সার্ন বিজ্ঞানীরা অ্যান্টিম্যাটার কণার ওপর ঐতিহাসিক নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেছেন

ইউরোপীয় পারমাণবিক গবেষণা সংস্থা, যা সার্ন (CERN) নামে পরিচিত, সেখানে বিজ্ঞানীরা মহাবিশ্বকে বোঝার ক্ষেত্রে একটি বড় মাইলফলকে পৌঁছেছেন। গবেষকদের একটি আন্তর্জাতিক দল প্রথমবারের মতো একটি অ্যান্টিপ্রোটনের ঘূর্ণন বা স্পিন নিয়ন্ত্রণে সফল হয়েছে। এই অর্জনটি ব্যারিওন অ্যান্টিব্যারিওন সিমেট্রি এক্সপেরিমেন্ট বা বেস (BASE)-এর অংশ। এটি বিজ্ঞানীদের অ্যান্টিম্যাটার অধ্যয়নে সাহায্য করে, যা আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম বড় রহস্য। ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডনের একজন গবেষক এবং বেস দলের সদস্য ড. জ্যাক ডেভলিন এই কাজের গুরুত্ব ব্যাখ্যা করেছেন। তিনি উল্লেখ করেছেন যে, বিজ্ঞানীরা দীর্ঘ সময় ধরে পরমাণু ও অণু নিয়ন্ত্রণ করলেও অ্যান্টিম্যাটারের ক্ষেত্রে তা অনেক বেশি কঠিন। নিয়ন্ত্রণের এই নতুন স্তরটি গবেষকদের এই দুর্লভ কণাগুলোর মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলো ঘনিষ্ঠভাবে দেখার সুযোগ দেয়। দলটির কাজ সম্প্রতি ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড প্রকাশনা দ্বারা একটি শীর্ষ ব্রেকথ্রু হিসেবে স্বীকৃত হয়েছে। অ্যান্টিম্যাটারকে প্রায়শই সাধারণ পদার্থের আয়নার প্রতিফলন হিসেবে বর্ণনা করা হয়। একটি অ্যান্টিপ্রোটনের ভর সাধারণ প্রোটনের মতোই কিন্তু এর বৈদ্যুতিক চার্জ বিপরীত। যখন পদার্থ এবং অ্যান্টিম্যাটার মিলিত হয়, তখন তারা শক্তির এক ঝলকানিতে একে অপরকে ধ্বংস করে ফেলে। এই কারণে, অ্যান্টিম্যাটারকে গবেষণাগারে সংরক্ষণ করা এবং অধ্যয়ন করা অত্যন্ত কঠিন। অ্যান্টিপ্রোটন অধ্যয়নের জন্য, দলটি ক্রায়োজেনিক পেনিং ট্র্যাপ নামক একটি যন্ত্র ব্যবহার করেছে। এই টুলটি অত্যন্ত ঠান্ডা তাপমাত্রা এবং শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ব্যবহার করে কণাকে স্থির রাখে। অ্যান্টিপ্রোটনকে তার চারপাশ থেকে বিচ্ছিন্ন করার মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা একে দীর্ঘ সময় ধরে স্থিতিশীল রাখতে পেরেছেন। কিছু ক্ষেত্রে, এই কণাগুলোকে ট্র্যাপের ভেতরে কয়েক মাস বা এমনকি কয়েক বছর ধরে রাখা যেতে পারে। গবেষকরা স্পিন নামক একটি বৈশিষ্ট্যের ওপর মনোযোগ দিয়েছেন, যা কণাকে একটি ক্ষুদ্র চুম্বকের মতো কাজ করায়। এই স্পিন দুটি ভিন্ন দিকে নির্দেশ করতে পারে, যাকে বিজ্ঞানীরা টু-লেভেল সিস্টেম বলেন। সতর্কতার সাথে টিউন করা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ব্যবহার করে, দলটি স্পিনকে সামনে ও পেছনে ঘোরাতে সক্ষম হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি কোহেরেন্ট কন্ট্রোল হিসেবে পরিচিত এবং এটি সুনির্দিষ্ট পরিমাপের জন্য অপরিহার্য। পরীক্ষার অন্যতম চিত্তাকর্ষক অংশ ছিল নিয়ন্ত্রণটি কতক্ষণ স্থায়ী ছিল। দলটি প্রমাণ করেছে যে অ্যান্টিপ্রোটনের স্পিন ৫০ সেকেন্ডের বেশি সময় ধরে স্থিতিশীল ছিল। উপপারমাণবিক কণার জগতে এটি দীর্ঘ সময় এবং এটি দলকে অনেকবার স্পিন ফ্লিপ পর্যবেক্ষণ করার সুযোগ দিয়েছে। এই স্থিতিশীলতা পরবর্তী প্রজন্মের পদার্থবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য একটি মূল প্রয়োজনীয়তা। এই গবেষণার লক্ষ্য মহাবিশ্ব কেন বিদ্যমান তা নিয়ে একটি মৌলিক প্রশ্নের উত্তর দেওয়া। পদার্থবিজ্ঞানের স্ট্যান্ডার্ড মডেল অনুযায়ী, বিগ ব্যাং-এর সমান পরিমাণে পদার্থ এবং অ্যান্টিম্যাটার তৈরি হওয়ার কথা। তবে, আজ আমরা যা দেখি, তারা থেকে মানুষ পর্যন্ত, সব পদার্থ দিয়েই তৈরি। বিজ্ঞানীরা উভয়ের মধ্যে কোনো ক্ষুদ্র পার্থক্য খুঁজছেন যা ব্যাখ্যা করতে পারে কেন পদার্থ জয়ী হলো। স্পিন নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে, বেস দল এখন অ্যান্টিপ্রোটনের চৌম্বক বৈশিষ্ট্যগুলো অনেক বেশি নির্ভুলভাবে পরিমাপ করতে পারে। বিশেষ করে, তারা জি-ফ্যাক্টর (g-factor) দেখছে, যা এমন একটি মান যা কণাটি চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতি কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায় তা বর্ণনা করে। নতুন কৌশলটি পূর্বের পদ্ধতির তুলনায় কমপক্ষে ১৬ গুণ বেশি নির্ভুল হবে বলে আশা করা হচ্ছে। প্রোটন এবং অ্যান্টিপ্রোটনের মধ্যে জি-ফ্যাক্টরের সামান্য পার্থক্যও পদার্থবিজ্ঞান সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে বদলে দিতে পারে। প্রকল্পটি বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীদের একটি বড় সহযোগিতার বিষয়। সার্ন এবং ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডনের পাশাপাশি, আরও বেশ কয়েকটি প্রতিষ্ঠানের গবেষকরা এই ফলাফলে অবদান রেখেছেন। এই বৈশ্বিক প্রচেষ্টা প্রমাণ করে যে অ্যান্টিম্যাটারের অধ্যয়ন কতটা জটিল এবং গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। ফলাফলগুলো আরও বিস্তৃত স্বীকৃতি পাওয়ার আগে প্রথম বিজ্ঞান সাময়িকী নেচারে শেয়ার করা হয়েছিল। ভবিষ্যতের দিকে তাকালে, বেস দল আরও সংবেদনশীল পরীক্ষা করার জন্য এই নতুন সরঞ্জামগুলো ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছে। তারা দেখতে চায় প্রকৃতির নিয়ম পদার্থ এবং অ্যান্টিম্যাটারকে একইভাবে আচরণ করে কি না। যদি তারা কোনো বৈষম্য খুঁজে পায়, তবে এটি একটি নতুন তত্ত্বের দিকে নিয়ে যেতে পারে যা স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে চলে যায়। আপাতত, একটি অ্যান্টিপ্রোটনকে চালিত করার সক্ষমতা কোয়ান্টাম বিজ্ঞানে একটি ঐতিহাসিক ধাপ হিসেবে চিহ্নিত।