হিগস ফিল্ড হল এক ধরণের শক্তি ক্ষেত্র যে ফিল্ডের মধ্য দিয়ে চলার সময় মৌলিক কণাগুলো ঐ ফিল্ডের সাথে বিভিন্ন মাত্রায় সংঘর্ষ বা ইন্টার্যাকশন করছে, আর সেই ইন্টার্যাকশনের মাত্রাই বলে দিচ্ছে যে সেই কণার ভর কত হবে। মহাবিশ্বের সর্বত্র এই হিগস ফিল্ড উপস্থিত রয়েছে ! নিউটনের বা ক্লাসিক্যাল পদার্থ বিজ্ঞানের তত্ত্ব মতে বল সঞ্চারিত হয় ক্ষেত্রের মধ্যে দিয়ে । কিন্তু কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বে ( Quantum Field Theory) বলক্ষেত্র সমূহ বিভিন্ন ধরনের মৌলিক কণার দ্বারা গঠিত মনে করা হয় আর এই মৌলিক কণা গুলো হচ্ছে বোসন । যেমন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বা তড়িৎ চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি হয় ফোটনের দ্বারা , উইক ইন্টার্যাকশন ফিল্ড বা দুর্বল বল ক্ষেত্র তৈরি হয় W ও Z বোসন দ্বারা , স্ট্রং ইন্টার্যাকশন ফিল্ড বা শক্তিশালী বল ক্ষেত্র তৈরি হয় গ্লূওন দ্বারা ! একইভাবে হিগস ফিল্ড তৈরি হয় হিগস বোসন কণা দ্বারা । যাকে আমরা গড পার্টিকেল বা ঈশ্বর কণা বলে চিনি !
বিগ ব্যাংয়ের পরে যখন মহাবিশ্ব কিছুটা ঠান্ডা হয়ে আসে তখনই হিগস ফিল্ড তৈরী হয়। মহাবিশ্বে যদি কোন হিগস ফিল্ড না থাকত তাহলে মহাবিশ্বের সমস্ত কিছু শক্তি অবস্থায় থাকত ! অর্থাৎ ভর সৃষ্টি হত না ! আর ভর সৃষ্টি না হলে মহাকর্ষও থাকত না ! ফলে ভরে-ভরে আসক্তির অভাবে কোন বস্তু তো দূরে থাক পরমানুরও অস্তিত্ব থাকত না ! তাই 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, লেপ্টন কিংবা কোয়ার্ক, নিউট্রিনোর তূলনায় বেশী ভারী – কেননা হিগস ফিল্ডের সাথে এই কণাগুলোর ইন্টার্যাকশনের মাত্রা নিউট্রিনোর চাইতে বেশী। অপরপক্ষে ফোটন এই ফিল্ডের সাথে ক্রিয়া করে না , তাই এটি ভরহীন । যদি কোন কণা এই ফিল্ডের সাথে ইন্টার্যাকশন না করত তাহলে মহাবিশ্বের সমস্ত কিছু আলোর গতিতে ছোটাছুটি করত । তাই শুধু ভর সৃষ্টির জন্য নয় বরং মহাবিশ্বের স্থিতিশীলতার জন্য এই ফিল্ড গুরত্বপূর্ণ !
এখানে কয়েকটি গুরত্বপূর্ণ ব্যাপার মাথায় রাখতে হবে । আমরা শিখলাম হিগস ফিল্ডে ইন্টার্যাকশনের ফলে ভর তৈরি হয় । আর এই ফিল্ড সৃষ্টির জন্য দায়ী হিগস বোসন কণা ! অর্থাৎ হিগস বোসন কণা সরাসরি ভর বৃদ্ধির জন্য দায়ী নয় ! এখন ভাবতে পারেন মহাবিশ্বের সমস্ত ভরের উৎস তাহলে এই হিগস ফিল্ড ইন্টার্যাকশন ! আরেকবার না(!!!!) ... সবাই আমরা এই যায়গা মিলিয়ে ফেলি ! লেপ্টন(যেমন ইলেকট্রন), কোয়ার্কসহ অতি পারমাণবিক কণাদের ভরের জন্য হিগস ক্রিয়া দায়ী হলেও কোন বস্তুর সমস্ত ভরের জন্য এই ইন্টার্যাকশন দায়ী না ! লেপ্টন, কোয়ার্কের মুল ভর বাদেও যৌগিক কণাদের ভর আসে এদেরকে যে বল একত্রে ধরে রেখেছে সেখান থেকে ! যেমন প্রোটন , নিউট্রনের অভ্যন্তরীণ কোয়ার্ককে একত্রে ধরে রাখে গ্লূওন ! আমরা জানি প্রোটন দুইটি আপ কোয়ার্ক ও একটি ডাউন কোয়ার্ক নিয়ে গঠিত । কিন্তু এই তিন কোয়ার্কের মিলিত ভর একটি প্রোটনের ভরের তুলনায় কিছু না ! বরং একটি প্রোটন তিন কোয়ার্কের মিলিত ভরের চাইতে ১০০ গুন ভারী !
হিগস ফিল্ড এমন একটা তাত্ত্বিক ক্ষেত্র যা অদৃশ্যমান এবং চুম্বক শক্তি এর মতো । এটা মহাবিশ্ব সম্প্রসারনের সাথে সম্প্রসারিত হচ্ছে । মহাবিশ্বের যে কোন স্থানে মৌলিক কনা ছড়িয়ে থাকুক না কেনো, এর মধ্যে দিয়ে অতিক্রম করলে , সে তখন বাকী হিগস কনাগুলোকে ডেকে আনবে , আর অতিক্রমনকারি কণার সাথে ক্রিয়া করে ভর প্রদান করবে ! এই ক্রিয়া সহজভাবে ব্যাখ্যার জন্য অ্যাওয়ার্ড উইনিং উধাহরন ভাবি ! ধরুন কণা পদার্থবিজ্ঞানীদের একটি বিশাল সম্মেলন চলছে ! এখন যদি কোন রাজনৈতিক ব্যাক্তিত্ব সেই সম্মেলনে যায় , তাহলে কণা পদার্থবিজ্ঞানীরা তার সাথে কথা বলতে চাইবে না ! simply... the wont give him a fuck ।রাজনৈতিক ব্যাক্তিত্ব আরামে সেই সম্মেলনের এক মাথা থেকে আরেক মাথায় যেতে পারবেন! কিন্তু , সেখানে যদি পল ডিরাক , রিচার্ড ফাইনম্যান , মাক্স বর্নের মত কোয়ান্টাম পদার্থবিদেরা যান । তাহলে উপস্থিত সকল কণা পদার্থবিজ্ঞানীরা তাদের সাথে কথা বলতে চাইবে ! আর তারা সবার সাথে কথা বলতে গিয়ে ধীরে ধীরে এক প্রান্ত থেকে আরেক প্রান্তে যাবেন ! এখানে রাজনৈতিক ব্যাক্তিত্ব হলেন ফোটন , তার সাথে কোন কণাবিদ ক্রিয়া করেন নাই অর্থাৎ তার ভর শূন্য আর রাজনৈতিক ব্যাক্তিত্ব আরামছে সম্মেলন ক্ষেত্র অতিক্রম করেছেন । অর্থাৎ , তার বেগের হ্রাস ঘটে নি । কিন্তু আমাদের কোয়ান্টাম পদার্থবিদগনের সাথে কণাবিদেরা ক্রিয়া করেছেন , অর্থাৎ তাদের ভর তৈরি হয়েছে । আর বেশ কষ্ট করে সম্মেলন কেন্দ্র অতিক্রম করেছেন , অর্থাৎ বেগের হ্রাস ঘটেছে !
আমরা অতি পারমাণবিক কণাদের ভরের উৎপত্তি শিখলাম । কিন্তু কীভাবে হিগস ফিল্ডে হিগস বোসন কাজ করে ! ধরুন কোয়ান্টাম পদার্থবিদগন সম্মেলন কক্ষের দরজায় প্রবেশ করছেন । এখন সম্মেলনে উপস্থিত কণা পদার্থবিদগন তাদের লক্ষ্য করে কানাকানি করে একে অপরের কাছে কোয়ান্টাম পদার্থবিদগনের উপস্থিত হওয়ার ঘটনা চালাচালি করছেন । কিন্তু আমাদের নিরীহ(!) রাজনৈতিক ব্যাক্তিত্বকে দরজায় দাড়িয়ে দেখে কণা পদার্থবিদগন দেখেও না দেখার ভান করেন ! হিগস ফিল্ডে প্রবেশের পূর্বে সমস্ত কণাই ভরহীন ! বিগ ব্যাংয়ের পরে সুপার ফোর্স থেকে চার মৌলিক বলের মধ্যে মহাকর্ষ সবার আগে আলাদা হয়েছিল ! তাই হিগস ফিল্ড মহাকর্ষের আলাদা হওয়ার আগেই তৈরি হয়েছিল !
হিগস বোসন কনা কি..?
বর্তমান সময়ের বিজ্ঞানী মহলের সব চেয়ে আলোচিত বিষয় গুলোর মধ্যে অন্যতম হল ঈশ্বর কনা(GOD particle) তথা হিগস বোসন (higgs boson) কণা । আমরা মাঝে মধ্যেই এই হিগস বা বোসন কনার কথা TV বা সংবাদপত্রের মাধ্যমে জানতে পারি যে , কোন এক বিজ্ঞানী গোষ্ঠী হিগস বোসন এর সন্ধান পেয়েছেন তো অন্য কোন গোষ্টী এইটার খুব কাছে ।কিন্তু কি এই হিগস বোসন ? কেনই বা বিজ্ঞানীদের এটা নিয়ে এত মাথা ব্যথা? এবার এটা সম্পর্কে কিছু জানা যাক ।
আমরা জানি স্পিনের ভিত্তিতে মৌলিক কণিকাকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়।
-বোসন(স্পিন সংখ্যা পূর্ণ সাংখ্যিক)
-ফার্মিয়ন(স্পিন সংখ্যা ১/২ এর গুনিতক)
বোসন কণা কি টা জানেন তো? যে সব অতিপারমানবিক কণারা বোস-আইনস্টাইন সংখ্যায়ন মেনে চলে তাদের বোসন কণা বলা হয় । তবে এই বোসনের বোস শব্দ এসেছে একজন বাঙালী বিজ্ঞানীর নাম হতে । আমাদের প্রিয় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক সত্যেন্দ্রনাথ বসু হচ্ছেন সেই মহান বিজ্ঞানী যার নামানুসারেই এই কণাদের নাম বোসন বলা হয় । সত্যেন্দ্রনাথ বসু ১৯২১ সালের মে মাসের কোন এক সময় ঢাকায় আসেন এবং একই বছরের জুনের ১ তারিখে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের রীডার পদে যোগদান করেন । ১৯০০ খ্রিস্টাব্দে ম্যাক্স-প্ল্যাঙ্ক যে সমীকরণ দিয়ে বিখ্যাত হয়েছিলেন এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভিত্তি প্রস্তর স্থাপন করেছিলেন কিন্তু এই তত্ত্বের মধ্যে একটি ত্রুটি ছিল । আর এই ত্রুটি নিয়ে ব্যস্ত ছিলেন আইনস্টাইন ,পল ডিরাক এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের আর বড় বড় বাঘা বাঘা বিজ্ঞানীরা ।ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের কার্জন হলের কোন একটি কক্ষে বসে পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের শিক্ষক থাকা অবস্থায় এই ত্রুটির সমাধান করে বসেন মেধাবি সত্যেন্দ্রনাথ বসু ।
ম্যাক্স-প্ল্যাঙ্কের সমীকরণের জন্য প্রয়োজন ছিল কোয়ান্টাম অবস্থার তাপবলবিদ্যাগত সম্ভাবনা(Probability ) নির্ধারণ করা । আর এই কাজটি সমাহারতত্ত্ব ব্যবহার করে সত্যেন্দ্রনাথ বসু করেছিলেন । বসু তাঁর এই কাজের প্রবন্ধটি আইনস্টাইনের কাছে পাঠান , আইনস্টাইন এ প্রবন্ধের গুরুত্ব অনুধাবন করেন এবং তা নিজেই জার্মান ভাষায় অনুবাদ করে সাইট Zeitschrift für Physik পত্রিকায় ১৯২৪ সালে তা প্রকাশের ব্যবস্থা করেন । অধ্যাপক বসুকে তাই কোয়ান্টাম সংখ্যাতত্ত্বের জনক বলা হয় । তাঁর এই অবদানের জন্য কণাদের নাম দেয়া হয়েছে বোসন কণা ।বোসন কণারা আবার প্রাথমিকভাবে দুই ধরনের –
ক) মৌলিক বোসন কণা এবং
খ ) যৌগিক বোসন কণা বা মেসন ।
বোসন কণারা হচ্ছে যৌগিক তবে প্রমিত মডেল বা Standard Model অনুযায়ী মৌলিক বোসন কণা হচ্ছে ৫ ধরনের –
- ৩ ধরনের গেজ বোসন (Gauge Bosons)
- ১ টি হিগস্ বোসন (Higgs Boson)
- ১ টি গ্রাভিটন (Graviton)
আমাদের আলোচনার বিষয়বস্তু হল হিগস-বোসন। এই কণার হিগস নামকরন করা হয়েছে বিখ্যাত পদার্থবিদ হিগস বোসনের এর নাম অনুসারে । তবে এটা নিয়া আলোচনা করতে গেলে যে দুটি বিষয় মাথায় আসে তার একটি সার্ণ(CERN-European Organization for Nuclear Research) এর LHC(LARGE HADRON COLLIDER) ।সার্ন এর LHC সম্পর্কে আমরা কম-বেশি সকলেই জানি ,লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার হল পৃথিবীর বৃহত্তম কণা ত্বরক বা কনা পিষণকারী যন্ত্র ! এটি পৃথিবীর যন্ত্রও বটে ! এটি ভুঅভ্যন্তরে অবস্থিত ২৭ কিলোমিটারের একটি রিং আকৃতির যন্ত্র । এটিকে একটি পৃথিবীর অন্যতম শক্তিশালী সুপার কম্পিউটার দ্বারা কন্ট্রোল করা হয় ! ৯ টেরা ইলেকট্রন ভোল্টের প্রোটনসমৃদ্ধ বিপরীত গামী রশ্মির কনাগুলো প্রায় আলোর গতিতে একে অন্যের সাথে সংঘর্ষে নিযুক্ত হয় ! এর অভ্যন্তর ভাগ একদম বায়ুশূন্য এবং তাপমাত্রা -২৭১.৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস যা , মহাশূন্যের তাপমাত্রার চাইতেও কম ! তবে এর রশ্মি নির্গমনকারী দুই টিউবের চারেপাশে তরল হিলিয়ামের প্রবাহ থাকে যা এর চৌম্বকক্ষেত্রসহ পুরো ব্যবস্থাটির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রনে রাখে !
বিজ্ঞানী হিগস ১৯৬৪ সালে শক্তি হিসেবে এমন একটি কণার ধারণা দেন, যা বস্তুর ভর সৃষ্টি করে। এর ফলে এই মহাবিশ্ব সৃষ্টি সম্ভব হয়েছে। এ কণাটিই ‘ঈশ্বর কণা’ নামে পরিচিতি পায়। বিজ্ঞানী বিজ্ঞানী পিটার হিগস এর নামানুসারে এর নামকরন করা হয়। এটা এমন একটা উপাদান যার সাহায্যে ভরের উৎপত্তি জানা যাবে। ধারনা করা হয়ে থাকে বিগ ব্যাং এর সাথে সাথে কিছু কনার উৎপত্তি ঘটেছিল যারা ছিল ভরবিহীন। কিন্তু পরবর্তীতে এরা ভর লাভ করে।আপনি নিশ্চয় হাসছেন, এ আবার কোন পাগলের প্রলাপ। ভর কি হুদায় উইড়া আসে নি? প্রোটন ও নিউট্রন নিয়ে আলোচনায় আমরা জেনেছিলাম যে কোয়ার্কদের আপেক্ষিক গতিবেগের জন্য নিউট্রন, প্রোটনের ভরের সৃষ্টি হয় । আর মহাবিশ্বের সুচনালগ্নের এই ভরহিন কণার জন্য হিগস ফিল্ড নামক আরেকটা তত্ত্ব আছে। এর নাম করন করা হয় হিগস ফিল্ড নামে । অর্থাৎ কনাগুলো যখন এই হিগস ফিল্ডের ভেতর দিয়ে অতিক্রম করবে তখন এরা ভর লাভ করবে।
এলএইচসি তে দুটি প্রোটন কনার সংঘর্ষের ফলে কিছু কনার সৃষ্টি হয় যার একটার ভর অনেকটা হিগসের তাত্ত্বিক কনার কাছাকাছি, যা হিগস কনা নামে পরিচিত।LHC এর টিউবের ভিতর কনারা আলোর বেগের কাছাকাছি গতিতে প্রতিনিয়ত একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হচ্ছে। তবে কণাদের এমন ১ বিলিয়ন সংঘর্ষে মাত্র ১ বারই হিগস বোসন কণা পাওয়ার সম্ভাবনা আছে।হিগস বোসন কণা উৎপাদনের চারটি প্রক্রিয়া আছে।
-হিগস স্ট্রালং
-গ্লুউন ফিউশন
-উইক বোসন ফিউশন
-টপ ফিউশন
সংক্ষেপে, হিগস বোসন হচ্ছে এমন একটা অনুমিত বা প্রেডিক্টেড কনা, যার ভর স্টান্ডার্ড এলিমেন্টে আগে থেকেই অনুমিত ছিলো এবং যা হিগস ফিল্ডের বোসন কনা নামে পরিচিত ।এই মৌলিক কনা গুলো অশূন্য হিগস ফিল্ডের সাথে যুক্ত হয়ে ভর লাভ করে থাকে। ফোটন ও সেই জাতীয় শক্তি আদানপ্রদানকারী গেজ কণার সাথে যুক্ত হয়ে এটি W+ W-, Z0 নামে ভারী মেসন তৈরী করে যেগুলি সবই ফোটন বা হিগস কণার মত বোসন। এটা সালাম, ওয়াইনবার্গ, গ্ল্যাশোর স্ট্যান্ডার্ড মডেলে হিগস কণা ও হিগসের প্রতিসাম্য ভঙ্গ ব্যবহারের ফল।ইলেক্ট্রন, নিউট্রিনো, কোয়ার্ক এসব কণার সাথে যুক্ত হয়েও হিগস কণা তাদের ভর দেয়।
আরেক ভাবে বলা যায় হিগস বোসন কনা হচ্ছে এমন একটা কনা যেটা এতোদিনের অসম্পূর্ণ স্টান্ডার্ড এলিমেন্টাল ফিজিক্সের তত্ত্ব কে সম্পূর্ন করে।
হিগস ফিল্ড কি?
এক ধরণের ফিল্ডের মধ্য দিয়ে চলার সময় মৌলিক কণাগুলো ঐ ফিল্ডের সাথে বিভিন্ন মাত্রায় সংঘর্ষ বা ইন্টার্যাকশন করছে, আর সেই ইন্টার্যাকশনের মাত্রাই বলে দিচ্ছে যে সেই কণার ভর কত হবে।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।
হিগস ফিল্ড এমন একটা তাত্ত্বিক ক্ষেত্র যা অদৃশ্যমান এবং চুম্বক শক্তি এর মতো । এটা মহাবিশ্ব সম্প্রসারনের সাথে সম্প্রসারিত হচ্ছে । মহাবিশ্বের যে কোন স্থানে মৌলিক কনা ছড়িয়ে থাকুক না কেনো, এর মধ্যে দিয়ে পাস করলে , সে তখন বাকী কনাগুলোকে ডেকে আনবে , একটা আরেকটার সাথে যুক্ত হয়ে ভর লাভ করবে। ফোটন এখানে বাহক হিসেবে কাজ করে। সুতরাং বলা যায় পার্টিকেল গুলোর কোন অস্তিত্বই ছিলোনা কিন্তু যখন মহাবিশ্বের সৃষ্টি হয় তখন তা ভর লাভ করে।
নোবেল বিজয়ী বিজ্ঞানী লিউ লেডারম্যান হচ্ছেন একজন আজ্ঞেয়বাদী(যিনি ঈশ্বরের উপস্থিতি নিয়ে সন্ধিহান,কখনো বলেন না যে ঈশ্বর নেই আবার অস্বীকারও করেন না) পদার্থবিদ। তিনি ই সর্বপ্রথম এর নাম দেন গড পার্টিকেল বা ঈশ্বর কনা। কিন্তু বিজ্ঞানী হিগস এর বিরোধিতা করে বলেন তিনি নিজেই ঈশ্বরে বিশাসী না, তাছাড়া এই কনার আবিষ্কারের জন্য তার অনেক বছর অপেক্ষা করতে হয়েছে বলেই তিনি এর নাম দিয়েছিলেন goddam particle। কিন্তু প্রকাশক বইতে এ নামটা পরিবর্তন করে গডস পার্টিক্যাল করে দেন।... আর তখন থেকেই তা গড পার্টিকেল বা ঈশ্বর কণা নামে পরিচিত হওয়া শুরু করে ! আজ আমাদের পাশের গ্রামে এক হুজুর এই ঈশ্বর কণা নিয়ে ওয়াজে বয়ান দিয়ে বলছিলেন , "নাউজুবিল্লাহ, জাহান্নামি নাস্তিকেরা নাকি ইসরাইলের ষড়যন্ত্রে ঈমান ধ্বংস করার জন্য ঈশ্বর কণা বের করেছে । " কথা গুলো শোনার পরে আমার বাবা ঈমান হারানোর বিচলিত হয়ে এই কথাগুলো আমাকে বলছিলেন । যাই হোক ধর্ম নিয়ে টানব না ... আমার অনেক বন্ধুও এই ঈশ্বর কণা নিয়ে চিন্তিত । তাই বলছি ঈশ্বর কণা কেবল পদার্থবিজ্ঞানের একটি টার্ম । তাই রক্তচক্ষু বের করে পদার্থবিজ্ঞানের সমালোচনা আপাতত বন্ধ করুন !
তথ্যঃ https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson
https://en.wikipedia.org/wiki/Photon
https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetism
https://home.cern/topics/large-hadron-collider
https://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider
https://en.wikipedia.org/wiki/Satyendra_Nath_Bose
আমরা জানি স্পিনের ভিত্তিতে মৌলিক কণিকাকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়।
-বোসন(স্পিন সংখ্যা পূর্ণ সাংখ্যিক)
-ফার্মিয়ন(স্পিন সংখ্যা ১/২ এর গুনিতক)
বোসন কণা কি টা জানেন তো? যে সব অতিপারমানবিক কণারা বোস-আইনস্টাইন সংখ্যায়ন মেনে চলে তাদের বোসন কণা বলা হয় । তবে এই বোসনের বোস শব্দ এসেছে একজন বাঙালী বিজ্ঞানীর নাম হতে । আমাদের প্রিয় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক সত্যেন্দ্রনাথ বসু হচ্ছেন সেই মহান বিজ্ঞানী যার নামানুসারেই এই কণাদের নাম বোসন বলা হয় । সত্যেন্দ্রনাথ বসু ১৯২১ সালের মে মাসের কোন এক সময় ঢাকায় আসেন এবং একই বছরের জুনের ১ তারিখে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের রীডার পদে যোগদান করেন । ১৯০০ খ্রিস্টাব্দে ম্যাক্স-প্ল্যাঙ্ক যে সমীকরণ দিয়ে বিখ্যাত হয়েছিলেন এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভিত্তি প্রস্তর স্থাপন করেছিলেন কিন্তু এই তত্ত্বের মধ্যে একটি ত্রুটি ছিল । আর এই ত্রুটি নিয়ে ব্যস্ত ছিলেন আইনস্টাইন ,পল ডিরাক এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের আর বড় বড় বাঘা বাঘা বিজ্ঞানীরা ।ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের কার্জন হলের কোন একটি কক্ষে বসে পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের শিক্ষক থাকা অবস্থায় এই ত্রুটির সমাধান করে বসেন মেধাবি সত্যেন্দ্রনাথ বসু ।
ম্যাক্স-প্ল্যাঙ্কের সমীকরণের জন্য প্রয়োজন ছিল কোয়ান্টাম অবস্থার তাপবলবিদ্যাগত সম্ভাবনা(Probability ) নির্ধারণ করা । আর এই কাজটি সমাহারতত্ত্ব ব্যবহার করে সত্যেন্দ্রনাথ বসু করেছিলেন । বসু তাঁর এই কাজের প্রবন্ধটি আইনস্টাইনের কাছে পাঠান , আইনস্টাইন এ প্রবন্ধের গুরুত্ব অনুধাবন করেন এবং তা নিজেই জার্মান ভাষায় অনুবাদ করে সাইট Zeitschrift für Physik পত্রিকায় ১৯২৪ সালে তা প্রকাশের ব্যবস্থা করেন । অধ্যাপক বসুকে তাই কোয়ান্টাম সংখ্যাতত্ত্বের জনক বলা হয় । তাঁর এই অবদানের জন্য কণাদের নাম দেয়া হয়েছে বোসন কণা ।বোসন কণারা আবার প্রাথমিকভাবে দুই ধরনের –
ক) মৌলিক বোসন কণা এবং
খ ) যৌগিক বোসন কণা বা মেসন ।
বোসন কণারা হচ্ছে যৌগিক তবে প্রমিত মডেল বা Standard Model অনুযায়ী মৌলিক বোসন কণা হচ্ছে ৫ ধরনের –
- ৩ ধরনের গেজ বোসন (Gauge Bosons)
- ১ টি হিগস্ বোসন (Higgs Boson)
- ১ টি গ্রাভিটন (Graviton)
আমাদের আলোচনার বিষয়বস্তু হল হিগস-বোসন। এই কণার হিগস নামকরন করা হয়েছে বিখ্যাত পদার্থবিদ হিগস বোসনের এর নাম অনুসারে । তবে এটা নিয়া আলোচনা করতে গেলে যে দুটি বিষয় মাথায় আসে তার একটি সার্ণ(CERN-European Organization for Nuclear Research) এর LHC(LARGE HADRON COLLIDER) ।সার্ন এর LHC সম্পর্কে আমরা কম-বেশি সকলেই জানি ,লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার হল পৃথিবীর বৃহত্তম কণা ত্বরক বা কনা পিষণকারী যন্ত্র ! এটি পৃথিবীর যন্ত্রও বটে ! এটি ভুঅভ্যন্তরে অবস্থিত ২৭ কিলোমিটারের একটি রিং আকৃতির যন্ত্র । এটিকে একটি পৃথিবীর অন্যতম শক্তিশালী সুপার কম্পিউটার দ্বারা কন্ট্রোল করা হয় ! ৯ টেরা ইলেকট্রন ভোল্টের প্রোটনসমৃদ্ধ বিপরীত গামী রশ্মির কনাগুলো প্রায় আলোর গতিতে একে অন্যের সাথে সংঘর্ষে নিযুক্ত হয় ! এর অভ্যন্তর ভাগ একদম বায়ুশূন্য এবং তাপমাত্রা -২৭১.৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস যা , মহাশূন্যের তাপমাত্রার চাইতেও কম ! তবে এর রশ্মি নির্গমনকারী দুই টিউবের চারেপাশে তরল হিলিয়ামের প্রবাহ থাকে যা এর চৌম্বকক্ষেত্রসহ পুরো ব্যবস্থাটির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রনে রাখে !
বিজ্ঞানী হিগস ১৯৬৪ সালে শক্তি হিসেবে এমন একটি কণার ধারণা দেন, যা বস্তুর ভর সৃষ্টি করে। এর ফলে এই মহাবিশ্ব সৃষ্টি সম্ভব হয়েছে। এ কণাটিই ‘ঈশ্বর কণা’ নামে পরিচিতি পায়। বিজ্ঞানী বিজ্ঞানী পিটার হিগস এর নামানুসারে এর নামকরন করা হয়। এটা এমন একটা উপাদান যার সাহায্যে ভরের উৎপত্তি জানা যাবে। ধারনা করা হয়ে থাকে বিগ ব্যাং এর সাথে সাথে কিছু কনার উৎপত্তি ঘটেছিল যারা ছিল ভরবিহীন। কিন্তু পরবর্তীতে এরা ভর লাভ করে।আপনি নিশ্চয় হাসছেন, এ আবার কোন পাগলের প্রলাপ। ভর কি হুদায় উইড়া আসে নি? প্রোটন ও নিউট্রন নিয়ে আলোচনায় আমরা জেনেছিলাম যে কোয়ার্কদের আপেক্ষিক গতিবেগের জন্য নিউট্রন, প্রোটনের ভরের সৃষ্টি হয় । আর মহাবিশ্বের সুচনালগ্নের এই ভরহিন কণার জন্য হিগস ফিল্ড নামক আরেকটা তত্ত্ব আছে। এর নাম করন করা হয় হিগস ফিল্ড নামে । অর্থাৎ কনাগুলো যখন এই হিগস ফিল্ডের ভেতর দিয়ে অতিক্রম করবে তখন এরা ভর লাভ করবে।
এলএইচসি তে দুটি প্রোটন কনার সংঘর্ষের ফলে কিছু কনার সৃষ্টি হয় যার একটার ভর অনেকটা হিগসের তাত্ত্বিক কনার কাছাকাছি, যা হিগস কনা নামে পরিচিত।LHC এর টিউবের ভিতর কনারা আলোর বেগের কাছাকাছি গতিতে প্রতিনিয়ত একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হচ্ছে। তবে কণাদের এমন ১ বিলিয়ন সংঘর্ষে মাত্র ১ বারই হিগস বোসন কণা পাওয়ার সম্ভাবনা আছে।হিগস বোসন কণা উৎপাদনের চারটি প্রক্রিয়া আছে।
-হিগস স্ট্রালং
-গ্লুউন ফিউশন
-উইক বোসন ফিউশন
-টপ ফিউশন
সংক্ষেপে, হিগস বোসন হচ্ছে এমন একটা অনুমিত বা প্রেডিক্টেড কনা, যার ভর স্টান্ডার্ড এলিমেন্টে আগে থেকেই অনুমিত ছিলো এবং যা হিগস ফিল্ডের বোসন কনা নামে পরিচিত ।এই মৌলিক কনা গুলো অশূন্য হিগস ফিল্ডের সাথে যুক্ত হয়ে ভর লাভ করে থাকে। ফোটন ও সেই জাতীয় শক্তি আদানপ্রদানকারী গেজ কণার সাথে যুক্ত হয়ে এটি W+ W-, Z0 নামে ভারী মেসন তৈরী করে যেগুলি সবই ফোটন বা হিগস কণার মত বোসন। এটা সালাম, ওয়াইনবার্গ, গ্ল্যাশোর স্ট্যান্ডার্ড মডেলে হিগস কণা ও হিগসের প্রতিসাম্য ভঙ্গ ব্যবহারের ফল।ইলেক্ট্রন, নিউট্রিনো, কোয়ার্ক এসব কণার সাথে যুক্ত হয়েও হিগস কণা তাদের ভর দেয়।
আরেক ভাবে বলা যায় হিগস বোসন কনা হচ্ছে এমন একটা কনা যেটা এতোদিনের অসম্পূর্ণ স্টান্ডার্ড এলিমেন্টাল ফিজিক্সের তত্ত্ব কে সম্পূর্ন করে।
হিগস ফিল্ড কি?
এক ধরণের ফিল্ডের মধ্য দিয়ে চলার সময় মৌলিক কণাগুলো ঐ ফিল্ডের সাথে বিভিন্ন মাত্রায় সংঘর্ষ বা ইন্টার্যাকশন করছে, আর সেই ইন্টার্যাকশনের মাত্রাই বলে দিচ্ছে যে সেই কণার ভর কত হবে।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।
হিগস ফিল্ড এমন একটা তাত্ত্বিক ক্ষেত্র যা অদৃশ্যমান এবং চুম্বক শক্তি এর মতো । এটা মহাবিশ্ব সম্প্রসারনের সাথে সম্প্রসারিত হচ্ছে । মহাবিশ্বের যে কোন স্থানে মৌলিক কনা ছড়িয়ে থাকুক না কেনো, এর মধ্যে দিয়ে পাস করলে , সে তখন বাকী কনাগুলোকে ডেকে আনবে , একটা আরেকটার সাথে যুক্ত হয়ে ভর লাভ করবে। ফোটন এখানে বাহক হিসেবে কাজ করে। সুতরাং বলা যায় পার্টিকেল গুলোর কোন অস্তিত্বই ছিলোনা কিন্তু যখন মহাবিশ্বের সৃষ্টি হয় তখন তা ভর লাভ করে।
নোবেল বিজয়ী বিজ্ঞানী লিউ লেডারম্যান হচ্ছেন একজন আজ্ঞেয়বাদী(যিনি ঈশ্বরের উপস্থিতি নিয়ে সন্ধিহান,কখনো বলেন না যে ঈশ্বর নেই আবার অস্বীকারও করেন না) পদার্থবিদ। তিনি ই সর্বপ্রথম এর নাম দেন গড পার্টিকেল বা ঈশ্বর কনা। কিন্তু বিজ্ঞানী হিগস এর বিরোধিতা করে বলেন তিনি নিজেই ঈশ্বরে বিশাসী না, তাছাড়া এই কনার আবিষ্কারের জন্য তার অনেক বছর অপেক্ষা করতে হয়েছে বলেই তিনি এর নাম দিয়েছিলেন goddam particle। কিন্তু প্রকাশক বইতে এ নামটা পরিবর্তন করে গডস পার্টিক্যাল করে দেন।... আর তখন থেকেই তা গড পার্টিকেল বা ঈশ্বর কণা নামে পরিচিত হওয়া শুরু করে ! আজ আমাদের পাশের গ্রামে এক হুজুর এই ঈশ্বর কণা নিয়ে ওয়াজে বয়ান দিয়ে বলছিলেন , "নাউজুবিল্লাহ, জাহান্নামি নাস্তিকেরা নাকি ইসরাইলের ষড়যন্ত্রে ঈমান ধ্বংস করার জন্য ঈশ্বর কণা বের করেছে । " কথা গুলো শোনার পরে আমার বাবা ঈমান হারানোর বিচলিত হয়ে এই কথাগুলো আমাকে বলছিলেন । যাই হোক ধর্ম নিয়ে টানব না ... আমার অনেক বন্ধুও এই ঈশ্বর কণা নিয়ে চিন্তিত । তাই বলছি ঈশ্বর কণা কেবল পদার্থবিজ্ঞানের একটি টার্ম । তাই রক্তচক্ষু বের করে পদার্থবিজ্ঞানের সমালোচনা আপাতত বন্ধ করুন !
তথ্যঃ https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson
https://en.wikipedia.org/wiki/Photon
https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetism
https://home.cern/topics/large-hadron-collider
https://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider
https://en.wikipedia.org/wiki/Satyendra_Nath_Bose
No comments:
Post a Comment
ধন্যবাদ