এনওয়াইইউ পদার্থবিজ্ঞানীরা ম্যাক্রোস্কোপিক টাইম ক্রিস্টাল পর্যবেক্ষণ করেছেন যা নিউটনের তৃতীয় সূত্র লঙ্ঘন করে

নিউ ইয়র্ক বিশ্ববিদ্যালয়ের (এনওয়াইইউ) পদার্থবিজ্ঞানীদের একটি দল ম্যাক্রোস্কোপিক টাইম ক্রিস্টালের পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ নথিভুক্ত করেছে, যা খালি চোখে দৃশ্যমান এবং শব্দ তরঙ্গের ওপর ভর করে একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এই ব্যতিক্রমী পদার্থের অবস্থাটি পলিস্টাইরিন পুঁতি দিয়ে গঠিত, যা একটি অ্যাকোস্টিক লেভিটেটর ব্যবহার করে বাতাসে ভাসিয়ে রাখা হয় এবং স্থিতিশীল শব্দ তরঙ্গ ব্যবহার করে অভিকর্ষকে প্রতিহত করে। এই গুরুত্বপূর্ণ গবেষণাটি ২০২৪ সালের ৬ই ফেব্রুয়ারি জার্নাল 'ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স'-এ প্রকাশিত হয়।

যখন এই ভাসমান কণাগুলি একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, তখন বলের আদান-প্রদান বিক্ষিপ্ত শব্দ তরঙ্গ দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়, যা কণার আকারের ওপর ভিত্তি করে একটি অরৈখিক বা ননরেসিপ্রোকাল মিথস্ক্রিয়া তৈরি করে। একটি বৃহত্তর পুঁতি একটি ছোট পুঁতির তুলনায় বেশি শব্দ শক্তি বিক্ষিপ্ত করে, যার ফলে ছোট পুঁতির ওপর বড় পুঁতির দ্বারা প্রযুক্ত বল তার বিপরীত বলের চেয়ে বেশি হয়। এই সহজাত অপ্রতিসাম্য আইজ্যাক নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রের দ্বারা দাবি করা পারস্পরিকতাকে ভঙ্গ করে, যা বলে যে প্রতিটি ক্রিয়ার একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া রয়েছে। এই পারস্পরিকতার লঙ্ঘনই এমন একটি স্থায়ী, স্ব-টেকসই, ছন্দোময় দোলন বজায় রাখতে সক্ষম করে, যা একটি টাইম ক্রিস্টালের বৈশিষ্ট্য।

গবেষক দলের প্রধান হলেন অধ্যাপক ডেভিড গ্রিয়ার, যিনি এনওয়াইইউ-এর সেন্টার ফর সফট ম্যাটার রিসার্চের পরিচালক। তার সাথে ছিলেন স্নাতক ছাত্রী মিয়া মোররেল এবং স্নাতক স্তরের শিক্ষার্থী লীলা এলিয়ট। এই যন্ত্রটির আকার অত্যন্ত ক্ষুদ্র, মাত্র ত্রিশ সেন্টিমিটারের সামান্য বেশি উঁচু এবং হাতের তালুতে এঁটে যায়, এবং এর স্থিতিশীলতা উল্লেখযোগ্য—পুঁতিগুলি কয়েক ঘন্টা ধরে তাদের বিন্যাস বজায় রাখে। এই পরীক্ষামূলক সাফল্যটি প্রমাণ করে যে টাইম ক্রিস্টাল অর্ডার কেবল কোয়ান্টাম গ্রাউন্ড স্টেট বা অতি-শীতল অবস্থার ওপর নির্ভরশীল নয়, বরং এটি ক্লাসিক্যাল তরঙ্গ-মধ্যস্থ বল থেকে স্বাভাবিকভাবেই উদ্ভূত হতে পারে।

এই আবিষ্কারটি একটি ম্যাক্রোস্কোপিক, ক্লাসিক্যাল টাইম ক্রিস্টালের সূচনা করে যার কার্যপ্রণালী নিউটনের তৃতীয় সূত্রকে লঙ্ঘন করে, যা ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের একটি মৌলিক আইনের সাথে সাংঘর্ষিক আচরণ প্রদর্শন করে। টাইম ক্রিস্টালগুলিকে সাধারণত জটিল কোয়ান্টাম ঘটনা হিসাবে বিবেচনা করা হয়, কিন্তু এই ব্যবস্থাটি তার সরলতার জন্য বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য, যা কোয়ান্টাম জটিলতার বিপরীতে বাস্তব-জগতের ক্লাসিক্যাল সিস্টেমে তাদের উপলব্ধতা প্রমাণ করে। ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন এই গবেষণায় সহায়তা প্রদান করেছে।

এই ফলাফলগুলি সিস্টেমিক জীববিজ্ঞানে, যেমন সার্কাডিয়ান রিদম এবং বিপাক প্রক্রিয়ায়, অরৈখিক মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নের জন্য একটি শক্তিশালী, পর্যবেক্ষণযোগ্য ম্যাক্রোস্কোপিক অ্যানালগ মডেল সরবরাহ করে। উপরন্তু, এই টাইম ক্রিস্টালগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, ডেটা স্টোরেজ এবং নির্ভুল সেন্সর ও অরৈখিক ডিভাইসগুলির উন্নয়নে অগ্রগতি সাধনের প্রতিশ্রুতি রাখে। এই সরল ব্যবস্থাটি মৌলিক পদার্থবিদ্যা এবং সম্ভাব্য প্রযুক্তিগত অগ্রগতির জন্য গভীর প্রভাব ফেলে, যা পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানী এবং তাত্ত্বিকদের জন্য নতুন গবেষণার পথ খুলে দেয়।