top of page

স্টিভেন ওয়াইনবার্গ এবং কনাদের কথামালা । সৈকত ভট্টাচার্য

Updated: Apr 2, 2022


 

মহাভারতে আছে, সৃষ্টির আদিতে সমস্তটাই ছিল অন্ধকার। তারপর এলো একটা ডিম। সেই ডিম ফেটে সবার প্রথমে আবির্ভূত হলেন ব্রহ্মা। তার চারটে মাথা, বেদের খাতা। এই ব্রহ্মা এবং এই অণ্ড থেকেই জন্ম বাকি ব্রহ্মাণ্ডের।কবির কল্পনাতে প্রমাণের দায় থাকে না। সে দায় থাকে বৈজ্ঞানিকদের। ঊনিশশো ঊনপঞ্চাশ সালে ব্রিটিশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী ফ্রেড হোয়েল প্রথম জনসমক্ষে আনলেন সেই বিখ্যাত শব্দ বন্ধ - ‘বিগ ব্যাং’। বিবিসির এক সাক্ষাৎকারে বললেন, এ জগতের সকল পদার্থের জন্ম হয়েছিল সৃষ্টির আদিতে—এক প্রবল বিস্ফোরণের ফলে। একটি বিন্দু থেকে তুবড়ির মত যাবতীয় পদার্থ, শক্তি, অপদার্থ (মানে, ডার্ক ম্যাটার), অপশক্তি (উর্ফ, ডার্ক এনার্জি) ছিটকে বের হয়ে এসেছিল সেই সৃষ্টির ক্ষণে। সমস্তকিছু একীভূত হয়েছিল অ্যাদ্দিন। কিন্তু এই সমস্ত কিছু যে উগরে দিল, সেসব জিনিস গেল কোথায়? বাইরে অনন্তের মাঝে কি হারিয়ে গেল?

নাহ, সেসব যদি অসীমের মাঝে লীন হয়ে যেত তাহলে তো ঝামেলা মিটেই যেত—সূর্য, চন্দ্র, গ্রহ, নক্ষত্র, পৃথিবী, আফগানিস্তান, আমেরিকা, রাশিয়া—কোনোকিছুরই অস্তিত্ব থাকত না। ব্রহ্মাদেব অমন নির্বুদ্ধি নন। এই নবজাত সংসারকে একসাথে রাখার জন্য সৃষ্টি হল বল বা ফোর্সের। আদতে জন্ম হয়েছিল, একটিই বল। সময়ের সাথে যেই সংসারের শ্রীবৃদ্ধি ঘটতে শুরু হল, সেই একখানি বল ভেঙে তৈরি হল মোট চারটি বল। আজ অবধি এ জগতে যা কিছু ঘটছে, দিন রাত্রি হওয়া থেকে শ্রীরাধার মানভঞ্জন—সঅব কিছুর পিছনে দায়ী এই চার বলের কেউ না কেউ।

ব্রহ্মার সাপেক্ষে মানুষের বুদ্ধি কম। তাই সপ্তদশ শতাব্দীতে উলসথ্রপ ম্যানরের সেই লম্বাচুলওলা ভদ্রলোকের মাথায় আপেল পড়া ইস্তক কেউ এইসব বল নিয়ে মাথাই ঘামায়নি কোনোদিন। তার আগে অবধি পৃথিবী চ্যাপ্টা না গোল সেই নিয়েই লড়ে গেছে সবাই, আপেল কেন মাটিতে পড়ল সে কথা ভাবার সময় কোথায়? অবিশ্যি একেবারে যে কেউ ভাবেননি তা নয়, যোহান কেপলার টেলিস্কোপে দেখে দেখে গ্রহদের কক্ষপথের সম্পর্কে কিছু তথ্য দিয়েছিলেন। কিন্তু সেই তত্ত্ব শুধুই পরীক্ষালব্ধ সত্য বা এক্সপেরিমেন্টাল ট্রুথ। এর পিছনের কার্যকারণের ব্যাখ্যা দিয়ে যেতে পারেননি তিনি। ছাত্রাবস্থায় কেপলারের কাজকম্ম দেখে আইজাক নিউটন উঠে পড়ে লাগলেন এই তত্ত্বকে প্রতিষ্ঠিত করার জন্য। সমস্যা হল, পাটিগণিত, জ্যামিতি আর বীজগণিতের বাইরে এমন কোনো গণিত ছিল না যা তাকে এই তত্ত্বরহস্য ভেদ করতে সহায়তা করবে। কিন্তু জিনিয়াসরা অন্যের জন্য অপেক্ষা করে না। অতএব, জন্ম হল নিউটোনিয়ান ক্যালকুলাসের। একই সময়ে ফ্রান্সে বসে লিবনিজও অবিশ্যি জন্ম দিচ্ছেন ক্যালকুলাসের—কে ক্যালকুলাসের আসল আবিস্কর্তা সে বিতর্ক এখানে থাক। ফেরত আসি নিউটনে। ক্যালকুলাসধারী নিউটন তখন ভাবলেন এই যে গ্রহ তারার দল আকাশের গায়ে আটকে থেকে প্যাটপেটিয়ে চেয়ে আছে, বা আপেল এসে ধপাস করে মাটিতে পড়ছে—এর পিছনে কারণটা কী? মহাকর্ষ বলের কথা মানুষের অজানা ছিল না। কিন্তু তার পিছনের যুক্তি বা প্রামাণ্য তত্ত্বর অভাব ছিল। নিউটন সেই অভাব পূরণ করলেন। বিজ্ঞানের ইতিহাসের এক মাইলফলক হিসাবে স্বীকৃত নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র। মজার ব্যাপার হল, এই একখানি সূত্র দিয়ে দুখানা ঢিলের মধ্যেকার মহাকর্ষজ আকর্ষন বল থেকে সূর্য-পৃথিবী তথা সকল গ্রহ-নক্ষত্রের মধ্যের আকর্ষণ বলের পরিমাণ একেবারে সঠিক ভাবে মেপে ফেলা যায়—পদার্থবিদ্যার সৌন্দর্য এখানেই।

বাকি তিনটি বলের অস্তিত্ব তখনো অজানা। চুম্বক মানুষ দেখেছে। প্রকৃতিতেই ছড়িয়ে আছে অনেক প্রাকৃতিক চুম্বক। কিন্তু এই চৌম্বকীয় বলের কারণ সন্ধান কেউ করেন নি। আর তড়িৎ তো তখনও শুধু ঘন কালো মেঘের মাঝেই খেলে। আকাশের এই তড়িৎ আর একখণ্ড চুম্বকের যে এমন ক্ষমতা কে জানত! জানা গেল ঊনবিংশ শতকে এসে। মাইকেল ফ্যারাডে আর জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েলের কল্যাণে। জানা গেল, এই চৌম্বকিয় বল আর তড়িৎ আসলে একই বলের দুই রূপ। তাদের একসাথে নাম দেওয়া হল, তড়িৎচৌম্বকীয় বল বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স। আশ্চর্যের শেষ এখানেই নয়, বিজ্ঞানীরা এও বললেন যে, এই তড়িৎচৌম্বকীয় বলই সৃষ্টি করে আলোর। একখানি তড়িৎক্ষেত্র আর একখানি চৌম্বক ক্ষেত্রকে একে অন্যের সাথে সমকোণে রাখলেই, Let there be light! সে আলো চোখে দেখা যাবে কি না তা অবিশ্যি নির্ভর করছে তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য, কম্পাঙ্ক ইত্যাদির উপর।

তাহলে জানা গেল দুই বলের অস্তিত্ব। রইল বাকি দুই। এরা দুজন একটু অন্যরকম। লাজুক প্রকৃতির। সবার সামনে এদের প্রকট প্রকাশ নেই। আছে, পরমাণুর অভ্যন্তরে। সেখানে নিজের মনে নিজের কাজ করে চলেছে। পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে দুধরণের কণা থাকে সেটা তো আমরা সকলেই জানি—নিউট্রন আর প্রোটন। প্রোটনরা তড়িৎধনাত্মক আর নিউট্রনরা ওসব ঝামেলার মধ্যে নেই—তারা নির্বিবাদী। পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারিদিকে বিভিন্ন কক্ষপথে পাক খায় তড়িৎ ঋণাত্মক ইলেকট্রনের দল। এরা যে কীসের টানে ধনাত্মক তড়িৎপূর্ন নিউক্লিয়াসের চারদিকে ঘুরঘুর করছে তড়িৎচৌম্বকীয় তত্ত্ব অনুযায়ী সেটা বোঝা গেল। কিন্তু অতগুলি সমধর্মী প্রোটন একসাথে মিলেমিশে নিউক্লিয়াসের মধ্যে আছে কী করে?—এটা ভেবে বিজ্ঞানীরা মাথা চুলকোলেন। অবশেষে বিস্তর গবেষণার পর বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে এসে ধীরে ধীরে প্রকাশ ঘটল আমাদের তৃতীয় বলের—স্ট্রং ফোর্স। এর নাম ‘স্ট্রং' কারণ এর প্রবল ক্ষমতা। এতগুলি সমধর্মি ভারী কণাকে একসাথে ধরে বেঁধে রাখা কি মুখের কথা! তারা কেবলই পালাই পালাই করে! অনেকসময় অবিশ্যি তারা বাঁধন ছিঁড়ে অল্প অল্প করে পালিয়ে যেতেও থাকে। তখন পরমাণুর অন্তর বিদীর্ণ করে আলফা বিটা ইত্যাদি কণা এবং গামা রশ্মি নির্গত হয়। একেই বলে নিউক্লিয় বিয়োজন। এর ফলেই সূর্য আমাদের আলো দেয়। আর এই বিয়োজনের পিছনে হাত থাকে আমাদের তালিকার শেষ বল—উইক ফোর্সের।


পর্ব - ২


তাহলে, আমরা জানতে পারলাম চার রকম বলের কথা—মহাকর্ষ বা গ্রাভিটেশনাল, তড়িৎচুম্বকীয় বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, স্ট্রং (মহাবলও বলা যায়) এবং উইক (দুর্বল!)। এদের মধ্যে গ্রাভিটেশনাল ফোর্স বাকিদের থেকে একটু আলাদা। তার হল, মারি তো গণ্ডার, লুটি তো ভাণ্ডার। অতিকায় গ্রহ নক্ষত্র থেকে ব্ল্যাকহোল—এসব নিয়ে তার কারবার। পরমাণুর ঘরের সমস্যায় তার দেখা সেরকম পাওয়া যায় না। সেখানে সংসার সামলানোর জন্য হাজির বাকি তিনজন। ধনাত্মক তড়িৎধর্মী নিউক্লিয়াসের চারপাশে পাক মারছে ঋণাত্মক ইলেকট্রন। এই ইলেকট্রন আর প্রোটনের মধ্যে কাজ করছে তড়িৎচুম্বকীয় বল। আর অন্যের সংসারের ইলেকট্রনকে ধরে বেঁধে নিজের ঘরে নিয়ে আসা মানেই কেমিক্যাল রিঅ্যাকশন—পদার্থবিদ্যা ছেড়ে তখন হাতে নিতে হবে রসায়নের বই। বাকি দুই বলের কার্যকলাপের কথা তো আগেই বলেছি।

লেখার শুরুতে বলেছিলাম বিগ ব্যাং-এর কথা। এই জগত সংসারের সূত্রপাতের কথা। আইনস্টাইনের জেনারেল থিওরি অফ রিলেটিভিটি থেকে পাওয়া মহাকর্ষ বলের সাধারণ ধারণা, এডউইন হাবলের প্রসারণশীল মহাবিশ্বের ধারণা এবং বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ভাগে এসে কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশন বা সংক্ষেপে CMRBএর ধারণা থেকে বৈজ্ঞানিকরা মোটামুটি নিশ্চিত হয়েছিলেন বিগ ব্যাং সম্পর্কে। সৃষ্টির আদিতে যে একটি বিন্দুতে সমস্ত কিছু নিহিত ছিল, সেটা তাত্ত্বিকভাবে প্রমাণ করা গেল। এবং এটাও ভাবা হল যে সৃষ্টির মুহুর্তে এই যে চাররকম বল, তারা নিশ্চয়ই একই ছিল। সময়ের সাথে এবং বিগ ব্যাং-এর ফলে প্রচণ্ড উত্তাপের প্রশমনের সাথে সাথে তারা একে অন্যের থেকে পৃথক হয়েছে। এরকম কেন? একটা মোটামুটি ব্যাখ্যা দেওয়ার চেষ্টা করি।

মনে করুন, আপনি বন ফায়ার করছেন। অগ্নিকুণ্ডের পাশে বসে আড্ডা গান বাজনার মাঝে মাঝে কাঠের টুকরো গুঁজে দিচ্ছেন আগুণের মধ্যে। আপনি তো উত্তাপ পাচ্ছেন, কিন্তু ও বেচারা কাঠের কী হল ভেবে দেখেছেন? সে বেচারা আগুণের পরশমণির ছোঁয়ায় প্রচণ্ড তাপমাত্রায় নিজের পারমাণবিক গঠন ভেঙে চুরে অধিকাংশই উদ্বায়ী পদার্থরূপে হাওয়ার ভাসিয়ে দিয়ে খানিকটা কালো কার্বনরূপে পড়ে থাকছে পরেরদিন সকালের ঝাড়ুদারের অপেক্ষায়। এবার এই চুল্লির আগুন যদি আরো জোরদার হত, আরো অনেক বেশী তাপমাত্রা, তাহলে ওই কার্বনটুকুও পড়ে থাকত না। সেও গ্যাস হয়ে যেত। আরো আরো তাপমাত্রা বাড়ানো হলে? অর্থাৎ অনেক অনেক এনার্জির জোগান বাইরে থেকে দিয়ে চলেছি যাতে ওর পরমাণুর অন্তরের যাবতীয় গঠন ভেঙেচুরে যেতে পারে। এ যেন, একান্নবর্তী পরিবারের ভাঙ্গনের গল্প। ইলেকট্রনরূপী ছেলেপুলেরা যারা বাইরে থাকে, তারা অনেক আগেই লায়েক হয়েছে। আলাদা হয়ে গিয়ে বিয়ে থা করে নতুন যৌগ গঠন করে পরিবার ফেলে উবে গেছে। এরপর পালা প্রোটন নিউট্রনরূপী বাপ মাদের। তাদের মধ্যের সম্পর্ক অনেক জোরদার। মহাবলী স্ট্রং ফোর্স তাদের বেঁধে রেখেছে একসাথে। কিন্তু একসময় যখন বাইরের মানুষের ইন্ধনে সংসারের অশান্তি চরমে উঠবে তখন তাদের হাঁড়িও আলাদা হবে। শেষমেশ রইবে না আর কেউ। সৃষ্টির সময়কার সেই প্রবল তাপমাত্রায় (কত? একের পর একত্রিশটা শূন্য বসালে যত হয় তত ডিগ্রি সেলসিয়াস) মহাবল, দুর্বল, তড়িৎচুম্বকীয় বল, মহাকর্ষ বল—সব কিছু তাদের বুনিয়াদী কণায় ভেঙে গিয়ে ঘেঁটে ছিল একটাই মিনি-মহাবিশ্বরূপী স্যুপের মধ্যে।

দাঁড়ান! পদার্থ না হয় ভাঙলে অণু পরমাণু মায় ইলেকট্রন প্রোটন নিউট্রন অবধি পৌঁছনো গেল। কিন্তু বল? সে তো চোখে দেখাও যায় না। শুধু অনুভবে জেনেছিলেম। তারা ভাঙলে কী হয়? ওই স্যুপের মধ্যে ছিল কী?

বৈজ্ঞানিকরা এই ভাবনা আগেই ভেবেছেন। তার উত্তরও পেয়েছেন। সে কথায় আসছি। কিন্তু তার আগে যার উত্তর এখনো অজানা তাকে একবার দেখি। তা হল ‘থিয়োরি অফ এভরিথিং’—অর্থাৎ এই চার বল যদি একই স্যুপ ঠাণ্ডা হওয়ার পর আলাদা হয়ে জন্ম নিয়ে থাকে, তাহলে একটা তত্ত্ব বা সমীকরণ তথা একটা নিয়ম এ জগতে থাকা উচিৎ যার দ্বারা প্রতিটি বলকে ব্যাখ্যা করা সম্ভব। কিন্তু কী সেই একীভূত সমীকরণ? কী সেই অমোঘ নিয়ম? এখনো জানা যায় নি। জানা নেই আরো অনেক অনেক প্রশ্নের উত্তর। কারণ এ প্রশ্নগুলো অত সহজ নয় যে উত্তরও তো জানা থাকবে! বিগ ব্যাং-এর অব্যবহিত পরের পরিস্থিতির একটা সম্ভাব্য মডেল আঁক কষে খাড়া করা গেলেও, আসলে যে কী হয়েছিল, ওই প্রবল তাপমাত্রায় পদার্থ, অপদার্থ, শক্তি, অপশক্তি, বল—সব মিলেমিশে কী যে ঘ্যাঁট পেকে ছিল, তার সঠিক নির্ণয় পরীক্ষা ছাড়া করা অসম্ভব। আর পরীক্ষাগারে ওই প্রবল তাপমানের পরিবেশ তৈরি করার কথা ভাবনাতেও আনা মুশকিল।

অতএব আপাতত ভরসা শুধু অংক। আর এই অংকের পিঠে চেপেই নানারকম তাত্ত্বিক উপায়ে গ্র্যান্ড ইউনিফাইয়েড থিওরির পথে হেঁটে চলেছেন বর্তমান পৃথিবীর সেরা মস্তিষ্কের একটা বড় অংশ। আর এমনই এক উজ্জ্বল মস্তিষ্কধারী মানুষ ছিলেন স্টিভেন ওয়াইনবার্গ।


পর্ব ৩


মহাবিশ্বের এই চারটি বলের মধ্যে দুটি— তড়িৎ-চুম্বকীয় এবং উইক ফোর্সকে একটি বলের দুটি রূপ হিসাবে প্রতিষ্ঠা করতে পেরেছিলেন স্টিভেন ওয়াইনবার্গ। ইলেক্ট্রো-উইক ফোর্সের ধারণার জন্য তিনি নোবেল পুরস্কার পান ঊনিশশো ঊনআশিতে। সাথে ছিলেন আরো দুই বৈজ্ঞানিক শেলডন লি গ্লাশো এবং আবদুস সালাম।

তড়িৎচুম্বকীয় বল এবং দুর্বলের এ হেন সন্ধির কারণ জানতে গেলে আমাদের আবার ফেরত যেতে হবে সেই সৃষ্টির আদি যুগে। যখন একের পরে একত্রিশটা শূন্য যুক্ত তাপমাত্রায় টগবগ করে ফুটন্ত স্যুপের মধ্যে রয়েছে এ জগতের সার। তার থেকে সৃষ্টি হবে সকল পদার্থ, বল, শক্তি। এ লেখার শুরুতে বলেছিলাম সেই ‘বন ফায়ার’এর কথা, যেখানে সকাল বেলায় ঝাড়ুদারের অপেক্ষায় পড়ে ছিল কাঠকয়লা। যদি তাপমাত্রা আরো বাড়ানো যেত যেখানে এই কাঠকয়লাও ভেঙে যেতে পারে তার অণু পরমাণুতে, বা আরো তাপমাত্রা যেখানে এই পরমাণুর দল থেকেও বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রনের সংসার। আরো আরো তাপমাত্রা? একের পরে একত্রিশটা শূন্যওলা সেলসিয়াস? ভাঙতে ভাঙতে কোথায় গিয়ে থামবে সব?

ঊনিশশো ষাটের দশকে মুরে জেল-ম্যান এবং জর্জ জ্যুইগ নামে দুই পদার্থবিদ খুঁজে পেলেন সেই বুনিয়াদী কণা। নাম দেওয়া হল, কোয়ার্ক। দেখা গেল পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটন আর নিউট্রন যাদের ভাবা হয়েছিল, এরাই বুঝি বাড়ি তৈরির ইঁট—এদের আর ভাঙা যায় না, সেটা ভুল। ইঁট তৈরির মাটি হল, কোয়ার্ক। প্রাথমিকভাবে দুই ধরণের কোয়ার্কের সন্ধান পাওয়া গেছিল। এদের নাম দেওয়া হল, আপ কোয়ার্ক এবং ডাউন কোয়ার্ক। এমন দুটি আপ আর একখানি ডাউন কোয়ার্ক দিয়ে তৈরি প্রোটন আর একটি আপ-দুটি ডাউন মিলে নিউট্রন। এদের এ হেন আপ ডাউন নামের পিছনে কাজ করছে এদের স্পিন বা ঘূর্ণন। যদি ধরা হয় এরা রবিচন্দ্রণ অশ্বিনের বলের মত বনবন করে ঘুরতে থাকে, তাহলে ভাবতে সুবিধা হয় বটে, কিন্তু আদতে ব্যাপারটা অতটা সহজ নয়। প্রতিটি প্রাথমিক কণারই কিছু ধর্ম থাকে। হিন্দু বৌদ্ধ শিখ জৈন পারসিক মুসলমান খৃস্টানী-র মতই এদের থাকে বিভিন্ন কোয়ান্টাম নাম্বার। কণার পরিচয় বাহিত হয় এই বিভিন্ন কোয়ান্টাম নাম্বারের মাধ্যমে। স্পিন হল, এমনই এক কোয়ান্টাম নাম্বার। অনুরূপে কণার তড়িৎ-ধর্ম বহন করে চার্জ কোয়ান্টাম নাম্বার। এ ছাড়াও আরো কয়েক রকমের কোয়ান্টাম নাম্বার আছে। কিন্তু সে জটিলতার মধ্যে না গিয়ে আসল কথায় ফিরি। আপ কোয়ার্কের স্পিনের পরিমাপ হল, +১/২ আর চার্জ হল, +২/৩। অন্যদিকে ডাউন কোয়ার্কের স্পিন -১/২ এবং চার্জ -১/৩। অতএব, দুইখানা আপ কোয়ার্ক আর একখানা ডাউন কোয়ার্কের মেলবন্ধনে সৃষ্ট প্রোটনের চার্জ দাঁড়ালো +২/৩+২/৩-১/৩ = +১। তাই প্রোটন একটি তড়িৎ ধনাত্মক কণা। অন্যদিকে নিউট্রনের ক্ষেত্রে দুই ডাউন আর এক আপের যোগসাজশে ঋণাত্মক আর ধ্বনাত্মক চার্জ কেটেকুটে হাতে থাকে শুধু পেনসিল—ফলে নিউট্রন হল চার্জবিহীন।

অতএব প্রাথমিক কণাদের তালিকায় প্রোটন আর নিউট্রনের নাম কেটে সে জায়গায় নাম লেখা হল কোয়ার্কের। কালে কালে দেখা গেল, এই দুই ধরণই শুধু নয়, আরো চাররকমের অস্থায়ী কোয়ার্ক আছে (এদের অস্তিত্ব খুব ক্ষণস্থায়ী—কেবল মাত্র উচ্চশক্তির পার্টিকল অ্যাক্সিলেরেটরের মধ্যেই এদের পাওয়া গেছে। সৃষ্টির আদিতে সেই হট স্যুপের মধ্যে শক্তির কোনো অভাব ছিল না—সুতরাং তার মধ্যে এরা আরামসে অবস্থান করত)। তাদের নামকরণ হল—স্ট্রেঞ্জ, চার্ম, টপ আর বটম। অতএব এই প্রোটন বা নিউট্রন গোত্রীয় কণাদের, যাদের এক কথায় বলা হয় হ্যাড্রন—এরা সৃষ্টি হয় এই কোয়ার্কদের দ্বারা। বাকি রইল অন্যদল। যাদের মধ্যে আছে, ইলেকট্রন। দেখা গেল, এই ইলেকট্রন বেচারা এতটাই রোগা পাতলা যে একে আর ভাঙা যায় না। সুতরাং ইলেকট্রনকে রেখে দেওয়া হল বুনিয়াদি কণার দলে। কালে কালে এই দলে নাম লেখাল আরো পাঁচটি কণা, যথা, ইলেকট্রন নিউট্রিনো, মিউওন, মিউওন নিউট্রিনো, টাও এবং টাও নিউট্রিনো। অর্থাৎ একটি করে কণা আর তাদের নিউট্রিনো স্যাঙ্গাৎ। এই দ্বিতীয় দলের সাথে কোয়ার্ক দলের মূল পার্থক্য লুকিয়ে আছে, এদের নিজেদের মধ্যেকার পারস্পরিক ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়াতে। স্ট্রং ফোর্স বেঁধে রাখে একাধিক কোয়ার্ককে একসাথে। তারা দল বেঁধেই থাকে, একা একা প্রকৃতির মাঝে অমন ভাঙাচোরা চার্জ নিয়ে ঘুরে বেড়ানো পছন্দ করে না। অন্যদিকে লেপ্টনের দল আত্মনির্ভর। নিজেদের মধ্যে তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের দ্বারা আকর্ষণ, বিকর্ষণ করে টিকে থাকে। মুক্ত ইলেকট্রন সহজেই দেখা মেলে এখানে ওখানে। অন্যরা অবিশ্যি অস্থায়ী। তাদের স্থায়িত্ব খুব কম সময়ের জন্য হওয়ায় তাদের দেখা সেভাবে আমরা পাই না। আর এই ইলেকট্রন, আপ এবং ডাউন কোয়ার্ক দিয়েই তৈরি হয়েছে গোটা মহাবিশ্বর সমস্তরকম দৃশ্যমান বস্তু—বোলতা থেকে বেতেলজিউস—সঅব।

সবই তো হল, বুনিয়াদী কণার দলকে খুঁজে পাওয়া গেল, তাদের বিভিন্ন স্থায়ী অস্থায়ী প্রকার সম্পর্কেও জানা গেল, জানা গেল তাদের বিভিন্ন কোয়ান্টাম নাম্বার রূপী ধর্ম সম্পর্কেও। কিন্তু এখনো দুটি প্রশ্ন নিশ্চয়ই মাথার মধ্যে খচখচ করছে? এক, এই যে চাররকম বলের কথা বলে চলেছি গোড়া থেকেই—এরা আসলে কী? সেই গরম স্যুপের মধ্যে এরা কী অবস্থায় ছিল? আর দ্বিতীয় প্রশ্ন হল, পদার্থের এই যে ভর বা মাস, সেটাই বা এলো কোদ্দিয়ে?


পর্ব ৪


প্রাথমিক বা বুনিয়াদি কণারদলকে দুই গোষ্ঠীতে ভাগ করা যায়—এক, যারা এনরিকো ফার্মি, পল ডিরাক এবং পাউলির দলে—অর্থাৎ কি না ফার্মি ডিরাক স্ট্যাটিস্টিক্স মেনে চলে, দুই, যারা একেবারে নিয্যস বাঙালী—সত্যেন্দ্রনাথ বসুর তত্ত্ব অনুযায়ী চলে। প্রথম দলের নাম, ফেরমিওন। আর দ্বিতীয় দলের নাম বোসন। আগের পর্বে যে কণাদের কথা বলেছি, কোয়ার্ক এবং লেপ্টনেরা—এরা সকলেই প্রথম দলভুক্ত। আর এখন যাদের কথা বলব, তারা সত্যেন বোসের গোষ্ঠীর।

আমরা মোটামুটি সকলে ইশকুলের ফিজিক্স স্যারের বেত্রাঘাতের দৌলতে এটা জানি যে আমাদের নিত্যকার যে জগত, অর্থাৎ যা কিছু নিয়ে আমাদের রোজকার জীবন যাপন, তার থেকে পরমাণুর অন্তরের দুনিয়াটা অনেকটাই আলাদা। সেখানে সব কিছুই আছে, অথচ নেই। To be or not to be-র বদলে To be and not to be টাই অনেক বেশী গ্রাহ্য। বহুল প্রচলিত শ্রোডিংগারের বিল্লির জীবনের মত আর কি! একটা ঘরের ভিতর বন্দী বেড়াল। ঘরের ভিতর একটা পাইপ দিয়ে হিটলারি নৃশংসতায় একটু বিষ বাষ্প ছেড়ে দেওয়া হল। এই বিষ বাষ্পের উৎস হল একটি পরমাণুর থেকে হওয়া তেজস্ক্রিয় বিকিরণ। এবার বাইরে থেকে যদি আপনি আমায় জিজ্ঞেস করেন, বলেন তো দাদা, ও বেড়াল এখনো আছে না গেছে? আমাদের প্রাত্যহিক জীবনের বিড়াল হয় বেঁচে থাকবে নয়ত থাকবে না। কিন্তু বেড়ালের থাকা না থাকা নির্ভর করছে এমন একটি ব্যবস্থার উপর যেটি কোয়ান্টাম সিস্টেম—একটা নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে তেজস্ক্রিয় বিকিরণটি হয়ে যেতেও পারে, আবার নাও পারে । সুতরাং আমি চোখ বুজে বলে দিলুম—ও এমন একটা পর্যায়ে আছে যেটাকে থাকা আর না থাকার উপরিপাত হিসাবে প্রকাশ করা যায়। যে কোনো কোয়ান্টাম কণাকে তার এমন একাধিক অবস্থান বা পর্যায়ের উপরিপাত হিসাবেই দেখা হয়।

যে কোনো বস্তুকণার সাথে লেজুড় হিসাবে থাকে একখানা তরঙ্গ। ওয়েভ-পার্টিকল ডুয়ালিটির নমুনা দেখা গেছিল একখানি সহজ (!) পরীক্ষার মাধ্যমে। আলোকরশ্মির সাহায্যে ডাবল-স্লিট এক্সপেরিমেন্টের কথা হাইস্কুল ফিজিক্সের পাতায় লেখা ছিল। আর একবার ধুলো ঝেড়ে স্মরণ করাই। একখানি আলোর উৎসের সামনে দুই খানি ছ্যাঁদা যুক্ত দেওয়াল। দেওয়ালের অন্যদিকে একটু দূরত্বে আর এক খানি দেওয়াল। এবার এই অন্ধকারের উৎস থেকে উৎসারিত আলোকরশ্মি ওই দুই ছ্যাঁদা গলে ওপাশের দেওয়ালে গিয়ে পড়ে। এবং দেখা যায় যে এই ছ্যাঁদার সাইজ যথেষ্ট ছোট হলে এবং আলোটিও যদি একটি তরঙ্গদৈর্ঘ যুক্ত বিশুদ্ধ আলো হয়, তাহলে ওই ওপাশের দেওয়ালে টাঙানো সিনেমার পর্দায় আলো অন্ধকারের পর্যায়ক্রমিক ব্যান্ড সৃষ্টি হয়। দুই ছ্যাঁদা থেকে নির্গত দুই আলোক তরঙ্গর একে অন্যের উপর উপরিপাতের ফলেই এর জন্ম। যেখানে যেখানে দুই খানা ঢেউয়ের মাথা একে অন্যের উপর পড়েছে সেখানটা আলোকোজ্জ্বল হয়ে উঠেছে। বাকি সব অন্ধকার। তরঙ্গ যেহেতু নির্দিষ্ট পর্যায় মেনে চলে, তাই এই আলো-অন্ধকারের জেব্রাটিও একটি নির্দিষ্ট ছন্দে আবদ্ধ। ঠিক একই রকম পরীক্ষা করা হল ইলেকট্রন নিয়ে। আলোর উৎসের বদলে বসল ইলেকট্রন গান। দেওয়ালের দিকে মুখ করে দেগে দেওয়া হল ইলেকট্রনের স্রোত। মজার ব্যাপার হল, ইলেকট্রন যদি কেবলমাত্র কণা হত, তাহলে এই দুই ফুটো দিয়ে যত ইলেকট্রন ওপারে পৌঁছতে পারত, ওপাশের পর্দায় তারা একটি বাইমোডাল ডিস্ট্রিবিউশন বা দুই কুঁজওলা উটের পিঠের মত আকৃতির অঞ্চলের জন্ম দিত। কিন্তু দেখা গেলও এই ইলেকট্রনের দলও দিব্যি আলোকরশ্মির মত ঝালর তৈরি করেছে। তাহলে ইলেকট্রন কণা না তরঙ্গ?

এর উত্তর হল, দুটোই। ঊনিশশো চব্বিশ সালে বত্রিশ বছরের ঝকঝকে তরুণ ল্যুই ডি ব্রগলি তার পিএইচডির থিসিসে লিখলেন, সকল পদার্থর তরঙ্গ ধর্ম বর্তমান—আর সকল তরঙ্গের কণা ধর্মও বর্তমান। কম আর বেশী। অর্থাৎ যে কণার সাইজ যত কম, তার গাধাবোট তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘও তত বেশী। অবিশ্যি কণার একটি গতিবেগ থাকতে হবে। এই কথা শুনে আপনি যদি কাল সকালে জগিং করতে গিয়ে আপনার আশপাশে আপনার সাথে যুক্ত আপনার তরঙ্গধর্মটি খোঁজার চেষ্টা করেন, তাহলে একটু মুশকিল আছে। কারণ আপনার আমার, বলতে নেই, শরীর স্বাস্থ্য তো মন্দ নয়! এমনকি পৃথিবীর রোগাতম মানুষটিকেও যদি ধরি তিনিও কোয়ান্টাম কণার তুলনায় অন্তত একের পর গোটা তিরিশেক শূন্য গুণ ভারী। তাই আমাদের সাথে যুক্ত তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ এতটাই ক্ষুদ্র হবে যে তাকে খুঁজে পাওয়ার আশা দুরাশা। কিন্তু ইলেকট্রনের তা নয়। তাই কোয়ান্টাম কণার ওয়েভ-পার্টিকল ডুয়ালিটি খুব প্রকট ভাবে বিদ্যমান।

সুতরাং উপরের এই গালগল্প থেকে জানা গেল যে, পরমাণুর অভ্যন্তরের কণাগুলি শুধু কণা নয়, তাদের একটি করে তরঙ্গধর্মও আছে। এবার রবি ঠাকুর বলেছেন, তরঙ্গ মিলায়ে যায়, তরঙ্গ ওঠে। অতএব এই পর্যায়ক্রমিক শক্তিপ্রবাহের মধ্যে আসলি মালটা কোথায় আছে সেটা বোঝা একটু সমস্যার হয়ে দাঁড়ালো। তার যদি অবস্থান মাপতে যাই, তাহলে তার ভরবেগ মাপা যায় না—আর যদি তার ভরবেগ মাপতে যাই, তারে তখন খুঁজে খুঁজে নারি। তাই বিজ্ঞানীরা বিস্তর অংক কষে বললেন যে, এইসব বিচ্ছু পার্টিকলদের একটি শক্তিস্তর থেকে তার চেয়ে সামান্য বেশী শক্তিস্তরের মধ্যে খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনার কথাই বলা ভালো। তাহলে মাছও ধরা হয়, হাতও ভেজে না।

পরমাণুর অভ্যন্তরে ইলেকট্রনের দল অমন বিভিন্ন শক্তিস্তরে অবস্থান করে। নিউক্লিয়াসের যত কাছে যাওয়া যায়, সেই শক্তিস্তরের শক্তির মান তত কম হয়। কারণ প্রোটন সবসময় চায় যে ইলেকট্রন তার কাছে আসুক। যেমন বিচ্ছু ছেলে বাড়িতে থাকলে মায়ের শান্তি হয়—চোখে চোখে রাখতে পারে। কিন্তু ছেলে বন্ধু পেলেই বাড়ি ছেড়ে চলে যায় খেলতে। বাড়ি ছেড়ে বের হতে গেলে মায়ের বকুনি-টকুনি বিস্তর শুনতে হয়। সেরকমই, নিউক্লিয়াস থেকে দূরে যাওয়ার জন্য ইলেকট্রনের দরকার হয় বেশী পরিমাণ শক্তি। আর এই শক্তির যোগান কে দেয়? বিচ্ছু ছেলের বন্ধু—ফোটন। ইলেকট্রনের এই যে এক শক্তিস্তর থেকে অন্য শক্তিস্তরে যাতায়াত—এটাও কিছু নিয়মে বাঁধা। একটি নির্দিষ্ট শক্তিস্তরে কটি ইলেকট্রন সর্বাধিক থাকতে পারে তার আছে লিস্টি। একটা বেঞ্চিতে সবসময় সর্বাধিক একটি নির্দিষ্ট সংখ্যার ছেলেমেয়েই বসবে। আর যারা একই বেঞ্চিতে বসবে, তারা আবার একে অন্যের থেকে আলাদা হবে। ধরা যাক, একটি কোএডুকেশন স্কুল। মাস্টারমশাই ঠিক করলেন ক্লাসে শান্তি বজায় রাখার জন্য ছেলেমেয়েদের এমন ভাবে বসাবেন যাতে ক্লাসের গোলমাল সবচেয়ে কম হয়। একই ধরনের একাধিক বাচ্চা একই বেঞ্চে নামঞ্জুর। মানে, একটি মেয়ে, একটি ছেলে বসল। ছেলেটি ক্রিকেট খেলতে ভালোবাসে, মেয়েটি হয় পছন্দ করে টেবল টেনিস। এবার অন্য একটি ছেলে বসতে পারে যে টেবল টেনিস খেলে, কিন্তু টেবল টেনিস খেলা মেয়ে বসতে পারবেনা। অনুরূপে, মেয়েদের ক্রিকেট টীমের ক্যাপ্টেন সেখানে অবশ্যই জায়গা পাবে, কিন্তু ছেলেদের ক্রিকেট টিমের উইকেট কিপারের ঠাই নাই সে বেঞ্চে। অর্থাৎ, ক্লাসের সমস্ত বাচ্চার বেঞ্চের নম্বর এক হলে তাদের পছন্দের খেলা অথবা লিঙ্গ আলাদা হবে। নয়ত, বাকি সব এক হলে বেঞ্চের নম্বর হবে ভিন্ন। ইলেকট্রনদের এ হেন ধর্মগুলিকে বলা হয় কোয়ান্টাম নম্বর। আর উলফগ্যাং পাউলি উনিশশো পঁচিশ সালে বললেন, যে একটি পরমাণুর মধ্যে দুটি ইলেকট্রনের সবকটি কোয়ান্টাম নম্বর কখনোই সমান হতে পারে না। আর এই ধর্ম মেনে ইলেকট্রন ছাড়াও যে সমস্ত কণারা চলে তাদের নাম দেওয়া হল ফার্মিয়ন।

ফার্মিয়ন নাম যার নামে সেই এনরিকো ফার্মি, আর পল ডিরাকের অবদানের কথা একটু না বললেই নয়। উপরের লেখা থেকে জানলাম যে পরমাণুর অভ্যন্তরে ইলেকট্রনেরা মিলেমিশে একসাথে থাকার পক্ষপাতী নয়। বরং তারা বিভিন্ন শক্তিস্তরে অবস্থান করে। এবং কোনো দুটি ইলেকট্রনের সকল কোয়ান্টাম নাম্বার সমান হতে পারে না। এই বিশেষ ধর্মটি কেবলমাত্র দেখা যায় এই কোয়ার্ক আর ইলেকট্রনদের মধ্যেই। কোয়ার্কদেরও ইলেকট্রনের মতই বিভিন্ন কোয়ান্টাম নম্বর থাকে। এবং দুটি কোয়ার্কের সকল কোয়ান্টাম নাম্বার সমান হয় না। প্রকৃতিতে অন্যান্য কোনো কণার মধ্যে এই ধর্ম দেখা যায় না। আমাদের প্রাত্যহিক জগতের কথা যদি ছেড়েই দিই, আলোককণা বা ফোটনও এই ধর্ম মেনে চলে না। একটি শক্তিস্তরে একাধিক ফোটন একসাথে মিলেমিশে কেঁদে হেসে আরামসে থেকে যেতে পারে।

এনরিকো ফার্মি আর পল ডিরাক একটি সম্ভাবনা সূত্র দেন। একটি নির্দিষ্ট এনার্জি লেভেল বা শক্তিস্তরে ইলেকট্রনকে খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনার সূত্র। অবিশ্যি শুধু ইলেকট্রন বললে ভুল হয়, এই সূত্র প্রযোজ্য সকল কোয়ার্ক এবং লেপ্টনদের জন্য। তার এদের একসাথে বলা হয় ফার্মিয়ন।

অন্যদিকে আমাদের সত্যেন বসু বলেছিলেন এ জগতে কিছু কণা আছে যারা ফার্মিয়নদের থেকে ভিন্ন। মানে, এদের অত বাছবিচার নেই। একই বেঞ্চিতে যে পারে, যতজন পারে বসে। অর্থাৎ একই শক্তিস্তরে একইরকম একাধিক কণা আরামসে এঁটে যায়। এ ছাড়াও এদের ঘূর্ণন ফার্মিয়নদের মত অমন আধখানা ভাঙাচোরা নয়, এরা পুরোমাত্রায় পূর্ণসংখ্যার ঘূর্নন নিয়ে থাকে। এদের একটি শক্তিস্তরে খুঁজে পাওয়ার জন্য একটি সম্ভাবনার সূত্রের কথা উল্লেখ করেছিলেন তিনি। আইনস্টাইনের নোট সহ সেই তত্ত্বের নাম হয় বোস-আইন্সটাইন স্টাটিস্টিক্স। আর এই বোস আইনস্টাইন প্রোব্যাবিলিটি মেনে চলা কণাদের বলা হল, বোসন। আমাদের রোজকার জীবনে প্রত্যক্ষ করা বোসনের উদাহরণ হল, আলোককণা বা ফোটন। আর এই বোসনরাই হল, এ জগতের সকল বলের পিছনের মূল চাবিকাঠি।

যেমন, ধরা যাক ফোটনের কথা। আপাত নিরীহ এই ফোটনের রেস্ট মাস বা স্থিতি-ভর শূন্য। অর্থাৎ, একটি ছুটন্ত ফোটনকে যদি আপনি খপ করে ধরে ফেলেন এবং তার ভর মাপেন, দেখবেন দাঁড়িপাল্লার কাঁটা নট-নড়ন-নট-চড়ন। কিন্তু এই ফোটন হল তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের মূল কারিগর। দুটি আধান বা চার্জযুক্ত কণা যে নিজেদের মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ অনুভব করবে, তা আসলে নিজেদের মধ্যে ফোটন আদানপ্রদান করার একটি প্রকাশ। একটা একটু গোদা উদাহরণ নিই। ধরুন আপনি আর আমি নদীর মাঝে দুটি নৌকায় দাঁড়িয়ে আছি। নদীতে স্রোত-ফ্রোত নেই। সুতরাং আরামসে দাঁড়িয়ে আছি যে যার নৌকার উপর সম্পূর্ন স্থিতাবস্থায়। এবার আপনার আর আমার—দুজনের কাছে আছে দুইখানা বল (ball—ফোর্স না)। আমি আপনাকে যদি আমার বলটি ছুঁড়ে দিই, তাহলে আপনার এই হঠাৎ ‘বল'বান হওয়ার ফলে আপনার নৌকাটি আমার থেকে একটু দূরে সরে যাবে। অর্থাৎ কি না, আপনার আর আমার মধ্যে একটি বিকর্ষণ বল (এটা force) কাজ করছে। আপনি আর আমি যদি ইলেকট্রন হয়, ওই বলগুলি হল ফোটন। আর এই ফোটন বিনিময়ের ফলই হল তড়িৎ-চুম্বকীয় বিকর্ষন। জগতের চারটি বলের মধ্যে তিনিখানি বল—তড়িৎ-চুম্বকীয়, স্ট্রং আর উইকের মূল কাণ্ডারি হল বিভিন্ন বোসন কণার দল। মহাকর্ষ বল নিয়ে বিজ্ঞানীরা এখনো একটু ধোঁয়াশায়। তবু ধরে নেওয়া হয়েছে সেখানেও কাজ করে গ্রাভিটন নামে একটি বোসন বিনিময়—এ বিষয়ে বিস্তর অংক কষার পরেও একদম চূড়ান্ত প্রমাণ হাতে পাননি কেউ।

স্ট্রং ফোর্সের কারণ হিসাবে পাওয়া গেছে গ্লুয়ন নামক বোসন, যারা কোয়ার্কের মধ্যে আদানপ্রদান হয় এবং এর ফলে প্রবল আকর্ষণ শক্তির সৃষ্টি করে। এই স্ট্রং ফোর্স হল সমস্ত ফান্ডামেন্টাল ফোর্স বা প্রাথমিক বলগুলির মধ্যে সবচেয়ে শক্তিশালী। এর চেয়ে একটু কম শক্তিশালী হল তড়িৎ-চুম্বকীয় বল। এর প্রাবল্য স্ট্রং ফোর্সের একশো ভাগের এক ভাগ। কিন্তু এর পাল্লা অনেক লম্বা। স্ট্রং ফোর্স যতই শক্তিশালী হোক না কেন, এর সব হম্বিতম্বির সীমানা নিউক্লিয়াস—এক মিটারকে একের পর পনেরোটা শূন্যওলা সংখ্যা দিয়ে ভাগ করলে যত হয়, তার একভাগের মধ্যে। উইক ফোর্স আরো দুর্বল। এর সীমানা আরো প্রায় হাজারগুণ কম। শক্তিও স্ট্রং ফোর্সের দশ লক্ষ ভাগের এক ভাগ। এই উইকফোর্সের কারণ হিসাবে দেখা গেছে দুটি বোসনকে—এদের নাম দেওয়া হয়েছে W এবং Z বোসন।

তাহলে মোটামুটি এটা বোঝা গেল যে সৃষ্টির সেই আদি-সুরুয়ার মধ্যে সকল পদার্থ যেমন ভেঙে ছিল ফার্মিয়নরূপে, তেমনি সকল বল অবস্থিত ছিল বিভিন্ন বোসন কণার ছদ্মবেশে। মহাবিশ্ব যত শীতল হয়েছে, এরা নিজেদের মধ্যে দল পাকিয়ে তৈরি করেছে জগতের সমস্ত কিছু। আস্তে আস্তে জন্ম নিয়েছে পরমাণু, অণু, পদার্থ। একটি একীভূত বল ভেঙে প্রথমে আলাদা হয়েছে মহাকর্ষ, তারপর স্ট্রং ফোর্স, আর সবশেষে আলাদা হয়েছে উইক ফোর্স আর ইলেক্ট্রো ম্যাগনেটিক ফোর্স।

বিজ্ঞানীরা বিংশ শতাব্দীর শুরু তিরিশের দশক থেকেই অনুসন্ধান করতে শুরু করেছেন সেই একীভূত বলের। কী সেই অমোঘ সূত্র, যা এই চারটি বলকে বাঁধতে পারে একটি গ্রন্থিতে। ষাটের দশকে এসে গ্লাশো প্রথম ধারণা পেলেন যে তড়িৎ-চুম্বকীয় বল এবং উইক ফোর্স আসলে একটি সূত্রের দুটি ভিন্ন প্রকাশ। একটির পাল্লা অসীম আর অন্যটির পরমাণুর অভ্যন্তরেই সব কারসাজি। একই ফর্মুলাকে এই দুটি আপ্রক্সিমেশনে ফেললেই দুটি বলের সংজ্ঞা পাওয়া যায়।

কিন্তু এই খানে এসে একটু থমকালেন গ্লাশো। কারণ, হল ভর।

ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ কয়েক দশক আগে যে অনিশ্চয়তার সূত্র দিয়েছিলেন, সেখান থেকে পাওয়া যায় যে একটি কোয়ান্টাম কণার শক্তি বা এনার্জির পরিবর্তন আর সেই পরিবর্তনের সময়কালের গুণফল সবসময় ধ্রুবক বা সেই ধ্রুবকের থেকে কম মানের হবে। অর্থাৎ যত বেশী এনার্জির পার্থক্য তত কম সময়। এবার আইনস্টাইন তার বিখ্যাত ফরমুলাতে বলেছেন ই ইকোয়ালস এম সি স্কোয়ার! অর্থাৎ ভর এবং শক্তি সমানুপাতিক! অর্থাৎ, এই সম্পর্কটা যদি হাইজেনবার্গের ফর্মুলাতে ফেলি, তাহলে পাব—একটি কণিকার ভর যত বেশী হবে, তার স্থায়িত্ব তত কম। এখন তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের বেলায় ফোটনের স্থিতি-ভর যেহেতু শূন্য, তাই তার স্থায়িত্ব অসীম হতে পারে। আর সে কারণেই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্সের বিস্তার হতে পারে অসীম দূরত্ব অবধি। কিন্তু অন্যদিকে, পরীক্ষালব্ধ সত্য হল উইক ফোর্সের পাল্লা খুউউব কম। নিউক্লিয়াসের চেয়েও ছোট তার বিস্তার। অর্থাৎ এই উইকফোর্সের পিছনে যাদের হাত, সেই W এবং Z বোসনদের একটি নির্দিষ্ট ভর থাকা প্রয়োজন। তাহলে সূত্র মিললেও গ্লাশোর কাছে উত্তর মিললো না এই প্রশ্নের যে এমনতর গুরুত্বপূর্ণ তফাৎ থাকা সত্ত্বেও এই দুই বল আসলে একই বলের দুটি রূপ হল কীভাবে?

গ্লাশো বললেন, It’s a stumbling block—we must overlook!

কিন্তু এ জগতে সকল কিছুর উত্তর লুকনো আছে প্রকৃতির মাঝে। সব কিছুরই ব্যাখ্যা হয়। কোনোকিছুই ম্যাজিকাল ভাবে হয়নি, হতে পারে না—এ মহাবিশ্বের সমস্ত কিছুই ঘটে চলেছে গাণিতিক সত্যতা নিয়ে, প্রিসাইসলি। শুধু আমরা আমাদের সীমিত বুদ্ধির সাহায্যে সব খণ্ড সত্যগুলিকে উন্মোচন করে এক বৃহৎ সত্যের দিকে কতটা পৌঁছতে পারব, সেটা সময় বলবে। আমরা সকলেই এখন অন্ধের হস্তি দর্শনের মতোই বিশাল হাতীর লেজ, কান, পা, দাঁত ইত্যাদি নিয়ে নিজের তত্ত্ব, পরীক্ষা নিরীক্ষা চালিয়ে যাচ্ছি। উদ্দেশ্য একটাই আসল হাতিটাকে কেমন দেখতে সেটা বোঝা—একটা গ্র্যান্ড গ্র্যান্ড গ্র্যান্ড ইউনিফিকেশন। কে জানে বাবা কবে, কিন্তু হয়ত একদিন পাওয়া যাবে সেই সত্যের সন্ধান—এবং সেই সত্য যে একটি ছোট্ট ম্যাথেমেটিক্যাল ইকোয়েশন হবে, সে ব্যাপারে আমি নিশ্চিত। তাকে আপনি ঈশ্বর বলুন আর আমি বিজ্ঞান বলি, কিস্যু যায় আসে না!

যাক, এসব দর্শন ছেড়ে আসল কথায় ফিরি!

গ্লাশোর এই চিন্তার অবসান ঘটল বছর তিনেকের মধ্যে। রবার্ট ব্রাউট, ফ্রাঁসোয়া এঙ্গলার্ট এবং পিটার হিগস মিলে দিলেন এক নতুন তত্ত্ব। যাকে বলা হল, ব্রাউট-এঙ্গলার্ট-হিগস মেকানিজম বা সংক্ষেপে হিগস মেকানিজম। আর এই তত্ত্ব থেকে প্রথম ধারণা পাওয়া গেল হিগস বোসনের। আর একটি প্রকারের বোসন—যার মধ্যে লুকিয়ে আছে এ জগতের অন্যতম রহস্যের চাবিকাঠি—বস্তুর ভর। এই তত্ত্বের সাহায্যে ফোটনের ভরহীনতা আর W বা Z বোসনের গুরুভারের রহস্য উন্মোচন করলেন দুই বৈজ্ঞানিক আলাদা আলাদা গবেষণায়—একজন, আমাদের প্রতিবেশী দেশ পাকিস্তানের বৈজ্ঞানিক আবদুস সালাম আর অন্যজন হলেন আমাদের এই লেখার শিরোনামে যার নাম সেই সদ্য-প্রয়াত স্টিভেন ওয়াইনবার্গ। গ্লাশোর তত্ত্বের ফাঁক বুজিয়ে এই তিনজন ১৯৭৯ সালে একসাথে পেলেন নোবেল পুরষ্কার। সেই গ্র্যান্ড ইউনিফায়েড থিওরির পথে এক পা এগিয়ে (নাকি, পিছিয়ে?) জগতের মূল চারটি বলের তালিকায় তড়িৎ-চুম্বকীয় আর উইক ফোর্সের নাম মুছে সে যায়গায় লেখা হল এক নতুন নাম—ইলেক্ট্রো-উইক ফোর্স। আর পার্টিকল ফিজিক্সের স্ট্যান্ডার্ড মডেল পেল তার পূর্ণতা।

গত জুলাই মাসে ওয়াইনবার্গের মৃত্যুর পর ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়ার জন কার্লোস বেজ লিখেছিলেন, For all the talk of unification, there are few examples. Newton unified terrestrial and celestial gravity — apples and planets. Maxwell unified electricity and magnetism. Weinberg, Glashow and Salam unified electromagnetism and the weak force.

বিজ্ঞানের সময় সারণীতে ওয়াইনবার্গের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অবদান যে এই ইলেকট্রো-উইক থিওরি, তাতে সন্দেহ নেই। কিন্তু ষাটের দশকের মধ্যভাগে যখন কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের কথা জানা গেল, তখন ওর উৎসাহ জাগল কসমোলজি নিয়ে। এ জগতের সৃষ্টি রহস্য নিয়ে অনুসিন্ধিৎসা জাগল তার মনে। সে পথে হেঁটে তিনি দুটি দারুণ সুন্দর বই লেখেন। একটি ‘Gravitation and Cosmology’ আর অন্যটি ‘The First Three Minutes’—জগত সৃষ্টির প্রথম তিন মিনিটের মধ্যে তার লক্ষ কোটি বছরের ভাগ্য নির্ধারিত হয়ে গেছিল। সমস্ত সত্যের সার ছিল ওখানেই, সব কিছুর সূত্রপাত ওখানেই। এ এক অদ্ভুত সুন্দর বই। প্রজ্ঞা আর সুলেখনীর মেলবন্ধন যে কী মায়াময় হয়ে উঠতে পারে, এ বই তার প্রকৃষ্ট উদাহরণ। চূড়ান্ত অধার্মিক, বিজ্ঞান এবং গণিতে বিশ্বাসী ওয়াইনবার্গ বারবার বলেছেন এক কথাই—যে কথা লেখার মাঝে আমি লিখেছি—এ জগতে ম্যাজিকাল বা ঐশ্বরিক বলে কিছু হয় না। সকল কিছুর কারণ আছে, ব্যাখ্যা আছে, বিজ্ঞান আছে। আর তা আছে বলেই অঙ্কের নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে বিশ্বজগত এগিয়ে চলেছে একটি নির্দিষ্ট ছন্দে। এ লেখা শেষ করি, ওয়াইনবার্গের সেই বিখ্যাত উক্তি দিয়ে যা তিনি The first three minutes এ লিখে গেছেন, Anything that we scientists can do to weaken the hold of religion should be done and may in the end be our greatest contribution to civilization.

 


(ছবি : ইন্টারনেট)

33 views0 comments

コメント


bottom of page