অ্যান্টিম্যাটার রহস্য সমাধানের পথে বিজ্ঞানীরা, জানা যাবে মহাবিশ্ব সৃষ্টির প্রক্রিয়া

পদার্থবিদ্যা ও জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার অন্যতম আলোচিত ও রহস্যময় বিষয় অ্যান্টিম্যাটার। সম্প্রতি ইউরোপের কাউন্সিল ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চের (সার্ন) একদল বিজ্ঞানী অ্যান্টিম্যাটারের বিষয়ে দারুণ একটি বিষয় আবিষ্কার করেছেন যা অ্যান্টিম্যাটার রহস্যের অনেকটাই সমাধান দেবে। তাঁরা বলছেন, মহাজাগতিক অন্যান্য বস্তুর মতোই অ্যান্টিম্যাটার মহাকর্ষ বলের প্রতি সাড়া দেয়। এটিও মহাকর্ষের প্রভাবে পতিত হয়। যেখানে অনেক তাত্ত্বিক ধারণা করেন, অ্যান্টিম্যাটার মহাকর্ষের প্রভাবে ওপরের দিকে উঠে যাওয়ার কথা। 

বিগ ব্যাং বা মহাবিস্ফোরণের মাধ্যমে মহাবিশ্ব সৃষ্টির প্রাক্কালে ম্যাটার (যা দিয়ে মহাবিশ্ব গঠিত) ও অ্যান্টিম্যাটার সমান পরিমাণে ছিল। কিন্তু সময়ের পরিক্রমায় মহাবিশ্বে অ্যান্টিম্যাটারের উপস্থিতি শনাক্ত করা কঠিন হয়ে পড়েছে। যদিও বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত, মহাবিশ্বের গঠন ও স্থিতিতে এই প্রতিবস্তুর অপরিহার্য ভূমিকা রয়েছে। 

অ্যান্টিম্যাটার হলো—ম্যাটার বা বস্তু কণার প্রতিরূপী বা প্রতিকণা। সহজ ভাষায় বললে, একটি পরমাণুর গাঠনিক কণাগুলোর বিপরীত চার্জযুক্ত মৌলিক কণিকা সমন্বয়ে গঠিত পরমাণু বা বস্তু। একটি বস্তু কণার বিপরীত কণা বা অ্যান্টিম্যাটারের ভর, ব্যারিয়ন সংখ্যা, লেপটন সংখ্যা প্রভৃতি সমান হয়। তবে কণার স্পিন বা ঘূর্ণন, গাঠনিক কণার চার্জ এসব হয় সম্পূর্ণ বিপরীত। 

উদাহরণ হিসেবে, সবচেয়ে সরল পরমাণু হচ্ছে হাইড্রোজেন। সূর্যের মূল উপাদান এই হাইড্রোজেন। একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর মাঝখানে থাকে ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটন, আর এর চারদিকে প্রদক্ষিণ করে একটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রন। এই হাইড্রোজেন পরমাণুর বিপরীত পরমাণু বা অ্যান্টি হাইড্রোজেন পরমাণুর গঠন হবে এর বিপরীত। অর্থাৎ কেন্দ্রে প্রোটনের আধান হবে ঋণাত্মক, আর বাইরে প্রদক্ষিণরত ইলেকট্রনের (পজিট্রন) আধান হবে ধনাত্মক। সরলভাবে বললে, অ্যান্টিম্যাটার বলতে এটিই বোঝানো হয়। 

অ্যান্টিম্যাটারের ধর্মই হচ্ছে, এটি বাস্তব জগতের কোনো বস্তুর সংস্পর্শে এলে ধ্বংস হয়ে যায়। থাকে শুধু আলো। মহাবিশ্ব সৃষ্টির মুহূর্তে সমান সংখ্যক অ্যান্টিম্যাটার থাকলেও বস্তু কীভাবে এই ধ্বংসাত্মক প্রতিক্রিয়া এড়িয়ে মহাবিশ্বের এই বিরাট বস্তুজগৎ গঠন করল সেটি এক রহস্য। এই রহস্যের সমাধান করতে চাইলে দরকার অ্যান্টিম্যাটারের আচরণ বোঝা। 

এই প্রথমবারের মতো বিজ্ঞানীরা অ্যান্টিম্যাটারের ওপর মহাকর্ষ বলের প্রভাব দেখতে পেয়েছেন। এ ক্ষেত্রে অ্যান্টিম্যাটার অনেকটা সাধারণ বস্তুর মতোই আচরণ করে। অর্থাৎ অ্যান্টিম্যাটার মহাকর্ষ বলের প্রভাবে বস্তু কণার মতো নিচের দিকে পতিত হয়। 

সার্নের বিজ্ঞানীদের এ বিষয়ক গবেষণা প্রতিবেদন বিজ্ঞান সাময়িকী নেচারে প্রকাশিত হয়েছে। 

বিজ্ঞানীরা বলছেন, এই আবিষ্কার পদার্থবিজ্ঞানের এক নতুন দিগন্ত খুলে দেবে। তবে এ নিয়ে আরও বিস্তর গবেষণা বাকি। বিশেষ করে অ্যান্টিম্যাটার মহাকর্ষ বলের ক্ষেত্রে বাস্তব জগতের বস্তুর মতো আচরণ করলেও এটির পতনের হার বস্তুর পতনের হারের সমান কিনা সেটি এখনো জানা যায়নি। 

সার্নের গবেষক ড. ড্যানিয়েল হজকিনসন বলেন, ‘যে কারণেই হোক—মহাবিশ্ব সৃষ্টির সময় ম্যাটার অ্যান্টিম্যাটারের ওপর প্রাধান্য প্রতিষ্ঠা করেছে। তবে এই আবিষ্কার অর্থাৎ মহাকর্ষের প্রভাবে এটি কেমন আচরণ করে সেটি জানা গেলে হয়তো সেই রহস্য উন্মোচন করা সম্ভব হবে।’ 

ড. হজকিনসন বলেন, ‘আমরা এখনো জানি না, কীভাবে মহাবিশ্বে ম্যাটার বা বস্তুকণা প্রাধান্য পেল এবং এ বিষয়টিই আমাদের এই পরীক্ষা চালাতে উদ্বুদ্ধ করেছে।’ 

মহাবিশ্বের বেশির ভাগ অ্যান্টিম্যাটার অস্তিত্বে বিরাজ করে খুবই অল্প সময়—সেকেন্ডেরও কম। ফলে এটি নিয়ে গবেষণা চালানোও বেশ কঠিন। সার্নের বিজ্ঞানীদের সে কারণে অ্যান্টিম্যাটারকে স্থিতিশীল এবং স্থায়ীত্ব বৃদ্ধির কৌশল বের করতে হয়েছে। 

এ লক্ষ্যে সার্নের বিজ্ঞানী অধ্যাপক জেফরি হ্যাংস্ট দীর্ঘ ৩০ বছরের গবেষণায় এমন একটি কাঠামো তৈরি করতে সক্ষম হন যাতে অতি পারমাণবিক কণা (যেমন, ইলেকট্রন, প্রোটন, ফোটন, নিউট্রন ইত্যাদি) থেকে অ্যান্টিম্যাটার গঠন করা সম্ভব হয়। পরে সেখানেই অ্যান্টিম্যাটার গঠন করে এর ওপর মহাকর্ষের প্রভাব লক্ষ্য করা যায়। 
 
অধ্যাপক জেফরি হ্যাংস্ট বলেন, ‘অ্যান্টিম্যাটার কতটা রহস্যময় বস্তু তা আপনি কল্পনায়ও আনতে পারবেন না। আমি যতটুকু বুঝতে পেরেছি, অ্যান্টিম্যাটার ব্যবহার করে আমার–আপনার মতো মানুষসহ পুরো বিপরীত মহাবিশ্বই তৈরি করা ফেলা সম্ভব!’ 

কিছু তাত্ত্বিক এর আগে ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন, মহাকর্ষের প্রভাবে অ্যান্টিম্যাটারের ওপর দিকে পতন হওয়ার কথা। অর্থাৎ সাধারণ বস্তুর পতন হয় নিচের দিকে, অ্যান্টিম্যাটারের ক্ষেত্রে হবে বিপরীত। তবে শত বছরের বেশি সময় আগে আলবার্ট আইনস্টাইন তাঁর সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দেখিয়েছেন, বাস্তব জগতের বস্তুর মতোই অ্যান্টিম্যাটারও মহাকর্ষের প্রভাবে পতিত হওয়ার কথা। 

সার্নের বিজ্ঞানীদের এই আবিষ্কার প্রমাণ করল, আইনস্টাইন সঠিক ছিলেন।