বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো পরীক্ষাগারে পরমাণু মধ্যে একটি বিশেষ বন্ধন অবস্থা তৈরি করেছে। তারা একটি লেজার রশ্মির সাহায্যে, কিছু পরমাণুকে পোলার অবস্থায় নিয়ে গিয়েছে যাতে তারা একদিকে ধনাত্বক চার্জ এবং অন্যদিকে ঋণাত্মক চার্জ তৈরি করতে পারে। এর ফলে পরমাণুগুলি একে অপরকে আকর্ষণ করে একটি বিশেষ বন্ধন অবস্থা তৈরি করে। যদিও বন্ধনটি সাধারণ অণুর দুটি পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের তুলনায় বেশ দুর্বল তবুও সেটি পরিমাপযোগ্য।
বন্ধন শক্তিটি যদিও পোলারকৃত পরমাণু থেকে আসে, তবুও বন্ধনের মূল ক্ষমতা দেয় লেজার রশ্মিটি। এক অর্থে, এটি আলো এবং পদার্থের মিশ্রণে তৈরি একটি “অণু”।
তাত্ত্বিকভাবে, এই বন্ধন সম্পর্কে দীর্ঘকাল ধরে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল, তবে এখন Tu Wien-এর Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ)-এর বিজ্ঞানীরা, University of Innsbruck-এর সহযোগিতায় প্রথমবারের জন্য এই অসাধারণ পারমাণবিক বন্ধন পরিমাপ করতে সফল হয়েছে। এই বন্ধনটি অত্যন্ত ঠান্ডা পরমাণু পরিচালনা করার জন্য বেশ কার্যকরী এবং আলোর এই প্রভাবটি মহাকাশে অণু গঠনেও ভূমিকা পালন করতে পারে।
ক্রেডিট: Harald Ritsch/TU Wien
ধনাত্বক এবং ঋণাত্মক চার্জ
বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ পরমাণুতে, একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত পারমাণবিক নিউক্লিয়াস ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন দ্বারা বেষ্টিত থাকে, যা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে অনেকটা মেঘের মতো ঘিরে থাকে। অধ্যাপক Philipp Haslinger ব্যাখ্য করেন,
“আপনি যদি এখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে এর কাছে নিয়ে আসেন, তাহলে এই চার্জ বন্টন একটু বদলে যাবে। তখন ধনাত্মক চার্জ এক দিকে সামান্য স্থানান্তরিত হবে, ঋণাত্মক চার্জ অন্য দিকে সামান্য স্থানান্তরিত হবে। অর্থাৎ পরমাণুতে হঠাৎ একটি ধনাত্মক এবং একটি ঋণাত্মক দিক তৈরি হবে। অর্থাৎ পোলার অবস্থা তৈরি হবে।”
আলো একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড যা খুব দ্রুত পরিবর্তিত হয়, তাই লেজার আলোর সাহায্যে এই পোলার অবস্থা তৈরি করাও সম্ভব। যখন বেশ কয়েকটি পরমাণু একে অপরের পাশে থাকে, লেজারের আলো ঠিক একইভাবে সেগুলিকে পোলারাইজ করে অর্থাৎ পরমানুগুলির একদিকে ধনাত্বক এবং অন্যদিকে ঋণাত্মক চার্জ অবস্থান করে। ফলে একটি আকর্ষণ বলের উৎপত্তি ঘটে।
নতুন গবেষণার গবেষক Mira Maiwöger বলেন,
“এটি আকর্ষণ শক্তটি খুব দুর্বল আকর্ষণীয় শক্তি, তাই এটি পরিমাপ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য আপনাকে পরীক্ষাটি খুব সাবধানে পরিচালনা করতে হবে। যদি পরমাণুর প্রচুর শক্তি থাকে এবং দ্রুত গতিশীল হয়, তবে সৃষ্ট আকর্ষণ বল খুব দ্রুত হারিয়ে যায়। এই কারণেই পরিক্ষাটিতে আল্ট্রাকোল্ড পরমাণুর একটি মেঘ ব্যবহার করা হয়েছিল।”
এই আকর্ষণ বল ঠান্ডা পরমাণু নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি পরিপূরক হাতিয়ার। তবে এটি জ্যোতির্পদার্থবিদ্যাতেও গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে কারণ মহাকাশে খুব অল্প পরিমানের বল বেশ বড় ভূমিকা পালন করতে পারে। Philipp Haslinger বলেন,
“আমরা প্রথমবারের মতো দেখাতে সক্ষম হয়েছি যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন পরমাণুর মধ্যে একটি বল তৈরি করতে পারে, যা এখনও ব্যাখ্যা করা হয়নি এমন জ্যোতির্পদার্থগত পরিস্থিতিতে নতুন সম্ভবনার আলো ফেলতে সাহায্য করতে পারে।”
———
Observation of Light-Induced Dipole-Dipole Forces in Ultracold Atomic Gases. Physical Review X (2022); 12, 031018. DOI: 10.1103/PhysRevX.12.031018
নিয়মিত আপডেট পেতে সাবস্ক্রাইব করুন আমাদের নিউজলেটারে এবং ফলো করুন আমাদের টেলিগ্রাম, ইনস্টাগ্রাম, টুইটার এবং ফেসবুক-এ। এছাড়াও যুক্ত হতে পারেন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে।
এই নিবন্ধটি Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License-এর অধীনে লাইসেন্সকৃত। পুনঃপ্রকাশের জন্য পুনঃপ্রকাশের নির্দেশিকা দেখুুন।
