ল্যাব-তৈরি ব্ল্যাক হোল ফিজিক্স: শক্তি এবং ওয়েভ টেকনোলজিতে একটি বিপ্লব

CUNY অ্যাডভান্সড সায়েন্স রিসার্চ সেন্টার (ASRC)-এর পদার্থবিজ্ঞানীরা একটি স্থির ল্যাবরেটরি পরিবেশে একটি ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোলের চরম শক্তি-নিষ্কাশন প্রক্রিয়া সফলভাবে পুনরুৎপাদন করেছেন। সুপারলুমিনাল (আলোর গতির চেয়ে দ্রুত) ঘূর্ণন সিমুলেট করতে মেটাম্যাটেরিয়াল ব্যবহার করে, এই যুগান্তকারী আবিষ্কার তাত্ত্বিক জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানকে ব্যবহারিক এবং স্কেলেবল প্রযুক্তির ক্ষেত্রে নিয়ে এসেছে।

ভৌত গতি ছাড়াই পেনরোজ প্রসেস পুনর্নির্মাণ

পাঁচ দশকেরও বেশি সময় ধরে, "পেনরোজ প্রসেস" (Penrose Process)—যা ১৯৬৯ সালে নোবেল বিজয়ী স্যার রজার পেনরোজ প্রস্তাব করেছিলেন—এটি নির্দেশ করেছিল যে একটি ব্ল্যাক হোলের এরগোস্ফিয়ার (ergosphere) থেকে শক্তি আহরণ করা সম্ভব। প্রকৃতিতে এটি ঘটে কারণ ব্ল্যাক হোলের ঘূর্ণন স্থান-কালকে (space-time) টেনে নিয়ে যায়, যার ফলে কণাগুলো প্রবেশের তুলনায় বেশি শক্তি নিয়ে বেরিয়ে আসতে পারে। তবে, পৃথিবীতে এটি পরীক্ষা করা আগে অসম্ভব ছিল, কারণ কোনো যান্ত্রিক ডিভাইস ধ্বংস না হয়ে এই বলগুলো সিমুলেট করার মতো যথেষ্ট দ্রুত ঘুরতে পারত না।

প্রিন্সিপাল ইনভেস্টিগেটর আন্দ্রেয়া আলু-র নেতৃত্বে CUNY ASRC টিম "কৃত্রিম ঘূর্ণন" (artificial rotation) ব্যবহার করে এই ভৌত সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠেছে। কোনো ভৌত বস্তুকে ঘোরানোর পরিবর্তে, তারা উন্নত মেটাম্যাটেরিয়াল দিয়ে গঠিত একটি স্থির রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি রিং তৈরি করেছেন। ইলেকট্রনিক উপাদানের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনগুলো সুনির্দিষ্টভাবে সময়ের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, গবেষকরা একটি চলন্ত তরঙ্গ প্যাটার্ন তৈরি করেছেন যা আলোর গতির চেয়ে দ্রুত ঘূর্ণায়মান একটি বস্তুর অনুকরণ করে। এটি তড়িৎচৌম্বকীয় তরঙ্গকে সিস্টেমের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে এবং বর্ধিত আকারে (amplified) নির্গত হতে সাহায্য করেছে, যা একটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে কার্যকরভাবে পেনরোজ-জেল্ডোভিচ (Penrose-Zel'dovich) প্রক্রিয়াটি প্রমাণ করেছে।

জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞান থেকে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং প্রতিরক্ষা

যদিও এই পরীক্ষাটি মহাবিশ্বের সবচেয়ে ভয়াবহ ঘটনাগুলোর একটি ধারণা দেয়, এর প্রকৃত গুরুত্ব রয়েছে পার্থিব প্রয়োগের ক্ষেত্রে। স্থির কৃত্রিম ঘূর্ণনের মাধ্যমে নির্দিষ্ট তরঙ্গকে বর্ধিত করার ক্ষমতা তরঙ্গ-পদার্থ মিথস্ক্রিয়ার (wave-matter interaction) ক্ষেত্রে এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে।

সহ-প্রধান লেখক হাদি মুসা এবং প্রধান লেখক হাদিসেহ নাসারি সহ গবেষণা দলটি এই প্রযুক্তির জন্য বেশ কিছু উচ্চ-প্রভাবশালী খাত চিহ্নিত করেছেন:

• ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন এবং রাডার: ব্রডব্যান্ড সিলেক্টিভ অ্যামপ্লিফিকেশন করার ক্ষমতা অত্যন্ত দক্ষ, উচ্চ-গতির ওয়্যারলেস নেটওয়ার্ক এবং আরও উন্নত রাডার সিস্টেমের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
• অ্যাডভান্সড অপটিক্স এবং ফোটোনিক্স: কম্পিউটার চিপের মধ্য দিয়ে আলো কীভাবে চলাচল করে তা নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে, এই প্রযুক্তি ডেটা প্রসেসিংয়ের গতিতে বিপ্লব ঘটাতে পারে।
• কোয়ান্টাম বিজ্ঞান: এই প্ল্যাটফর্মটি তরঙ্গ পদার্থবিজ্ঞান (wave physics) এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সংযোগস্থল অন্বেষণ করার জন্য একটি বহুমুখী পরিবেশ প্রদান করে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, প্রকল্পটি মার্কিন প্রতিরক্ষা বিভাগ (DoD) এবং ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশনের কাছ থেকে উল্লেখযোগ্য সমর্থন পেয়েছে, যা সিগন্যাল প্রসেসিং এবং ইলেকট্রনিক ওয়ারফেয়ারের ক্ষেত্রে এই প্রযুক্তির কৌশলগত গুরুত্বকে তুলে ধরে।

ভারতের প্রযুক্তিগত সার্বভৌমত্বের জন্য কৌশলগত প্রভাব

কোয়ান্টাম শ্রেষ্ঠত্ব এবং 6G আধিপত্যের জন্য বিশ্বব্যাপী প্রতিযোগিতা তীব্র হওয়ার সাথে সাথে, এই উন্নয়ন নির্দেশ করে যে কীভাবে মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানকে প্রযুক্তিগত সুবিধার জন্য অস্ত্র হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ভারতের জন্য, যারা ন্যাশনাল কোয়ান্টাম মিশন এবং দেশীয় সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে আগ্রাসীভাবে বিনিয়োগ করছে, এই ধরনের সাফল্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক।

ভারতের জন্য এর অর্থ কী

• কোয়ান্টাম এবং সেমিকন্ডাক্টর উচ্চাকাঙ্ক্ষা: ভারত যখন একটি শক্তিশালী দেশীয় সেমিকন্ডাক্টর ইকোসিস্টেম তৈরির চেষ্টা করছে, তখন পরবর্তী প্রজন্মের উচ্চ-গতির প্রসেসর এবং কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন লিঙ্ক তৈরির জন্য মেটাম্যাটেরিয়াল-ভিত্তিক তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণ বা ম্যানিপুলেশন আয়ত্ত করা অপরিহার্য হবে।
• প্রতিরক্ষা এবং ইলেকট্রনিক ওয়ারফেয়ার: রাডার এবং সিগন্যাল অ্যামপ্লিফিকেশনে এর সম্ভাব্য প্রয়োগ ইন্দো-প্যাসিফিক অঞ্চলে সমতা বজায় রাখার জন্য ভারতের উন্নত ইলেকট্রনিক ওয়ারফেয়ার সক্ষমতার কৌশলগত প্রয়োজনের সাথে অত্যন্ত প্রাসঙ্গিক।
• কৌশলগত গবেষণা সমন্বয়: ভারতীয় বৈজ্ঞানিক প্রতিষ্ঠানগুলোকে "টাইম-ইঞ্জিনিয়ার্ড" (time-engineered) উপকরণ এবং মেটাম্যাটেরিয়ালের ওপর গুরুত্ব বাড়াতে হবে যাতে দেশটি বিশ্বশক্তির রপ্তানি করা ডুয়াল-ইউজ ডিপ-টেকের (dual-use deep-tech) কেবল একজন ভোক্তা হয়ে না পড়ে।