সহায় সাহার সমীকরণ

প্রিয়জনদের শেয়ার করুন
457 বার লেখাটি পঠিত হয়েছে ~~~

কি রে এতক্ষণে তোর সকাল হলো? সেই কতক্ষণ থেকে অপেক্ষা করছি আমি আর চঞ্চল তোর জন্যে, দেখ ঘড়িটা, ১১টা বেজে গিয়েছে কখন! –  দোতলার বারান্দা থেকে অঙ্কুরকে আসতে দেখে এসব বলতে বলতেই শুভ নেমে গেলো দরজা খুলতে।

আর বলিস না, তুই তো জানিসই ভোরে সূর্যকে না ডেকে আমি ঘুমোতে যাই না, তাই ঘুম ভাঙতেই দেখি ১০টা বেজে গেছে! আরে চঞ্চল, কতদিন বাদে দেখা! কেমন আছিস বল? – শুভর দোতলার পড়ার ঘর তিন বন্ধুর এতদিন বাদে দেখা হওয়ার খুশিতে যেনো ভরে উঠলো।

তা তোদের কি গল্প চলছিলো এতক্ষণ?

আরে কিছুই না! এই পেপার পড়ছিলাম আর ছোটো ছোটো সব মজার খবর নিয়ে হাসাহাসি করছিলাম, উফ্ দিন দিন খবরের কাগজগুলো যা খবর ছাপতে শুরু করেছে, কদিন পর কমেডি শোয়ের জায়গা নিয়ে না নেয়! অঙ্কুরের কথার উত্তরে হাসতে হাসতে বলে গেলো চঞ্চল।

হ্যাঁ ঠিকই বলেছিস, তবে আশা করি আগামী কালের কাগজে কিছু সুন্দর খবর পড়তে পারবো – শুভর কথা শুনে বাকি দুইজন আশ্চর্যের সাথে ওর দিকে হা করে তাকিয়ে থাকলো!

তুই কি করে জানলি কাল কি খবর আসবে! বেশ অবাক হয়ে অঙ্কুর বললো!

হ্যাঁ তাইতো, তুই খবর বানাস নাকি! সায় দিয়ে বললো চঞ্চল!

আরে আরে তোরা থাম। আজ তো ১০ ডিসেম্বর, আজ নোবেল পুরস্কার দেওয়ার দিন না! কাল তাই দেখবি কাগজে এবারে যারা পুরস্কার পেলেন তাদের এবং তাদের কাজ নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা থাকবে। আমার তো ওগুলো পড়তে দারুন লাগে। কিভাবে এগোচ্ছে বিজ্ঞান ভাবলেও অবাক লাগে। নোবেল প্রাপকদের জীবনী অনুপ্রাণিত করার মতোই।

ও হ্যাঁ, মাথায়ই ছিলো না। ঠিক বলেছিস, এবার যেনো কে কে পাচ্ছেন?

ওই তো রসায়নে অমুক। জীববিদ্যায় অমুক। পদার্থবিদ্যায় অমুক।

অঙ্কুরের প্রশ্নের উত্তরে চঞ্চল যেনো মুখস্থ বলে গেলো!

আরে বাহ্, তুই যে এখনো কুইজে অংশ নিস সেটা তোর এই শার্প মেমোরি থেকেই বোঝা গেলো – অঙ্কুরের কথায় সবাই হেসে উঠলো এবার।

কিন্তু আমাদের দেশ থেকে কেনো কেউ পায় না বিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার?- এবার কিছুটা সিরিয়াস ভাবেই প্রশ্ন করল শুভ।

দেখ পায়না বলা ঠিক না।  পেয়েছেন তো স্যার সিভি রমন, এছাড়াও ভারতীয় বংশোদ্ভূত অনেকেই পেয়েছেন পরবর্তীতে – বললো চঞ্চল।

কিন্তু এটা তো অনেকেই বলেন, এখানে সেই মাত্রায় গবেষণা হয় না তাই কেউ পায়না – শুভর গলাতেও এবার কৌতুহল।

উহু, নোবেল পুরস্কার অবশ্যই বিজ্ঞানের শ্রেষ্ঠ কৃতিত্বের জন্য দেওয়া হয়, কিন্তু যারা নোবেল পাননি তাদের গবেষণা কে কিন্তু কোনো মাত্রাতেই বিজ্ঞানের অগ্রগতির ক্ষেত্রে অস্বীকার করা যায় না – এবার নিজের মতামত পোষণ করলো অঙ্কুর।

হ্যাঁ মন্দ বলিস নি – শুভ উত্তর দিলো।

চঞ্চল বলতে শুরু করলো এবার- ঠিক, যেমন আমাদের বাঙালি বিজ্ঞানী মেঘনাদ সাহার কথাই ভাব না, ৭ বার মনোনীত হয়েছিলেন উনি নোবেল পুরস্কারের জন্য, কিন্তু পাননি। তবে সেটা না পেলে কি হবে, উনি যে সাংঘাতিক কাজ করেছিলেন সেটা কিন্তু মহাকাশ গবেষণার অনেক গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নের সমাধান করেছে, পাশাপাশি জ্যোতির্বিজ্ঞানকে নতুন দিশাও দেখিয়েছে।

তাই নাকি!- শুভ বেশ অবাক এবার। আচ্ছা কাগজে পড়েছিলাম গত বছরেই ওনার একটা সমীকরণের ১০০ বছর হলো না?

হ্যাঁ, বিখ্যাত সাহা সমীকরণ – যা মিলিয়েছে পারমাণবিক বিজ্ঞান, তাপগতিবিদ্যা আর জ্যোতির্বিজ্ঞানকে। আরেক জগৎ বিখ্যাত বাঙালি বিজ্ঞানী সত্যেন্দ্রনাথ বসু যার ব্যাপারে বলেছিলেন – ‘জানো সাহা কি করেছে? আলো থেকে সূর্যের তাপমাত্রা মেপেছে সাহা!’- চঞ্চল বলতে শুরু করলো!বলিস কি?- শুভ এখনো অবাক!

আরেক জগৎ বিখ্যাত বাঙালি বিজ্ঞানী সত্যেন্দ্রনাথ বসু যার ব্যাপারে বলেছিলেন – ‘জানো সাহা কি করেছে? আলো থেকে সূর্যের তাপমাত্রা মেপেছে সাহা!

হ্যাঁ, যুগান্তকারী এই আবিষ্কার ই ওনার ‘ সাহা সমীকরণে ‘ রয়েছে। আলোক বর্ণালী বিশ্লেষণ করে সূর্যের তাপমাত্রা বা সূর্যে কি কি মৌলিক  উপাদান কি ভৌতিক অবস্থায় কতখানি রয়েছে তার  গণনা করা যায় সাহার সমীকরণ দিয়ে! 

দাঁড়া দাঁড়া এতকিছু একসাথে ঘেঁটে যাচ্ছে, একটু বুঝিয়ে বলতো!- একই সাথে চঞ্চলকে বলে উঠলো শুভ আর অঙ্কুর।

আচ্ছা বেশ, ধৈর্য ধরে শুনবি তো? তাহলে বলছি আমি যেটুকু জানি আর কি!

আরে না না, বল শুনি আমরা – বলে উঠলো অঙ্কুর আর শুভ, ওনার কাজের ব্যাপারে কিন্তু আমরা খুব একটা ওয়াকিবহাল কখনোই না।

হুম্, তবে ওনার কাজের গুরুত্ব বুঝতে কিন্তু আমাদের অনেকটা পিছিয়ে যেতে হবে, সেই নিউটনের সময়ে– বলতে শুরু করল আবার চঞ্চল। সবাই আমরা পরিচিত ওনার মহাকর্ষ সংক্রান্ত কাজের সাথে, কিন্তু বিজ্ঞানে ও গণিতে তার অবদান কিন্ত বলে শেষ করার মত না। কলনবিদ্যা থেকে শুরু করে আলোকবিদ্যা সবেতেই ওনার ছোঁয়া লেগে আছে! মনে আছে সেই ছোটবেলায় পড়েছিলাম আমরা নিউটনের আলোক চাকতি? একটা চাকতিতে বে-নি-আ-স-হ-ক-লা রং আলাদা আলাদা করে এঁকে খুব জোরে ওটা ঘুরিয়ে দিলে মনে হবে চাকতিটা যেনো সাদা! অর্থাৎ ঘুরিয়ে বললে সাদা রং হলো বাকি সাতটা রংয়ের মিশ্রণ মাত্র! ঠিক উল্টো কাজটা উনি প্রিজম দিয়ে করেছিলেন। উনি দেখিয়েছিলেন সাদা আলো যদি প্রিজমের মধ্যে দিয়ে যায় তাহলে সেটা সাত রং এ ভাগ হয়ে যায়, অর্থাৎ কিনা সাদা আলোও সাত আলোর মিশ্রণ।

শূন্য মাধ্যমে সব আলোর গতিবেগ একই হলেও প্রিজমের মাধ্যমে তাদের গতিবেগ আলোদা হয়ে যায় বলেই তারা  আলাদা হয়ে যায়, তাইতো?- শুভ বলে উঠলো।

একদমই তাই।

সে তো  গেলো নিউটনের গল্প, কিন্তু তার সাথে আমাদের মেঘনাদ সাহা এর সম্পর্ক ঠিক কোথায়? – এবার প্রশ্ন অঙ্কুরের।

বলছি বলছি, আসছি সব। একটু ধৈর্য ধর। – চঞ্চল আবার বলতে শুরু করলো। এর বেশ কিছুদিন পরে আবির্ভাব হলো এক মহান ব্যক্তিত্বের। তিনি মূলত কাঁচ এর নানান সামগ্রী তৈরি করতেন। তিনি তৈরি করে ফেললেন বিশ্বের প্রথম আলোক বর্ণালী বিশ্লেষণ যন্ত্র বা স্পেকট্রোস্কোপ। সেই যন্ত্র দিয়ে তিনি আলোক বর্ণালী বিশ্লেষণ করে দেখলেন। তিনি আবিষ্কার করলেন সাদা আলো শুধু সাত বর্ণের আলোতে বিভক্ত হয় না, তাতে কিছু কালো কালো দাগও থাকে। এই বৈজ্ঞানিকের নাম ছিল ফ্রনহোফার আর তার নামানুসারেই এই রেখা গুলির নাম দেওয়া হলে ফ্রনহোফার রেখা।

কালো দাগ? কেমন? – বাকি দুজনেই প্রশ্নটা করলো।

দাঁড়া এঁকে বোঝাচ্ছি।

 

চিত্র ১

আচ্ছা তাহলে তো বলা যেতেই পারে আজকের দিনে বিজ্ঞানের গবেষণার অন্যতম হাতিয়ার যে বর্ণালী বিশ্লেষণ, তার সূচনা হয়েছিল ফ্রনহোফার এর হাতেই!- অঙ্কুর যোগ করলো।

তাহলে তো বলা যেতেই পারে আজকের দিনে বিজ্ঞানের গবেষণার অন্যতম হাতিয়ার যে বর্ণালী বিশ্লেষণ, তার সূচনা হয়েছিল ফ্রনহোফার এর হাতেই!

একদমই তাই।

তারপর?.. এই তারপর ব্রেকফাস্ট করে নে তোরা আগে! শুভকে থামিয়ে কাকিমা বললেন।

এ কি কাকিমা এত্ত লুচি! ইশ, সাথে যে আবার আলুর দম!

হ্যাঁ, তোরা আগে খেয়ে নে, তারপর আবার গল্প শুরু করিস। আর হ্যাঁ, অঙ্কুর, চঞ্চল তোরা কিন্তু আজ দুপুরের খাবার খেয়ে যাবি।

কাকিমা চলে যাওয়ার পর আবার বলতে শুরু করলো চঞ্চল –

এদিকে নতুন যন্ত্র পেয়ে উৎসাহী মানুষজন সেটা দিয়ে দেখতে শুরু করলো আগুনের শিখা, আলোক বাতির শিখা আরও কত কি। প্রায় সব কিছুতেই দেখা মিললো সেই কালো রেখার। কিন্তু রেখা তো দেখা গেলো, তার উৎস কি! সেই জবাব এর খোঁজেই লেগে পড়লো বিজ্ঞানী মহল।

যদি খুব ভুল না বলি, এই ক্ষেত্রে বামারের ভূমিকা গুরুত্বপূর্ণ ছিল – অঙ্কুর যোগ করলো।

হুম্। উনি ছিলেন সুইজারল্যান্ড এর একজন শিক্ষক। বর্ণালী বিশ্লেষণ যন্ত্র দিয়ে উনি হাইড্রোজেন এর বর্ণালী বিশ্লেষণ করলেন। দেখতে পেলেন চারটি সুস্পষ্ট দাগ। উনি মেপে ফেললেন সেই দাগ গুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য। প্রাপ্ত ফলাফল থেকে এক গাণিতিক সমীকরণও খুঁজে পেলেন। কিন্তু কিছুতেই বুঝতে পারলেন না কেন সেই নির্দিষ্ট সমীকরণ মেনে চলছে আলোক বর্ণালী!

এ তো আজব ব্যাপার, মানে সমীকরণ পাওয়া গেলো কিন্তু কারণ জানা গেলো না!

শুভর প্রশ্নের উত্তরে চঞ্চল আবার বলতে শুরু করলো- একসময় এরম ঘটেছিল জ্যোতির্বিজ্ঞানের ক্ষেত্রেও, টাইকো ব্রাহে এবং সমকালীন অনেক মানুষ মহাকাশ সম্পর্কিত তাদের অনেক পর্যবেক্ষণ নথিভুক্ত করেছিলেন কিন্তু সেগুলির ব্যাখ্যা সুস্পষ্ট ভাবে তারা দিতে পারেন নি। এই ক্ষেত্রেও ঠিক সেই রকমই হলো, উন্নততর যন্ত্র দিয়ে আলোক বর্ণালী সম্পর্কিত অনেক তথ্য মানুষের কাছে এলো, কিন্তু সেগুলির কারণ অজানা থেকে গেলো। আর ঠিক এই সময়ই আবির্ভাব হলো নিলস বোর এর বিখ্যাত পারমাণবিক মডেল এর। বোর তার তত্ত্বে  ধারণা দিলেন পরমাণুর অভ্যন্তরীণ গঠনের। সেখানে একটি ছোট্ট জায়গায় কেন্দ্রীভূত রয়েছে পরমাণুর অধিকাংশ ভর, তার নাম নিউক্লিয়াস, আর তার বাইরে বৃত্তাকার কক্ষপথে আবর্তন করছে ইলেকট্রনগুলো। এক এক পরমাণুর নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন রয়েছে। আর এই ইলেকট্রনগুলো যেকোনো কক্ষপথে থাকতে পারে না, কিছু নির্দিষ্ট শক্তির কক্ষপথেই থাকতে পারে সেগুলো। তাই হাইড্রোজেন এর মত গ্যাস উত্তপ্ত করলে তার একমাত্র ইলেকট্রনটি প্রদত্ত শক্তি গ্রহণ করে উচ্চ শক্তিযুক্ত কক্ষপথে চলে যায়, পরবর্তীতে  তারা যখন আবার নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসে তখন সম পরিমাণ শক্তি নির্গত করে, আর সেটিকেই দেখা যায় বর্ণালী বিক্ষণ যন্ত্রে!

তাহলে তো হয়েই গেলো সব সমস্যার সমাধান? অঙ্কুর প্রশ্ন করলো।

না, দেখা গেলো বোরের এই মডেল শুধুমাত্র হাইড্রোজেন বা হাইড্রোজেন সদৃশ্য, মানে যে সব মৌলের পরমাণুতে একটি মাত্র ইলেকট্রন থাকে সেই সব পরমাণু, বলা ভালো আয়নের ক্ষেত্রেই খাটছে। হিলিয়াম বা অন্য মৌলের ক্ষেত্রে কার্যকর হচ্ছে না। অতএব শুরু হলো আবার খোঁজ খোঁজ খোঁজ। এদিকে ততদিনে আইনস্টাইনের বিখ্যাত আপেক্ষিকতাবাদ সূত্র হাজির। বিজ্ঞানী সমারফিল্ড সেই আপেক্ষিকতাবাদ তত্ত্ব কাজে লাগালেন বোর মডেলে। তিনি বললেন ইলেকট্রনগুলির গতিবেগ বেশি থাকার জন্য কক্ষপথ গুলি আর বৃত্তাকার থাকে না। কিন্তু এই তত্ত্বও পুরোপুরি সাফল্য পেলো না হিলিয়াম ও অন্যান্য মৌল গুলির বর্ণালীর ব্যাখ্যা দিতে। অতঃপর বোর পূর্ববর্তী তত্ত্ব গুলির সংশোধন করে উপনীত হলেন এই সিদ্ধান্তে যে ইলেকট্রনগুলো বিভিন্ন শেল বা শক্তির স্তরে রয়েছে। একটি শেল ইলেকট্রন দ্বারা পূরণ হলে যে মৌলগুলো তৈরি হয় তারা নোবেল গ্যাস – যেমন হিলিয়াম, আর্গন ইত্যাদি।  উপরন্তু এক একটি শক্তিস্তর কিভাবে ইলেকট্রন দ্বারা পূরণ হয় সেটার ব্যাখ্যা বোর দিলেন তার ‘আফবাও প্রিন্সিপাল’ এ। শক্তিস্তর গুলোর শক্তি নির্ভর করে মৌল এর ওপর, অর্থাৎ কিনা এক এক মৌলের ক্ষেত্রে শক্তিস্তর গুলোর শক্তি একেক রকম। আর তাই উদ্দীপ্ত অবস্থা থেকে  স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে এলে একেক মৌল থেকে  নির্গত শক্তিও ভিন্ন হয়। অপর দিকে, যদি কোন মৌল শক্তি অর্জন করে তাহলে তার থেকে প্রাপ্ত বর্ণালীতে ওই নির্দিষ্ট শক্তির আলোর বদলে কাল দাগ দেখা যায় – অর্থাৎ এবারে পুরোপুরি বোঝা গেলো ফ্রনহোফার রেখার উৎপত্তির কারণ।

ওদিকে মোসলে তার সূত্রের মারফত ততদিনে প্রমাণ করেছেন মৌল থেকে নির্গত এক্স রশ্মির শক্তি দ্বারা মৌলগুলো কে চেনা সম্ভব। এবার একই ভাবে বর্ণালী বিশ্লেষণ এর মাধ্যমে মৌলিক পদার্থ চেনা শুরু হলো।

কিন্তু সাহা সমীকরণ?- শুভ আবারও জিজ্ঞেস করলো।

আসছি আসছি – চঞ্চল বলতে লাগলো। মানুষের উৎসাহী মন এবার তার বর্ণালী বিশ্লেষণ যন্ত্র তাক করলো সূর্যের দিকে, অন্য তারাদের দিকে। কি কান্ড সেখানেও যে কালো দাগ! তার মানে সূর্য থেকে আগত রশ্মি কোনো মৌল দ্বারা শোষিত হচ্ছে, তাই বর্ণালীতে কালো দাগ! শুরু হলো বিশ্লেষণ, বোঝা গেলো সূর্যতে কি কি মৌল রয়েছে! কিন্তু সূর্যের আলোর বিশ্লেষণে এই কালো দাগের যথার্থ ব্যাখ্যা উপস্থাপিত করেছিলেন কারশেফ এবং বানসেন। তারা বললেন সূর্যের অভ্যন্তর নিউক্লিয় বিক্রিয়ার  জন্য প্রচন্ড উত্তপ্ত এবং সেখান থেকে অনবরত বিকিরণ নির্গত হচ্ছে। সেই বিকিরণে রয়েছে সব কম্পাঙ্কের রশ্মি। এই রশ্মি যখন সূর্যের ক্রমোস্ফিয়ারের মধ্যে দিয়ে যাচ্ছে তখন সেখানে থাকা মৌলিক পদার্থগুলি দ্বারা সেই রশ্মি শোষিত হচ্ছে। অতএব সূর্যের রশ্মির বিশ্লেষণ করলে যে কালো দাগ গুলি দেখা যাবে সেগুলি আসলে সূর্যের ক্রমোস্ফিয়ারে থাকা মৌলগুলির স্বাক্ষর বহন করবে। এই প্রসঙ্গে মেঘনাদ সাহা বলেছিলেন ‘এই কালো দাগগুলি যেন সূর্য দেবতার হাতের লেখা! কারশফের কাজ তাই জন্ম দিল সূর্য, তারা সংক্রান্ত পদার্থবিদ্যার এক নতুন শাখার।’

মেঘনাদ সাহা বলেছিলেন ‘এই কালো দাগগুলি যেন সূর্য দেবতার হাতের লেখা! কারশফের কাজ তাই জন্ম দিল সূর্য, তারা সংক্রান্ত পদার্থবিদ্যার এক নতুন শাখার।’

এই তোরা আয় রে, খাবার বেড়েছি, ঠান্ডা হয়ে যাবে – ডাক দিলেন কাকিমা! চল মা ডাকছে আগে খেয়ে আসি তারপর বাকিটা শুনবো। সেই ভালো বলে তিনজন নেমে গেল খাবার ঘরে। 

(ক্রমশ)

চিত্র ঋণঃ India Post, Government of India

—————————– ~ কলমে এলেবেলে অর্কব্রত ~এলেবেলের দলবল

► লেখা ভাল লাগলে অবশ্যই লাইক করুন, কমেন্ট করুন, আর সকলের সাথে শেয়ার করে সকলকে পড়ার সুযোগ করে দিন। 

► এলেবেলেকে ফলো করুন। 

লেখাটি পঠিত হয়েছে Web Hits বার

 

 

Leave a Reply

free hit counter
error

লেখা ভালো লেগে থাকলে দয়া করে শেয়ার করবেন।