স্প্যাগেটি ভাঙার পদার্থবিদ্যার ধাঁধার সমাধান: এমআইটি গবেষকদের পরীক্ষার ফলাফল

বহুদিন ধরে রান্নাঘরের একটি সাধারণ পর্যবেক্ষণ পদার্থবিজ্ঞানের একটি জটিল ধাঁধা হিসেবে বিবেচিত হচ্ছিল: কেন শুকনো স্প্যাগেটি বাঁকালে পরিষ্কারভাবে দুটি টুকরো না হয়ে একাধিক খণ্ডে বিভক্ত হয়ে যায়। এই রহস্যের সমাধান করেছেন ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি)-এর গবেষক দল, যার মধ্যে ছিলেন জর্ন ডুঙ্কেল, রোনাল্ড হাইসার এবং বিশাল পাতিল। তাদের এই গবেষণাটি *প্রসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস* নামক জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

এই বহু-খন্ডে ভাঙার বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যাটি প্রথম ২০০৫ সালে ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানীরা প্রদান করেন। তারা তত্ত্ব দিয়েছিলেন যে প্রাথমিক ভাঙনটি একটি 'স্ন্যাপ-ব্যাক' প্রভাব এবং একটি বাঁকানো তরঙ্গ সৃষ্টি করে, যা দ্বিতীয় পর্যায়ের ফাটল ঘটায়। এই কাজের জন্য ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানীরা ২০০৬ সালে ইগ নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। এই প্রাথমিক গবেষণার উপর ভিত্তি করেই এমআইটি দলটি পরীক্ষামূলক প্রমাণের উপর জোর দিয়ে আরও সুনির্দিষ্ট সমাধান নিয়ে আসে। এই সমস্যাটি নোবেল বিজয়ী পদার্থবিজ্ঞানী রিচার্ড ফাইনম্যানকেও ভাবিয়ে তুলেছিল, যিনি ১৯৮৮ সালের আগে এটি সমাধানের চেষ্টা করেছিলেন বলে জানা যায়।

এমআইটি গবেষকরা এই ধাঁধার সমাধান করতে একটি বিশেষভাবে নির্মিত যন্ত্র ব্যবহার করেন, যা শত শত ব্যারিল্লা নং ৫ এবং নং ৭ স্প্যাগেটি লাঠিকে বাঁকানোর পাশাপাশি মোচড় দিতে সক্ষম ছিল। তারা এই পুরো প্রক্রিয়াটিকে প্রতি সেকেন্ডে এক মিলিয়ন ফ্রেম পর্যন্ত গতিতে রেকর্ড করেন, যা ভাঙনের সূক্ষ্ম মুহূর্তগুলিকে বিশ্লেষণ করতে সাহায্য করে। এই বিশদ পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে তারা নির্ধারণ করেন যে স্প্যাগেটি ভাঙার ক্ষেত্রে মোচড়ের ভূমিকা অপরিহার্য।

গবেষণার মূল তথ্যটি হলো, স্প্যাগেটিকে বাঁকানোর আগে প্রায় ২৭০ থেকে ৩৬০ ডিগ্রি পর্যন্ত মোচড় দিলে সেই কম্পনগুলি প্রশমিত হয় যা একাধিক ভাঙনের কারণ হয়। এই মোচড় দেওয়ার ফলে স্প্যাগেটি ঠিক দুটি খণ্ডে বিভক্ত হতে বাধ্য হয়। এই পদ্ধতির ফলে প্রাথমিক ভাঙনের পর যে 'স্ন্যাপ-ব্যাক' প্রভাব তৈরি হয়, তা দুর্বল হয়ে যায়, এবং স্প্যাগেটি একটি কর্কস্ক্রু গতির মাধ্যমে নিজেকে সোজা করার সময় শক্তি নির্গত করে, যা অতিরিক্ত ফাটল সৃষ্টি হতে দেয় না।

এই গবেষণায় জড়িত অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ব্যক্তিত্বদের মধ্যে রয়েছেন ড্যানিয়েল হিলিস, যিনি ফাইনম্যানের বন্ধু এবং জীবনীকার হিসেবে পরিচিত। এমআইটি দলের এই কাজ রড-আকৃতির উপাদানগুলির ফাটল নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঠামো সরবরাহ করে। এই ফলাফলগুলি মাল্টিফাইবার কাঠামো, প্রকৌশলী ন্যানোটিউব বা এমনকি কোষের মাইক্রোটিউবিউলের মতো উপাদানগুলিতে ফাটল নিয়ন্ত্রণ বোঝার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলতে পারে।