IRRSTC RESEARCH LETTER 2018-2023

IRRSTC RESEARCH LETTER 2018-2023 পদার্থ বিজ্ঞানের কতিপয় মৌলিক প্রশ্ন এবং তার উত্তর “এই মহাবিশ্ব কোথা থেকে এলো? এটা হলো আদি প্রশ্ন। ১৩ দশমিক ৭ বিলিয়ন বছর আগে এক মহাবিস্ফোরণ ঘটেছিল, যা থেকে এই মহাবিশ্ব জন্ম নিল। কেন? কেমন করে? তার আগে কী ছিল কেউ জানে না” (বিজ্ঞানচিন্তা, জুন, ২০১৯, পৃষ্ঠা ৩৬-৩৭)। প্রশ্ন নং-০১: এই মহাবিশ্ব কোথা থেকে এলো? উত্তরঃ কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিউরির বর্ণনামতে, হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশনে “বিগ ব্যাং” (Big Bang) নামে সংঘটিত মহাবিস্ফোরণ থেকে এই মহাবিশ্বের উদ্ভব। প্রশ্ন নং-০২:হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশনের আগে কী ছিল? উত্তরঃ এ ব্যাপারে কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিউরিতে প্রশ্নও নেই, উত্তরও নেই। প্রশ্ন নং-০৩: এই মহাবিশ্ব কী দিয়ে তৈরি? উত্তরঃ প্রকৃতিতে এত এত কণা। এসব কী দিয়ে তৈরি কেউ জানে না (বিজ্ঞানচিন্তা) প্রশ্ন নং-০৪: এই মহাবিশ্ব গভীর প্রজ্ঞা, প্রখর বুদ্ধিমত্তা সহকারে সুশৃঙ্খল, সুবিন্যস্ত এবং সুপরিকল্পিতভাবে কে চালান? উত্তরঃ এ প্রসঙ্গে নিউটনের ভাষ্যঃ মাধ্যাকর্ষণ গ্রহগুলির গতি ব্যাখ্যা করে, তবে কে গ্রহগুলিকে গতিশীল করে তা ব্যাখ্যা করতে পারে না। প্রশ্ন নং-০৫: এই মহাবিশ্ব কেমন করে এলো? ● ১৯৬৫ সালে পশ্চাৎপদ বিকিরণ (Back Ground Radiation) আবিস্কারের পর কম্পিউটার সিমুলেশনের মাধ্যমে বিজ্ঞান এ সত্য মানব জাতিকে অবগত করাতে সক্ষম হয় যে, *Highest Energetic Radiation নামক মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুতে (যা স্ট্রিং থিওরি মতে সুতার মতো লম্বাটে) *মহাবিস্ফোরণ (Big Bang) ঘটার মাধ্যমে মহাবিশ্বের সূচনা ঘটেছিল। বেলজিয়ান বিজ্ঞানী জর্জ লেমিত্রি ১৯২০ সালে প্রথম মহাবিশ্বের জন্ম তত্ত্বের ধারণা দেন। তত্ত্বটিকে অনন্য মাত্রায় নিয়ে যান জনপ্রিয় পদার্থবিদ স্টিফেন হকিং এবং বাংলাদেশের পদার্থ বিজ্ঞানী ড. জামাল নজরুল ইসলাম। এই তত্ত্বের পক্ষে অন্যতম যুক্তি বা নিদর্শন হলো মহাবিশ্বের প্রসারণ ও কসমিক ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশন। বিজ্ঞানীদের ধারণা, মহাবিশ্বের জন্ম আজ থেকে প্রায় ১৩.৭৯ বিলিয়ন বছর আগে হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশন নামক বিন্দু থেকে। ওই বিন্দুটি প্রসারিত ও ঠান্ডা হয়েই আজকের এই মহাবিশ্ব তৈরি হয়েছে। ● এই তত্ত্ব বলে, “মহাবিশ্বের জন্মের পরপরই কোনো কণার জন্ম হয়নি। প্রকৃতির যে চার বল-মহাকর্ষ, বিদ্যুৎ চুম্বক, সবল ও দূর্বল নিউক্লিয় বল-এগুলোর আলাদা কোনো অস্তিত্ব ছিল না।*Highest Energetic Radiation নামক মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুতে মহাবিশ্বের সব কটি বল একীভূত ছিল। এমনকি মহাবিস্ফোরণের পরও সাথে সাথে ৪ মহা বল পৃথক হয়নি। কিন্তু প্রসারণের কারণে মহাবিশ্ব ধীরে ধীরে ঠান্ডা হতে শুরু করে। প্রাকৃতিক বলগুলোও আলাদা হয়ে ৪টি পৃথক বলে (Force) প্রতিষ্ঠিত হয়। মহাবিশ্বের জন্মের ১/১০০০০০০০০০০০০ সেকেন্ডে সক্রিয় হয় হিগস ফিল্ড, যার ফলে সব পদার্থকণা ভর অর্জন করে। ১০-০৬ সেকেন্ডে গ্লুয়নের সাহায্যে দুই ধরনের কোয়ার্ক জুড়ে তৈরি হয় প্রোটন ও নিউট্রন। ► IRRSTC: *Highest Energetic Radiation নামক মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুর মহাবিস্ফোরণ (big bang) ছিল সুপরিকল্লিত এবং সম্পূর্ণ উদ্দেশ্যপূর্ণ। কারণ,মহাবিস্ফোরণ (big bang)এর পর তাপমাত্রা ছিল নিম্নমুখী। মহাবিস্ফোরণ (big bang) ঘটার পূর্বে *Highest Energetic Radiation (মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুর) এর তাপমাত্রার পরিমাণ ছিল 10³² ডিগ্রি কেলভিন অর্থাৎ ১০,০০০ কোটি, কোটি, কোটি, কোটি ডিগ্রি কেলভিন। কিন্ত্ত মহাবিস্ফোরণ (big bang) ঘটার পর মুহুর্তে এই তাপমাত্রা দ্রুত 10²8 ডিগ্রি কেলভিনে নেমে আসে। ● মহাবিশ্বের বয়স যখন ১ থেকে ১০ সেকেন্ড, মহাবিশ্বের সব কণা ও প্রতিকণা একে অপরকে ধ্বংস করে বিপুল পরিমাণ শক্তি উদ্গিরণ করে। কিন্তু সৌভাগ্যক্রমে প্রতিকণার চেয়ে সাধারণ কণার পরিমাণ একটু বেশি ছিল। তাই কিছু সাধারণ পদার্থকণা অবশিষ্ট থেকে যায়। সেই অবশিষ্ট কণাগুলো দিয়েই আমাদের বিশাল মহাবিশ্ব তৈরি হয়েছে। মহাবিস্ফোরণের প্রায় ১৭ মিনিট পর মহাবিশ্বের তাপমাত্রা এমন পর্যায় আসে যে, অবশেষে প্রোটন ও নিউট্রন মিলে পরমাণুর নিউক্লিয়াস গঠন করতে সক্ষম হয়। এর প্রায় ৩৭৭,০০০ বছর পর প্রথম চার্জনিরপেক্ষ পরমাণু তৈরি হয় এবং CMB–এর জন্ম হয়। মহাবিশ্বের বয়স তখন প্রায় চার লাখ বছর প্রায় সব পদার্থই কার্যত চার্জনিরপেক্ষ পরমাণুতে এসে স্থির হয়েছিল। এভাবে ভারসাম্যে এসেছিল বিদ্যুৎ–চৌম্বকীয় বল। ► কিন্তু সৌভাগ্যক্রমে প্রতিকণার চেয়ে সাধারণ কণার পরিমাণ একটু বেশি ছিল। তাই কিছু সাধারণ পদার্থকণা অবশিষ্ট থেকে যায়। সেই অবশিষ্ট কণাগুলো দিয়েই আমাদের বিশাল মহাবিশ্ব তৈরি হয়েছে। IRRSTC: *Highest Energetic Radiation নামক মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুর এই সময় তাপমাত্রার পরিমাণ ছিল 10³² ডিগ্রি কেলভিন অর্থাৎ ১০,০০০ কোটি, কোটি, কোটি, কোটি ডিগ্রি কেলভিন।মহাবিস্ফোরণ (big bang) ঘটার পর মুহুর্তে এই তাপমাত্রা দ্রুত 10²8-এ নেমে আসে। এক পর্যায়ে ৪ বল পৃথক হয়ে যায়। প্রথমবারের মতো কণিকাদের আবির্ভাব ঘটে। কণিকারা নিজেদের মধ্যে সংঘর্ষ ঘটিয়ে পদার্থ কণিকা হিসেবে প্রথম বারের মত ‘কোয়ার্ক’ এবং এন্টি কোয়ার্ক এর জন্ম দেয়। অতঃপর তাপমাত্রা যখন আরো নিচে নেমে 10¹³k কেলভিনে দাঁড়ায় তখন কোয়ার্ক এবং এন্টি কোয়ার্কের মধ্যে সংঘর্ষ ঘটে। এতে উভয় এর ব্যাপক ধ্বংস সাধন ঘটে এবং অবশিষ্ট থেকে যায় কিছু কোয়ার্ক। কারণ, এন্টি কোয়ার্কের চেয়ে কোয়ার্কের পরিমাণ কিছু বেশি ছিল।যা ছিল গ্রহ-নক্ষত্র সৃষ্টির উপাদান। ► IRRSTC: এতে প্রতীয়মান হয় যে, কোয়ার্ক এবং এন্টি কোয়ার্ক সমান সমান থাকলে কিংবা কোয়ার্কের চাইতে অ্যান্টি কোয়ার্ক বেশি থাকলে হয়তো মহাকাশে বিরাজমান গ্রহ-উপগ্রহ,নক্ষত্র, গ্যালাক্সি ইত্যাদি কিছুই সৃষ্ট হতো না। এরপর যখন তাপমাত্রা আরো কমে গিয়ে 10¹ºk কেলভিন-এ দাঁড়ায় তখন ৩টি কোয়ার্ক (১টি আপ কোয়ার্ক এবং ২টি ডাউন কোয়ার্ক মিলিত হয়ে প্রোটন কণিকা (Proton Particle) এবং ৩টি কোয়ার্ক (২টি আপ কোয়ার্ক এবং ১টি ডাউন কোয়ার্ক) মিলিত হয়ে নিউট্রন কণিকা (Neutron Particle) সৃষ্টি হতে থাকে। তারপর তাপমাত্রা যখন 10000000000 কেলভিন-এ নেমে আসে তখন পরিবেশ আরো অনুকুলে আসায় সৃষ্ট প্রোটন কণিকা ও নিউট্রন কণিকা পরষ্পর মিলিত হয়ে প্রথমবারের মত মহাবিশ্বে এটমিক নিউক্লি গঠিত হতে থাকে। এরপর তাপমাত্রা আরও কমে গিয়ে 1000000000 কেলভিন তখন এটমিক নিউক্লি মহাবিশ্বে বিক্ষিপ্ত ভাবে ছুটে চলা ইলেকট্রনিক কণিকাকে (Electronic Particle) চর্তুদিকের কক্ষপথে ধারণ করে। ফলে প্রথমবারের মত অণু'র (atoms) সৃষ্টি হয়। আরও পরে যখন তাপমাত্রা ৩,০০০ কেলভিনে উপনীত হয় তখন মহাবিশ্বের মূল সংগঠন গ্যালাক্সি (Galaxy) সৃষ্টি হতে থাকে। পরবর্তীতে এর ভেতর নক্ষত্র, গ্রহ, উপগ্রহ ইত্যাদি সৃষ্টি হতে থাকে। অতঃপর তাপমাত্রা যখন আরো নিম্নগামী হয়ে মাত্র ৩ কেলভিনে নেমে আসে তখন সার্বিক পরিবেশ অনুকূলে থাকায় পৃথিবীতে গাছ-পালা, জীব-জন্তু ও প্রাণের ব্যাপক সমাবেশ সমাগম ঘটতে থাকে।-এই হচ্ছে কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড মডেল থিওরিমতে সৃষ্টিতত্ত্ব বিষয়ক আধুনিক বৈজ্ঞানিক ধারণা। ► IRRSTC: এতে স্পষ্ট প্রতীয়মান হয় যে, মহাবিস্ফোরণ (big bang) ঘটার পর মুহুর্ত থেকে তাপমাত্রা নিম্ন অর্থাৎ শীতলমুখী না হয়ে উর্ধ্বমুখী অর্থাৎ উষঞ থেকে উষ্ঞতর হতে থাকলে প্রাণের সম্ভাবনা নেই বলে চলে। উল্লেখ্য, অ্যামেরিকার একদল বিজ্ঞানী বাইসেপ –টু নামক প্রকল্পের মাধ্যমে মহাবিশ্বের সৃষ্টি তত্ত্ব নিয়ে কাজ করে। পৃথিবীর দক্ষিণ মেরুতে আকাশের ছোট্ট একটা অংশে তারা টেলিস্কোপের সাহায্যে নজর রাখছেন। বিবিসির বিজ্ঞান বিষয়ক সংবাদদাতা ডেভিড সুকমান এই প্রকল্প ব্যাখ্যা করতে গিয়ে বলছেন, এটা একটা যুগান্তকারী ঘটনা। বাইসেপ –টু নামক প্রকল্পের মাধ্যমে বিশ্বের আদিম আলোক শক্তির যে প্যাটার্ন অ্যামেরিকার বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন তাতে এই মহাবিশ্বের জন্মের শুরুর দিকের বিশেষ চিহ্ন বহন করছে। এ প্রসঙ্গে প্রকল্পে গবেষণায় নিয়োজিত বিজ্ঞানীরা বলছেনঃ বিগ ব্যাং বিস্ফোরণের পর আলোর ঢেউ তৈরি হয়েছিলো। ছড়িয়ে পড়া প্রাথমিক এই আলোক তরঙ্গ থেকে সৃষ্টি হয়েছিল *মহাকর্ষ। মহাকর্ষের ফলে এই সৌরজগতে নক্ষত্র, গ্রহ সবকিছু একটা আরেকটাকে টেনে ধরে রাখছে। ► IRRSTC: এতে প্রমাণিত হয় যে, মহাবিশ্বের প্রাথমিক পর্যায়ে সৌরজগতে নক্ষত্র, গ্রহ সবকিছু একটা আরেকটাকে টেনে ধরে রাখার মত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকাসহ মহাকর্ষ বলের অস্তিত্ব ছিল। ► IRRSTC: *Highest Energetic Radiation নামক মহা সূক্ষ্ণ আলোক বিন্দুতে বা স্ট্রিং এর পূর্বে কী ছিল? আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বের প্রাথমিক মূল কথা ছিল প্রত্যেক বিষয় বা ঘটনার একটা পরিণতি রয়েছে যা তিনি Inverient শব্দে প্রকাশ করতে চেয়েছিলেন। কিন্তু একান্ত সুহ্দদের প্রস্তাবিত নাম অনুরোধে তিনি General Theory of Relativity নামকরণ করেছিলেন (সূত্রঃ বিজ্ঞানচিন্তাঃ আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা কতটুকুন আপেক্ষিক?, বর্ষঃ...সংখ্যা....)। তারও আগে মধ্যযুগে ফারাবী অআল অআরাবী বলেছিলেনঃ প্রত্যকে বিষয় ও বস্ত্ত মূলে পৌঁছে। প্রাচীন গ্রীক বিজ্ঞানী মূল খুঁজে পেয়েছিলেন অ্যাটমের মধ্যে, অ্যারিস্টটল খুঁজে পেয়েছিলেন মাটি+পানি+আগুন+বাতাস-এই চতুষ্টয়ের মধ্যে। অ্যারিস্টটলের মতে, প্রতিটা পদার্থের একটা ন্যাচারাল মিনিমাম থাকবে, যার চেয়ে ছোট করতে গেলে একটা পদার্থ আর ওই পদার্থের গুণাবলি নিয়ে থাকবে না। এমন একটা মৌলিক অবস্থায় চলে যাবে, যা সব পদার্থের জন্য একই।অর্থাৎ অ্যারিস্টটলের ধারণা হলো, সব পদার্থই আসলে একই জিনিস। এর সঙ্গে ‘ফর্ম’ বা অবস্থা জড়িত। ওই অবস্থার জন্য পদার্থ নানা রূপ নেয়। কখনো পানি, কখনো রুপা, আবার কখনো পাথর বা মাটি। মূল অবস্থাও খুব বেশি নয়, মাত্র চারটা। আগুন, পানি, বাতাস ও মাটি। অবশ্য অ্যারিস্টটল এই ধারণা লাভ করছিলেন তাঁরও শ দুয়েক বছর আগেকার বিজ্ঞানী অ্যাম্পেডোস্লেস হতে। অ্যারিস্টটলের আগে দার্শনিক ডেমোক্রিটাস পদার্থের ক্ষুদ্রতম রূপ যে অ্যাটম বা পরমাণু, এমন একটা ধারণা দিয়েছিলেন। তাঁর মতে, সব পদার্থই আলাদা, প্রতিটি পদার্থের জন্য একটা ক্ষুদ্রতম একক আছে, যা আর ভাঙা যায় না, ছোট করা যায় না। এবং সেটাই অ্যাটম। পক্ষান্তরে মধ্যযুগে আরব বিজ্ঞানী জাবের ইবনে হাইয়ান মূল খুঁজে পেয়েছিলেন পারদ+সালফেট-এই দুইটি পদার্থের মধ্যে।জাবেরের মতে, আধুনিক ইউরোপে আসার আগে অ্যারিস্টটলের ধারণায় অনেক বেশি পরিবর্তন না এলেও নতুন একটা অংশ যুক্ত হয়। ধারণাটি প্রবর্তন করেন অষ্টম শতাব্দীর আরব বিজ্ঞানী জাবির ইবনে হাইয়ান। তাঁর দেওয়া মূলনীতি ছিল দুটি। একটাকে ডাকা হতো মার্কারি বা পারদ নামে, আরেকটা সালফার। এই মার্কারি বা সালফার ঠিক আমাদের চেনা পারদ-সালফার নয়। মার্কারি প্রিন্সিপলটা হলো ‘ঠান্ডা’ ও ‘ভেজা’। অন্যদিকে সালফার হলো ‘গরম’ ও ‘শুকনো’। ইংরেজিতে cool-moist ও hot-dry। এই চারটা ধর্ম চার মৌলিক পদার্থের মাঝামাঝি নতুন একটা অবস্থানের নির্দেশ করে। এই সালফার-মার্কারি থিওরি অনুযায়ী এই চারটা ধর্মই তৈরি করে মূল সাতটা ধাতু—স্বর্ণ, রৌপ্য, তামা, টিন, লোহা, সিসা ‌ও পারদ। সালফার-মার্কারি থিওরির চার কোয়ালিটি নির্ধারণ করে দেয় কোন ধাতু কেমন হবে। যেমন লোহার গলনাঙ্ক অনেক বেশি, ঘষা খেলে স্ফুলিঙ্গের সৃষ্টি হয়, তাই এতে নিশ্চয় সালফার অংশ অর্থাৎ গরম-শুকনা অংশ বেশি। অ্যারিস্টটলের চার মৌল এবং জাবির ইবনে হাইয়ানের সালফার-মার্কারি—এ মিলেই তৈরি হয় বহুল প্রচলিত তালিকা। একটা বর্গাকৃতির চার কোণে চারটি মৌলিক পদার্থের এই তালিকাকেই বলা যায় প্রথম পর্যায় সারণি। এই ধারণায় নতুনত্ব যোগ করেন ষষ্ঠদশ শতকে সুইস চিকিৎসা বিজ্ঞানী প্যারাসেলসাস। তিনি মার্কারি-সালফার থিওরিতে ‘সল্ট’ বা লবণ যোগ করে আরেকটু বিস্তৃত তত্ত্ব বানান। সালফার-মার্কারি-সল্টের এই তত্ত্ব অনুসারে জাবিরের মতো শুধু ধাতুই নয়, অন্য সব পদার্থও তৈরি হয় এসব ধর্ম দিয়েই। ১৮০৩ সালে জন ডাল্টন প্রস্তাব করেন ‘ডাল্টন’স ল’। এরপরই আস্তে আস্তে মৌলিক পদার্থের সত্যিকার ধারণা মানুষ বুঝতে শুরু করে। মানুষ বুঝতে পারে যে, মৌলিক পদার্থই সব পদার্থ তৈরির মূল। মেন্ডেলিভ, ১৮৬৯ সালে। ৬৩ মৌলের তালিকা দিয়ে। তিনি তাঁর তালিকা সাজিয়েছিলেন পারমাণবিক ভরের ওপর ভিত্তি করে। কারণ, তত দিনে মানুষ জেনে গেছে, প্রতিটা মৌলের একটা নির্দিষ্ট পারমাণবিক ভর আছে। ১৮৯৭ সালে। সে বছর জে জে থমসন ইলেকট্রন আবিষ্কার করেন। এত দিন পরমাণুকে ধরা হয়েছিল অবিভাজ্য। অবিভাজ্য পরমাণুতে ইলেকট্রনের উপস্থিতি ঠিক স্বস্তিকর নয়। প্রথম দফায় ইলেকট্রনকে পদার্থের মধ্যে সুষমভাবে ছড়িয়ে দিয়ে পরমাণুর অবিভাজ্যতার ধারণা কিছুটা বাঁচানোর চেষ্টা হয়। কিন্তু বিংশ শতাব্দীর শুরুতে রাদারফোর্ডের স্বর্ণপাত আর আলফা কণার পরীক্ষা নিশ্চিত করে দেয়, পরমাণু কোনো অবিভাজ্য জিনিস না। পরমাণুরও একটা গঠন আছে। তারপর শুরু হয় নতুন ও অত্যাধুনিক রসায়নের এক যুগ। এর হাত ধরেই পদার্থবিজ্ঞানে আসে নতুন তত্ত্ব। কোয়ান্টাম তত্ত্ব, যা পদার্থবিজ্ঞানের আরও কিছু সমস্যার সমাধানে বেশ কার্যকর ভূমিকা দেখায়। বিজ্ঞনী নিলস বোর, সামারফেল্ডরা আরেকটু এগিয়ে নেন পরমাণুর গঠন। আর পরমাণুর গঠন বুঝতে গিয়ে বিজ্ঞানীরা দেখেন, ইলেকট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশে কীভাবে স্তরে স্তরে অবস্থান করে। ওই স্তরগুলো মেলাতে গিয়ে দেখা যায়, পর্যায় সারণিতে এক গ্রুপের মৌলগুলো যে প্রায় একই ধর্ম দেখায়। তার মূলে আছে ওই পরমাণুর চারপাশে থাকা ইলেকট্রন বিন্যাস। প্রথমে পর্যায় সারণি সাজানো হয়েছিল পারমাণবিক ভর অনুসারে। তখন তো মৌলের গঠন সম্পর্কে কোনো ধারণা ছিল না, তাই ধারণা ছিল না আইসোটোপ সম্পর্কেও। আইসোটোপের উপস্থিতির কারণে বেশ কয়েকটি মৌলিক পদার্থের ভর–সংক্রান্ত একটা ঝামেলা ছিল। বেশি পারমাণবিক ভরের একাধিক মৌলকে অবস্থান দিতে হয়েছিল কম ভরের মৌলের আগে। সে সমস্যাও মিটে যায় যখন পারমাণবিক সংখ্যা আবিষ্কার হয়। পারমাণবিক সংখ্যা হলো কোনো একটা পরমাণুতে থাকা প্রোটনের সংখ্যা। আর এই প্রোটনসংখ্যাই একটা পরমাণু কী পদার্থ হবে, তার ভিত্তি। একটা পরমাণুতে থাকে ইলেকট্রন, প্রোটন আর নিউট্রন। প্রোটন আর নিউট্রন থাকে পরমাণুর মাঝে, যাকে বলে নিউক্লিয়াস। ইলেকট্রনগুলো থাকে বাইরে, চারপাশে কতগুলো কোয়ান্টাম অরবিটালে। একটা পরমাণুর নিউক্লিয়াসে কতগুলো প্রোটন আছে তা-ই ঠিক করে দেয় ওইটা কিসের পরমাণু। যেমন ১১টা প্রোটন থাকলে সেটা সোডিয়াম, ১২টা প্রোটন থাকলে ম্যাগনেসিয়াম। তেমনিভাবে ১১৮টা প্রোটন থাকলে অগানেসন। এরপর আসে ইলেকট্রন। একটা সাধারণ পরমাণুতে যতগুলো প্রোটন থাকে, ইলেকট্রনও থাকে ঠিক ততটা। ইলেকট্রন যেহেতু নিউক্লিয়াসের বাইরে থাকে, মাঝেমধ্যে একটা–দুইটা ছুটে যেতে পারে বা একটা–দুইটা বাড়তিও হতে পারে। এই অবস্থাই হলো আয়নিত অবস্থা বা চার্জিত অবস্থা। ইলেকট্রন নিয়ে বা দিয়ে একটা পরমাণু খুব সহজেই ফিরে যেতে পারে তার আগের অবস্থায়। সব মিলিয়ে রসায়নবিদেরা সবাই একমত যে পর্যায় সারণিতে একসময় ‘শেষ’ আসবে। তারপর নতুন কোনো মৌল পাওয়া যাবে না।(সূত্র্ঃ সূত্র: নেচার, আইইউপিএসি, উইকিপিডিয়া ও বিজ্ঞানচিন্তাঃ https://www.bigganchinta.com/feature/পর্যায়-সারণির-শেষ-কোথায়)। প্রোটনের সঙ্গে নিউক্লিয়াসে থাকে নিউট্রন। নিউট্রনসংখ্যা সাধারণত প্রোটনের কাছাকাছি হয়। তবে একদম নির্ধারিত নয়। যেমন কার্বনের কথাই ধরা যাক, সাধারণভাবে নিউট্রন থাকে ৬টা। ► IRRSTC: *মহাবিস্ফোরণ (Big bang) না ঘটলে হয়তো মহাবিশ্বের সূচনা না-ও হতো। ► IRRSTC: মহাবিশ্বের বস্ত্তগত (ম্যাটেরিয়াল) অবকাঠামোর (স্ট্রাকচার) মূল কণিকা অর্থাৎ উপাদান-উপকরণ কী? “মহাবিশ্বের জন্মের পরপরই কোনো কণার জন্ম হয়নি। এমনকি প্রকৃতির যে চার বল-মহাকর্ষ, বিদ্যুৎ চুম্বক, সবল ও দূর্বল নিউক্লিয় বল-এগুলোর আলাদা কোনো অস্তিত্ব ছিল না। সেই আদি মহাবিস্ফোরণের শক্তি থেকে মৌলিক কণা এবং প্রতি কণার সৃষ্টি হলো। মৌলিক কণা হলো সেই কণা যাকে আজ পর্যন্ত ভাঙা যায়নি। পদার্থ বিজ্ঞানের আইন মেনে এই কণাগুলো জুটি বাঁধল। তৈরি হলো প্রোটন, নিউটন জাতীয় কণা। তারপর তৈরি হলো অণু-পরমাণু। এ সবের অবিরাম সংঘর্ষ থেকে তৈরি হলো গ্যালাক্সি, তারা, গ্রহ ইত্যাদি (প্রাগুক্ত ৩৭)। আজ পর্যন্ত ভাঙা যায়নি-এমন মৌলিক কণারা হচ্ছে ১.ইলেকট্রন এবং ২. কোয়ার্ক। কোয়ার্ক-কে বলা হয় মহাবিশ্বের বস্ত্তগত কাঠামোর ইট (ব্রীক) এবং সিমেন্ট হচ্ছে হিগস বোসন কণা (গড পার্টিকেল) (বিজ্ঞানচিন্তা)। ► IRRSTC: মহাবিশ্বের সৃষ্টি প্রক্রিয়ার স্বরূপ মহাবিশ্বের বস্ত্তকণার উদ্ভব প্রক্রিয়ার স্বরূপ প্রতিটা পদার্থের একটা ন্যাচারাল মিনিমাম থাকবে, যার চেয়ে ছোট করতে গেলে একটা পদার্থ আর ওই পদার্থের গুণাবলি নিয়ে থাকবে না। এমন একটা মৌলিক অবস্থায় চলে যাবে, যা সব পদার্থের জন্য একই। আইনস্টাইন এই ন্যাচারাল মিনিমামের নাম দিয়েছেন সিঙ্গুলারিটি। তাঁর মতে, পদার্থ চুপসে যেতে যেতে একসময় পরম বিন্দুতে এসে থেমে যাবে-একেবারে নিঃশেষ হয়ে যাবে না। অ্যারিস্টটলের ধারণা হলো, সব পদার্থই আসলে একই জিনিস। এর সঙ্গে ‘ফর্ম’ বা অবস্থা জড়িত। ওই অবস্থার জন্য পদার্থ নানা রূপ নেয়। কখনো পানি, কখনো রুপা, আবার কখনো পাথর বা মাটি। মূল অবস্থাও খুব বেশি নয়, মাত্র চারটা। আগুন, পানি, বাতাস ও মাটি। অ্যারিস্টটলের আগে দার্শনিক ডেমোক্রিটাস পদার্থের ক্ষুদ্রতম রূপ যে অ্যাটম বা পরমাণু, এমন একটা ধারণা দিয়েছিলেন। তাঁর মতে, সব পদার্থই আলাদা, প্রতিটি পদার্থের জন্য একটা ক্ষুদ্রতম একক আছে, যা আর ভাঙা যায় না, ছোট করা যায় না। এবং সেটাই অ্যাটম। উদাহরণস্বরূপ, বরফ গলালে পাওয়া যায় পানি, পানিকে ভাঙলে পাওয়া যায় অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন অণু। বাতাসে নিহিত থাকে অক্সিজেন+হাইড্রোজেন+নাইট্রোজেন+কার্বন ডাই অক্সাইড ইত্যাদি। অনুরূপ বস্ত্তকে ভেঙ্গে প্রাচীন গ্রীক বিজ্ঞানী ডেমোক্রিটাস পেয়েছিলেন অ্যাটম, অ্যারিস্টটল মাটি+পানি+বাতাস+আগুন, আর মধ্যপ্রাচ্যের আরব বিজ্ঞানী জাবের ইবনে হাইয়ান পেয়েছিলেন পারদ+সালফেট। জাবেরের মতে লোহা, তামা, সীসা, পীতল, স্বর্ণসহ বিশ্বের তাবৎ বস্ত্তকণা পারদ এবং সালফেট ছাড়া কিছুই নয়। আধুনিক ইউরোপে আসার আগে অ্যারিস্টটলের ধারণায় অনেক বেশি পরিবর্তন না এলেও নতুন একটা অংশ যুক্ত হয়। ধারণাটি প্রবর্তন করেন অষ্টম শতাব্দীর আরব বিজ্ঞানী জাবির ইবনে হাইয়ান। তাঁর দেওয়া মূলনীতি ছিল দুটি। একটাকে ডাকা হতো মার্কারি বা পারদ নামে, আরেকটা সালফার। এই মার্কারি বা সালফার ঠিক আমাদের চেনা পারদ-সালফার নয়। মার্কারি প্রিন্সিপলটা হলো ‘ঠান্ডা’ ও ‘ভেজা’। অন্যদিকে সালফার হলো ‘গরম’ ও ‘শুকনো’। ইংরেজিতে cool-moist ও hot-dry। এই চারটা ধর্ম চার মৌলিক পদার্থের মাঝামাঝি নতুন একটা অবস্থানের নির্দেশ করে। এই সালফার-মার্কারি থিওরি অনুযায়ী এই চারটা ধর্মই তৈরি করে মূল সাতটা ধাতু—স্বর্ণ, রৌপ্য, তামা, টিন, লোহা, সিসা ‌ও পারদ। সালফার-মার্কারি থিওরির চার কোয়ালিটি নির্ধারণ করে দেয় কোন ধাতু কেমন হবে। যেমন লোহার গলনাঙ্ক অনেক বেশি, ঘষা খেলে স্ফুলিঙ্গের সৃষ্টি হয়, তাই এতে নিশ্চয় সালফার অংশ অর্থাৎ গরম-শুকনা অংশ বেশি। জাবেরীয় এই তত্বে নতুনত্ব যোগ করেন ষষ্ঠদশ শতকে সুইস চিকিৎসা বিজ্ঞানী প্যারাসেলসাস। তিনি মার্কারি-সালফার থিওরিতে ‘সল্ট’ বা লবণ যোগ করে আরেকটু বিস্তৃত তত্ত্ব বানান। সালফার-মার্কারি-সল্টের এই তত্ত্ব অনুসারে জাবিরের মতো শুধু ধাতুই নয়, অন্য সব পদার্থও তৈরি হয় এসব ধর্ম দিয়েই (সূত্রঃ বিজ্ঞানচিন্তা,https://www.bigganchinta.com/feature/পর্যায়-সারণির-শেষ-কোথায়) । অ্যারিস্টটলের চার মৌল এবং জাবির ইবনে হাইয়ানের সালফার-মার্কারি—এ মিলেই একটা বর্গাকৃতির চার কোণে চারটি মৌলিক পদার্থের তৈরি হয় বহুল প্রচলিত তালিকা। এই তালিকাকে বলা যায় প্রথম পর্যায় সারণি। জাবেরীয় এ ধারণার উপর ভিত্তি করে বস্ত্তর রাসায়নিক পরিচিতিমূলক যে তত্ত্বের উদ্ভব ঘটে তার আধুনিক নাম পর্যায় সারণী তত্ত্ব। রুশ পদার্থ বিজ্ঞানী ত্রিদিম মেন্ডালিফ হচ্ছেন আধুনিক পর্যায় সারণীর স্থপতি। এ তত্ত্ব মতে, নিউক্লিয়ার্সে নিহিত প্রোটনের সংখ্যার উপর নির্ভরশীল বস্তু-পদার্থের প্রকারভেদ। উল্লেখ্য, জোসেফ প্রিস্টলি বাতাসের গ্যাসগুলোকে আলাদা করতে সক্ষম হন। ল্যাভয়সিয়ে ১৭৭৭ সালে ৩৩টা মৌলিক পদার্থের তালিকা প্রকাশ করেন। প্রথমবার আলাদা করেন ধাতু ও অধাতুর মধ্যে। ১৮০৩ সালে জন ডাল্টন প্রস্তাব করেন ‘ডাল্টন’স ল’। এতে মৌলিক পদার্থের সত্যিকার ধারণা মানুষ বুঝতে পেরে মৌলিক পদার্থগুলোকে আলাদা করতে শুরু করে। এরপর যত দিন গিয়েছে, মৌলিক পদার্থের সংখ্যা বেড়েছে। তত দিনে যেহেতু মানুষ বুঝে গিয়েছে, মৌলিক পদার্থই সব পদার্থ তৈরির মূল। তাই বিজ্ঞানীরা চেষ্টা করেছেন, মৌলিক পদার্থগুলোকে একসঙ্গে করে একটা তালিকা করে কোনো একটা ছাঁচে ফেলতে। অবশেষে ১৮৬৯ সালে রুশ পদার্থবিদ ত্রিদিম মেন্ডেলিভ ৬৩ মৌলের তালিকা সাজিয়েছিলেন পারমাণবিক ভরের ওপর ভিত্তি করে। কারণ, তত দিনে মানুষ জেনে গেছে, প্রতিটা মৌলের একটা নির্দিষ্ট পারমাণবিক ভর আছে। পারমাণবিক ভর ধরে সাজাতে গিয়ে মেন্ডেলিভ সুন্দর একটা প্যাটার্ন বের করে ফেলেন। কতগুলো সারি-কলামে ভাগ করে ফেলা যায় মৌলগুলোকে, তাতে তার ধর্মও মিলে যায় বেশ। সারিগুলোকে নাম দেন পিরিয়ড, আর কলামগুলোকে গ্রুপ। পিরিয়ড আর গ্রুপ মিলে হয় পর্যায় সারণি। যাতে ছিল অজানা মৌলের ভবিষ্যদ্বাণী । তাই তাঁর সারণিতে ফাঁকা রাখা জায়গায় রাখা হয় যখন অজানা মৌল খুঁজে পাওয়া গেলে তা পুরণ করা যায়। উল্লেখ্য, ১৮৯৭ সালে জে জে থমসন ইলেকট্রন আবিষ্কার করেন পরবর্তীতে বিংশ শতাব্দীর শুরুতে রাদারফোর্ডের স্বর্ণপাত আর আলফা কণার পরীক্ষা নিশ্চিত করে দেয়, পরমাণু কোনো অবিভাজ্য জিনিস না। পরমাণুরও একটা গঠন আছে। তারপর শুরু হয় নতুন ও অত্যাধুনিক রসায়নের এক যুগ। এর হাত ধরেই পদার্থবিজ্ঞানে আসে নতুন তত্ত্ব। কোয়ান্টাম তত্ত্ব, যা পদার্থবিজ্ঞানের আরও কিছু সমস্যার সমাধানে বেশ কার্যকর ভূমিকা দেখায়। বিজ্ঞানী নিলস বোর, সামারফেল্ড প্রমুখ পরমাণুর গঠন বুঝতে গিয়ে দেখেন, ইলেকট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশে কীভাবে স্তরে স্তরে অবস্থান করে। ওই স্তরগুলো মেলাতে গিয়ে দেখা যায়, পর্যায় সারণিতে এক গ্রুপের মৌলগুলো যে প্রায় একই ধর্ম দেখায়। তার মূলে আছে ওই পরমাণুর চারপাশে থাকা ইলেকট্রন বিন্যাস। প্রথমে পর্যায় সারণি সাজানো হয়েছিল পারমাণবিক ভর অনুসারে। ফলে আইসোটোপের একটা উপাদানের উপস্থিতির কারণে বেশ কয়েকটি মৌলিক পদার্থের ভর–সংক্রান্ত একটা ঝামেলা ছিল। বেশি পারমাণবিক ভরের একাধিক মৌলকে অবস্থান দিতে হয়েছিল কম ভরের মৌলের আগে। সে সমস্যাও মিটে যায় যখন পারমাণবিক সংখ্যা আবিষ্কার হয়। এটি পর্যায় সারণীর পূর্ণত্ব দান করে। কারণ, পারমাণবিক সংখ্যা হলো কোনো একটা পরমাণুতে থাকা প্রোটনের সংখ্যা। আর এই প্রোটনসংখ্যাই একটা পরমাণু কী পদার্থ হবে, তার ভিত্তি। পারমাণবিক সংখ্যা বা প্রোটনসংখ্যাই একটা পরমাণুর সবচেয়ে মৌলিক ব্যাপার হলেও পরমাণুর ধর্মও কম গুরুত্বপূর্ণ নয় বিশেষ করে পর্যায় সারণীর ক্ষেত্রে। এ কারণে মেন্ডেলিফ তাঁর পর্যায় সারণি ভর অনুসারে সাজালেও সারি কলামে ভাগ করা হয়েছিল মৌলগুলোর ধর্ম তথা ইলেকট্রন বিন্যাসের সূত্র ধরে। যত দিন গিয়েছে, কোয়ান্টাম মেকানিকসের উন্নতি ঘটেছে, বিজ্ঞানীরা ইলেকট্রন বিন্যাস তত ভালো বুঝেছেন। পর্যায় সারণির তালিকার রহস্য ততই উন্মোচিত হয়েছে। একটা পরমাণুতে থাকে ইলেকট্রন, প্রোটন আর নিউট্রন। প্রোটন আর নিউট্রন থাকে পরমাণুর মাঝে, যাকে বলে নিউক্লিয়াস। ইলেকট্রনগুলো থাকে বাইরে, চারপাশে কতগুলো কোয়ান্টাম অরবিটালে। একটা পরমাণুর নিউক্লিয়াসে কতগুলো প্রোটন আছে তা-ই ঠিক করে দেয় ওইটা কিসের পরমাণু। যেমন ১১টা প্রোটন থাকলে সেটা সোডিয়াম, ১২টা প্রোটন থাকলে ম্যাগনেসিয়াম। তেমনিভাবে ১১৮টা প্রোটন থাকলে অগানেসন।মেন্ডেলিভ আরও পরিমার্জিত যে পর্যায় সারণিটি দিয়েছিলেন ১৮৭১ সালে, সেখানে সবচেয়ে ভারী মৌল ছিল ইউরেনিয়াম। প্রোটনসংখ্যা ৯২। অথচ মাঝের অনেকগুলো প্রোটনসংখ্যার মৌল নেই। তাহলে সেগুলো কোথায়? ওগুলোই পরবর্তী সময়ে খুঁজে বের করার চেষ্টা করা হয়েছে।খুঁজতে গিয়ে প্রকৃতিতে অনেকগুলোই পাওয়া গেছে। কিন্তু পাওয়া যায়নি টেকনিশিয়াম। ৪৩ পারমাণবিক সংখ্যার এই মৌলের অর্ধায়ু খুব কম। তাই শত কোটি বছরের পৃথিবীতে পৃথিবী গঠনের সময় উৎপন্ন হয়ে থাকলেও এত দিনে সবটাই ভেঙে অন্য কোনো পদার্থ হয়ে গেছে তেজস্ক্রিয় বিকিরণ করে। শেষমেশ ১৯৩৭ সালে ল্যাবে বানানো গিয়েছে এই মৌল। ল্যাবে টেকনিশিয়াম বানানোর পর বিজ্ঞানীরা অন্য না পাওয়া মৌলগুলো খুঁজেছেন গবেষণাগারে। ইউরেনিয়াম পর্যন্ত বাকি সবগুলোও তাঁরা বানিয়েছেন ল্যাবেই। এখন সাধারণ ঔৎসুক্য থেকেই প্রশ্ন আসে, প্রকৃতিতে অনেকগুলো মৌলই পাওয়া যায়। টেকনিশিয়াম বাদে ৯২ পর্যন্ত বেশ আছে। খুব অল্প পরিমাণে ৯৩ ও ৯৪-ও পাওয়া যায়। তাহলে পরের মৌলগুলো কি ল্যাবে বানানো যাবে? বিজ্ঞানীরা এ প্রশ্নের উত্তর পেয়েছেন। পরের মৌলগুলোও বানানো যায়। তাঁরা বানিয়েছেনও। প্রকৃতিতে কোথাও পাওয়া যায় না এমন ২৪টি মৌল ল্যাবরেটরিতে বানিয়েছেন বিজ্ঞানীরা। পর্যায় সারণি যদি দেখা যায়, তাহলে দেখা যাবে এখন সর্বশেষ মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ১১৮। নাম, অগানেসন। এই ১১৮টা মৌলই মানুষ কোনো না কোনো সময় পর্যবেক্ষণ করেছে। এখন প্রশ্ন হলো, ল্যাবরেটরিতে ১১৯ বা পরের মৌলগুলো বানানো যাবে? পর্যায় সারণিতে পর্যায় বা সারি আছে ৭টা। ১১৮ নম্বর মৌল আবিষ্কারের পর ৭টা পর্যায়ই পূর্ণ হয়ে গেছে। এর পরের মৌল, মানে ১১৯ বা পরের কোনো মৌল আবিষ্কার হলে তার অবস্থান হবে অষ্টম পর্যায়ে। মজার ব্যাপার হলো, শুরু থেকেই বর্তমান রূপের পর্যায় সারণির পর্যায় ছিল ৭টা। তাই অষ্টম পর্যায় একটা বড় ঘটনাই হবে পর্যায় সারণির জন্য।যদি ইলেকট্রন বিন্যাস দেখা হয়, তাহলে দেখা যাবে, ১১৯ নম্বর মৌল পাওয়া সহজ হওয়ার কথা নয়। নতুন পর্যায় শুরু করাও কঠিন হবে। তারপরও সহজ একটি রেসিপি কিন্তু আছে ১১৯ নম্বর মৌল বানানোর। এ জন্য প্রথমে লাগবে ৯৭ পারমাণবিক সংখ্যার বার্কেলিয়াম। এটা নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় উৎপন্ন হয় যা খুবই তেজস্ক্রিয় মৌল। রেসিপি অনুযায়ী কয়েক মিলিগ্রাম বার্কেলিয়াম নিয়ে তার ওপর আলোর বেগের এক–দশমাংশ বেগে টাইটেনিয়াম আয়ন ছুড়তে হবে। এভাবে যদি টানা এক বছর টাইটেনিয়াম আয়ন ছোড়া হয়, ১০১৮ টা টাইটেনিয়াম আয়নের আঘাতে একটা ১১৯ পারমাণবিক সংখ্যার পরমাণু উৎপন্ন হতে পারে। এই উৎপাদন বছরের যেকোনো মুহূর্তে হবে, তাই পুরো বছরই নিবিড় পর্যবেক্ষণে রাখতে হবে। তারপর একটা আলফা আর একটা গামা কণা উৎপন্ন করবে, যা গিয়ে আঘাত করবে চারপাশে রাখা সিলিকন ডিটেক্টরে, ধরা পড়বে প্রথমবারের মতো ১১৯ নম্বর মৌল। শুধু পৃথিবীর নয়, সম্ভবত মহাবিশ্বেরই প্রথম হবে, যদি না কোনো এলিয়েন আগেই বানিয়ে থাকে (সূত্রঃ বিজ্ঞানচিন্তা,https://www.bigganchinta.com/feature/পর্যায়-সারণির-শেষ-কোথায়) তাই কৃত্রিম মৌল আবিষ্কারকারক বেশ কয়েকটি প্রতিষ্ঠানই নতুন মৌল খোঁজা বন্ধ করে দিয়েছে। ১১৮তম মৌল যার নামে, ইউরি অগানেসিয়ান, তিনি এখনো নেতৃত্ব দিচ্ছেন রাশিয়ার জয়েন্ট ইনস্টিটিউট ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চ। তিনি জানিয়েছেন, নতুন একটা মৌল খুঁজে পাওয়া কঠিন বলে তাঁরা এখন আরও ভারী একটা পরমাণু বানানোর চেয়ে এর মধ্যে আবিষ্কৃত পরমাণুগুলোর ধর্ম নিয়ে কাজ করছেন। তাঁর ভাষায়, ‘আরও ভারী একটা মৌল খুঁজে পাওয়াকে আমি অসম্ভব বলছি না, কিন্তু বর্তমানে আমি এর কোনো উপায় জানি না।’ আরেকটা সমস্যা হলো, একটা মৌলের স্থায়িত্ব। এখন একটা মৌলকে স্বীকৃতি পেতে বানানোর পরে মাত্র ১০-১৪ সেকেন্ড থাকলেই হয়। কিন্তু এত অল্প সময়ে ওই মৌলের ধর্ম সম্পর্কে খুব সামান্যই ধারণা পাওয়া যায়। ১০০-এর বেশি পারমাণবিক সংখ্যার মৌলগুলোর বেশির ভাগই চোখের পলকে বিকিরণ করে নিশ্চিহ্ন হয়ে যায়। বিজ্ঞানীদের একটা আশা, হয়তো এমন কোনো আইসোটোপ বানানো যাবে, এমন কোনো পদ্ধতি পাওয়া যাবে, যাতে ল্যাবে বানানো মৌলের স্থায়িত্ব একটু বাড়ানো যায়। এ জন্য চলছে আরেকাংশের গবেষণা। সব মিলিয়ে রসায়নবিদেরা সবাই একমত যে পর্যায় সারণিতে একসময় ‘শেষ’ আসবে। তারপর নতুন কোনো মৌল পাওয়া যাবে না। এর পেছনে যুক্তি হলো, অনেক বেশি ইলেকট্রন যখন একটা নিউক্লিয়াসের চারপাশে থাকবে, একটা সময় দেখা যাবে, ইলেকট্রনগুলো আর ওই নিউক্লিয়াসের আকর্ষণে বাধা থাকছে না। তখন আসলে ওই মৌলের আর অস্তিত্বই থাকবে না। এ ব্যাপারে রিচার্ড ফাইনম্যানের হিসাব হলো, ১৩৭ নম্বর মৌল হলো সেই মৌল, যার পরে আর নিরপেক্ষ মৌল সম্ভব না ইলেকট্রনের সংখ্যাধিক্যের কারণে। তাঁর হিসাব, এই মৌলের পরে আর মৌল যোগ হবে না পর্যায় সারণিতে। তাঁর হিসাব ছিল রিলেটিভিস্টিক ডিরাক সমীকরণ ব্যবহার করে। কিন্তু পরে কোয়ান্টাম ইলেকট্রডাইনামিকস ব্যবহার করে দেখা গেছে, এই সংখ্যাটা হবে ১৭৩। এই হিসাব আরও বেশি নিখুঁত। অনেকের ধারণা, ১৩৭ নম্বর পরমাণুই হলো পর্যায় সারণির সর্বোচ্চ সীমা। তবে সব হিসাব বলে, ১১৯ আর ১২০ নম্বর মৌল পাওয়া সম্ভব। তাই এখন সবার অপেক্ষা পর্যায় সারণির ওই দুই সদস্যকে খুঁজে পেতেই। আমাদের জীবদ্দশাতেই আমরা অনেকগুলো মৌল পর্যায় সারণিতে যুক্ত হতে দেখেছি। হয়তো এই দুটোও দেখতে পারব অচিরেই। কে জানে, আরও অনেকগুলো পরমাণুকে হয়তো আমরা যুক্ত হতে দেখতে পারব!(সূত্রঃ ১. নেচার, ২.আইইউপিএসি, ৩. উইকিপিডিয়া ৪.বিজ্ঞানচিন্তা,https://www.bigganchinta.com/feature/পর্যায়-সারণির-শেষ-কোথায়) এতক্ষণ আমরা মহাবিশ্বের গাঠনিকতত্বে বস্তুকণার রূপ-রূপান্তর সম্পর্কে সম্যক অবহিত হলাম। কিন্ত্ত বস্ত্তকণা কীভাবে অস্তিত্ব লাভ করে থাকে সে সম্পর্কে আলোচনা এখনও হয়নি বিধায় নিম্নে সবিস্তারে বর্ণনা করা হলোঃ মহাবিশ্ব কীভাবে এলো? এ প্রশ্নের উত্তর পাওয়া যায় বিগ ব্যাং তত্ত্বের মাধ্যমে। এমনকি হাইয়েস্ট এনার্জেটিক রেডিয়েশনের মাধ্যমে কিসের মহাবিস্ফোরণে এই মহাবিশ্বের উদ্ভব ঘটেছিল তারও তথ্য আমরা লাভ করেছি কসমোলজিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড থিওরির বদৌলতে। কিন্ত্ত কীভাবে বস্ত্ত কণার উদ্ভব হলো তার কেবল রূপ-রূপান্তর প্রক্রিয়া জানলাম ডেমোক্রিটাসের অ্যাটম, অ্যারিস্টটলের চতুর্মাত্রিকতায় কিংবা আল জাবেরের দ্বিমাত্রিক বিশ্ব গঠনতন্ত্রের মাধ্যমে।আলোচিত হয়নি বাস্তবে কোন্ প্রক্রিয়ায় মহাবিশ্ব এবং তদস্থিত অণু-কণার উদ্ভব হলো? মহাবিশ্বের অণু-পরমাণুর ঠিক কোন্ প্রক্রিয়ায় উদ্ভব ঘটে তার একটা বাস্তত চিত্র পাওয়া যায় ২০১২ সালের ৪ঠা জুলাই, বুধবারে সার্ণে কর্তৃক ঘোষিত হিগস বোসন কণার (গড পার্টিকেল) কৃত্রিম উৎপন্নের মধ্য দিয়ে। উল্লেখ্য, সার্ণের নিজস্ব সাইক্লোটন (কণা চূর্ণকারী) যন্ত্র ল্যার্জ হ্যাড্রন কলাইডারে বিলিয়ন বিলিয়ন প্রোটনকে প্রায় আলোর প্রচন্ড গতিতে পরস্পর মুখোমুখি সংঘর্ষ ঘটিয়ে সৌর জাগতিক উত্তাপ সৃষ্টি করে সেকেন্ডে ট্রিলিয়ন ট্রিলিয়ন কম্পন সৃষ্টি করে ফোটনোত্তর মহাবিশ্বের দ্বিতীয় ভরযুক্ত সর্বআদি কণা হিগস বোসন উৎপন্নের মাধ্যমে প্রমাণিত হয় যে, কম্পন প্রক্রিয়ায় কোয়ার্ক-ইলেকট্রনের মতো মৌলিক কণা উৎপন্ন হওয়া অস্বাভাবিক কিছু নয়। কম্পন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে স্ট্রিং থিওরির বাস্তবতাও প্রমাণিত হয় মর্মে IRRSTC এর অর্ধ দশক (২০১৮-২০২৩) ব্যাপী পরিচালিত এক গবেষণা প্রতিবেদনে জানা যায়। প্রকৃতিতে এত এত কণা-এসব কিভাবে তৈরি? প্রশ্ন বটে। তা জানতে হলে প্রথম আমাদেরকে নিউটনীয়/আইনস্টাইনীয় ক্ল্যাসিকাল বল বিজ্ঞানে অতঃপর ম্যাক্স প্ল্যাঙ্কীয়/হাইজেনবার্গীয় কোয়ান্টাম বল বিজ্ঞান স্তর পেরুতে হবে।একটা বস্তুকণার পরম বাস্তবতা নিহিত রয়েছে পরমবিন্দুতে। আইনস্টাইনের ভরশক্তি সমীকরণ মতে, পদার্থ চুপসে যেতে যেতে একসময় পরম বিন্দু উপনীত হয়ে থেমে যাবে, পুরোপুরি মহাবিশ্বে মিলিয়ে যাবে না। এই পরমবিন্দুর নাম সিঙ্গুলারিটি। একটি দানবীয় নক্ষত্র যখন মৃত্যুর পথযাত্রী হয় তখন আস্তে আস্তে চুপসে যেতে যেতে যে পরম বিন্দুতে এসে উপনীত হয় তার নাম ব্ল্যাকহোল । উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবীর আয়ুস্কাল শেষ হওয়ার আগে চুপসে যেতে যেতে সুঁচের আগার মত ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র হয়ে স্থিত হবে। ১৩ লক্ষ গুণ আয়তনের সূর্য বড়জোর একটা খেলার মাঠের সমান আয়তন বিশিষ্ট হবে। তবে একটি বস্ত্তকণা কীভাবে উৎপন্ন হয়ে থাকে তার একটা পর্যায়ক্রমিক প্রাকৃতিক নিয়মপদ্ধতি রয়েছে। এমনই এক বস্ত্তকণা হচ্ছে হিগস বোসন (গড পার্টিকেল) রয়েছে যা কৃত্রিমভাবে ২০১২ সালে উৎপাদনে সক্ষম হয়েছে ইউরোপীয় বৃহৎ বৈজ্ঞানিক গবেষণা সংস্থা CERN. উল্লেখ্য, এ যাবৎকালের পরম মাত্রার বিন্দুটির নাম কোয়ার্ক-যাকে বলা হয় মহাবিশ্বের বস্তুগত অবকাঠামোর ইট হিসাবে যার সিমেন্ট বলা হয় হিগস বোসন (গড পার্টিকেল)-কে। বিজ্ঞানীরা এ যাবৎকালে বস্ত্তকণাকে সাইক্লোটন যন্ত্রে ভাঙতে ভাঙতে ১০-১৬ সেন্টিমিটার পর্যন্ত ভেঙে পেয়েছেন কোয়ার্ক, এ ক্ষেত্রে ইলেকট্রনের মাত্রা হচ্ছে ১০.....সেন্টিমিটার। পক্ষান্তরে স্ট্রিং থিওরির স্ট্রিংয়ের সুক্ষ্ণতার মাত্রা স্থির করা হয়েছে ১০৩৩ মাত্রা।বর্তমান সুপার ডিজিটাল মাইক্রোস্কোপের সর্বোচ্চ মাত্রা হচ্ছে ১০-১৭ সেন্টিমিটার। সুতরাং স্ট্রিং দেখা অনেকটা আকাশ কুসুম কল্পনা মাত্র। স্ট্রিং কী? আইনস্টাইনের পরম বিন্দু বা সিঙ্গুলারিটি স্ট্রিং থিওরি মতে বিন্দু নয় স্ট্রিং বা সুতার মতো লম্বাটে। এই স্ট্রিংয়ের কম্পন থেকে প্রাকৃতিকভাবে বস্ত্তকণার উদ্ভব ঘটে। স্ট্রিংয়ের কম্পনের মাত্রা ভেদে বিভিন্ন প্রকার বস্ত্তকণা উৎপন্ন হয়ে থাকে। এ প্রক্রিয়ায় কম্পনের যে মাত্রায় ইলেকট্রন উৎপন্ন হয় সে মাত্রায় কোয়ার্ক উৎপন্ন হয় না, অআবার যে মাত্রায় কোয়ার্ক উৎপন্ন হয় সে মাত্রায় ইলেকট্রন উৎপন্ন হয় না অর্থাৎ সব কণার উৎসমূল স্ট্রিংয়ের কম্পন। কম্পাংকের উৎস হচ্ছে শক্তি। অর্থাৎ শক্তিই স্ট্রিং-কে বিভিন্ন মাত্রায় কাঁপিয়ে কোয়ার্ক এবং ইলেকট্রন নামক পৃথক বস্তুকণা উৎপন্ন করে থাকে । সুতরাং, মহাবিশ্বের সকল বস্ত্তকণা উৎসমূল হতে পারে শক্তি আর শক্তি। প্রশ্ন হচ্ছে এই শক্তির উৎসমূল কী? ►মহাকর্ষ সবসময় আমাদের এটি ব্যাখ্যা করতে পারে যে গ্রহগুলো কিভাবে ঘুরছে। কিন্তু এটি ব্যাখ্যা করতে পারে না যে কে গ্রহগুলোকে এই অবস্থায় রেখেছেন। বৃটিশ পদার্থ বিজ্ঞানী স্টিফেন হকিং দাবী করেছিলেন শুন্য থেকে মহাবিশ্বের উদ্ভব। জীবনের শেষ দিকে এসে দাবী করেনঃ মহাবিশ্বের উদ্ভব মহাকর্ষ বল থেকে। ঈশ্বরের তাতে আলো জ্বালাবার প্রয়োজন নেই-এই মন্তব্যের পর খৃষ্টান এবং মুসলিম বিশ্ব একযোগে প্রতিবাদ করেছিল। বিজ্ঞানীদের দাবী মহাকর্ষ গ্রহ-নক্ষত্রের সুশৃঙ্খল চলাচলের নিয়ন্ত্রক। আসলে মহাকর্ষই পৃথিবীসহ অন্যান্য গ্রহ, নক্ষত্র ও ছায়াপথের গতি-প্রকৃতি নিয়ন্ত্রণ করছে। সূর্যে শক্তি নিঃসরণ বা মহাকাশের দানব কৃষ্ণগহ্বরও তৈরি হচ্ছে ওই বলের কারণেই” https://www.bigganchinta.com “কখনো কি ভীষণ বিস্ময়ে ভেবেছেন, আপনি পৃথিবীতে আটকে আছেন কেন? মহাকাশে ছিটকে পড়ছেন না কেন? এর একটিই উত্তর, মহাকর্ষ। এই বলটাই আপনাকে ভূপৃষ্ঠে আটকে রেখেছে। মহাকর্ষ ছাড়া আমরা কেউই পৃথিবীতে আটকে থাকতে পারতাম না, থাকতে হতো মহাশূন্যে ভেসে। অবশ্য তখন মহাবিশ্বও পরিণত হতো ঘন অন্ধকারাচ্ছন্ন ও বিশালাকৃতির গ্যাস আর ধূলিকণায়”। “আমরা জানি, আমাদের চারপাশের জগতে এই বলটা কাজ করছে। কিন্তু অনেকেই হয়তো জানেন না এই বলটা অদ্ভুত। জাত-ধর্মেও অন্যদের চেয়ে আলাদা। অসামাজিক। কারণ, মহাবিশ্বের অন্যান্য মৌলিক বলের প্যাটার্নের সঙ্গে তুলনা করলে দেখা যায়, সেগুলোর সঙ্গে মহাকর্ষের কোনো মিল নেই। প্রথমত, অন্যান্য বলের তুলনায় মহাকর্ষ খুবই দুর্বল। আবার এই বল কখনো বিকর্ষণ করে না, সব সময় আকর্ষণ করে। শুধু কি তাই, কোয়ান্টাম জগতের সঙ্গেও এই বলকে খাপ খাওয়ানো যায় না”। “আবার অন্য মৌলিক বলগুলোর সঙ্গে খাপ না খাওয়ার ব্যাপারটাও বেশ রহস্যময়। বিজ্ঞানীদের জন্য হতাশাজনকও বটে। কারণ, বিজ্ঞানীরা সবকিছুতে প্যাটার্ন খোঁজেন। কিন্তু এই চেষ্টা করতে গিয়ে দেখা গেছে, মহাকর্ষ অন্য সব বলের এই প্যাটার্নের সঙ্গে খাপ খায় না”। “সবকিছুকে কোনো প্যাটার্নে খাপ খাওয়ানোর ইচ্ছা পদার্থবিদদের অনেক দিনের। এর একটি কারণ, তাঁরা পদার্থবিজ্ঞানের সবকিছুকে একত্র করে একটিমাত্র তত্ত্বের ভেতরে আনতে চান। অর্থাৎ একটিমাত্র তত্ত্ব দিয়ে মহাবিশ্বের সবকিছু ব্যাখ্যা করতে চান তাঁরা। একে বলা হয় থিওরি অব এভরিথিং বা সবকিছুর তত্ত্ব। এই চাওয়ার পেছনে সবচেয়ে বড় বাধা মহাকর্ষ”। “মহাকর্ষ না থাকলে গ্রহ, নক্ষত্র, ছায়াপথ বলে কিছু থাকত না। কাজেই বলতেই হচ্ছে, মহাকর্ষের প্রভাব বলেন আর প্রতিপত্তি বলেন, তা বিশাল, বিপুল। অনেক বড় পরিসরের। অথচ মহাবিশ্বের চারটি মৌলিক বলের মধ্যে মহাকর্ষই সবচেয়ে দুর্বল। কিন্তু কতটা দুর্বল? সেটি শুনলেও অনেকের চোখ কপালে উঠে যেতে পারে। মোটা দাগে বললে, অন্য তিনটি মৌলিক বলের তুলনায় প্রায় ১০৩৬ ভাগ দুর্বল এই মহাকর্ষ। অর্থাৎ ১/১,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০,০০০ ভাগ”। “অন্যান্য বলের তুলনায় মহাকর্ষের দুর্বলতা কতটুকু, তা বুঝতে একটা পরীক্ষা করা যায়। সে জন্য দরকার হবে একটি চিরুনি ও ছোট ছোট টুকরা করে কাটা কিছু কাগজ। শুকনা চিরুনিটা দিয়ে আপনার মাথার শুকনো চুল কিছুক্ষণ আঁচড়ে কাগজের টুকরার কাছে ধরুন। দেখা যাবে, কাগজের টুকরাগুলোকে চিরুনিটা আকর্ষণ করছে। কিছু কাগজ চিরুনির সঙ্গে লেগেও যাবে। এর কারণ স্থির বিদ্যুৎ। চিরুনির সামান্য বিদ্যুৎ–চৌম্বকীয় বলও কাগজের টুকরাগুলোকে চিরুনির সঙ্গে আটকে রাখে। অথচ কাগজের টুকরাগুলোর ওপর পৃথিবীর মহাকর্ষ কাজ করছে। কিন্তু গোটা পৃথিবীর মহাকর্ষও চিরুনির সেই আকষ৴ণ ঠেকাতে পারছে না। এতে বোঝা যায়, বিদ্যুৎ–চৌম্বকীয় বলের তুলনায় মহাকর্ষ কত দুর্বল। একটি ছোট চুম্বক লোহাজাতীয় কিছুর কাছে ধরলে তা বিশাল পৃথিবীর মহাকর্ষকে বুড়ো আঙুল দেখাবে”। “অনেকে হয়তো ভাবছেন, মহাকর্ষ যদি এত দুর্বলই হয়, তাহলে মহাবিশ্বে তার গুরুত্ব আসলে কী? শক্তিশালী অন্য বলের কাছে মহাকর্ষ কি ধরাশায়ী হবে না? তাহলে গ্রহ আর নক্ষত্রগুলোকে মহাকর্ষ কীভাবে নিদি৴ষ্ট কক্ষপথে ধরে রেখেছে? অন্যান্য বলের প্রভাবে সেগুলো ছিটকে যাচ্ছে না কেন? কিংবা অন্য বলগুলো যদি এত শক্তিশালী হয়, তাহলে তারা মহাকর্ষের ওপরে প্রভাব বিস্তার করে মহাকর্ষ বলকে মহাবিশ্ব থেকে নিশ্চিহ্ন করে ফেলতে পারছে না কেন”? “এর উত্তর হলো, অনেক বড় পরিসরে মহাকর্ষ খুবই গুরুত্বপূর্ণ। আবার বিপুল ভরের ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ এই বল। দুর্বল ও সবল পারমাণবিক বল কাজ করে কেবল অতিক্ষুদ্র পরিসরে। কাজেই এ দুটি বলের সিংহভাগই শুধু অতিপারমাণবিক পরিসরে উপলব্ধি করা যায়। অন্যদিকে গ্রহ, নক্ষত্র ও ছায়াপথের চলাফেরায় বিদ্যুৎ–চৌম্বকীয় বলের বড় কোনো ভূমিকা নেই। কারণ, বিদ্যুৎ–চৌম্বকীয় বল দ্বিমুখী, কিন্তু মহাকর্ষ একমুখী|” ভারতীয় বিজ্ঞানী চন্দ্রশেখর ভেঙ্কট রমন ইফেক্টের মাধ্যমেও বস্ত্তর পরিচিত লাভ করা যায়। রমন তত্ত্বমতে, কোনো পদার্থের কণার সঙ্গে যখন আলোর কণা বা ফোটনের ধাক্কা লাগে, তখন সেই ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কম/বেশী যে পরিবর্তন হয় তার উপর নির্ভর করে বস্ত্তটিকে কি নামে ডাকা হবে। এ তত্ত্বে, কোন্ পদার্থে কী পরিমাণ শক্তির পরিবর্তন হবে, তা নির্দিষ্ট। অর্থাৎ হাইড্রোজেনে যে পরিবর্তন হবে, নাইট্রোজেনে পরিবর্তন হবে তার চেয়ে ভিন্ন, বাতাসে হবে এক রকম, পানিতে হবে আরেক রকম ইত্যাদি। অর্থাৎ রমন ইফেক্ট কাজে লাগিয়ে পদার্থের রাসায়নিক পরিচয় শনাক্ত করা সম্ভব। রাসায়নিক রূপ-রূপান্তর প্রক্রিয়ায় পদার্থের স্বরূপঃ উদাহরণ স্বরূপ আদিকালে ভূগর্ভে পতিত বিরাট-বিশাল গাছপালা থেকে যেমন রাসায়নিক প্রক্রিয়া সৃষ্টি হয় কয়লা, হীরা, পেট্রোল তেমনি বস্তুকণারও রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় রূপ-রূপান্তর ঘটে থাকে। ► IRRSTC: