বিজ্ঞানীরা পদার্থের নতুন এক অবস্থার খোঁজ পেয়েছেন। চরম ও অতিশীতল পরিস্থিতিতে কোয়ান্টাম কণার আচরণ বোঝার ক্ষেত্রে এই আবিষ্কার অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ। স্বাভাবিক অবস্থার বাইরে কণাগুলো কীভাবে সুশৃঙ্খল বিন্যাস তৈরি করে, তা জানতে এটি সাহায্য করে।
দীর্ঘদিনের গবেষণার পর পদার্থের একটি অস্বাভাবিক অবস্থা চিহ্নিত করেছেন বিজ্ঞানীরা। এই আবিষ্কার অত্যন্ত ক্ষুদ্র পরিসরে কণার আচরণ সম্পর্কে পদার্থবিদদের প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে। একে ফ্র্যাকশনাল ফারমি সি বলা হচ্ছে। এই নতুন অবস্থা গবেষকদের কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের অজানা দিকগুলো অন্বেষণ করতে সাহায্য করবে। গবেষণায় অতিশীতল পরমাণু ব্যবহার করা হয়েছে। গবেষকেরা নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় কণাগুলোর আচরণের ওপর পরীক্ষা চালান। তাঁরা দেখেন পরমাণুগুলোর মধ্যকার বল বারবার পরিবর্তিত হলে সিস্টেমটি স্বাভাবিক অবস্থা থেকে দূরে সরে যায়। অবাক করার বিষয় হলো কণাগুলো অত্যন্ত উত্তেজিত হওয়া সত্ত্বেও একটি সুশৃঙ্খল বিন্যাস তৈরি করে। এই গবেষণার ফলাফল ‘ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স’ জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
হ্যান্স-ক্রিস্টোফ নাগেরলের নেতৃত্বে একদল বিজ্ঞানী এই গবেষণা পরিচালনা করেন। এ ছাড়া সিএনআরএস এবং ইউনিভার্সিটি প্যারিস-ডাউফাইনের তাত্ত্বিক পদার্থবিদ অ্যালভিসে বাস্টিয়ানেলো এই গবেষণায় যুক্ত ছিলেন। এই গবেষণায় ফার্মিয়ন নামক কণার শ্রেণি নিয়ে কাজ করা হয়েছে। ইলেকট্রন এই শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত। স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে দুটি অভিন্ন ফার্মিয়ন একই সময়ে একই কোয়ান্টাম অবস্থায় থাকতে পারে না। তবে গবেষকেরা দেখিয়েছেন কোয়ান্টাম স্তরে পদার্থের আচরণ ভিন্ন হতে পারে। অত্যন্ত কম তাপমাত্রায় ঠান্ডা করার পর এই কণাগুলো উপলব্ধ শক্তির অবস্থাগুলো একটি নির্দিষ্ট প্যাটার্নে পূরণ করে। এই বিন্যাসকে ফারমি সি বলা হয়। এই অস্বাভাবিক বিন্যাসে কণাগুলো ভিন্ন ধরনের কোয়ান্টাম আচরণ ও মিথস্ক্রিয়া প্রদর্শন করে। ফ্র্যাকশনাল শব্দটির অর্থ এই নয় যে পরমাণুগুলো টুকরা টুকরা হয়ে ভেঙে গেছে। এটি মূলত এই সিস্টেমে কোয়ান্টাম অবস্থার অনন্য বিন্যাসকে বর্ণনা করে।
গবেষকেরা সিজিয়াম পরমাণু একটি নির্দিষ্ট দিকে চালিত করে এই পরীক্ষা চালান। কণার মধ্যকার মিথস্ক্রিয়া বারবার শক্তিশালী বিকর্ষণ থেকে আকর্ষণে পরিবর্তিত হলে সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া কেমন হয়, তা তাঁরা পর্যবেক্ষণ করেন। এ ধরনের চরম পরিবর্তন কোয়ান্টাম সিস্টেমের পূর্বাভাস দেওয়া কঠিন করে তোলে। তবে গবেষকেরা দেখেছেন চরম উত্তেজিত হওয়া সত্ত্বেও ফলাফলটি অনন্য সুবিন্যস্ত প্যাটার্ন বজায় রেখেছে। এই ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে কণাগুলো স্বাভাবিক অবস্থার বাইরে পরিচালিত হলেও অপ্রত্যাশিত বিন্যাস প্রদর্শন করতে পারে।
গবেষকেরা জানান, নতুন অবস্থা জটিল কোয়ান্টাম সিস্টেমের আচরণ বুঝতে সাহায্য করবে। কণাগুলোর মধ্যকার পারস্পরিক সম্পর্কের অস্বাভাবিক প্যাটার্ন গবেষকদের নতুন তথ্য দেয়। কোয়ান্টাম সিমুলেটর ব্যবহার করে ভবিষ্যতের গবেষণাকে এই কাজ সহায়তা করতে পারে।
সূত্র: এনডিটিভি