যাতে শূন্যতা শূন্যতা থেকে যায়

ভ্যাকুয়াম এমন একটি জায়গা যেখানে আপনি না দেখলেও অনেক কিছু ঘটে। যাইহোক, ঠিক কীসের জন্য এত শক্তির প্রয়োজন তা খুঁজে বের করার জন্য যে সম্প্রতি পর্যন্ত বিজ্ঞানীদের ভার্চুয়াল কণার জগতে তাকান অসম্ভব বলে মনে হয়েছিল। যখন কিছু লোক এমন পরিস্থিতিতে থামে, তখন অন্যদের পক্ষে চেষ্টা করার জন্য উত্সাহিত করা অসম্ভব।

কোয়ান্টাম তত্ত্ব অনুসারে, খালি স্থানটি ভার্চুয়াল কণা দ্বারা পূর্ণ হয় যা সত্তা এবং অ-সত্তার মধ্যে স্পন্দিত হয়। এগুলি সম্পূর্ণরূপে সনাক্ত করা যায় না - যদি না আমাদের কাছে তাদের খুঁজে পাওয়ার জন্য শক্তিশালী কিছু ছিল।

"সাধারণত, যখন লোকেরা ভ্যাকুয়াম সম্পর্কে কথা বলে, তখন তারা এমন কিছু বোঝায় যা সম্পূর্ণ শূন্য," সুইডেনের গোথেনবার্গের চালমারস ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির তাত্ত্বিক পদার্থবিদ ম্যাটিয়াস মার্কলুন্ড নিউসায়েন্টিস্টের জানুয়ারি সংখ্যায় বলেছেন।

দেখা যাচ্ছে যে লেজারটি দেখাতে পারে যে এটি মোটেও খালি নয়।

পরিসংখ্যানগত অর্থে ইলেকট্রন

ভার্চুয়াল কণা কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বের একটি গাণিতিক ধারণা। এগুলি হল ভৌত কণা যা মিথস্ক্রিয়াগুলির মাধ্যমে তাদের উপস্থিতি প্রকাশ করে, তবে ভরের শেলের নীতি লঙ্ঘন করে।

ভার্চুয়াল কণা রিচার্ড ফাইনম্যানের কাজে প্রদর্শিত হয়। তার তত্ত্ব অনুসারে, প্রতিটি ভৌত ​​কণা আসলে ভার্চুয়াল কণার সমষ্টি। একটি ভৌত ​​ইলেক্ট্রন আসলে একটি ভার্চুয়াল ইলেক্ট্রন যা ভার্চুয়াল ফোটন নির্গত করে, যা ভার্চুয়াল ইলেক্ট্রন-পজিট্রন জোড়ায় পরিণত হয়, যা ভার্চুয়াল ফোটনের সাথে যোগাযোগ করে - এবং তাই অবিরামভাবে। "ভৌত" ইলেক্ট্রন হল ভার্চুয়াল ইলেকট্রন, পজিট্রন, ফোটন এবং সম্ভবত অন্যান্য কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া করার একটি চলমান প্রক্রিয়া। একটি ইলেক্ট্রনের "বাস্তবতা" একটি পরিসংখ্যানগত ধারণা। এই সেটের কোন অংশটি সত্যিই বাস্তব তা বলা অসম্ভব। এটি কেবলমাত্র জানা যায় যে এই সমস্ত কণার চার্জের যোগফল ইলেকট্রনের চার্জে পরিণত হয় (অর্থাৎ, সহজভাবে বলতে গেলে, ভার্চুয়াল পজিট্রনগুলির চেয়ে আরও একটি ভার্চুয়াল ইলেকট্রন থাকতে হবে) এবং এটির ভরের সমষ্টি সমস্ত কণা ইলেকট্রনের ভর তৈরি করে।

ইলেকট্রন-পজিট্রন জোড়া ভ্যাকুয়ামে গঠিত হয়। যেকোনো ইতিবাচক চার্জযুক্ত কণা, যেমন একটি প্রোটন, এই ভার্চুয়াল ইলেকট্রনগুলিকে আকর্ষণ করবে এবং পজিট্রনগুলিকে (ভার্চুয়াল ফোটনের সাহায্যে) বিকর্ষণ করবে। এই ঘটনাটিকে ভ্যাকুয়াম পোলারাইজেশন বলা হয়। ইলেকট্রন-পজিট্রন জোড়া একটি প্রোটন দ্বারা ঘোরানো

তারা ছোট ডাইপোল গঠন করে যা তাদের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে প্রোটনের ক্ষেত্র পরিবর্তন করে। আমরা যে প্রোটন পরিমাপ করি তার বৈদ্যুতিক চার্জ প্রোটনের নয়, ভার্চুয়াল জোড়া সহ পুরো সিস্টেমের।

একটি ভ্যাকুয়ামে একটি লেজার

আমরা বিশ্বাস করি যে ভার্চুয়াল কণার অস্তিত্ব কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডায়নামিক্স (QED) এর ভিত্তিতে ফিরে যায়, পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যা ইলেকট্রনের সাথে ফোটনের মিথস্ক্রিয়া ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে। যেহেতু এই তত্ত্বটি 30-এর দশকে বিকশিত হয়েছিল, পদার্থবিদরা ভাবছেন কীভাবে গাণিতিকভাবে প্রয়োজনীয় কিন্তু দেখা, শোনা বা অনুভব করা যায় না এমন কণাগুলির সমস্যা মোকাবেলা করা যায়।

QED দেখায় যে তাত্ত্বিকভাবে, যদি আমরা একটি পর্যাপ্ত শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করি, তাহলে ভার্চুয়াল সহগামী ইলেকট্রন (অথবা একটি ইলেকট্রন নামে একটি পরিসংখ্যানের সমষ্টি তৈরি করে) তাদের উপস্থিতি প্রকাশ করবে এবং তাদের সনাক্ত করা সম্ভব হবে। এর জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি অবশ্যই শুইঙ্গার সীমা নামে পরিচিত সীমাতে পৌঁছাতে হবে এবং অতিক্রম করতে হবে, যার বাইরে, এটি রূপকভাবে প্রকাশ করা হলে, ভ্যাকুয়াম তার ক্লাসিক বৈশিষ্ট্যগুলি হারায় এবং "খালি" হয়ে যায়। কেন এটা এত সহজ নয়? অনুমান অনুসারে, শক্তির প্রয়োজনীয় পরিমাণ হতে হবে বিশ্বের সমস্ত বিদ্যুৎ কেন্দ্র দ্বারা উত্পাদিত মোট শক্তির সমান - আরও বিলিয়ন গুণ।

ব্যাপারটা মনে হয় আমাদের নাগালের বাইরে। যেহেতু এটি দেখা যাচ্ছে, তবে, অগত্যা কেউ যদি অতি-সংক্ষিপ্ত, উচ্চ-তীব্রতার অপটিক্যাল পালসের লেজার কৌশল ব্যবহার করে, যা 80-এর দশকে গত বছরের নোবেল পুরস্কার বিজয়ী, জেরার্ড মুরো এবং ডোনা স্ট্রিকল্যান্ড দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। Mourou নিজেই খোলাখুলি বলেছেন যে এই লেজার সুপারশটগুলিতে অর্জিত গিগা-, টেরা- এমনকি পেটওয়াট শক্তিগুলি শূন্যতা ভাঙার সুযোগ তৈরি করে। ইউরোপীয় তহবিল দ্বারা সমর্থিত এবং রোমানিয়াতে বিকশিত এক্সট্রিম লাইট ইনফ্রাস্ট্রাকচার (ইএলআই) প্রকল্পে তার ধারণাগুলি মূর্ত হয়েছিল। বুখারেস্টের কাছে দুটি 10-পেটাওয়াট লেজার রয়েছে যা বিজ্ঞানীরা শোইঙ্গার সীমা অতিক্রম করতে ব্যবহার করতে চান।

যাইহোক, এমনকি যদি আমরা শক্তির সীমাবদ্ধতা ভাঙতে পারি, ফলাফল - এবং অবশেষে পদার্থবিদদের চোখে কী দেখাবে - অত্যন্ত অনিশ্চিত রয়ে গেছে। ভার্চুয়াল কণার ক্ষেত্রে, গবেষণা পদ্ধতি ব্যর্থ হতে শুরু করে এবং গণনার আর কোনো মানে হয় না। একটি সাধারণ গণনাও দেখায় যে দুটি ELI লেজার খুব কম শক্তি উৎপন্ন করে। এমনকি চারটি সম্মিলিত বান্ডিল এখনও প্রয়োজনের তুলনায় 10 গুণ কম। যাইহোক, বিজ্ঞানীরা এতে নিরুৎসাহিত হন না, কারণ তারা এই জাদু সীমাটিকে তীক্ষ্ণ এক-বন্ধ সীমা নয়, বরং পরিবর্তনের ক্ষেত্র হিসাবে বিবেচনা করেন। তাই তারা শক্তির ছোট ডোজ নিয়েও কিছু ভার্চুয়াল প্রভাব আশা করে।

লেজার রশ্মিকে শক্তিশালী করার জন্য গবেষকদের বিভিন্ন ধারণা রয়েছে। তাদের মধ্যে একটি হল আলোর গতিতে ভ্রমণকারী আয়নাগুলিকে প্রতিফলিত এবং প্রশস্ত করার বরং বিচিত্র ধারণা। অন্যান্য ধারণার মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রন রশ্মির সাথে ফোটন বিমের সংঘর্ষ বা লেজার রশ্মির সাথে সংঘর্ষের মাধ্যমে বিমগুলিকে প্রশস্ত করা, যা সাংহাইয়ের চীনা স্টেশন অফ এক্সট্রিম লাইট গবেষণা কেন্দ্রের বিজ্ঞানীরা করতে চান বলে জানা গেছে। ফোটন বা ইলেক্ট্রনগুলির একটি দুর্দান্ত সংঘর্ষ হল একটি নতুন এবং আকর্ষণীয় ধারণা যা পর্যবেক্ষণের যোগ্য।