প্রায় নিথর পরমাণুর ছবি

পরমাণুর ছবি নিখুঁতভাবে তুলতে হলে, নমুনাটিকে খুবই ঠান্ডা রাখতে হয়। কারণ ঘরের তাপমাত্রায় পরমাণুগুলি সব সময় নড়াচড়া করে। তাই ছবিতে পরমাণুগুলিকে কিছুটা ঝাপসা দেখায়। কিন্তু তাপমাত্রা যখন প্রায় পরম শূন্যের কাছে পৌঁছে যায়, তখন পরমাণুর নড়াচড়া অনেকটাই কমে আসে। তখন পদার্থের কিছু অদ্ভুত কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য চোখে পড়তে পারে। এই কারণেই বহু বছর ধরে বিজ্ঞানীরা এমন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ তৈরির চেষ্টা করছেন, যা অত্যন্ত কম তাপমাত্রাতেও পরিষ্কার ছবি তুলতে পারবে। গায়া (GAIA) নামে নতুন একটি স্ক্যানিং ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (STEM) তরল হিলিয়াম ব্যবহার করে নমুনাকে প্রায় −২৬৬ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা ৭ কেলভিনে নামিয়ে আনে। শুধু ঠান্ডাই করে না, এই অবস্থায় এর সাহায্যে ৩০ ঘণ্টা বা তারও বেশি সময় ধরে পরমাণুর স্তরে ছবি তোলা সম্ভব। আগামী বছরের শুরুতে কানাডা, জার্মানি ও আমেরিকার তিনটি গবেষণাগারে এই মাইক্রোস্কোপ পৌঁছনোর কথা। বিজ্ঞানীদের আশা, এত ঠান্ডা পরিবেশে পদার্থকে দেখলে এমন কিছু বৈশিষ্ট্য ধরা পড়বে, যা সাধারণ অবস্থায় দেখা যায় না। এতদিন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপে ঠান্ডা করতে মূলত তরল নাইট্রোজেন ব্যবহার করা হত। তাতে তাপমাত্রা প্রায় −১৯৬ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত নামানো যায়। কিন্তু আরও ঠান্ডা করতে হলে দরকার তরল হিলিয়াম-এর। আর সেখানেই ছিল বড় সমস্যা। হিলিয়াম দ্রুত বাষ্প হয়ে যাওয়ায় কম্পন তৈরি হত, ফলে ছবি হয়ে যেত ঝাপসা। গায়া-র প্রযুক্তিতে সেই কম্পন অনেকটাই সামলানো গেছে। মাইক্রোস্কোপে এমন ব্যবস্থাও রয়েছে, যা ছবির স্বাভাবিক ঝাপসা ভাব ও বিকৃতি কমিয়ে আরও স্পষ্ট ছবি তুলতে সাহায্য করে। অতি-ঠান্ডায় পরমাণুকে প্রায় নিথর অবস্থায় রেখে দেখার এই সুযোগ তাই শুধু পরিষ্কার ছবি তোলার বিষয় নয়; পদার্থের অজানা ধর্ম, নতুন কোয়ান্টাম আচরণ এবং তার ভিতরের সূক্ষ্ম পরিবর্তন বুঝতেও এই প্রযুক্তি নতুন দরজা খুলতে পারে।

সূত্র: Nature; September, 2026