অণু-পরমাণুর প্রেম-বিরহ আজব খেলা, ইলেকট্রনের মতিগতি আবিষ্কার করে নোবেল পেলেন তিন বিজ্ঞানী

দ্য ওয়াল ব্যুরো: সামান্য ছোট্টখাট্টো একটা কণা ইলেকট্রনই আমাদের জীবনটাকে একেবারে বদলে দিয়েছে। কখনও একাই। কখনও বা জোট বেঁধে। পদার্থের নিজস্ব গুণাগুণ-সংবলিত ক্ষুদ্রতম কণা যে তার পরমাণু, সে উপলব্ধি বিশ্ববিজ্ঞানের মূল কথা। ব্রহ্মাণ্ডের অপার রহস্য সমাধানে মানুষের প্রথম পদক্ষেপ ওই সোপানটিতে। কেন দু’টি পরমাণু স্বল্প দূরত্বে প্রেমাসক্ত, আর কেনই বা অতি নিকটে তাদের বৈরী, এ সব ধাঁধার সমাধানে গড়ে উঠেছে পদার্থবিদ্যার বিশাল ইমারত। ইলেকট্রনের মতিগতি বুঝে পদার্থবিদ্যায় এবার নোবেল পেয়েছেন তিন বিজ্ঞানী।

রয়্যাল সুইডিশ অ্যাকাডেমি ঘোষণা করেছে, ২০২৩ সালে পদার্থবিদ্যায় যৌথভাবে নোবেল পেয়েছেন আমেরিকার পিয়ের অগস্টিনি, হাঙ্গেরির ফেরেঙ্ক ক্রাউৎজ এবং ফ্রান্সের অ্যানে এলহুইলার। এই তিন বিজ্ঞানীরই গবেষণার বিষয় ছিল আলোর অ্যাটোসোকেন্ডে ইলেকট্রনের গতি। ইলেকট্রন গতিবিদ্যা বা ইলেকট্রন ডায়ানামিক্স নিয়ে গবেষণা করে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরস্কার ঝুলিতে পুরেছেন তিনজন। গত বছর কোয়ান্টাম ফিজিক্সে নোবেল পেয়েছিলেন তিন বিজ্ঞানী। ফোটন কণা নিয়ে যুগান্তকারী আবিষ্কারের জন্য নোবেল পেয়েছিলেন ফ্রান্সের অ্যালেন অ্যাসপেক্ট, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জন এফ ক্লজার এবং অস্ট্রিয়ার অ্যান্টন জিলিঙ্গার।

 আলোর অ্যাটোসেকেন্ড মানে খুব অল্প সময়ে (1 attosecond  = 0.000000000000000001 Second) স্পন্দন তৈরি করে তাতে ইলেকট্রনের গতিবিধি লক্ষ্য করেন বিজ্ঞানীরা। তিন গবেষক বলেছেন, খুব কম সময়ে আলোর স্পন্দন তৈরি করে তাতে ইলেকট্রনের গতিবিধির ছবি তোলা ও পরীক্ষা করা সম্ভব। তাঁদের এই গবেষণাকেই যুগান্তকারী বলা হয়েছে।

BREAKING NEWS
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2023 #NobelPrize in Physics to Pierre Agostini, Ferenc Krausz and Anne L’Huillier “for experimental methods that generate attosecond pulses of light for the study of electron dynamics in matter.” pic.twitter.com/6sPjl1FFzv

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 3, 2023

জোসেফ জন টমসন ১৮৯৭ সালে পরমাণুর মধ্যেকার কণা ইলেকট্রন খুঁজে পেয়েছিলেন। ইলেকট্রন নিস্তড়িৎ নয়, নেগেটিভ চার্জ-বিশিষ্ট। অথচ, গোটা পরমাণু জিনিসটা নিস্তড়িৎ। যে কম্পিউটারে এই লেখা লিখছি, তার যাবতীয় যন্ত্রপাতি, আমাদের সারা দিনের সঙ্গী মোবাইল ফোন, তার বিভিন্ন যন্ত্রাংশ, ডিজিটাল ক্যামেরা, ডিভিডি থেকে শুরু করে এলসিডি, এমআরআই যন্ত্র, রেডিও, টেলিভিশন, এই সব কিছুই এসেছে, চলছে ইলেকট্রনের অদ্ভুত গতিবিধিতে। কারণ ইলেকট্রন বিদ্যুৎ পরিবহণ করতে পারে।

ইলেকট্রনকে কোনও তড়িৎ ক্ষেত্রে (ইলেকট্রিক ফিল্ড) রাখলে তা সব সময়ই তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে। কিন্তু সেই একই ইলেকট্রন যখন অনেক বেশি ঘনত্বের অপরিবাহী বা অর্ধপরিবাহী পদার্থের মধ্যে থাকে, তখন সেটি আর বিদ্যুৎশক্তিকে বয়ে নিয়ে যেতে পারে না। অর্ধপরিবাহী পদার্থে যদি ইলেকট্রনের সংখ্যা একটু বাড়িয়ে বা কমিয়ে দেওয়া হয়, তা হলে সেই একই পদার্থকে দেখা যায় বিদ্যুৎ পরিবহণ করতে। এখানেও সেই ইলেকট্রনেরই খেলা। তাই ইলেকট্রনের গতিবিধি নিয়ে তিন পদার্থবিদের আবিষ্কারকে ঐতিহাসিকই বলছে রয়্যাল সুইস অ্যাকাডেমি।