পরমাণুর গহীন নিসর্গে | ১: পদার্থ | ১.১: পরমাণুর বিভাজন

0

অধ্যায়-১: পরমাণু
অনুচ্ছেদ-১: পরমাণুর বিভাজন
[বইয়ের সূচীপত্র তথা প্রকাশিত সবগুলো আর্টিকেলের জন্য এখানে দেখুন]

মনে করুন আপনার কাছে একটি বড়সড় বালুর স্তুপ আছে। বালুর দানাগুলো মসৃন এবং সেগুলো পরিমানে কয়েক লক্ষ। সেই বালুর স্তুপটি নিয়ে আপনার আপাততঃ কিছু করার নেই। এমন পরিস্থিতিতে আপনি চাইলেন বালুর স্তুপটিকে সমান দুইভাগে ভাগ করবেন। প্রথমবার ভাগ করার পর একটি ভাগ ফেলে দিয়ে অপর ভাগটিকে আবারো সমান দুইভাগে ভাগ করলেন। এই দু’টি ক্ষুদ্রভাগের মধ্যে একটি ভাগ ফেলে দিয়ে অপর ভাগটিকে আবারো সমান দুইভাগে ভাগ করলেন এবং এভাবে বারবার ভাগ করতে করতে বালুর স্তুপটিকে ছোট থেকে ছোট করতে লাগলেন।

আপনি হয়তো এরই মধ্যে ভাবছেন কতক্ষণ এই ভাগাভাগি চালিয়ে যেতে পারবেন। আজীবন? আপনি বুঝতে পারছেন যে আপনি তা পারবেন না। আপনার বালুর স্তুপটি যত বড়ই হোক না কেন খুব শিঘ্রই তা এত ছোট হয়ে আসবে যে সেখানে বালির দানা থাকবে মাত্র দু’টি। এমনকি আপনি যদি কয়েক কোটি বালুর দানা নিয়ে ভাগাভাগি শুরু করেন তারপরও ক্রমাগত ভাগ করতে করতে দুটি দানায় পরিণত করতে স্তুপটিকে ভাগ করতে হবে মাত্র বিশ বারের মাতো। যা-হোক শেষ খবর পাওয়া পর্যন্ত আপনার কাছে দু’টি দানা আছে। আপনি যদি এই দু’টি দানাকে আর একটিবার ভাগ করেন তাহলে বাকী থাকবে একটি দানা। খেলা শেষ! আপনি এই একটি দানাকে আর ভাগ করতে পারছেন না।

কিন্তু দাঁড়ান! আপনি পারবেন। আপনি বালির দানাটিকে একটি নেহাইয়ের উপরে রেখে হাতুড়ি দিয়ে পিটিয়ে গুঁড়ো করতে পারেন সেই গুড়োঁগুলোকে আপনি একটি স্তুপাকারে রেখে একই ভাবে ভাগ করে যেতে যেতে আবারো এক টুকরো গুড়ায় উপনীত হতে পারেন। সেই একটি টুকরোকে আপনি আবারো হাতুড়ি দিয়ে পিটিয়ে অত্যন্ত ক্ষদ্র খালি চোখে দেখতে কষ্টকর এমন কতগুলো ভাগে ভাগ করে ফেলতে পারেন এবং শেষ পর্যন্ত একটি ক্ষূদ্রাতিক্ষূদ্র ভাগে পৌঁছাতে পারেন। এভাবে যেতে যেতে আপনি ক্ষূদ্রাতিক্ষূদ্র ভাগ থেকে অতিক্ষূদ্রাতিক্ষূদ্র ভাগ, সেখান থেকে অতি অতি ক্ষূদ্রাতিক্ষূদ্র ভাগ এবং এভাবে চালিয়ে যেতে পারেন।

বুঝতে পারছি এই খেলাটি বাস্তবসম্মত নয়। আপনি বালির টুকরো একটি নির্দিষ্ট আকারের পর আর ঠিকমত দেখতেই পাবেন না এবং সেটিকে তাই পিটিয়ে আরো বেশী গুড়া করা কোনো সহজসাধ্য কাজও নয়; তবে এই কাজে আপনি কল্পনার আশ্রয় নিতে পারেন। মনে মনে ভাবুন, আপনি বালির দানাকে বারবার হাতুড়ি দিয়ে পিটিয়ে খুব চোট গুঁড়ায় পরিণত করছেন যেগুলোর প্রতিটিকে আবার একই ভাবে হাতুড়ি দিয়ে পিটিয়ে আরো ক্ষূদ্রাকার গুড়ায় পরিণত করছেন এবং এভাবে চালিয়ে গেছেন। এখন আপনি মনে মনে নিজেকে প্রশ্ন করতে পারেন এই প্রক্রিয়ার কি কোনো শেষ আছে?

এই প্রশ্নটি আপনার কাছে গুরুত্বপূর্ণ মনে না-ও হতে পারে। আপনি হয়তো ভাবছেন যে কাজটি আপনি বাস্তবে করতেই পারছেন না সেই কাজটির শেষ আছে কিনা এই প্রশ্নটিই অবান্তর। তবে আপনি যা-ই ভেবে থাকুন না কেন কিছু প্রাচীন গ্রীক দার্শনিক ছিলেন যাঁরা নিজেকে মনে মনে এই প্রশ্নটি করেছিলেন এবং এই প্রশ্নটি এমন কিছু ধারাবাহিক চিন্তার উদ্রেক করেছিল যে আজ আড়াই হাজার বছর পরেও সেসব চিন্তা আমাদের মনকে আচ্ছন্ন করে রেখেছে।

আমাদের জানা মতে গ্রীক দার্শনিক লুসিপ্পাস (খ্রীষ্টপূর্ব ৪৯০- ?) হচ্ছেন প্রথম ব্যক্তি যিনি প্রথমবারের মত পদার্থের বিভাজন সম্পর্কিত এই প্রশ্নটি আমলে নিয়েছিলেন এবং উপসংহার টেনেছিলেন এই সিদ্ধান্ত দিয়ে, কোনো পদার্থকে আমরা চিরস্থায়ী ভাবে ভাগ করে যেতে পারব না। তিনি বলেছিলেন, এক সময় না একসময় আমরা এমন কিছু ক্ষূদ্র ক্ষূদ্র ভাগে পৌঁছে যাব যেগুলোকে তার ছেয়ে ক্ষূদ্র ভাগে আর ভাঙ্গা যাবে না। লুসিপ্পাসেরই একজন শিষ্য ডেমোক্রিটাস (৪৬০ – ৩৭০ খ্রীষ্টপূর্বাব্দ) বস্তুর অবিভ্যাজ্যতার এই ধারনা গ্রহণ করেছিলেন এবং এই অবিভাজ্য ক্ষূদ্র কণিকার নাম দিয়েছিলেন atomos, গ্রীক ভাষায় যার অর্থ হচ্ছে ‘অবিভাজ্য’। পরবর্তীতে ইংরেজিতে এই ক্ষূদ্রতম অংশের নাম দেওয়া হয় atom। আর বাংলায় আমরা এই ক্ষূদ্রতম অংশটিকে পরমাণু বলে থাকি। ডেমোক্রিটাসের ধারনা অনুযায়ী সকল বস্তুই একগুচ্ছ পরমাণু দিয়ে গঠিত এবং সেই গুচ্ছের মধ্যে যদি কোনো ফাঁক-ফোকর থেকে থাকে তাহলে সেই স্থানসমূহ হবে সম্পূর্ণ ফাঁকা।

ধারনা করা হয় ডেমোক্রিটাস তাঁর তত্ত্বগুলোকে ব্যাখ্যা করে প্রায় ষাটটি বই লিখেছিলেন যার মধ্যে পরমানু সংক্রান্ত তাঁর ধ্যান-ধারনাসমূহও অন্তর্ভূক্ত ছিলো। সেই সময়ে ছাপার প্রযুক্তি উদ্ভাবিত হয় নি, বই হাতে লিখে লিখে কপি করা হতো যার সংখ্যাও হতো সেই কারনে খুবই কম। তার উপরে ডেমোক্রিটাসের তত্ত্বটি সেই সময়ে মোটেও জনপ্রিয় হয় নি বলে সেগুলোর প্রকাশিত সংখ্যা ছিলো তুলনামূলকভাবে আরো কম। শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে ডেমোক্রিটাসের বইগুলো ক্রমেই হারিয়ে যেতে থাকে এবং আজ ডেমোক্রিটাসের একটি বইও আর টিকে নেই।

তৎকালীন অধিকাংশ দার্শনিকেরই উপলব্ধি ছিলো সকল পদার্থ অবিভাজ্য ক্ষূদ্রতম ভাগে বিভক্ত এই ধারনার কোনো তাৎপর্য নেই। তাঁরা মনে করলেন এটি ভাবাই অধিকতর সহজ যে প্রতিটি পদার্থকে যতবার ইচ্ছে ততবার অপেক্ষাকৃত ক্ষূদ্র থেকে ক্ষূদতর ভাগে ভাগ করা যায়। সুনির্দিষ্টভাবে বললে, গ্রীকদার্শনিক প্লেটো (৪২৭-৩৪৭ খ্রীষ্টপূর্বাব্দ) এবং এরিস্টটল (৩৮৪-৩২২ খ্রীষ্টপূর্বাব্দ) পরমাণু ধারনা গ্রহণ করতে পারেন নি। তাঁদের চিন্তার বিশালতার জন্য তাঁরা প্রাচীন গ্রীক দর্শনের সবচেয়ে আলোচিত এবং প্রভাবশালী দার্শনিক চিলেন তাই তাঁদের দৃষ্টিভঙ্গীই সমাজে জনপ্রিয়তা অর্জন করে তবে এরপরেও এ্ বিষয়টি বিতর্কের উর্দ্ধে ছিলো না। একজন প্রভাবশালী গ্রীক দার্শনিক এপিকারুস (৩৪১-২৭০ খ্রীষ্টপূর্বাব্দ) পরমানুবাদকে তাঁর শিক্ষাদানের ভিত্তি হিসেবে নিয়েছিলেন। এপিকারুস তিনশ’র মতো বই লিখেছিলেন (ঘটনাক্রমে প্রাচীন বইগুলো তুলনামূলকভাবে ছোট আকারে লেখা হতো) যদিও তার একটিও আজ অবশিষ্ট নেই।

এপিকারুসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অনুসারীদের মধ্যে একজন ছিলেন লুক্রেটিয়াস কারুস (৯৬-৫৫ খ্রীষ্টপূর্বাব্দ) যিনি সাধরণভাবে লুক্রেটিয়াস নামেই পরিচিত। খ্রীষ্টপূর্ব ৫৬ সালে তিনি ল্যাটিন ভাষায় De Rerum Natura (বাংলায় ‘বস্তুর প্রকৃতি বিষয়ে’) নামে একটি দীর্ঘ কবিতা লিখেন। এতে তিনি এপিকারুসের পরমানুবাদ সংক্রান্ত দর্শন অত্যন্ত বিষদভাবে আলোচনা করেন।

লুক্রেটিয়াসের বইটি সেই সময় খুবই জনপ্রিয় ছিলো, কিন্তু কয়েকশতাব্দী পরে যখন খ্রীষ্টধর্মীয় মতবাদ জনপ্রিয় হতে শুরু করে তখন লুক্রেটিয়াসকে নাস্তিকতার অভিযোগে অভিযুক্ত করা হয়! তাঁর বইয়ের কপি তৈরি বন্ধ করে দেওয়া হয় এবং যেসব কপি তখন টিকে ছিলো, ধ্বংস করে ফেলা হয় কিংবা কোনো না কোনো ভাবে হারিয়ে যায়। তারপরও এই বইটির একটি কপি (কেবলমাত্র একটি!) টিকে যায়, ১৪১৭ সালে সেটিকে উদ্ধার করা হয় এবং তার অনুলিপি তৈরি করা হয়। অর্ধশতাব্দী পরে যখন মুদ্রণযন্ত্র প্রচলিত হয় তখন লুক্রেটিয়াসের বইটি ছিলো সেই মুদ্রণযন্ত্রে মুদ্রিত প্রথম বইগুলোর একটি।

লুক্রেটিয়াসের কবিতাটি পশ্চিম ইউরোপে বিস্তৃতি লাভ করে এবং পরমাণুবাদ বিষয়ক প্রাচীন জ্ঞানের একমাত্র উৎসে পরিণত হয়। ফরাসি দার্শনিক পিয়ে গ্যাসেন্ডি (pierre gassendi, ১৫৯২ – ১৬৫৫) লুক্রেটিয়াসের বই পড়ে পরমানুবাদের চিন্তাধারা গ্রহণ করেন এবং নিজের লেখনীর মাধ্যমে এই মতবাদ সম্প্রসারণে ভূমিকা রাখেন।

লুসিপ্পাস এবং গ্যাসেন্ডির অন্তবর্তী দুই সহস্রাব্দকাল ছিলো পন্ডিতদের মধ্যে পরমানুবাদের ভালো এবং মন্দ দিক নিয়ে অন্যতম আলোচ্য সময়। পরমানুবাদ বিষয়ে অবশ্য কোনো রকম প্রামাণিক তথ্য ছিলো না। পন্ডিতরা পরমাণুর ধারনা গ্রহণ কিংবা বর্জন করেছেন শুধুমাত্র যা তাদের নিজস্ব ধ্যান-ধারনার সাথে সাযুজ্যতা তৈরি করেছে কিংবা যা তাদের বোধগম্য কিংবা উপলব্ধ্য মনে হয়েছে। কেউ একধরনের দৃষ্টিভঙ্গী ধারণ করলে তার বিরুদ্ধে অন্য দৃষ্টিভঙ্গী চাপিয়ে দেওয়ার মত কোনো পর্যবেক্ষণলব্ধ তথ্য ছিলো না। এটি ছিল একটি বিষয়ভিত্তিক সিদ্ধান্ত এবং এ নিয়ে তর্কা-তর্কির কোনো সুযোগও ছিলো না। পরবর্তীতে কিছু কিছু পন্ডিত যখন পরীক্ষা-নীরিক্ষার আয়োজন শুরু করেছেলিলেন প্রকৃতির বিভিন্ন বিষয়ে জ্ঞানার্জন এবং ফলাফল বিশ্লেষণ করার উদ্দেশ্যে তখনই বৈজ্ঞানিক ভাবে গ্রহণযোগ্য প্রমাণ তৈরি করা সম্ভব হয় যা অন্যকে যুক্তি-তর্ক দিয়ে গ্রহণ করতে বাধ্য করা যায় (পরীক্ষার ব্যাপারে পরীক্ষক সৎ ছিলেন সেই সাপেক্ষে)।

প্রথম সংগঠিত পরীক্ষাসমূহ যা পরমানুবাদের সাথে সম্পর্কিত বলে মনে হয় তা শুরু করেছিলেন ব্রিটিশ বিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল (Robert Boyle ১৬২৭-২৬৯১, যিনি গ্যাসেন্ডির লেখা-লেখি দ্বারা ব্যপকভাবে প্রভাবিত হয়ছিলেন এবং পর্যায়ক্রমে একজন পরমানুবিদে পরিণত হয়েছিলন। ১৬৬২ সালে বয়েল ইংরেজি J আকৃতিবিশিষ্ট একটি কাচনল নির্মান করেন। এর ক্ষুদ্রবাহুটির মুখ বদ্ধ এবং দীর্ঘবাহুটি খোলা। তিনি খোলা মুখদিয়ে পারদ ঢালেন যা এর তলা পূর্ণ করে বদ্ধমুখে কিছুটা বায়ু আটকে রাখে। বয়েল এরপর খোলা মুখদিয়ে আরো পারদ ঢালতে থাকেন। পারদ অত্যন্ত ভারী হওয়ায় তা নিচের দিকে নেমে গিয়ে অপর নলের বায়ুতে চাপ দিতে থাকে এবং বায়ুর আয়তন কমে আসতে থাকে। তিনি দেখলেন খোলা নলে পারদের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হলে বায়ু সংকুচিত হয়ে অর্ধেক হয়ে যায়। যখন পারদ সরিয়ে নেওয়া হয় তখন আবার বায়ুর আয়তন বেড়ে যায়। চাপ ও আয়তনের এই বিপরীত সম্পর্কটি অদ্যবধি বয়েলের সূত্র নামে পরিচিত।

বয়েলের পরীক্ষা: চাপ বাড়ালে গ্যাসের আয়তন বাড়ে

বয়েলের পরীক্ষা: চাপ বাড়ালে গ্যাসের আয়তন বাড়ে

চাপ বৃদ্ধির সাথে বায়ুর এই আচরণ খুব সহজে ব্যাখ্যা করা যায় যদি বায়ু পরমাণু দিয়ে গঠিত হযে থাকে। মনে করি বায়ু পরস্পর থেকে দূরে দূরে অবস্থানরত পরমাণু দিয়ে গঠিত এবং ডেমোক্রিটাস যেমন অনুমান করেছিলেন তাদের মধ্যবর্তী স্থান সম্পূর্ণ খালি। (এই বৈশিষ্ট্যটি থেকে অন্যান্য অনেক বস্তু যেমন: পানি ও মার্বেলের তুলনায় বায়ুর হালকা হওয়ার বিষয়টি উপলব্ধি করা যায়, ওইসব বস্তুর ক্ষেত্রে সম্ভবতঃ পরমানুগুলো পরস্পরের সংষ্পর্শে অবস্থান করে)। বায়ুকে চাপের নিচে রাখায় পরমাণুগুলো কাছাকাছি চলে আসতে পারে এবং খালি স্থানটুকুকে কিছুটা সংকোচিত করে ফেলতে পারে এবং ফলশ্রুতিতে আয়তন কমিয়ে ফেলতে পারে। চাপ অপসারণের পর পরমাণুগুলো পুনরায় দূরে সরে যাওয়ার সুযোগ পেতে পারে।

এই পরীক্ষার পর প্রথমবারের মত পরমাণুবাদ কিছুটা ভিত্তি পেতে শুরু করে। বিরুদ্ধবাদীদের কেউ কেউ হয়তো মনে করতে পারে বিষয়টি উপলব্ধি করার মত নয় কিংবা তাদের কাছে পরমাণুর ধারনাটি সুন্দর না-ও লাগতে পারে কিন্তু বয়েলের পরীক্ষালব্ধ ফলাফল তো কেউ আর অগ্রাহ্য করতে পারে না। কেননা বয়েলের পরীক্ষাটির সত্যতা যে কেউ চাইলে পরীক্ষা করে দেখতে পারে এবং তারাও বয়েলের মত এই ফলাফলই দেখতে পাবে।

যদি আমরা বয়েলের পরীক্ষাটিকে গ্রহণ করে নিই, তাহলে পরমাণুবাদ এই পরীক্ষার ফলাফলকে একটি সহজ ও যৌক্তিক ব্যাখ্যা দিতে পারে। পরমাণুর ধারনা ছাড়া এই ঘটনার ব্যাখ্যা দেওয়া মোটেও সহজসাধ্য নয়।

ইতিহাসের এই বাঁক থেকে অনেক অনেক বিজ্ঞানী ক্রমশঃ পরমাণুবাদীতে পরিণত হতে লাগলেন; তারপরও এই বিতর্কের পুরোপুরি নিষ্পত্তি এখনো হয় নি। (পরবর্তীতে এই বিষয়টিতে আমরা আবারো ফিরে আসব)।

[বইয়ের সূচীপত্র তথা প্রকাশিত সবগুলো আর্টিকেলের জন্য এখানে দেখুন। বিজ্ঞান পত্রিকায় সম্পূর্ণ বইটিই পড়া যাবে, তবে মুদ্রিত সংস্করণটি সংগ্রহ করতে চাইলে যোগাযোগ করুন: ছায়াবিথী প্রকাশনী, ফোন: ০১৭২৩৮০৭৫৩৯]

-ইমতিয়াজ আহমেদ
সম্পাদক, বিজ্ঞান পত্রিকা
[ফেসবুক প্রোফাইল]

Share.

মন্তব্য করুন