প্রতিদিন আমরা ২০,০০০ বারেরও বেশি শ্বাস নিই, যা আমাদের বেঁচে থাকার জন্য একটি স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া। শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে আমরা অক্সিজেন গ্রহণ করি এবং কার্বন ডাই অক্সাইড ত্যাগ করি। কিন্তু এই প্রক্রিয়ার সাথে সাথে আমাদের শরীরে প্রবেশ করে নাইট্রোজেন, ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাসের মতো বিভিন্ন অণু। এই মিশ্রণটি আমাদের চারপাশের পরিবেশ সম্পর্কে প্রচুর তথ্য বহন করে, যা বোঝার জন্য আমাদের একটি বিশেষ ইন্দ্রিয় রয়েছে: ঘ্রাণশক্তি। ঘ্রাণশক্তির মাধ্যমে আমরা বন্ধ চোখেও মানুষকে চিনতে পারি, বিপদ এড়াতে পারি বা শৈশবের স্মৃতিতে ফিরে যেতে পারি। কিন্তু আমাদের নাকে থাকা এই অসাধারণ গোয়েন্দা কীভাবে কাজ করে?
এই রহস্যের রাসায়নিক ব্যাখ্যা দিয়েছেন এলিক্সাবেতে রেجابাল, যিনি বাস্ক কান্ট্রি বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন অনুষদের ভৌত রসায়নের একজন অধ্যাপক। তিনি নাউঙ্কাস বিলবাও-এর পঞ্চদশ বার্ষিকীতে এই বিষয়টি ব্যাখ্যা করেন। প্রচলিত তত্ত্ব অনুসারে, নাকের গভীরে থাকা রিসেপ্টর প্রোটিনগুলি বাইরের অণুগুলিকে গ্রহণ করে। যখন একটি অণু সঠিকভাবে ফিট করে, তখন একটি সংকেত সক্রিয় হয়, যা মস্তিষ্ক গন্ধ হিসেবে শনাক্ত করে। এই তত্ত্বটি নোবেল বিজয়ী লিন্ডা বাক এবং রিচার্ড অ্যাক্সেল ২০০৪ সালে প্রস্তাব করেছিলেন। তবে, রেجابাল উল্লেখ করেছেন যে এই ব্যাখ্যা সবসময় যথেষ্ট নয়। একই রকম আকৃতির অণুগুলির কেন ভিন্ন ভিন্ন গন্ধ হয়? উদাহরণস্বরূপ, একটি অ্যালকোহল অণুর গন্ধ তাজা ঘাসের মতো হতে পারে। কিন্তু যদি অক্সিজেনের পরিবর্তে সালফার প্রতিস্থাপিত হয়, তবে জ্যামিতি একই থাকলেও গন্ধ পচা ডিমের মতো হয়ে যায়। সুতরাং, কেবল আকৃতি গন্ধ প্রক্রিয়াকরণের সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা দেয় না।
এই বিকল্প ব্যাখ্যা হিসেবে, রেجابাল এমআইটি-র বায়োফিজিসিস্ট লুকা তুরিন এবং তার সহকর্মীদের তত্ত্ব উপস্থাপন করেছেন। ১৯৯৬ সালে তারা প্রস্তাব করেছিলেন যে আমাদের নাক অণুর আকৃতি নয়, বরং তাদের কোয়ান্টাম কম্পন শনাক্ত করে। তাদের ধারণাটি এই নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি যে অণুগুলি ক্রমাগত গতিশীল থাকে এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কম্পিত হয়। এই কম্পনগুলি এলোমেলো নয়; এগুলি কোয়ান্টাইজড, যার অর্থ কেবল নির্দিষ্ট কম্পন মোডগুলি অনুমোদিত, প্রতিটির নিজস্ব শক্তি রয়েছে। জল একটি ভাল উদাহরণ। এই সাধারণ অণুর তিনটি কম্পন মোড রয়েছে, বা 'নাচের ধাপ', প্রতিটির সাথে একটি নির্দিষ্ট শক্তি যুক্ত। যদি এটি পরিবেষ্টিত পরিবেশ থেকে সঠিক পরিমাণ শক্তি গ্রহণ করে, তবে এটি ভিন্নভাবে কম্পিত হতে পারে এবং উচ্চতর শক্তি স্তরে যেতে পারে। ডিউটেরেটেড জল, বা ভারী জল, সাধারণ জলের মতোই আকৃতির। তবে, এর হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি ডিউটেরিয়াম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, যার নিউক্লিয়াসে একটি নিউট্রন থাকে। এটি পরমাণুগুলিকে ভারী করে তোলে, কম্পন মোডগুলির মধ্যে স্থানান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি পরিবর্তন করে। সুতরাং, যদিও আকৃতি অভিন্ন, তাদের কম্পন ভিন্ন।
তুরিন যুক্তি দিয়েছিলেন যে যদি গন্ধ কম্পনের উপর ভিত্তি করে হয়, তবে জল এবং ভারী জলকে আলাদা করা উচিত। এটি পরীক্ষা করার জন্য, তিনি এবং তার দল ফলের মাছিদের নিয়ে পরীক্ষা চালান, যাদের ঘ্রাণশক্তি অত্যন্ত সংবেদনশীল। পরীক্ষাটি সফল হয়েছিল। পোকামাকড়গুলি জল দ্বারা আকৃষ্ট হয়েছিল এবং ভারী জল দ্বারা বিকর্ষিত হয়েছিল। এটি একটি প্রশ্ন উত্থাপন করে: এই কোয়ান্টাম ঘটনাটি শনাক্ত করতে আমাদের নাক কোন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে? এই আকর্ষণীয় পরীক্ষা থেকে, 'কোয়ান্টাম নাসাল টানেল' ধারণাটি তৈরি হয়েছিল। এই প্রক্রিয়াটি ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে অণুগুলিকে তাদের কম্পনের উপর ভিত্তি করে শনাক্ত করে, যা পরীক্ষাগারের স্পেকট্রোমিটারের মতো, যেমন ইনইলাস্টিক ইলেকট্রন টানেলিং স্পেকট্রোস্কোপি (IETS)। বর্তমান তত্ত্ব প্রস্তাব করে যে যখন একটি অণু আবদ্ধ হয়, তখন একটি ইলেকট্রনকে একটি প্রোটিনের এক অংশ থেকে অন্য অংশে স্থানান্তর করতে হয়। এই স্থানান্তর একটি শক্তি বিনিময় তৈরি করে যা মস্তিষ্কে একটি সংকেত পাঠায়। এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে অণুগুলি সর্বদা তাদের সর্বনিম্ন শক্তি স্তরে কম্পিত হয়। তবে, যদি একটি অণুর উচ্চতর কম্পন মোডে যাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি ইলেকট্রনের স্থানান্তরের সময় নির্গত শক্তির সাথে মিলে যায়, তবে স্থানান্তর ঘটে এবং আমাদের মস্তিষ্কে একটি গন্ধ সক্রিয় হয়। বিপরীতভাবে, যদি শক্তিগুলি সারিবদ্ধ না হয়, তবে কোনও স্থানান্তর ঘটে না এবং গন্ধ অনুভূত হয় না।
বৈজ্ঞানিক কৌতূহলের বাইরে, তুরিন এই ঘ্রাণ কম্পন তত্ত্বটি পারফিউম শিল্পের জন্য একটি কোম্পানি, ফ্লেক্সিটরাল প্রতিষ্ঠা করতে প্রয়োগ করেছিলেন। অণুর কম্পন মোডগুলি গণনা করে, তিনি পারফিউমারদের দ্বারা মূল্যবান এবং অনন্য গন্ধের জন্য ব্যবহৃত ব্যয়বহুল যৌগগুলিকে সস্তা বিকল্পগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয়েছিলেন যেগুলির কম্পন একই রকম ছিল এবং তাই একই গন্ধ ছিল। নাউঙ্কাস বিলবাও ২০২৫-এ তার উপস্থাপনা শেষ করে রেجابাল শ্রোতাদের মনে করিয়ে দিয়েছিলেন যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স, যদিও আপাতদৃষ্টিতে দূরবর্তী, আমাদের দৈনন্দিন জীবনে আমরা যা কল্পনা করি তার চেয়ে বেশি উপস্থিত, কারণ "আমাদের শরীরের অনেক ঘটনা কোয়ান্টাম নীতির উপর ভিত্তি করে।" গন্ধের ক্ষেত্রে, সমস্ত প্রমাণ কম্পনকে মূল চাবিকাঠি হিসেবে নির্দেশ করে। মারিয়া লারুম্বে একজন সাংবাদিক এবং বাস্ক কান্ট্রি বিশ্ববিদ্যালয়ের বৈজ্ঞানিক সংস্কৃতি বিভাগের যোগাযোগ ব্যবস্থাপক।