বাস্তৱ-অৱাস্তৱৰ আলি-দোমোজাত কোৱাণ্টাম তত্ত্ব

  

বিংশ শতিকাৰ পদাৰ্থবিজ্ঞান জগতত আলোড়নৰ সৃষ্টি কৰা এক নতুন ধাৰণা হ’ল কোৱান্টাম বলবিজ্ঞান। চিন্তা আৰু গণিতৰ এনে অভূতপূৰ্ব সমাবেশ খুব কমেই ঘটা দেখা যায়। কোৱান্টাম বলবিজ্ঞান হ’ল ক্ষুদ্ৰতম কণাৰ বিজ্ঞান অর্থাৎ ইলেকট্ৰন-প্ৰটন পৰমাণুত কেনেকৈ সজ্জিত থাকিব, কোন নিৰ্দিষ্ট বলৰ অধীনত এটা ক্ষুদ্ৰ কণা কেনেকৈ আচৰণ কৰিব, তাৰ গতিপথ কি হ'ব—এনে ধৰণৰ কথা ইয়াত আলোচনা কৰা হয়। এই বলবিদ্যাই এনে কিছু ঘটনা বৰ্ণনা কৰে যি সাধাৰণতে দেখাৰ পৰা সম্পূৰ্ণ বিপৰীত।

এটা টেনিছ বল দেৱালৰ ফালে মাৰি পঠিয়ালে সি ক'ত আঘাত কৰিব সেয়া প্ৰায় অনুমান কৰিব পৰা যায়। কিন্তু বলটো দেৱাল ফুটা কৰি দেৱালৰ সিঁপাৰে ওলাই যাব নোৱাৰে, সেয়া সম্পূৰ্ণ নিশ্চিত। তাৰ গতিবেগ আৰু ভৰ দুয়োটা জুখিব পৰা যায়। কিন্তু কোৱাণ্টাম বলবিদ্যাৰ মতে এই টেনিছ বলটো যদি ইলেকট্রনৰ দৰে ক্ষুদ্ৰতম আকাৰৰ হয়, তেনেহ’লে ইয়াৰ ব্যৱহাৰ টেনিছ বলটোৰ দৰে দেখা নাযাব। ইয়াত টেনিছ বলটোও হ’ব ক্ষুদ্ৰতম আৰু দেৱালখনো বিস্তৃত হৈ থাকিব অতি ক্ষুদ্র পৰিসৰত। তেনেক্ষেত্ৰত অতি ক্ষুদ্ৰ টেনিছ বলটোৱে তথাকথিত কোৱান্টাম দেৱালত ডিফ্র্যাকশন পেটাৰ্ন সৃষ্টি কৰি দেৱালৰ মাজেৰে বাহিৰলৈ ওলাই যাব পাৰে। তেনে পৰিস্থিতিত ক্ষুদ্ৰতম টেনিছ বলৰ অৱস্থান আৰু ভৰবেগ একেলগে জোখা সম্ভৱ নহ’ব। হয়তো ইলেকট্রন আকৃতিৰ টেনিস বলটোৱে নিৰুদ্দেশ হৈ যাব। তাৰ ঠাইত সৃষ্টি হ’ব এক ধৰণৰ তৰংগৰ, যাৰ প্ৰবাহৰ বর্গই কোনো এক বিন্দুত সেই বলটোক পাবলৈ সম্ভাৱনা সূচাব। এই সকলো ঘটনাই সাধাৰণ চিন্তাধাৰাৰ বিপৰীতে কাম কৰে। সেয়ে কোৱান্টাম জগতৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰাৰ সময়ত প্ৰচলিত চিন্তাধাৰাক আঁতৰাই ৰখাই সমীচীন।

কোৱান্টাম বলবিদ্যাৰ আৰম্ভণি ১৯০০ চনত, মেক্স প্লেংকে তেতিয়া বাৰ্লিনত অধ্যাপক হিচাপে কৰ্মৰত হৈ থকা সময়ত প্ৰকাশ কৰি উলিয়ায় প্লেংকৰ প্ৰতিবেদন। ইয়াক প্লেংকৰ প্ৰতিপ্ৰাদ্য (Planck postulate) হিচাপে জনা যায়। ইয়াৰ মূল ধাৰণাটো আছিল যে বিদ্যুৎচুম্বকীয় শক্তি কেৱল পৰিমাণিক (কোৱাণ্টাইজদ্) ৰূপতহে নিৰ্গত হয়। প্রতিটো কোৱাণ্টাৰ শক্তি বিকিৰণৰ পৰিমাণ কম্পাঙ্কৰ সমানুপাতিক। এই শক্তি কোৱাণ্টা পৰৱর্তী সময়ত ফোটন হিচাপে পৰিচিত হয়। প্ৰথম অৱস্থাত প্লেংকে কোৱাণ্টাইজেছন মাথোঁ এটা বিধিসন্মত ধাৰণা হিচাপেহে বিবেচনা কৰিছিল। ধ্ৰুপদী পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ সৈতে খাপ নোখোৱা এই ধাৰণাটোকেই কোৱাণ্টাম পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ জন্ম হিচাপে গণ্য কৰা হয়। প্লেংকৰ এই অনবদ্য অৱদানৰ বাবে ১৯১৮ চনত পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ নোবেল বঁটা লাভ কৰে।

 

প্লেঙ্কৰ তাত্ত্বিক প্ৰতিবেদনৰ পাছত, হাইড্রোজেন পৰমাণুৰ নিঃসৃত বৰ্ণালীৰ বাৰ্মাৰ চিৰিজ ব্যাখ্যা কৰিবলৈ নিল্চ বোৰে পৰমাণুৰ এটা আৰ্হি উলিয়ায়। সেই আৰ্হি অনুযায়ী পৰমাণুৰ ভিতৰত ইলেক্ট্ৰনৰ কিছুমান নিৰ্দিষ্ট অনুমোদিত কক্ষপথ হে থাকে।  এই কক্ষপথবোৰত ঘূৰি থাকোতে ইলেক্ট্ৰনে শক্তি বিকিৰণ নকৰে। এনেকৈ ইলেক্ট্ৰনৰ কক্ষপথ নিৰ্ধাৰণ হৈ যায়। ইয়াক বোৰ মডেল বুলি কোৱা হয়। বোৰ মডেলৰ সহায়ত বহু কথা বুজাব পৰা গৈছিল যদিও কিছু প্ৰশ্নৰ সমাধান দিব পৰা নাছিল। এই আৰ্হিয়ে কেৱল হাইড্ৰ’জেন বা হাইড্ৰ’জেন-সদৃশ পৰমাণুৰ বাবে সঠিক কৈ কাম কৰে, কেবাটাও ইলেক্ট্ৰণ থকা পৰমাণুৰ বাবে নহয়। তদুপৰি ই ইলেক্ট্ৰনৰ তৰংগকণাৰ দ্বৈততা ব্যাখ্যা কৰাত ব্যৰ্থ হয়।  ইয়াৰ পিছত দুজনমান বিজ্ঞানীয়ে কোৱান্টাম বলবদ্যাক বহুদূৰ আগুৱাই নিয়ে।

 

হাইজেনবাৰ্গৰ অনিশ্চয়তা তত্ত্ব হ’ল কোৱাণ্টাম বলবিদ্যাৰ এটি মৌলিক ধাৰণা। এই ধাৰণা অনুযায়ী এটি কণাৰ অৱস্থান আৰু ভৰবেগ একে সময়তে সম্পূৰ্ণৰূপে জনা সম্ভৱ নহয়। কণাৰ অৱস্থান যিমানে সুনিৰ্দিষ্টভাৱে জনা যায় সিমানে ভৰবেগৰ অনিশ্চয়তা বাঢ়ি যায়। এই তত্ত্ব মূলত কোৱাণ্টাম বলবিজ্ঞানৰ বাবে বিশেষ গুৰুত্বপূৰ্ণ। ইয়ে প্ৰমাণ কৰে যে কোৱাণ্টাম স্তৰত কণাৰ অৱস্থান আৰু তৰংগৰ বৈশিষ্ট একেলগে বিদ্যামান হ’ব পাৰে কিন্তু কণাৰ সকলো বৈশিষ্টক একে সময়তে জানা সম্ভৱ নহয়। ধৰা হওক ইলেক্ট্ৰনৰ অৱস্থান জানিব বিচৰা হৈছে। লগে লগে ইয়ৰ ভৰ বা ভৰবেগৰ অনিশ্চয়তা সম পৰিমাণে বৃদ্ধি পাব। এই অনিশ্চয়তা তত্ত্বক এনেদৰে ক’ব পাৰি যে কণাৰ অৱস্থানৰ অনিশ্চয়তা আৰু ভৰবেগৰ অনিশ্চয়তাৰ পূৰণফল এটা ধ্ৰুৱকৰ সমান বা তাতোকৈ বেছি।

    

কোপেনহেগাম ইণ্টাৰপ্ৰিটেচনে (কোৱাণ্টাম বলবিদ্যাৰ বিষয়ত নিল্চ বোৰ, হাইজেনবাৰ্গ, মেক্স বৰ্ণ আদি পদাৰ্থবিদসকলে পোষণ কৰা ধাৰণা) এনে এক ধাৰণা দিছিল যে কোৱাণ্টাম পৰ্যায়ত কণাসমূহ একে সময়তে দুই বা ততোধিক স্থিতিত অৱস্থান কৰিব পাৰে যাক কোৱা হয় উপৰিপাতন (Superposition)। কোনোবাই নিৰীক্ষণ কৰিলেহে ওলাব কোন স্থিতিত অৱস্থান কৰিছে। নোচোৱালৈকে কণাটোৱে কেবাটাও স্থিতিত অৱস্থান কৰিব পাৰে। স্ৰডিঞ্জাৰে নিজে এনে ধাৰণাক সহজভাৱে ল’ব পৰা নাছিল। উপৰিপাতনৰ ধাৰণা যে কিমান হাস্যম্পদ তাক বুজাবলৈ মেকুৰী এটাৰ সৈতে চিন্তন পৰীক্ষণ (thought experiment) কৰিছিল। চিন্তন পৰীক্ষাটো আছিল এনেধৰণৰ:

ধৰা হওক এটা বাকচ চিল কৰি বন্ধ কৰা হৈছে আৰু বাকচটোৰ ভিতৰত ৰখা হৈছে তেজস্ক্ৰিয় পৰমাণু (যাৰ বিঘটন ঘটাৰ বা নঘটাৰ সম্ভাৱনা ৫০% অৰ্থাৎ সমান সমান), এটা মেকুৰী, এটা হাতুৰী, এটা চেন্সৰ আৰু বিষপূৰ্ণ এটা কাচৰ চিচা। বাকচত থকা চেন্সৰে তেজস্ক্ৰিয় বিঘটন ঘটিলে ওলমি থকা হাতুৰীটো তললৈ পেলাই দিব। সেই হাতুৰীৰ কোবত চিচা ভাঙি যাব আৰু লগে লগে বিষখিনি বাহিৰ ওলাই মেকুৰীটোক মাৰি পেলাব। যিহেতু বাকচটো বন্ধহৈ আছে, বাহিৰৰ পৰা কোনেও নাজানে যে পৰমাণুৰ বিঘটন ঘটিছে নে নাই, মেকুৰীটো জীৱিত অৱস্থাত আছে নে মৃত অৱস্থাত আছে। গতিকে বাকচটো যেতিয়ালৈকে খোলা নাযায় তেতিয়ালৈ জনাৰ কোনো উপায় নাথাকে যে মেকুৰীটো জীৱিত নে মৃত। গণিতৰ ভাষাত ক’ব পাৰি যে মেকুৰীটো ৫০% জীৱিত আৰু ৫০% মৃত। গতিকে পৰ্যবেক্ষণ নকৰালৈকে মেকুৰীটো দুটা অৱস্থানত থাকিব পাৰে জীৱিত অথবা মৃত। ইয়াকে কোৱা হয়  quantum indeterminacy বা  observer’s paradox। এই স্ববিৰোধী অৱস্থানৰ সমাধা ঘটে নিৰীক্ষকৰ নিৰক্ষণৰ লগে লগে অৰ্থাৎ নিৰীক্ষকৰ নিৰীক্ষণে পৰীক্ষাৰ ফলাফলক প্ৰভাৱিত কৰে।    

১৯৫৪ চনত প্ৰিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ৰ এজন ডেকা বিজ্ঞানী হিউ এভাৰেট-৩ এক মৌলিক ধাৰণাৰ বিষয়ে অৱগত কৰি জনপ্ৰিয় হৈ পৰিছিল। তেওঁৰ নতুন ধাৰণাৰ মতে আমি বাস কৰা বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ দৰে আৰু এখন সমান্তৰাল বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ড থাকিব পাৰে। আনকি একাধিক বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ড আমাৰ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ সতে সম্পৰ্ক থাকে, প্ৰতিখন বিশ্ব আনতকৈ  পৃথক হ’ব পাৰে। কোৱাণ্টাম বলবিদ্যাৰ একাধিক বিশ্বৰ ব্যাখ্যা অনুসৰি প্ৰতিটো কোৱাণ্টাম ঘটনা একাধিক বাস্তৱতাৰে বিভক্ত হৈ সমান্তৰাল বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ সৃষ্টি কৰে য’ত প্ৰতিটো সম্ভাব্য ফলাফল বেলেগ বেলেগ বিশ্বত বেলেগ বেলেগ কৈ দেখা যায়। উদাহৰণস্বৰূপে আমি বাস কৰা বিশ্বত ঘটা এখন যুদ্ধত যদি দেশ এখন জয়ী হয়, আমাৰ সমান্তৰাল বিশ্বখনত সেই দেশখন পৰাজয় বৰণ কৰিব পাৰে। অথবা আন এখন বিশ্বত সেই দেশখন জয়ৰ মুখ দেখা পাব কিন্তু হয়তো ৰজাৰ মৃত্যু হ’ব। মানে যি কোনো সম্ভাব্য ফলাফল সমান্তৰাল বিশ্বত দেখা পাব পাৰে। হয়তো কোনো এখন সমান্তৰাল বিশ্বত মানুহ নামৰ জীৱবিধ বিলুপ্তিৰ পথত গতি কৰিছে। সমান্তৰাল বিশ্বৰ ধাৰণাক লৈ কল্প বিজ্ঞান সাহিত্য জগতত বহুতো গল্প, উপন্যাস, চিনেমাৰ সৃষ্টি হৈছে। প্ৰশ্ন হয় সমান্তৰাল বিশ্ব সঁচাকৈয়ে আছে নেকি বা সেই বিশ্বলৈ আমি যাব পাৰিম নেকি। তাত্ত্বিকভাৱে ক’ব পাৰি সেয়া সম্ভৱ।

 

কোৱাণ্টাম এণ্টেংগুলমেণ্ট শব্দটো স্ৰডিঙ্গাৰে প্ৰথম ব্যৱহাৰ কৰিছিল এবাৰ্ট আইনষ্টাইনলৈ লিখা এখন চিঠিত। চিঠিখনত তেওঁ বিতংকৈ লিখিছিল যে পাৰস্পৰিক সম্পৰ্কৰে দুটি একেলগে থকা কণাক ভাগ কৰি দূৰলৈ পঠিয়ালে এটা কণাৰ গুণাগুণ আনটো কণাৰ লগত জড়িত হৈ থাকে। এটা কণা আনটো কণাৰ সতে সম্পৰ্ক বজাই ৰাখে কণা দুটা যিমান দূৰত্বত নাথাকক কিয়। দুটা কণা একেলগে থকা সময়ত কণাৰ ঘূৰ্ণন ওপৰ বা তল দুটায়ে সম্ভৱ, কিন্তু কণাদুবিধক বেলেগ বেলেগ কৰি দূৰলৈ পঠিয়ালে দেখা যাব যে এটা কণাৰ ঘূৰ্ণন যদি ওপৰ পিনে থাকে ঠিক সেই সময়ত আনটো কণাৰ ঘূৰ্ণন তাৰ ঠিক ওলোটা হ’ব অৰ্থাৎ তল পিনে ঘূৰিব। দুয়োটা কণা যিমানে দূৰত নাথাকক কিয় যোৰা বন্ধা যেনকৈ থাকে। ১৯৮১ চনত এলেইন এচপেক্ট নামৰ বিজ্ঞানীজনে পৰীক্ষাৰ সহায়ত প্ৰমাণ কৰিছিল যে দুটা ফোটনক (পোহৰৰ একক) ১২ মিটাৰ দূৰত্বত ৰাখি নিৰীক্ষণ কৰাত দেখা গ’ল ইটোৱে সিটোৰ সতে থকা সম্পৰ্ক। এচপেক্টৰ এই আৱিষ্কাৰ বাবেই ২০২২ চনত নোবেল বঁটা প্ৰদান কৰে। এচপেক্টৰ এই পৰীক্ষাই নিল্চ বোৰ আৰু আইনষ্টাইনৰ বিতৰ্কৰ অন্ত পেলায়।

 

কোৱাণ্টাম বিলবিদ্যাৰ এনেধৰণৰ চিন্তন পৰীক্ষাই আমাক এক ৰহস্যময় জগতলৈ লৈ যায় য’ত সঁচা আৰু মিছা, বাস্তৱ আৰু অৱাস্তৱৰ অৱস্থিতিৰ মাজলৈ একেসময়তে ঠিয় কৰাই দিয়ে। আমাৰ চিন্তাৰ জগতখনত কেবাটাও ঘটনাৰ উপৰিপাতন ঘটায়। কেতিয়াবা ভাৱ হয় যদিহে সমান্তৰাল বিশ্ব এখন সঁচাকৈয়ে আছে, সেই বিশ্বলৈ গুচি নাযাও নো কিয়। আনকি এলবাৰ্ট আইনষ্টাইনে কোৱাণ্টাম বিজ্ঞানৰ কণাৰ দ্বৈত অৱস্থিতিৰ কথা বিশ্বাসত ল’ব পৰা নাছিল। ১৯২৬ চনত মেক্স ব’ৰ্ণলৈ লিখা চিঠিত তেওঁ এনেদৰে লিখিছিল “I am at all events convinced that He (God)  does not play dice“। ভগৱানে পাখা খেলে নে নাই নাজানো কিন্তু কোৱাণ্টাম বিজ্ঞানৰ বহু তত্ত্ব সঁচা বুলি প্ৰমাণ পোৱা গৈছে।

যোৱা এশটা বছৰত কোৱাণ্টাম বিজ্ঞানে যথেষ্ট আগবাঢ়ি গৈছে আৰু অনাগত দিনত ইয়াৰ প্ৰযুক্তিগত প্ৰয়োগ কল্পনাতীতভাৱে বৃদ্ধি পাব। সেয়েহে ৰাষ্ট্ৰসংঘই ২০২৫ বৰ্ষটো কোৱাণ্টাম বিজ্ঞান আৰু প্ৰযুক্তিৰ আন্তৰ্জাতিক বৰ্ষ হিচাপে উদযাপন কৰিবলৈ সিদ্ধান্ত লয়। এই আন্তৰ্জাতিক বৰ্ষত কোৱাণ্টাম তত্ত্বৰ বিষয়ে জনসাধাৰণে কিছু কথা জনাৰ নিশ্চয় প্ৰয়োজন আছে।  

(২০ মে’, ২০২৫ নিয়মীয়া বাৰ্তা কাকতত প্ৰকাশিত)