পৃথিবীতে কি আলোর চেয়ে দ্রুতগামী কণা আছে
পৃথিবীর মায়া পেরিয়ে মহাকাশযান উড়ছে। রাস্তায় গাড়ি চলছে। অন্যদিকে অবিশ্বাস্য গতিতে শিকার করছে চিতা। এই ছোট্ট পৃথিবীতে দ্রুত জিনিসের অভাব নেই।
কিন্তু পৃথিবীতে দ্রুততম জিনিস কি? তবে এই প্রশ্নে কিছুটা অসুবিধা আছে। উত্তরটি নির্ভর করে আপনি কীভাবে এই দুটি শব্দকে ব্যাখ্যা করেন, 'বিশ্বে' এবং 'যেকোনো জিনিস'।
দ্রুততর অতিপারমাণবিক কণা - যেমন নিউট্রন, প্রোটন বা নিউট্রিনো - আমরা খালি চোখে দেখতে পারি না। প্রায় সকলেই জানেন যে আলোর গতি মহাবিশ্বের অন্য যেকোনো কিছুর চেয়ে দ্রুত। আলো ভ্যাকুয়ামে প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 300,000 কিলোমিটার ভ্রমণ করে। এখন পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা এর চেয়ে দ্রুত কিছু জানতে পারেননি।
কিন্তু আলোকে কি 'জিনিস' বলা যায়? এ নিয়ে পদার্থবিদদের মধ্যে মতভেদ রয়েছে। কেউ কেউ বলে যে এটি একটি 'জিনিস' নয় কারণ এর কোনো নির্দিষ্ট ভর নেই। অন্যরা বলে যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে, আলো একটি কণা এবং একটি তরঙ্গ উভয়ই। এবং অনেক বিজ্ঞানী কণাকে 'জিনিস' হিসেবে গ্রহণ করেন। জিনিসগুলি বস্তু বা পদার্থকে বোঝায় না। শক্তির কণা হল শক্তির কণা, গ্লুন বা বোসন জাত নয়। কিন্তু ইংরেজিতে যাকে 'thing' বলে, আমরা 'things' বলতে পারি- অনেক বিজ্ঞানী এই কণাগুলোকে এর অংশ বলে মনে করেন। তারা আলোক কণা ফোটনকেও সেই দলে রাখতে চায়।
কিন্তু আলোকে কি 'জিনিস' বলা যায়?
এ নিয়ে পদার্থবিদদের মধ্যে মতভেদ রয়েছে। কেউ কেউ বলে যে এটি একটি 'জিনিস' নয় কারণ এর কোনো নির্দিষ্ট ভর নেই। অন্যরা বলে যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে, আলো একটি কণা এবং একটি তরঙ্গ উভয়ই। এবং অনেক বিজ্ঞানী কণাকে 'জিনিস' হিসেবে গ্রহণ করেন
ফোটন হল ভ্যাকুয়ামে সবচেয়ে দ্রুত গতিশীল কণা। আপেক্ষিকতার তত্ত্ব অনুসারে, মহাবিশ্বে আলোর চেয়ে দ্রুতগতির আর কিছুই নেই—অর্থাৎ, শূন্যে আলোর কণা। যুক্তরাষ্ট্রের উটাহ বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ জন ম্যাথিউ লাইভ সায়েন্সকে এ কথা মনে করিয়ে দিয়েছেন। তবে, তিনি বলেছিলেন, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করার পরে জিনিসগুলি আরও জটিল হয়ে যায়। বিশেষ করে যদি আপনার ভ্যাকুয়াম চেম্বার না থাকে। এই ক্ষেত্রে, ফোটন যখন পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করে, তখন এটি কিছুটা ধীর হয়ে যায়। তারপর, কিছু কণা উপযুক্ত পরিবেশে এর সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে। কারণ পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল ফোটনের মতো সবকিছুকে ধীর করে না।
জন ম্যাথিউস উচ্চ-শক্তি মহাজাগতিক রশ্মি দ্বারা উত্পাদিত কিছু অতি দ্রুত কণা সনাক্ত করতে বিজ্ঞানীদের একটি দলের সাথে কাজ করেছিলেন। দলটি মূলত মহাকাশ থেকে পৃথিবীতে আসা সুপারএটমিক কণা সনাক্ত করে। এর মধ্যে একটিকে বলা হয় 'ওএমজি' বা 'ওহ-মাই-গড' কণা। ম্যাথিউ এবং তার সহকর্মীরা 1991 সালে এটি সনাক্ত করেছিলেন।
'ওহ-মাই-গড' কণা পৃথিবীর দ্রুততম জিনিসগুলির মধ্যে একটি। আলোকে ছাড়িয়ে যাওয়া সহজ নয়! প্রশ্ন হল, এই কণা কি?
এই ধরনের কণাগুলি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির খুব কাছাকাছি গতিতে ভ্রমণ করতে পারে। পদার্থবিদ জন ম্যাথিউ বলেছেন যে তারা যখন পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে আঘাত করে তখন তাদের প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে তারা এগিয়ে যাওয়ার প্রবণতা রাখে। বায়ুমণ্ডল তাদের ধীর করতে পারে না। অতএব, বায়ুমণ্ডলের ভিতরে তাদের গতি কখনও কখনও আলোর গতিকে ছাড়িয়ে যায়।
'ওহ-মাই-গড' কণা পৃথিবীর দ্রুততম জিনিসগুলির মধ্যে একটি। আলোকে ছাড়িয়ে যাওয়া সহজ নয়! প্রশ্ন হল, এই কণা কি? আগেই বলা হয়েছে, এটি মূলত মহাজাগতিক রশ্মি থেকে পাওয়া গেছে। অর্থাৎ এই কণাটি আসলে একটি অতি উচ্চ শক্তির মহাজাগতিক রশ্মি। তবে বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত নন এটি কি ধরনের কণা। এটি একটি প্রোটন হতে পারে, বা প্রোটনের মতো ভর প্রায় নেই এমন একটি সুপারএটমিক কণা। যেমন এটি কিছু ভর আছে. সুতরাং, যদিও এটি বায়ুমণ্ডলে আলোর চেয়ে দ্রুত, এটি দ্রুততম হিসাবে স্বীকৃত নাও হতে পারে। বিজ্ঞানীদের মধ্যে মতভেদ রয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের কণা পদার্থবিদ জাস্টিন ভ্যানডেনব্রোকের মতে, সবচেয়ে গতিশীল বস্তু হতে পারে নিউট্রিনো।
একটি নিউট্রিনোর ভর একটি প্রোটনের তুলনায় প্রায় 1 বিলিয়ন গুণ কম হতে পারে। পদার্থবিজ্ঞানের গতির নিয়ম অনুসারে, যদি এটিকে একই পরিমাণ শক্তি দেওয়া হয় তবে এটি একটি প্রোটনের চেয়ে অনেক দ্রুত ছুটতে পারে।
আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরি উচ্চ-শক্তির নিউট্রিনো সনাক্ত করতে দক্ষিণ মেরুতে অবস্থিত। এই মানমন্দির নির্মাণ শুরু হয় 2005 সালে। 14টি দেশের প্রায় 300 জন বিজ্ঞানীর একটি আন্তর্জাতিক দল মানমন্দিরটি পরিচালনা করে। প্রায় 1 ঘন কিলোমিটার বরফের নিচে একটি নিউট্রিনো ডিটেক্টর আছে। নিউট্রিনো বরফের ভিতরে পর্যাপ্ত শক্তি পেলে আলোর চেয়ে দ্রুত ভ্রমণ করতে পারে।
যখন এই উচ্চ-শক্তির নিউট্রিনোগুলি বরফ পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষ হয়, তখন চার্জযুক্ত সুপারএটমিক কণা তৈরি হয়। তাদের আলোর চেয়ে দ্রুত ভ্রমণ করার কথা। এই কণাগুলো যখন গতিতে থাকে তখন এক ধরনের আলোক রশ্মি নির্গত করে। একে বলে চেরেনকভ বিকিরণ। এই বিকিরণের মাধ্যমে সরাসরি না হলেও পরোক্ষভাবে নিউট্রিনো সনাক্ত করা যায়।
2016 সালে, এই মানমন্দিরের বিজ্ঞানীরা সর্বোচ্চ শক্তির নিউট্রিনো সনাক্ত করেছিলেন। তবে এটি এখনও পর্যালোচনাধীন রয়েছে।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের লস আলামোস ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির পদার্থবিদ বিল লুইস বলেছেন, "এগুলি এখন পর্যন্ত আমাদের জানা সবচেয়ে দ্রুত কণা।" এখানে একটি বিষয় স্পষ্টভাবে বলা উচিত। কোনো ভরবিশিষ্ট কোনো কণার পক্ষে শূন্যে আলোর গতিতে ভ্রমণ করা অসম্ভব। কিন্তু যদি একটি কণার ধর্ম আলোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায় এবং পর্যাপ্ত শক্তি দেওয়া হয়, তবে এর গতি আলোর কাছে যেতে পারে।
কিভাবে বন্ধ? ভ্যানডেনব্রুক গতির এই বিষয়টিকে '9s' হিসাবে ভাবতে পছন্দ করেন। ব্যাপারটা আসলে কঠিন না। একটি দশমিক সংখ্যা কত 9s দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, তাই '9s'। যেমন আলোর গতির 99.99% মানে 4 '9s'।
অন্যদিকে, তার হিসাব অনুযায়ী, 'ওহ-মাই-গড' কণার গতি 20 থেকে 24 9 সেকেন্ডের মধ্যে কিছু হতে পারে। তুলনা করার জন্য, মানুষের তৈরি সবচেয়ে দ্রুততম কণাটির বেগ ছিল 89 সেকেন্ড
ভ্যানডেনব্রুক বলেছেন যে 2016 সালে সনাক্ত করা অতি দ্রুত নিউট্রিনোর বেগ প্রায় 339 সেকেন্ড হতে পারে। অর্থাৎ, 99 দশমিকের পরে 31টি আরও 9 বসিয়ে যে সংখ্যাটি পাওয়া যাবে। অন্যদিকে, তার হিসাব অনুযায়ী, 'ওহ-মাই-গড' কণার গতি 20 থেকে 24 9 সেকেন্ডের মধ্যে কিছু হতে পারে। তুলনা করার জন্য, মানুষের তৈরি সবচেয়ে দ্রুততম কণার গতিবেগ ছিল 89s। এই কণাগুলি CERN-এর কণা ত্বরণকারী লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার দ্বারা উত্পাদিত হয়।
আপনি কল্পনা করতে পারেন যে এই দ্রুত কণাগুলির গতির পার্থক্য আলোর গতির তুলনায় কত কম। সামান্য ভুল বা যান্ত্রিক ত্রুটির কারণে অনেক কিছুই ঘটতে পারে। সেজন্য বিভিন্ন সময়ে এই কণাগুলোর বেগ আলোর কাছাকাছি বা বেশি বলে দেখা গেলেও তা অবিলম্বে স্বীকৃত হয় না। এ ধরনের ঘটনায় একাধিকবার দেখা গেছে কোথাও ভুল হয়েছে। তাই বিজ্ঞানীরা বারবার পরীক্ষা করেন। পরীক্ষিত। 100% নিশ্চিত না হওয়া পর্যন্ত এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে। সেজন্য নিউট্রিনো বা ওএমজি কণাকে দ্রুততম কণা বলা যায় না। কিন্তু কিছু কণা পৃথিবীতে আলোর গতি অতিক্রম করতে পারে - এটা কি আশ্চর্যজনক নয়?
