কোয়ান্টাম মেকানিক্স: যে কারণে 21 সেমিকে ‘magic length’ বলা হয়!

কোয়ান্টাম ট্রান্সিশন পদ্ধতিতে পারমাণবিক এবং আণবিক স্তরে আমাদের মহাবিশ্বের অনেক কার্যাবলী পরিচালিত হয়। প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের মতো পদার্থ একটি নির্দিষ্ট উপায়ে একত্রিত হয়ে কাজ করে। কোয়ান্টাম মেকানিক্স এর নিয়ম অনুযায়ী পরমাণু এবং তাদের উপাদান নিজেদের সাজিয়ে নেয়।

মহাবিশ্বের সবচেয়ে সাধারণ পরমাণু হাইড্রোজেন যা মাত্র একটি প্রোটন এবং একটি ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত। হাইড্রোজেন পরমাণু নিম্ন শক্তির স্তরে চলে আসার সময় ইনফারেড, দৃশ্যমান ও অতিবেগুনি রশ্মি মুক্ত করে।

হাইড্রোজেনের একটি বিশেষ রূপান্তর রয়েছে যেখানে 21 সেন্টিমিটার তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলো তৈরি হয়। এ তারকার মধ্যে মহাবিশ্বের গোপন রহস্য উদঘাটনের বিষয় রয়েছে। এখানে তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের প্রকাশ সম্পর্কে দুইটি কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া জড়িত।

প্রথম কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া হচ্ছে অবিচ্ছিন্ন এবং দ্বিতীয় কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া হচ্ছে বিচ্ছিন্ন। অবিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়াতে সূর্য খেকে নির্গত আলোর মতো তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলো তৈরি হয়। আলোর বিভিন্ন তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশ্লেষণ করে এসব প্রক্রিয়া বোঝা সম্ভব।

প্রথম শক্তির স্তরে দুইটি ইলেকট্রন ধারণ করা সম্ভব হয়। দ্বিতীয় স্তরে 2s এবং 2p নামক অরবিটাল রয়েছে যেখানে মোট আটটি ইলেকট্রন ধারণ করা সম্ভব হয়। এমনকি একই শক্তিস্তরের মধ্যে বিভিন্ন ধরনের অরবিটালের মধ্যে শক্তির পার্থক্য রয়েছে।

প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সারিবদ্ধ হওয়ার সময় হাইড্রোজেনের যে রূপান্তর ঘটে সেখানে ২১ সেন্টিমিটারের তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের ফোটন নির্গত হয়। এ রূপান্তর ঘটতে অনেক দীর্ঘ সময় নেয়। হাইড্রোজেন গ্যাসের মেঘের মধ্যে এ সংকেত সনাক্ত করা বেশ কঠিন।