‘ভূতুড়ে কণা’ আবিষ্কারে নোবেল পেলেন বেলজিয়ামের বিজ্ঞানী

পদার্থবিজ্ঞানে এ বছর নোবেল পেয়েছেন বেলজিয়ামের বিজ্ঞানী ফ্রান্সিস হালজেন (৮২)। তিনি আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরিতে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছেন। একই সঙ্গে মহাবিশ্বের দূরবর্তী স্থান থেকে পৃথিবীতে আসা উচ্চ শক্তির নিউট্রিনো আবিষ্কার করেছেন। এই নিউট্রিনো অনেকের কাছে ‘ভূতুড়ে কণা’ নামেও পরিচিত। 

বাংলাদেশ সময় মঙ্গলবার বিকেলে সুইডেনের স্টকহোমে রয়াল সুইডিশ একাডেমি অব সায়েন্সেস বিজয়ীদের নাম ঘোষণা করে। হালজেনের জন্ম বেলজিয়ামে। তিনি যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক। 

নিউট্রিনো হলো একটি মৌলিক উপ-পারমাণবিক কণা। এর কোনো বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। ভর অত্যন্ত সামান্য, প্রায় শূন্যের কাছাকাছি। সংবাদ বিজ্ঞপ্তিতে নোবেল কর্তৃপক্ষ জানিয়েছে, এই কণা চারপাশের সব জায়গাতেই আছে। কিন্তু সেগুলো দেখা যায় না। কোনো উপস্থিতি জানান না দিয়েই এগুলো পৃথিবী ও মানুষের শরীর ভেদ করে চলে যেতে পারে।

একেবারে ব্যতিক্রম কিছু ক্ষেত্রে একটি নিউট্রিনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে। ফলে উপযুক্ত যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে নিউট্রিনো শনাক্ত করা সম্ভব হয়। হালজেন বুঝতে পেরেছিলেন, দক্ষিণ মেরুর বরফ ব্যবহার করে নিউট্রিনোর গতিবিধি শনাক্ত করা সম্ভব। পরে তিনি আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরি প্রতিষ্ঠায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখেন।

আইসকিউব নিউট্রিনো অবজারভেটরি বা মানমন্দির হলো এক ঘন কিলোমিটার আয়তনের বরফে স্থাপিত একটি পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা। সেখানে আলো শনাক্ত করার সেন্সর আছে। এটি ব্যবহার করে গবেষকেরা মহাবিশ্বের দূরবর্তী অঞ্চলের অত্যন্ত উচ্চশক্তির প্রক্রিয়া থেকে আসা নিউট্রিনো শনাক্ত করতে পারেন।

বিজ্ঞানীরা অনেকদিন ধরেই মহাবিশ্বে প্রাকৃতিক কণা ত্বরক থাকার বিষয়ে ধারণা করছিলেন। এসব ত্বরকগুলো মানুষ নির্মিত যেকোনো কণা ত্বরকের চেয়ে কয়েক হাজার গুণ বেশি শক্তিশালী। কিন্তু ত্বরকগুলোর উৎস এখনো রহস্যময়। এগুলো কী, কোথায় আছে এবং এর ভেতরে প্রধানত কী ধরনের প্রক্রিয়া ঘটে- এসব প্রশ্নের উত্তর এখনো অজানা।

দক্ষিণ মেরু অঞ্চলে এই কণাকে শনাক্ত করার জন্য ফ্রান্সিস হালজেন ১৯৮৮ সালে একটি রূপকল্প তুলে ধরেন। সেটি অনুযায়ী, যখন একটি নিউট্রিনো কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সঙ্গে ধাক্কা খায়, তখন একটি আলোর ঝলকানি তৈরি হয়। হিমবাহের স্বচ্ছ বরফে থাকা সেন্সরের মাধ্যমে সেই আলোর ঝলকানি শনাক্ত করা যায়।

বরফের সুবিধাজনক কিছু বৈশিষ্ট্য থাকার কারণে দক্ষিণ মেরু অঞ্চলকে গবেষণার ক্ষেত্র হিসেবে বেছে নেওয়া হয়। এখানকার বরফগুলো অন্য কিছুর উপস্থিতিতে প্রভাবিত হয় না বললেই চলে। এলাকাটি ভূতাত্ত্বিকভাবে স্থিতিশীল হওয়ায় ভূমিকম্পও হয় না।

হালজেন তাঁর রূপকল্প প্রকাশের পরপরই তা দ্রুত অন্য গবেষকদের মধ্যে সাড়া ফেলে। কয়েক বছর পরই বরফের মধ্যে সেন্সর বসিয়ে প্রাথমিক পরীক্ষা চালানো হয়।

নোবেল কর্তৃপক্ষ জানিয়েছে, উচ্চশক্তির মহাজাগতিক নিউট্রিনো খুবই বিরল। তাই পর্যাপ্ত সংখ্যক সংঘর্ষ পর্যবেক্ষণের জন্য বিপুল পরিমাণ বরফ প্রয়োজন। এজন্য দক্ষিণ মেরুতে এক ঘন কিলোমিটার এলাকাজুড়ে ‘আইসকিউব’ মানমন্দির তৈরি করা হয়।

মানমন্দিরটির নির্মাণকাজ শেষ হয় ২০১১ সালে। এরপর গবেষকরা অল্প সময়ের মধ্যে প্রথম উচ্চশক্তির নিউট্রিনো আবিষ্কার করেন। কয়েক বছর পর তারা সৌরজগতের অনেক বাইরে থেকে আসা নিউট্রিনো আবিষ্কারের তথ্যও প্রকাশ করেন। এর মাধ্যমে মহাবিশ্বে নিউট্রিনোর উৎস সন্ধানের কাজ পুরোদমে শুরু হয়।

পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল কমিটির প্রধান মার্ক পিয়ার্স বলেন, ফ্রান্সিস হালজেন গবেষক ও প্রকৌশলীদের একটি আন্তর্জাতিক দলে নেতৃত্ব দিয়েছেন। তারা একটি চমৎকার যন্ত্র উপহার দিয়েছেন। এটি নতুন ধরনের জ্যোতির্বিজ্ঞানের পথ প্রশস্ত করেছে।

দক্ষিণ মেরুর আইসকিউবের মাধ্যমে ক্রমাগত নিউট্রিনোর মিথস্ক্রিয়ার নমুনা সংগ্রহ করা হচ্ছে। এর মাধ্যমে গবেষকরা মহাকাশের অজানা অনেক রহস্য উন্মোচন করতে পারবেন।

চিকিৎসায় পেলেন যারা
সোমবার নোবেল কমিটি চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেলজয়ীদের নাম ঘোষণা করে। এ বছর পুরস্কারটি পেয়েছেন যুক্তরাষ্ট্রের কার্ল ডেইসেরথ, জার্মানি পিটার হেগম্যান ও জর্জ নাগেল। আলো-নিয়ন্ত্রিত আয়ন চ্যানেল ও অপটোজেনেটিকস নিয়ে তাঁদের আবিষ্কারের জন্য পুরস্কার দেওয়া হয়েছে।

নোবেল প্রাইসের ওয়েবসাইটে লেখা হয়েছে, মস্তিষ্ক কীভাবে মানুষের অনুভূতি, আচরণ ও শারীরিক কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে, তা দীর্ঘকাল ধরে একটি রহস্য হয়ে ছিল। বিংশ শতাব্দীতে গবেষকরা মস্তিষ্কের কোন অংশটি কোন কাজে প্রভাব ফেলে, তা নিয়ে অনুসন্ধান শুরু করেন।

তবে সে সময় যেসব পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল, তা দিয়ে ‘ঠিক কী কারণে কী ঘটে’ সেটি প্রমাণ করা সম্ভব ছিল না। তারা মস্তিষ্কের খসড়া ‘ম্যাপিং’ বা মানচিত্র তৈরি করেছিলেন। এর ফলে অসংখ্য প্রশ্ন ও অজানা বিষয় থেকে যায়। কিন্তু এখন দৃশ্যপট বদলে যাচ্ছে।

চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল কমিটির প্রধান পের সভেনিংসন বলেন, ‘অপটোজেনেটিকসের কারণে এখন এমনভাবে মস্তিষ্কের ম্যাপিং তৈরির সুযোগ তৈরি হয়েছে, যা একসময় আমরা কেবল স্বপ্নই দেখতাম।’

‘অপটোজেনেটিকস’ আলো দিয়ে স্নায়বিক সংকেত নিয়ন্ত্রণের পদ্ধতি হিসেবে পরিচিত। পুরস্কার ঘোষণার সময় নোবেল অ্যাসেম্বলি বলে, এই পদ্ধতির মাধ্যমে জীবিত মস্তিষ্কে স্নায়ুকোষ কীভাবে স্মৃতি, অনুভূতি ও আচরণ গড়ে তোলে তা দেখা সম্ভব।

কবে কোন পুরস্কার 
বুধবার রসায়নে বিজয়ীদের নাম ঘোষণা করা হবে। বৃহস্পতিবার সাহিত্যে ও শান্তিতে পুরস্কার বিজয়ীর নাম ঘোষণা হবে আগামী শুক্রবার। অর্থনীতিতে পুরস্কার ঘোষণা করা হবে ১৩ অক্টোবর।

পুরস্কারের অংশ হিসেবে একটি করে ডিপ্লোমা, স্বর্ণপদক এবং প্রায় ১২ লাখ ডলারের চেক দেওয়া হয়। কোনো বিভাগে একাধিক বিজয়ী থাকলে পুরস্কারের অর্থ ভাগাভাগি করে নেন।

মানবতার জন্য বড় ধরনের অগ্রগতি বয়ে এনেছেন এমন ব্যক্তি ও প্রতিষ্ঠানকে ১৯০১ সাল থেকে নোবেল পুরস্কার দেওয়া হচ্ছে। পুরস্কারের প্রতিষ্ঠাতা, উদ্ভাবক আলফ্রেড নোবেলের ইচ্ছার সঙ্গে সামঞ্জস্য রেখে এই পুরস্কার দেওয়া হয়।