Blogger Widgets

বাংলা ভাষায় বিজ্ঞানকে জনপ্রিয়করনের আন্দোলন

বিজ্ঞানীরা পরীক্ষা-নিরীক্ষা ও পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে তার বিষয়বস্তু বের করার উদ্দেশ্যে নির্দিষ্ট উপকরণ সমূহ ব্যবহার করেন। কিন্তু তার সিংহ ভাগই ইংলিশ বা অন্যান্য ভাষায় লেখার দরুন সাধারণ বাংলা ভাষী মানুষ সেই সকল তথ্য এবং উন্নতি সম্পর্কে জানার থেকে অনেক পিছিয়ে। তাদের কে এই বিজ্ঞান ও নানা প্রযুক্তিক সম্পর্কে জানানোর জন্যই কৌতূহল।

বিজ্ঞান এর সাথে পড়ার আনন্দ যেখানে আলাদা

কল্পবিজ্ঞান থেকে প্রাচীন বিজ্ঞান সমস্ত ধরণের জনপ্রিয় বিজ্ঞানের লেখায় ভরা এই এই কৌতূহল। আছে বিভিন্ন রকম এর বিষয়। নানান রকম নতুন নতুন প্রযুক্তির খবরা-খবর। বিজ্ঞান এর ইতিহাস।

পড়ুন যেমন খুশি, যখন খুশি। পড়ান সবাই কে।

কৌতূহল হচ্ছে বিজ্ঞান বিষয়ক গ্রুপ ব্লগ। বিজ্ঞান বিষয়ে আগ্রহী পাঠকেরা ইন্টারনেটে যাতে এক জায়গায় কিছু লেখা পড়তে পারেন সেই উদ্দেশ্যে এই কৌতূহল তৈরি। আপনিও যুক্ত হতে পারেন কৌতূহল-এর সাথে।

বিজ্ঞানকে সব মানুষের কাছে জনপ্রিয় করাই আমাদের উদ্দেশ্য।

বিজ্ঞানের বিভিন্ন বিষয়গুলো গল্পের ছলে বলে সাধারণ মানুষকে বিজ্ঞানে উৎসাহী করা, মানুষকে বিজ্ঞানমনষ্ক করা। দুর্বোধ্য ভাষায় তত্ত্বকথা না বলে বিজ্ঞানকে সহজ করে বোঝানো, এই উদ্দেশ্যে নিয়েই পথ চলা শুরু আমাদের।

মতামত জানান কৌতূহল-এর প্রতিটি লেখা ও অন্যান্য বিষয় কে আরও উন্নত করতে।

কৌতূহল-এর কথা জানিয়ে দিন আপনার পরিচিতদের কাছে Facebook, Twitter, email-র মাধ্যমে। কিংবা মুখেমুখে। কৌতূহল-এর সঙ্গে যুক্ত হতে চাইলে আমাদের দরজা খোলা।

Showing posts with label পদার্থ বিজ্ঞান. Show all posts
Showing posts with label পদার্থ বিজ্ঞান. Show all posts

পিস্তলের সাইলেন্সার যেভাবে কাজ করেপিস্তলের সাইলেন্সার যেভাবে কাজ করে


এটি সত্যিই কিছুটা অবাক করার মত যে, এমন কিছু রয়েছে যেটা একটি পিস্তলকে নিরব করতে পারে। তবে পিস্তলে সাইলেন্সার ব্যবহারের বিষয়টি আসলে খুব একটা অবাক করার মত কিছু নয়। এটি খুবই সহজ একটি নীতি অনুসরন করে কাজ করে। একটি ছোট উদাহরন দিলে কিছুটা ধারনা নেয়া যাবে। মনে করুন, আপনি একটি বেলুন পিন দিয়ে ফুটো করে দিলেন। তখন এটি প্রচন্ড শব্দে বিস্ফোরিত হবে। কিন্তু যদি আপনি এর মুখের দিকটি খুলে দেন, তাহলে এটি থেকে বাতাস আস্তে আস্তে বের হয়ে যাবে এবং খুব একটা শব্দ করবে না। পিস্তলের সাইলেন্সার এর পিছনে এই মৌলিক ধারনাটিই মুলত কাজ করে।

পিস্তল থেকে একটি বুলেট নিক্ষেপ করার সময় বুলেটের পেছনে থাকা গান পাউডার সক্রিয় হয়ে ওঠে। এটি খুবই উচ্চ চাপের গরম গ্যাসের একটি তড়িৎ প্রবাহ তৈরি করে যা বুলেটটিকে ব্যারেল দিয়ে তীব্র গতিতে বের করে দেয়। বুলেটটি যখন ব্যারেল থেকে পুরোপুরি বেরিয়ে যায়, তখন ব্যপারটি দাঁড়ায় অনেকটা বোতল থেকে কর্কের ছিপি খুলে দেয়ার মত। অর্থাৎ বুলেটের পেছনে থাকা গ্যাস তীব্র গতিতে বের হওয়ার ফলে ভয়াবহ শব্দের তৈরি হয়।

সাইলেন্সার যুক্ত করা পিস্তলে মুলত বুলেটটি বেরিয়ে যাবার পর, চাপযুক্ত গরম গ্যাস কিছুটা প্রসারিত হওয়ার জায়গা পায়। ফলে এটির চাপ অনেকটাই কমে যায় এবং যখন বুলেটটি বেরিয়ে যায়, তখন এর শব্দ হয় অনেক কম। তবে এই সাইলেন্সার কিন্তু পিস্তলের শব্দকে পুরপুরি নিয়ন্ত্রন করতে পারে না। কিছুটা ভোতা হালকা একটি শব্দ হয়।
অনেকের মতে সুপারসনিক স্পীডে(শব্দের চেয়ে দ্রুত গতি) ছোটা বুলেটের শব্দকে সাইলেন্সার মোটেই কমাতে পারেনা। কারন এই ধরনের বুলেট ব্যারেল থেকে বেরিয়ে যাবার পর গতির কারনে এক ধরনের শব্দ তৈরি হয় যা নিয়ন্ত্রন করা যায় না। কারন সাইলেন্সার শুধুমাত্র বুলেট বেরিয়ে যাবার সময় সৃস্টিকারী শব্দ নিয়ন্ত্রন করতে পারে, বাতাসের মধ্য দিয়ে বুলেটের ছুটে যাবার শব্দকে নয়।

জাড্য ভর ও হিগস ক্ষেত্র


১. হিগস কণা নিয়ে সংবাদ মহলে যে উৎসাহ তা হয়তো চাঁদে মানুষের পদার্পণে যে উদ্দীপনার সঞ্চার হয়েছিল তার সঙ্গে তুলনা করা যাতে পারে। অথচ ১৯৯৫ সনে টপ কোয়ার্ক বা ২০০০ সালে টাউ নিউট্রিনোর আবিষ্কার জনমাধ্যমে সামান্য কৌতূহলের তরঙ্গও সৃষ্টি করতে পারে নি। ঐ দুটি কণার আবিষ্কারের মধ্য দিয়ে সমস্ত দৃশ্যমান পদার্থের মূল উপাদান ১/২ স্পিন সম্বলিত ১২টি ফের্মিয়ন মৌলিক কণার সন্ধান সম্পূর্ণ হয়। ততদিনে বিজ্ঞানীরা তিনটি মৌলিক শক্তির মধ্যস্থ কণা স্পিন ১ সম্বলিত বোজন কণিকাগুলিকেও সনাক্ত করতে পেরেছেন – ফোটন (তড়িৎ-চুম্বকীয়), ৮ ধরণের গ্লুয়ন (সবল), এবং W+, W- ও Z বোজন (দুর্বল)।

বাকি রইল হয়ত মহাকর্ষের মধ্যস্থাকারী কণা গ্র্যাভিটন ও হিগস কণা।

নিঃসন্দেহে হিগস ক্ষেত্র বা হিগস কণা আমাদের মহাবিশ্বের গঠনের সঙ্গে অঙ্গাঙ্গীভাবে যুক্ত। হিগস ক্ষেত্র যদি কণাসমূহকে ভর না দেয় তবে মহাবিশ্বে পরমাণু-অণু, গ্রহ, নক্ষত্র সৃষ্টি হবে না। কারণ ভর পাওয়া মাত্রই মহাকর্ষের আকর্ষণ শক্তি কণাসমূহের ওপর কাজ করবে এবং তাদের একত্রিত করবার চেষ্টা করবে। কিন্তু হিগস ক্ষেত্র বা কণার সঙ্গে মহাকর্ষের ঠিক কি সম্পর্ক সেটা এখনো বিজ্ঞানীরা জানেন না। হিগস ক্ষেত্র কিছু কিছু কণার সঙ্গে মিথষ্ক্রিয়া করে সেই কণাকে ভর দেয়। এই মিথষ্ক্রিয়া দুর্বল। কিন্তু সব কণাই হিগস থেকে ভর পায় কিনা সেটা আমরা এখনও জানি না। যেমন ডার্ক ম্যাটার কেমন করে ভরের অধিকারী হতে পারে সেটা আমরা জানি না। এমন কি নিউট্রিনোও হিগস ক্ষেত্র থেকে ভর না পেতে পারে।



কিন্তু আমরা সঠিক ভাবে জানি না হিগস কণা তার নিজের ভর কোথা থেকে পায়। তার কিছুটা ভর আসতে পারে নিজের ক্ষেত্রে সাথে বিক্রিয়ার ফলে। বাকিটা সম্পর্কে বিজ্ঞানীরা দ্বিধান্বিত।



কিন্তু রহস্যের এখানেই শেষ নয়। হিগস থেকে কণা যদি জাড্য ভর (ইনারশিয়াল ভর) পায়, আর মহাকর্ষ শক্তি যদি ভরের ওপর ক্রিয়া করে তবে স্ট্যান্ডার্ড মডেলে মহাকর্ষের সঙ্গে হিগসের কোন সম্পর্ক থাকবার কথা। কিন্তু এবিষয়ে বিজ্ঞানীরা কোন সুদৃঢ় তত্ত্ব দিতে পারেন নি। এখানে বলে রাখি, মহাকর্ষ বস্তুর সমগ্র শক্তির ওপর কাজ করে, শুধুমাত্র ভরের ওপর নয়। যেমন ফোটনের জাড্য ভর শূন্য হওয়া সত্ত্বেও ফোটনের ওপর মহাকর্ষের প্রভাব আছে, কারণ ফোটনের শক্তি শূন্য নয়। কিন্তু হিগস মিথষ্ক্রিয়ায় শুধুমাত্র “অন্তর্নিহিত” ভরের উৎপত্তি হয়, সমগ্র ভরের নয়। একটি প্রোটনের সমগ্র ভর শুধুমাত্র হিগস ক্ষেত্রের সঙ্গে বিক্রিয়ার ফলে আসে না, বরং তার আধিকাংশ ভর কোয়ার্কের সবল মধ্যস্থাকারী ভরহীন গ্লুয়োনের গতিশক্তি থেকে আসে। দুটি প্রটোনের মাঝে যে মহাকর্ষ শক্তি সেটা অন্তর্নিহিত ভর + অন্যান্য শক্তির ওপর নির্ভর, অথচ হিগস ক্ষেত্র দুর্বল মিথষ্ক্রিয়ায় শুধুমাত্র অন্তর্নিহিত ভর সৃষ্টি করে।



হিগস কণাকে নোবেল বিজয়ী লিওন লেডারম্যান অনেকটা অনিচ্ছাকৃতভাবে ঈশ্বর কণা নাম দিয়েছিলেন (হয়তো তাঁর বইয়ের প্রকাশকের ইচ্ছা অনুযায়ী)।. সাংবাদিক ও ও অন্যান্য সাধারণ জনগণের কাছে এই নামটি এমন একটি কিংবদন্তীর সৃষ্টি করেছে যা কিনা হিগস ক্ষেত্রের প্রকৃত ক্রিয়াকে যথাযথ ভাবে মূল্যায়ণ করে না। আমাদের মহাবিশ্ব সৃষ্টির পেছনে হিগস কণার কোন ভূমিকা নেই, যদিও সৃষ্টির পরবর্তীকালে মহাবিশ্বের কি গঠন হবে সেটা হিগস ক্ষেত্র অনেকাংশেই ঠিক করে দিয়েছিল। তাই হিগস সব রহস্যের সমাধান নয়, বরং মহাবিশ্বকে বোঝার জন্য একটি মাইলফলক মাত্র।



২. বস্তুকে ভর দিতে পারে হিগস ক্ষেত্র, হিগস কণা নয়। হিগস ক্ষেত্র বলে যদি কিছু থেকে থাকে সেটা সমগ্র মহাবিশ্ব ছড়িয়ে আছে। যদি হিগস ক্ষেত্রের মধ্যে যথেষ্ট শক্তির সঞ্চার করা যায় তবে হিগস কণা সৃষ্টি সম্ভব। কোন তবলার পৃষ্ঠদেশে চাঁটি মারলে শব্দ তরঙ্গ সৃষ্টি হবে। এখানে তবলার ওপরিভাগ হচ্ছে হিগস ক্ষেত্র আর সৃষ্ট তরঙ্গ কম্পন হচ্ছে হিগস কণা। আর এল এইচ সি কৃত দুটি প্রটোনের সংঘাত হচ্ছে তবলার ওপরে আঘাতের শক্তি।



এল এইচ সি’র চক্রে একটা প্রটোন ও একটা প্রতি-প্রটোনের মুখোমুখি সংঘর্ষ হয়। আমরা এটাও জানি প্রটোনের মধ্যে কোয়ার্কগুলো সবল মিথষ্ক্রিয়ায় আকৃষ্ট থাকে। কিন্তু এই মিথষ্ক্রিয়ার মধ্যস্থকারী কণা গ্লুয়োন হিগস ক্ষেত্রের সাথে বিক্রিয়া করে না। এই জন্য গ্লুয়োনরা ভরহীন। কিন্তু যখন গ্লুয়োন কণারা ভীষণ শক্তিতে একে অপরকে আঘাত করে তারা হিগস ক্ষেত্রে একটা টপ ও প্রতি-টপ কোয়ার্ক তৈরি করে। টপ ও প্রতি-টপ কোয়ার্ক একে অপরকে ধ্বংস করে হিগস কণা সৃষ্টি করে।

কণাতত্ত্ব এবং আপেক্ষিকতা


আঠারো আর উনিশ শতাব্দীতে নিউটনের ক্যালকুলাস, গতিবিদ্যা আর মহাকর্ষ তত্ত্ব নিয়ে অনেক গবেষণা শুরু হয়।  এই গবেষণাগুলো খুব সাফল্যের সাথে বিজ্ঞান আর প্রযুক্তিকে তাড়িৎ-চৌম্বক বিদ্যার দিকে নিয়ে যায়। ক্যালকুলাসের বিবর্তন হয় ধ্রুপদী ক্ষেত্র তত্ত্ব বা ক্লাসিক ফিল্ড থিউরীর মধ্যে। মজা হলো, যখন তাড়িৎ-চৌম্বক ক্ষেত্রকে যখন গণিতের সাহায্যে খুব ভালো ভাবে ব্যাখ্যা করা গেল, অনেক পদার্থবিজ্ঞনী ভাবা শুরু করলেন যে প্রকৃতিতে ব্যাখ্যা করার মতো আর কিছুই বোধহয় বাকি নেই!


কণাতত্ত্ব প্রকৃতির তিনটি মৌলিক বলকে ব্যাখা করার জন্য বেশ ভালো ...
পদার্থবিজ্ঞানীরা যখন নিশ্চিত সময় কাটাচ্ছেন, তখনই আবিষ্কার হলো ইলেক্ট্রন। আর এর সাথে সাথে জন্ম হলো কণাতত্ত্ব। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের গণিত জন্ম নিলো এই কণাদের আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য। কোয়ান্টাম মেকানিক্স আর বিভিন্ন পর্যবেক্ষণ করে দেখা গেল সব কণাকেই দুইটি বড় দলে ভাগ করা যায়। এরা হলো বসুকণা ও ফার্মিকণা (বোসন ও ফার্মিয়ন)।. এখানে বলে রাখি বোসনের নাম রাখা হয়েছে আমাদের পদার্থবিজ্ঞানী সত্যেন বসুর নামে।  বসুকণার কাজ হলো শক্তি স্থানান্তর করা, যেমন ফোটন আলোক শক্তি বহন করে।  দেখা গেল যে বসুকণারা একই সাথে একই অবস্থায় (state) থাকতে পারে। কিন্তু কোন ফার্মিয়ন কণা একটি নির্দিষ্ট সময়ে কেবল নির্দিষ্ট অবস্থায় থাকতে পারে।  তাই ফার্মিয়নেরা বস্তু তৈরি করতে পারে – যেমন ইলেক্ট্রন, প্রোটন ইত্যাদি।  এজন্য একটি বস্তুর মধ্য দিয়ে অন্য বস্তু চলে যেতে পারে না, আমরা দেয়াল ভেদ করে যেতে পারি না।  এটাই হলো পলির বর্জন নীতি।  ফার্মিয়নরা (বস্তুরা) একই সময় একই স্থান শেয়ার করতে পারে না, বোসনরা (শক্তির কণারা) পারে।


নক্ষত্র কিংবা ব্ল্যাকহোলের মহাকর্ষ শক্তি কিভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যার জন্য আবার প্রকৃতির না-ইউক্লিডিয় জ্যামিতিক দৃষ্টিভঙ্গি দারুণ ...
কণাতত্ত্ব কোয়ান্টাম মেকানিক্সের হাত ধরে বড় হচ্ছিলো। পাশাপাশি বিভিন্ন পর্যবেক্ষণ, পরীক্ষামূলক প্রমাণের মাধ্যমে দেখা গেল যে আলো (যা কিনা তাড়িৎ-চৌম্বক বিকিরণ) শূণ্যের মধ্যে সব দিকে একটি নির্দিষ্ট গতিবেগে চলে। এই গতিবেগ সকল পর্যবেক্ষকের কাছে একই রকম।  এটা ছিলো আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিকতার সূত্রের অংশ। আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের গাণিতিক মডেল আর বিভিন্ন প্রমাণ পরে যুক্ত হয় কোয়ান্টাম মেকানিক্সের বড় হয়ে ওঠার সাথে। জন্ম নেয় আপেক্ষিক কোয়ান্টাম ক্ষেত্রতত্ত্ব (বা রিলেটিভিস্টিক কোয়ান্টাম ফিল্ড থিউরী)।

তারপর, আইনস্টাইন তাঁর আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বকে বিকশিত করেন নিউটনের মহাকর্ষ তত্ত্বকে ধারণ করার লক্ষ্যে।  তখন জন্ম নেয় আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব। এই তত্ত্বটি স্থানের একটি নতুন জ্যামিতি নিয়ে আসে।  এই জ্যামিতি অনুযায়ী মহাবিশ্বের স্থান বেঁকে যায়, তাই ইউক্লিডের জ্যামিতি আর কাজ করে না। তখন সৌরজগতের তিনটি গ্রহকে ধরে একটি ত্রিভূজ কল্পনা করলে তার তিন কোণের সমষ্টি ১৮০ ডিগ্রি হয় না!

কিন্তু কিভাবে কণাতত্ত্বের কোয়ান্টাম মেকানিক্স আর মহাকর্ষের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব একসাথে ব্যাখ্যা করা যায়? এই দুইটি তত্ত্ব ভিন্ন স্কেলে কাজ করে। কোয়ান্টাম মেকানিক্স কণাদের ব্যাখ্যা করতে অত্যন্ত কার্যকরী একটা হাতিয়ার। আর সাধারণ আপেক্ষিকতা দিয়ে গ্রহ-তারা-গ্যালাক্সির স্কেলে মহাবিশ্বের গঠন, বিবর্তন ব্যাখ্যা করার জন্য অত্যন্ত সফল।  এই দুইটি তত্ত্বকে একত্রিত করে কোয়ান্টাম মহাকর্ষ তত্ত্ব (বা কোয়ান্টাম গ্রাভিটি) যদি গড়ে তোলা যায়, তাহলে একটা কাজের কাজ হবে।  তখন একটি মাত্র তত্ত্ব দিয়েই সবকিছু ব্যাখা করা যাবে।

 
back to top