বিজ্ঞান
বায়োলজিতেও কোয়ান্টাম তত্ত্ব
প্রকাশ: ১৬ এপ্রিল ২০২৫, ১৭: ০০
ডেস্ক, রাজনীতি ডটকম
বিংশ শতাব্দীজুড়ে পদার্থবিজ্ঞান দাপট দেখিয়েছে। তবে একবিংশ শতাব্দী থাকবে জীববিজ্ঞানের দখলে। এই শতাব্দীর নতুন সম্ভাবনার নাম কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞান। জীববিজ্ঞানের অনেক প্রতিষ্ঠিত বিষয় সঠিকভাবে বুঝতে কোয়ান্টাম বলবিদ্যার দরকার।
সালোকসংশ্লেষণই ধরা যাক। সূর্যের আলো নিয়ে উদ্ভিদ গ্লুকোজ তৈরি করে। ক্লোরোফিলে অনেকগুলো বিক্রিয়া কেন্দ্র থাকে। সেখানে ফোটন ঢুকে ঠোকা দিয়ে ইলেকট্রন বের করে নিয়ে আসে।
সেই ইলেকট্রনই কার্বন ডাই-অক্সাইডের সঙ্গে যুক্ত হয়ে তৈরি করে গ্লুকোজ।
ফোটনগুলো এই বিক্রিয়াকেন্দ্রে সরাসরি যায় না। একই সঙ্গে অনেকগুলো পথে ফোটন এই কেন্দ্রগুলোতে যায়। এটাকে বলে কোয়ান্টাম সুপারপজিশন, অর্থাৎ একই সঙ্গে একাধিক অবস্থায় থাকা।
জীবদেহে অসংখ্য কোষ রয়েছে। কোষের মেমব্রেন বা আবরণ ভেদ করে ইলেকট্রন লেনদেন করে এনজাইম। এটুকু সবাই জানি। কিন্তু ইলেকট্রন কিভাবে মেমব্রেন ফুঁড়ে ঢুকে যাচ্ছে, বের হচ্ছে এটা বুঝতে হলে জানতে হবে কোয়ান্টাম টানেলিং।
আমরা কিভাবে গন্ধ টের পাই? এর পেছনেও রয়েছে কোয়ান্টামের খেলা।
আমাদের নাকে রয়েছে গন্ধ চেনার সংবেদী কোষ। ইংরেজিতে বলে স্মেল রিসিপ্টর। গন্ধ উৎপাদনকারী অণু নাকে গেলেই মস্তিষ্কের অলফ্যাক্টরি কোষ তা শনাক্ত করে ফেলে। তবে ব্যাপারটা আরো জটিল।
কোয়ান্টামে যেটিই অণু, সেটিই তরঙ্গ। গন্ধ উৎপাদনকারী অণুগুলো নাকের ভেতর তরঙ্গের মতো কাজ করে। নাকের সংবেদী কোষ সেই তরঙ্গের কম্পনই শনাক্ত করে। এভাবে আমরা গন্ধ বুঝতে পারি। আমাদের মস্তিষ্ক কিছু কিছু গন্ধ-তরঙ্গের স্মৃতি ধরে রাখে। সেই স্মৃতি মাঝেমধ্যে ফিরে আসে গন্ধ হয়ে।
কোয়ান্টাম টানেলিং, সুপারপজিশন, এন্ট্যাঙ্গলমেন্টের মতো কিছু কোয়ান্টাম ঘটনা জীববিজ্ঞানের বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় দেখা যায়। সালোকসংশ্লেষণ, গন্ধ টের পাওয়া, পৃথিবীর চুম্বক বলরেখা অনুসরণ করে পাখিদের উড়ে চলা—উল্লেখযোগ্য।
১৯৯০ সালে কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞানের একটা সম্ভাবনার কথা বলে বিতর্কে পড়েন রজার পেনরোজ এবং স্টুয়ার্ট হেমরফ। আমাদের স্নায়ুকোষে ‘মাইক্রোটিউবিউল’ নামে কিছু প্রোটিন তন্তু রয়েছে। এসব প্রোটিনের সুপারপজিশনই মানুষের চিন্তা-চেতনার জন্য দায়ী।
মস্তিষ্ক থেকে কোনো তথ্য হারিয়ে যায় না। কেবল তথ্যগুলোর তরঙ্গ-ফাংশন কলাপ্স করে। তাদের প্রস্তাবনাটি ছিল—যদি স্নায়ুকোষে কিছু কোয়ান্টাম পরিবর্তন আনা যায়, তবে মস্তিষ্কই কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মতো কাজ করতে পারবে।
অসংখ্য জটিল আর অমীমাংসিত প্রশ্নের উত্তর পাওয়া যাবে তখন। তাদের এই ধারণাটি ‘অর্ক-কর’ তত্ত্ব নামে পরিচিত। তবে এটা নিয়ে কখনো কোনো কাজ করা হয়নি।
সূত্র: নিউ সায়েন্টিস্ট
বিংশ শতাব্দীজুড়ে পদার্থবিজ্ঞান দাপট দেখিয়েছে। তবে একবিংশ শতাব্দী থাকবে জীববিজ্ঞানের দখলে। এই শতাব্দীর নতুন সম্ভাবনার নাম কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞান। জীববিজ্ঞানের অনেক প্রতিষ্ঠিত বিষয় সঠিকভাবে বুঝতে কোয়ান্টাম বলবিদ্যার দরকার।
সালোকসংশ্লেষণই ধরা যাক। সূর্যের আলো নিয়ে উদ্ভিদ গ্লুকোজ তৈরি করে। ক্লোরোফিলে অনেকগুলো বিক্রিয়া কেন্দ্র থাকে। সেখানে ফোটন ঢুকে ঠোকা দিয়ে ইলেকট্রন বের করে নিয়ে আসে।
সেই ইলেকট্রনই কার্বন ডাই-অক্সাইডের সঙ্গে যুক্ত হয়ে তৈরি করে গ্লুকোজ।
ফোটনগুলো এই বিক্রিয়াকেন্দ্রে সরাসরি যায় না। একই সঙ্গে অনেকগুলো পথে ফোটন এই কেন্দ্রগুলোতে যায়। এটাকে বলে কোয়ান্টাম সুপারপজিশন, অর্থাৎ একই সঙ্গে একাধিক অবস্থায় থাকা।
জীবদেহে অসংখ্য কোষ রয়েছে। কোষের মেমব্রেন বা আবরণ ভেদ করে ইলেকট্রন লেনদেন করে এনজাইম। এটুকু সবাই জানি। কিন্তু ইলেকট্রন কিভাবে মেমব্রেন ফুঁড়ে ঢুকে যাচ্ছে, বের হচ্ছে এটা বুঝতে হলে জানতে হবে কোয়ান্টাম টানেলিং।
আমরা কিভাবে গন্ধ টের পাই? এর পেছনেও রয়েছে কোয়ান্টামের খেলা।
আমাদের নাকে রয়েছে গন্ধ চেনার সংবেদী কোষ। ইংরেজিতে বলে স্মেল রিসিপ্টর। গন্ধ উৎপাদনকারী অণু নাকে গেলেই মস্তিষ্কের অলফ্যাক্টরি কোষ তা শনাক্ত করে ফেলে। তবে ব্যাপারটা আরো জটিল।
কোয়ান্টামে যেটিই অণু, সেটিই তরঙ্গ। গন্ধ উৎপাদনকারী অণুগুলো নাকের ভেতর তরঙ্গের মতো কাজ করে। নাকের সংবেদী কোষ সেই তরঙ্গের কম্পনই শনাক্ত করে। এভাবে আমরা গন্ধ বুঝতে পারি। আমাদের মস্তিষ্ক কিছু কিছু গন্ধ-তরঙ্গের স্মৃতি ধরে রাখে। সেই স্মৃতি মাঝেমধ্যে ফিরে আসে গন্ধ হয়ে।
কোয়ান্টাম টানেলিং, সুপারপজিশন, এন্ট্যাঙ্গলমেন্টের মতো কিছু কোয়ান্টাম ঘটনা জীববিজ্ঞানের বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় দেখা যায়। সালোকসংশ্লেষণ, গন্ধ টের পাওয়া, পৃথিবীর চুম্বক বলরেখা অনুসরণ করে পাখিদের উড়ে চলা—উল্লেখযোগ্য।
১৯৯০ সালে কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞানের একটা সম্ভাবনার কথা বলে বিতর্কে পড়েন রজার পেনরোজ এবং স্টুয়ার্ট হেমরফ। আমাদের স্নায়ুকোষে ‘মাইক্রোটিউবিউল’ নামে কিছু প্রোটিন তন্তু রয়েছে। এসব প্রোটিনের সুপারপজিশনই মানুষের চিন্তা-চেতনার জন্য দায়ী।
মস্তিষ্ক থেকে কোনো তথ্য হারিয়ে যায় না। কেবল তথ্যগুলোর তরঙ্গ-ফাংশন কলাপ্স করে। তাদের প্রস্তাবনাটি ছিল—যদি স্নায়ুকোষে কিছু কোয়ান্টাম পরিবর্তন আনা যায়, তবে মস্তিষ্কই কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মতো কাজ করতে পারবে।
অসংখ্য জটিল আর অমীমাংসিত প্রশ্নের উত্তর পাওয়া যাবে তখন। তাদের এই ধারণাটি ‘অর্ক-কর’ তত্ত্ব নামে পরিচিত। তবে এটা নিয়ে কখনো কোনো কাজ করা হয়নি।
সূত্র: নিউ সায়েন্টিস্ট
