মাধব রায়, কথাসাহিত্যিক, সহকারী অধ্যাপক (পদার্থবিজ্ঞান)
ব্লু বার্ড হাইস্কুল এন্ড কলেজ, সিলেট
গতকালের পর
স্পিন কী মামা? চন্দ্রা বলল।
স্পিন হচ্ছে কোয়ান্টাম বলবিদ্যার স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা। স্পিন পরিমাপ করা হয় হ্রাসকৃত প্যাংক ধ্রুবক এর সাহায্যে। কোনও বস্তু কোনও বিন্দু বা অক্ষে কেন্দ্র করে যেমন ঘুরতে পারে, তেমনি লাটিমের মতো আপন অক্ষের চারদিকেও পাক খায়। আপন অক্ষে চারদিকে পাক খাওয়াকে বলা হয় স্পিন। দুই ধরনের বিপরীতমুখী স্পিন থাকতে পারে। ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘূর্ণন বা দক্ষিণাবর্তী স্পিনকে বলা হয় ঊর্ধ্বমুখী স্পিন বা ধনাত্মক স্পিন, আর ঘড়ির কাঁটার বিপরীতমুখী বা বামাবর্তী স্পিনকে বলা হয় ঋণাত্মক স্পিন।
কিন্তু ফার্মিয়নের স্পিনঙ্গ মানে কী? বলল আকাশ।
স্পিনের মান পূর্ণ সংখ্যা কিংবা ভগ্নাংশ হতে পারে। একটা কণিকাকে কতবার ঘুরালে এটি আগের মতো দেখাবে, তার একটা হিসাব পাওয়া যায় স্পিন দ্বারা। ধর, যদি কণাটির স্পিন ১ হয়, তাহলে একে একবার পূর্ণ আবর্তন করালে অর্থাত্ ৩৬০০ ঘুরালে এটি আগের মতো দেখাবে। অর্থাত্ কণিকাটি দেখতে অনেকটা একপ্রান্তে তীর চিহ্নযুক্ত সরল রেখার মতো ভাবা যায়। আবার এর স্পিন যদি ২ হয়, তাহলে একে অর্ধেকটা পূর্ণ আবর্তনে অর্থাত্ ১৮০০ ঘূর্ণনে আগের মতো দেখতে মনে হবে। স্পিন ã হলে ২টি পূর্ণ আবর্তনে ৭২০০ ঘূর্ণনে আগের মতো মনে হবে। ফার্মিওন এর স্পিন ã। মানে এরা ২ টি পূর্ণ আবর্তন দিলে আগের মতো মনে হয়। এরা পাউলির বর্জননীতি মেনে চলে। রেখা বলল-পাউলির বর্জননীতি কী? পাউলির বর্জননীতি হলো-নীলকান্তবাবু বোঝাতে লাগলেন, একটি পারমাণবিক অরবিটালে সর্বাধিক দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারবে, যদি তাদের স্পিন বা ঘূর্ণন বিপরীতমুখী হয়। একই কক্ষে একই চক্রমানযুক্ত দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে না।
কিন্তু একে বর্জননীতি বলা হয় কেন? বলল অণু।
বর্জননীতি বলা হয়, কারণ একটি অরবিটালে যদি দুটো ইলেকট্রন থাকে, যাতে উভয়ের স্পিন আপওয়ার্ড, তখন একটি বর্জিত হবে। একটির স্পিন আপ হলে অন্যটি অবশ্যই ডাউন থাকতে হবে। এই জন্য একে বর্জননীতি বলা হয়।
বিন্দু বলল-পাউলি কি একজন বিজ্ঞানী?
নীলকান্তবাবু বললেন-হ্যাঁ, অস্ট্রিয়ার পদার্থবিজ্ঞানী উলফগ্যাং পাউলি ১৯২৫ খ্রিস্টাব্দে এই নীতি উপস্থাপন করেন।
আমি আবার ভাবলাম ভারতীয় অভিনেত্রী পাউলি দাম নাকি, বলল বিন্দু।
সকলে হাসল। নীলকান্তবাবু বললেন-তাহলে ফার্মিয়ন হচ্ছে দুই ধরনের। কোয়ার্ক আর লেপটন। আগে মনে করা হতো প্রোটন নিউট্রনই মৌলিক কণা। কিন্তু ১৯৬১ সালে পদার্থবিদ মারি গেলম্যান (Murry Gallmann) এবং যুভাল নেম্যান (Yuval Neeman) কতগুলো পরীক্ষা থেকে বুঝতে পারেন নিউট্রন প্রোটন প্রকৃতপক্ষে আরও দ্রুততর কণা দিয়ে তৈরি। এগুলোর নাম দেওয়া হয় কোয়ার্ক। ১৯৬৯ সালে গেলম্যানকে কোয়ার্ক মডেল এর জন্য নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়। ছয় ধরনের কোয়ার্ক পাওয়া গেছে। এগুলো হচ্ছে আপ , ডাউন ফ, স্ট্রেঞ্জ , চার্ম প, টপ , বটম ন।
আর লেপটন হচ্ছে সর্বাপেক্ষা হালকা মৌলিক কণিকা। এই কণাগুলো তাড়িেচৗম্বক ও দুর্বল নিউক্লিয় মিথস্ক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে, কিন্তু সবল নিউক্লিয় মিথস্ক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে না। এদের স্পিন ã। লেপটন কণা হচ্ছে ইলেকট্রন, ইলেকট্রন নিউট্রিনো, মিউয়ন, মিউয়ননিউট্রিনো, টাউ এবং টাউনিউট্রিনো।
আর বোসন কণা, যেটি সত্যেন বসুর নামে নামকরণ করা হয়েছে, সেগুলো ফার্মিয়ন কণার মধ্যে শক্তির আদান প্রদান করে। বোসন দুই ধরনের। গেজ বোসন ও হিগস বোসন।
পরের অংশ আগামীকাল
