logo

ভার্চুয়াল-কণা পর্দার আংশিক উত্তোলন

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সমস্ত মস্তিষ্ক-বাঁকানো রহস্যগুলির মধ্যে, এর চেয়ে অপরিচিত কেউ নয়: ফাঁকা স্থান খালি নয়। প্রকৃতপক্ষে, দৃশ্যত শূন্য ভলিউম যেটিকে আমরা ভ্যাকুয়াম বলি সেটি ইতিবাচকভাবে কার্যকলাপের সাথে ফুটন্ত।

এই অবিরাম কোয়ান্টাম বুদবুদ - যার মধ্যে 'ভার্চুয়াল' কণার জোড়া ভয়ঙ্করভাবে উপস্থিত হয় এবং অস্তিত্বের বাইরে শক্তি শূন্যতাকে বিঘ্নিত করে - মানুষের বসবাস করা ম্যাক্রোস্কোপিক বিশ্বে করুণাপূর্ণভাবে অদৃশ্য। সাবঅ্যাটমিক স্তরে, তবে, এটি এতটাই সর্বব্যাপী যে এটি অনেক সত্তার উপর এক ধরণের মেঘ তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, এটি একটি বাতিঘরের চারপাশে কুয়াশার মতো একটি ইলেক্ট্রনকে ঘিরে রাখে, কেন্দ্রটিকে অস্পষ্ট করে এবং বিজ্ঞানীদের জন্য সেই মৌলিক কণাটির 'বেয়ার' বৈদ্যুতিক চার্জ সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ করা কঠিন করে তোলে।

এবং এটি দুর্ভাগ্যজনক, কারণ চার্জগুলির মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণের শক্তি -- যাকে 'কাপলিং কনস্ট্যান্ট' বলা হয় -- প্রকৃতির একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক পরিমাণ, এবং মহাকর্ষ বলের মতোই নিশ্চিতভাবে মহাজগতের আকৃতি নির্ধারণে সহায়তা করে।

কিন্তু এখন হাই এনার্জি ফিজিক্সের জন্য জাপানিজ ল্যাবরেটরিতে কর্মরত পদার্থবিদরা বলছেন যে তারা কুয়াশার ভিতরে অন্তত আংশিকভাবে পিয়ার করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন। ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারস জার্নালের আজকের ইস্যুতে, পারডু ইউনিভার্সিটির ডেভিড কোল্টিক এবং সহকর্মীরা রিপোর্ট করেছেন যে তারা 'ভার্চুয়াল কণার মেঘের মধ্যে প্রবেশ করতে সক্ষম হয়েছে, স্ক্রীনিং প্রভাব হ্রাস করেছে এবং বেয়ার চার্জের বেশি পর্যবেক্ষণ করেছে।'

স্ক্রীনিং ক্লাউড ক্ষুদ্রতম স্কেলে (একটি ইলেকট্রন এক ইঞ্চি ব্যাসের এক বিলিয়ন ভাগের এক বিলিয়ন ভাগের এক ভাগ) প্রকৃতির বিচিত্র দিকগুলির জন্য তার অস্তিত্বকে ঋণী করে। আপনি যদি সেই মাত্রাগুলিতে সঙ্কুচিত হতে পারেন, আপনি অবিলম্বে লক্ষ্য করবেন যে জিনিসগুলির নির্দিষ্ট, স্থির অবস্থান নেই -- এমনকি কিছু ক্ষেত্রে স্থায়ী শারীরিক বৈশিষ্ট্যও নেই৷ পরিবর্তে, প্রতিটি সত্তার অনেকগুলি সম্ভাব্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার প্রতিটির যে কোনও নির্দিষ্ট সময়ে ঘটার একটি নির্দিষ্ট সম্ভাবনা রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট মুহুর্তে একটি সম্পত্তি যে রূপই গ্রহণ করুক না কেন এটি ঘটতে না হওয়া পর্যন্ত অজানা, একটি ধারণা ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ (1901-1976) দ্বারা বর্ণিত বিখ্যাত 'অনিশ্চয়তার নীতি'-তে ধরা পড়েছে।

এই পৃথিবীতে, ইলেকট্রনের মতো চার্জযুক্ত বস্তুগুলি আলো সহ সমস্ত ধরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের মৌলিক একক ফোটন বিনিময় করে একে অপরকে প্রভাবিত করে। একটি বৈদ্যুতিক চার্জ সঙ্গে যে কোনো বস্তু, অতএব, ফোটনের একটি ঝাঁক দ্বারা বেষ্টিত হতে যাচ্ছে. ফোটনের শক্তি আছে, যেমন যে কেউ রোদে পোড়া হয়েছে তা প্রমাণ করতে পারে; এবং শক্তি, যেমন আইনস্টাইনের সমীকরণ E=mc2 পরামর্শ দেয়, সম্ভাব্যভাবে পদার্থে রূপান্তরিত হতে পারে।

বার্ড ফিডার কিভাবে পরিষ্কার করবেন

সুতরাং উপলক্ষ্যে (এবং হাইজেনবার্গের পালিত অনিশ্চয়তার সাপেক্ষে) ফোটনগুলি সাময়িকভাবে নিজেদেরকে 'ভার্চুয়াল' কণার মিলিত জোড়ায় রূপান্তরিত করতে পারে।

প্রতিটি জোড়ার একটি অর্ধেক সাধারণ পদার্থ দিয়ে তৈরি, অন্যটি অ্যান্টিম্যাটার দিয়ে -- আমাদের পরিচিত জগতকে তৈরি করা জিনিসের ভৌত বিপরীত। ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রনের প্রতিকণা, উদাহরণস্বরূপ, পজিট্রন নামক একই আকারের একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা।

জোড়াগুলি 'ভার্চুয়াল' কারণ তারা এক সেকেন্ডের এক বিলিয়ন ভাগের এক মিলিয়ন ভাগের মধ্যে পপ ইন এবং অস্তিত্বের বাইরে। এটা মনে হতে পারে যে রূপান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় ক্ষুদ্র অতিরিক্ত প্রচেষ্টা শক্তি সংরক্ষণের আইন লঙ্ঘন করবে। কিন্তু তা নয় কারণ সময়ের ব্যবধান এতই সংক্ষিপ্ত যে এটি আক্ষরিক অর্থে গণনা করা যায় না: ফোটন যতক্ষণ না এটি প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে ফেরত দেয় ততক্ষণ পর্যন্ত ভ্যাকুয়াম থেকে শক্তি 'ধার' করতে পারে।

একইভাবে, আপনি যদি সকালে একটি বড় চেক লেখেন, নগদকে সুইস ফ্রাঙ্ক বা সোনার ইঙ্গটে রূপান্তর করেন, আবার ডলারে রূপান্তর করেন এবং তারপরে একই অর্থ জমা দেন তাহলে বিশ্ব অর্থনীতিতে কম বা বেশি অর্থ থাকবে না। ব্যাঙ্ক দিনের জন্য আপনার অ্যাকাউন্ট মোট আপ করার আগে বিকেলে. যতদূর ব্যাঙ্ক উদ্বিগ্ন, বন্ধের সময় আপনার ব্যালেন্স অপরিবর্তিত থাকবে, যদিও আপনার কিছু অর্থ তার দিনের একটি ভগ্নাংশ অন্য আকারে ব্যয় করেছে।

এই কণা জোড়ার নেট বৈদ্যুতিক চার্জ শূন্য কারণ প্রতিটি নেতিবাচক কণা তার ধনাত্মক প্রতিরূপ বাতিল করে। তাই ভার্চুয়াল জোড়া ইলেক্ট্রনের আসল চার্জে কিছুই যোগ করে না।

কিন্তু, গবেষকরা বিশ্বাস করেন, তারা এর অনুভূত প্রভাবকে প্রভাবিত করে: গড়ে, প্রতিটি ভার্চুয়াল জোড়া তৈরি হওয়ার সাথে সাথে, ইতিবাচক চার্জযুক্ত সদস্য তার বিপরীত নেতিবাচক চার্জ দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে ইলেক্ট্রনের দিকে সামান্য টিপতে থাকে। সেই কনফিগারেশনটি 'একটি পর্দা বা পর্দার মতো কাজ করে যা কেন্দ্রীয় কোরের প্রকৃত মান রক্ষা করে,' কোল্টিক বলেন।

এবং সেই ঘটনাটি, ঘুরে, বিজ্ঞানীদের আধুনিক কণা পদার্থবিদ্যার ভিত্তিমূল বিশ্বাসগুলির একটি পরীক্ষা করতে বাধা দিয়েছে: যে কাপলিং ধ্রুবকটি মোটেই ধ্রুবক হওয়া উচিত নয়। নগ্ন ইলেকট্রনের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে এটি বড় হওয়া উচিত, সাধারণ জ্ঞানের কারণে দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের সাথে বৈদ্যুতিক বল পরিবর্তিত হয়।

তাই কোল্টিক এবং পারডু এবং বেশ কয়েকটি জাপানি বিশ্ববিদ্যালয়ে সহকর্মীরা ভার্চুয়াল-জোড়া পর্দার ভিতরে প্রবেশ করতে পারে কিনা তা দেখার জন্য যাত্রা করেছিল। তারা একটি শক্তিশালী কণা অ্যাক্সিলারেটর ব্যবহার করেছিল যা উচ্চ-গতির ইলেকট্রনের একটি মরীচিকে বিপরীত দিকে ভ্রমণকারী পজিট্রনগুলির একটি অনুরূপ রশ্মির মধ্যে নির্দেশ করে।

যখন দুই ধরনের কণার সংঘর্ষ হয়, তারা একে অপরকে ধ্বংস করে, বিজ্ঞানীদের সনাক্তকারীতে ফোটন এবং সাবটমিক ধ্বংসাবশেষের স্প্রে পাঠায়। দুর্ঘটনার তদন্তকারীরা ধ্বংসাবশেষের স্কিড চিহ্ন এবং অবস্থান দেখে ট্র্যাফিক ক্র্যাশ পুনরায় তৈরি করতে পারে এমনভাবে সংঘর্ষে কী ঘটেছে তা নির্ধারণ করতে গবেষকরা স্প্রে প্যাটার্নের ব্যাখ্যা করতে পারেন।

এই ক্ষেত্রে, যে কণাগুলি সবচেয়ে কাছে যায় তারা একটি উচ্চ-শক্তির স্বাক্ষর রেখে যায় যা দেখায় যে তারা একে অপরের প্রায় একটি ইলেক্ট্রনের প্রস্থের মধ্যে চলে গেছে। এটি ভার্চুয়াল-কণা ক্লাউড এবং এর মাস্কিং প্রভাবের ভিতরে আংশিকভাবে প্রবেশ করার জন্য যথেষ্ট কাছাকাছি, এবং তাই তত্ত্ব ভবিষ্যদ্বাণী করে যে বৈদ্যুতিক সংযোগ শক্তি সেই দূরত্বে আরও শক্তিশালী হবে। এমনটাই পেয়েছেন গবেষকরা।

'এটা নিয়ে অনেকদিন ধরে কথা হচ্ছে,' কোল্টিক বললেন, 'এবং সঠিক বলে ধরে নেওয়া হয়েছে। কিন্তু অনেক সময় পদার্থবিজ্ঞানে যা ধরে নেওয়া হয় তা সঠিক নয়। এটা পরীক্ষা করা দরকার ছিল।'

অন্যান্য গোষ্ঠী একে অপরের বিরুদ্ধে বিভিন্ন ধরণের কণা আঘাত করে একই ধরণের ঘটনা তদন্ত করেছে। কিন্তু সেই ক্ষেত্রে, কোল্টিক বলেন, অতিরিক্ত কারণগুলি (যেমন শক্তিশালী বল যা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে কণাকে একত্রিত করে) কাজ করছে। এটি নির্ণয় করা কঠিন করে তুলেছিল, প্রকৃতপক্ষে, ফলাফলের কতটা বিশেষভাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবের কারণে এবং কতটা পারমাণবিক শক্তির কারণে হয়েছিল।

কিন্তু যেহেতু কোল্টিক এবং সহকর্মীরা শুধুমাত্র ইলেকট্রন এবং পজিট্রন ব্যবহার করেছিলেন, যা হালকা ওজনের কণার পরিবারের অন্তর্গত যা শক্তিশালী পারমাণবিক বলকে 'অনুভূত' করে না, ফলাফলগুলি শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির জন্য দায়ী হতে হবে, তারা বলেছে। ক্যাপশন: এই শিল্পীর ধারণায়, কেন্দ্রের উজ্জ্বল স্থানটি একটি 'বেয়ার' ইলেকট্রনকে প্রতিনিধিত্ব করে। এটি থেকে বিকিরণকারী পাতলা সাদা রেখাগুলি কণাটির বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র নির্দেশ করে এবং কেন্দ্রীয় লাল আভা ইলেক্ট্রনের চার্জ দ্বারা সবচেয়ে দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত এলাকাটিকে প্রতিনিধিত্ব করে। সেই অঞ্চলে, ভার্চুয়াল কণা-অ্যান্টি পার্টিকেল জোড়া (নীল এবং সোনার উপবৃত্তাকার হিসাবে দেখানো হয়েছে) প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে অস্তিত্বের মধ্যে এবং বাইরে মিটমিট করে। তারা এটি করার সাথে সাথে, প্রতিটি জোড়ার ধনাত্মক চার্জযুক্ত (নীল) অর্ধেক ইলেকট্রনের কাছাকাছি হতে থাকে, যা আশেপাশের শূন্যতাকে এক ধরণের 'পোলারিটি' দেয় যা একটি অস্পষ্ট পর্দা হিসাবে কাজ করে। একজন বাইরের পর্যবেক্ষকের কাছে, ইলেক্ট্রনের চার্জ শক্তি আসলে তার চেয়ে ছোট বলে মনে হয়।