জেনেভা / সুইজারল্যান্ড
মহাকাশের কোটি কোটি আলোকবর্ষ দূরের রহস্য উন্মোচনের পাশাপাশি এবার অতি ক্ষুদ্র জগতের গভীরে প্রবেশের পথে বিজ্ঞানীরা। দীর্ঘ ৪২ বছরের অনুসন্ধানের পর সুইজারল্যান্ডের জেনেভার কাছে ইউরোপীয় পরমাণু গবেষণা সংস্থা সার্নের (CERN) লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার (LHC) থেকে মিলেছে এক বিরল উপ-পরমাণবিক কণা ক্ষয়ের প্রথম পরীক্ষামূলক প্রমাণ। এই গবেষণার মধ্য দিয়েই পদার্থবিজ্ঞানের এক নতুন অনুসন্ধানী ক্ষেত্রের দিকে এগোচ্ছেন বিজ্ঞানীরা, যার নাম ‘জেপ্টোভার্স’ (Zeptoverse)। পরমাণুর তুলনায় প্রায় ১০ হাজার কোটি গুণ ক্ষুদ্র দূরত্বের এই জগতে কি লুকিয়ে রয়েছে অজানা কণা ও নতুন মৌলিক বলের সন্ধান? সেই সম্ভাবনাই এখন বিজ্ঞানীদের আগ্রহের কেন্দ্রে।
সম্প্রতি কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বাধীন আন্তর্জাতিক গবেষক দল সার্নের আপগ্রেড করা LHCb পরীক্ষার তথ্য বিশ্লেষণ করে ‘বিউটি’ কণার এক অত্যন্ত বিরল ক্ষয়প্রক্রিয়ার প্রমাণ পেয়েছে। এই প্রক্রিয়ায় একটি বিউটি মেসন ক্ষয় হয়ে দুটি মিউন কণা তৈরি করে। গবেষকদের হিসাব অনুযায়ী, প্রতি ১০০০ কোটি বিউটি কণার মধ্যে মাত্র একটির ক্ষেত্রে এমন ঘটনা ঘটতে পারে। এত বিরল প্রক্রিয়ার অস্তিত্ব খুঁজে পেতে কয়েক দশক ধরে চেষ্টা চালিয়ে আসছিলেন বিজ্ঞানীরা।
জেপ্টোভার্স আসলে কী?
জেপ্টোভার্স কোনও নতুন কণা বা আবিষ্কৃত কোনও বস্তু নয়। এটি অত্যন্ত ক্ষুদ্র দূরত্বের একটি সম্ভাব্য জগতকে বোঝানোর জন্য ব্যবহৃত নাম। এই স্তরে পদার্থের আচরণ এবং মৌলিক কণাগুলির পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে আরও গভীরভাবে জানার সুযোগ রয়েছে। একটি সাধারণ পরমাণুর তুলনায় এই দূরত্ব প্রায় ১০ হাজার কোটি গুণ ছোট। মানুষের কল্পনার সীমা ছাড়িয়ে যাওয়া এই স্তরেই নতুন কণা কিংবা অজানা মৌলিক বলের সন্ধান মিলতে পারে বলে মনে করছেন গবেষকরা।
এই গবেষণায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছেন কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানী ড. হ্যারি ক্লিফ। তাঁর নেতৃত্বাধীন গবেষক দল বিপুল পরিমাণ পরীক্ষামূলক তথ্য বিশ্লেষণ করে অত্যন্ত বিরল এই কণা ক্ষয়ের প্রমাণ সামনে এনেছে। তাঁর কথায়, বিজ্ঞানীরা এখন জেপ্টোভার্সের দরজায় কড়া নাড়ছেন।
মাটির গভীরে কীভাবে চলছে এই অনুসন্ধান?
এই গবেষণার প্রধান হাতিয়ার লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার বা LHC। সুইজারল্যান্ড ও ফ্রান্সের সীমান্তবর্তী এলাকায় মাটির নিচে অবস্থিত প্রায় ২৭ কিলোমিটার দীর্ঘ এই বৃত্তাকার কণা ত্বরক যন্ত্রে আলোর গতির কাছাকাছি বেগে প্রোটনসহ বিভিন্ন কণাকে ছুটিয়ে পরস্পরের সঙ্গে সংঘর্ষ ঘটানো হয়। সংঘর্ষের ফলে তৈরি হওয়া অসংখ্য ক্ষুদ্র কণা ও তাদের ক্ষয়প্রক্রিয়া অত্যাধুনিক ডিটেক্টরের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করেন বিজ্ঞানীরা।
বিষয়টি বোঝার জন্য একটি ঘড়ির উদাহরণ দেওয়া যেতে পারে। বাইরে থেকে একটি ঘড়ি দেখলে তার ভিতরের যন্ত্রাংশ সম্পর্কে ধারণা পাওয়া কঠিন। কিন্তু ঘড়িটি খুলে ফেললে তার ভিতরের স্প্রিং, চাকা ও অন্যান্য অংশের কার্যপ্রণালি বোঝা সম্ভব। একইভাবে, উচ্চশক্তির কণা সংঘর্ষের মাধ্যমে পদার্থের গভীরতম গঠন ও আচরণ সম্পর্কে তথ্য সংগ্রহ করছেন গবেষকরা।
বিউটি কোয়ার্ক হলো মৌলিক কোয়ার্ক কণার ছয়টি ধরনের একটি। এটি সাধারণত অন্যান্য কণার সঙ্গে মিলে বিউটি মেসন তৈরি করে। এই কণাগুলি অত্যন্ত অল্প সময়ের জন্য অস্তিত্ব বজায় রাখে। জন্মের প্রায় দেড় ট্রিলিয়ন ভাগের এক ভাগ সেকেন্ডের মধ্যেই এগুলি ক্ষয় হয়ে যায়। ফলে তাদের আচরণ পর্যবেক্ষণ করতে প্রয়োজন হয় অত্যন্ত নিখুঁত যন্ত্রপাতি ও বিপুল তথ্য বিশ্লেষণের ক্ষমতা।
ডার্ক ম্যাটারের রহস্য উন্মোচনে কি মিলবে সূত্র?
আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্ব হলো ‘স্ট্যান্ডার্ড মডেল’। মহাবিশ্বের মৌলিক কণাগুলি কীভাবে কাজ করে এবং তাদের মধ্যে তড়িৎচুম্বকীয়, সবল ও দুর্বল নিউক্লীয় বল কীভাবে ক্রিয়া করে, তার ব্যাখ্যা দেয় এই তত্ত্ব। কিন্তু মহাবিশ্বের বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ রহস্যের উত্তর এখনও এর আওতার বাইরে। বিশেষ করে ডার্ক ম্যাটারের প্রকৃতি, মহাকর্ষের সঙ্গে কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের সম্পর্ক এবং বিগ ব্যাংয়ের পর পদার্থ ও প্রতিপদার্থের মধ্যে অসমতার কারণ নিয়ে বিজ্ঞানীদের অনুসন্ধান অব্যাহত রয়েছে।
ডার্ক ম্যাটার সরাসরি আলো নির্গত বা প্রতিফলিত করে না। ফলে একে সাধারণ টেলিস্কোপে দেখা যায় না। তবে মহাকর্ষীয় প্রভাবের মাধ্যমে এর অস্তিত্ব সম্পর্কে ধারণা পাওয়া যায়। বিজ্ঞানীদের আশা, অতি ক্ষুদ্র কণার আচরণ ও ক্ষয়প্রক্রিয়া আরও নিখুঁতভাবে পর্যবেক্ষণ করতে পারলে অজানা কণা এবং নতুন পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য মিলতে পারে।
এই ক্ষেত্রে জেপ্টোভার্স অনুসন্ধান বিশেষ তাৎপর্যপূর্ণ। কারণ, অত্যন্ত বিরল কণা ক্ষয়ের মধ্য দিয়েও এমন কিছু প্রভাবের সন্ধান পাওয়া সম্ভব, যা সরাসরি সংঘর্ষে তৈরি করা যায় না এমন ভারী অজানা কণার উপস্থিতির ইঙ্গিত দিতে পারে।
এখনও চূড়ান্ত আবিষ্কার নয়
তবে এই গবেষণাকে ঘিরে অতিরিক্ত প্রত্যাশার পাশাপাশি বৈজ্ঞানিক সতর্কতাও জরুরি। গবেষকরা যে বিরল ক্ষয়প্রক্রিয়ার প্রমাণ পেয়েছেন, তার পরিসংখ্যানগত তাৎপর্য ৩.২ সিগমা। কণা পদার্থবিজ্ঞানে কোনও আবিষ্কারকে চূড়ান্তভাবে স্বীকৃতি দিতে সাধারণত ৫ সিগমা মাত্রার প্রমাণ প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ, এটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি হলেও এখনও চূড়ান্ত আবিষ্কার নয়। গবেষণার ফলাফলও এখনও পিয়ার-রিভিউ প্রক্রিয়া সম্পন্ন করেনি।
সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, এই পরীক্ষায় এখনও ডার্ক ম্যাটার কিংবা কোনও নতুন মৌলিক বলের সরাসরি প্রমাণ পাওয়া যায়নি। বরং নতুন কণা ও অজানা পদার্থবিজ্ঞানের সন্ধানে আরও সূক্ষ্ম পরীক্ষা চালানোর পথ খুলে দিয়েছে এই গবেষণা।
মহাবিশ্বের বিশালতা থেকে শুরু করে পরমাণুর অতিক্ষুদ্র গঠন, প্রকৃতির প্রতিটি স্তরেই লুকিয়ে রয়েছে অজানা প্রশ্ন। জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ যেমন মহাকাশের সুদূর প্রান্তের রহস্য সামনে আনছে, তেমনই LHC-এর মতো যন্ত্রের সাহায্যে বিজ্ঞানীরা খুঁজছেন পদার্থের গভীরতম গঠন। জেপ্টোভার্সের এই অনুসন্ধান আগামী দিনে মহাবিশ্বের মৌলিক নিয়ম সম্পর্কে নতুন ধারণা দিতে পারে।
