অবশেষে ভায়েল ফার্মিয়ন কণার সন্ধান মিলল

গণিতজ্ঞ হেরম্যান ভায়েল ৮৫ বছর আগে তার তত্ত্বে যে ভরহীন কণার কথা বলেছিলেন, সেই ভায়েল ফার্মিয়ন কণার সন্ধান পেয়েছেন একদল গবেষক, যাদের নেতৃত্বে রয়েছেন প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের বাংলাদেশি অধ্যাপক জাহিদ হাসান।

অধ্যাপক হাসান ও তার সহকর্মীদের এই গেবেষণা নিয়ে গত ১৬ জুলাই বিজ্ঞান সাময়িকী সায়েন্সে একটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছে। গবেষকরা বলছেন, এই কণার গবেষণায় আরও গতিশীল এবং প্রায় বাধাহীন বিদ্যুৎ প্রবাহের পথ খুঁজে পাওয়া যেতে পারে, যা কম্পিউটার, স্মার্টফোনসহ ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রের ক্ষেত্রে নতুন যুগের সূচনা করবে।

এই বিশ্বজগৎ যত ধরনের কণা দিয়ে তৈরি, তার মধ্যে যেগুলোর আচরণ বোস-আইনস্টাইন সূত্র দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়, সেগুলোকে বলা হয় বোসন কণা। আর ফার্মি-ডিরাক সূত্র দিয়ে যেসব কণার আচরণ ব্যাখ্যা করতে হয়, সেগুলোকে বলা হয় ফার্মিয়ন।  

নোবেলজয়ী ব্রিটিশ পদার্থবিদ পল ডিরাক ১৯২৮ সালে কেটি সমীকরণের অবতারণা করেন, যার মাধ্যমে প্রথমবারের মত এন্টি ইলেকট্রন বা পজিট্রনের অস্তিত্বের আভাস পাওয়া যায়। ১৯৩২ সালে আমেরিকান বিজ্ঞানী কার্ল অ্যান্ডারসন সেই সমীকরণের সমাধান করেন।   

জার্মান গণিতজ্ঞ ও পদার্থবিদ হেরম্যান ভায়েল ১৯২৯ সালে ডিরাক সমীকরণের আরেকটি সমাধান প্রস্তাব করেন, যাতে ভরহীন একটি কণার অস্তিত্বের সম্ভাবনার কথা বলা হয়, যা পরে পরিচিতি পায় ভায়েল ফার্মিয়ন কণা নামে।

তিন ধরনের ফার্মিয়ন কণার মধ্যে ডিরাক ও মায়োরানা ফার্মিয়ন কণার অস্তিত্বের প্রমাণ বিজ্ঞানীরা আগেই পেয়েছিলেন। আর ৮৫ বছর ধরে নানা তর্ক-বিতর্কের পর অধ্যাপক জাহিদ হাসানের নেতৃত্বে গবেষকরা পরীক্ষাগারে কৃত্রিমভাবে তৈরি ট্যান্টালুম আর্সেনাইড নামের এক ধরনের ধাতব স্ফটিকের মধ্যে ভায়েল ফার্মিয়নের সন্ধান পান।

অধ্যাপক হাসানকে উদ্ধৃত করে প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের এক সংবাদ বিজ্ঞপ্তিতে বলা হয়, “ভায়েল ফার্মিয়নের আচরণ খুবই অদ্ভুত। এই কণা থেকে এমন অনেক কিছুই বেরোতে পারে যা কল্পনা করার ক্ষমতা আমাদের এই মুহূর্তে নেই।”   

তিনি বলছেন, ভায়েল ফার্মিয়ন ব্যবহার করে ভরহীন ইলেকট্রন তৈরি করা সম্ভব, যা প্রতিফলিত না হয়ে বাধাহীনভাবে দ্রুত ছুটতে পারবে। ফলে এখনকার ইলেকট্রনিক যন্ত্রের মতো তাপ উৎপাদন হবে না, কাজের গতি বাড়বে বহুগুণ।    

নতুন ধরনের কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রেও এই কণা সহায়ক হতে পারে বলে মনে করছেন অধ্যাপক হাসান।  

ঢাকার ছেলে জাহিদ হাসান পদার্থবিদ্যায় লেখাপড়া করেছেন অস্টিনের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ে। স্ট্যানফোর্ডে পিএইচডি করার পর থেকে তিনি প্রিন্সটনে অধ্যাপনা করছেন।