কেউ বা হিগ্স ক্ষেত্রের সাথে বেশি করে মিথস্ক্রিয়ায় গিয়ে আর রসদ খেয়ে হয়ে উঠলো হোদল কুতকুত |
যেমন ইলেকট্রন বাবাজি কিংবা লেপ্টন গ্রুপের সদস্যরা হাল্কা পাতলা থেকে গেলেও আপ কোয়ার্ক কিংবা বা কণারা হয়ে উঠল গায়ে গতরে হাতির মতোন |
যেমন আপ-কোয়ার্ক কণাটা আয়তনে ইলেকট্রনের সমান হলেও ওজনে ইলেকট্রনের চেয়ে ৩৫০ হাজার গুণ ভারী |
সাম্যাবস্থা ভেঙ্গে এই যে ভ্যারাচ্যারা বিশৃঙ্খল অবস্থায় যাওয়ার ব্যাপারটাকেই কেতাবি ভাষায় বিজ্ঞানীরা বলেন 'সিমেট্রি ব্রেকিং', বাংলা করলে আমরা বলতে পারি 'প্রতিসাম্যের ভাঙ্গন' |
তবে এই অসাম্য আর বৈষম্য নিয়ে আমরা যতই অসন্তষ্ট হই না কেন, হিগ্স কণার কল্যাণে প্রতিসাম্যের ভাঙ্গন ব্যাপারটা না ঘটলে পরবর্তীতে তৈরি হত না সৌরজগত, নিহারীকা, সূর্য আর পৃথিবীর মতো গ্রহ |
Subsets and Splits
No community queries yet
The top public SQL queries from the community will appear here once available.