স্কটিশ পদার্থবিজ্ঞানী জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল ১৮৩১ সালের ১৩ই জুন জন্মগ্রহণ করেছিলেন যিনি তড়িচ্চুম্বকীয় তত্ত্ব আবিষ্কারের জন্য স্মরণীয় হয়ে আছেন। ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞানী হয়েও বিংশ শতকের বিজ্ঞানের উপর এতো প্রভাব ম্যাক্সওয়েল ছাড়া আর কারও ছিল না।
পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে নিউটনের মহাকর্ষ সুত্র আবিস্কারের পরে দ্বিতীয় সর্বোচ্চ সাফল্যমণ্ডিত তত্ত্ব হল তড়িৎচৌম্বকীয় ক্ষেত্র তত্ত্ব ! আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তি করে দিয়েছিল বিখ্যাত এই তত্ত্ব । এই তত্ত্বের সমীকরণগুলোই আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের ভিত্তি হিসেবে কাজ করেছিল। এভাবেই ফ্যারাডে থেকে ম্যাক্সওয়েল হয়ে আইনস্টাইনে এসে ভর-শক্তির সমতুল্যতা প্রতিষ্ঠিত হয়। ম্যাক্সওয়েলের মতবাদ ও তত্ত্ব কোয়ান্টাম তত্ত্বের আবিষ্কারের পথ করে দিয়েছিল। ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞানী হয়েও বিংশ শতকের বিজ্ঞানের উপর এতো প্রভাব ম্যাক্সওয়েল ছাড়া আর কারও ছিল না।আমরা প্রকৃতির মৌলিক ৪ বলের নাম জানি ! এদেরই এক মৌলিক বল হোল তড়িৎচৌম্বকীয় বল ! আমরা ফোর্সফিল্ড বা বলক্ষেত্র নিয়ে আলোচনায় জেনেছিলাম তড়িৎচৌম্বকীয় বলের বাহক হল ফোটন । সহজ কথায় , মহাবিশ্বের প্রায় সর্বত্র তড়িৎচৌম্বকীয় বলজ ক্ষেত্র আছে , যা ফোটনের দ্বারা গঠিত ! তড়িৎ বল আর চৌম্বকীয় বলকে একীভূত করেন স্কটিশ পদার্থবিজ্ঞানী জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল ! তার আগে তড়িৎ বল আর চৌম্বকীয় বলকে একই ভাবা হত ! কিন্তু তিনি মাইকেল ফ্যারাডের বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক বলরেখা পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে যে বৈশিষ্ট্যগুলো দাড় করিয়েছিলেন সেগুলোর উপর ভিত্তি করে নতুন ক্ষেত্র সমীকরণ প্রতিপাদন করেন। যে কারনে ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞানী হয়েও বিংশ শতকের আপেক্ষিক তত্ত্ব , কোয়ান্টাম তত্ত্বসহ বিজ্ঞানের উপর তার প্রভাব ছিল সবচাইতে বেশি !
১৮৩১ সালে বিখ্যাত ইংরেজ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে তড়িৎচুম্বকীয় আবেশ বিষয়ে মৌলিক সূত্র আবিষ্কার করেন। তার নামানুসারে এই সূত্রকে ফ্যারাডের আবেশ সূত্র (ইংরেজি ভাষায়: Faraday's law of induction) বা ফ্যারাডের তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশের সূত্র বলা হয়। চারটি স্বীকার্যের মাধ্যমে ফ্যারাডের এই সূত্রকে বর্ণনা করা যায়:
# যখনই কোন বদ্ধ তার কুণ্ডলীতে আবদ্ধ চৌম্বক বলরেখার সংখ্যা বা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটে তখনই উক্ত কুণ্ডলীতে একটি তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়।
# তার কুণ্ডলীতে আবিষ্ট এই তড়িচ্চালক শক্তির মান সময়ের সাথে কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত চৌম্বক বলরেখার সংখ্যা বা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক।
# তার কুণ্ডলীতে আবদ্ধ চৌম্বক ফ্লাক্সের বাড়তি বিপরীত তড়িচ্চালক শক্তি এবং এর ঘাটতি সমমুখী তড়িচ্চালক শক্তি উৎপন্ন হয়।
# তার কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের মান গৌণ কুণ্ডলীর পাক সংখ্যার সমানুপাতিক।
► সহজ ভাষায়ঃ আপনি বিদ্যুতক্ষেত্র পরিবর্তন করে চুম্বক ক্ষেত্র বানাতে পারবেন। মানে বিদ্যুৎ ও চুম্বক আসলে একে অপরের সাথে সম্পৃক্ত। খেয়াল করে দেখুন বেশিরভাগ জেনারেটর যান্ত্রিক শক্তিকে চুম্বক ঘুরানোর মাধ্যমে কাজ করে। সাধারনভাবে বললে, এই সূত্রগুলি এখনো বিদ্যুৎ প্রকৌশল, যোগাযোগ প্রযুক্তি ও অপটিক্সের প্রায় সকল শাখাতেই ব্যবহৃত হয়। ফ্যারাডে এইভাবে দুটি প্রাকৃতিক বল বিদ্যুৎ ও চৌম্বকত্বের মধ্যে সম্পর্ক আবিষ্কার করেন, যখন নিকটবর্তী দুটি তারে বিদ্যুৎ দিয়ে চৌম্বক ক্ষেত্র পরিবর্তন করেন। কিন্তু ফ্যারাডে আসলে জানতেন না তিনি আসলে কি আবিষ্কার করেছেন । ফ্যারাডের প্রাতিষ্ঠানিক গাণিতিক জ্ঞান না ঠ্যাকায় পরে ম্যাক্সওয়েল ফ্যারাডের পর্যবেক্ষণকে বিদ্যুৎচৌম্বকত্বের চারটি সাধারণ সূত্র দিয়ে প্রকাশ করেন। আর সেই সমীকরণগুলো থেকেই তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তত্ত্বের উদ্ভব ঘটল ! ১৮৬২ সালে কিংস কলেজে লেকচারে এক হিসেবে ম্যাক্সওয়েল দেখলেন তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বিস্তার আলোর বেগের সমান ! শূন্যস্থানে আলোর বেগ প্রতি সেকেন্ডে ৩x১০^৮ মিটার। তখন তিনি এটিকে গাণিতিক ভুল হিসেবে উল্লেখ করলেও পরে তার সমীকরণ নিয়ে আরও কাজ করলেন ! তিনি দেখলেন শূন্যস্থানে তড়িচৌম্বকীয় তরঙ্গের শূন্য মাধ্যমে বেগ একদম ঠিকঠাক আলোর বেগের সমান ! আর আবিষ্কার করলেন বিখ্যাত ঘটনা , " আলো হল এক ধরনের তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ !
তবে আমরা যে আলো বিকিরন রূপে দেখি শুধু এটিই একমাত্র তড়িচৌম্বকীয় তরঙ্গ নয় ! আগুনের উত্তাপ থেকে আপনার ফোনের সিগন্যালের তরঙ্গ , বেতার তরঙ্গ থেকে মাইক্রোওয়েভ ওভেনের বিকিরন সবই তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ ! পুকুরে ঢিল মারলে যেমন তরঙ্গের সঞ্চার হয় তেমনি তড়িৎচৌম্বকীয় বল ক্ষেত্রেও তরঙ্গের সঞ্চার হয় ! তবে এই ক্ষেত্রে দুইটি লম্বভাবে অবস্থিত তরঙ্গের সঞ্চারন ঘটে । এই সঞ্চারনে শক্তি বাহিত হয় । একটি তড়িৎ তরঙ্গ আরেকটি চৌম্বকিয় তরঙ্গ । নিচের চিত্র দেখলে কিছুটা পরিস্কার হবে ! প্রতিটি তরঙ্গের দশা থাকে। পানিতে ঢিল দিলে তরঙ্গ কখনো উচু আবার কখনো নালার মত নিচু হ
পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে নিউটনের মহাকর্ষ সুত্র আবিস্কারের পরে দ্বিতীয় সর্বোচ্চ সাফল্যমণ্ডিত তত্ত্ব হল তড়িৎচৌম্বকীয় ক্ষেত্র তত্ত্ব ! আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তি করে দিয়েছিল বিখ্যাত এই তত্ত্ব । এই তত্ত্বের সমীকরণগুলোই আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের ভিত্তি হিসেবে কাজ করেছিল। এভাবেই ফ্যারাডে থেকে ম্যাক্সওয়েল হয়ে আইনস্টাইনে এসে ভর-শক্তির সমতুল্যতা প্রতিষ্ঠিত হয়। ম্যাক্সওয়েলের মতবাদ ও তত্ত্ব কোয়ান্টাম তত্ত্বের আবিষ্কারের পথ করে দিয়েছিল। ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞানী হয়েও বিংশ শতকের বিজ্ঞানের উপর এতো প্রভাব ম্যাক্সওয়েল ছাড়া আর কারও ছিল না।আমরা প্রকৃতির মৌলিক ৪ বলের নাম জানি ! এদেরই এক মৌলিক বল হোল তড়িৎচৌম্বকীয় বল ! আমরা ফোর্সফিল্ড বা বলক্ষেত্র নিয়ে আলোচনায় জেনেছিলাম তড়িৎচৌম্বকীয় বলের বাহক হল ফোটন । সহজ কথায় , মহাবিশ্বের প্রায় সর্বত্র তড়িৎচৌম্বকীয় বলজ ক্ষেত্র আছে , যা ফোটনের দ্বারা গঠিত ! তড়িৎ বল আর চৌম্বকীয় বলকে একীভূত করেন স্কটিশ পদার্থবিজ্ঞানী জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল ! তার আগে তড়িৎ বল আর চৌম্বকীয় বলকে একই ভাবা হত ! কিন্তু তিনি মাইকেল ফ্যারাডের বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক বলরেখা পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে যে বৈশিষ্ট্যগুলো দাড় করিয়েছিলেন সেগুলোর উপর ভিত্তি করে নতুন ক্ষেত্র সমীকরণ প্রতিপাদন করেন। যে কারনে ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞানী হয়েও বিংশ শতকের আপেক্ষিক তত্ত্ব , কোয়ান্টাম তত্ত্বসহ বিজ্ঞানের উপর তার প্রভাব ছিল সবচাইতে বেশি !
১৮৩১ সালে বিখ্যাত ইংরেজ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে তড়িৎচুম্বকীয় আবেশ বিষয়ে মৌলিক সূত্র আবিষ্কার করেন। তার নামানুসারে এই সূত্রকে ফ্যারাডের আবেশ সূত্র (ইংরেজি ভাষায়: Faraday's law of induction) বা ফ্যারাডের তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশের সূত্র বলা হয়। চারটি স্বীকার্যের মাধ্যমে ফ্যারাডের এই সূত্রকে বর্ণনা করা যায়:
# যখনই কোন বদ্ধ তার কুণ্ডলীতে আবদ্ধ চৌম্বক বলরেখার সংখ্যা বা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটে তখনই উক্ত কুণ্ডলীতে একটি তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়।
# তার কুণ্ডলীতে আবিষ্ট এই তড়িচ্চালক শক্তির মান সময়ের সাথে কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত চৌম্বক বলরেখার সংখ্যা বা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক।
# তার কুণ্ডলীতে আবদ্ধ চৌম্বক ফ্লাক্সের বাড়তি বিপরীত তড়িচ্চালক শক্তি এবং এর ঘাটতি সমমুখী তড়িচ্চালক শক্তি উৎপন্ন হয়।
# তার কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের মান গৌণ কুণ্ডলীর পাক সংখ্যার সমানুপাতিক।
► সহজ ভাষায়ঃ আপনি বিদ্যুতক্ষেত্র পরিবর্তন করে চুম্বক ক্ষেত্র বানাতে পারবেন। মানে বিদ্যুৎ ও চুম্বক আসলে একে অপরের সাথে সম্পৃক্ত। খেয়াল করে দেখুন বেশিরভাগ জেনারেটর যান্ত্রিক শক্তিকে চুম্বক ঘুরানোর মাধ্যমে কাজ করে। সাধারনভাবে বললে, এই সূত্রগুলি এখনো বিদ্যুৎ প্রকৌশল, যোগাযোগ প্রযুক্তি ও অপটিক্সের প্রায় সকল শাখাতেই ব্যবহৃত হয়। ফ্যারাডে এইভাবে দুটি প্রাকৃতিক বল বিদ্যুৎ ও চৌম্বকত্বের মধ্যে সম্পর্ক আবিষ্কার করেন, যখন নিকটবর্তী দুটি তারে বিদ্যুৎ দিয়ে চৌম্বক ক্ষেত্র পরিবর্তন করেন। কিন্তু ফ্যারাডে আসলে জানতেন না তিনি আসলে কি আবিষ্কার করেছেন । ফ্যারাডের প্রাতিষ্ঠানিক গাণিতিক জ্ঞান না ঠ্যাকায় পরে ম্যাক্সওয়েল ফ্যারাডের পর্যবেক্ষণকে বিদ্যুৎচৌম্বকত্বের চারটি সাধারণ সূত্র দিয়ে প্রকাশ করেন। আর সেই সমীকরণগুলো থেকেই তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তত্ত্বের উদ্ভব ঘটল ! ১৮৬২ সালে কিংস কলেজে লেকচারে এক হিসেবে ম্যাক্সওয়েল দেখলেন তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বিস্তার আলোর বেগের সমান ! শূন্যস্থানে আলোর বেগ প্রতি সেকেন্ডে ৩x১০^৮ মিটার। তখন তিনি এটিকে গাণিতিক ভুল হিসেবে উল্লেখ করলেও পরে তার সমীকরণ নিয়ে আরও কাজ করলেন ! তিনি দেখলেন শূন্যস্থানে তড়িচৌম্বকীয় তরঙ্গের শূন্য মাধ্যমে বেগ একদম ঠিকঠাক আলোর বেগের সমান ! আর আবিষ্কার করলেন বিখ্যাত ঘটনা , " আলো হল এক ধরনের তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ !
তবে আমরা যে আলো বিকিরন রূপে দেখি শুধু এটিই একমাত্র তড়িচৌম্বকীয় তরঙ্গ নয় ! আগুনের উত্তাপ থেকে আপনার ফোনের সিগন্যালের তরঙ্গ , বেতার তরঙ্গ থেকে মাইক্রোওয়েভ ওভেনের বিকিরন সবই তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গ ! পুকুরে ঢিল মারলে যেমন তরঙ্গের সঞ্চার হয় তেমনি তড়িৎচৌম্বকীয় বল ক্ষেত্রেও তরঙ্গের সঞ্চার হয় ! তবে এই ক্ষেত্রে দুইটি লম্বভাবে অবস্থিত তরঙ্গের সঞ্চারন ঘটে । এই সঞ্চারনে শক্তি বাহিত হয় । একটি তড়িৎ তরঙ্গ আরেকটি চৌম্বকিয় তরঙ্গ । নিচের চিত্র দেখলে কিছুটা পরিস্কার হবে ! প্রতিটি তরঙ্গের দশা থাকে। পানিতে ঢিল দিলে তরঙ্গ কখনো উচু আবার কখনো নালার মত নিচু হ
Post a Comment