মোবাইলের মাইক্রোওয়েভ, মাইক্রোওয়েভের রান্না , বেতার তরঙ্গ, ফিলামেন্ট বাল্ব, উত্তপ্ত ধাতব তার, বিজ্ঞাপনের নিওন সাইন, কেমোথেরাপির গামা রেডিয়েশন কিংবা হাসপাতালের এক্স-রে, সবই তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ, ম্যাক্সওয়েল তড়িৎক্ষেত্র এবং চৌম্বকক্ষেত্রকে একই ঘটনার দুটো ভিন্ন রূপ হিসেবে প্রতিষ্ঠিত করেছিলেন এবং দেখিয়েছিলেন এই সম্মিলিত ক্ষেত্রের যেকোনো বিচ্যুতি কিংবা বিক্ষেপ তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হিসেবে নির্গত হয়।

হেইনরিক হার্টজ তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ তৈরি করতে সক্ষম হলেন, যদিও এর অনেক আগে থেকেই তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ নিয়ে গবেষণা চলছিলো। উত্তপ্ত বস্তুর তাপমাত্রা বাড়লে সেটা প্রথমে লাল হয়, পরবর্তীতে তাপমাত্রা বাড়ালে সেটা সাদা হয়ে যায়, গুস্তাভ কার্শফ বলেছিলেন এই উত্তপ্ত বস্তুর বিকিরিত আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য এবং এর তাপমাত্রার ভেতরে এক ধরণের সরল সম্পর্ক থাকবে, কিন্তু তিনি সে সম্পর্ক স্পষ্ট বলে যান নি।

কম ঘনত্বের গ্যাসের টিউবের ভেতরে তড়িৎক্ষেত্র তৈরি করলে সেখান থেকে আলো বিকরিত হয়, গবেষণাগারে প্রমাণিত হলো প্রতিটি গ্যাসের আলাদা বর্ণালী বিদ্যমান, ফ্রনহফার সূর্য্যের আলোর বর্ণালী বিশ্লেষণ করে দেখালেন সেখানে আলাদা একটি গ্যাস রয়েছে, সূর্য্যের ভেতর থেকে উৎপন্ন বলে সে গ্যাসের নাম হলো হিলিয়াম, পরবর্তীতে পৃথিবীতেও সে গ্যাসের অস্তিত্ব খুঁজে পাওয়া গেলো।

সমসাময়িক সময়েই বেতার তরঙ্গ আবিস্কৃত হলো এবং বেতার যোগাযোগের প্রকৌশলও বিকশিত হলো। রন্টজেন যখন বললেন ক্যাথোড রে টিউবে এক্স রে উৎপন্ন হয় তখন কেমব্রীজে রাদারফোর্ড এক্স রে নিয়ে গবেষণা শুরু করলেন, প্রায় অপ্রত্যাশিত ভাবে বিকুরেল তেজস্ক্রিয়তা আবিস্কার করলেন, তেজস্ক্রিয় মৌল তেজস্ক্রিয় বিকিরণ করে আলাদা মৌলে পরিণত হয় কিংবা নিজের বাড়তি শক্তি গামা রেডিয়েশনের মাধ্যমে ছেড়ে দেয়, রাদারফোর্ড নিউক্লিয়ার ফিজিক্সের আলাদা গবেষণাক্ষেত্র তৈরির আগে এসব নিয়ে বিস্তারিত গবেষণা হয় নি।

রন্টজেন যে প্রক্রিয়ায় এক্স রে উৎপাদন করেছিলেন সেই একই প্রক্রিয়ায় এখনও এক্স রে তৈরি হয় হাসপাতালেরএক্স রে ম্যাশিনে, তড়িৎক্ষেত্রের ভেতর দিয়ে ইলেক্ট্রন পরিচালিত করে সেটাকে ধাতব পৃষ্ঠে আঘাত করা হয়, ফলে এক্স রে বিকিরিত হয়।

একই সময়ে টমাস আলভা এডিসন ফিলামেন্ট বাল্ব তৈরি করলেন, সে বাল্বও তড়িৎ প্রবাহেআলো বিকিরণ করে।
ভিন্ন ভিন্ন পদ্ধতিতে উৎপাদিত আলোগুলোর সবই তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ হলেও প্রতিটির বৈশিষ্ঠ্য কি একই রকম? এ প্রশ্নের উত্তর সফল ভাবে দেওয়া সম্ভব হয়েছে ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎচৌম্বকিয় তত্ত্ব বিকশিত হওয়ার প্রায় ১০০ বছর পরে, তার আগে পর্যন্ত এই ভিন্ন ভিন্ন বিষয়গুলোকে ব্যাখয়া করার বিভিন্ন উদ্যোগ নেওয়া হলেও সেসব উদ্যোগ সফল ভাবে সকল আলোর উৎপত্তি ব্যাখ্যা করতে পারছিলো না।

১৮৯৯ সালের ৩১শে ডিসেম্বর প্রকাশিত গবেষণা প্রতিবেদনে থমসন নিশ্চিত করলেন অবিভাজ্য কল্পনা করা হলেও প্রতিটি পরমাণুকে বিভাজিত করা সম্ভব, প্রতিটি পরমাণুরই এক কিংবা একাধিক ইলেক্ট্রন রয়েছে, এই ইলেক্ট্রনগুলোই তড়িৎপ্রবাহের কারণ, তিনি তিনটি ভিন্ন পদ্ধতিতে এই ইলেক্ট্রনের আধান-ভরের অনুপাতের মাণ নির্ণয় করলেন, সেখান থেকে তিনি ইলেক্ট্রনের ভর নির্ধারণ করলেন, তারো আগে তিনি প্রমাণ করেছিলেন গতিশীল ইলেকট্রনের গতি পরিবর্তন করলে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ নির্গত হয়, কিভাবে গতিশীল আধান থেকে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ তৈরি হয় তা সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা না করলেও ইউনিভার্সিটি ওফ কলোরেডোর ওয়েব সাইটে ইলেক্ট্রিক ডিপোল রেডিয়েশনের চমৎকার একটি এনিমেশন আছে , সাইটটি চমৎকার। এই এনিমেশনটি মূলত কিভাবে বেতার যোগাযোগ সম্ভব সেটার ব্যাখ্যা দেয়, সেই একই কারণে কিন্তু এক্স রে তৈরি হয় না।

এক্স রে উৎপাদিত হয় গতিশীল ইলেক্ট্রনকে হঠাৎ থামিয়ে, যে ধাতব পৃষ্টে ইলেক্ট্রন আঘাত করে সেই ধাতুর নিউক্লিয়াস ইলেক্ট্রনকে থামিয়ে দেয়, ইলেক্ট্রন হঠাৎ থেমে গেলে এর গতিশক্তি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ আকারে ছড়িয়ে পরে, বিভিন্ন গবেষণা নিশ্চিত করেছে এভাবে উৎপাদিত এক্সরের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য পরিবর্তনশীল, মূলত ইলেক্ট্রনের গতিশক্তির উপর নির্ভর করে নির্গত এক্স রের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য, যত শক্তিশালী, যত দ্রুত গতির ইলেক্ট্রনকে থামানো হবে তত শক্টিশালী, তত ক্ষুদ্র তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের এক্স রে তৈরি হবে।

যে কারণে বেতার যোগাযোগ সম্ভব হয় কিংবা যে কারণে এক্স রে তৈরি হয় সেই একই কারণেই যে ফিলামেন্ট বাল্ব আলো দেয় এমনটা নিশ্চিত বলা সম্ভব না। এমন কি বিজ্ঞাপনের নিওন সাইনের আলো প্রদানের কারণও এসবগুলোর চেয়ে আলাদা।

উত্তপ্ত বস্তু কেনো আলো বিকিরণ করে? গুস্তাভ কার্শফের প্রস্তাবিত তাপমাত্রা এবং আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের ভেতরে এক ধরণের সরল সম্পর্ক বিদ্যমান ধারণাটি নিয়ে কাজ করেছেন বোল্টজম্যান, উইনস, প্ল্যাঙ্ক এবং লর্ড র‌্যালেইহ এবং জিনস। আরও অনেকেই গবেষণা করেছেন তবে সেসব গবেষণার চুড়ান্ত রূপটি এরা কয়েকজনই প্রকাশ করেছেন।
উইনসের প্রস্তাবিত সূত্রটি শুধুমাত্র দেখিয়েছিলো একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি উত্তপ্ত বস্তু একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলো সবচেয়ে বেশী বিকরিত করবে, কেনো এই নির্দিষ্ট তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলোই বিকরিত হতে হবে সে বিষয়ে কোনো ব্যাখ্যা উইনস দেন নি, উইনসের প্রস্তাবিত সুত্রের এটা একটা বড় সীমাবদ্ধতা। লর্ড র‌্যালেইহ প্রস্তাবিত সূত্রটিও ঠিক মতো ব্যাখ্যা করতে পারে নি, বোল্টজম্যানের ধারণা নিয়ে কাজ শুরু করে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক দেখালেন গুস্তাভ কার্শফের ধারণা সঠিক, তাপমাত্রা এবং তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের ভেতরেেক ধরণের সরল সম্পর্ক বিদ্যমান, কিন্তু একই সাথে তিনি প্রমাণ করলেন যদি উত্তপ্ত বস্তুর ভেতরে তাপ বিনিময় হতে হয় তবে নির্দিষ্ট একটি মাণের নীচের তেমন তাপ বিনিময় হতে পারবে না। ফোটনের ধারণাটা সর্বপ্রথম প্রকাশিত হয় এই গবেষণাপত্রেই।

প্ল্যাঙ্কের ফোটনের ধারণা উত্তপ্ত বস্তুর বিকিরণ ব্যাখ্যা করলেও কেনো উত্তপ্ত বস্তু থেকে ফোটন বিকরিত হবে সেটা ব্যাখ্যা করতে পারে নি। প্ল্যাঙ্কের সাফল্য এটুকুই যে তিনি প্রমাণ করেছেন আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের সাথে এর শক্তির সরল সম্পর্ক বিদ্যমাণ।

উইলিয়াম হেনরি ব্রাগ তার ছেলে উইলিয়াম লরেন্স ব্রাগের সাথে এক্স রে নিয়ে গবেষণা করতে গিয়ে দেখালেন এই এক্স-রে দিয়ে যেকোনো পদার্থের গঠন বিশ্লেষণ করা সম্ভব, তারা দুজনে এ কাজের জন্য নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন।

থমসন ইলেক্ট্রনের ধারণা প্রকাশ করবার পর নীলস বোর পরিবাহীর ভেতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহে ইলেক্ট্রনের ভুমিকা নিয়ে গবেষণা করে পিএইচডি সনদ লাভ করেন, যদিও ইলেক্ট্রন গ্যাসের ধারণাটা নীলস বোরকেও সন্তুষ্ট করতে পারে নি, পরবর্তী গবেষকদের কল্যানে পদার্থের আভ্যন্তরীণ গঠন নিয়ে আরও বিস্তারিত তথ্য জানা সম্ভব হয়েছে।

একই সাথে নিশ্চিত হয়েছেন গবেষকেরা, বিচ্ছিন্ন বস্তুর বর্ণালী এবং নিরবিচ্ছিন্ন বস্তুর বর্ণালী সম্পূর্ণ আলাদা, যদিও গত ৮০ বছরের পরিশ্রমে আমরা জানি কিভাবে বিচ্ছিন্ন পরমাণু কিংবা অনু থেকে আলো বিকরিত হয়, তবে সাম্ভাব্য সকল তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের কোনটা কখন বিকরিত হবে সে সম্পর্কে কোনো পূর্বাণুমাণ সম্ভব হয় নি, এই অনিশ্চয়তা নিয়ে রাদারফোর্ড প্রথম আপত্তি তুলেছিলেন কিন্তু নীলস বোর তাকে আশ্বস্ত করেন পরমাণু ঠিক এমনই আশ্চর্য আচরণ করে।

নিওন সাইন কেনো লাল আলো বিকিরণ করে নীলস বোরের কোয়ান্টাম তত্ত্ব সেটা ব্যাখা করে, এমন কি কোন পরমাণুর বর্ণালী কেমন হবে সেটার একটা এনিমেশনও পাওয়া যাবে এখানে কিন্তু ফিলামেন্ট বাল্ব কিংবা উত্তপ্ত ধাতব তার সেখানে অসংখ্য পরমাণু বিদ্যমান সেখানে প্রতিটি পরমাণুই পার্শ্ববর্তী পরমাণুকে প্রভাবিত করে এর আলো বিকিরণের ধরণকে প্রভাবিত করে, ফলে এই উত্তপ্ত বস্তু কিন্তু ফিলামেন্ট বাল্ব কি এক্স রের মতো ইলেক্ট্রন হঠাৎ বাধাগ্রস্ত হওয়ায় উৎপন্ন হয় না কি ভিন্ন ভিন্ন কক্ষপথ থেকে আলো নীচের স্তরে পতিত হওয়ায় উৎপাদিত হয় সে ব্যাখ্যাটা অন্তত ১৯৫০ এর আগে দেওয়া সম্ভব হয় নি ।

১৯৫০ এর কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডিনামিক্স অনেক ধরণের নতুন ধারণার জন্ম দিয়েছে, কিভাবে গতিশীল বস্তু থেকে আলো বিকিরিত হতে পারে সেটাও দেখিয়েছে, কিন্তু একেবারে নিশ্চিত ভাবে ফিলামেন্ট বাল্ব কিংবা উত্তপ্ত ধাতব তারের ক্ষেত্রে এই ধারণা ব্যবহৃত হয়েছে এমনটা আমি নিশ্চিত বলতে পারছি না, নইলে বলতাম বিষয়টা এখনও ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয় নি ।