মৌলিক কণাকে আর ক্ষুদ্র অংশে ভাঙা যায় না। কিন্তু সাম্প্রতিক এক তাত্ত্বিক গবেষণায় বিজ্ঞানীরা অনুসন্ধান করেছেন, যদি একটি একক ফোটনকে মাঝখান থেকে কাটার চেষ্টা করা হয়, তাহলে কী ঘটতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে, একটি ফোটনকে দুই ভাগে ভাগ করার চেষ্টা করলে দুটি ছোট ফোটন তৈরি হবে না। বরং ফলাফল হতে পারে আরও অদ্ভুত। শূন্যস্থান থেকেই অসীম সংখ্যক ফোটনের একটি কোয়ান্টাম উপরিপাতন বা সুপারপজিশন অবস্থা সৃষ্টি হতে পারে।
ফোটনকে অর্ধেক করা কেন সম্ভব নয়?
ফোটন একই সঙ্গে কণা এবং তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য বহন করে। এটি একদিকে একটি একক কোয়ান্টাম কণা, অন্যদিকে মহাকাশে বিস্তৃত একটি তরঙ্গ হিসেবেও বিদ্যমান থাকে। গবেষণায় বিজ্ঞানীরা একটি অত্যন্ত দ্রুতগতির অপটিক্যাল শাটারের ধারণা ব্যবহার করেন। এই শাটারকে এমনভাবে চালু ও বন্ধ করা যায়, যাতে আলোর তরঙ্গের একটি অংশকে মাঝপথে আটকে দেওয়া সম্ভব হয়। তাত্ত্বিকভাবে এটি ফোটনের বিস্তৃত তরঙ্গের একটি অংশ কেটে ফেলতে পারে। এরপর কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের সমীকরণ ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়, শাটারের এই হস্তক্ষেপের ফলে ফোটনের কোয়ান্টাম অবস্থা কীভাবে পরিবর্তিত হবে।
শূন্যস্থান থেকে অসীম ফোটনের উদ্ভব
প্রাথমিকভাবে মনে হতে পারে, ফোটনের এক অংশ একদিকে থাকবে এবং অন্য অংশ হারিয়ে যাবে। কিন্তু গবেষণার ফলাফল সম্পূর্ণ ভিন্ন চিত্র দেখায়। বিজ্ঞানীরা দেখতে পান, এই প্রক্রিয়ায় এমন একটি কোয়ান্টাম অবস্থা তৈরি হয় যেখানে একই সঙ্গে অসীম সংখ্যক ফোটনের সম্ভাবনা বিদ্যমান থাকে। অর্থাৎ একটি সাধারণ বিভাজনের পরিবর্তে তৈরি হয় অত্যন্ত জটিল একটি সুপারপজিশন অবস্থা।
শূন্যস্থান আসলে পুরোপুরি শূন্য নয়
কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুযায়ী, শূন্যস্থান কখনোই সম্পূর্ণ ফাঁকা নয়। সেখানে সব সময় তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রের ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ওঠানামা চলতে থাকে। যখন অপটিক্যাল শাটার অত্যন্ত দ্রুত চালু ও বন্ধ হয়, তখন এই স্বাভাবিক ওঠানামা বিঘ্নিত হয়। এর ফলেই শূন্যস্থান থেকে নতুন ফোটন স্বতঃস্ফূর্তভাবে সৃষ্টি হতে পারে। তবে বিষয়টি আরও রহস্যময়। শাটারের দুই পাশের ক্ষুদ্র অঞ্চল পর্যবেক্ষণ করলে পুরো অবস্থাটিকে সাধারণ একটি ফোটন এবং একটি শূন্যস্থানের মতোই মনে হবে। গভীর কোয়ান্টাম বিশ্লেষণ ছাড়া এর অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য ধরা পড়বে না।
কোয়ান্টাম জগতের নতুন প্রশ্ন
এই গবেষণা দেখায় যে কোয়ান্টাম কণাগুলো দৈনন্দিন জগতের বস্তুগুলোর মতো আচরণ করে না। একটি কণাকে ভাগ করার প্রচেষ্টা কখনও কখনও সম্পূর্ণ নতুন কোয়ান্টাম অবস্থা সৃষ্টি করতে পারে। ভবিষ্যতে গবেষকরা পরীক্ষা করবেন, একই ধরনের ঘটনা একাধিক ফোটনের ক্ষেত্রে ঘটে কি না এবং ইলেকট্রনের মতো অন্যান্য মৌলিক কণার ক্ষেত্রেও এই অদ্ভুত কোয়ান্টাম আচরণ প্রযোজ্য কি না। এই গবেষণা কোয়ান্টাম তথ্য, পরিমাপ তত্ত্ব এবং মহাকাশে তথ্যের অবস্থান সম্পর্কে নতুন প্রশ্নের দ্বার উন্মুক্ত করেছে।
