অতিতারল্য

অতিতারল্য, শূন্য সান্দ্রতা সম্পন্ন তরলের সভাবগত বৈশিষ্ট্য কাজেই তা গতিশক্তি না হারিয়েই প্রবাহিত হয়। আলোড়িত হলে, একটি অতিতরল ঘূর্ণি গঠন করে যা অনির্দিষ্টকালের জন্য ঘুরতে থাকে। যখন ক্রাইত্তজেনিক তাপমাত্রায় শীতল করা হয়, হিলিয়ামের দুটি আইসোটোপে (হিলিয়াম-৩ এবং হিলিয়াম-৪) অতিতারল্য দেখা যায়। এটি জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞান, উচ্চ-শক্তি পদার্থবিজ্ঞান এবং কোয়ান্টাম মহাকর্ষের মত তত্ত্বগুলিতে তাত্ত্বিকভাবে তৈরি বিভিন্ন পদার্থের অদ্ভুত দশারও বৈশিষ্ট্য। অতিতারল্য প্রায়শই বোস–আইনস্টাইন ঘনীভবনের সাথে সদৃশ। তবে কোনো ঘটনাই একে অন্যের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়; সকল বোস-আইনস্টাইন ঘনীভবন অতিতরল হিসাবে বিবেচিত নয়। আবার, সকল অতিতরল বোস-আইনস্টাইন ঘনীভবন নয়। অতিতারল্যের অর্ধপ্রপঁচবৈজ্ঞানিক তত্ত্বটি ল্যেভ লান্দাউ কর্তৃক বিকশিত হয়। অতিতারল্য মূলত তরল হিলিয়ামে পিয়োতর কাপিৎসা এবং জন এফ অ্যালেন কর্তৃক আবিষ্কৃত হয়। তখন থেকে প্রপঁচবিজ্ঞান ও মাইক্রোস্কোপিক তত্ত্বের মাধ্যমে এটি বর্ণনা করা হয়েছে। তরল হিলিয়াম-৪ এ, অতিতারল্য হিলিয়াম-৩ এর তুলনায় অনেক বেশি তাপমাত্রায় দেখা দেয়। পূর্ণসংখ্যার ঘূর্ণনের কারণে, হিলিয়াম-৪ এর প্রতিটি পরমাণুই বোসন কণা। হিলিয়াম-৩ পরমাণু হলো একটি ফার্মিয়ন কণা; কেবলমাত্র খুব কম তাপমাত্রায় নিজেদের সাথে জুড়ি দিয়ে এরা বোসন গঠন করতে পারে। হিলিয়াম-৩ এ অতিতারল্য আবিষ্কার ছিল ১৯৯৬ সালে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরষ্কারের ভিত্তি। এই প্রক্রিয়াটি অতিপরিবাহিতায় ইলেক্ট্রন জুটি করার মতো। ওলফগাং কেটার্ল এবং তার দল ২০০৫ সালের এপ্রিলে এমআইটিতে ৫০ এনকে (ন্যানো কেলভিন) তাপমাত্রায় ৬Li এ কোয়ান্টাম ঘূর্ণি পর্যবেক্ষণ করেন যা একটি অতিঠান্ডা ফর্মিওনিক গ্যাসের অতিতারল্য পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত করে। ২০০০ সালে ৮৭Rb ব্যবহার করে অতিঠান্ডা বোসোনিক গ্যাসে এবং সম্প্রতি দ্বি-মাত্রিক গ্যাসে এই ধরনের ঘূর্ণিগুলি পর্যবেক্ষীত হয়। ১৯৯৯ সালের প্রথমদিকে লেন হাউ আলোর গতি কমিয়ে দেওয়ার উদ্দেশ্যে এবং পরে এটি পুরোপুরি বন্ধ করে দেওয়ার জন্য সোডিয়াম পরমাণু ব্যবহার করে একটি ঘনীকৃত তরল তৈরি করেন। তার দল পরবর্তীকালে শক ওয়েভ এবং টর্নেডোর অনুরূপ অতিতরল তৈরি করতে সংকুচিত আলোর এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে: এই নাটকীয় উত্তেজনার ফলে সলিটন তৈরি হয় যার ফলে তা নিরবচ্ছিন্ন ঘূর্ণিতে পরিণত হয়ে ক্ষয় হতে থাকে- ভারসাম্য থেকে অনেক দূরে, বিপরীত চলনের জোড়ায়- বোস-আইনস্টাইন ঘনীকৃত তরলের অতিতরলে ভাঙ্গনের প্রক্রিয়া সরাসরি প্রকাশ করে। একটি দ্বি আলোক-পথরোধক সহ, আমরা পুরোপুরি অপ্রত্যাশিত, অরেখার উত্তেজনার ফলে শক ওয়েভগুলির মধ্যে নিয়ন্ত্রিত সংঘর্ষ তৈরি করতে পারি। আমরা নিষ্প্রভ সলিটোনিক শেলগুলিকে সন্নিবদ্ধ হয়ে সংকর কাঠামো গঠন করতে দেখেছি। ঘূর্ণি চক্রগুলি 'ফ্যান্টম প্রপেলার' হিসাবে কাজ করে যা খুবই উত্তেজনাকর গতিশীলতার দিকে নিয়ে যায়। — লেন হাউ, ননলাইনার ওয়েভস অ্যান্ড কোহিরেন্ট স্ট্রাকচারসের সিয়াম সম্মেলনে নিউট্রন তারার অভ্যন্তরে অতিতরল থাকার ধারণাটি সর্বপ্রথম আর্কাদি মিগডাল কর্তৃক প্রস্তাবিত হয়। ইলেক্ট্রন-ল্যাটিস মিথস্ক্রিয়ার কারণে অতিপরিবাহির অভ্যন্তরে ইলেক্ট্রনগুলি কুপার জোড় তৈরী করে, এটি প্রত্যাশীত যে পর্যাপ্ত পরিমাণে উচ্চ ঘনত্ব এবং কম তাপমাত্রায় নিউট্রন তারার নিউক্লিয়নের সুদূরপ্রসারী পারমাণবিক আকর্ষণ শক্তির কারণেও কুপার জোড় তৈরি হতে পারে যা অতিতারল্য ও অতিপরিবাহিতার দিকে চালিত করে। অতিতরল নির্বাত তত্ব (এসভিটি) তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা এবং কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানের এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে ভৌত শূন্যস্থানকে অতিতরল হিসাবে দেখা হয়। প্রক্রিয়াটির চূড়ান্ত লক্ষ্য হলো সেই সব বৈজ্ঞানিক মডেলগুলির বিকাশ সাধন করা যেগুলো মহাকর্ষের সাথে কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানকে (চারটি জ্ঞাত মৌলিক বলের মধ্যে তিনটি বর্ণনা করে) একত্রিত করে। এটি এসভিটি কে কোয়ান্টাম মহাকর্ষ তত্ত্ব এবং প্রমিত মডেলের বিস্তৃতির একটি অভ্যর্থী করে। আশা করা যায় যে এ জাতীয় তত্ত্বের বিকাশ সমস্ত মৌলিক মিথষ্ক্রিয়াগুলিকে একক সংগতিপূর্ণ মডেলে একীভূত করবে এবং সমস্ত জ্ঞাত মিথস্ক্রিয়া এবং প্রাথমিক কণাকে একই সত্তার, অতিতরল নির্বাতের বিভিন্ন রূপ হিসাবে বর্ণনা করবে। ম্যাক্রো-স্কেলে বৃহত্তর অনুরূপ ঘটনাটি শালিকের দল বেধে ওড়ার মাঝে রয়েছে বলে প্রস্তাবিত হয়। ওড়ার ধরনের ক্ষিপ্র পরিবর্তন, কিছু তরল দশায় অতিতারল্যের পর্যায় পরিবর্তনের অনুকারী। অতিপরিবাহিতা ম্যাগনেটিক লেভিটেশন বোলট্জম্যান ধ্রুবক কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান ফোনন "The Nobel Prize in Physics 1996 - Advanced Information"। www.nobelprize.org। সংগ্রহের তারিখ ২০১৭-০২-১০।  Minkel, JR। "Strange but True: Superfluid Helium Can Climb Walls"। Scientific American (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২০১৭-০২-১০।  "MIT physicists create new form of matter"। সংগ্রহের তারিখ নভেম্বর ২২, ২০১০।  Grimm, R. (২০০৫)। "Low-temperature physics: A quantum revolution"। Nature। 435 (7045): 1035–1036। ডিওআই:10.1038/4351035a। পিএমআইডি 15973388। বিবকোড:2005Natur.435.1035G।  Madison, K.; Chevy, F.; Wohlleben, W.; Dalibard, J. (২০০০)। "Vortex Formation in a Stirred Bose-Einstein Condensate"। Physical Review Letters। 84 (5): 806–809। arXiv:cond-mat/9912015 । ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.84.806। পিএমআইডি 11017378। বিবকোড:2000PhRvL..84..806M।  Burnett, K. (২০০৭)। "Atomic physics: Cold gases venture into Flatland"। Nature Physics। 3 (9): 589। ডিওআই:10.1038/nphys704। বিবকোড:2007NatPh...3..589B।  Hau, L. V.; Harris, S. E.; Dutton, Z.; Behroozi, C. H. (১৯৯৯)। "Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas"। Nature। 397 (6720): 594–598। ডিওআই:10.1038/17561। বিবকোড:1999Natur.397..594V।  "Lene Hau"। Physicscentral.com। সংগ্রহের তারিখ ২০১৩-০২-১০।  Lene Vestergaard Hau (২০০৩)। "Frozen Light" (পিডিএফ)। Scientific American: 44–51। ১৬ মে ২০১৩ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৭ ফেব্রুয়ারি ২০২০।  Hau, Lene (সেপ্টেম্বর ৯–১২, ২০০৬)। "Shocking Bose-Einstein Condensates with Slow Light"। Society for Industrial and Applied Mathematics।  A. B. Migdal (১৯৫৯)। "Superfluidity and the moments of inertia of nuclei"। Nucl. Phys.। 13 (5): 655–674। ডিওআই:10.1016/0029-5582(59)90264-0। বিবকোড:1959NucPh..13..655M।  A. B. Migdal (১৯৬০)। "Superfluidity and the Moments of Inertia of Nuclei"। Soviet Phys. JETP (ইংরেজি ভাষায়)। 10: 176। ২৮ ফেব্রুয়ারি ২০২০ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৮ ফেব্রুয়ারি ২০২০।  U. Lombardo & H.-J. Schulze (২০০১)। "Superfluidity in Neutron Star Matter"। Physics of Neutron Star Interiors। Lecture Notes in Physics। 578। পৃষ্ঠা 30–53। arXiv:astro-ph/0012209 । আইএসবিএন 978-3-540-42340-9। ডিওআই:10.1007/3-540-44578-1_2।  Attanasi, A.; Cavagna, A.; Del Castello, L.; Giardina, I.; Grigera, T. S.; Jelić, A.; Melillo, S.; Parisi, L.; Pohl, O.; Shen, E.; Viale, M. (২০১৪)। "Information transfer and behavioural inertia in starling flocks"। Nature Physics। 10 (9): 615–698। arXiv:1303.7097 । ডিওআই:10.1038/nphys3035। পিএমআইডি 25264452। পিএমসি 4173114 । বিবকোড:2014NatPh..10..691A।