বড় পদার্থবিজ্ঞান এবং ছোট পদার্থবিজ্ঞান

১৯১১ সালে নীলস বোহর যখন ক্যামব্রিজের ক্যাভেনডিশ ল্যাবরেটরিতে অধ্যয়নের জন্য ব্রিটেন ভ্রমণ করেছিলেন, তখন পরিচালক ছিলেন জেজে। থম্পসন এবং বার্ষিক বাজেট ন্যূনতম ছিল। 1892 সালে সরবরাহ, সরঞ্জাম এবং পরীক্ষাগার সহায়কদের পুরো বাজেট প্রায় 1400 ডলার (ডং-ওন কিম, নেতৃত্ব এবং সৃজনশীলতা: কেভেনডিশ ল্যাবরেটরির ইতিহাস, 1871-1919 (আর্কিমিডিস), পৃষ্ঠা 81) এর কিছুটা বেশি ছিল। বিশ্ববিদ্যালয় থেকে সামান্য বরাদ্দ (প্রায় £ 250) এবং ক্যাভেনডিশ (প্রায় 79 1179) এর বক্তৃতা এবং পরীক্ষাগার ব্যবহার থেকে প্রাপ্ত শিক্ষার্থীদের ফি থেকে অর্থ প্রদান প্রায় সম্পূর্ণ। কিম পরীক্ষাগারগুলির অর্থগুলি এই পদগুলিতে বর্ণনা করেন:

প্রতিষ্ঠানের প্রতিষ্ঠার পর থেকেই তহবিলের অভাব ক্যাভেনডিশ ল্যাবরেটরির একটি দীর্ঘস্থায়ী সমস্যা ছিল। যদিও রায়লেগ প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতি ক্রয়ের জন্য একটি তহবিল প্রতিষ্ঠা করেছিলেন, তবে ক্যাভেনডিশের মরিয়া সম্পদের অভাব ছিল। জেজে পরিচালনার প্রথম বছরগুলিতে, প্রায় annual 250 ডলারের পরীক্ষাগারে বিশ্ববিদ্যালয়ের বার্ষিক অনুদান বাড়েনি, এবং এটি মূলত পরীক্ষাগার সহায়কদের বেতন হিসাবে ব্যবহৃত হত (উদাহরণস্বরূপ, এই পরিমাণের 214 ডলার) 1892 সালে বেতন)। বিক্ষোভ ক্লাস এবং গবেষণার জন্য প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতিটির জন্য অর্থ প্রদানের জন্য জে.জে. শিক্ষার্থী ফি উপর নির্ভর।

শিক্ষার্থীরা সাধারণত একটি বক্তৃতা কোর্সে অংশ নিতে £ 1.1 এবং একটি পরীক্ষামূলক কোর্সে অংশ নিতে বা পরীক্ষাগারে স্থান ব্যবহারের জন্য £ 3.3 ফি প্রদান করে। ক্যাভেনডিশ কোর্স গ্রহণকারী শিক্ষার্থীর সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে ফি সংগ্রহও করা হয়। 1892 এ, এই ফিগুলি মোট 1179 ডলার; 1893 সালে মোট কিছুটা বেড়ে হয়েছে £ 1240; এবং 1894 সালে আবার বেড়ে £ 1409 এ দাঁড়িয়েছে। সারণী 3.5 ইঙ্গিত দেয় যে ক্যাভেনিশের ব্যয়গুলি “সরঞ্জাম, স্টোর, মুদ্রণ, এবং সি।” (1892 সালে 0 230 3s 6d) ক্যাভেনডিশকে বিশ্ববিদ্যালয়ের সম্পূর্ণ অনুদানের সমান (1892 সালে 254 7 এস 6 ডি) সমান করে। (80)

কেভেন্ডিশ ল্যাবরেটরি বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে পদার্থবিজ্ঞানের অগ্রগতিতে দুর্দান্ত প্রভাব ফেলেছিল; তবে এটি একটি “ক্ষুদ্র বিজ্ঞান” গবেষণার মডেলকে ঘিরে সুস্পষ্টভাবে সংগঠিত হয়েছিল। (এখানে ক্যাভেনডিশ ল্যাবের অভ্যন্তরীণ ইতিহাস রয়েছে; লিংক)) ক্যাভেনডিশের গবেষণার জন্য প্রাথমিক তহবিল বিশ্ববিদ্যালয় থেকেই আসে, শিক্ষার্থীদের ফি এবং পরীক্ষাগারের জায়গার প্রসারকে সমর্থন করার জন্য মাঝে মাঝে ব্যক্তিগত উপহার ছিল এবং এই তহবিলগুলি খুব সীমাবদ্ধ ছিল। এবং এখনও সেই দশকগুলিতে, ক্যাভেনডিশ ল্যাবটিতে প্রচুর পরিমাণে উজ্জ্বল পদার্থবিদ ছিলেন। বিংশ শতাব্দীর পদার্থবিজ্ঞানের ভবিষ্যতের বেশিরভাগ অংশ এখনও রচিত হয়নি এবং বোহর এবং আরও অনেক তরুণ পদার্থবিদ যারা একই যাত্রা করেছিলেন তারা পদার্থবিজ্ঞানের চেহারা পুরোপুরি রূপান্তরিত করেছিল। এবং তারা “ক্ষুদ্র বিজ্ঞান” প্রসঙ্গে এটি করেছিলেন।

আব্রাহাম পাইসের বোহরের বৌদ্ধিক ও বৈজ্ঞানিক জীবনী, নীলস বোহর টাইমস: ফিজিক্স, ফিলোসফি এবং পলিটিতে বোহরের বৌদ্ধিক ও ব্যক্তিগত বিকাশের বিশদ বিবরণ দেওয়া হয়েছে। ক্যাভেনডিশ ল্যাবে বোহরের আগমন সম্পর্কে পাইসের বর্ণনা এখানে রয়েছে:

বোভর ক্যাভেনডিশে পৌঁছানোর সময়, এটি ছিল বার্লিনের ফিজিকো-টেকনিক্যাল ইনস্টিটিউটের সাথে, যা পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণায় বিশ্বের অন্যতম শীর্ষস্থানীয় কেন্দ্র। থমসন, এর তৃতীয় স্বনামধন্য পরিচালক, ম্যাক্সওয়েল এবং রেলেইগের উত্তরসূরি, তিনি ইলেকট্রন আবিষ্কারের মাধ্যমে তার পার্থক্য যুক্ত করেছিলেন, যার জন্য তিনি 1906 সালে নোবেল পুরষ্কার পেয়েছিলেন। (আজ অবধি ক্যাভেনডিশ 22 নোবেল বিজয়ী হয়েছেন।) ইন সেই দিনগুলিতে, ‘সারা বিশ্বের শিক্ষার্থীরা তাঁর সাথে কাজ করার দিকে তাকিয়েছিল … যদিও মাস্টারের পরামর্শ অবশ্যই সবচেয়ে উদ্বেগের সাথে অনুসন্ধান করা এবং শ্রদ্ধা করা হয়েছিল, এটি যুক্ত করা কোনও অত্যুক্তি নয় যে আমরা সকলেই বরং ভয় পেয়েছিলাম যে সে কিছুটির স্পর্শ করতে পারে। আমাদের যন্ত্রপাতি। ‘ থমসন নিজেও ভাল জানেন যে পরীক্ষামূলক সরঞ্জামগুলির সাথে তাঁর আলাপচারিতা সর্বদা প্রশংসনীয় ছিল না: ‘আমি বিশ্বাস করি যে জায়গার সমস্ত কাঁচটি কব্জি করা।’ … বোহর পারমাণবিক কাঠামো সম্পর্কে থমসনের ধারণাগুলি সম্পর্কে জানতেন, যেহেতু বোহর তাঁর থিসিসে বেশ কয়েকবার উদ্ধৃত করেছিলেন যা পরবর্তীকালের একটি বইতে উল্লেখ রয়েছে। এই সমস্যাটি এখনও তাঁর মনের মধ্যে ছিল না, তবে তিনি যখন কেমব্রিজ আসেন। পরে যখন তিনি ডক্টোরাল গবেষণার জন্য সেখানে গিয়েছিলেন জানতে চাইলে তিনি উত্তর দিয়েছিলেন: ‘প্রথমত আমি ইলেক্ট্রন তত্ত্বের এই দুর্দান্ত গবেষণা করেছি। কেমব্রিজকে পদার্থবিজ্ঞানের কেন্দ্র হিসাবে এবং থমসনকে সবচেয়ে দুর্দান্ত মানুষ হিসাবে বিবেচনা করেছি ” (১১7, ১১৯)

তার পরমাণুর তত্ত্বের উত্স সম্পর্কে:

বোহরের ১৯১13-এর α-কণাগুলির গবেষণাপত্র, যা তিনি ম্যানচেস্টারে শুরু করেছিলেন এবং যা তাকে পারমাণবিক কাঠামোর প্রশ্নে নিয়ে এসেছিল, একই সমস্যাটির কারণে ১৯১13-এর তাঁর দুর্দান্ত কাজকেও রূপান্তরিত করে। ম্যানচেস্টার থাকাকালীন, তিনি ইতিমধ্যে এই সম্পূর্ণ নতুন ধারণাগুলির প্রাথমিক স্কেচ শুরু করেছিলেন। ম্যানচেস্টার থেকে হ্যারাল্ডের কাছে এই চিঠিটি প্রথম প্রকাশিত হয়েছিল: ‘সম্ভবত আমি পরমাণুর কাঠামো সম্পর্কে কিছুটা জানতে পেরেছি। এটি সম্পর্কে কারও সাথে কথা বলবেন না … এটি α রশ্মির শোষণ থেকে প্রাপ্ত একটি সামান্য তথ্য থেকে বেড়েছে ” (128)

এবং তার মূল তাত্ত্বিক উদ্ভাবন:

বোহর খুব ভাল করেই জানতেন যে তাঁর দুটি উদ্ধৃত উদাহরণ কোয়ান্টাম ফিজিক্সের নতুন এবং এখনও রহস্যজনক ধরণের পদার্থের প্রবর্তনের জন্য বলেছিল। (এটি পরে স্পষ্ট হয়ে উঠবে যে চৌম্বকীয় ঘটনায় প্রাপ্ত কিছু অদ্ভুততা কোয়ান্টাম এফেক্টের কারণেও রয়েছে।) রাদারফোর্ডের স্মারকলিপিতে তিনি কিছুই লিখেছিলেন না যে তাঁর নতুন অনুমান ‘একমাত্র বেছে নেওয়া হয়েছে যা সম্ভবত একটি সম্ভাবনার প্রস্তাব দেয় বলে মনে হয় পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলির পুরো গোষ্ঠীর ব্যাখ্যা, যা সম্পর্কে সংগ্রহ করে এবং এর ধারণাগুলি নিশ্চিত করে বলে মনে হয় ব্যবস্থাসমূহ [sic] প্ল্যাঙ্ক এবং আইনস্টাইন দ্বারা প্রস্তাবিত হিসাবে বিকিরণ। তার থিসিসে তাঁর রেফারেন্সটি অবশ্যই প্ল্যাঙ্কের আইনের (5 ডি) রেডিয়েশন আইন সম্পর্কিত উদ্বেগের বিষয়। ১৯০6 সালে আইনস্টাইনের তৈরি ‘তাপের ক্ষমতার গণনার পরিমাণ’ আমি এখনও উল্লেখ করিনি, প্রথম অনুষ্ঠানের সময় কোয়ান্টামকে রেডিয়েশনের পরিবর্তে পদার্থে নিয়ে আসা হয়েছিল। (138)

তবে এখানে সমালোচনামূলক বিষয় হ’ল: তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানে সাহিত্যের সংস্পর্শ থেকে উদ্ভূত পদার্থবিজ্ঞানে বোহরের মূল অবদান, পদার্থের উপাদান সম্পর্কে তাত্ত্বিক অনুমানের নিজস্ব গাণিতিক বিশ্লেষণ এবং গবেষণাগারগুলির সংস্পর্শে যার বিনিয়োগ কেবল কয়েক হাজার পাউন্ডের সাথে জড়িত ছিল ।

এখন কয়েক দশক এগিয়ে ১৯২৯-এর দিকে এগিয়ে যান যখন আর্নেস্ট লরেন্স চক্রাকার কণা ত্বক, সাইক্লোট্রন, এবং এর পরেই বার্কলেতে রেডিয়েশন ল্যাব প্রতিষ্ঠা করেছিলেন of মাইকেল হিল্টজিক এই কাহিনীটি বিগ সায়েন্সে বলেছেন: আর্নেস্ট লরেন্স এবং আবিষ্কার যেটি মিলিটারি-ইন্ডাস্ট্রিয়াল কমপ্লেক্স চালু করেছে, এবং এটি একটি খুব ভাল কেস স্টাডি যা আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্রের ক্ষুদ্র বিজ্ঞান থেকে বড় বিজ্ঞানে রূপান্তরিত করার ডকুমেন্টিং। গল্পটি বড় বড় সরঞ্জাম, বড় ল্যাবগুলি, বৃহত তহবিল এবং বড় বিজ্ঞানের ভার্জিনিয়াস উত্থানের চিত্র প্রদর্শন করে। এবং এটি মৌলিক পদার্থবিজ্ঞান এবং সামরিক এবং সুরক্ষা অগ্রাধিকারগুলির গভীরভাবে অন্তর্নির্মিত কেরিয়ার প্রদর্শন করে। এখানে আর্নেস্ট লরেন্সের একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হল:

আর্নেস্ট লরেন্সের চরিত্রটি তিনি যে নতুন যুগকে প্রতিষ্ঠা করেছিলেন তার জন্য নিখুঁত মিল ছিল। তিনি এমন এক ধরণের বৈজ্ঞানিক প্রতিবন্ধক ছিলেন যা একাডেমিক গবেষণার অচল বিশ্বে খুব কমই দেখা গিয়েছিল, কোটিপতি, জনহিতকর ভিত্তি এবং সরকারী সংস্থাগুলির পৃষ্ঠপোষকতা অর্জনে পারদর্শী এক ব্যক্তি। তাঁর মায়াময় মিডওয়াইস্টার ব্যক্তিত্ব তার সাফল্যের মূল চাবিকাঠি ছিল তার বৈজ্ঞানিক প্রতিভা হিসাবে, যা প্রকৌশলবিদ্যার একটি স্বজ্ঞাত প্রতিভাকে পদার্থবিদ্যার একটি স্বাচ্ছন্দ্যিক উপলব্ধিতে বিয়ে করেছিল। তিনি ব্যতিক্রমী স্বভাবজাত ছিলেন, বিরক্তির প্রবণতায় খুব কমই দিতেন এবং কখনও অশ্লীলতার প্রকাশ করেন না। (“ওহ, চিনি!” তার কঠোর উদ্দীপনা ছিল।) প্রচুর অর্থ সংগ্রহ করা প্রায়শই ইতিবাচক প্রচারের উপর নির্ভর করে, যা সাংবাদিকরা সর্বদা আনন্দিত ছিলেন, তবে শর্ত থাকে যে তাদের গল্পগুলিতে মনোমুগ্ধকর ব্যক্তিত্ব এবং উদ্দীপনাজনিত বৈজ্ঞানিক খোঁজ পাওয়া যায়। আর্নেস্ট উভয় প্রয়োজনীয়তা পূরণ করেছেন। ত্রিশের দশকের মাঝামাঝি সময়ে, তিনি আমেরিকার সর্বাধিক বিখ্যাত নেটিভ-সায়েন্টিস্ট হিসাবে রাজত্ব করেছিলেন, তাঁর সেলিব্রিটি নভেম্বরে নভেম্বরে টাইম কভারে কভার লাইনের উপরে উপস্থিত হয়ে তার বৈধতা দিয়েছেন, “তিনি তৈরি করেন এবং ধ্বংস করেন।” এর খুব অল্প সময়ের পরেই, ১৯৯৯ সালে, একজন জীবন্ত বিজ্ঞানীর পক্ষে সর্বোচ্চ এনকোমিয়ামটি আসবে: নোবেল পুরষ্কার। (কেএল 118)

এবং এই সময়ের মধ্যে পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণার বিবর্তনে অর্থ যে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা গ্রহণ করেছিল তার হিল্টজিকের সংক্ষিপ্তসার এখানে:

অর্থ প্রচুর ছিল, কিন্তু এটি স্ট্রিং সঙ্গে এসেছিল। অনুদানের আকার বাড়ার সাথে সাথে স্ট্রিংগুলি টানটান হয়ে গেল। যুদ্ধের সময়, মার্কিন সরকারের পৃষ্ঠপোষকতা স্বাভাবিকভাবেই সামরিক গবেষণা এবং উন্নয়নের দিকে লক্ষ্য করা হয়েছিল। তবে ১৯৪45 সালে জার্মানি ও জাপানের আত্মসমর্পণ করার পরেও আমেরিকান বৈজ্ঞানিক প্রতিষ্ঠানগুলির পক্ষে সরকার সবচেয়ে বড় একক দাতা হিসাবে তার পদকে বজায় রেখেছিল এবং তার সামরিক লক্ষ্যগুলি একাডেমিক বিজ্ঞানীদের বিশেষত পদার্থবিজ্ঞানের প্রচেষ্টা চালিয়ে যেতে থাকে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পরে কোরিয়ান যুদ্ধ এবং তারপরে অস্তিত্বহীন উত্তেজনার অন্তহীন সময়কালে শীতল যুদ্ধ নামে পরিচিত। তদুপরি সশস্ত্র পরিষেবাগুলি এখন একটি শক্তিশালী অংশীদার: শিল্পের কাছে জোয়াল হয়ে গিয়েছিল। যুদ্ধোত্তর যুগে, বিগ সায়েন্স এবং “মিলিটারি-ইন্ডাস্ট্রিয়াল কমপ্লেক্স” যা রাষ্ট্রপতি ডুইট আইজেনহওয়ারকে এতটা স্বচ্ছন্দ করে তুলত একসাথে বড় হয়ে উঠল। একাডেমিক ল্যাবরেটরিতে শিল্পের ক্রমবর্ধমান আগ্রাসন বিজ্ঞানীদের উপর তাদের কাজের বাণিজ্যিক সম্ভাবনার কথা মনে রাখার জন্য চাপ এনেছিল। মৌলিক গবেষণা করার পরিবর্তে পদার্থবিজ্ঞানীরা “বৈজ্ঞানিক কারণে নয় বরং অর্থনৈতিক ক্ষেত্রে পেটনেটেবল ধারণাগুলির অনুসরণের উপায় অনুসন্ধানে তাদের সময় ব্যয় করেছিলেন,” বিজ্ঞানের ইতিহাসবিদ পিটার গ্যালিসন পর্যবেক্ষণ করেছেন। বিগ সায়েন্সের একজন অগ্রগামী হিসাবে আর্নেস্ট লরেন্স তার বেশিরভাগ সমবয়সীদের চেয়ে শীঘ্রই এই চাপগুলির মুখোমুখি হতেন, কিন্তু পেটেন্টদের বিরুদ্ধে লড়াই করেছিলেন – কেবলমাত্র পেটেন্টেবল ছিল তা নয়, তবে বিগ সায়েন্সের কোন দলের লুণ্ঠনে অংশ নেওয়া উচিত soon শিগগিরই একাডেমিতে সাধারণ হয়ে উঠবে। সরকার ও শিল্প যেসব আবেগ ভাগ করে নিয়েছিল তাও: গোপনীয়তার জন্য, রেজিমেন্টেশন করার জন্য, আরও বড় বিনিয়োগ পাওয়ার জন্য বড় বিনিয়োগের জন্য পার্টিকেল এক্সিলাররা পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের এক গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে উঠেছে। একাধিক-শক্তিশালী ত্বকের একটি উত্তরাধিকার পরীক্ষাগার সরঞ্জামে পরিণত হয়েছিল যার মাধ্যমে তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানে প্রশ্ন ও তত্ত্বগুলি বর্ধমান উচ্চতর শক্তির কণা (প্রোটন, ইলেক্ট্রন, নিউট্রন) দিয়ে লক্ষ্যবস্তু লক্ষ্য করে হামলা চালিয়ে অনুসরণ করা যেতে পারে। উচ্চ-শক্তি মহাজাগতিক রশ্মির সাথে সুযোগের মুখোমুখি সন্ধান করার পরিবর্তে, বিভিন্ন উপাদানগুলির সংঘর্ষে চিরকালের উচ্চতর শক্তি কণাগুলি পাঠাতে কণা ত্বকের মধ্যে নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করা সম্ভব হয়েছিল। (কেএল 185)

হিল্টজিকের গল্পটি কী আকর্ষণীয়, তা হ’ল আখ্যানগুলি পৃথক কারণগুলির আকর্ষণীয় আন্তঃব্যবস্থা: তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানের বড় বিকাশ (প্রাথমিকভাবে ইউরোপে), লরেন্সের একটি প্রাসঙ্গিক গবেষণা নিবন্ধের দুর্ঘটনা প্রকাশ, লরেন্সের ব্যক্তিগত গুণাবলী এবং উচ্চাকাঙ্ক্ষা নিজেই, প্রতিবন্ধকতা এবং সুযোগগুলি 1940 এর দশকে পারমাণবিক বোমা গবেষণা দ্বারা সৃষ্ট বড় পদার্থবিজ্ঞানের জন্য এবং ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রাতিষ্ঠানিক প্রতিবন্ধকতা এবং আগ্রহগুলি। এটি পদার্থবিদ্যার অগ্রগতির একটি গল্প যা 1930 এর দশক থেকে 1950 এর দশকে বিপুল পরিমাণে সংকট এবং পথ নির্ভরতা চিত্রিত করে। একটি কণা ত্বক তৈরি এবং বজায় রাখার ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জগুলিও যথেষ্ট ছিল এবং যদি এই চ্যালেঞ্জগুলি সফলভাবে পরিচালনা করা না যায় তবে যন্ত্রটি অসম্ভব। (একটি বিশাল-বড় ক্যানিসারে শূন্যতা বজায় রাখা নিজেই একটি বিশাল প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ হিসাবে প্রমাণিত))

1905 এবং 1945 এর মধ্যে পদার্থবিজ্ঞান নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছিল এবং তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞান এবং পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের মধ্যে ভারসাম্য এই পরিবর্তনের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক ছিল। এবং পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের প্রয়োজনীয়তা ল্যাব বেঞ্চ থেকে সাইক্লোট্রনে গিয়েছিল – কয়েকশো ডলার (পাউন্ড, চিহ্ন, ক্রোন, ইউরো) থেকে কয়েক মিলিয়ন ডলার (এবং এখন বিলিয়ন) বিনিয়োগ হয়েছে। এই সূচিত, মৌলিকভাবে, যে বৈজ্ঞানিক গবেষণা বিবর্তন ঘটেছিল একটি পৃথক ক্রিয়াকলাপ থেকে বিশ্ববিদ্যালয় সেটিংসে ঘটেছিল এমন একটি ক্রিয়ায় যা রাষ্ট্র, বড় ব্যবসা এবং সামরিকের স্বার্থ জড়িত – পদার্থবিদদের বৈজ্ঞানিক দক্ষতা এবং কল্পনা ছাড়াও।