অজ্ঞতার বিরুদ্ধে গড়ে তুলি দুর্বার প্রতিরোধ

এই পথে আলো জ্বেলে, এই পথেই পৃথিবীর ক্রমমুক্তি হবে

কোয়ান্টাম তত্ত্বের সূচনা, বিব্রত ম্যাক্স প্লাঙ্ক (এবং কোয়ান্টামকে বোঝার চেষ্টা)

২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ দুপুর ২:২৭

শেয়ারঃ

0 0 1
                 

স্বপ্নের কথা



এক স্বপ্নের মাঝে গাড়ি চালাচ্ছিলাম। হঠাৎ খেয়াল করলাম, গাড়ির স্পিডের আচরণ কেমন যেন অন্যরকম। এক্সেলেটরে চাপ দিলে স্পিড ক্রমাগত বাড়ছে না। বরঙ হঠাৎ হঠাৎ ৫/ ১০ করে বাড়ছে। উদ্বেগের বিষয়। কোয়ান্টাম জগতে চলে এলাম নাকি?

ভূমিকার কথা
লোহাকে তাপ দিলে তা গরম হয়ে লাল রঙের আলো ছড়ায়। কামারশালায় আমাদের পরিচিত অভিজ্ঞতা। তাপমাত্রা বাড়াতে বাড়াতে তা একসময় সাদা আলো ছড়ায়। কামারশালাতে যারা যান নি - তারা তো ইলেক্ট্রিক বাল্ব দেখেছেন নিশ্চই। এই জাদুর প্রদীপে একই ঘটনা ঘটে - টমাস আলভা এডিসনের বিখ্যাত আবিষ্কার। এখানে বিদ্যুত নামের এক দৈত্য ধাতুর কুন্ডলীর (ট্যাঙস্টেন ফিলামেন্ট) মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় এতটাই উত্তপ্ত হয় যে তা আলো ছড়ায়।

প্লাঙ্কের কথা



1900 সালের কথা। বিজ্ঞানী ম্যাক্স প্লাঙ্ক কাজ করছিলেন উত্তপ্ত বস্তু নিয়ে। উত্তপ্ত কোন বস্তু হতে বিভিন্ন রঙের অর্থাৎ বিভিন্ন কম্পনের যে আলো (বিকিরণ) বের হয়, তার তীব্রতা নির্ণয়ের একটা সমীকরণ তিনি বের করলেন। এবং বিখ্যাত হয়ে গেলেন – এর জন্য নোবেল পুরষ্কার পেয়ে গেলেন 1917 সালে। আমরা সে সব সমীকরণে যাবো না, কিন্ত ঐ সমীকরণ আসলে কি বলে তা আমরা জানতে পারি। তার আগে কিছু সাধারণ ধারণা আমরা দেখতে পারি।

ঘটনা ১) ঠান্ডা বরফের মাঝেও পানির অণু থাকে, আবার তরল পানিতেও একই অণু থাকে। দুই অবস্থাতে অণু তো একই। তাহলে একবার বরফ কঠিন, অন্যবার তরল পানি হওয়ার রহস্যটা কি? আসলে যে কোন অণু সবসময়ই কাঁপে। যখন আমরা তাপ দেই, এই কম্পন বেড়ে যায়। এই কম্পন বেড়ে যায় বলেই বরফের ভেতরের পানির অণুগুলো ছোটাছুটি শুরু করে - বরফ গলে যায়।

ঘটনা 2) একেক বস্তুর ক্ষেত্রে কোন নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোন অণুর কম্পন নির্দিষ্ট।
এ আবার কোন কথা?
একটা বেশ গরম কোন বস্তুর হয়তো আলো ছড়াচ্ছে। তারমানে তার ভেতরের অণুগুলোর একটা কম্পনাঙ্ক আছে। প্ল্যাঙ্ক এ ধরণের ঘটনা নিয়ে কাজ করতে গিয়ে দেখলেন যে একটা অবাক করা ধারণাকে স্বীকার করে নিতে হচ্ছে। তা হলো, কোন অণুর কেবল নির্দিষ্ট কিছু কম্পণশক্তি থাকতে পারে। এ শক্তিগুলোর মাঝামাঝি কোন শক্তি কখনোই সে ধারণ করতে পারবে না। বিষয়টা অবাক করা কেন? ধরেন আপনি ইন্টারনেট হতে কোন ফাইল ডাউনলোড করছেন। যদি আপনি দেখেন যে, ডাউনলোড স্পিড কেবল 5, 10, 15, 20, 25 কেবিপিএস ইত্যাদি কিন্তু এদের মধ্যখানে কোন মান যেমন 7, 12.5 ইত্যাদি হচ্ছে না তাহলে কি আপনি অবাক হতেন না? বলতেন না, আরে এটা আবার কি? স্পিড লাফায় লাফায় বাড়ছে কমছে কেন? স্পিড তো নিরবচ্ছিন্ন হওয়ার কথা। তাহলে কি স্পিড খন্ডায়িত?



বিষয়টা হয়তো সহজে বোঝা যাবে তখন; যদি কেউ যদি বলে যে তার বয়স হলো খন্ডিত। তার বয়স নিরবচ্ছিন্ন করে বাড়ে না। হঠাৎ হঠাৎ দেখা যায় তার বয়স ৫ বছর ১০ বছর করে বাড়ছে। তাহলে তার বয়সকে বলতে হবে কোয়ান্টাম বয়স!

তো, ম্যাক্স প্লাঙ্কও খুব অবাক হলেন ব্যাপারটাতে। তিনি দেখলেন, কোন অণুর এই নির্দিষ্ট শক্তি হলো hv (টীকা 1) এর পূর্ণ গুণিতক। এ শক্তি হতে পারে 2hv, 3hv, 4hv কিন্তু কখনোই 3/2hv, 2.5hv ইত্যাদি ভগ্নাংশ কিংবা দশমিক নয়।



প্লাঙ্ক শুধু অবাক হন নি। তিনি অত্যন্ত বিব্রতও ছিলেন এ ঘটনায়। কারণ শক্তির পূর্ণ গুণিতক হলে তো আর শক্তি নিরবিচ্ছিন্ন থাকে না। শক্তি হয়ে যায় বিচ্ছিন্ন। এটাতো আমরা সাধারণ জাগতিক জীবনের সাথে খাপ খায় না। আমরা দেখি জলের ধারা বিচ্ছিন্ন। একটা গাড়ি যে কোন স্পিড অর্জন করছে নিরবচ্ছিন্নভাবে। আমাদের ডাউনলোড স্পীডও পাচ্ছি নিরবিচ্ছিন্ন – বাড়ছে কমছে, যে কোনমান অর্জন করছে (কিন্তু 25কেবিপিএস এর উপরে না - হায় রে ব্যান্ডউইথ! যাই হোক, সেটা ভিন্ন বিষয়)। নিরবচ্ছিন্নর উল্টো ধারণা হলো খন্ডায়ন, বা কোয়ান্টানাইজেশন।অণুর ক্ষেত্রে শক্তির যে এই সুনির্দিষ্ট কিছু বৈধ মান থাকা হলো শক্তির কোয়ান্টানাইজেশন। এই ধারণাটা নিয়ৈ ম্যাক্স প্লাঙ্ক এতটাই বিব্রত ছিলেন যে ব্যার্থ প্রচেষ্টা চালিয়েছেন এই ধারণাটিকে তার তত্ত্ব হতে সরানোর! কিন্তু পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলাফল এবং গণিত তাকে এই কাজটি করতে দেয় নি।
(অতীব দুঃখের বিষয় প্লাঙ্ক তার এই তত্ত্বের জন্যই কি না নোবেল পেলেন!)



পরবর্তীতে আরেক মহাবিজ্ঞানী আইনস্টাইন প্লাঙ্কের এই কাজকে আরো বিকশিত করেন।


টীকা ১
h প্লাঙ্কের ধ্রুবক
v আসলে ভি নয়, গ্রীক মিউ, যাকে দিয়ে কম্পনাঙ্ক প্রকাশ করা হচ্ছে।

আমার কথা
জাফর ইকবালের কোয়ান্টাম মেকানিক্স পড়ে তো তেমন কিছু বুঝি নাই। কোয়ান্টাম বা কোয়ান্টার ধারণাটা বোঝার চেষ্টা করছিলাম। আরো একটা বিষয় পরিষ্কার হলো, কোয়ান্টাম মেথডের সাথে কোয়ান্টাম ধারণার কোন মিল নেই। যেহেতু বায়োলজির ছাত্র, আমার বোঝাতে ভুল থাকতে পারে। এ বিষয়ে জানা-শোনা পড়া-লেখা করা বন্ধুগণ সাহায্য করুন।


তথ্যসূত্র: ইন্টারনেট, ইবিঙ এর জেনারেল কেমিস্ট্রি বই।

লেখাটির বিষয়বস্তু(ট্যাগ/কি-ওয়ার্ড): কোয়ান্টাম ;
প্রকাশ করা হয়েছে: ইন্টারনেট  বিভাগে । সর্বশেষ এডিট : ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৩:১৫ | বিষয়বস্তুর স্বত্বাধিকার ও সম্পূর্ণ দায় কেবলমাত্র প্রকাশকারীর...

১. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৩:১১

সাইফ শামস বলেছেন: ভালই তো চলছিল। শেষ হলো কেন?

২. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৩:৫৯

ছন্নছাড়ার পেন্সিল বলেছেন: খুব ভালো লিখেছেন। কোয়ান্টামের ধারণা বিষয়ক উদাহরণগুলো চমৎকার হয়েছে। আর প্ল্যাঙ্কের আবিষ্কারের কাহিনীটাও জানা ছিলো না। আমি একটা গল্প শুনেছি তাঁকে নিয়ে। তিনি যখন পদার্থবিজ্ঞানে পড়তে এসেছিলেন, তখন ডিপার্টমেন্টের ডীন ছিলেন ম্যাক্সওয়েল। একজন সিনিয়র ডক্টরেট ছাত্র প্ল্যাঙ্ককে বলেছিলেন এই সাবজেক্টে যা আবিষ্কার করা বাকি ছিলো, তা ম্যাক্সওয়েল করে ফেলেছেন (তাঁর তরঙ্গ তত্ত্ব দিয়ে)। সুতরাং চর্বিত চর্বন করা ছাড়া পদার্থবিজ্ঞানের ভবিষ্যত নাই।

সুচতুর পরিহাসে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক এমনই এক আবিষ্কার করলেন, যে সব হিসেব নিকেশ হয়ে গেলো!

৩. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৪:২৯

জনৈক আরাফাত বলেছেন: সরল বর্ণনার জন্য ধন্যবাদ। ভালো লেগেছে!

৪. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৪:৫০

অমাবশ্যার চাঁদ বলেছেন: ভাল লাগল+++

৫. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ বিকাল ৪:৫৮

সব্যসাচী প্রসূন বলেছেন: সুন্দর সাবলীল বর্ণনা... তবে লেখাটা কোয়ান্টানাইজেশন হয়ে গেছে ... ... হুট করে শেষ ... আরো খন্ড আসবে নিশ্চয়

৬. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ সন্ধ্যা ৬:২৮

ধূসরমেঘ বলেছেন: ভাল লাগল+++আরও এ জাতীয় লেখা চাই..................

৭. ২১ শে জানুয়ারি, ২০১০ সন্ধ্যা ৬:৩৮

হুমায়ুন_কবির_হাকিম বলেছেন: ভাল লেখা। বায়োলজির ছাত্র হিসেবে হালকা অসাবধানতাবসতঃ ভুল থাকতেই পারে। কিন্তু আগ্রহ আছে বোঝা যায়।
ফাইনম্যান'র লেকচার সিরিজ পড়েন অথবা শামসের আলী স্যারের ক্লাস করেন। উনি এখন আর ঢাবি'তে নাই, সাউথইষ্টে আছেন। ক্লাসিক্যাল থেকে কোয়ান্টামের দিকে ট্রানজিশনটা উনি বেশ ভাল পড়ান। আমাদের সময় ৩য় বর্ষে পড়াতেন।

৮. ২২ শে জানুয়ারি, ২০১০ ভোর ৪:৩৬

কঁাকন বলেছেন: এরকম লিখা আরো লিখুন

৯. ২২ শে জানুয়ারি, ২০১০ ভোর ৫:০৪

মতিউর রহমান সাগর বলেছেন: ভালো লিখেছেন।
এ সংক্রান্ত ভিডি ও দেখুন ইউটিউবে।।
প্লাক এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্স
ধন্যবাদ।।

১০. ২২ শে জানুয়ারি, ২০১০ দুপুর ২:২১

বিবর্তনবাদী বলেছেন: সুন্দর লিখেছ। Control of Bacterial Growth, Basic Medical Microbiology এর উপর সহজ ভাবে লিখতে পার। অনেকের কাজে আসবে।

১১. ১৮ ই এপ্রিল, ২০১০ দুপুর ১২:২২

সিনসিয়ার বলেছেন: কোয়ান্টাম মেথডের সাথে কোয়ান্টাম ধারণার কোন মিল নেই - বিনোদন পাইলাম ..

লেখা জটিল হইতেছে...ছাইড়েন না বা রাজনীতি/বালছাল নিয়া লেইখা সময় নষ্ট কইরেন না...একজন ভালো বিজ্ঞান লেখক আমাদের খুব দরকার।

১২. ১৫ ই সেপ্টেম্বর, ২০১০ বিকাল ৩:০৭

মামু্ন মামু্ন বলেছেন: +++

১৩. ২৬ শে অক্টোবর, ২০১০ বিকাল ৫:০২

বখতিয়ার সোহাগ বলেছেন: ভাই, অনেক সহজ ভাষায় লিখেছেন। বিশেষ করে উদাহরণ গুলো ছিলো চমৎকার। ইস, বিজ্ঞানের সব বই যদি আপনার লেখা হত, নির্ঘাৎ জাদ্রেল বিজ্ঞানী হতাম এতদিনে।

ধৈন্য।

১৪. ০৩ রা জুন, ২০১১ সন্ধ্যা ৭:৫৫

আেনায়ার এইচ ভূইয়া বলেছেন: আমার দুর্ভাগ্য যে এই কঠিন বিষয়গুলো আমি বুঝতে পারি না।

১৫. ১০ ই নভেম্বর, ২০১১ রাত ৯:৫৫

আরিফ রহমান বলেছেন: শুভ, এত সিমপ্লিফাই করিস না। ঘটনা আরও জটিল। বুইঝা......

১৬. ১০ ই নভেম্বর, ২০১১ রাত ৯:৫৬

আরিফ রহমান বলেছেন: অবশ্য বেসিক ঠিকই আছে...।