বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো সফলভাবে লেজার-কুলড পজিট্রনিয়াম আয়ন!

সাম্প্রতিক একটি গবেষণায়, ইউরোপিয়ান সেন্টার ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চ (CERN) এর অধীনে AEgIS সিস্টেম সফলভাবে লেজার-কুলড পজিট্রোনিয়াম আয়ন, একটি ম্যাটার-অ্যান্টিম্যাটার সিস্টেমের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ গ্রহণ করে যা লেজারের মতো গামা রশ্মি নির্গত করে।
এই পরীক্ষার ফলাফলগুলি কেবলমাত্র অ্যান্টিম্যাটার এবং পদার্থ একইভাবে পৃথিবীতে পড়ে কিনা তা উচ্চ-নির্ভুলতা পরীক্ষার জন্য শক্তিশালী সমর্থন দেয় না, তবে গামা-রশ্মি তৈরির সম্ভাবনা সহ সম্পূর্ণ নতুন অ্যান্টিম্যাটার গবেষণার পথও প্রশস্ত করে। লেজার
এজিস সিস্টেম (AEgIS) হল CERN-এর অ্যান্টিম্যাটার ফ্যাক্টরিতে অ্যান্টি-হাইড্রোজেন পরমাণু তৈরি এবং অধ্যয়ন করা বেশ কয়েকটি পরীক্ষাগুলির মধ্যে একটি, যার লক্ষ্য হল অ্যান্টিম্যাটার এবং পদার্থ উভয়ই একইভাবে পৃথিবীতে পড়ে কিনা তা উচ্চ নির্ভুলতার সাথে পরীক্ষা করা।
ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারে সম্প্রতি প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে, AEgIS সহযোগিতা একটি পরীক্ষামূলক কৃতিত্বের প্রতিবেদন করে যা শুধুমাত্র এই লক্ষ্য অর্জনে সাহায্য করে না, বরং গামা-রে লেজার তৈরির সম্ভাবনা সহ সম্পূর্ণ নতুন পরিসরের অ্যান্টিম্যাটার গবেষণার পথও প্রশস্ত করে। , যা গবেষকদের অভ্যন্তরে একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস দেখতে এবং পদার্থবিজ্ঞানের বাইরে অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে অনুমতি দেবে।
AEgIS-এর লক্ষ্য, CERN-এর অ্যান্টিম্যাটার ফ্যাক্টরিতে একাধিক পরীক্ষার একটি, অ্যান্টি-হাইড্রোজেন পরমাণুর বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা। অ্যান্টি-হাইড্রোজেন তৈরি করতে (একটি পজিট্রন একটি অ্যান্টিপ্রোটনের চারপাশে ঘুরছে), AEgIS অ্যান্টিম্যাটার ফ্যাক্টরি দ্বারা তৈরি এবং ক্ষয়প্রাপ্ত অ্যান্টিপ্রোটনের একটি মেঘে পজিট্রন (পজিট্রনের চারপাশে ঘুরতে থাকা একটি ইলেক্ট্রন) একটি বিমকে নির্দেশ করে। যখন একটি অ্যান্টিপ্রোটন এবং একটি পজিট্রন অ্যান্টিপ্রোটন মেঘে মিলিত হয়, তখন পজিট্রন তার পজিট্রনকে অ্যান্টিপ্রোটনের কাছে ছেড়ে দেয়, ফলে অ্যান্টি-হাইড্রোজেন তৈরি হয়।
এই প্রক্রিয়াটি AEgIS-কে পজিট্রন অধ্যয়ন করতে দেয়, একটি অ্যান্টিম্যাটার সিস্টেম যা আগ্রহের বিষয় কারণ এতে শুধুমাত্র দুটি বিন্দু কণা রয়েছে - ইলেকট্রন এবং এর অ্যান্টিম্যাটার।
যাইহোক, পজিট্রন এক সেকেন্ডের 142 বিলিয়ন ভাগের একটি অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত জীবনকাল এবং পরবর্তীকালে গামা রশ্মিতে ধ্বংস হয়ে যায়। এই স্বল্পস্থায়ী কণা অধ্যয়ন করার জন্য, AEgIS দল সফলভাবে পজিট্রনের নমুনায় লেজার কুলিং কৌশল প্রয়োগ করেছে।
এটি AEgIS দল দ্বারা সম্পন্ন একটি কীর্তি। একটি পজিট্রন নমুনায় লেজার কুলিং প্রয়োগ করে, তারা নমুনার তাপমাত্রা 380 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 170 ডিগ্রি সেলসিয়াসে কমাতে সফল হয়েছে, যা অর্ধেকেরও বেশি হ্রাস। এই কৃতিত্বটি পরবর্তী পরীক্ষাগুলির জন্য একটি দৃঢ় ভিত্তি প্রদান করে এবং দলের লক্ষ্য হল তাপমাত্রা আরও কমিয়ে 10 কেলভিনের নিচে।
লেজার-কুলড পজিট্রনগুলির সাফল্য অ্যান্টিম্যাটার গবেষণার জন্য নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে। প্রথমত, এটি পদার্থ-অ্যান্টিম্যাটার সিস্টেমের উচ্চ-নির্ভুল পরিমাপ সম্ভব করেছে, নতুন পদার্থবিদ্যা প্রকাশ করতে সাহায্য করেছে। দ্বিতীয়ত, এই কৌশলটি গবেষকদের পজিট্রনিক বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট তৈরি করতেও সক্ষম করেছে, যা এমন কনডেনসেট যেখানে সমস্ত উপাদান একই কোয়ান্টাম স্টেট দখল করে। এই ধরনের কনডেনসেটগুলি সুসংগত গামা-রশ্মি আলো তৈরির জন্য প্রার্থী বলে মনে করা হয়, যা গবেষকদের পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ভিতরে উঁকি দেবে বলে আশা করা হচ্ছে।
"যদি অ্যান্টিম্যাটারের বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট সুসঙ্গত গামা-রশ্মি আলো তৈরি করতে সক্ষম হয়, তবে এটি মৌলিক এবং ফলিত গবেষণার ক্ষেত্রে একটি অত্যন্ত শক্তিশালী হাতিয়ার হবে, যা গবেষকদের পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের রহস্যের মধ্যে অন্তর্দৃষ্টি পেতে অনুমতি দেবে।" রুগেরো কারাভিটা ড.
স্মরণ করুন যে লেজার কুলিং প্রযুক্তি তিন বছর আগে অ্যান্টিম্যাটার পরমাণুতে প্রথম প্রয়োগ করা হয়েছিল। মূল নীতিটি ফোটন শোষণ এবং নির্গমনের একটি চক্রাকার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পরমাণুগুলির ক্রমশ ধীরগতির মধ্যে রয়েছে, যা প্রধানত সংকীর্ণ-ব্যান্ড লেজার দ্বারা উপলব্ধি করা হয় যা একটি ছোট ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে আলো নির্গত করে। যাইহোক, AEgIS দল তাদের গবেষণায় একটি অনন্য ব্রডব্যান্ড লেজার প্রযুক্তি ব্যবহার করেছে।
Ruggero Caravita আরও ব্যাখ্যা করেন, "ব্রডব্যান্ড লেজার টেকনিকের সুবিধা হল যে এটি কার্যকরভাবে শুধুমাত্র পজিট্রনের একটি ছোট নমুনাই নয়, পজিট্রনের অনেক বড় নমুনাও ঠান্ডা করতে পারে৷ উপরন্তু, আমরা কোনও বাহ্যিক বৈদ্যুতিক বা চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করিনি৷ পরীক্ষা, যা শুধুমাত্র পরীক্ষামূলক সেটআপকে সহজ করে না বরং পজিট্রনগুলির জীবনকালকেও প্রসারিত করে।"
AEgIS কোলাবরেশন বিভিন্ন কৌশল ব্যবহার করে স্বাধীন দলগুলির সাথে পজিট্রন লেজার কুলিং এর গবেষণার ফলাফল শেয়ার করেছে এবং একই দিনে বিশ্বব্যাপী গবেষকদের রেফারেন্স এবং তথ্যের জন্য arXiv প্রিপ্রিন্ট সার্ভারে এই গুরুত্বপূর্ণ ফলাফলটি পোস্ট করেছে।