পরিবর্তনের পথিক

প্রথমে শক্তিসাশ্রয়ী ইলেকট্রনিক সামগ্রী উপকরণ এবং কয়েক দিন আগে ভরশূন্য বৈদ্যুতিক কণা আবিষ্কার করে সারা বিশ্বকে তাক লাগিয়ে দিয়েছেন আমাদের জাহিদ হাসান। তাঁর দুই আবিষ্কারই সূচনা করেছে নতুন ইলেকট্রনিকস বিপ্লব। প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষক জাহিদ হাসানের দেখানো পথ নিয়েই এই প্রতিবেদন

 ইলেকট্রনিক গ্যাজেট ছাড়া এখনকার জীবন কল্পনাই করা যায় না। কিন্তু মোবাইল ফোন গরম হয়ে যাওয়া, ল্যাপটপের চার্জ তাড়াতাড়ি শেষ হয়ে যাওয়ার বিড়ম্বনাও কম নয়। এই থেকে মুক্তির পথ খুঁজছেন বিজ্ঞানীরা অনেক দিন ধরে। যদি এমন হতো যে মোবাইল কিংবা ল্যাপটপ একবার চার্জ দিয়ে চলে যাওয়া যাবে সুন্দরবনের গহিন অরণ্যে কিংবা হাকালুকি হাওরে!
এসব ইলেকট্রনিক যন্ত্রের প্রাণভোমরা হলো ইলেকট্রনিক সার্কিট, যার মূলে রয়েছে ট্রানজিস্টর নামের অতি ক্ষুদ্র একটি যন্ত্রাংশ। ১৯৪৭ সালে আবিষ্কারের প্রায় দুই যুগ পরে ১৯৭০ সালে মাইক্রো প্রসেসর বানানোর ফলে এই ট্রানজিস্টর হয় আধুনিক ইলেকট্রনিকের মূল। মজার ব্যাপার হলো, মানুষ বিদ্যুতের ব্যবহার শুরু করার অনেক দিন পরে, ১৮৯৭ সালে, জানতে পারে বিদ্যুতের মূল হলো ঋণাত্মক বিদ্যুৎবাহী ইলেকট্রন। তত্ত্ব আর ট্রানজিস্টরের জোরে আজকের সব আশ্চর্য গ্যাজেট। মাত্র ৫০ বছর আগেও একটি রুমের সমান কম্পিউটারের যে কার্যক্ষমতা ছিল, তার চেয়ে বেশি ক্ষমতাসম্পন্ন যন্ত্র কিন্তু আজকাল আমাদের পকেটে থাকে।
কিন্তু ঝামেলা হলো, এরই মধ্যে ট্রানজিস্টর তার কর্মদক্ষতার প্রায় সর্বোচ্চ সীমায় পৌঁছেছে। বিজ্ঞানী-প্রকৌশলীরা খুঁজছেন নতুন কোনো বস্তু কিংবা বস্তুর নতুন কোনো অবস্থা, যা দ্রুতগতির কম্পিউটিংয়ের সহায়ক হবে এবং পাশাপাশি তাতে শক্তির ক্ষয়ও হবে কম। অথবা ইলেকট্রনের বদলে এমন কিছু, যা দিয়ে বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি তৈরি হবে।
আর বাংলাদেশের জন্য গর্ব এবং আনন্দের বিষয় হলো, এই দুই ক্ষেত্রে বিশ্বকে পথ দেখালেন একজন বাংলাদেশি, শ্রীপুর গাজীপুরের সন্তান জাহিদ হাসান। জাহিদ ১৯৮৬ সালে এসএসসিতে ঢাকা বোর্ডে মেধা তালিকায় দ্বিতীয় এবং ১৯৮৮ সালে এইচএসসিতে মেধা তালিকায় প্রথম স্থান লাভ করেন যথাক্রমে ধানমন্ডি গভর্নমেন্ট বয়েজ হাইস্কুল এবং ঢাকা কলেজ থেকে।
বছর খানেক আগে জাহিদ প্রথম খুঁজে পান প্রথম লক্ষ্যের কাঙ্ক্ষিত বস্তু। বিজ্ঞানীদের ভাষায় যার পোশাকি নাম ‘টপোলজিক্যাল ইনসুলেটর’ বা ‘স্থানিক অন্তরক’। যেসব বস্তুর ভেতরে ঋণাত্মক বিদ্যুৎবাহী ইলেকট্রন সহজে চলাচল করতে পারে, সেগুলোকে বলা হয় পরিবাহী (যেমন তামা), যার মধ্যে পারে না তাকে বলে অন্তরক (যেমন কাঠ) এবং এই দুইয়ের মাঝামাঝিকে বলে অর্ধপরিবাহী (যেমন সিলিকন)। অর্ধপরিবাহীর ভেতরে ঋণাত্মক ইলেকট্রনের পাশাপাশি ধনাত্মক চার্জেরও ছোটাছুটি থাকায় এটি হয়ে উঠেছে ইলেকট্রনিকসের মূল উপকরণ। অর্ধপরিবাহী সিলিকনের কারণেই এর একটি কেন্দ্রের নামই হয়ে গেছে সিলিকন ভ্যালি। এ ছাড়া রয়েছে অতি পরিবাহী বা সুপার কন্ডাক্টর। অতি পরিবাহীয় ভেতর দিয়ে ইলেকট্রন কোনো শক্তি খরচ ছাড়াই চলাচল করতে পারে। কিন্তু দুঃখ, সাধারণ তাপমাত্রায় এখনো কোনো অতি পরিবাহী পাওয়া যায়নি।
জাহিদ হাসান বিভিন্ন মৌলিক পদার্থ যেমন বিসমাথ, থ্যালিয়াম, সালফার ও সেলেনিয়ামের সংমিশ্রণে একটি যৌগ তৈরি করেছেন, যা এমনিতে অন্তরক। কিন্তু এটির উপরিতলে ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র কণার জগতে ইলেকট্রন খুবই কম বাঁধার মধ্যে ছোটাছুটি করতে পারে। ফলে এটি হয়ে উঠেছে অতি পরিবাহী। ‘এটি একটি বড় বিষয়’।
স্বপ্ন নিয়েকে অনলাইন সাক্ষাৎকারে জাহিদ হাসান বলেন, ‘দেখা যাচ্ছে পুরোনো বস্তুর তুলনায় নতুন এই বস্তুতে ইলেকট্রন প্রায় ১০ হাজার গুণ বেশি গতিতে চলাচল করতে পারছে!’ ফলে শক্তি খরচ কম। শক্তি কম খরচ মানে গরম কম! ১৯৯৭ সালের নোবেল পুরস্কার বিজয়ী বিজ্ঞানী ফিলিপ এন্ডারসনের মতে, শুধু কম গরমের ডিভাইস নয়, এর মাধ্যমে কোয়ান্টাম কম্পিউটারও তৈরি করা যাবে।
১৯২৯ সালে গণিতবিদ ও পদার্থবিদ হারম্যান ভাইল ভরশূন্য কিন্তু বৈদ্যুতিক চার্জ বহনকারী ফার্মিকণার ভবিষ্যদ্বাণী করেন। এই কণা ইলেকট্রনের মতো বিদ্যুৎ বহন করে কিন্তু ভর নেই। ভর না থাকলে এদের মধ্যে ঝগড়াঝাঁটি হবে না। ফলে দক্ষতা যেমন বাড়বে, তেমনি শক্তির ক্ষয়ও হবে কম। ফলাফল স্বপ্নের গ্যাজেট।
৮৫ বছর পরে হারম্যান ভাইলের বলে যাওয়া সেই অধরা কণাকে খুঁজে পেলেন আমাদের জাহিদ। জাহিদের নেতৃত্বে ভরশূন্য ভাইল ফার্মিয়নকে খুঁজে পাওয়া গেছে। এটি অবশ্য বাস্তবে আলাদাভাবে থাকে না, কিন্তু বস্তুর ভেতরে এর অস্তিত্ব রয়েছে। ভরশূন্য হওয়ার কারণে হাইল ফার্মিয়ন ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতিতে বর্তমান অর্ধপরিবাহী ইলেকট্রনিক সামগ্রীর তুলনায় কমপক্ষে এক হাজার গুণ বেশি গতিতে চলাচল করবে। জাহিদ বলেন, ‘যাত্রাপথে বাধাপ্রাপ্ত হয়ে সেগুলো ইলেকট্রনের মতো ছড়িয়ে পড়ে না, বরং সামনের দিকে তাদের গতি বজায় রাখে। ইলেকট্রনিকসের ভেতরে ইলেকট্রনের যে ট্র্যাফিক জ্যাম হয়, এখানে সেটা হবে না।’
কাজেই যখন ভাইল ফার্মিয়ন দিয়ে নতুন যন্ত্রপাতি তৈরি হবে, সেগুলো কিন্তু এখনকার যন্ত্রপাতির মতো তাড়াতাড়ি গরম হবে না। হয়তো মোবাইল ফোন একবার চার্জ দিয়ে দিনের পর দিন চালানো যাবে। আবার তৈরি করা যাবে স্বপ্নের কোয়ান্টাম কম্পিউটার।
পিকনিক ও গণিত অলিম্পিয়াডেও জাহিদের সঙ্গে দেখা হয় বুয়েটের অধ্যাপক মোহাম্মদ কায়কোবাদের। জাহিদের অগ্রসরতা বোঝালেন—জাহিদের প্রকাশিত বৈজ্ঞানিক নিবন্ধের উদ্ধৃতির সংখ্যা ১৮ হাজারেরও বেশি! ভাইল ফার্মিয়ন প্রসঙ্গে কায়কোবাদ বললেন, ইলেকট্রনিকসে যখন এর প্রয়োগ শুরু হবে, তখন এক কথায় বলা যায় এক নতুন বিপ্লবের সূচনা হবে। পাশাপাশি তার সাফল্য আমাদের নতুন প্রজন্মকে বিজ্ঞানের প্রতিও উৎসাহিত করে তুলবে।
কত দিনের অপেক্ষা? স্বপ্ন নিয়েকে জাহিদ বলেন, আমি তো ইঞ্জিনিয়ার নই। কাজেই ঠিক কত দিন পরে ভাইল ফার্মিয়নের যন্ত্রপাতি তৈরি হবে তা বলা মুশকিল। তবে ১০ থেকে ২০ বছরের মধ্যে আগামীর ইলেকট্রনিকসের মাদারবোর্ড হবে ভাইল ফার্মিয়ন।
বাংলাদেশের স্বপ্নবাজ তরুণদের উদ্দেশে জাহিদ বললেন, লক্ষ্যে অবিচল থেকে পরিশ্রম করো এবং জীবনের ভারসাম্য রক্ষা করো। দেখবে জীবনটা তোমার কাছে অর্থপূর্ণ মনে হবে।