স্বপ্নপূরণের দোর গোড়ায়ঃ LHC এর নতুন চমক -পর্ব ১

ইতোমধ্যে প্রায় সকলেই জেনে গেছেন সুখবরটি.....
যারা জানেন না তাঁদের জন্যে সংক্ষেপে জানিয়ে দিই--- বহু আরাধ্য হিগস কণিকার দেখা খুব সম্ভবত আমরা পেতে যাচ্ছি। আজ মাত্র কয়েক ঘন্টা আগে সুইজারল্যান্ডের জেনেভা শহরে অবস্থিত এই পৃথিবীর অন্যতম প্রধান কণা-ত্বরণায়ক (Particle accelerator) LHC এর বিজ্ঞানীরা এক আনুষ্ঠানিক ঘোষনায় জানিয়েছেন--তাঁরা হিগস বোসনের মত 'একটা কিছু'র দেখা পেয়েছেন। এবং তাঁরা বেশ ভাল রকম নিশ্চিত তাঁদের এই আবিষ্কারের ব্যাপারে। সাদা কথায় এই হল গিয়ে খবর। এই বার খবরের পেছনের খবর আর সঙ্গে রয়েছে কিছু তাফসীর ও (ক্ষেত্রবিশেষে) তর্জমা।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনের প্রায় প্রতিটা ক্ষেত্রের সাথে যে জিনিসটি ওতপ্রোতভাবে জড়িত সেটি হল বিজ্ঞান।
এইটুকু পড়েই অনেকে নিশ্চয়ই ভাবছেন--সেরেছে...এই ব্যাটা দেখি একেবারে বর্ণ-পরিচয় দিয়ে শুরু করল! সবেমাত্র বিজ্ঞান, বাকি সকল খানা-খন্দ পেরিয়ে রাত দুপুরের আগে তো মনে হচ্ছে না LHC পর্যন্ত পৌঁছুতে পারবে! এই সকল অস্থিরমতি লোকজনদের উদ্দেশ্যে আমার অমৃত-বাণী---তিষ্ঠ বন্ধু! সবুরে মেওয়া--থুক্কু, হিগস মেলে!

আসলেই তাই! বৃটিশ তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী পিটার হিগস ষাটের দশকে প্রথম ভবিষ্যত-বাণী করেছিলেন এমন একটি কণিকার সম্পর্কে। প্রায় পঞ্চাশ বছর সবুর করে আজ সকালে এই তিরাশি বছরের বৃদ্ধটি অশ্রু সজল চোখে শুনলেন তার তত্ত্বের সুনিশ্চিতির কথা। অপেক্ষার মাপে হয়ত পঞ্চাশ বছর কিছুই নয়। অনেক বিজ্ঞানী তাঁদের জীবদ্দশায় দেখে যেতে পারেননি তাঁদের সুকৃতির স্বীকৃতির কথা, জেনে যেতে পারেন নি মানুষ কত ভালবাসায় স্মরণ করছে তাঁদের প্রতি মুহূর্তে। সে হিসেবে আমাদের পিটার হিগস কেবল ভাগ্যবান নন, মহা ভাগ্যবান এবং এই বছরের অক্টোবরে, সকল কিছু ঠিক থাকলে, আরো এক ভীষন গুরুতর সম্মাননা যে পেতে যাচ্ছেন সেটা প্রায় নিশ্চিত করেই বলা যায়।

সেইজন্যেই বলছিলাম সবুর করো হে বৎস, তবেই মিলিবে মৎস!

আমি নিজে ভীষন উত্তেজিত খবরটি শোনার পর থেকে। তাই এই লেখাটি খুব গোছানো হবে এমন আশা-ভরসা দিতে পারছি না। আশাকরি উত্তেজনা-প্রসুত ভুলত্রুটি গুলো পাঠক ক্ষমা সুন্দর চোখে দেখবেন। আরো একটি বিষয় বোধহয় জানিয়ে দেয়া ভাল---এই বিষয়ে আমার নিজের জ্ঞান প্রায় পল্লবগ্রাহী। খুব গভীরে তেমন কিছু জানিনা। তবে আমি নিজে যতটুকু জানি বা বুঝি বলে মনে করি সেইটে আপনাদের সাথে ভাগ করে নেবার জন্যে এই লেখা। আমি নিশ্চিত আমাদের মাঝে আরো অনেক উৎসাহী এবং সক্ষম পাঠক রয়েছেন। আমি যা আপনাদের কাছে পৌঁছে দিতে পারবনা---আমি গভীর আস্থা রাখি, তাঁরা পারবেন নিশ্চয়ই।

আমি বেশ আগে LHC নিয়ে একটা ধারাবাহিক সিরিজের মত লিখেছিলাম। হাতে সময় থাকলে চট করে একটু ঢুঁ মেরে আসতে পারেন
এইখানে, এইখানে, এইখানে এবং এইখানে।

তাহলে শুরু করা যাকঃ

হিগস বোসন জিনিসটা কী?

আমরা সাদা চোখে যা যা দেখি, এবং বাকি যা যা দেখতে পাই না----সেগুলো আসলে কিছু কিছু মৌলিক কণিকা দিয়ে তৈরী। শুরুর দিকে আমরা তেমন কিছু জানতাম না এই সম্পর্কে। এই সদ্যবিগত উনবিংশ শতাব্দীর শুরুর দিকেও আমরা কেবল তিনটি প্রধান কণিকা সম্পর্কে জানতাম। এঁরা হলেন সর্বজনাব-ইলেকট্রন, প্রোটন এবং নিউট্রন।

সময়ের সাথে সাথে বিজ্ঞানীরা লায়েক হয়ে উঠলেন এবং দিনে দিনে তারা অনেক অনেক কণিকা আবিষ্কার করে বসলেন। যেমন শুরুতে ১৯১১ সালে রাদারফোর্ডের পরীক্ষা নিরীক্ষা নিশ্চিত করেন যে প্রতিটি পরমানুর ভেতরে একটি ভারী বস্তু বসে রয়েছে, যার নাম নিউক্লিয়াস। ১৯৩২ তে চ্যাডউইকের কাছ থেকে জানা গেল ঐ নিউক্লিয়াসে প্রোটোনের সাথে মাঝে মাঝে নিউট্রন নামের গম্ভীর এক কণিকা বসে থাকে। এমনি করে ১৯৩৭ এ খোঁজ মিলল মিউওন নামের কণিকার, ১৯৫৫ তে নিউট্রিনো (নিউট্রন নয় কিন্তু, খুউপ খিয়াল কৈরা) এমনি আরো অনেক কণিকার। এখন পর্যন্ত নাকি পরীক্ষাগারে প্রায় ২০০টির মত ভিন্ন ভিন্ন কণিকা সনাক্ত করা গেছে।

সমস্যা হল অন্য জায়গায়। বেশি বেশি কণিকা পেয়ে অনেকের মাথা ততদিনে, পরিষ্কার বাংলায় যাকে বলে, 'আউলাইয়া' গেছে। তারচেয়েও বিব্রতকর বিষয় হল বিজ্ঞানীরা ততদিনে 'মৌলিক' কণিকা শব্দটা নিয়েই চিন্তায় পড়ে গেছেন। শুরুতে তারা ঠিক করেছিলেন, দবিরকে ভেঙ্গে যদি সবিরকে পাওয়া যায় তবে সবির হবে দবিরের মৌলিক কণা। অর্থাৎ কিনা, দবির আসলে সবির নামের কণিকা দিয়ে তৈরি। খুব ভাল কথা! প্রোটন, যাকে অনেকেই 'মৌলিক কণিকা' ভেবে নিয়েছিলেন (অর্থাৎ প্রোটনকে ভাঙ্গা যাবে না), তাদের বুক ভেঙ্গে দিয়ে প্রোটন ভেঙ্গে গেল--প্রোটন-প্রোটন সংঘর্ষে পাওয়া গেল 'মেসন' নামের কণিকা। এই পর্যন্ত না হয় ঠিকই ছিল। মুস্কিল হল, মেসন-মেসন সংঘর্ষ হলে দেখা যায় প্রোটন এবং এন্টি-প্রোটন (যেমন হিরো আর এন্টি-হিরো আর কি!) বেরিয়ে আসে! মায়ের পেট থেকে মেয়ে বেরুলে ঠিক আছে--কিন্তু মেয়ের পেট থেকে মা বেরুলে কেম্নে কী! তাহলে কাকে 'মৌলিক' বলব, আর কাকেই বা 'যৌগিক'? এই নিয়ে দুনিয়ার পদার্থ-Geek-রা দিনরাত মাথা চুলকাতে লাগলেন। প্রচুর মাথা ঘামালে যা হয় আর কি--দেখা গেল এক দল টেবিল ছেড়ে উঠে এসে ঘোষনা দিলেন, আমরা একটা দারুণ সমাধান পেয়েছি--কে মৌলিক আর কে যৌগিক এইসব বাছ-বিচারে না গিয়ে সবাইকে এক ধার থেকে 'মৌলিক কণা' বলে ঘোষনা দেয়া হোক! এইটা শুনে আরেক দল ক্ষেপে বোম! ইয়ার্কি পেয়েছ? নিউক্লিয়ার-ডেমোক্রেসী ফলাতে এসেছ? তারা গোঁ ধরে বসে রইলেন যে একটা সুনির্দিষ্ট নিয়ম-নীতি মেনে অল্প সংখ্যক কণা দিয়ে বাকিদের শ্রেণীভাগ করা হোক। এই দুই দলের বছর বছর ব্যপী টানা-পোড়েনের মাঝে শেষমেশ আমরা পেলাম মোটামুটি ১২ টি মৌলিক কণিকা। এখন পর্যন্ত যতগুলো কণা আবিষ্কার হয়েছে তারা কোন না কোন ভাবে এই ১২টি কণার সাথে জড়িত। বারোটি কণার নাম-ধাম-ঠিকুজি-কুলজি নীচের টেবিলে দিয়েছি--যারা যারা ইচ্ছুক তারা টেবিলটা মুখস্থ করে প্রেমিকা বা প্রেমিকার বাবাকে চমকিত করে দিয়ে আসুন!

[টেবিল-১]

যারা এখন পর্যন্ত আমার সঙ্গে আছেন, ঘুমিয়ে পড়েন নি বা চা খেতে যান নি, তাদের ধন্যবাদ দিচ্ছি সাথে থাকার জন্য। জানি, জানি আপনার বলছেন হিগস বোসনের ব্যাপারটাই তো বললে না বাপু এখনো। আসছি আসছি, সব কথা কি আর দুম করে বেমক্কা ভাঙ্গতে আছে? তাতে মচকে যাবার ভয়। উপরের টেবিলে অনেকেই কিছু কিছু শব্দ দেখেছেনঃ কোয়ার্ক (Quark), ল্যাপ্টন (lapton), বোসন(boson), ফার্মিয়ন(fermion)। এই শব্দগুলোর সাথে আপনাদের পরিচয় করিয়ে দিই চট করে---পরের কথা গুলো তখন বুঝতে সুবিধে হবে।

প্রথমেই কোয়ার্ক। ষাটের দশকের শেষের দিকে স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের ২ মাঈল দীর্ঘ কণা-ত্বরনায়ক, যার নাম ছিল LINEAC (Linear Electron Accelerator), তৈরি করছিল বেশ দ্রুতগামী কিছু ইলেক্ট্রন কণা। আমার LHC নিয়ে লেখাগুলোতে বলার চেষ্টা করেছি যে কারো ঘরে সিঁদ কাটতে হলে ঘর বুঝে সিদঁকাটি নিয়ে যেতে হয়। যেখানে সুঁইয়ের দরকার সেইখানে তলোয়ার নিয়ে হাজির হয়ে যাওয়াটা বুদ্ধিমানের কাজ নয়। পরমানুর অন্তরে অর্থাৎ কিনা নিউক্লিয়াসের ভেতরে সিঁদ কাটতে হলে আমাদের সেই রকম সূক্ষ্ম সিঁদকাটি দরকার। বিজ্ঞানীদের হাতের কাছেই ছিল এমন জিনিস---সে আর কেউ নয়, আমাদের সবার চেনা ইলেক্ট্রন। ইলেক্ট্রন হালকা-পাতলা একহারা গড়নের। বেশি আবদারও নেই তার। বিজ্ঞানীদের কথাও শোনে খুব। তারা বুঝিয়ে সুঝিয়ে রাজী করালেন ইলেকট্রনকে---বেশ দম বন্ধ করে ছুট লাগাতে নিউক্লিয়াসের ভেতরে প্রোটনের দিকে। ইলেকট্রনও তাদের কথায় রাজী হয়ে ঐ LINEAC যন্ত্রের সাহায্য নিয়ে বেদম ছুট লাগাল প্রোটনের দিকে তাগ করে। ঝাঁকে ঝাঁকে ইলেক্ট্রন ছুটে গিয়ে প্রোটনে ধাক্কা খেয়ে ছিটকে বেরিয়ে এল। সেই ছবি দেখে বিজ্ঞানীরা মাথা নাড়তে লাগলেন---ঠিক যেমন করে রাদারফোর্ড মাথা নেড়েছিলেন নিউক্লিয়াস খুঁজে পাবার সময়! ছিটকে যাবার ছবি দেখে স্পষ্টতঃই বোঝা যাচ্ছিল ডাল মে কুছ কালা হায়---প্রোটনের ভেতরে আরো কিছু জিনিস পত্র তথা কণিকা রয়েছে ঘাপটি মেরে। সেই কণাগুলোর নাম হল কোয়ার্ক আর তাদের আবিষ্কার করার জন্যে ১৯৯০ সালে দিব্যি নোবেল প্রাইজটি বাগিয়ে নিলেন জেরোম ফ্রাইডম্যান, হেনরি কেনডাল আর রিচার্ড টেইলর। জানা গেল এই কোয়ার্কগুলো আবার ৬ রকমের, বাহারি তাদের নামঃ Up, Down, Strange, Charmed, Top আর Bottom! আমাদের পরিচিত প্রোটন আর নিউট্রন আসলে তিনটি Up আর Down কোয়ার্ক দিয়ে তৈরী--প্রোটন তৈরী হয় দুটো আপ আর একটা ডাউন কোয়ার্ক মিলে আর নিউট্রন তৈরি হয় একটা আপ আর দুটো ডাউন কোয়ার্ক মিলে।

এইবার আপনাদের জন্যে প্রশ্ন--সেভেন আপ তৈরী হয় কয়টি কোয়ার্ক দিয়ে? উত্তর--ব্রেক কে বাদ!

আমাদের লিস্টিতে পরের নামটি হল ল্যাপ্টনের। গ্রিক লেপ্টস (Leptos) এর মানে হালকা। কাজেই বুদ্ধিমান আপনাকে নিশ্চয়ই বলে দিতে হবে না এরা কারা। হ্যাঁ ভাই, আমাদের পরিচিত ইলেক্ট্রন এবং তার দূর সম্পর্কের কিছু খালাতো ভাইদের নিয়েই এই লেপ্টন পরিবার। এদের আরেকটি বৈশিষ্ট্য হল---এরা নিউক্লিয়াসের ভেতরের ঝগড়া-ঝাটীর মাঝে নেই। এরা নিজেদের মত করে থাকে। ভাল কথা--নিউক্লিয়াসের ভেতরে যে 'ঝগড়া-ঝাঁটি'র কথা মাত্র বললাম--সেইটার একটা কেতাবী নাম আছে---Strong interaction! ল্যাপ্টনগুলো Strong interaction থেকে শত হস্ত দূরে থাকে।

এইবার আসেন বোসন আর ফার্মিয়ন নিয়ে কথা বলি। এবং এই প্রসঙ্গে বলা রাখা ভাল আপনাদের প্রতীক্ষার অবসান ঘটতে যাচ্ছে খুব শিঘ্রই। হিগস বোসনের আলাপে চলে আসব কিছুখনের মাঝেই। তাবৎ 'দৃশ্যমান' বস্তুজগত মূলত দুই ধরনের কণিকা দিয়ে তৈরী--যেমনটি আপনারা টেবিল-১ এ দেখেছেন--কোয়ার্ক আর ল্যাপ্টন। কিন্তু কোয়ার্ক ল্যাপটনে যাবার আগেই বিজ্ঞানীরা জানতেন সমস্ত বিশ্বচরাচরে আসলে দুই রকমের জিনিস বিরাজমান--বস্তু (Matter) আর শক্তি (Energy)। আমাদের চেনাজানা বস্তুগুলো, এই যে ল্যাপটপে লিখছি, যে ল্যাপটপে আপনি লেখাটা পড়ছেন, যে চায়ের কাপে কিছুখন পর পর চুমুক দিয়ে মাথা নাড়ছেন--- সবকিছুই যে কণিকা দিয়ে তৈরী তাদের জাতিগত নাম হল ফার্মিয়ন--বিখ্যাত বিজ্ঞানী এনরিকো ফার্মি-র নামানুসারে এদের নাম রাখা হয়েছে।

দাঁড়ান দাঁড়ান, গুলিয়ে ফেলবেন না যেন।

এইভাবে মনে রাখুন, সকল দৃশ্যমান বস্তু যেসব কণিকা দিয়ে তৈরী তাদের নাম হল ফার্মিয়ন। সেই ফার্মিয়নগুলো আবার দুইভাগে ভাগ হতে পারে কোয়ার্ক আর ল্যাপটন। এবার বোঝা গেল?

বিজ্ঞানীরা বলেন একটা বস্তু আরেকটা বস্তুর সাথে যখন শক্তির আদান-প্রদান করে (মনে করুন, ছেলেবেলায় আপনি স্যারেদের হাতে যেসব পিটুনি খেয়েছিলেন সেগুলো একরকম শক্তির 'আদান-প্রদান'-ই বটে---দেখলেন তো? ভাল করে ভাবতে পারলে সবকিছুর মাঝে বিজ্ঞান পাওয়া যায়--এমনকি মাইরের মাঝেও!!) তখন সেই শক্তি আসলে কিছু বিশেষ কণিকার মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়। আপনি স্যারের হাতে চড় খেলেন---ঠাস করে যে গগন-বিদারী শব্দটা উঠল আর আমি শুনতে পেলুম--সেইটা কিন্তু এক ধরনের কণিকা আমার কানে বয়ে এনেছে যার গালভরা নাম হল Phonon। আর চড় খাওয়াটা যে দেখতে পেলাম--সেইটার জন্যে দায়ী আরেকটা কণা, সে হল আলোক-কণিকা--তার নাম Photon! কী সুন্দর নাম, তাই না?

ফোনোন, ফোটোন দুই ভাই
বোসন মার্কায় ভোট চাই

মানে বুঝতেই পারছেন যে সকল কণিকা শক্তি বয়ে নিয়ে বেড়ায় তাদের নাম হল বোসন। আর এর কথা আর যেই হোক আমাদের বাঙ্গালীদের খুব ভাল করে জেনে রাখা উচিত---কারণ এদের নাম রাখা হয়েছে, এই বাংলার গর্ব সত্যেন বোসের নামকে সম্মান জানিয়ে।
আজকের পৃথিবী কাঁপানো হিগস বোসনও আর কিছু নয়--এক বিশেষ বোসন মাত্র।

আপাতত এইখানেই রাখছি।
পরের পর্বে থাকছে হিগস বোসন নিয়ে আরেকটু বিস্তারিত আলাপ এবং সবচেয়ে জরুরি বিষয়ের প্রতি আলোকপাত--হিগস বোসন পাওয়াটা জরুরি ছিল কেন?

দেখা হবে সামনের পর্বে।
সাথে থাকুন।

(আগামী পর্বে সমাপ্য)