নিউক্লিয়ার ফিজিক্সের জন্য ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউটের গবেষকরা সফলভাবে পরিমাপ করেছেন অসীমভাবে ছোট পরিবর্তন ভর হাইডেলবার্গের ইনস্টিটিউটে অতি-নির্ভুল পেন্টট্রাপ পারমাণবিক ভারসাম্য ব্যবহার করে ভিতরে ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম জাম্প অনুসরণ করে পৃথক পরমাণুগুলির।
শাস্ত্রীয় বলবিদ্যায়, 'ভর' কোনো বস্তুর একটি গুরুত্বপূর্ণ ভৌত সম্পত্তি যা পরিবর্তিত হয় না - 'মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণ' এর উপর নির্ভর করে ওজন পরিবর্তিত হয় কিন্তু ভর ধ্রুবক. ভরের স্থায়িত্বের এই ধারণাটি নিউটনিয়ান মেকানিক্সের একটি মৌলিক ভিত্তি, তবে কোয়ান্টাম জগতে তা নয়।
আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব ভর-শক্তি সমতুল্যতার ধারণা দিয়েছে যা মূলত বোঝায় যে বস্তুর ভর সবসময় স্থির থাকতে হবে না; এটিকে (একটি সমতুল্য পরিমাণ) শক্তিতে রূপান্তরিত করা যেতে পারে এবং এর বিপরীতে। ভরের এই আন্তঃসম্পর্ক বা বিনিময়যোগ্যতা এবং শক্তি একে অপরের মধ্যে বিজ্ঞানের একটি কেন্দ্রীয় চিন্তাভাবনা এবং বিখ্যাত সমীকরণ E=mc দ্বারা প্রদত্ত2 আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিক তত্ত্বের ডেরিভেটিভ হিসাবে যেখানে E হল শক্তি, m হল ভর এবং c হল শূন্যে আলোর গতি।
এই সমীকরণ E=mc2 সর্বত্র সর্বত্র খেলা হয় কিন্তু উল্লেখযোগ্যভাবে পরিলক্ষিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, মধ্যে পারমাণবিক চুল্লি যেখানে পারমাণবিক বিভাজন এবং নিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়ার সময় ভরের আংশিক ক্ষতি হয় বিপুল পরিমাণ শক্তির জন্ম দেয়।
উপ-পরমাণু জগতে, যখন একটি ইলেকট্রন লাফ দেয় 'থেকে' বা 'থেকে' কাক্ষিক অন্যটির কাছে, দুটি কোয়ান্টাম স্তরের মধ্যে 'শক্তি স্তরের ব্যবধান' এর সমতুল্য পরিমাণ শক্তি শোষিত বা নির্গত হয়। অতএব, ভর-শক্তি সমতুল্যতার সূত্রের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, একটি এর ভর পরমাণু যখন এটি শক্তি শোষণ করে তখন বৃদ্ধি হওয়া উচিত এবং বিপরীতভাবে, যখন এটি শক্তি প্রকাশ করে তখন হ্রাস করা উচিত। কিন্তু পরমাণুর মধ্যে ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম ট্রানজিশনের পর পরমাণুর ভরের পরিবর্তন পরিমাপের জন্য অত্যন্ত ছোট হবে; এমন কিছু যা এখন পর্যন্ত সম্ভব হয়নি। কিন্তু আর কখনো না!
নিউক্লিয়ার ফিজিক্সের জন্য ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউটের গবেষকরা সফলভাবে প্রথমবারের মতো পৃথক পরমাণুর ভরের এই অসীম ছোট পরিবর্তনটি পরিমাপ করেছেন, সম্ভবত নির্ভুল পদার্থবিদ্যার সর্বোচ্চ পয়েন্ট।
এটি অর্জনের জন্য, ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউটের গবেষকরা হাইডেলবার্গের ইনস্টিটিউটে অতি-নির্ভুল পেন্টট্রাপ পারমাণবিক ভারসাম্য ব্যবহার করেছেন। পেন্টাট্র্যাপ এর অর্থ হল 'উচ্চ-নির্ভুলতা পেনিং ট্র্যাপ ভর স্পেকট্রোমিটার', একটি ভারসাম্য যা একটি পরমাণুর ভরের মধ্যে ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম জাম্পের পরে অসীমভাবে ছোট পরিবর্তন পরিমাপ করতে পারে।
PENTATRAP এইভাবে পরমাণুর মধ্যে মেটাস্টেবল ইলেকট্রনিক অবস্থা সনাক্ত করে।
প্রতিবেদনটি রেনিয়ামে স্থল এবং উত্তেজিত রাজ্যের মধ্যে ভরের পার্থক্য পরিমাপ করে একটি মেটাস্টেবল ইলেকট্রনিক অবস্থার পর্যবেক্ষণ বর্ণনা করে।
***
তথ্যসূত্র:
1. Max-Planck-Gesellschaft 2020. নিউজরুম - পেন্টট্রাপ কোয়ান্টাম অবস্থার মধ্যে ভরের পার্থক্য পরিমাপ করে। 07 মে 07, 2020 তারিখে পোস্ট করা হয়েছে। অনলাইনে উপলব্ধ https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 07 মে 2020 এ অ্যাক্সেস করা হয়েছে।
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. পেনিং ট্র্যাপ ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা মেটাস্টেবল ইলেকট্রনিক অবস্থার সনাক্তকরণ। প্রকৃতি 581, 42–46 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. JabberWok এ ইংরেজি Q52, 2007. বোহর পরমাণুর মডেল। [ছবি অনলাইন] এ উপলব্ধ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg 08 মে 2020 অ্যাক্সেস করা হয়েছে।
***
