শতাব্দী ধরে, বেশিরভাগ বিজ্ঞানী এই বিশ্বাস ভাগ করে নিয়েছেন যে আলো একটি তরঙ্গ এবং একটি কণা উভয়ের মতোই আচরণ করে। এই ধারণাটি তখন কোয়ান্টাম তত্ত্বের কেন্দ্রীয় উপাদান হয়ে ওঠে, যা কোয়ান্টাম মেকানিক্স নামে পরিচিত বিজ্ঞানের ক্ষেত্রকে উদ্ভূত করে।
ডাবল-স্লিট পরীক্ষাটি এই ধারণাটিকে সমর্থন করেছিল, উজ্জ্বল এবং গাঢ় ্যাতিচার ব্যান্ডগুলি দেখিয়েছিল যা তরঙ্গের মতো নির্দেশ করে। কিন্তু এখন, একটি নতুন গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে এই পরীক্ষাটি আমাদের আলোকে তরঙ্গ হিসাবে দেখার ক্ষেত্রে বাধা নাও দিতে পারে।
বিশেষজ্ঞদের মতে, আমরা শুধুমাত্র কোয়ান্টাম কণা ব্যবহার করেই সেই ব্যাতিচার ব্যান্ডগুলি ব্যাখ্যা করতে পারি।
আধুনিক পদার্থবিদ্যা এবং আলো সম্পর্কে আমাদের দৃষ্টিভঙ্গি
১৮০১ সালে, থমাস ইয়ং দুটি সরু খোলা জায়গা দিয়ে আলো ছড়িয়ে দিয়ে একটি পর্দায় ছেদকারী প্রান্ত তৈরি করে একটি পরীক্ষা শুরু করেন। তার আবিষ্কারের ফলে অনেকেই এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে আলো অবশ্যই একটি তরঙ্গ।
এক শতাব্দী পরে, কোয়ান্টাম বলবিদ্যা আকার ধারণ করতে শুরু করে, যা প্রকাশ করে যে ইলেকট্রনের মতো কোয়ান্টাম কণাও তরঙ্গের মতো আলোর ব্যতিচার অনুকরণ করতে পারে।
আলোক তড়িৎ প্রভাবের উপর আলবার্ট আইনস্টাইনের কাজ দেখিয়েছিল যে আলো ফোটন নামক বিচ্ছিন্ন প্যাকেটে ভ্রমণ করে। এরপর নীলস বোর তরঙ্গ-কণা দ্বৈততার উপর বিস্তারিত আলোচনা করেন, যা আধুনিক পদার্থবিদ্যার অন্যতম ভিত্তিপ্রস্তর স্থাপন করে।
অন্ধকার এবং দৃশ্যমান ফোটন
তাদের মতে, "সনাক্তযোগ্য" এবং "অসনাক্তযোগ্য" ফোটন অবস্থা একত্রিত করার মাধ্যমে ব্যতিচার এর ধরণগুলি উদ্ভূত হতে পারে। এই উজ্জ্বল অবস্থাগুলি একজন পর্যবেক্ষকের সাথে যোগাযোগ করে, যখন অন্ধকার অবস্থাগুলি লুকিয়ে থাকে।
এই ধরনের লুকানো ফোটনগুলি এমন জায়গায় থাকতে পারে যেখানে আমরা সাধারণত মনে করি আলো নিভে গেছে। যারা পর্যবেক্ষকরা এই ফোটনগুলির পথ ট্র্যাক করার চেষ্টা করেন তারা অবস্থা পরিবর্তন করেন, অন্ধকারকে উজ্জ্বল করে তোলেন অথবা বিপরীতভাবে।
এই দৃষ্টিকোণ থেকে, আলোক পথগুলিকে সম্পূর্ণরূপে চিরায়ত তরঙ্গ ব্যতিচার এর পরিবর্তে কোয়ান্টাম সুপারপজিশন হিসাবে দেখা যেতে পারে।
কোয়ান্টাম কণা এবং আলোক ব্যতিচার:
বিজ্ঞানী রেম্পে বলেন
"আমার বিনীত মতে, আমাদের বর্ণনা অর্থপূর্ণ কারণ এটি চিরায়ত ব্যতিচার এর(তরঙ্গ সহ) একটি কোয়ান্টাম ছবি (কণা সহ) প্রদান করে: ম্যাক্সিমা এবং মিনিমা উজ্জ্বল (যে জোড়া) এবং অন্ধকার (যে জোড়া হয় না) কণা অবস্থার জট থেকে উদ্ভূত হয়,"।
পদার্থবিদরা একসময় বিশ্বাস করতেন যে সম্পূর্ণ ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার এর যেকোনো বিন্দু ,আলোকে পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে বাধা দেয়।
নতুন কাঠামোতে, শূন্য গড় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সহ এমন একটি স্থানও এমন কণা ধারণ করতে পারে যা স্ট্যান্ডার্ড পরিমাপ ডিভাইসগুলি মিস করতে পারে।
দলটি জোর দিয়ে বলে যে এই ফলাফলগুলি অতীতের ফলাফলগুলিকে বাদ দেয় না বরং বিশদের একটি নতুন স্তর প্রকাশ করে।
রেম্পে বলেন, তাদের মডেল দীর্ঘদিন ধরে চলমান বিতর্কের কিছু অংশ স্পষ্ট করতে সাহায্য করে - যেমন কোন পথ সনাক্তকরণ - যা একসময় নিউটন, ম্যাক্সওয়েল, আইনস্টাইন, মিলিকান এবং অন্যান্যদের মতো বিজ্ঞানের প্রধান ব্যক্তিত্বদের সাথে জড়িত ছিল।
শুধুমাত্র তরঙ্গ-তত্ত্ব বনাম অন্ধকার ফোটন:
চিরায়ত পদার্থবিদ্যার বেশিরভাগ দৈনন্দিন আলোকীয় ঘটনা ব্যাখ্যা করতে পারে। তবুও কোয়ান্টাম অপটিক্সের কিছু পরীক্ষা এমন ফলাফল তুলে ধরে যা সম্পূর্ণরূপে তরঙ্গ-ভিত্তিক তত্ত্বগুলি পরিচালনা করতে পারে না।
গবেষকরা দীর্ঘদিন ধরেই জানেন যে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি এমন পরিস্থিতিতে ব্যর্থ হতে শুরু করে যেখানে একক ফোটন ক্ষুদ্র স্কেলে পরমাণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে।
এই নতুন কাঠামোটি কণাগুলিকে হস্তক্ষেপের কেন্দ্রবিন্দুতে রাখে। তরঙ্গের মতো প্রান্তগুলি কেবল এই কোয়ান্টাম অবস্থাগুলি কতটা উজ্জ্বল বা অন্ধকার তার পরিসংখ্যানগত মানচিত্র হতে পারে।
ফোটনগুলিকে সনাক্তযোগ্য বা সনাক্তযোগ্য নয় এমন মোডে ঠেলে দেয় এমন কিছু বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করলে ফলাফল প্রভাবিত হতে পারে।
পরিমাপ কীভাবে জিনিসগুলিকে পরিবর্তন করে
দুটি স্লিটের মধ্য দিয়ে একটি ফোটনের পথ চিহ্নিত করার যেকোনো প্রচেষ্টা বিখ্যাত অনিশ্চয়তা নীতির সাথে সম্পর্কিত। একটি তাৎক্ষণিক দৃষ্টিভঙ্গি প্রান্তিক প্যাটার্নকে ধ্বংস করতে পারে।
এই গবেষণায়, ফোটন পরিমাপ করা মানে এটিকে গতিশীলতা বৃদ্ধি করা নয় বরং অন্ধকার অবস্থাকে উজ্জ্বল অবস্থায় রূপান্তর করা।
কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানে কয়েক দশকের কাজ ইঙ্গিত দিয়েছে যে সূক্ষ্ম সিস্টেমগুলিকে সম্পূর্ণরূপে ভেঙে না ফেলে "পর্যবেক্ষণ" করা যেতে পারে।
নতুন ব্যাখ্যাটি সেই ধারণার উপর ভিত্তি করে তৈরি। যদি পর্যবেক্ষক একটি অন্ধকার অঞ্চলে লুকানো একটি ফোটনের সাথে মিলিত হন, তাহলে অবস্থাটি নিবন্ধিত হওয়ার জন্য যথেষ্ট উজ্জ্বল হয়ে উঠতে পারে
।
কণা-ভিত্তিক আলোক ব্যতিচার :
বিশ্বজুড়ে পদার্থবিদ্যার পাঠ্যক্রমের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা, যা শিক্ষা দেয় যে আলো এবং পদার্থ তরঙ্গ-সদৃশ এবং কণা-সদৃশ উভয় আচরণ প্রদর্শন করতে পারে ।
এই দ্বৈততাকে উৎপাটন করার পরিবর্তে, এই তত্ত্ব আমাদেরকে সম্পূর্ণ কণা-ভিত্তিক ব্যাখ্যায় ব্যতিচার দেখতে উৎসাহিত করে। এটি কোয়ান্টাম সুপারপজিশন নীতিকে মূলে রাখে।
দার্শনিক স্তরে, কিছু বিজ্ঞানী পরামর্শ দেন যে আমরা আমাদের মানসিক চিত্রকে উজ্জ্বল এবং অন্ধকার কণার সম্ভাব্যতার দিকে স্থানান্তর করতে পারি।
তবুও, বেশিরভাগ প্রতিষ্ঠান তরঙ্গ কাঠামোকে একটি কার্যকর আনুমানিকতা হিসেবে শেখানো চালিয়ে যাবে যা অনেক ব্যবহারিক পরিবেশে কাজ করে।
অন্ধকার ফোটন কেন গুরুত্বপূর্ণ?
আপডেট করা মডেলটি একসময় "শূন্য" বলে মনে করা হত এমন জায়গাগুলিতে আলো সনাক্ত করার সৃজনশীল উপায়গুলি উদ্দীপিত করতে পারে।
উন্নত পারমাণবিক বা আয়নিক সিস্টেমের সাথে ধ্বংসাত্মক ব্যতিচার ক্ষেত্রগুলি অনুসন্ধান করার জন্য নতুন ডিটেক্টর তৈরি করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিগুলি অবশেষে ভবিষ্যতের অপটিক্যাল প্রযুক্তিগুলিকে রূপ দিতে পারে।
পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানীরা অন্ধকার অবস্থায় লুকিয়ে থাকা ফোটনের সূক্ষ্ম চিহ্নও খুঁজে পেতে পারেন। যদি সেই ফোটনগুলিকে অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে ব্যাহত না করে উজ্জ্বল অবস্থায় রূপান্তরিত করা যায়, তাহলে সম্পূর্ণ নতুন পরিমাপ কৌশল উদ্ভূত হতে পারে।
আলোর প্রকৃত স্বরূপ অনুসন্ধান করাঃ
এই গবেষণাটি কোয়ান্টাম যাচাই-বাছাইয়ের সময় অন্যান্য মৌলিক অনুমানগুলি কী কী হতে পারে তা নিয়ে প্রশ্ন তোলে।
কিছু গবেষক ইতিমধ্যেই আলো সম্পর্কে এই কোয়ান্টাম ধারণাগুলিকে বৃহত্তর পরীক্ষা-নিরীক্ষায়, যার মধ্যে পদার্থ তরঙ্গও রয়েছে, প্রসারিত করার চেষ্টা করছেন।
এমনকি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণের দিকগুলিও অন্ধকার অবস্থার ধারণা থেকে নতুন অন্তর্দৃষ্টি পেতে পারে।
সমালোচকরা উল্লেখ করেছেন যে তরঙ্গ-ভিত্তিক মডেলগুলি এখনও বৃহত্তর দূরত্বেও দুর্দান্তভাবে কাজ করে। আলোর এই নতুন কোয়ান্টাম ছবি কেবল তখনই অপরিহার্য বলে মনে হয় যখন একক কণা এবং পরমাণু কার্যকর হয়।
এটি চিরায়ত ব্যাখ্যার প্রতিস্থাপন করে নাকি কেবল পরিপূরক করে, তা পরবর্তী বড় বিতর্ক হিসেবেই রয়ে গেছে|
গবেষণাটি ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
This article is very knowledgeable, sir, and the first time I met with the word dark photon. And I think this topic will be popular soon, and every science lover will like this topic.
উত্তরমুছুনVery informative
উত্তরমুছুন