হিগস বোসন বাস্তবে উদঘাটিত হওয়ার খবর সারা দুনিয়াতে খুব সাড়া জাগিয়েছিলো। কিন্তু বাঙলাদেশে ও বাঙালিদের মধ্যে এই সাড়াটি আরও বিশেষভাবে এসেছে কারণ- যে জিনিসটি উদঘাটিত হয়েছে তার সঙ্গে আমাদের একজন বিশ্বখ্যাত বিজ্ঞানীর নাম জড়িয়ে রয়েছে। তিনি ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার একসময়ের অধ্যাপক সত্যেন্দ্রনাথ বসু।৷৷সত্যেন্দ্রনাথ বসু (জন্মঃ ১ জানুয়ারি ১৮৯৪) ছিলেন একজন ভারতীয় বাঙালি পদার্থবিজ্ঞানী।তাঁর গবেষণার ক্ষেত্র ছিল গাণিতিক পদার্থবিদ্যা। আমাদের কেউ কেউ নিরাশ হয়েছেন এই ভেবে যে খবরটির আলোচনায় পিটার হিগসের নাম যতটা উঠে এসেছে, সত্যেন বসুর নাম ততটা আসেনি। এটি অবশ্য হওয়ার কথাও নয়, কারণ বসুর নামটি জড়িত বোসনের সঙ্গে-যেকোনো বোসনের সঙ্গে। হিগসের তত্ত্ব থেকে ভবিষ্যদ্বাণী করা কণিকাটি যেহেতু একটি বোসন হতে বাধ্য, সে কারণেই ওটির নাম হিগস বোসন।
পদার্থবিদ্যার ছাত্র না হয়েও যাঁরা সত্যেন বসুকে দেখেছেন, তাঁদের কাছেও তিনি ছিলেন মুগ্ধ হয়ে তাকানোর এক জ্ঞানবর্তিকা।
বিজ্ঞান ইতিহাসের এক ব্যাখ্যানে দেখা গিয়েছিলো, ১৯২৪ সালের সেই বিখ্যাত আবিষ্কারের মূলেও ছিল এমনি ছাত্রদের সঙ্গে তাঁর কিছু আলাপের সূত্র। একটু গোড়া থেকে দেখা যাক ঘটনাটিকে।
একটি লোহার চিমটাকে অত্যন্ত উত্তপ্ত করে তুললে সেটি যে লাল রঙের আলো ছড়ায়, যে রকম ব্যাপারকে ব্যাখ্যা করতে বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে বিখ্যাত জার্মান বিজ্ঞানী ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ককে কোয়ান্টাম তত্ত্বের প্রবর্তন করতে হয়েছিলো। শীতের রোদে কালো রঙের বস্তু যে হালকা রঙের বস্তু থেকে বেশি গরম হয়, কিছুটা পরোক্ষভাবে তার ব্যাখ্যা পেতেও প্ল্যাঙ্কের সেই কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রয়োজন। বসুর ওই সময়ের কাছাকাছি কোয়ান্টাম তত্ত্বের মধ্যে আবিষ্কৃত হয়েছিলো যে খুবই ক্ষুদ্র পরিসরে কণিকার অবস্থান ও বেগ উভয়টি নির্ণয় করতে হলে তার মধ্যে একটি অনিবার্য অনিশ্চয়তা দেখা দেয়। বসু ছাত্রদের সঙ্গে এই বিষয়গুলো নিয়েই আলোচনা করছিলেন। তিনি এগুলোকে দেখছিলেন একগুচ্ছ অভিন্ন আলোক কণিকা ফোটন কীভাবে একগুচ্ছ শক্তি-অবস্থার মধ্যে বণ্টিত হতে পারে তা নিয়ে, অর্থাৎ এর সংখ্যাতত্ত্ব নিয়ে। তিনি দেখছিলেন যে এ ক্ষেত্রে সাধারণ সংখ্যাতাত্ত্বিক নিয়মে যে ফলাফল দাঁড়ায় তা পরীক্ষণ ফলাফলের সঙ্গে মেলে না।

 

Image result for satyendra nath bose
মনে হলো খুব সাধারণ কিছু ভুল করার মাধ্যমেই তিনি ছাত্রদের কাছে বিষয়টি উপস্থাপিত করলেন—যে রকম ভুল কোনো মামুলি সংখ্যাতত্ত্ববিদও করবেন না। উপমা দিয়ে সহজ করে বললে ভুলটি অনেকটা এ রকমের। দুটি মুদ্রা বারবার টস করলে উভয়টিতে ‘হেড’ আসার সম্ভাবনাকে তিনি যেন বললেন তিনের মধ্যে এক—কারণ তাকে হেড-হেড, হেড-টেইল (যা টেইল-হেডের সঙ্গে অভিন্ন) এবং টেইল-টেইল এই তিনটির একটি হতে হবে। অথচ সংখ্যাতত্ত্বের যেকোনো ছাত্রই জানে যে সেটি তা নয়। কিন্তু মজার ব্যাপার হলো, ওই জাতীয় ভুল করে বসু দেখলেন যে এর ফলে তাঁর মূল বিষয়টিতে ফলাফল পরীক্ষণের সঙ্গে মিলে যাচ্ছে। অদ্ভুত সৃজনশীলতার সঙ্গে বসু বুঝলেন আসলে ভুল তিনি করেননি, এই আলোক কণিকার ক্ষেত্রে সংখ্যাতত্ত্বটিই বরং ব্যতিক্রমী প্রকৃতির হতে হবে। বসুর এই নতুন সংখ্যাতত্ত্বে অদ্ভুত ব্যাপারটি যা হলো তাতে একই শক্তি-অবস্থার মধ্যে একাধিক ফোটন থাকতে পারবে। বিখ্যাত বিজ্ঞান জার্নাল ফিলোজফিক্যাল ম্যাগাজিনে এ সম্পর্কে প্রবন্ধটি পাঠিয়ে ব্যর্থ হলেন বসু। কিন্তু দমে না গিয়ে এটি তিনি স্বয়ং আইনস্টাইনের কাছে পাঠিয়ে দিলেন। আইনস্টাইন সঙ্গে সঙ্গে বুঝতে পারলেন এটি কত বড় আবিষ্কার, তাই তিনি আর একটি বিখ্যাত বিজ্ঞান জার্নালে সেটি ছাপানোর ব্যবস্থা করে দিলেন। সেটিই ছিল সত্যেন্দ্রনাথ বসুর সেই অবিস্মরণীয় আবিষ্কার বসু সংখ্যাতত্ত্ব।
বসু আবিষ্কারটি করেছিলেন আলোক কণিকা ফোটনের ক্ষেত্রে। কিন্তু আইনস্টাইন দেখলেন এটি বিশেষ পরিস্থিতিতে বস্তু কণিকার ওপরও প্রযুক্ত হতে পারে। এই বর্ধিত পরিসরে বসুর তত্ত্ব পুনঃপ্রকাশিত হলো বোস-আইনস্টাইন সংখ্যাতত্ত্ব রূপে। পরে পদার্থবিদ্যার আর এক দিকপাল ডিরাক এই সংখ্যাতত্ত্বের অনুসারী সব কণিকার নাম দিলেন বোসন। এর বিপরীতে রয়েছে অন্য রকম সব কণিকা—যা ফার্মি ও ডিরাকের সংখ্যাতত্ত্ব মেনে চলে এবং সে ক্ষেত্রে একটি শক্তি-অবস্থায় শুধু একটি কণিকাই থাকতে পারে। ‘বর্জন নীতি’ নামে এক বৈশিষ্ট্যের কারণে একাধিক কণিকা সেখানে থাকতে পারে না। ও রকম কণিকাগুলোর নাম দেওয়া হলো ফার্মিয়ন। ব্যস, সব কণিকা হয় বোসন হবে, নইলে ফার্মিয়ন হবে। সারা দুনিয়ার পদার্থবিদ্যার ছাত্রকে এটি জানতে হয়, আর বোসন কণিকার কথা যতবারই আসে ততবারই নিতে হয় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক সত্যেন্দ্রনাথ বসুর নাম।
ওপরে আমরা দেখেছি আইনস্টাইন সেই তখনই বুঝতে পেরেছিলেন যে শুধু আলোক কণিকা নয়, বিশেষ বিশেষ বস্তু কণিকাও বোসন হতে পারে। গাণিতিকভাবে তিনি দেখালেন হিলিয়াম-৪-এর মতো পরমাণুকে অত্যন্ত নিম্ন উত্তাপে নিয়ে যাওয়া সম্ভব হলে সেগুলো একেবারে নিম্নতম একই শক্তি-অবস্থায় গিয়ে জমা হবে, যাকে পরে বলা হয়েছে বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট। এটি বলতে গেলে কঠিন, তরল ও বায়বীয় অবস্থার বাইরে পদার্থের সম্পূর্ণ একটি নতুন অবস্থা। আইনস্টাইনের কাছে এটি নেহাত একটি গাণিতিক বিষয় হিসেবে থাকলেও পরে অনেকে এর ওপর আরও কাজ করেছেন এবং শেষ পর্যন্ত বহু দিন পর ১৯৯৫ সালে কোয়ান্টাম সুপার-ফ্লুইড তত্ত্বে অতি শীতল হিলিয়াম-৪কে বসু সংখ্যাতত্ত্বের কারণেই দেখা গেছে চরম ধরনের প্রবাহতা লাভ করতে, যা কিনা মাধ্যাকর্ষণকে অগ্রাহ্য করে পাত্রের দেয়াল বেয়ে আপনা আপনি উঠে আসতে পারে। শুধু এই গুণই নয়, বসু সংখ্যাতত্ত্বের প্রয়োগেই ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয়েছে লেজার আলোর সৃষ্টি, সুপার কন্ডাকটিভিটি বা বিদ্যুতের অসীম পরিবাহিতা ইত্যাদি চমকপ্রদ আরও অনেক আবিষ্কার।

Image result for satyendra nath bose
ওপরে আমরা দেখলাম কেমন করে গোটা একটি পরমাণু (হিলিয়াম-৪) বোসন হতে পারে, যা কিনা নিজেই একাধিক কণিকার সমন্বয়। তেমনি আরও নানা রকম কণিকা-সমন্বয় বোসন হতে পারে। কিন্তু কণিকাবিদ্যার ক্ষেত্রে বর্তমানের যে সর্বস্বীকৃত তত্ত্ব রয়েছে যা স্ট্যান্ডার্ড মডেল বলে পরিচিত, তাতে পাঁচটি মৌলিক বোসনের অস্তিত্ব রয়েছে। এগুলো অন্য কণিকার সমন্বয় নয়। এদের মধ্যে চারটির দায়িত্ব হলো চার রকমের বলের বাহক হিসেবে কাজ করা। এ রকম এক একটি বোসন এক এক ধরনের ‘অলীক’ কণিকা রূপে ‘বাস্তব’ কিছু কণিকার সঙ্গে বিক্রিয়ার মাধ্যমে এক এক ধরনের বলের সৃষ্টি করে আর ওই বোসন হয় বলটির বাহক। এভাবে বিদ্যুৎ-চৌম্বক বলের বাহক হলো ফোটন, নিউক্লিয়ার দুর্বল বলের বাহক W বোসন ও Z বোসন, নিউক্লিয়ার সবল বলের বাহক গ্লুয়ন নামের বোসন। তা ছাড়া মাধ্যাকর্ষণ বলের বাহক হিসেবে আর একটি বোসন গ্রাভিটনেরও একটি তাত্ত্বিক কল্পনা রয়েছে, যেটি এখনো স্ট্যান্ডার্ড মডেলের অন্তর্ভুক্ত নয়। কিন্তু স্ট্যান্ডার্ড মডেলের গুরুত্বপূর্ণ অংশ হিসেবে ১৯৬০-এর দশক থেকে অন্তর্ভুক্ত ছিল হিগস বোসন—যা পিটার হিগসের তাত্ত্বিক আবিষ্কার। একে বাস্তবে উদ্ঘাটিত না করা পর্যন্ত কণিকাবিদেরা শান্তি পাচ্ছিলেন না। এর সঙ্গে যে জড়িয়ে রয়েছে বস্তু কণিকাগুলোর ভরের প্রশ্নটি—মহাবিশ্বের সৃষ্টির শুরুতে ভরহীন সব কণিকা যেভাবে হিগসের তত্ত্ব অনুযায়ী ভর লাভ করেছিল, সেই অতি গুরুত্বপূর্ণ কথাটি। এ কারণেই জেনেভার সার্ন ল্যাবরেটরি থেকে আসা সেই দারুণ সুখবরটি সবাই খুব উপভোগ করছেন। ঘটনাটির গুরুত্বের কারণে পদার্থবিদদের বাইরেও অনেক মানুষ এর আলোচনা করতে গিয়ে হিগসের সঙ্গে সঙ্গে বসুর নামটিও ব্যাপকভাবে উচ্চারণ করছেন। বোসনের গুরুত্ব ও প্রাসঙ্গিকতা কিন্তু নতুন নতুন ক্ষেত্রে বিস্তৃত হচ্ছে। এমনি একটি চাঞ্চল্যকর ক্ষেত্রে সত্যেন বসুর নাম এসেছে ‘বোসনোভা’ হিসেবে। সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে, বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেটকে বিশেষ ধরনের চৌম্বক ক্ষেত্র পরিবর্তনের সম্মুখীন করলে তাতে মহাকাশের সুপারনোভা বিস্ফোরণের মতো একটি অতি ক্ষুদ্র বিস্ফোরণের সৃষ্টি হয়। ল্যাবরেটরিতে পরীক্ষণে এমন ঘটনা ঘটানো হয়েছে। অদ্ভুত ব্যাপার হলো, এই বিস্ফোরণে কনডেনসেটের অর্ধেক পরিমাণ পরমাণু কোথায় জানি হারিয়ে যায়—কোথায়, কীভাবে তা বর্তমান পদার্থবিদ্যার তত্ত্ব দিয়ে কোনোভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব হচ্ছে না। যদিও এই বিস্ফোরণটি অতি ক্ষুদ্র, তবুও এর সঙ্গে কিন্তু সুপারনোভা বিস্ফোরণের দারুণ সাদৃশ্য রয়েছে। তাই এর নাম দেওয়া হয়েছে বোস-সুপারনোভা, সংক্ষেপে বোসনোভা। সুপারনোভা হলো সুদূর মহাকাশে বৃদ্ধ দশায় উপনীত তারার স্বতঃবিস্ফোরণ, যার মাধ্যমে মহাবিশ্বে তারার বস্তুগুলো ছড়িয়ে পড়ে। এমনি একটি মহাজাগতিক ঘটনার ক্ষুদ্র সংস্করণের সঙ্গেও জড়িয়ে রইল আমাদের সত্যেন বসুর নাম।

মতামত জানান