«

»

Jan ২২

পদার্থবিদ্যার অমীমাংসিত সমস্যা -৪ (হিগস-বোসন, গ্র্যাভিটন – শেষপর্ব)

পর্ব-১, পর্ব-২, পর্ব-৩

পর্ব-৪.১, পর্ব-৪.২, পর্ব-৪.৩, পর্ব-৪.৪

 

১৯৬৪, পিটার হিগসের মৌলিক প্রশ্ন, ‘পদার্থের ভর থাকে কেন?’

 

পিটার হিগসের মাথায় আসছে এলোমেলো চিন্তা; একটা প্রশ্ন নিয়ে তিনি চিন্তা করছেন গভীরভাবে। তিনি ভাবছেন কেনো ইলেক্ট্রন, প্রোটন, নিউট্রনের মতো মৌলিক কণিকার ভর আছে, কিন্তু ফোটনের মতো মৌলিক কণিকার কোনো ভর নেই। সমস্যা নিয়ে চিন্তা করতে গিয়ে তিনি দেখলেন, ভর আর শক্তির সাম্যতার সমীকরণ তো আইনষ্টাইন দিয়েই গেছেন (E=mc^2); তাই পদার্থের ভর হচ্ছে শক্তিকে ধরে রাখার ঘনীভুত রূপ। অর্থাৎ, এই অর্থে “এক গ্রাম আলো” কথাটা কোনো অবিবেচকের মতো কথা নয়। আরো চিন্তায় এসে গেলো নিউটনের গতিসুত্রের মৌলিক বাণী, অর্থাৎ, ভর থাকলেই থাকে জড়তা, যা তার বেগ পরিবর্তনে বাঁধা হিসেবে কাজ করে। হিগস গভীর চিন্তা করে ভর থেকে উদ্ভুত জড়তার ব্যাখ্যা পেলেন আইনষ্টাইনের আপেক্ষিকতার তত্ত্বেও। তিনি দেখলেন ভরবাহী কণা বা পদার্থ কখনো আলোর বেগে চলতে পারেনা; কেননা জড়তাই তাকে বাঁধা দেয় সেই বেগে পৌঁছুতে। তাইতো ফোটন, অর্থাৎ আলোর বলবাহী কণার কোনো ভর নেই, আর তাই সে সবসময় মহাবিশ্বের সর্বোচ্চ বেগে চলতে পারে। এভাবে চিন্তা করতে গিয়ে তার মনে হলো, এমন তো হতে পারে যে এক ধরণের ফিল্ডের মধ্য দিয়ে চলার সময় মৌলিক কণাগুলো ঐ ফিল্ডের সাথে বিভিন্ন মাত্রায় ইন্টার‍্যাকশন করছে, আর সেই ইন্টার‍্যাকশনের মাত্রাই বলে দিচ্ছে যে সেই কণার ভর কতো হবে। এই চিন্তার সাথে সাথেই পিটার হিগস পেয়ে গেলেন তার ইউরেকা মোমেন্ট। হিগস বললেন, বিগ ব্যাংয়ের পরে যখন মহাবিশ্ব কিছুটা ঠান্ডা হয়ে আসে তখন হিগস ফিল্ড তৈরী হয়। আর হিগস ফিল্ড তৈরী হবার আগে সমস্ত কণাই ছিল ভরহীন। এই হিগস ফিল্ড তৈরী হলে – ফিল্ডের সাথে ভরহীন কণাগুলো নানাভাবে ইন্টার‍্যাকশন করতে থাকে ও কণাগুলো ভরযুক্ত হতে থাকে। ভরযুক্ত হবাব সাথে সাথে আবার কণাগুলোর বেগও কমে আসে। হিগস ফিল্ডের সাথে ইন্ট্যারেকশণের মাত্রাই বলে দেয় কণার ভর কতো হবে। উদাহরণ স্বরূপ বলা যায়, নিউট্রিনোগুলোর ভর খুব কম, কেননা হিগস ফিল্ডের সাথে এদের ইন্টার‍্যাকশনের মাত্রা কম। অন্যদিকে, ইলেক্ট্রন কিংবা কোয়ার্ক, নিউট্রিনোর তূলনায় বেশী ভারী – কেননা হিগস ফিল্ডের সাথে এই কণাগুলোর ইন্টার‍্যাকশনের মাত্রা নিউট্রিনোর চাইতে বেশী।

চিত্র ১: উপরে পিটার হিগস। নীচে ভরবাহী ফার্মিয়ন আর বোসনের তালিকা। বেশী ভরযুক্ত কণা হিগস ফিল্ডের সাথে বেশী মাত্রায় ইন্টার‍্যাকশন করে বলেই বেশী ভর প্রাপ্ত হয়। ফোটন ও গ্লুয়ন ভরহীন বোসন, আর তাই হিগস ফিল্ডের সাথে এই কণাগুলোর ইন্টার‍্যাকশন নগণ্য। মিউয়ন নিউট্রিনোর ভর খুবই কম, আর সম্প্রতি সার্ণে এক পরীক্ষায় একেই আলোর চেয়ে বেশী বেগে চলতে দেখা গেছে।

 

হিগসের গাণিতিক মডেল দেখলেন তার চিন্তা ঠিক থাকলে স্পিন-জিরোর মৌলিক কণিকার অস্তিত্ব থাকার কথা। এটাই হচ্ছে হিগস বোসন। স্পিন শূণ্য (পূর্ণ সংখ্যা) হওয়াতে হিগস হচ্ছে বোসোনিক পার্টিক্যাল। ১৯৬৪ সালে পিটার তার বিখ্যাত সিমিট্রি ব্রেকিং এর পেপারে প্রেডিকশন করলেন হিগস ফিল্ড আর হিগস বোসন নামের মৌলিক কণার, যে কণা বলে দেবে কেন মৌলিক কণার ভর থাকে।

 

১৯৬৮, প্রফেসর সালাম ও ইউনিফিকেশনের দ্বিতীয় ধাপ

 

প্রফেসর সালাম ম্যাক্সওয়েল আর আইনষ্টাইনের মৌলিক বলগুলোকে সমন্বয়ের প্রচেষ্টাকে দেখেন পদার্থবিদ্যার অনন্য অবদান হিসেবে। ম্যাক্সওয়েলই প্রথমে দেখান যে তড়িৎ আর চুম্বকের প্রদর্শিত মৌলিক বল আসলে একই বলেও ভিন্ন রূপ (অর্থাৎ, তড়িৎ-চুম্বকীয় বল বা electromagnatic force)। প্রফেসর সালাম মনে মনে ম্যাক্সওয়েলের দেখানো পথ ধরে আইনষ্টাইনের একলা চলো নীতিতে এগিয়ে যাওয়া জীবনের শেষ ত্রিশ বছরকে স্মরণ করলেন শ্রদ্ধার সাথে। আইনষ্টাইন চাইছিলেন প্রাকৃতিক বল, অর্থাৎ, মহাকর্ষ ও তড়িৎ-চুম্বকীয় বলকে একই ফ্রেমওয়ার্কে সমন্বিত করতে।  আর এই অর্থে তিনি একাই চেষ্টা করে গেছেন তাঁর জীবনের শেষ ত্রিশটি বছর; কিন্তু কোনো ফলাফল পাওয়া যায়নি। এখন প্রফেসর সালাম চেষ্টা করছেন অতি সম্প্রতি পাওয়া উইক নিউক্লিয়ার ফোর্সের মেসেঞ্জার পার্টিক্যালের গাণিতিক মডেল তৈরীতে। প্রফেসর সালামের সামনে আছে সত্যেন্দ্রনাথ বোসের দেয়া বোসোনিক পার্টিক্যালের ডিস্ট্রিবিউশন মডেল, আর আছে পিটার হিগসের দেখানো সিমিট্রি ব্রেকিং এর মাধ্যমে ভরবাহী ইন্টিজার স্পিনের বোসোনিক ম্যাসেঞ্জার কণা পাবার যুগান্তকারী একটা ধারণা।

 

চিত্র ২: বামে প্রফেসর আব্দুস সালামডানে গ্ল্যাশো, সালাম ও ওয়াইনবার্গ (১৯৭৯ সালের নোবেল পুরষ্কার নেবার সময়)

 

প্রফেসর সালাম, পিটার হিগসের দেখানো মডেল অনুসারে এগিয়ে দেখালেন যে বিগব্যাং-য়ের অব্যবহিত পরে যখন সমগ্র মহাবিশ্বের তাপমাত্রা ছিল অসম্ভব রকম বেশী তখন এই অত্যধিক তাপমাত্রার জন্যে হিগস ফিল্ড তৈরী হয়নি। আর সেজন্যে তখন তড়িৎ-চুম্বকীয় বল আর দূর্বল-নিউক্লীয় বল একই বলরূপে মহাবিশ্বে অবস্থান করছিলো। তাই ওই সময় তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের ম্যাসেঞ্জার কণা ফোটন আর দূর্বল নিউক্লীয় বলের প্রস্তাবিত ম্যাসেঞ্জার কণা W এবং Z বোসনের কোনো ভর ছিলোনা, সেজন্যে তারা একই ফ্রেমওয়ার্কে একীভুত ছিল। তবে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা কমে আসাতে তৈরী হলো হিগস ফিল্ড, আর হিগস ফিল্ডের সাথে ইন্টার‍্যাকশন করে সিমিট্রি ব্রেকিংয়ের মাধ্যমে W এবং Z বোসন পেল সীমিত ভর। প্রফেসর সালাম যখন এই সাহসী প্রস্তাবনা নিয়ে চিন্তা করলেন, তখনো পিটার হিগসের সিমিট্রি ব্রেকিংয়ের তত্ত্বই প্রমাণিত হয়নি; আর তখনো পাওয়া যায়নি ‘হিগস বোসন।’ কিন্তু প্রফেসর সালাম নিজের করা মডেলে ছিলেন অসম্ভব বিশ্বাসী। তাই তিনি ওয়াইনবার্গ আর গ্ল্যাশোর সাথে যুগপদ ভাবে প্রস্তাব করলেন প্রায় ১০০ বছর আগে ম্যাক্সওয়েলের করা প্রাকৃতিক বলের সমন্বয়ের দ্বিতীয় ধাপ। বলার অপেক্ষা রাখেনা, সালাম, ওয়ানবার্গ আর গ্ল্যাশোর প্রস্তাবিত W এবং Z বোসন পাওয়া গেল পরীক্ষাগারে আর প্রমাণিত হলো ইলেক্ট্রোউইক ফোর্সের তত্ত্ব; আর সেজন্যে এই ত্রয়ী পদার্থবিদ্যায় নোবেল পেলেন ১৯৭৯ সালে।

 

১৯৬৮ -১৯৮৪, স্ট্রিং তত্ত্ব, গ্র্যাভিটনের প্রথম কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল তত্ত্ব

 

১৯৬৮ সালে ভেনেজিয়ানো সার্নে বসে পৃথিবীর সব হাই এনার্জি পার্টিক্যাল কলাইডরের ডাটা নিয়ে গবেষণা করছেন। তার উদ্দেশ্য সবল নিউক্লীয় বলের প্রকৃতি বা রহস্য উন্মোচন করা। কয়েক মাস গবেষণা করার পরে তিনি দেখলেন, সুইস গণিতজ্ঞ লিওনার্ড ইউলারের বিটা ফাংশনের মাধ্যমে বেশ ভালোভাবে কলাইডরের ডাটাগুলোর প্রবণতা বিন্যস্ত করা যাচ্ছে। যদিও কাকতালীয় ভাবে একসেট ফর্মূলা পেয়ে গেলেন ভেনেজিয়ানো, তিনি ফর্মূলার সাথে পরমাণুর নিউক্লিয়াসে কণাগুলোর মিথষ্ক্রিয়ার কী সম্পর্ক তা ব্যাখ্যা করতে পারলেন না। আরো ২-বছর পরে স্ট্যানফোর্ডের লিওনার্ড সাস্কিন্ড ও আরো দুজন সহকর্মী অবশ্য ভেনেজিয়ানোর পাওয়া ফলাফলের ব্যাখ্যা দিলেন। তারা বললেন, খুবই ছোটো, পাতলা, রাবার ব্যান্ড এর মতো তন্তু/সুতা/তার-সদৃশ কোনো সত্ত্বা যদি নিউক্লিয়াসের প্রোটন কিংবা নিউট্রন গুলোর মধ্যে সবল নিউক্লীয় বলের দায়ী ধরা হয়, তবে সেই কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল ইন্টার‍্যাকশনকে ভেনেজিয়ানোর পাওয়া বিটা ফাংশনের মাধ্যমে প্রকাশ করা যায়। সেই কল্পিত তন্তু/সুতা/তার-সদৃশ কোনো সত্ত্বাকে নাম দেয়া হলো স্ট্রিং, আর সেথেকেই শুরু হলো স্ট্রিং তত্ত্বের যাত্রা।

 

চিত্র ৩: ভেনেজিয়ানো ও নিওনার্দ সাস্কিন্ড

 

সাস্কিন্ড সমস্ত বিষয়টা ব্যাখ্যা করে স্ট্রিং তত্ত্বের উপর যে পেপার লিখলেন তা বোস, কালুজা কিংবা হিগসের মতোই তা না ছেপে ফেরত পাঠিয়ে দিল জার্নাল কতৃপক্ষ। যাইহোক, সাস্কিন্ডের পূর্বসূরীদের মতোই পরে অবশ্য স্ট্রিং তত্ত্বের উপর প্রথম পেপারগুলো ছাপা হলো ঠিকই, কিন্তু সমস্যা দেখা দিল আরো পরে যখন সত্তুরের দশকের মাঝামাঝি সবল নিউক্লীয় বলের উপর আরো যে ডাটা পাওয়া গেল তখন। দেখা গেলো স্ট্রিং তাত্ত্বিক ফ্রেমওয়ার্ক নতুন পাওয়া ডাটাগুলোকে ব্যাখ্যা করতে পারছেনা। ঐদিকে আবার ট্রাডিশনাল ফিল্ড ও পার্টিক্যাল এর ধারণা থেকে উদ্ভুত কোয়ান্টাম ক্রমোডাইনামিক্সের কালার চার্জ এর ফ্রেমওয়ার্কে এটম স্ম্যাশারে পাওয়া নতুন ডাটাগুলোকে ব্যাখ্যা করা গেলো নিখুঁতভাবে। কোয়ান্টাম ক্রমোডাইনামিক্সের এই নতুন আঘাতে অবশ্য স্ট্রিং তত্ত্বের প্রায় যবনিকাপাত হতে যাচ্ছিল, কিন্তু তা আবার জেগে ওঠে সোয়ার্জের অদম্য প্রচেষ্টায়। তিনি স্ট্রিং তত্ত্বের মাধ্যমে সবল নিউক্লীয় বলের ব্যাখ্যাতে একটা বড় ফাঁক দেখতে পেলেন।

চিত্র ৪: প্রোটনের মধ্যে দুটো আপ-কোয়ার্ক ও একটা ডাউন কোয়ার্ক গ্লুয়ন নামক বোসনিক পার্টিক্যাল বিনিময়ের মাধ্যমের নিউক্লিয়াসের মধ্যে এঁটে ধরে রাখে। গ্লুয়নের এই এঁটে রাখার বলই হচ্ছে “সবল নিউক্লীয় বল।” ভেনেজিয়ানোর দেখলেন গ্লুয়নের এই প্রদর্শিত বলকে উইলার-বিটা ফাংশনের মাধ্যমে প্রকাশ করা যাচ্ছে। সাস্কিন্ড এসে ব্যাখ্যা করলেন, কোয়ার্ককে ধরে রাখা হচ্ছে যা বেশ ক্ষুদ্র, পাতলা ও কম্পমান স্ট্রিং দিয়ে।

 

থেকে যাওয়া সেই ফাঁক পূরণ করতে গিয়ে সোয়ার্জ বছর কয়েক একাগ্র চিত্তে কাজ করলেন বলতে গেলেন একাই। স্ট্রিং তত্ত্বের প্রাথমিক সমীকরণগুলোতে আনলেন কিছু পরিবর্তন/পরিশীলন। আর নতুন এই স্ট্রিং তত্ত্বের (সুপার স্ট্রিং তত্ত্ব) কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল ফ্রেমওয়ার্ক নতুন একটা পার্টিক্যালের ভবিষ্যতবাণী করলো। দেখা গেলো সুপার স্ট্রিং তত্ত্বের ভবিষ্যতবাণী করা এই নতুন কণার স্পিন দুই। সোয়ার্জ আর তার সহকর্মী শের্ক বললেন, স্ট্রিং তত্ত্ব আসলে সবল নিউক্লীয় বলের কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল তত্ত্ব নয়; বরং এটা হচ্ছে গ্র্যাভিটির প্রথম কোয়ান্টাম তত্ত্ব। আর ভবিষ্যতবাণী করা কণাটা আর কিছুই না, এটা স্পিন দুই এর বোসনিক কণা গ্র্যাভিটন। স্ট্রিং তত্ত্বে গ্র্যাভিটন এর অবস্থান সুপ্রোথিত থাকাতে এটাকে সবকিছুর তত্ত্ব হিসেবে দেখছেন অনেক পদার্থবিদ। সেই সময় থেকে শুরু করে স্ট্রিং তত্ত্বের সামনে এসেছে অনেক চ্যালেঞ্জ, আর সার্থকভাবে চ্যালেঞ্জ গুলো তত্ত্বটি উতরেছে বলেও এর সমর্থকরা বলছেন।

 

জানুয়ারী ২০১২, লার্জ হেড্রন কোলাইডর, সার্ণ, জেনেভা

 

দিনরাত LHC (Large Hadron Collider) তে চলছে হিগস বোসন নামের মৌলিক কণিকার সন্ধান। এটাই স্ট্যান্ডার্ড মডেলের প্রেডিকশনে থাকা শেষ মৌলিক কণিকা যা এখনো পাওয়া যায়নি। ১৯৬৪ সালে পিটার হিগসের প্রস্তাবিত হিগস ফিল্ডের সাথে ইন্টার‍্যাকশনের মাধ্যমে মৌলিক কনার ভরযুক্ত হবার তত্ত্ব আংশিক ভাবে প্রমাণিত হয়েছে প্রফেসর সালামের অনবদ্য প্রস্তাবনার বাস্তবায়নের মাধ্যমে। তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার জগতে কেউ এখন ‘হিগস বোসনে’র অস্তিত্ব নিয়ে প্রশ্ন করেননা। সবার কথা হচ্ছে কখন LHC থেকে ঘোষণা আসবে হিগস বোসন পাবার অনন্য মূহুর্তের। তবে হিগস বোসন এখনো elusive ই রয়ে গেলো। যুক্তরাষ্ট্রের ফার্মিল্যাব প্রায় ২ দশক ধরে এই কণা খুঁজে বের করার চেষ্টা করেও ব্যর্থ হলো। ফান্ডের অভাবে ফার্মিল্যাবের টেভেট্রন কলাইডার পুরোপুরি বন্ধ হয়ে গেছে কিছুকাল আগে। সবাই তাই তাকিয়ে আছে সার্নের LHC র দিকে, আর ভাবছে কখন আসবে হিগস বোসন খুঁজে পাবার সেই গোল্ডেন মোমেন্ট।  জানুয়ারীতে খবর এলো LHC কতৃপক্ষ খুব সহসাই আশা করছেন হিগসের প্রাপ্তি ঘোষণা করতে পারবেন। হিগস খুঁজে পেতে এতো সময় কেন লাগলো তার একটা ধারণাও LHC থেকে এলো। বলা হচ্ছে, সবার ধারণার বিপরতী আপাতত মনে হচ্ছে হিগসের ভর বিজ্ঞানীরা যেমনটা ভাবছেন, তার চাইতেও অনেক বেশী। তবে "হিগস ফিল্ডই কী পদার্থের ভরযুক্ত হবার মূল কারণ" এই প্রশ্নের একটা উত্তর আসবেই (হ্যাঁ কিংবা না) ২০১২ সালের মধ্যেই; এমনটাই বলছেন LHC কতৃপক্ষ। তো আমরা অপেক্ষা করতে থাকি, কী হয় তা দেখার জন্যে।

 

 

 

চিত্র ৫: উপরের বামে লার্জ হেড্রন কোলাইডরের (LHC) এটলাস নামক অংশ। এটলাসে বিপরীত দিক থেকে আসা হেড্রন কণাদের সংঘর্ষ করা হয়, আর এক্সোটিক মৌলিক কণা খুঁজে বের করা হয়। উপরের ডানে LHC এর ঘূর্ণায়মান কয়েলের একাংশ। নীচের ডানে LHC এর বার্ডস আই ম্যাপ। নীচে ডানে LHC এর ডাটা প্রসেসিং সার্ভারের একাংশ।

 

উপসংহার

১. প্রাকৃতিক বলগুলোর সমন্বয়ের ইতিহাস শুরু করেন জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল – তড়িৎ আর চৌম্বকীয় বলের সমন্বয়ের মাধ্যমে।

২. ১৯২৪ সালে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করার সময় ম্যাক্সওয়েলরই (বোল্টজম্যানেরর সাথে) দেয়া ডিস্ট্রিবিউশনের তত্ত্ব ফোটনের কোয়ান্টাম ম্যাকানিক্যাল ব্যাখ্যা দেবার জন্যে অপর্যাপ্ত – এই বাস্তবতা বের করেন সত্যেন্দ্রনাথ বোস। এই অপর্যাপ্ততা নিরসনে তিনি প্রস্তাব করেন বোস-আইনষ্টাইন ডিস্ট্রিবিউশন, আর এর পর থেকে বোস-আইনষ্টাইনের তত্ত্ব মেনে চলা কণিকাকে বলা হয় বোসন (সত্যেন্দ্রনাথ বোসের নামানুসারে )। তাই ফোটনই হলো প্রথম বোসনিক কণা।

৩. এরপরে প্রায় ত্রিশ বছর ধরে আইনষ্টাইন চেষ্টা করেন ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের সাথে তার নিজের আবিষ্কৃত মহাকর্ষের সমন্বয়ের (মহাকর্ষ বা গ্রাভিটির ম্যাসেঞ্জার পার্টিক্যাল ‘গ্র্যাভিটন’ হচ্ছে প্রস্তাবিত দ্বিতীয় বোসনিক কণা, যার প্রেডিক্টেড স্পিন হচ্ছে ২)। কিন্তু এই প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয়। অবশ্য এই সমন্বয় এখনো সাধিত হয়নি।

৪. এর পরে আরো দুটি প্রাকৃতিক বলের কথা পৃথিবী জানতে পারে। এরা হচ্ছে সবল আর দূর্বল নিউক্লীয় বল।

৫. ১৯৬৪ সালে পিটার হিগস মৌলিক কণিকার ভরযুক্ত হবার কারণ ব্যাখ্যাকল্পে প্রস্তাব করেন যে আমাদের সমগ্র মহাবিশ্ব হিগস ফিল্ডে নিমজ্জিত, আর এই হিগস ফিল্ডের সাথে ইন্টার‍্যাকশনে মৌলিক কণিকা ভরযুক্ত হয়। তিনি সিমিট্রি ব্রেকিং এর প্রস্তাব দিলেন হিগস বোসন নামের মৌলিক কণার প্রেডিকশনের মাধ্যমে।

৬. ১৯৬৮ সালে প্রফেসর সালাম হিগসের দেখান পথ ধরে গ্ল্যাশো আর ওয়াইনবার্গকে সাথে নিয়ে দেখালেন যে ইলেক্ট্রোউইক ফোর্স আসলে তড়িৎ-চুম্বকীয় ও দূর্বল নিউক্লীয় বলের সমন্বয়ে গঠিত। এই আবিষ্কারের মাধ্যমের ম্যাক্সওয়েলের প্রায় ১০০ বছর পরে সার্থকভাবে মৌলিক বলের সমন্বয় করেন প্রফেসর সালাম ও তার সহকর্মীরা। তারা প্রস্তাব করলেন দূর্বল বলের ম্যাসেঞ্জার পার্টিক্যাল W ও Z বোসন যারা সিমিট্রি ব্রেকিং এর মাধ্যমে ভরযুক্ত হয়।

৭. ১৯৬৮ সালে ভেনেজিয়ানো সবল নিউক্লীয় বলের ড্যাটা পর্যবেক্ষণ করতে গিয়ে দেখেন যে, প্রদর্শিত বল ইউলার-বিটা ফাংশন দ্বারা প্রকাশ করা যাচ্ছে।

৮. সত্তর দশকে সাস্কিন্ড, সোয়ার্জ প্রমুখ বিজ্ঞানীরা দেখান যে ভেনেজিয়ানো আসলে আবিষ্কার করেছেন গ্র্যাভিটনের কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল তত্ত্ব। সে অর্থে স্ট্রিং তত্ত্বই প্রথম সার্বিক সবকিছুর তত্ত্ব (Theory of everything), যদিও স্ট্রিং তত্ত্ব এখনো তাত্ত্বিক পর্যায়েই রয়ে গেছে, এখনো প্রমাণিত হয়নি।

৯. ১৯৭৯ সালে পরীক্ষাগারে আবিষ্কৃত হয় সবল নিউক্লীয় বলের কোয়ার্কদের কালার চার্জ আদান-প্রদানের মাধ্যমে বেঁধে রাখা বোসনিক কণা গ্লুয়ন।

১০. ১৯৮৪ সালে আবিষ্কৃত হয় একটি কোয়ার্ক ও একটি এন্টি কোয়ার্কে মণার সমন্বয়ে গঠিত যৌগিক বোসনিক কণা মেসন।

চিত্র ৬: বামে ভরযুক্ত পদার্থের মৌলিক কণিকাদের তালিকা। ডানে প্রকৃতিক বল ও বলবাহী কণাদের তালিকা (সবই বোসনিক কণা)। ইলেক্ট্রিক ও ম্যাগনেটিক বলকে একীভুত করেন ম্যাক্সওয়েল, যার বলবাহী কণা হচ্ছে ফোটন।  দূর্বল নিউক্লীয় বলের বলবাহী কণা হচ্ছে W ও Z বোসন। দূর্বল নিউক্লীয় বল ও ইলেকট্রো-ম্যাগনেটিজমকে একীভুত করেন সালাম, গ্ল্যাশো ও ওয়াইনবার্গ। এই বলের নাম ইলেক্ট্রোউইক ফোর্স। ইলেক্ট্রো-উইক ফোর্সকে সবল নিউক্লীয় বলের সাথে সমন্বয় করা হবে গ্র্যান্ড ইউনিফাইড থিওরিতে (GUT), যা এখনো আবিষ্কৃত হয়নি। আর গ্র্যান্ড ইউনিফাইড থিওরির সাথে গ্র্যাভিটির সমন্বয় করার তত্ত্ব হচ্ছে সবকিছুর তত্ত্ব (Theory of everything)স্ট্রিং তত্ত্বের ভিত্তিতে প্রস্তাবিত এম-তত্ত্ব হচ্ছে এক ধরণের সবকিছুর তত্ত্ব। কিন্তু এম তত্ত্ব এখনো প্রমাণিত হয়নি।

 

ঢাকার নির্জন রাস্তায় আকস্মিক ব্যাখ্যা পাওয়া সত্যেনের ডিস্ট্রিবিউশন মেনে চলা শেষ দুটো বোসনের অন্তত একটিকে খুঁজে পাবার জন্যে সার্ণে চলছে বিশ্বের সবচেয়ে ব্যয়বহুল পরীক্ষা; ‘হিগস বোসনকে’ খুঁজে পাবার পরীক্ষা। আর ঐদিকে অপর খুঁজে না পাওয়া বোসন, অর্থাৎ গ্র্যাভিটন’কে ব্যাখ্যা করা সহ, সব প্রাকৃতিক বলের সমন্বয়ের জন্যে এসেছে স্ট্রিং, এম, কোয়ান্টাম গ্র্যাভিটি – প্রমুখ তত্ত্ব; যদিও এসব তত্ত্বের কোনোটিই আজ পর্যন্ত পরীক্ষাগারে প্রমাণিত হয়নি। আর যতদিন পর্যন্ত এদের পরীক্ষাগারে খুঁজে না পাওয়া যাচ্ছে, ততদিন পর্যন্ত এই বোসনিক কণাগুলো পদার্থবিদ্যার অমীমাংসিত সমস্যা হিসেবেই থাকবে।

২১ comments

Skip to comment form

  1. 13
    মোঃ তাজুল ইসলাম

    নজরুল ভাই,
    হিগস ফিল্ডই কি পদার্থের ভরযুক্ত হবার মুল কারন? ইহা কি এখন প্রমানিত? LHD কি ফাইনাল রেজাল্ট দিলেন?

  2. 12
    Rezaul Alam rajon

    অনেক ধন্যবাদ আপনার লেখাগুলোর জন্য। সবগুলো লেখাই পড়লাম এবং অজানা অনেক কিছুই জানলাম।

  3. 11
    nazrul islam

    অত্তন্ত জটিল একটা বিষয় সহজ ভাবে পড়তে পারলাম ধনবাদ

  4. 10
    sujit

    excellent

  5. 9
    ashrafmahmud

    পুরো সিরিজটি সময় করে আবার পড়বো ইন্‌শা’আল্লাহ।
     
    অনেক ধন্যবাদ।

  6. 8
    Md.Anzan-Uz-Zaman

    I can't type Bangla. Sorry for that. But, I want to give my tribute for your nice presenetation in a succint form.
    Thanking by
    Md.Anzan-Uz-Zaman

  7. 7
    কবরের ডাক

    "" বলার অপেক্ষা রাখেনা, সালাম, ওয়ানবার্গ আর গ্ল্যাশোর প্রস্তাবিত W এবং Z বোসন পাওয়া গেল পরীক্ষাগারে"
    এই পাওয়াটা ঠিক কি রকম পাওয়া, এটা কি সরাসরি চোখে দেখা নাকি অন্য কিছু? 
     

    1. 7.1
      শাহবাজ নজরুল

      W ও Z বোসন হচ্ছে অতিপারমাণবিক কণা। তাই তাদের খালি চোখে দেখা যাবার কথা নয়। অন্যান্য অতিপারমাণবিক কণার মতোই পার্টিক্যাল এক্সেলেটরের মাধ্যমে এদের উপস্থিতি জানা যায়। পরন্তু W ও Z বোসন তৈরীর কিছুক্ষণের মধ্যেই অন্য মৌলিক কণাতে রূপান্তরিত হয়ে যায় -- তাই ডিটেকশন এক্সপেরিমেন্টাল সেটাপও বেশ ডিটেইল্ড ও নিখুঁত। আরো বিস্তারিত এখান থেকে জেনে নিন।
       

  8. 6
    বুড়ো শালিক

    পুরো প্যাকেজটাই অনবদ্য হয়েছে।
    স্ট্রিং থিওরি নিয়ে ভবিষ্যতে বিস্তারিত লিখবেন আশা করছি।

    1. 6.1
      শাহবাজ নজরুল

      স্ট্রিং থিওরি নিয়ে ভবিষ্যতে বিস্তারিত লিখবেন আশা করছি।

       

      দেখি লেখার ইচ্ছে আছে। তবে বিষয়গুলো স্ট্রিং লেভেলে গেলে আরো কঠিন হয়ে পড়ে। বোঝানো বেশ আয়াসসাধ্য। আমিও কম বুঝি। আর পাঠক ধরে রাখাও কষ্টকর। তবে এই পর্বে পাঠকরা বেশ সাথেই ছিলেন বলতে হবে।

      তবে অবশ্যই ইচ্ছে আছে স্ট্রিং তত্ত্ব নিয়ে লেখার। এই পর্বে তো কিছুটা আঁচ পেয়েছেন। সামনে দেখি আলাদা একটা সংক্ষিপ্ত সিরিজ করা যায় কিনা।

      তবে আমার নিজের একটা হাঞ্চ জানিয়ে রাখি। কেবলই হাঞ্চ বা গাটস ফিলিং বলতে পারেন। স্ট্রিং কিংবা এম তত্ত্ব 'সবকিছুর তত্ত্ব' মনে হয় হতে পারবেনা। তত্ত্বটি গত এক দশক ধরে অনেকটা স্ট্যাগ্ন্যান্ট। আর সামনে এগুচ্ছে না। জন্ম থেকেই অনেক সমস্যাতে পড়েছে স্ট্রিং তত্ত্ব। বেশীরভাগ উতরে গেছেও। তবে, যেভাবে বললাম, বিগত প্রায় এক দশক ধরে তত্ত্বে তেমন প্রগ্রেস নেই। সেজন্যে LHC তে সুপার-পার্টিক্যাল পাওয়া গেলে হয়ত তত্ত্বটি আবার হালে পানি পাবে। দেখা যাক কী হয়!!!
       
      --শাহবাজ

  9. 5
    শামস

    একটা জিনিষ পরিষ্কার করবেন- হিগস-বোসন কনিকার হিগস ফিল্ডে ইন্টারেকশন কি হবে?

    1. 5.1
      শাহবাজ নজরুল

      ইন্টার‍্যাকশন তো হবেই; অর্থাৎ বেশী ইন্টার‍্যাকশান হলে ভর বেশী হবে। তবে ফার্মিয়নের ভরযুক্ত হওয়া (যেমন ইলেক্ট্রন) আর বোসনের ভরযুক্ত হওয়ার মধ্যে সামান্য পার্থক্যা আছে বলেই জানি। যেমন, বোসন কণা ভরযুক্ত হয় সিমিট্রি ব্রেকিং এর মাধ্যমে (হিগস ফিল্ডের সাথে এক ধরণের ইন্টার‍্যাকশন বলতে পারেন), তবে ফার্মিয়নের ক্ষেত্রে সিমিট্রি ব্রেকিং এর মতো ইন্টার‍্যাকশনের কোনো কন্সেপ্ট মনহয় নেই; সেক্ষেত্রে হিগস ফিল্ডের সাথে অন্য ধরণের ইন্টার‍্যাকশন হয়। তবে মোটামুটি এটা ঠিক, বেশী ভরযুক্ত কণার ইন্টার‍্যাকশনের মাত্রা বেশী। আমার জ্ঞান থেকে আপাতত এটুকু বলতে পারলাম।
       
      --শাহবাজ

      1. 5.1.1
        শামস

        @শাহবাজ নজরুল,
        হুম।আমি ধারণা করেছিলাম, হিগস-বোসন কণা হিগস ফিল্ডে ইন্টারেকশন প্রায় শুন্যের কাছাকাছি।
        ধন্যবাদ।

  10. 4
    শামস

    দারুণভাবে শেষ হল।
     

    1. 4.1
      শাহবাজ নজরুল

      সাথে থাকার জন্যে অসংখ্য ধন্যবাদ।

  11. 3
    সরোয়ার

     শত ব্যস্ততার পরেও আপনি সিরিজটার সফল সমাপ্তি টেনেছেন। আপনার ধৈর্য্যের প্রশংসা করতেই হবে। হ্যাটস অফ শাহবাজ ভাই। http://www.shodalap.org/wp-content/plugins/wp-monalisa/icons/wpml_rose.gif

    1. 3.1
      শাহবাজ নজরুল

      সাথে থেকেছেন আর পড়ে গেছেন এতে অসংখ্য ধন্যবাদ।
      --শাহবাজ

  12. 2
    এস. এম. রায়হান

    হালকার উপর একবার পড়লাম। পরে সময় করে পুরো সিরিজ পড়তে হবে। সিরিজটা দারুণভাবে সমাপ্ত করার জন্য ধন্যবাদ।

    1. 2.1
      শাহবাজ নজরুল

      সময় নিয়ে পড়ে দেখবেন পারলে। অনেক গবেষণা করে লিখতে হয়েছে। আর আমি যতটা পেরেছি সহজ করে লেখার চেষ্টা করেছি, জানি না কতটুকু সফল হয়েছি।
       
      --শাহবাজ

  13. 1
    কিংশুক

    অত্যন্ত জটিল ও রহস্যময় বিষয়ে বেশ সহজভাবে জানানোর জন্য ধন্যবাদ। বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যার সাথে সাথে হিগস-বোসন  খোঁজার পুরো ইতিহাস সংক্ষেপে জানা হলো।

    1. 1.1
      শাহবাজ নজরুল

      সাথে থাকার জন্যে ধন্যবাদ। আপনারা সাথে থাকাতে আস্তে আস্তে সমাপ্তির দিকে এগিয়ে যেতে পেরেছি।

Leave a Reply

Your email address will not be published.