প্রকাশিত হল 2023 সালের পদার্থ বিজ্ঞান বিষয়ে নোবেল পুরস্কার বিজয়ীদের নাম।

            পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার 2023-এর প্রাপকরা হলেন Anne L’Huillier, Pierre Agostini, Ferenc Krausz।  আলোর attosecond pulse  এর মাধ্যমে পদার্থের ভিতরে ইলেকট্রনের গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করতে সমর্থ হন। যা পদার্থ বিজ্ঞানে এক যুগান্তকারী আবিষ্কার। এই তিন পদার্থ বিজ্ঞানী পৃথকভাবে  লেজার পালস্‌  নিয়ে গবেষণা করেন। পদার্থ বিজ্ঞানে সাধারণত বিশাল মহাকাশ কিংবা অতি ক্ষুদ্র কণা নিয়ে বেশি গবেষণা হয়ে থাকে এবং এই সব বিষয়েই নোবেল পুরস্কার পেয়ে থাকেন। তবে এই প্রথম হয়তো "অতি ক্ষুদ্র সময়"-এর জন্য কেউ নোবেল পেলেন।

           তাঁদের পরীক্ষা দ্বারা এটা জানা সম্ভব হয়েছে যে ইলেকট্রন গুলি রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় ঠিক কী রকম আচরণ করে। লেজার পালসের ব্যবহারিক প্রয়োগও রয়েছে যেমন- রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ইলেকট্রনের গতিবিধির ওপর পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব। চিকিৎসা বিজ্ঞানে; বিশেষ করে ওষুধ কী করে কাজ করছে তা জানতে এই attosecond লেজার পালস প্রক্রিয়াটি ভবিষ্যতে কাজে লাগবে। 

ইলেকট্রনের গুরুত্ব কী?

             যেকোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া হোক না কেন ইলেকট্রন ছাড়া সম্ভব নয়। কেউ তৈরি করে আয়নীয় বন্ধন বা কেউ সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ থাকে। যৌগে ইলেকট্রন কীভাবে বিন্যস্ত থাকে তা জানা গেলেও কীভাবে তারা সেই বিন্যাস তৈরি করছে যে দেখা দেখা যায় নি। attosecond প্রযুক্তি যেটা দেখিয়ে দিল।

            ইলেকট্রন এত ক্ষুদ্র ও দ্রুত গতিতে যে  চলে একে দেখা যায় না। সেকেন্ডের ভগ্নাংশ সময়ে পরমাণুর কক্ষে ইলেকট্রন ছুটতে থাকে। এই আবিষ্কারের জন্য অণু পরমাণুদের অভ্যন্তরে ইলেকট্রন কী কান্ড করছে তার আভাস পাওয়া গেল।

1 attosecond এর মান কত?

           1 attosecond = 10^{-18}s

           অর্থাৎ 1 সেকেন্ডকে ছয় বার 1000 দিয়ে ভাগ করলে 1 attosecond পাওয়া যাবে। অন্য ভাবে তুলনা করলে; মহাবিশ্বের বয়স 13.6 বিলিয়ন বছর। এই সময়ে প্রায় সেই পরিমাণ সেকেন্ড আছে। আবার হাইড্রোজেন পরমাণুর কক্ষের ইলেকট্রন সেকেন্ডে  8.13\times10^{16} বার আবর্তন করে। অর্থাৎ এক পাক খেতে ইলেকট্রনটি প্রায়  12 attosecond এর মত সময় নেয়।

ত্রয়ী বিজ্ঞানীর কর্মকান্ড

             Anne L’Huillier; 1987 সালে পর্যবেক্ষণ করেন নিষ্ক্রিয় গ্যাসে যদি অবলোহিত রশ্মি দিয়ে তৈরি লেজার তরঙ্গ ফেলা হয়; তাহলে আলোর স্পন্দন (Pulse) তৈরি হয়। এর কারণ হলো লেজার গ্যাসের পরমাণু গুলির সঙ্গে ক্রিয়া প্রতিক্রিয়া করে; যা ইলেকট্রনকে অতিরিক্ত শক্তি প্রদান করে। এই অতিরিক্ত শক্তি যখন নির্গত হয় অতি ক্ষুদ্র Pulse তৈরি করে।

             Pierre Agostini; 2001 সালে এই পরীক্ষাটি আরেকটু পরিবর্তন ঘটান। তিনি অত্যন্ত ক্ষুদ্র 250 attosecond-এর লেজার পালস্‌ তৈরি করেন।

             একই সময়ে Ferenc Krausz; এরকমই একটি পরীক্ষা করেন। সেখানে তিনি 650 attosecond-এর লেজার পালস্‌ ব্যবহার করেন।

            এই তিন নোবেলজয়ী পরীক্ষা করে দেখান এই লেজার পালসের মাধ্যমে কীভাবে অণু বা পরমাণুর ভিতরের ছবি তোলা সম্ভব। তাদের এই আবিষ্কার ultra-fast electronics-বিষয়ে ক্ষুদ্র সময়ের জন্য উচ্চ বিভব তৈরি করতে সাহায্য করবে। যা Quantum Computing -এ কাজে লাগতে পারে।

          Pierre Agostini-The Ohio State University, Columbus, USA

        Ferenc Krausz-Max Planck Institute of Quantum Optics, Garching and Ludwig-Maximilians-Universität München, Germany

       Anne L’Huillier-Lund University, Sweden

                “for experimental methods that generate attosecond pulses of light for the study of electron dynamics in matter”

তথ্য সূত্র-
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2023/summary/

https://phys.org/news/2023-10-scientists-nobel-prize-physics-electrons.html

বুধ গ্রহ। সৌরজগতের সবচেয়ে ছোটো ও সূর্যের নিকট গ্রহের আবিষ্কার ও অভিযান