পদার্থের গভীরে, যেখানে সাধারণ দৃষ্টি পৌঁছাতে পারে না, পরমাণুগুলি স্থির থাকে না। এমনকি পরম শূন্য তাপমাত্রাতেও, তারা কোয়ান্টাম ঘটনার কারণে কম্পিত হয়। সম্প্রতি, ইউরোপীয় গবেষকদের একটি দল একটি জটিল অণুর মধ্যে এই অদৃশ্য নড়াচড়া সরাসরি পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছে, যা একটি শক্তিশালী এক্স-রে রশ্মির প্রভাবে ভেঙে যাওয়ার ঠিক আগের মুহূর্তের। এই যুগান্তকারী গবেষণাটি ইউরোপীয় এক্স-রে ফ্রি-ইলেকট্রন লেজার (European XFEL) সুবিধা ব্যবহার করে সম্পাদিত হয়েছে।
বিজ্ঞানীরা 2-আয়োডোপাইরিডিন নামক একটি অণুকে অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত ও তীব্র এক্স-রে পালস দিয়ে আঘাত করেন। এই শক্তি অণু থেকে ইলেকট্রন সরিয়ে দেয়, এটিকে অত্যন্ত চার্জযুক্ত করে তোলে এবং এর অংশগুলির মধ্যে বিকর্ষণ সৃষ্টি করে, যার ফলে এটি ভেঙে যায়। গবেষকরা এই ভাঙনের সময় অণুর গতিপথ এবং অভিমুখ বিশ্লেষণ করে এর আকৃতি এবং অভ্যন্তরীণ গতিবিধি পুনর্গঠন করতে সক্ষম হন। এই আণবিক বিস্ফোরণকে বিস্তারিতভাবে ধারণ করার জন্য, গবেষকরা COLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy) সিস্টেম ব্যবহার করেন। এই যন্ত্রটি femtoseconds (এক কোয়াড্রিলিয়ন ভাগের এক সেকেন্ড) এর মধ্যে পরিমাপযোগ্য অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে একাধিক চার্জযুক্ত কণাকে একইসাথে ট্র্যাক করতে পারে। এই প্রযুক্তি তাদের আণবিক কাঠামোর একটি সম্পূর্ণ ত্রিমাত্রিক চিত্র তৈরি করতে সাহায্য করে।
এটি প্রকাশ করে যে খণ্ডগুলি প্রত্যাশিত সমতল জ্যামিতি অনুসারে পৃথক হয়নি, বরং তারা সূক্ষ্ম বিকৃতি প্রদর্শন করেছে, যা একটি সমন্বিত, অ-দৈব নড়াচড়ার ইঙ্গিত দেয়। পর্যবেক্ষণ করা গতিবিধি কোয়ান্টাম বলবিদ্যার বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যা 'coherent quantum motion' নামে পরিচিত। এই কম্পন নিছক সুযোগের ফল নয়, বরং কোয়ান্টাম আইন দ্বারা নির্দেশিত অভ্যন্তরীণ সমন্বয়ের ফল, যা এটিকে সাধারণ তাপীয় কম্পন থেকে আলাদা করে। অধ্যাপক মার্কাস ইলচেন, যিনি এই গবেষণার প্রধান লেখক, বলেছেন, "এই কম্পন বিশৃঙ্খলা নয়, বরং পারমাণবিক স্তরে একটি সুসংহত নৃত্য।" উন্নত কম্পিউটার সিমুলেশন দ্বারা এই ফলাফলগুলি নিশ্চিত করা হয়েছে, যেখানে শুধুমাত্র কোয়ান্টাম প্রভাব অন্তর্ভুক্ত মডেলগুলি পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে সঠিকভাবে মিলেছে।
এই পরীক্ষাটি আণবিক ইমেজিং-এ একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ। প্রথমবারের মতো, গবেষকরা রিয়েল-টাইমে একটি জটিল অণুর কোয়ান্টাম আচরণ পর্যবেক্ষণ করতে পারছেন, যা অসংখ্য সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করেছে। এই আবিষ্কার পারমাণবিক এবং কোয়ান্টাম স্কেলে পদার্থের মৌলিক আচরণে নতুন আলোকপাত করেছে, যা রসায়ন, পদার্থবিদ্যা এবং আণবিক মিথস্ক্রিয়া মডেলিংয়ের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই কোয়ান্টাম কম্পনগুলি সরাসরি পর্যবেক্ষণ করার ক্ষমতা আণবিক স্থিতিশীলতা এবং প্রতিক্রিয়াশীলতা নিয়ন্ত্রণকারী প্রক্রিয়াগুলিতে একটি অভূতপূর্ব অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এটি নতুন উদ্ভাবনী উপকরণ তৈরি বা প্রকৃতির রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য সহায়ক হতে পারে। অধ্যাপক স্টেফান প্যাbst, যিনি মডেলিংয়ের সাথে জড়িত ছিলেন, উল্লেখ করেছেন, "কোয়ান্টাম বলবিদ্যা পদার্থ এবং জীবনের কেন্দ্রবিন্দু। এর প্রভাবগুলি এত স্পষ্টভাবে দেখা কেবল আকর্ষণীয়ই নয়, বিজ্ঞান এবং ভবিষ্যতের প্রযুক্তিকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্যও অপরিহার্য।"
"Science" জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণাটি আধুনিক প্রযুক্তির ক্ষমতা প্রদর্শন করে, যা পূর্বে কেবল তাত্ত্বিক ঘটনাগুলিকে প্রকাশ করতে সক্ষম হয়েছিল। এটি এমন একটি ভবিষ্যতের ইঙ্গিত দেয় যেখানে অণুর কোয়ান্টাম আচরণ নিয়ন্ত্রণ এবং পরিচালনা করা পদার্থ বিজ্ঞান, ফার্মাকোলজি এবং এমনকি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে বিপ্লব ঘটাতে পারে। পারমাণবিক নড়াচড়ার এই কোয়ান্টাম নৃত্যের একটি অনন্য ঝলক প্রদান করে, এই আবিষ্কারটি দেখায় যে আপাত বিশ্রামের সময়েও, পদার্থ অবিরাম গতিতে থাকে, যা আমাদের বিশ্বের ক্লাসিক্যাল বোঝাপড়াকে চ্যালেঞ্জ করে। এই অদৃশ্য কম্পনগুলির মধ্যেই বাস্তবতার একটি অপরিহার্য অংশ খেলা করে, যা আধুনিক বিজ্ঞানের সবচেয়ে উন্নত সরঞ্জামগুলির দ্বারা ধীরে ধীরে উন্মোচিত একটি রহস্য।