কোয়ান্টাম শূন্যস্থান থেকে পদার্থের উৎপত্তির বিরল যোগসূত্র মার্কিন পদার্থবিদদের দ্বারা নিশ্চিত

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পদার্থবিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম শূন্যস্থানের ক্ষণস্থায়ী অবস্থা এবং বাস্তব, শনাক্তযোগ্য পদার্থের সৃষ্টির মধ্যে একটি বিরল সংযোগ নিশ্চিত করেছেন। এই মৌলিক আবিষ্কারটি ২০২৬ সালের ফেব্রুয়ারির শুরুতে মর্যাদাপূর্ণ 'নেচার' (Nature) জার্নালে প্রকাশিত হয়। গবেষণাটি পরিচালিত হয়েছিল ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি (DOE)-এর গবেষণা কেন্দ্র রিলেটিভিস্টিক হেভি আয়ন কোলাইডার (RHIC)-এর স্টার (STAR) সহযোগিতার মাধ্যমে, যা ব্রুকহ্যাভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (BNL)-এ অবস্থিত। এই পরীক্ষাগুলি দৃশ্যমান পদার্থের ভর, স্পিন এবং অন্যান্য মৌলিক বৈশিষ্ট্য উদ্ঘাটনের জন্য পরিকল্পিত।

গবেষকরা লক্ষ লক্ষ প্রোটন-প্রোটন সংঘর্ষ বিশ্লেষণ করেছেন, যেখানে তারা ল্যামডা হাইপারন এবং তাদের প্রতিপদার্থ, অ্যান্টি-ল্যামডা কণাগুলির জোড়ার উপর বিশেষ মনোযোগ দেন। এই স্বল্পায়ু কণাগুলি স্পিন অধ্যয়নের জন্য আদর্শ, কারণ তাদের কোয়ান্টাম স্পিন অভিমুখ—যা চুম্বকত্বের সাথে সম্পর্কিত—তাদের ক্ষয় প্যাটার্ন থেকে পুনর্গঠন করা যেতে পারে। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে যখন ল্যামডা এবং অ্যান্টি-ল্যামডা কণাগুলি সংঘর্ষে খুব কাছাকাছি উৎপন্ন হয়, তখন তাদের স্পিনগুলি পুরোপুরি সারিবদ্ধ থাকে, যা শূন্যস্থানে থাকা ভার্চুয়াল স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক/অ্যান্টি-স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক জোড়ার আচরণের সাথে হুবহু মিলে যায়। এই ফলাফলটি প্রথম প্রত্যক্ষ প্রমাণ সরবরাহ করে যে এই কণাগুলির স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্কগুলি শূন্যস্থান থেকে আসা একটি একক, অবিচ্ছেদ্য জোড়া থেকে উদ্ভূত হয়েছে।

কোয়ান্টাম শূন্যস্থানকে এমন একটি অবস্থা হিসাবে বর্ণনা করা হয় যা সর্বদা শক্তি ক্ষেত্র দ্বারা পরিপূর্ণ থাকে, যা স্বল্পস্থায়ী, কোয়ান্টাম-জড়িত 'ভার্চুয়াল' কণা-প্রতি কণা জোড়া তৈরি করে। RHIC-এ আলোর গতির কাছাকাছি পৌঁছানো সংঘর্ষগুলি এই ভার্চুয়াল স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক/অ্যান্টি-স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক জোড়াগুলিকে বাস্তব কণায় রূপান্তরিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করে, যা স্টার যন্ত্র দ্বারা শনাক্ত করা যায়। স্টার সহযোগিতার পদার্থবিজ্ঞানী এবং গবেষণার সহ-নেতা ডঃ ঝোডুনমিং (কং) তু উল্লেখ করেন যে এই গবেষণা কোয়ান্টাম শূন্যস্থানে একটি অনন্য জানালা উন্মোচন করে, যা দৃশ্যমান পদার্থ গঠনের উপলব্ধিতে এক নতুন যুগের সূচনা করতে পারে।

ইউনিভার্সিটি অফ নিউ হ্যাম্পশায়ারের পদার্থবিজ্ঞানী এবং সহ-নেতা ডঃ জান ভ্যানেক ব্যাখ্যা করেছেন যে এই স্পিন সারিবদ্ধকরণ ঘটনাটি 'কোয়ান্টাম যমজ'-এর মতো, যারা কাছাকাছি উৎপন্ন হওয়ার সময় তাদের মূল স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্কগুলির স্পিন সারিবদ্ধতা বজায় রাখে। এই সারিবদ্ধকরণের ঘটনাটি অদৃশ্য হয়ে যায় যখন কণাগুলি আরও দূরে উৎপন্ন হয়, যা পরিবেশগত প্রভাবের কারণে কোয়ান্টাম জট হারানোর ইঙ্গিত দেয়। এই আবিষ্কারটি কোরিলেটেড কোয়ান্টাম আচরণ থেকে ধ্রুপদী পদার্থবিদ্যায় রূপান্তর তদন্তের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি সরবরাহ করে।

এই গবেষণা দীর্ঘদিনের তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীগুলির একটি প্রত্যক্ষ পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ হিসাবে বিবেচিত। স্টার সহযোগিতার এই পদ্ধতিটি ভবিষ্যতে ব্রুকহ্যাভেনে RHIC পরিকাঠামো ব্যবহার করে নির্মিতব্য ইলেকট্রন-আয়ন কোলাইডারে (EIC) প্রয়োগ করার পরিকল্পনা রয়েছে। RHIC, যা ২০০০ সাল থেকে কাজ করছে, তার বৈজ্ঞানিক মিশন ২০২৫ সালের শেষে শেষ করে তার অবকাঠামোর গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলি EIC-এর জন্য পুনরায় ব্যবহার করবে।