কয়েক বছর আগে এটি ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল যে হ্যাড্রন কোলাইডারটি চালু হওয়ার সাথে সাথে বিশ্বের শেষ হবে। সুইস CERN-এ নির্মিত এই বিশাল প্রোটন এবং আয়ন অ্যাক্সিলারেটরটি বিশ্বের বৃহত্তম পরীক্ষামূলক সুবিধা হিসাবে স্বীকৃত। এটি বিশ্বের অনেক দেশের কয়েক হাজার বিজ্ঞানী দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। এটাকে সত্যিকার অর্থে একটি আন্তর্জাতিক প্রতিষ্ঠান বলা যেতে পারে। যাইহোক, সবকিছু সম্পূর্ণ ভিন্ন স্তরে শুরু হয়েছিল, প্রথমত, এক্সিলারেটরে প্রোটনের গতি নির্ধারণ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য। এটি সৃষ্টির ইতিহাস এবং এই জাতীয় ত্বরণের বিকাশের পর্যায় সম্পর্কে যা নীচে আলোচনা করা হবে৷
শুরু ইতিহাস
আলফা কণার উপস্থিতি আবিষ্কৃত হওয়ার পরে এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াস সরাসরি অধ্যয়ন করা শুরু করার পরে, লোকেরা তাদের উপর পরীক্ষা করার চেষ্টা করতে শুরু করে। প্রযুক্তির মাত্রা তুলনামূলক কম হওয়ায় প্রথমে এখানে কোনো প্রোটন অ্যাক্সিলারেটরের কথা বলা হয়নি। এক্সিলারেটর প্রযুক্তির সৃষ্টির প্রকৃত যুগ শুরু হয়েছিল মাত্র ১৯৪৮ সালেগত শতাব্দীর 30 এর দশকে, যখন বিজ্ঞানীরা উদ্দেশ্যমূলকভাবে কণা ত্বরণ স্কিমগুলি বিকাশ করতে শুরু করেছিলেন। যুক্তরাজ্যের দুজন বিজ্ঞানী 1932 সালে প্রথম একটি বিশেষ ডিসি ভোল্টেজ জেনারেটর ডিজাইন করেছিলেন, যা অন্যদের পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের যুগ শুরু করতে দেয়, যা বাস্তবে সম্ভব হয়েছিল।
সাইক্লোট্রনের চেহারা
সাইক্লোট্রন, প্রথম প্রোটন অ্যাক্সিলারেটরের নাম, বিজ্ঞানী আর্নেস্ট লরেন্সের কাছে 1929 সালে একটি ধারণা হিসাবে উপস্থিত হয়েছিল, কিন্তু তিনি এটি শুধুমাত্র 1931 সালে ডিজাইন করতে সক্ষম হন। আশ্চর্যজনকভাবে, প্রথম নমুনাটি যথেষ্ট ছোট ছিল, মাত্র এক ডজন সেন্টিমিটার ব্যাস, এবং তাই প্রোটনগুলিকে সামান্য ত্বরান্বিত করতে পারে। তার এক্সিলারেটরের পুরো ধারণাটি ছিল বৈদ্যুতিক নয়, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করা। এই জাতীয় অবস্থায় প্রোটন অ্যাক্সিলারেটরের লক্ষ্য ছিল ইতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলিকে সরাসরি ত্বরান্বিত করা নয়, বরং তাদের গতিপথকে এমন অবস্থায় বাঁকানো ছিল যে তারা একটি বৃত্তে একটি বদ্ধ অবস্থায় উড়ে যায়।
এটিই একটি সাইক্লোট্রন তৈরি করা সম্ভব করেছে, যার মধ্যে দুটি ফাঁপা অর্ধেক ডিস্ক রয়েছে, যার ভিতরে প্রোটনগুলি ঘোরে। অন্যান্য সমস্ত সাইক্লোট্রন এই তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল, কিন্তু অনেক বেশি শক্তি পাওয়ার জন্য, তারা আরও বেশি বেপরোয়া হয়ে ওঠে। 40 এর দশকে, এই জাতীয় প্রোটন এক্সিলারেটরের মানক আকার বিল্ডিংয়ের সমান হতে শুরু করে।
সাইক্লোট্রন আবিষ্কারের জন্যই লরেন্স ১৯৩৯ সালে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।
সিনক্রোফ্যাসোট্রন
তবে, বিজ্ঞানীরা প্রোটন অ্যাক্সিলারেটরকে আরও শক্তিশালী করার চেষ্টা করেছেন,সমস্যা প্রায়শই সেগুলি সম্পূর্ণরূপে প্রযুক্তিগত ছিল, যেহেতু ফলাফলের মাধ্যমের প্রয়োজনীয়তাগুলি অবিশ্বাস্যভাবে বেশি ছিল, তবে আংশিকভাবে তারা এই সত্যে ছিল যে কণাগুলি তাদের থেকে প্রয়োজনীয় হিসাবে ত্বরান্বিত হয়নি। 1944 সালে একটি নতুন অগ্রগতি ভ্লাদিমির ভেকসলার তৈরি করেছিলেন, যিনি অটোফেজিংয়ের নীতি নিয়ে এসেছিলেন। আশ্চর্যজনকভাবে, আমেরিকান বিজ্ঞানী এডউইন ম্যাকমিলান এক বছর পরে একই কাজ করেছিলেন। তারা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে সামঞ্জস্য করার প্রস্তাব করেছিল যাতে এটি কণাগুলিকে নিজেরাই প্রভাবিত করে, প্রয়োজনে তাদের সামঞ্জস্য করে বা বিপরীতভাবে, তাদের ধীর করে দেয়। এটি একটি একক গুচ্ছ আকারে কণার গতিবিধি রাখা সম্ভব করেছে, এবং একটি অস্পষ্ট ভর নয়। এই ধরনের ত্বরণকে সিনক্রোফ্যাসোট্রন বলা হয়।
কলাইডার
অ্যাক্সিলারেটরের জন্য প্রোটনকে গতিশক্তিতে ত্বরান্বিত করার জন্য, আরও শক্তিশালী কাঠামোর প্রয়োজন হতে শুরু করে। এভাবেই কোলাইডারের জন্ম হয়েছিল, যা দুটি কণার বিম ব্যবহার করে কাজ করেছিল যা বিপরীত দিকে ঘুরবে। এবং যেহেতু তারা একে অপরের দিকে স্থাপন করা হয়েছিল, কণাগুলি সংঘর্ষ করবে। ধারণাটি প্রথম 1943 সালে পদার্থবিজ্ঞানী Rolf Wideröe দ্বারা জন্মগ্রহণ করেছিলেন, কিন্তু 60 এর দশক পর্যন্ত এটি বিকাশ করা সম্ভব ছিল না, যখন নতুন প্রযুক্তির আবির্ভাব ঘটে যা এই প্রক্রিয়াটি চালাতে পারে। এটি সংঘর্ষের ফলে প্রদর্শিত নতুন কণার সংখ্যা বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছে৷
পরের বছরগুলিতে সমস্ত উন্নয়ন সরাসরি একটি বিশাল সুবিধা নির্মাণের দিকে পরিচালিত করেছিল - 2008 সালে লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার, যার কাঠামোর মধ্যে 27 কিলোমিটার দীর্ঘ একটি বলয়। এটা বিশ্বাস করা হয়এতে করা পরীক্ষা-নিরীক্ষাই আমাদের পৃথিবী কীভাবে গঠিত হয়েছে এবং এর গভীর গঠন বুঝতে সাহায্য করবে।
লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার লঞ্চ
এই কলাইডারটি চালু করার প্রথম প্রচেষ্টা সেপ্টেম্বর 2008 সালে করা হয়েছিল। 10 সেপ্টেম্বর এটির আনুষ্ঠানিক প্রবর্তনের দিন হিসাবে বিবেচিত হয়। যাইহোক, সফল পরীক্ষার একটি সিরিজের পরে, একটি দুর্ঘটনা ঘটেছে - 9 দিন পরে এটি ব্যর্থ হয়েছে, এবং তাই এটি মেরামতের জন্য বন্ধ করতে বাধ্য হয়েছে৷
নতুন পরীক্ষাগুলি শুধুমাত্র 2009 সালে শুরু হয়েছিল, কিন্তু 2014 পর্যন্ত, সুবিধাটি আরও ভাঙ্গন রোধ করতে অত্যন্ত কম শক্তিতে পরিচালিত হয়েছিল। এই সময়েই হিগস বোসন আবিষ্কৃত হয়েছিল, যা বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে উত্থান ঘটায়।
এই মুহুর্তে, ভারী আয়ন এবং হালকা নিউক্লিয়াসের ক্ষেত্রে প্রায় সমস্ত গবেষণা করা হচ্ছে, এর পরে LHC আবার 2021 সাল পর্যন্ত আধুনিকীকরণের জন্য বন্ধ থাকবে। এটি বিশ্বাস করা হয় যে এটি আনুমানিক 2034 সাল পর্যন্ত কাজ করতে সক্ষম হবে, তারপরে আরও গবেষণার জন্য নতুন এক্সিলারেটর তৈরির প্রয়োজন হবে৷
আজকের পেইন্টিং
এই মুহুর্তে, এক্সিলারেটরগুলির ডিজাইনের সীমা সর্বোচ্চে পৌঁছেছে, তাই একমাত্র বিকল্প হল একটি রৈখিক প্রোটন অ্যাক্সিলারেটর তৈরি করা যা বর্তমানে ওষুধে ব্যবহৃত হয়, তবে আরও শক্তিশালী। CERN ডিভাইসটির একটি ক্ষুদ্র সংস্করণ পুনরায় তৈরি করার চেষ্টা করেছিল, কিন্তু এই ক্ষেত্রে কোন লক্ষণীয় অগ্রগতি হয়নি। একটি লিনিয়ার কোলাইডারের এই মডেলটি সরাসরি LHC এর সাথে সংযুক্ত করার পরিকল্পনা করা হয়েছে যাতে উত্তেজিত হয়প্রোটনের ঘনত্ব এবং তীব্রতা, যা তখন সরাসরি কোলাইডারে নির্দেশিত হবে।
উপসংহার
পরমাণু পদার্থবিদ্যার আবির্ভাবের সাথে সাথে কণা ত্বরণকারীর বিকাশের যুগ শুরু হয়। তারা অসংখ্য পর্যায় অতিক্রম করেছে, যার প্রতিটিই অসংখ্য আবিষ্কার নিয়ে এসেছে। এখন এমন লোক খুঁজে পাওয়া অসম্ভব যে তার জীবনে কখনও লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারের কথা শোনেনি। তাকে বই, চলচ্চিত্রগুলিতে উল্লেখ করা হয়েছে - ভবিষ্যদ্বাণী করে যে তিনি বিশ্বের সমস্ত গোপনীয়তা প্রকাশ করতে বা কেবল এটি শেষ করতে সহায়তা করবেন। CERN-এর সমস্ত পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলে কী হবে তা নিশ্চিতভাবে জানা যায়নি, তবে অ্যাক্সিলারেটর ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা অনেক প্রশ্নের উত্তর দিতে সক্ষম হয়েছেন।
