সার্ন অ্যান্টিম্যাটার পরিবহনে জটিল পরীক্ষা চালিয়েছে

জেনেভার বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো ট্রাকে করে কিছু অ্যান্টিপ্রোটন নিয়ে একটি অত্যন্ত সূক্ষ্ম পরীক্ষামূলক যাত্রা সম্পন্ন করেছেন, যা সফল বলে ঘোষণা করা হয়েছে।

এই তথাকথিত অ্যান্টিম্যাটার বা প্রতি-পদার্থ যদি সাধারণ পদার্থের সংস্পর্শে আসে, তবে মুহূর্তের ভগ্নাংশের মধ্যেই তা শক্তির এক বিশাল ঝলকানিতে বিলীন হয়ে যায়। তাই ইউরোপীয় পারমাণবিক গবেষণা সংস্থা বা সার্ন-এর বিশেষজ্ঞরা মঙ্গলবার চার ঘণ্টা ধরে প্রায় ১০০টি অ্যান্টিপ্রোটন রাস্তায় নিয়ে বের হন।

অ্যান্টিপ্রোটনগুলোকে একটি বিশেষভাবে নকশা করা বাক্সের ভেতর শূন্যস্থানে (vacuum) ভাসিয়ে রাখা হয়েছিল এবং অতি-শীতল চুম্বকের সাহায্যে সেগুলোকে নির্দিষ্ট অবস্থানে আটকে রাখা হয়েছিল।

ল্যাব থেকে ট্রাকে তোলার পর বিজ্ঞানীরা এই অ্যান্টিম্যাটার নিয়ে আধঘণ্টার একটি যাত্রা করেন। উদ্দেশ্য ছিল দেখা যে, রাস্তা দিয়ে পরিবহনের সময় এই অতি-ক্ষুদ্র কণাগুলো কোনোভাবে বেরিয়ে না গিয়ে টিকে থাকতে পারে কি না। মঙ্গলবারের শেষ পর্যায়ে অ্যান্টিপ্রোটনগুলোকে ল্যাবে ফিরিয়ে আনা হয় এবং পরীক্ষাটি সফল হওয়ায় শ্যাম্পেন খুলে উদযাপন করা হয়।

সার্ন-এর মুখপাত্র সোফি তেসৌরি এই পরীক্ষাকে সফল বলে অভিহিত করেছেন। পুরো যাত্রায় ঠিক কতগুলো অ্যান্টিপ্রোটন টিকে ছিল তা তাৎক্ষণিকভাবে স্পষ্ট না হলেও, ট্রাকে ভ্রমণের পর ১০০টির মধ্যে প্রায় ৯১টি কণা অবশিষ্ট ছিল।

কঠিন কাজ: অ্যান্টিপ্রোটনের মতো অ্যান্টিম্যাটার নিয়ন্ত্রণ করা বেশ জটিল বিষয়। বর্তমান বিজ্ঞান অনুযায়ী, প্রতিটি কণার বিপরীতে একটি প্রতিকণা বা অ্যান্টি-পার্টিকেল থাকে, যা হুবহু এক হলেও বিপরীত চার্জযুক্ত হয়।

যদি এই বিপরীত কণাগুলো একে অপরের সংস্পর্শে আসে, তবে তারা একে অপরকে ‘অ্যানিহিলেট’ বা ধ্বংস করে দেয় এবং ভরের ওপর ভিত্তি করে প্রচুর শক্তি উৎপন্ন করে। এই পরীক্ষামূলক যাত্রায় রাস্তার সামান্যতম ঝাঁকুনি যদি বিশেষভাবে তৈরি বাক্সটি সামলে নিতে না পারত, তবে পুরো চেষ্টাই ব্যর্থ হয়ে যেত।

এই পরীক্ষার নেতা ও মুখপাত্র স্টেফান উলমার বলেন, “এই পরীক্ষার মূল উদ্দেশ্য হলো পদার্থ এবং প্রতি-পদার্থকে অত্যন্ত নির্ভুলভাবে তুলনা করা এবং এমন কোনো পার্থক্য খুঁজে বের করা যা আমরা আগে দেখিনি।”

মঙ্গলবারের এই অনুশীলনটি ছিল ভবিষ্যতে সার্ন থেকে প্রায় আট ঘণ্টার পথ জার্মানির ডুসেলডর্ফের হাইনরিখ হাইন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের কাছে অ্যান্টিপ্রোটন পৌঁছে দেওয়ার প্রথম পদক্ষেপ।

উলমার আরও বলেন, “আমরা বিজ্ঞানী। আমরা প্রকৃতির মৌলিক প্রতিসাম্য (fundamental symmetries) সম্পর্কে বুঝতে চাই। আমরা জানি যে, এই এক্সিলারেটর সুবিধার বাইরে যদি আমরা এই পরীক্ষাগুলো করতে পারি, তবে আমরা ১০০ থেকে ১০০০ গুণ বেশি নিখুঁতভাবে পরিমাপ করতে পারব।”
অ্যান্টিপ্রোটনগুলো ১,০০০ কেজি ওজনের একটি বাক্সে রাখা হয়েছিল, যাকে বলা হচ্ছে "ট্রান্সপোর্টেবল অ্যান্টিপ্রোটন ট্র্যাপ" (পরিবহনযোগ্য অ্যান্টিপ্রোটন ফাঁদ)। এটি আকারে যথেষ্ট ছোট, যা অনায়াসেই ল্যাবরেটরির সাধারণ দরজা দিয়ে প্রবেশ করানো এবং ট্রাকে রাখা সম্ভব। এতে সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট বা অতি-পরিবাহী চৌম্বক ব্যবহার করা হয়েছে, যা −২৬৯ ডিগ্রি সেলসিয়াস (−৪৫২ ডিগ্রি ফারেনহাইট) তাপমাত্রায় শীতল রাখা হয়। এই চৌম্বক ক্ষেত্রটি অ্যান্টিপ্রোটনগুলোকে একটি শূন্যস্থানে ভাসিয়ে রাখে, যাতে সেগুলো বাক্সের ভেতরের দেয়াল স্পর্শ না করে—কারণ সেই দেয়ালগুলো সাধারণ ‘পদার্থ’ দিয়ে তৈরি।

মঙ্গলবার যে পরিমাণ অ্যান্টিপ্রোটন নিয়ে পরীক্ষা করা হয়েছে, তার ভর প্রায় ১০০টি হাইড্রোজেন পরমাণুর চেয়েও কিছুটা কম। বিশেষজ্ঞরা বলছেন, এই পরিমাণ এতটাই সামান্য যে বড় কোনো দুর্ঘটনার সম্ভাবনা নেই; বড়জোর অ্যান্টিপ্রোটনগুলো হারিয়ে যেতে পারত। এমনকি সেগুলো যদি পদার্থের সংস্পর্শে এসে ধ্বংসও হতো, তবে যে শক্তি নির্গত হতো তা প্রায় বোঝাই যেত না। কেবল ‘অসিলোস্কোপ’ নামক যন্ত্রের মাধ্যমে সেই বৈদ্যুতিক সংকেত শনাক্ত করা সম্ভব হতো।

সার্নের মুখপাত্র তেসৌরি বলেন, “এই ট্র্যাপ বা বাক্সটি এমনভাবে তৈরি যাতে ট্রাকের গতি কমানো, শুরু করা বা হঠাৎ ব্রেক কষার মতো যেকোনো পরিস্থিতিতে অ্যান্টিপ্রোটনগুলো সুরক্ষিত থাকে।” তবে এখনও কিছু কাজ বাকি আছে। বর্তমানে এই বাক্সটি নিজে থেকে মাত্র চার ঘণ্টা অ্যান্টিপ্রোটন ধরে রাখতে পারে, অথচ ডুসেলডর্ফ পৌঁছাতে এর দ্বিগুণ সময় লাগবে।

জেনেভাভিত্তিক এই গবেষণা কেন্দ্রটি মূলত তাদের ‘লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার’-এর জন্য বিশ্বজুড়ে পরিচিত। এটি ২৭ কিলোমিটার দীর্ঘ একটি ভূগর্ভস্থ টানেল, যেখানে শক্তিশালী চৌম্বকের সাহায্যে অতি-পারমাণবিক কণাগুলোকে আলোর গতির কাছাকাছি বেগে ছুড়ে দিয়ে একে অপরের সাথে সংঘর্ষ ঘটানো হয়। বিজ্ঞানীরা সেই সংঘর্ষের ফলাফল বিশ্লেষণ করেন।

তবে এই বিশাল বিজ্ঞানাগার কেবল কণাগুলোর সংঘর্ষ ঘটানোর মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। উদাহরণস্বরূপ, ১৯৮৯ সালে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী টিম বার্নার্স-লি এই সার্ন-এ ওয়ার্ল্ড ওয়াইড ওয়েব (WWW) আবিষ্কার করেছিলেন।

অ্যান্টিপ্রোটন নিয়ে গভীর গবেষণার জন্য ডুসেলডর্ফের হাইনরিখ হাইন বিশ্ববিদ্যালয়কে বেশি উপযুক্ত মনে করা হয়। কারণ সার্নে অন্যান্য অনেক পরীক্ষা চলতে থাকায় সেখানে প্রচুর চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ (magnetic interference) তৈরি হয়, যা অ্যান্টিম্যাটার গবেষণায় বিঘ্ন ঘটাতে পারে। তবে সেখানে পৌঁছাতে হলে পথিমধ্যে অ্যান্টিপ্রোটনগুলোকে যেকোনো কিছুর স্পর্শ এড়িয়ে চলতে হবে।

সার্নের ‘অ্যান্টিপ্রোটন ডিসিলারেটর’-এ একটি প্রোটন বিম ধাতব খণ্ডের ওপর নিক্ষেপ করা হয়, যার ফলে সৃষ্ট সংঘর্ষ থেকে প্রচুর অ্যান্টিপ্রোটন তৈরি হয়। এটি বিশ্বের অনন্য একটি যন্ত্র যা অ্যান্টিম্যাটার গবেষণার জন্য স্বল্প-শক্তির অ্যান্টিপ্রোটন তৈরি করে। সার্নের কর্মকর্তাদের মতে, তাদের ‘অ্যান্টিম্যাটার ফ্যাক্টরি’ হলো বিশ্বের একমাত্র স্থান যেখানে বিজ্ঞানীরা অ্যান্টিপ্রোটন সংরক্ষণ এবং গবেষণা করতে পারেন।

সার্ন বছরের পর বছর ধরে অ্যান্টিম্যাটার নিয়ে গবেষণা করছে এবং এর পরিমাপ, সংরক্ষণ ও মিথস্ক্রিয়া নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ সাফল্য অর্জন করেছে। দুই বছর আগে তারা সার্ন ক্যাম্পাসের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে প্রোটনের (অ্যান্টিপ্রোটন নয়) একটি মেঘ বা ক্লাউড পরিবহন করেছিল।

অ্যান্টিম্যাটার সংরক্ষণ ও পরিবহনের জন্য তৈরি যন্ত্রটির প্রধান ক্রিশ্চিয়ান স্মোরার মতে, মঙ্গলবারের মহড়াটিও ছিল অনেকটা আগের মতো। তবে বড় পার্থক্য হলো—অ্যান্টিপ্রোটন পরিবহনের ক্ষেত্রে অনেক বেশি উন্নত মানের ‘ভ্যাকুয়াম চেম্বার’ বা বায়ুশূন্য কক্ষের প্রয়োজন হয়।