আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান(Modern Physics )

৩: আধুনিক পদার্থ বিজ্ঞান

এই অধ্যায়ে নিচের বিষয়গুলো আলোচনা করা হয়েছে:

• কোয়ান্টাম মেকানিকস
• রিলেটিভিটি
• স্ট্যান্ডার্ড মডেল বা কণা বিদ্যা

আর পড়ুন:আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান এর কুইজ 

তথ্য কণিকা(Information)

৩.১ কোয়ান্টাম মেকানিক্স (Quantum Mechanics)

গত শতকের প্রথম দিকে পৃথিবীর বড় বড় পদার্থবিজ্ঞানীরা কিছুতেই একটা হিসাব মিলাতে পারছিলেন না। উত্তপ্ত বস্তু থেকে যে আলোType equation here. বিকিরণ হয় সেটি তোমরা নিশ্চয়ই লক্ষ করেছ, এক টুকরা লোহাকে উত্তপ্ত করা হলে সেটি গনগনে লাল হয়, আরও বেশি হলে সেটি ধীরে ধীরে নীলাভ হতে শুরু করে। উত্তপ্ত বস্তুর বিকিরিত আলোর তীব্রতার সাথে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের যে একটা সম্পর্ক আছে সেটা সবাই জানতেন। বিজ্ঞানীরা উত্তপ্ত বস্তুর জন্য একটি সূত্র দিয়ে ছোট তরংগদৈর্ঘ্যে আলোর তীব্রতা সঠিক ভাবে ব্যাখ্যা করতে পারতেন আবারআরেকটি সূত্র দিয়ে বড় তরংগদৈর্ঘ্যে আলোর তীব্রতা সঠিক ভাবে ব্যাখ্যা করতে পারতেন। কিন্তু একটি সূত্র দিয়েই উত্তপ্ত বস্তুর জন্য বিকিরিত সব তরংগদৈর্ঘ্যের আলোর তীব্রতা কিছুতেই ব্যাখ্যা করতে পারছিলেন না।

স্বাভাবিকভাবেই বিজ্ঞানীরা ধরে নিয়েছিলেন যে শক্তি অবিচ্ছিন্ন (Continuous), কিন্তু বিজ্ঞানী ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক অন্য ভাবে চিন্তা করলেন। তিনি শক্তিকে অবিচ্ছিন্ন না ধরে সেটিকে বিচ্ছিন্ন (Discrete) হিসেবে বিবেচনা করলেন অর্থাৎ তিনি ধরে নিলেন শক্তিকে যত ইচ্ছে তত ছোট অংশে বিভাজিত করা যাবে না, এর একটি ক্ষুদ্রতম কণা আছে। কম আলোর অর্থ হচ্ছে কম সংখ্যক আলোর কণা এবং বেশি আলোর অর্থ হচ্ছে বেশি সংখ্যক আলোর কণা। তখন চমৎকারভাবে একটি সূত্র দিয়েই উত্তপ্ত বস্তু হতে ছোট থেকে বড় সব তরংগদৈর্ঘ্যের আলোর জন্য শক্তির তীব্রতা ব্যাখ্যা করা সম্ভব হল। সেই বিচ্ছিন্ন শক্তির কণাকে বলা হল শক্তির কোয়ান্টা এবং ধীরে ধীরে যে নূতন বিজ্ঞানের জন্ম হলো সেটি হচ্ছে কোয়ান্টাম মেকানিক্স। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্কের প্রতি শ্রদ্ধা জানিয়ে বিজ্ঞানীরা ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র জগতে বহুল ব্যবহৃত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধ্রুবরাশিটির নাম রেখেছেন প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক। এর মান 6.634 × 1034 Js এবং একে প্রকাশ করা হয় h দিয়ে।

মানুষের চোখ যথেষ্ট সংবেদী, ধারণা করা হয় যদি মানুষের চোখ আরও দশগুণ বেশি সংবেদী হত তাহলে আমরা খালি চোখেই আলোর বিচ্ছিন্ন শক্তির কোয়ান্টা দেখতে পেতাম! অর্থাৎ তুমি যদি অন্ধকার ঘরে বসে থাকতে এবং খুব ধীরে ধীরে একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গের আলোর তীব্রতা কমিয়ে আনা হত, তাহলে তুমি একসময় লক্ষ্য করতে যে আলো অবিচ্ছিন্ন ভাবে আসছে না, বিচ্ছিন্ন আলোর বিচ্ছুরণ বা কণা হিসেবে আসছে। এই কণাগুলোর সবগুলোর বিচ্ছুরণের তীব্রতা সমান, তবে আলোর তীব্রতা যতই কমিয়া আনা হত কণাগুলোর সংখ্যা ততই কমে আসতো।

কোয়ান্টাম মেকানিকস বা কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান (Quantum mechanics) বা কোয়ান্টাম(খুদ্রাংশিক) পদার্থবিজ্ঞান (ইংরেজি: Quantum physics)

 আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা যা পরমাণু এবং অতিপারমাণবিক কণার/তরঙ্গের মাপনীতে পদার্থের আচরণ বর্ণনা করে।

রিলেটিভিটি(Theory of relativity)

১) সমবেগে চলমান সকল পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মাবলী অভিন্ন (আপেক্ষিকতাবাদের মূলনীতি)।

 ২) শূন্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ সমস্ত পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে একই এবং তা আলোর উৎসের ও পর্যবেক্ষকের গতির সাথে নিরপেক্ষ । 

সামগ্রিকভাবে এই তত্ত্ব ব্যবহারিক পরীক্ষার ফলাফল সনাতন বলবিজ্ঞানের চেয়ে ভালোভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে।

থিওরি অফ রিলেটিভিটি এর প্রনেতা কে?

১৯০৫ সালে আলবার্ট আইনস্টাইন আপেক্ষিকতা তত্ত্ব (Theory of Relativity ) প্রকাশ করেন।

রিলেটিভিটি মানে কি?

বিশেষত গতি, দেশ ও কালের পরিমাপ আপেক্ষিক, এই মূলসূত্রের উপর প্রতিষ্ঠিত আইনস্টাইনের বিশ্বতত্ত্ব; আপেক্ষিক তত্ত্ব।

স্ট্যান্ডার্ড মডেল বা কণা বিদ্যা

এই মডেলে শক্তিশালী নিউক্লিয় বল, দুর্বল নিউক্লিয় বল ও তড়িৎচুম্বকীয় বল এই মৌলিক বলগুলিকে গেজ বোসন এর সাহায্যে ব্যাখ্যা করা হয়। 

গেজ বোসন শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত হল গ্লুয়ন, W-, W+ ও Z বোসন ও ফোটন। 

এ ছাড়াও স্ট্যান্ডার্ড মডেলের অন্তর্ভুক্ত ১২টি মৌলিক কণা ও তাদের প্রতিকণা।

স্ট্যান্ডার্ড মডেলের মৌলিক কণা কি কি?

স্ট্যান্ডার্ড মডেলের মধ্যে রয়েছে পদার্থের কণা (কোয়ার্ক এবং লেপটন), বল বহনকারী কণা (বোসন), এবং হিগস বোসন । ছবি সৌজন্যে সিমেট্রি ম্যাগাজিন, একটি যৌথ ফার্মিলাব/SLAC প্রকাশনা।

ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ(Werner Heisenberg(1901‐1976):

আর পড়ুন:আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান এর কুইজ 

ট্রানজিস্টরঃ 

উদাহরণ ১৩.১: তোমার তুলনায় তোমার বন্ধু া বেগে যাচ্ছে কিন্তু তোমার বন্ধুর তুলনায় তুমিও তো া  বেগে যাচ্ছ। তাহলে উল্টোটা কেন সত্যি হয় না? দশ বৎসর কাটিয়ে দিয়ে তুমি কেন আবিষ্কার কর না যে তোমার বন্ধুর বয়স সত্তুর বছর বেড়ে গেছে? 

উত্তর: থিওরি অফ রিলেটিভিটির এটা একটা অত্যন্ত মজার প্রশ্ন। কার বয়স বেড়েছে দেখার জন্য তোমার এবং তোমার বন্ধুর মাঝে একজনকে থামতে হবে এবং গতি পরিবর্তন করে ফিরে আসতে হবে। যে থামবে এবং গতি পরিবর্তন করবে তার সময় অতিক্্রান্ত হবে কম। 

এটা খুব সহজেই প্রমাণ করা যায়Ñ এখানে আর করে দেখানো হলো না।

তেজস্ক্রিয়তা: ফরাসি বিজ্ঞানী হেনরী ১৮৯৬ সালে দেখতে পান যে, ইউরেনিয়াম ধাতুর নিউক্লীয়াস থেকে স্বতঃস্ফুর্তভাবে বিশেষ ভেদনশক্তিসম্পন্ন বিকিরণ অবিরত নির্গত হয়। 

বেকরেল আরো লক্ষ করেন, যে মৌল থেকে এই বিকিরণ নির্গত হয় কা একটি সম্পূর্ণ নতুন মৌলে পরিণত হয়। এটি একটি নিউক্লীয় ঘটনা। কোনো মৌল থেকে তেজস্ক্রিয় কণা বা রশ্নি নির্গমণের ঘটনাকে তেজস্ক্রিয়তা বলে। তেজস্ক্রিয় মৌল আলফা,বিটা ও গামা নামে তিন ধরণের রশ্নি নির্গমণ করে। তেজস্ক্রিয়তা পরিমাণের জন্য যে একক ব্যবহার করা হয় তার নাম বেকরেল।

উদাহরণ ১৩.২: ১শম ভরের একটি তেজস্ক্রিয় মৌলের অর্ধায় ১০০ বছর। দুইশ বছর পর তার ভর কত হবে? 

উত্তর: তেজস্ক্রিয়তার কারণে সরাসরি ভরের পরিবর্তন হয় না। তেজস্ক্রিয়তা মৌলটির তিন চতুর্থাংশ নিউক্লিয়াস তেজস্ক্রিয়তা কণা বের করবে মাত্র।

 আলফা কণাঃ আলফা কণা হলো একটি হিলিয়াম নিউক্লীয়াস এর নিউক্লীয়াসে রয়েছে দুটি প্রোটন ও দুটি নিউট্রন। আলফা কণার ভেদন ক্ষমতা কম, বাতাস ভেদ কওে যেতে পারে না। আলফা কণার ভর হাইড্রোজেন পরমাণুর চার গুণ এবং আধান । আলফা কণার বেগ আলোর বেগের শতকরা ১০ ভাগ।

বিটা কণাঃ এই কণা ঋণাতœক আধানযুক্ত এবং চৌম্বক ও তড়িত ক্ষেত্র দ্বারা অনেক বেশি বিক্ষিপÍ হয়। এর দ্রæতি আলোর দ্রæতির শতকরা ৫০ভাগ তবে শতকরা ৯৮ ভাগ পর্যন্ত হতে পারে। এর ভর ইলেকট্রনের সমান অর্থাৎ ।

গামা রশ্নিঃ এই রশ্নি আধান নিরপেক্ষ। একটি তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ। এর কোনো ভর নেই। এর দ্রæতি আলোর সমান অর্থাৎ  ।

এই রশ্নির ভেদন ক্ষমতা অনেক বেশি।

অর্ধায়ুঃ যে সময়ে কোনো তেজস্ক্রিয় পদার্থের মোট পরমাণুর ঠিক অর্ধেক পরিমাণ ক্ষয়প্রাপ্ত হয় তাকে ঐ পদার্থের অর্ধায়ু বলে।

  দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

 ইলেকট্রনিক্রের ক্রমবিকাশঃ ইলেকট্রনিক্রের প্রকৃত যাত্রা শুরু ১৮৮৩ সালে এডিসন ক্রিয়া আবিষ্কারের মধ্যে দিয়ে। যেহেতু উত্তপ্ত ফিলামেন্ট থেকে নিঃসৃত আধান ধনাতœক প্লেটের দিকে যায়, সুতরাং এ আধান ঋণাতœক। প্লেট ঋণাতœক হলে ঐ নিঃসৃত আধানকে বিকর্ষণ করে ফলে বর্তনীতে কোনো তড়িতপ্রবাহ থাকে না। এটাই ্এডিসন ক্রিয়া নামে পরিচিত। বৃটিশ পদার্থবিজ্ঞানী ফ্লেমিং এডিসন ক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে প্রথম ভ্যাকুয়াম টিউব আবিষ্কার করেন। এ দুই বছর পর আমেরিকায় দ্য ফরেস্ট ট্রায়োড নামে আর একটি ভ্যাকুয়াম টিউব আবিষ্কার করেন। এতে তিনটি ইলেকট্রোড ছিল। তাই এর নাম দেওয়া হয়।

এনালগ সংকেতঃ যেসব ঘটনার মান নিরবচ্ছিন্নভাবে পরিবর্তিত হয় তাদের বলা হয় এনালগ। এনালগ সংকেত হলো নিরবচ্ছিন্নভাবে পরিবর্তনশীল। ভোল্টেজ বা কারেন্ট। এই ভোল্টেজ বা কারেন্ট স্বাভাবিকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং নি¤œতম থেকে উচ্চতম মানের মধ্যে যেকোনো মান গ্রহণ করতে পারে। এনালগ সংকেত আসলে একটি সাইন সংকেত তরঙ্গ।

 ডিজিটাল সংকেতঃ সাধারণভাবে ডিজিট কথাটির অর্থ সংখ্যা। ডিজিটাল কথাটি এসেছে ‘ডিজিট’ বা সংখ্যা কথাটি থেকে। ডিজিটাল সংকেত বলতে সেই যোগাযোগ সংকেত বোঝায় যা শুধু কিছু নির্দিষ্ট মান গ্রহণ করতে পারে। এরা ছিন্নায়িত মানে পরিবর্তন হতে পারে এদের প্রত্যেককে প্রথৃকভাবে চেনা যায়। এ ব্যবস্থায় বাইনারী কোড অর্থাৎ ০ ও ১ এর সাহায্য নিয়ে যে কোনো তথ্য,সংখ্যা,অক্ষর,বিশেষ সংকেত ইত্যাদি বোঝানো এবং প্রেরিত হয়। এই সংকেত ব্যবস্থায় ‘অন’ অবস্থার মান ১ এবং ‘অফ’ অবস্থার মান ০।

                                            চিত্রঃ  এনালগ সংকেতকে  ডিজিটাল সংকেতে রূপান্তর

রেডিওঃ রেডিও বিনোদন ও যোগাযোগের একটি ব্যাপক ও গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম। রেডিওতে আমরা গান, খবর, নাটক, আলোচনা ইত্যাদি শুনতে পাই। রেডিও আবিষ্কারে যেসব বিজ্ঞানী অবদান রেখেছেন, তারা হলেন ইতালির গুগলিয়েলমো মার্কনি ও বাংলাদেশের বিক্রমপুরের জগদীশ চন্দ্র বসু।

টেলিভিশনঃ টেলিভিশন এমন একটি যন্ত্র যার সাহায্যে আমরা দূরবর্তী কোনা স্থান থেকে শব্দ শোনার সঙ্গে বক্তার ছবি টেরিভিশনে দেখতে পাই। লজি বেয়ার্ড ১৯২৬ সালে টেলিভিশনে চিত্র প্রেরণে সক্ষম হন। সেদিনকার টিভি শিল্পি ছিল একটি কথা বলার পুতুল।

রঙিন টেলিভিশনঃ রঙিন ও সাদাকালো টেলিভিশনের মূল কার্যনীতিতে তেমন কোনো পার্থক্য নেই। রঙিন টেলিভিশন কেমেরায় তিনটি মৌলিক রং (লাল,আসমানী এবং সবুজ)-এর জন্য তিনটি পৃথক ইলেকট্রনগান থাকে। রঙিন টেলিভিশন গ্রাহক যন্ত্রেও তিনটি ইলেকট্রনগান থাকে।রঙিন টেলিভিশনের পর্দা তৈরি হয় তিন রকম ফসফর দানা দিয়ে। মনে রাখার উপায় হল ‘আসল’

টেলিফোনঃ টেলিফোন হলো বিশ্বের সর্ববৃহৎ,সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত ও জনপ্রিয় এক জটিল যোগাযোগ মাধ্যম। যে কোনো দেশে কতাবার্তা বলা,বার্তা,ফ্যাক্রবার্তা পাঠানো,কম্পিউটার যোগাযোগ,ই-মেইল আদান-প্রদান ইত্যাদি ক্ষেত্রে এটি ব্যবহৃত হয়। আলেকজান্ডার গ্রাহম বেল ১৮৭৫ সালে টেলিফোন আবিষ্কার করেন। 

ফ্যাক্রঃ ফ্যাক্রমিলিএর সংক্ষিপ্ত নাম ফ্যাক্র। ফ্যাক্র হলো এমন একটি ইলেকট্রিক ব্যবস্থা যার মাধ্যমে যে কোনো তথ্য,ছবি,চিত্র,ডায়াগ্রাম বা লেখা হুবুহু কপি করে প্রেরণ করা যায়। ১৮৪২ সালে ফ্যাক্র আবিষ্কৃত হলেও রেডিও ফ্যাক্র এর যাত্রা শুরু হয় ১৯৩০ সালে। বিজ্ঞানী আলেকজান্ডার বেইন ফ্যাক্র আবিষ্কার করেন। 

কম্পিউটারঃ কম্পিউটার অর্থ গণক বা হিসাবকারী। কম্পিউটার যেখানে তথ্য গ্রহণ করে তাকে বলা হয় অন্তর্গামী বা গ্রহণমুখ। কম্পিউটার যেখানে তথ্য প্রক্রিয়াজাত করে তাকে বলা হয় সিপিইউ বা কেন্দ্রীয়  প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট। যে প্রান্ত থেকে ফলাফল পাওয়া যায় তাকে বলা হয় বহির্গামী বা নির্গমন মুখ। যে সকল ভৌত ডিভাইস দিয়ে কম্পিউটার তৈরি তাদের বলা হয় হার্ডওয়্যার।হার্ডওয়্যার হলো কম্পিউটারের দেহ এবং সফটওয়্যার হলো কম্পিউটারের প্রাণ। 

@@@ইন্টারনেট ও ই-মেইলঃ ইন্টারনেট হলো ‘নেটওয়ার্কের নেটওয়ার্ক’বা ‘সকল নেটওয়ার্কের জননী’। এটি একটি আন্তর্জাতিক নেটওয়ার্ক বা সংযুক্ত করেছে বিভিন্ন দেশের প্রায় ৪,০০,০০০ এর বেশি ছোট ছোট নেটওয়ার্কে।১৯৬৯ সালে আমেরিকান প্রতিরক্ষা বিভাগ ইন্টারনেট চালু করে।

ইলেকট্রনিক মেইলকে সংক্ষেপে বলা হয় ই-মেইল। 

৩.৩.৩ স্থান সঙ্কোচন (Space Contraction)

তোমরা আগের পরিচ্ছেদে দ্বিতীয় প্রজন্মের ফার্মিওনের কথা পড়েছ। বায়ুমণ্ডলে পৃথিবী পৃষ্ঠ থেকে প্রায় 10 km উপরে কসমিক রে এর আঘাতে এই মিউওন কণার জন্ম হয় যেটার আয়ু মাত্র 2.2 মাইক্রো সেকেন্ড। এটি যদি প্রায় আলোর বেগেও (3 x 108 m/s ) ছুটে আসে তাহলে এই সময়ে এটি মাত্র 0.66 km দূরত্ব অতিক্রম করবে, কোনোভাবেই পৃথিবীপৃষ্ঠে পৌঁছাতে পারবে না।

কিন্তু আমরা নিয়মিতভাবে পৃথিবীপৃষ্ঠে মিউওন দেখে থাকি কারণ এটি আলোর বেগের কাছাকাছি (0.998c) বেগে ছুটে আসার কারণে সময় প্রসারণ ঘটে থকে। 2.2 মাইক্রো সেকেন্ড প্রসারিত হয়ে হয়

মিউওনের পৃথিবীপৃষ্ঠে চলে আসার ব্যাপারটি অন্যভাবেও ব্যাখ্যা করা যায়। ধরা যাক বায়ুমণ্ডলের উপর থেকে পৃথিবী পৃষ্ঠের দূরত্ব Lo এবং তুমি তোমার ঘড়িতে একটি মিউওনকে t সময়ে এই দূরত্ব অতিক্রম করতে দেখেছ। কাজেই তোমার কাছে মনে হবে মিউওনের বেগ হচ্ছে

v = Lo/t

আবার মিউওনের ঘড়িতে (!) মিউওনের মনে হবে সে নিজে স্থির

হয়ে দাঁড়িয়ে আছে, পৃথিবীটাই v বেগে তার দিকে ছুটে আসছে এবং to সময়ে পৃথিবীটা তার কাছে পৌঁছে গেছে। মিউওনের যদি

মনে হয় পৃথিবীটা L দূরত্বে আছে তাহলে তার কাছে v বেগটা হচ্ছে:

v = L/to

দুটো বেগ সমান, কাজেই আমরা লিখতে পারি:

Lo/t

= L/to

কিংবা (to/t) = (L/Lo)

এখানে 



বা

(to/t) = (L/L) মান বসিয়ে আমরা পাইঃ

এখানে আমাদের স্থির অবস্থার সাপেক্ষে কোনো কিছুর দৈর্ঘ্য Lo হলে আমাদের সাপেক্ষে v বেগে গতিশীল কাঠামো থেকে তার দূরত্ব হবে L।

 দেখতেই পাচ্ছ L এর মান অবশ্যই L থেকে কম হবে। কাজেই মিউওন যখন প্রচণ্ড বেগে পৃথিবীর দিকে ছুটে আসছিল, তার মনে হচ্ছিল সে বুঝি স্থির বরং পৃথিবীটাই প্রচণ্ড বেগে তার দিকে ছুটে আসছে শধু তাই না সে কারণে বায়ুমণ্ডল থেকে পৃথিবী পর্যন্ত, পুরো দূরত্বটাই সংকুচিত হয়ে ছোট একটুখানি হয়ে গেছে ।

 তাই মিউওন মাত্র 2.2 মাইক্রোসেকেন্ড বেঁচে থেকেই এই ছোট দূরত্বটা অতিক্রম করে ফেলেছে!

৩.৩.৪ আপেক্ষিক ভরবেগ ও শক্তি (Mass & Energy)

আমরা সবাই জানি আমদের ত্রিমাত্রিক জগতে একটা বস্তুর অবস্থানকে নির্দিষ্ট করতে তিনটি মাত্রার জন্য তিনটি স্থানাঙ্কের প্রয়োজন হয়, একটি কোঅর্ডিনেট সিস্টেমে সেই তিনটি মাত্রার স্থানাংককে সাধারণত x, y এবং z দিয়ে প্রকাশ করা হয়। সেই একই বস্তুর অবস্থান যদি অন্য নূতন একটি কোঅর্ডিনেট সিস্টেম থেকে দেখা হয় তখন এই তিনটি স্থানাঙ্কের মান হবে ভিন্ন। নূতন কোঅর্ডিনেট সিস্টেমে একটি অক্ষের মান সাধারণত পুরাতন কোঅর্ডিনেট সিস্টেমের তিনটি অক্ষের স্থানাঙ্কের উপরেই নির্ভর করে। এ ছাড়া আগের কোঅর্ডিনেট সিস্টেমের সাপেক্ষে নূতন কোঅর্ডিনেট সিস্টেমে কোথায় কীভাবে আছে তার উপরও নির্ভর করবে নূতন স্থানাঙ্কের মান।

এবারে তোমরা একটি বিস্ময়কর তথ্যের জন্য প্রস্তুত হও; আইনস্টাইন তার আপেক্ষিক তত্ত্বে দেখালেন, প্রকৃতিকে অনেক সহজে ব্যাখ্যা করা যায় যদি আমরা ত্রিমাত্রিক জগতটিকে

চতুর্মাত্রিক জগত হিসেব ধরে নিই, যেখানে চতুর্থ মাত্রাটি হচ্ছে সময়। এই চতুর্মাত্রিক জগতে একটি বস্তুর অবস্থান শুধু মাত্র তিনটি স্থানাংক দিয়ে নির্দিষ্ট করা হয় না, তার সাথে সময়টিকেও উল্লেখ করা হয়। ভিন্ন একটি প্রসঙ্গ কাঠামোতে নূতন স্থানাংক শুধু আগের কাঠামোর অবস্থান স্থানাংক নয় তার সময়ের উপরেরা এই নূতন উপলব্ধির কারণে কীভাবে বিজ্ঞানের জগতটি শুধু ভিন্নভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয়নি, অনেক নূতন বিজ্ঞানেরও জন্ম দিয়েছে সেগুলো জানার সুযোগ পাবে। আপাতত আমরা শুধু নূতন কয়েকটি পর্যবেক্ষণ তোমাদের জানিয়ে দিই, সেজন্য একটি কাঠামোর সাপেক্ষে গতিশীল বস্তুর সাথে যুক্ত আরেকটি কাঠামো কল্পনা করে নিই।

• ১। একটি কাঠামোতে যদি একই সময়ে কিন্তু ভিন্ন অবস্থানে দুটি ঘটনা ঘটে তাহলে গতিশীল ভিন্ন কাঠামোতে মনে হবে ভিন্ন সময়ে দুটি ঘটনা ঘটেছে।
• ২। একটি কাঠামোতে যদি একই অবস্থানে কিন্তু ভিন্ন সময়ে দুটি ঘটনা ঘটে তাহলে গতিশীল ভিন্ন কাঠামোতে মনে হবে ভিন্ন অবস্থানে দুটি ঘটনা ঘটেছে।

দেখতেই পাচ্ছ সময় সম্পর্কে আমাদের পুর্বের ধারণা আপেক্ষিক তত্ত্ব পুরোপুরি পরিবর্তন করে দিয়েছ।তবে আপেক্ষিক তত্ত্বের কারণ পৃথিবীর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সূত্রটি আগেই অনেকবার তোমাদের বলা হয়েছে, সেটি হচ্ছে:

E = mc2

এখানে E হলো শক্তি, m হলো ভর, আর c হলো আলোর বেগের মান। অর্থাৎ, পদার্থের ভরকেও আসলে শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায়। সেক্ষেত্রে অল্প একটুখানি ভর থেকে প্রচুর পরিমাণ শক্তি তৈরি করা যায়। আপেক্ষিক সূত্রে একটুখানি গভীরে গেলেই এই সূত্রটিকে বের করে ফেলা যায় কিন্তু আমরা আপাতত সেটি না করে শধুমাত্র সূত্রটি তোমাদের জানিয়ে রাখছি!

আপেক্ষিক তত্বের এই আলোচনায় আমরা সবসময় সমবেগ ধরে নিয়েছি, কোন ত্বরণ বিবেচনা না করে একটি বিশেষ অবস্থা কল্পনা করে নেওয়া হয় বলে এটিকে বিশেষ আপেক্ষিক তত্ত্ব (special theory of relativity) বলে। যখন ত্বরণ বিবেচনা করা হয় তখন সেটি হচ্ছে সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্ব (General theory of relativity)। সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্ব বিগ ব্যাং থেকে শুরু করে, মহাবিশ্বের প্রসারণ বা ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্ব সবকিছু ব্যখ্যা করে থাকে।

বাম দিকে চলন্ত ট্রেনের মাঝখানে বসে থাকা একজন যদি এক সাথে দুই পাশে দুটি আলোক রশ্মি ছাড়ে সে দেখবে দুটি আলোক রশ্মি একইসাথে ট্রেনের শেষ প্রান্তে পৌঁছেছে। ডান পাশের ছবিতে, একজন বাইরে দাঁড়িয়ে চলন্ত ট্রেনের দিকে তাকালে দেখবে ট্রেনটি ডানদিকে সরে যাওয়ার কারণে আলোক রশ্মি বাম দিকে আগে ট্রেনের শেষ প্রান্তে পৌঁছাচ্ছে, এবং ডানদিকে পরে

Formula for Mathematics

আর পড়ুন:আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান এর কুইজ 

More Practice Sheet

অধ্যায়ঃ ৩

১। ইউরেনিয়ামে তেজস্ক্রিয়তা কে আবিষ্কার করেন?   

ক.বেকরেল   খ.থোরিয়াম    গ.রেডম   ঘ.ইউরেনিয়াম   উঃ ঘ

২। নিচের কোনটি তেজস্ক্রিয় মৌল নয়?    

ক.আলফা রশ্মি    খ.বিটা রশ্মি   গ.গামা রশ্মি   ঘ.ইথর রশ্মি   উঃ ঘ

৩। পিয়ারে কুরির জীবনকাল কোনটি?   

ক.১৮০৬-১৯০৯  খ.১৮৫৯-১৯০৬  গ.১৮৬৭-১৯৩৪  ঘ.১৮৯৬-১৯৪৯   উঃ খ

৪। হেনরি বেকরেল সর্বপ্রথম কোন ধাতুর নিউক্লিয়াস থেকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিশেষ ভেদন শক্তিসম্পন্ন বিকিরণ লক্ষ করেন?

       ক. রেডিয়াম   খ. থোরিয়াম    গ. রেডন     ঘ. ইউরেনিয়াম  উঃ ঘ 

৫। মাদাম কুরির স্বামীর নাম কি?  

ক. হেনরি কুরি  খ. হেনরি বেকরেল  গ. পিয়ারে কুরি  ঘ. মি. কুরি  উঃ গ

৬। ভারী মৌলের নিউক্লিয়াস- i.রেডিয়াম   ii. থোরিয়াম   ii. অ্যাকটিনিয়াম  

 নিচের কোনটি সঠিক? 

         ক.iও ii  খ.iiওiii  গ. iও iii ঘ. i, iiও iii  উঃ ঘ

৭। নিচের কোনটি ধনাতœক আধানযুক্ত রশ্নি?    

ক.  রশ্নি   খ.  রশ্নি   গ.  রশ্নি    ঘ.  রশ্নি  উঃ ক

৮। কোন রশ্নিটি প্রাণীদেহের জন্য ক্ষতিকারক?  

ক.   রশ্নি   খ.  রশ্নি    গ.  রশ্নি    ঘ.  রশি  উঃ গ

৯। কোন কণার  নিউক্লিয়াসে দুটি প্রোটন ও দুই নিউট্রন রয়েছে?   

ক.আলফা   খ. বিটা   গ. গামা   ঘ. অর্ধপরিবাহী   উঃ ক

১০। কোন কণার ভেদন ক্ষমতা কম? 

  ক. আলফা    খ. বিটা    গ. গামা    ঘ. অর্ধপরিবাহী   উঃ ক

১১। নিউক্লিয় চুল্লিতে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়? 

 ক. অক্রিজেন   খ. ইউরেনিয়াম  গ. ডিজেল   ঘ. পেট্রোলিয়াম   উঃখ

১২। নিচের কোন রশ্নিটি জীব বিশেষ করে মানুষের জন্য ক্ষতিকর?  

ক. আলফা খ. বিটা গ. গামা ঘ.এক্র-রে  উঃগ

১৩। গ্রিড অ্যানোড ও ক্যাথোড কী নিয়ন্ত্রণ করে? 

ক.বিভব   খ. তড়িৎ প্রবাহ  গ. আকর্ষণ   ঘ.বিকর্ষণ  উঃখ

১৪। পদার্থবিজ্ঞানী ফ্লেমিং কোন দেশের নাগরিক ছিলেন?

 ক. ব্রিটেন   খ.আমেরিকা   গ. ফ্রান্স   ঘ. রাশিয়া    উঃক

১৫। ট্রায়োডে নামের ভ্যাকুয়াম টিউবটি আবিষ্কার করেন কে? 

ক. দ্য ফরেস্ট  খ. ফ্লেমিং   গ. এডিসন   ঘ. নিউটন    উঃক

১৬। ডিজিটাল সংকেত ব্যবস্থায় কী ধরণের কোড ব্যবহার করা হয়? 

ক. ডেসিমেল   খ. বাইনারি   গ. অকটেল   ঘ. হেক্রা  উঃখ

১৭। ডিজিটাল সংকেত ব্যবস্থায় ‘অন’ অবস্থার মান কত? 

ক. ০   খ. ১    গ. ১০     ঘ.১১    উঃখ

১৮। অধিক দূরত্বে সংকেত প্রেরণের জন্য কোন সংকেত ব্যবহার করা উত্তম? 

ক. এনালগ   খ. ডিজিটাল   গ. সমান্তরাল   ঘ. অর্ধপরিবাহী    উঃখ

১৯। এনালগ সংকেত একটি- 

ক. কোচ তরঙ্গ  খ. সাইন তরঙ্গ   গ. ডিজিট তরঙ্গ    ঘ. সমন্বিত তরঙ্গ    উঃখ

২০। অর্ধপরিবাহী বা ঢ়-হ জংশন ডায়োডের অপর নাম কি? 

ক. অর্ধপরিবাহী রেকটিফায়ার    খ. অর্ধপরিবাহী   গ. ট্রানজিস্টও   ঘ. ট্রায়োড    উঃক

২১। রেকটিফায়ার কী কাজ করে?  

ক. তড়িৎপ্রবাহকে বৃদ্ধি করে         খ. ভোল্টেজের  বিবর্ধন  ঘটায় 

  গ. তড়িৎপ্রবাহকে একমুখী করে     ঘ. তড়িৎপ্রবাহের  হ্রাস ঘটায়    উঃগ

২২। ট্রানজিস্টরে মোট কতটি p-n জংশন থাকে?  

ক. একটি   খ. দুইটি   গ. তিনটি   ঘ. চারটি    উঃখ

২৩। টিভির পর্দায় ছবি ফুটে ওঠে কী কারণে? 

২৪। নিম্ন ও উচ্চ কম্পাঙ্কবিশিষ্ট তরঙ্গের মিশ্রণের প্রক্রিয়াকে কী বলে?  

২৫। কত সালে আমেরিকান প্রতিরক্ষা বিভাগ ইন্টারনেট চালু করে? 

 ক. ১৮৮৩    খ. ১৯৩০    গ. ১৯৬০    ঘ. ১৯৬৯    উঃ ঘ

২৬। রঙিন টিভির পর্দা তৈরি হয় কয় রকম ফসফর দানা দিয়ে? 

 ক. দুই   খ. তিন    গ. চার    ঘ. পাঁচ    উঃ খ

২৭। বেতার তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যরে পাল্লা কত?  

 ক. 10-2m  থেকে 5х10⁵m   

খ.10^-4m  থেকে 5x10⁴m

গ. 10^-2m  থেকে 5х10⁴m    

ঘ. 10^-4m  থেকে 5x10⁵m    

উঃ খ

২৮। কোনটি তেজস্ক্রিয় পদার্থ?  

ক. রেডিয়াম    খ. পেলোনিয়াম    গ. টিন     ঘ. তামা     উঃ ক

২৯। কোনটি 0.01m পুরু অ্যালুমিনিয়ামের পাত ভেদ করতে পারে?   

ক.      খ.       গ.       ঘ.    উঃ গ

৩০। তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের একক কোনটি?  ক. রন্টজেন     

খ. নিউটন     গ. কুলম্ব       ঘ. বেকরেল      উঃঘ

আর পড়ুন:আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান এর কুইজ