সিইআরএন-এর গবেষণায় কোয়ার্ক-গ্লুওন প্লাজমা সুসংহত তরল হিসেবে প্রমাণিত

জেনেভাতে অবস্থিত ইউরোপীয় অর্গানাইজেশন ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চ (CERN)-এর বিজ্ঞানীরা চূড়ান্ত প্রমাণ উপস্থাপন করেছেন যে, বিগ ব্যাং-এর ঠিক পরের মহাবিশ্বের আদিম অবস্থা, কোয়ার্ক-গ্লুওন প্লাজমা (QGP), একটি অত্যন্ত সুসংহত তরল হিসেবে আচরণ করে। এই অবস্থাটি মহাবিশ্বের প্রথম কয়েক মাইক্রোসেকেন্ডের জন্য বিদ্যমান ছিল, যখন তাপমাত্রা ট্রিলিয়ন ডিগ্রির কাছাকাছি ছিল এবং কোয়ার্ক ও গ্লুওন কণাগুলি প্রোটন ও নিউট্রনে আবদ্ধ হওয়ার আগে স্বাধীনভাবে বিচরণ করত। এই অনুসন্ধান পদার্থবিজ্ঞানের একটি দীর্ঘদিনের বিতর্ক নিষ্পত্তি করেছে, যা এই আদিম পদার্থের মৌলিক প্রকৃতি নিয়ে ছিল।

বিজ্ঞানীরা লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার (LHC)-এর মধ্যে সীসা আয়নগুলিকে আলোর গতির কাছাকাছি বেগে সংঘর্ষ ঘটিয়ে সেই চরম পরিস্থিতি পুনরায় তৈরি করেছেন। এই অনুসন্ধানের মূল ভিত্তি হলো, দ্রুত গতিশীল কোয়ার্ক যখন QGP-এর মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে, তখন এটি পরিমাপযোগ্য 'ওয়েক্স' বা তরঙ্গের চিহ্ন রেখে যায়, যা জলের মধ্য দিয়ে নৌকার চলার ফলে সৃষ্ট ঢেউয়ের সঙ্গে তুলনীয়। এই পর্যবেক্ষণ প্রমাণ করে যে প্লাজমাটি এলোমেলোভাবে কণা বিক্ষেপণের পরিবর্তে একটি সম্মিলিত, তরল পদার্থের মতো সাড়া দেয়। ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (MIT)-এর অধ্যাপক ইয়েন-জি লি এই গবেষণা দলের নেতৃত্ব দেন, যেখানে সিএমএস (কমপ্যাক্ট মিউওন সোলেনয়েড) ডিটেক্টর ব্যবহার করা হয়েছিল। অধ্যাপক লি নিশ্চিত করেছেন যে প্লাজমাটি যথেষ্ট ঘন, যা একটি কোয়ার্ককে ধীর করতে সক্ষম এবং তরলের মতো ছিটকে ওঠা ও ঘূর্ণন সৃষ্টি করে, যা এটিকে আদিম স্যুপ হিসেবে চিহ্নিত করে।

গবেষকরা এই তরল-সদৃশ আচরণ প্রমাণের জন্য একটি অভিনব বিশ্লেষণ কৌশল অবলম্বন করেন। এই সমস্যা সমাধানের জন্য, দলটি এমন ঘটনাগুলির ওপর মনোযোগ দেয় যেখানে একটি উচ্চ-ভরবেগ কোয়ার্কের সঙ্গে একটি নিরপেক্ষ Z বোসন উৎপন্ন হয়েছিল। Z বোসন পরিবেশের ওপর নগণ্য প্রভাব ফেলে, ফলে এটি একটি 'নিরপেক্ষ ট্যাগ' হিসেবে কাজ করে, যা কোয়ার্কের গতিপথকে স্পষ্টভাবে চিহ্নিত করতে সাহায্য করে। এই প্রক্রিয়ায়, গবেষকরা প্রায় ১৩ বিলিয়ন সংঘর্ষ থেকে প্রায় ২,০০০ টি Z বোসন-যুক্ত ঘটনা শনাক্ত করেন, যা এই তরল গতিবিদ্যার সুস্পষ্ট প্রমাণ দেয়। এই ফলাফলটি QGP-এর পরিবহন বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেমন এটি কীভাবে শক্তি এবং ভরবেগ স্থানান্তর করে এবং কীভাবে এর তরল আচরণ মহাবিশ্বের প্রথম ভগ্নাংশ সেকেন্ডে এর বিবর্তনকে প্রভাবিত করেছিল। পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি থেকে ধারণা করা হয়েছিল যে QGP মহাবিশ্বের প্রথম এবং উষ্ণতম তরল, যা প্রায় শূন্য অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ সহ একটি প্রায় নিখুঁত তরল হিসেবে আচরণ করে।

এই আবিষ্কারটি কেবল QGP-এর প্রকৃতি নিশ্চিত করে না, বরং এটি মহাবিশ্বের প্রাথমিক মুহূর্তগুলির তাত্ত্বিক মডেলগুলির একটি শক্তিশালী পরীক্ষামূলক বৈধতা প্রদান করে। এই ধরনের পরিমাপগুলি প্লাজমার সান্দ্রতা এবং প্রসারণের মতো বৈশিষ্ট্যগুলিতে প্রবেশাধিকার দেয়, যা মহাবিশ্বের প্রাথমিক অবস্থার চিত্রটিকে আরও স্পষ্ট করে তোলে। এই অগ্রগতির পরিপ্রেক্ষিতে, গবেষকরা আরও বিস্তারিতভাবে QGP-এর বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করছেন। এই গবেষণার ফলাফলগুলি পরবর্তীকালে মার্চ ২০২৬-এ ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া লস অ্যাঞ্জেলেসে (UCLA) অনুষ্ঠিতব্য SQM2026 (স্ট্রেনেস ইন কোয়ার্ক ম্যাটার) সম্মেলনে আলোচনা করা হবে। CERN-এর ২৭ কিলোমিটার দীর্ঘ অ্যাক্সিলারেটরটি জেনেভা, সুইজারল্যান্ডের কাছে অবস্থিত, যা এই ধরনের চরম পদার্থবিদ্যা গবেষণার জন্য বিশ্বব্যাপী একটি গুরুত্বপূর্ণ কেন্দ্র হিসেবে কাজ করে। এই পরীক্ষাগুলিতে সীসা আয়নের সংঘর্ষের শক্তি প্রতি নিউক্লিয়ন জোড়ায় ৫.০২ টেট্রা ইলেকট্রন ভোল্ট (TeV) পর্যন্ত পৌঁছায়, যা অতি-আপেক্ষিক শক্তি স্তরে আদিম মহাবিশ্বের অবস্থা পুনর্গঠনের জন্য অপরিহার্য। এই ডেটা বিশ্লেষণ অতীতের সেই ক্ষণস্থায়ী অবস্থাকে বোঝার জন্য একটি নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে, যখন পদার্থ তার মৌলিকতম রূপে বিদ্যমান ছিল।