যুগে যুগে একটি পরমাণুর সাথে - অংশ 1

গত শতাব্দীকে প্রায়শই "পরমাণুর বয়স" হিসাবে উল্লেখ করা হয়। সেই খুব দূরবর্তী সময়ে, আমাদের চারপাশের বিশ্বকে তৈরি করে এমন "ইটগুলির" অস্তিত্ব অবশেষে প্রমাণিত হয়েছিল এবং তাদের মধ্যে সুপ্ত শক্তিগুলি প্রকাশিত হয়েছিল। যদিও পরমাণুর নিজের ধারণার একটি খুব দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে এবং পদার্থের গঠন সম্পর্কে জ্ঞানের ইতিহাসের গল্পটি প্রাচীনত্বের কথা উল্লেখ করে অন্যথায় শুরু করা যায় না।

1. রাফেলের ফ্রেস্কো "দ্য স্কুল অফ এথেন্স" এর একটি খণ্ড, প্লেটোকে চিত্রিত করে (ডানদিকে, দার্শনিকের লিওনার্দো দা ভিঞ্চির বৈশিষ্ট্য রয়েছে) এবং অ্যারিস্টটল

"ইতিমধ্যে পুরানো..."

… দার্শনিকরা এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছেন যে সমস্ত প্রকৃতি অদৃশ্যভাবে ছোট কণা নিয়ে গঠিত। অবশ্যই, সেই সময়ে (এবং তার পরে দীর্ঘ সময়ের জন্য) বিজ্ঞানীদের তাদের অনুমান পরীক্ষা করার সুযোগ ছিল না। তারা প্রকৃতির পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করার এবং প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার একটি প্রচেষ্টা মাত্র: "বস্তু কি অনির্দিষ্টকালের জন্য ক্ষয় হতে পারে, নাকি বিদারণের শেষ আছে?«

বিভিন্ন সাংস্কৃতিক বৃত্তে উত্তর দেওয়া হয়েছিল (প্রাথমিকভাবে প্রাচীন ভারতে), কিন্তু বিজ্ঞানের বিকাশ গ্রীক দার্শনিকদের গবেষণার দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল। "ইয়ং টেকনিশিয়ান"-এর গত বছরের ছুটির সংখ্যায়, পাঠকরা মৌল আবিষ্কারের ("এলিমেন্টের সাথে বিপদ", MT 7-9/2014) শতাব্দী প্রাচীন ইতিহাস সম্পর্কে জানতে পেরেছিলেন, যা প্রাচীন গ্রীসেও শুরু হয়েছিল৷ খ্রিস্টপূর্ব XNUMX ​​ম শতাব্দীতে, প্রধান উপাদান যা থেকে পদার্থ (উপাদান, উপাদান) তৈরি করা হয়েছে তা বিভিন্ন পদার্থে অনুসন্ধান করা হয়েছিল: জল (থ্যালেস), বায়ু (অ্যানাক্সিমেনস), আগুন (হেরাক্লিটাস) বা পৃথিবী (জেনোফেনস)।

এম্পেডোক্লেস তাদের সকলের সমন্বয় সাধন করে, ঘোষণা করে যে বিষয়টি একটি নয়, চারটি উপাদান নিয়ে গঠিত। অ্যারিস্টটল (খ্রিস্টপূর্ব 1ম শতাব্দী) আরেকটি আদর্শ পদার্থ যোগ করেছিলেন - ইথার, যা সমগ্র মহাবিশ্বকে পূর্ণ করে এবং উপাদানগুলির রূপান্তরের সম্ভাবনা ঘোষণা করেছিল। অন্যদিকে, মহাবিশ্বের কেন্দ্রে অবস্থিত পৃথিবী, আকাশ দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, যা সর্বদা অপরিবর্তিত ছিল। অ্যারিস্টটলের কর্তৃত্বের জন্য ধন্যবাদ, পদার্থের কাঠামোর এই তত্ত্ব এবং পুরোটাই দুই হাজার বছরেরও বেশি সময় ধরে সঠিক বলে বিবেচিত হয়েছিল। হয়ে উঠেছে, অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, রসায়নের বিকাশের ভিত্তি, এবং তাই রসায়ন নিজেই (XNUMX)।

2. আবদেরার ডেমোক্রিটাসের আবক্ষ (460-370 খ্রিস্টপূর্ব)

যাইহোক, সমান্তরালভাবে আরেকটি হাইপোথিসিসও তৈরি হয়েছিল। লিউসিপাস (খ্রিস্টপূর্ব XNUMXম শতাব্দী) বিশ্বাস করতেন যে পদার্থটি গঠিত খুব ছোট কণা একটি ভ্যাকুয়ামে চলন্ত. দার্শনিকের দৃষ্টিভঙ্গি তার ছাত্র - আবদেরার ডেমোক্রিটাস (সি. 460-370 খ্রিস্টপূর্ব) (2) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। তিনি "ব্লক" বলেছেন যা পদার্থের পরমাণু তৈরি করে (গ্রীক পরমাণু = অবিভাজ্য)। তিনি যুক্তি দিয়েছিলেন যে তারা অবিভাজ্য এবং অপরিবর্তনীয় এবং মহাবিশ্বে তাদের সংখ্যা ধ্রুবক। পরমাণু শূন্যতায় চলে।

যখন পরমাণু তারা সংযুক্ত (হুক এবং চোখের একটি সিস্টেম দ্বারা) - সমস্ত ধরণের দেহ গঠিত হয় এবং যখন তারা একে অপরের থেকে পৃথক হয় - দেহগুলি ধ্বংস হয়ে যায়। ডেমোক্রিটাস বিশ্বাস করতেন যে অসীমভাবে অনেক ধরণের পরমাণু রয়েছে, আকার এবং আকারে আলাদা। পরমাণুর বৈশিষ্ট্য একটি পদার্থের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে, উদাহরণস্বরূপ, মিষ্টি মধু মসৃণ পরমাণু দ্বারা গঠিত, এবং টক ভিনেগার কৌণিকগুলি দ্বারা গঠিত; শ্বেতদেহ মসৃণ পরমাণু গঠন করে, এবং কালো দেহগুলি রুক্ষ পৃষ্ঠের সাথে পরমাণু গঠন করে।

উপাদানটি যেভাবে যুক্ত হয় তা পদার্থের বৈশিষ্ট্যকেও প্রভাবিত করে: কঠিন পদার্থে, পরমাণুগুলি একে অপরের সাথে শক্তভাবে সংলগ্ন থাকে এবং নরম দেহে তারা আলগাভাবে অবস্থিত থাকে। ডেমোক্রিটাসের মতামতের মূল বক্তব্য হল: "আসলে, কেবল শূন্যতা এবং পরমাণু রয়েছে, বাকি সবকিছুই একটি বিভ্রম।"

পরবর্তী শতাব্দীতে, ডেমোক্রিটাসের মতামতগুলি ধারাবাহিক দার্শনিকদের দ্বারা বিকশিত হয়েছিল, কিছু উল্লেখ প্লেটোর লেখাতেও পাওয়া যায়। এপিকিউরাস - উত্তরসূরিদের একজন - এমনকি এটি বিশ্বাস করেছিলেন পরমাণু তারা আরও ছোট উপাদান ("প্রাথমিক কণা") নিয়ে গঠিত। যাইহোক, পদার্থের গঠনের পরমাণু তত্ত্ব অ্যারিস্টটলের উপাদানের কাছে হারিয়ে গেছে। চাবিকাঠি—ইতিমধ্যেই—অভিজ্ঞতায় পাওয়া গিয়েছিল। পরমাণুর অস্তিত্ব নিশ্চিত করার জন্য সরঞ্জাম না থাকা পর্যন্ত, উপাদানগুলির রূপান্তরগুলি সহজেই পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।

উদাহরণস্বরূপ: যখন জল উত্তপ্ত হয় (ঠান্ডা এবং ভেজা উপাদান), বায়ু প্রাপ্ত হয় (গরম এবং ভেজা বাষ্প), এবং মাটি পাত্রের নীচে থাকে (জলে দ্রবীভূত পদার্থের ঠান্ডা এবং শুষ্ক বৃষ্টিপাত)। অনুপস্থিত বৈশিষ্ট্যগুলি - উষ্ণতা এবং শুষ্কতা - আগুন দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল, যা জাহাজটিকে উত্তপ্ত করেছিল।

পরিবর্তন এবং ধ্রুবক পরমাণুর সংখ্যা তারা পর্যবেক্ষণেরও বিরোধিতা করেছিল, কারণ XNUMX শতক পর্যন্ত জীবাণুগুলি "কিছুর বাইরে" আবির্ভূত হয় বলে মনে করা হয়েছিল। ডেমোক্রিটাসের মতামত ধাতুর রূপান্তর সম্পর্কিত আলকেমিক্যাল পরীক্ষার জন্য কোন ভিত্তি প্রদান করেনি। অসীম বিভিন্ন ধরণের পরমাণু কল্পনা করা এবং অধ্যয়ন করাও কঠিন ছিল। প্রাথমিক তত্ত্বটি অনেক সহজ বলে মনে হয়েছিল এবং আশেপাশের বিশ্বকে আরও বিশ্বাসযোগ্যভাবে ব্যাখ্যা করেছিল।

3. জে. কারসেবুম দ্বারা রবার্ট বয়েলের প্রতিকৃতি (1627-1691)।

পতন এবং পুনর্জন্ম

বহু শতাব্দী ধরে, পারমাণবিক তত্ত্ব মূলধারার বিজ্ঞান থেকে আলাদা হয়ে দাঁড়িয়েছে। যাইহোক, তিনি শেষ পর্যন্ত মারা যাননি, তার ধারণাগুলি বেঁচে ছিল, প্রাচীন লেখাগুলির আরবি দার্শনিক অনুবাদের আকারে ইউরোপীয় বিজ্ঞানীদের কাছে পৌঁছেছিল। মানুষের জ্ঞানের বিকাশের সাথে সাথে এরিস্টটলের তত্ত্বের ভিত্তি ভেঙে পড়তে থাকে। নিকোলাস কোপার্নিকাসের সূর্যকেন্দ্রিক ব্যবস্থা, কোথাও থেকে উদ্ভূত সুপারনোভা (টাইকো ডি ব্র্যাচে) এর প্রথম পর্যবেক্ষণ, গ্রহের গতির নিয়ম (জোহানেস কেপলার) এবং বৃহস্পতির চাঁদের (গ্যালিলিও) আবিষ্কার মানে ষোড়শ এবং সপ্তদশ শতাব্দীতে। শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে, মানুষ পৃথিবীর শুরু থেকে অপরিবর্তিত আকাশের নীচে বাস করা বন্ধ করে দিয়েছে। পৃথিবীতেও, অ্যারিস্টটলের মতামতের শেষ ছিল।

আলকেমিস্টদের শতাব্দী-পুরনো প্রচেষ্টা প্রত্যাশিত ফলাফল আনতে পারেনি - তারা সাধারণ ধাতুগুলিকে সোনায় পরিণত করতে ব্যর্থ হয়েছিল। আরও বেশি সংখ্যক বিজ্ঞানীরা নিজেরাই উপাদানগুলির অস্তিত্ব নিয়ে প্রশ্ন তোলেন এবং ডেমোক্রিটাসের তত্ত্ব মনে রেখেছিলেন।

4. ম্যাগডেবার্গ গোলার্ধের সাথে 1654 সালের পরীক্ষাটি ভ্যাকুয়াম এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের অস্তিত্ব প্রমাণ করেছিল (16 ঘোড়া প্রতিবেশী গোলার্ধকে ভাঙতে পারে না যেখান থেকে বায়ু পাম্প করা হয়েছিল!)

1661 সালে রবার্ট বয়েল একটি রাসায়নিক উপাদানের একটি ব্যবহারিক সংজ্ঞা দিয়েছিলেন যা একটি পদার্থ হিসাবে যা রাসায়নিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে তার উপাদানগুলিতে বিভক্ত করা যায় না (3)। তিনি বিশ্বাস করতেন যে পদার্থ ছোট, কঠিন এবং অবিভাজ্য কণা নিয়ে গঠিত যা আকার এবং আকারে ভিন্ন। একত্রিত করে, তারা রাসায়নিক যৌগের অণু গঠন করে যা পদার্থ তৈরি করে।

বয়েল এই ক্ষুদ্র কণাগুলোকে কর্পাসকল বা "কর্পাসকেলস" (ল্যাটিন শব্দ কর্পাস = বডির একটি ক্ষুদ্র শব্দ) বলেছেন। বয়েলের মতামত নিঃসন্দেহে ভ্যাকুয়াম পাম্প (অটো ভন গুয়েরিক, 1650) আবিষ্কার এবং বায়ু সংকুচিত করার জন্য পিস্টন পাম্পের উন্নতি দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল। একটি ভ্যাকুয়ামের অস্তিত্ব এবং বায়ু কণার মধ্যে দূরত্ব (সংকোচনের ফলে) পরিবর্তনের সম্ভাবনা ডেমোক্রিটাসের (4) তত্ত্বের পক্ষে সাক্ষ্য দেয়।

সেই সময়ের সর্বশ্রেষ্ঠ বিজ্ঞানী স্যার আইজ্যাক নিউটনও একজন পরমাণু বিজ্ঞানী ছিলেন। (5)। বয়েলের মতামতের উপর ভিত্তি করে, তিনি বৃহত্তর গঠনে দেহের সংমিশ্রণ সম্পর্কে একটি হাইপোথিসিস সামনে রেখেছিলেন। আইলেট এবং হুকগুলির প্রাচীন পদ্ধতির পরিবর্তে, তাদের বাঁধন ছিল - অন্যভাবে - মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা।

5. স্যার আইজ্যাক নিউটনের প্রতিকৃতি (1642-1727), জি. ক্যানেলার।

এইভাবে, নিউটন সমগ্র মহাবিশ্বের মিথস্ক্রিয়াগুলিকে একত্রিত করেছিলেন - একটি শক্তি গ্রহের গতিবিধি এবং পদার্থের ক্ষুদ্রতম উপাদানগুলির গঠন উভয়ই নিয়ন্ত্রণ করে। বিজ্ঞানী বিশ্বাস করতেন যে আলোতেও কণিকা থাকে।

আজ আমরা জানি যে তিনি "অর্ধেক সঠিক" ছিলেন - বিকিরণ এবং পদার্থের মধ্যে অসংখ্য মিথস্ক্রিয়া ফোটনের প্রবাহ দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়।

রসায়ন খেলায় আসে

XNUMX শতকের প্রায় শেষ অবধি, পরমাণুগুলি পদার্থবিদদের বিশেষাধিকার ছিল। যাইহোক, এটি অ্যান্টোইন ল্যাভয়েসিয়ার দ্বারা সূচিত রাসায়নিক বিপ্লব যা পদার্থের দানাদার কাঠামোর ধারণাটিকে সাধারণভাবে গৃহীত করেছিল।

প্রাচীন উপাদানগুলির জটিল কাঠামোর আবিষ্কার - জল এবং বায়ু - অবশেষে এরিস্টটলের তত্ত্বকে খণ্ডন করে। XNUMX শতকের শেষের দিকে, ভর সংরক্ষণের আইন এবং উপাদানগুলির পরিবর্তনের অসম্ভবতার বিশ্বাসও আপত্তির কারণ হয়নি। রাসায়নিক পরীক্ষাগারে দাঁড়িপাল্লা মানক সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে।

6. জন ডাল্টন (1766-1844)

এর ব্যবহারের জন্য ধন্যবাদ, এটি লক্ষ্য করা গেছে যে উপাদানগুলি একে অপরের সাথে একত্রিত হয়, ধ্রুবক ভর অনুপাতে নির্দিষ্ট রাসায়নিক যৌগ গঠন করে (তাদের উত্স নির্বিশেষে - প্রাকৃতিক বা কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত - এবং সংশ্লেষণের পদ্ধতি)।

এই পর্যবেক্ষণটি সহজে ব্যাখ্যাযোগ্য হয়ে উঠেছে যদি আমরা ধরে নিই যে পদার্থটি অবিভাজ্য অংশ নিয়ে গঠিত যা একটি একক সম্পূর্ণ তৈরি করে। পরমাণু. পরমাণুর আধুনিক তত্ত্বের স্রষ্টা, জন ডাল্টন (1766-1844) (6), এই পথ অনুসরণ করেছিলেন। 1808 সালে একজন বিজ্ঞানী বলেছিলেন যে:

1. পরমাণু অবিনাশী এবং অপরিবর্তনীয় (এটি, অবশ্যই, আলকেমিক্যাল রূপান্তরের সম্ভাবনাকে বাতিল করে দেয়)।
2. সমস্ত পদার্থ অবিভাজ্য পরমাণু দ্বারা গঠিত।
3. একটি প্রদত্ত উপাদানের সমস্ত পরমাণু একই, অর্থাৎ তাদের আকৃতি, ভর এবং বৈশিষ্ট্য একই। যাইহোক, বিভিন্ন উপাদান বিভিন্ন পরমাণু গঠিত হয়.
4. রাসায়নিক বিক্রিয়ায়, শুধুমাত্র পরমাণুর যোগদানের পথ পরিবর্তিত হয়, যেখান থেকে রাসায়নিক যৌগের অণু তৈরি হয় - নির্দিষ্ট অনুপাতে (7)।

রাসায়নিক পরিবর্তনের গতিপথ পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে আরেকটি আবিষ্কার ছিল ইতালীয় পদার্থবিদ আমাদেও অ্যাভোগাড্রোর অনুমান। বিজ্ঞানী এই উপসংহারে এসেছিলেন যে একই অবস্থার (চাপ এবং তাপমাত্রা) অধীনে সমান পরিমাণের গ্যাসে একই সংখ্যক অণু থাকে। এই আবিষ্কারটি অনেক রাসায়নিক যৌগের সূত্র স্থাপন এবং ভর নির্ধারণ করা সম্ভব করেছে পরমাণু.

7. ডাল্টন দ্বারা ব্যবহৃত পারমাণবিক প্রতীক (রাসায়নিক দর্শনের নতুন সিস্টেম, 1808)

8. প্লেটোনিক কঠিন পদার্থ - প্রাচীন "উপাদান" এর পরমাণুর প্রতীক (উইকিপিডিয়া, লেখক: ম্যাক্সিম পে)

কতবার কাটতে হবে?

পরমাণুর ধারণার উত্থান এই প্রশ্নের সাথে যুক্ত ছিল: "বস্তুর বিভাজনের কি শেষ আছে?"। উদাহরণস্বরূপ, আসুন 10 সেমি ব্যাস এবং একটি ছুরি সহ একটি আপেল নিন এবং ফলটি কাটা শুরু করি। প্রথমে, অর্ধেক, তারপর অর্ধেক আপেলকে আরও দুটি অংশে (আগের কাটার সমান্তরাল) ইত্যাদি। কয়েকবার পরে, অবশ্যই, আমরা শেষ করব, তবে কিছুই আমাদের একটি পরমাণুর কল্পনায় পরীক্ষা চালিয়ে যেতে বাধা দেয় না? এক হাজার, এক মিলিয়ন, হয়তো আরও?

একটি টুকরো আপেল (সুস্বাদু!) খাওয়ার পরে, আসুন গণনা শুরু করি (যারা জ্যামিতিক অগ্রগতির ধারণাটি জানেন তাদের কম সমস্যা হবে)। প্রথম বিভাগটি আমাদের 5 সেন্টিমিটার পুরু ফলের অর্ধেক ফল দেবে, পরেরটি আমাদের 2,5 সেমি পুরুত্বের একটি ফালি দেবে, ইত্যাদি ... 10টি পেটানো! অতএব, পরমাণুর জগতের "পথ" দীর্ঘ নয়।

*) একটি অসীম পাতলা ব্লেড সহ একটি ছুরি ব্যবহার করুন। প্রকৃতপক্ষে, এই জাতীয় বস্তুর অস্তিত্ব নেই, তবে যেহেতু আলবার্ট আইনস্টাইন তার গবেষণায় আলোর গতিতে ট্রেনগুলিকে চলমান বলে বিবেচনা করেছিলেন, তাই আমাদেরও অনুমতি দেওয়া হয়েছে - একটি চিন্তা পরীক্ষার উদ্দেশ্যে - উপরোক্ত অনুমানটি করতে।

প্লেটোনিক পরমাণু

প্লেটো, প্রাচীনত্বের অন্যতম সেরা মনীষী, টিমাচোস কথোপকথনে যে পরমাণুগুলির উপাদানগুলি রচনা করা হয়েছিল তা বর্ণনা করেছিলেন। এই গঠনগুলি নিয়মিত পলিহেড্রার (প্ল্যাটোনিক কঠিন পদার্থ) আকারে ছিল। সুতরাং, টেট্রাহেড্রন ছিল আগুনের একটি পরমাণু (সবচেয়ে ছোট এবং সবচেয়ে উদ্বায়ী হিসাবে), অষ্টহেড্রন ছিল বায়ুর একটি পরমাণু এবং আইকোসাহেড্রন ছিল জলের একটি পরমাণু (সমস্ত কঠিন পদার্থেরই সমবাহু ত্রিভুজের দেয়াল রয়েছে)। বর্গক্ষেত্রের একটি ঘনক হল পৃথিবীর একটি পরমাণু, এবং পেন্টাগনের একটি ডোডেকাহেড্রন একটি আদর্শ উপাদানের একটি পরমাণু - স্বর্গীয় ইথার (8)।