বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো একটি একক ফোটনের সঠিক আকৃতি নির্ধারণ করেছেন।

একটি নতুন তত্ত্ব প্রথমবারের মতো একটি একক ফোটনের সুনির্দিষ্ট আকৃতি নির্ধারণ করেছে, যা আলো এবং পদার্থের মধ্যে কোয়ান্টাম স্তরের মিথস্ক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে সহায়ক। বার্মিংহাম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা, Physical Review Letters-এ প্রকাশিত, দেখিয়েছে কিভাবে ফোটন পরমাণু বা অণু থেকে নির্গত হয় এবং এর চারপাশের পরিবেশ দ্বারা প্রভাবিত হয়।

ফোটন এবং পরিবেশের এই মিথস্ক্রিয়া অসীম সম্ভাবনা তৈরি করে, যা আলোকে বিভিন্ন উপায়ে বিকিরণ এবং পরিবহণ করতে সাহায্য করে। তবে এই অসীম সম্ভাবনা মডেলিংকে কঠিন করে তোলে। গবেষকরা এই সমস্যাকে সমাধান করতে মিথস্ক্রিয়াগুলোকে নির্দিষ্ট সেটে ভাগ করেছেন। এর মাধ্যমে তারা ফোটনের নির্গমন এবং শক্তি কীভাবে দূরবর্তী অঞ্চলে বিকিরণ করে তা ব্যাখ্যা করেছেন।

প্রথম লেখক ড. বেঞ্জামিন ইউয়েন বলেছেন, “আমাদের গণনা সমস্যাটিকে এমন এক রূপ দিয়েছে যা সমাধানযোগ্য। এর পাশাপাশি, আমরা ফোটনের একটি চিত্র তৈরি করতে সক্ষম হয়েছি, যা পদার্থবিজ্ঞানে আগে কখনও দেখা যায়নি।” এই মডেলটি শুধু আলো এবং পদার্থের মিথস্ক্রিয়া নয়, দূরবর্তী পরিবেশে শক্তি কীভাবে ছড়িয়ে পড়ে সেটিও ব্যাখ্যা করে।

এই গবেষণা কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান এবং উপাদান বিজ্ঞানে নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করেছে। এটি উন্নত ন্যানোফোটনিক প্রযুক্তি তৈরি করতে, নিরাপদ যোগাযোগ, রোগ সনাক্তকরণ, এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের মতো কাজে প্রয়োগ করা যাবে।

সহ-লেখক অধ্যাপক অ্যাঞ্জেলা ডেমেট্রিয়াদো বলেন, “পরিবেশের জ্যামিতি এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য ফোটনের আকৃতি, রঙ এবং অস্তিত্বের সম্ভাবনা নির্ধারণ করে।” ড. ইউয়েন যোগ করেন, “আমরা আলো এবং পদার্থের মধ্যে শক্তি বিনিময় আরও ভালোভাবে বুঝতে পারছি এবং এই নতুন জ্ঞান ভবিষ্যতের প্রযুক্তি যেমন উন্নত সেন্সর, ফোটোভোল্টাইক সেল এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং উন্নয়নে সহায়ক হবে।”

এই গবেষণাটি আলো-পদার্থ মিথস্ক্রিয়া প্রকৌশল করার জন্য একটি ভিত্তি তৈরি করেছে যা ভবিষ্যতের প্রযুক্তির সম্ভাবনাকে আরও বিস্তৃত করবে।

রেফারেন্স: https://phys.org/news/2024-11-theory-reveals-photon.html