in

এমআইটির পদার্থবিদরা ১ম বারের মতো ৩টি ফোটনের আলোর অণু তৈরি করলেন

পাঁচ বছর আগে হার্ভার্ড এবং এমআইটির পদার্থবিদরা পৃথিবীর ইতিহাসে প্রথম বারের মতো ২টি ফোটনকে এমনভাবে মিথস্ক্রিয়া করাতে সক্ষম হয়েছিলেন যা আপাতদৃষ্টিতে এক প্রকার অসম্ভব। কিন্তু এমন একটি অসম্ভব কাজ করে ফেলার পর আপনার পরবর্তি লক্ষ্য কী হবে? ৩য় একটি ফোটনকে এদের সাথে জুড়ে দেয়া নয় কি? 

image source: news.mit.edu

পদার্থবিদরা সর্বদাই আলোর কণাগুলোকে বিভিন্নভাবে নিয়ন্ত্রণ করার চেষ্টা করে এসেছেন। কিন্তু সাধারণত আলোর এই ভরহীন কণাগুলোকে একে অপরের সাথে তেমন কোনো মিথস্ক্রিয়া করতে দেখা যায় না। আমাদের লার্জ হ্যাড্রন কলাইডারগুলোর মতো বড় বড় কলাইডারগুলোতে বিভিন্ন মৌলিক কণার মাঝে সংঘর্ষ ঘটানো হয় এবং এ সংঘর্ষের ফলাফল থেকে নতুন নতুন জ্ঞান আহরণের চেষ্টা করা হয়।

এ কথা কিন্তু ফোটনের বেলায় বলতে পারি না। সেখানে দুটি শক্তিশালী এবং বিপরীতমুখী লেজার রশ্মির সংঘর্ষ ঘটিয়েও তেমন কোনো নতুন ফলাফল দেখতে পাওয়া যায় না। কারণ ফোটনগুলো একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে না বললেই চলে। বছরের পর বছর ধরে বিজ্ঞানীরা ফোটনের এই বৈশিষ্ট্যকে নিয়ে তত্ত্বই দাঁড় করিয়েছেন। ফলাফল আর পাওয়া যায়নি। তত্ত্ব অনুসারে বিশেষ পরিস্থিতিতে ফোটনের এই ধর্ম পরিবর্তন করা সম্ভব হবে। অবশেষে ২০১৩ সালে এর বাস্তবিক রূপ তারা দেখতে পেয়েছিলেন। 

হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ মিখাইল লুকিন সেসময় বলেছিলেন, “আমরা এমন একটি মাধ্যম তৈরি করেছি যেখানে আলোর কণাগুলো একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। তারা এত শক্তিশালিভাবে এটি করে যে, মনে হয় তাদের ভর রয়েছে এবং তারা সংঘবদ্ধ হয়ে আলোর অণু তৈরি করেছে।”

আলোর কণাগুলোকে ফোটন বলে; image source: newsweek.com

এটি করার জন্য তারা রুবিডিয়াম অণুর তৈরি একটি বিশেষ মাধ্যমের ভেতর দিয়ে কিছু সংখ্যক ফোটনবিশিষ্ট একটি দূর্বল লেজার রশ্মি প্রবেশ করেছিলেন। রুবিডিয়াম পরমাণু থেকে পরমাণুতে ঘোরার সময় ফোটনগুলো কিছু শক্তি পরমাণুগুলোকে দিয়ে দেয়। এরপর এক বিশেষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পরমাণু এবং আলোর কণাগুলো মিলিতভাবে একরকম সংকর তৈরি করে। পরমাণু-ফোটনের এই সংকরকে পোলারিটন বলে। পদার্থবিদদের যে দল এই ঘটনাটি ঘটাতে সক্ষম হয়েছিলেন তারা সেই একই পদ্ধতি অবলম্বন করে ২টি ফোটনের স্থানে এবার ৩টি ফোটন দ্বারা তৈরি সংকর তৈরির জন্য ৩য় একটি ফোটন এতে ব্যবহার করলেন।

খুব সহজ ভাষায় বললে, আমরা দুটি অক্সিজেন পরমাণু ব্যবহার করে একটি অক্সিজেন অণু তৈরি করতে পারি। আবার, তিনটি অক্সিজেন পরমাণুর সমন্বয়ে ওজোন অণু তৈরি করতে পারি। কিন্তু চারটি অক্সিজেন পরমাণুর সমন্বয়ে কোনো অণু কিন্তু তৈরি করা সম্ভব না। এমনকি কোনো কোনো মৌলের ক্ষেত্রে তিনটি পরমাণু মিলেও একটি অণু তৈরি সম্ভব নয়। বিজ্ঞানীরা এটাই দেখার চেষ্টা করছিলেন যে, ফোটনের ক্ষেত্রেও এরকম সংকর তৈরি করার ক্ষেত্রে ফোটনের সংখ্যার কোনো উর্ধ্ব সীমা রয়েছে কিনা এবং শেষ পর্যন্ত তারা দুটি ফোটনের বদলে তিনটি ফোটনের তৈরি এক ধরনের অণু তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন।

তাহলে এরপর কি? এরপর কি তাহলে আমরা চারটি ফোটনের তৈরি এই বিশেষ ধরনের অণু দেখতে যাচ্ছি। নাকি আলোর তৈরি নতুন কোনো কেলাস দেখতে যাচ্ছি? এই প্রশ্নের উত্তরগুলো অবশ্য ভবিষ্যতের প্রযুক্তি এবং সময়ই বলে দেবে।

featured image: smithsonianmag.com

Written by Ahmed Estiak Bidhan

Student of Department of Physics, Shahjalal University of Science and Technology, Sylhet.

মৌমাছির মধুর রহস্য

পাওয়া গেল হারিয়ে যাওয়া পেঙ্গুইনের ১৫ লক্ষ সদস্য