আমরা মানুষরা হাজার বছর ধরে
শুধু আমাদের চারপাশের পরিবেশকে লক্ষ্য করে জেনে এসেছি যে
অনেক ধরণের পদার্থ এখানে আছে
এসব বিভিন্ন পদার্থের, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য আছে
শুধু যে ভিন্ন বৈশিষ্ট্য আছে তাই নয়
একটি পদার্থ হয়তো নির্দিষ্টভাবে আলো প্রতিফলন করে অথবা করে না
বা এর কোন নির্দিষ্ট রঙ বা নির্দিষ্ট তাপমাত্রা থাকতে পারে
এটি কঠিন তরল বা গ্যাস হতে পারে
কিন্তু আমরা এও লক্ষ্য করি
তারা কিভাবে একে অপরের সাথে বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিক্রিয়া করে
এখানে কিছু পদার্থের ছবি দেওয়া হলো
এটি কার্বন এবং এটি কয়লা আকারে রয়েছে
এটি হচ্ছে সীসা এবং এটি সোনা
এখানে আমি যেসব ছবি দেখিয়েছি
এই ওয়েবসাইট থেকে নিয়েছি
এ সকল পদার্থ কঠিন অবস্থায় আছে এবং
এগুলো দেখলে মনে তাদের ভেতরে বাতাস রয়েছে
নির্দিষ্ট ধরণের বাতাসের কণা
তুমি কি ধরণের বাতাসের কণা খুঁজচ্ছো তার উপর নির্ভর করে
সেটার কি ধরণের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
সেটা হয়তো অক্সিজেন, নাইট্রজেন বা কার্বন বা
কিছু তরল পদার্থও হতে পারে
তুমি যদি এদের তাপমাত্রা অধিক বাড়িয়ে দাও
বা তুমি যদি সোনা বা সীসার তাপমাত্রা অধিক বাড়িয়ে দাও,
তাহলে এগুলো তরলে পরিণত হবে।
বা তুমি যদি কয়লা পোড়াও
তাহলে এটি গ্যাসে পরিণত হবে,
এই গ্যাস বায়ুমণ্ডলে নিষ্কৃতি হবে,
এবং এর গঠন ভেঙে যাবে।
এ সকল জিনিষ আমরা
মানুষেরা হাজার বছর ধরে লক্ষ্য করে আসছি।
এখানে একটি প্রশ্ন জাগে
যেটি ছিল একটি দার্শনিক প্রশ্ন,
কিন্তু এখন আমরা আরেকটু ভালো ভাবে এর উত্তর দিতে পারি,
এবং প্রশ্নটি হচ্ছে তুমি যদি এই কার্বনটি
ছোট ছোট অংশে ভাঙতে শুরু করো
তাহলে কি এই পদার্থের ক্ষুদ্রতম ,
ক্ষুদ্রতম অংশটির
কার্বনের বৈশিষ্ট্য থাকবে?
এবং তুমি যদি কোনভাবে সেই ক্ষুদ্রতম অংশটি আরো ভাঙ্গো
তাহলে কি সেটা কার্বনের বৈশিষ্ট্য হারিয়ে ফেলবে?
এর উত্তর হচ্ছে না, হারাবে না।
এবং পারিভাষিক শব্দে
আমরা এই বিশুদ্ধ পদার্থদের
যাদের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য আছে, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়
এবং নির্দিষ্ট্য ভাবে বিক্রিয়া দেয়,
আমরা তাদের বলি মৌল।
কার্বন একটি মৌল।সীসা একটি মৌল।সোনা একটি মৌল।
তুমি হয়তা বা মনে করতে পারো, পানি একটি মৌল।
এক সময় মানুষ তাই ভাবতো।
কিন্তু এখন আমরা জানি পানি বিভিন্ন মৌল দ্বারা তৈরি।
পানি অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন দ্বারা গঠিত।
এবং এসকল মৌল,
পর্যায় সরণিতে সাজানো আছে।
C তে কার্বন বোঝায়।
আমি শুধু সেগুলোর কথা বলছি
যা আমাদের মানব জীবনের সাথে সর্ম্পকিত।
কিন্তু সময়ের সাথে সাথে এ সকল মৌল সর্ম্পকে ধারণা হবে।
এটা অক্সিজেন, এটা নাইট্রোজেন,এটা সিলিকন।
Au বলতে সোনা বোঝায়। এটা সীসা।
এবং এ সকল মৌলের ক্ষুদ্রতম কণিকার নাম পরমাণু।
তুমি যদি ভাঙতে ভাঙতে
ক্ষুদ্র থেকে ক্ষুদ্রতম অংশটি নিতে থাকো
অবশেষে তুমি কার্বনের পরমাণু পাবে।
এখানেও একই কাজ করো
এবং শেষ পর্যন্ত সোনার পরমাণু পাবে।
এখানে সেই একই কাজ করলে
তুমি এই ক্ষুদ্র
কণা পাবে,
যেটি হচ্ছে সীসার পরমাণু।
এবং এই পরমাণুকে আর ভাঙা যাবে না
কিন্তু তবুও আমরা এই পরমাণুকে সীসা বলবো
কেননা এটির মধ্যে সীসার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
এবং তোমাদের একটি ধারণা দেওয়ার জন্য
এটি কল্পনা করা কঠিন
কিন্তু পরমাণু খুবই ছোট।
আমাদের কল্পনার থেকেও অনেক ছোট।
তো ধরা যাক কার্বন।
আমার চুল কার্বন দিয়ে তৈরি
আসলে আমার শরীরের বেশীর ভাগই কার্বন দিয়ে গঠিত
বেশীর ভাগ জীবন্ত বস্তু কার্বন দিয়ে গঠিত
তুমি যদি আমার চুল দেখ,আমার চুল কার্বন দিয়ে তৈরী।
আমার চুলের বেশীর ভাগই কার্বন
তুমি যদি আমার চুল এখানে দেখো
আমার চুল হলুদ নয়
কিন্তু কালোর সাথে ভালো মিশে।
আমার চুল কালো
কিন্তু তুমি সেটা স্ক্রিনে দেখতে পারবে না।
কিন্তু তুমি যদি আমার চুল এখানে নিতে, আমি তোমাকে জিজ্ঞাসা করতাম
আমার চুল কত কার্বন পরমাণু চওড়া?
তুমি যদি আমার চুলের প্রস্থচ্ছেদ নাও,দৈর্ঘ্য নয়
আমার চুলের প্রশস্ত এবং আমি যদি বলি
কত কার্বন পরমাণু চওড়া এটি?
তুমি হয়তো অনুমান করতে পারো, ও হ্যা সালমান তো আমাকে বলেছেই এটা খুব ছোট
হয়তো হাজার খানেক কার্বন পরমাণু আছে এখানে।
বা দশ হাজার বা একশো হাজার
এবং আমি বলব, না!
এখানে দশ লক্ষ কার্বন পরমাণু রয়েছে।
বা তুমি দশ লক্ষ কার্বন পরমাণু
মানুষের একটি চুলের প্রস্থে সাজাতে পারো।
এবং অবশ্যই এটা আমাদের একটি পরিমাপ,
এখানে ঠিক দশ লক্ষ পরমাণু না থাকলেও
তুমি একটি ধারণা পাচ্ছো একটি পরমাণু কত ছোট।
মাথা থেকে একটি চুল ছেড়ে কল্পনা কর
দশ লক্ষ জিনিষ তোমার চুলের
পাশাপাশি রাখছো।
চুলের দৈর্ঘ্যে নয়, প্রস্থে
চুলের প্রস্থ দেখা আরো কঠিন
এবং প্রায় দশ লক্ষ কার্বন পরমাণু
এখানে আছে।
বেশ মজারই তাই না?
আমরা জানি
কার্বন এই মৌলিক পরমাণু দিয়ে গঠিত,
যেকোন পদার্থই এই পরমাণু দিয়ে গঠিত।
এবং আরেকটি ব্যাপার হচ্ছে
এই পরমাণু গুলো একে অপরের সাথে সম্পর্কিত।
একটি কার্বন পরমাণু আরো অনেক মৌলিক কণা দিয়ে তৈরি
একটি সোনার পরমাণুও আরো অনেক মৌলিক কণা দিয়ে তৈরী
এবং তারা আসলে
এই মৌলিক কণা দ্বারা পরিচিত।
এবং তুমি যদি তোমার কাছে থাকা মৌলিক কণার
সংখ্যা পরির্বতন করো
তাহলে তুমি সেই মৌলের বৈশিষ্ট্যই,
কিভাবে এটা বিক্রিয়া করবে,
বা পুরো মৌলই বদলে ফেলতে পারো।
এটা আরেকটু ভালোভাবে বোঝার জন্য,
আমরা মৌলিক কণার ব্যাপারে কথা বলি।
প্রটোন
এবং প্রটোন আসলে
পরমাণুর নিউক্লাসে যেই সংখ্যাক প্রটোন থাকে
আমি নিউক্লাসের ব্যাপারে একটু পরই কথা বলব
এবং মৌলের আসল পরিচয় এই প্রটোন।
মৌলের আসল পরিচয় এই প্রটোন।
তুমি যদি এখানে পর্যায় সরণি তে দেখ
মৌলগুলো পারমাণবিক সংখ্যা অনুসারে সাজানো,
এবং পারমানবিক সংখ্যা হচ্ছে
মৌলে থাকা সর্বমোট প্রটোনের সংখ্যা।
তো সঙ্গা অনুসারে হাড্রোজনের একটি প্রটোন আছে।
হিলিয়াম এর আছে দুটি প্রটোন। কার্বনের ৬টি।
তুমি কখনও কার্বন পাবে না যার ৭টি প্রটোন রয়েছে।
যদি পাও তাহলে সেটা হবে নাট্রোজেন,
সেটা তখন আর কার্বন থাকবে না।
অক্সিজেনের ৮টি প্রটোন রয়েছে।
তুমি যদি কোনভাবে সেখানে আরেকটি প্রটোন যুক্ত করো
তাহলে সেটা আর অক্সিজেন থাকবেনা
সেটা হয়ে যাবে ফ্লোরিন।তাই বলা যায় প্রটোন মৌলকে ব্যাখা করে
তাই বলা যাই প্রটন মৌলকে ব্যাখা করে।
এবং পরমাণবিক সংখ্যা হচ্ছে মোট সংখ্যক প্রটোন
মনে রাখবে, প্রটোন সংখ্যা
এই সংখ্যাটি পর্যায় সরণির প্রত্যেকটি মৌলের
এইখানে উপরে লেখা থাকে
প্রটোন সংখ্যা হচ্ছে
পারমাণবিক সংখ্যার সমান
পারমাণবিক সংখ্যার সমান।
এই সংখ্যাটি এখানে উপরে লেখা হয় কারণ
এটি একটি মৌলের বৈশিষ্ট্য ব্যাখা করে
পরমাণুর বাকি দুটো সদস্য কে
আমরা বলি
ইলেকট্রন এবং নিউট্রন।
এবং পরমাণুর যেই ছবি তুমি তোমার মনে আঁকছো
আমরা আরো যত সামনে আগাবো,
সেটা একটু একটু করে জটিল হতে থাকবে
এবং বুঝতে হয়তো একটু সমস্যা হতে পারে--
কিন্তু আমরা যদি এইভাবে চিন্তা করি
যে প্রটোন এবং নিউট্রন
পরমাণুর কেন্দ্রে অবস্থিত।
তারা পরমাণুর নিউক্লিয়াস গঠন করে।
যেমন কার্বনের ৬টি প্রটোন রয়েছে
এক, দুই, তিন, চার,পাঁচ, ছয়
কার্বন ১২ যেটি কার্বনের আরেক রুপ,
তারও ৬টি নিউট্রন রয়েছে।
কার্বনের বিভিন্ন রূপ থাকতে পারে
যাদের ভিন্ন সংখ্যাক নিউট্রন রয়েছে
তুমি নিউট্রন এবং ইলেকট্রন বদলালেও
তুমি সেই একই মৌল পাবে।
কিন্তু প্রটোন বদলাতে পারবে না।
প্রটোন বদলালে তুমি নতুন আরেটি মৌল পাবে।
তো আমি কার্বন ১২ এর নিউক্লিয়াস আঁকি এখানে।
এক,দুই,তিন,চার,পাঁচ,ছয়।
এটা হচ্ছে কার্বন ১২ এর নিউক্লিয়াস।
এবং মাঝে মাঝে এটা এভাবে লেখা থাকতে পারে,
আবার মাঝে মধ্যে প্রটোন সংখ্যাও
লিখা থাকতে পারে।
এবং আমরা কার্বন ১২ লিখেছি
আর তুমি জানো আমি এইখানে ৬টি নিউট্রন গুনেছি--
এবং আমরা কার্বন ১২ লিখেছি, কারণ এটি হচ্ছে সর্বমোট।
তুমি এটাকে সর্বমোট হিসাবে
--দেখতে পারো,
এর বিস্তারিত আমরা ভবিষ্যতে আলোচনা করব
তো এটা হচ্ছে নিউক্লাসের ভেতরে
থাকা মোট সংখ্যাক প্রটোন এবং নিউট্রন
কার্বনের পারমাণবিক সংখ্যা ৬
আমরা এইখানে আবার লিখি
যাতে আমাদের মনে থাকে
তো কার্বন পরমাণুর কেন্দ্রে এই নিউক্লাস আছে
এবং কার্বন ১২ এর ৬টি প্রটোন এবং ৬টি নিউট্রন রয়েছে।
কার্বন এর আরেকটি রুপ হচ্ছে কার্বন ১৪
এখানে ৬টি প্রটোন রয়েছে কিন্তু ৮টি নিউট্রন
তো আমরা দেখলাম নিউট্রনের সংখ্যা পরিবর্তন হতে পারে
কিন্তু এটা হচ্ছে কার্বন ১২।
এবং কার্বন ১২ যদি নিস্ক্রিয় থাকে--
এ শব্দের অর্থ একটু পরেই বলছি--
যদি এটা নিস্ক্রিয় থাকে তাহলে ইলেকট্রোন সংখ্যাও হবে ৬।
আমি এখানে ৬টি ইলেকট্রোন আঁকি।
এক,দুই,তিন,চার,পাঁচ,ছয়
ইলেক্ট্রোন এবং নিউটক্লিয়াসের মধ্যে
সম্পর্ক বোঝার জন্য
প্রথমে তুমি চিন্তা করতে পারো যে
ইলেকট্রোন গুলো
চারপাশে ঘুরে বেড়াচ্ছে
নিউক্লাসের আশেপাশে ঘুরছে
বা তুমি চিন্তা করতে পারো
তারা নিউক্লিয়াস্কে কেন্দ্র করে ঘুরছে
কিন্তু এটা পুরোপুরি সঠিক নয়।
গ্রহ যেমন সূর্যের চারপাশে ঘুরে
তারা ঠিক সেভাবে ঘুরে না।
কিন্তু শুরু তে এভাবে চিন্তা করা ভুল নয়।
আরেক ভাবে আমরা চিন্তা করতে পারি যে ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসের আসেপাশে লাফ ঝাপ দিচ্ছে
বা নিউক্লিয়াসের আশেপাশে উত্তেজিত অবস্থায় থাকে।
এবং যেহুতু আমাদের বাস্তবতার
থেকে এটা অনেকটা আলাদা
ইলেকট্রোনকে ভালোভাবে বোঝার জন্য আমাদের
কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানে যেতে হবে।
কিন্তু এই কার্বন ১২ এর যে ছবিটি
প্রথম আমাদের মাথায় আসে সেটি হচ্ছে এই পরমাণুর কেন্দ্রে,
আমাদের নিউক্লিয়াসটি আছে।
এই নিউক্লিয়াসটি ঠিক এখানে আছে।
এবং এই ইলেকট্রোনগুলো নিউক্লিয়াসের আশেপাশে লাফঝাপ করছে।
ইলেকট্রন গুলো
নিউক্লিয়াস থেকে ছিটকে যায় না,
বা নিউক্লিয়াসের সাথে বাঁধা থাকে,
তার কারণ হচ্ছে,
প্রটোনের ধনাত্মক চার্জ রয়েছে,
এবং ইলেকট্রোনের ঋনাত্মক চার্জ,
এবং এটা হচ্ছে এই কণাদের মৌলিক বৈশিষ্ট্য।
তুমি যদি চার্জের
মৌলিক ব্যাপার নিয়ে চিন্তা করো,
এটা একটু জটিল হয়ে যেতে পারে।
কিন্তু একটা জিনিষ আমরা জানি
যে তড়িৎ-চুম্বকীয় ক্ষেত্ত্রে,
ভিন্ন চার্জ একে অপরকে আকর্ষণ করে।
তো আমরা এখন বলতে পারিঃ
যে ইলেকট্রন এবং প্রটোনের,
ভিন্ন চার্জ আচ্ছে বলে।
একে অপরকে আকর্ষণ করে।
নিউট্রন হচ্ছে নিস্ক্রিয়,
তারা শুধু নিউক্লিয়াসের ভেতর বসে রয়েছে,
এবং কিছু মৌলের পরমাণুর বৈশিষ্ট্যর উপর,
তাদের প্রভাব থাকে।
কিন্তু যেই কারণে ইলেকট্রোন
ছিটকে যায় না
তা হচ্ছে তারা আকর্ষিত।
নিউক্লিয়াসের প্রতি আকর্ষিত।
এবং তাদের প্রচন্ড গতি
--এটা আসলে একটু কঠিন--
এবং আমরা আবার
পদার্থবিজ্ঞানের অচেনা জগতে চলে যাচ্ছি
আমরা একটু দেখি
ইলেকট্রন আসলে কি করছে
এখানে
ইলেকট্রোন
এমনভাবে ঘুরছে যে
তারা নিউক্লিয়াসের মধ্যে পরে যায় না,
এবং তুমি এ ভাবে চিন্তা করতে পারো।
আমি কার্বন ১২ এর কথা বলেছি এখানে
কিভাবে আমরা প্রটোন সংখ্যা দিয়ে ব্যাখা করেছি।
অক্সিজেন ৮টি প্রটোন দিয়ে গঠিত
আরেকটা জিনিষ হচ্ছে ইলেকট্রন আরেকটি ইলেকট্রনের সাথে মিথষ্ক্রিয়া করতে পারে
অন্য একটি মৌল আরেকটি মৌলের ইলেকট্রনকে নিয়ে যেতে পারে।
এবং এ জিনিষ গুলো
রসয়ানকে বুঝতে সাহায্য করে.
একটি পরমাণু বা মৌলের
কতগুলো ইলেকট্রন আছে
এবং সেখানে কিভাবে ইলেকট্রন গুলো সাজানো থাকে
এবং অন্য মৌলের বা একই মৌলের অন্য পরমাণুতে
ইলেকট্রন গুলো কিভাবে সাজানো থাকে
তার উপর ভিত্তি করে আমরা ধারণা করতে পারি
কিভাবে একটি পরমাণুর মৌল একে অপরের সাথে
বা অন্য মৌলের পরমাণুর সাথে বিক্রিয়া দিবে
বা তারা কিভাবে বন্ধন করবে বা করবে না
অন্য মৌলের পরমাণুর দ্বারা আকর্ষিত হবে নাকি না।
আমরা এ বিষয় সামনে আরো শিখব
আমি একটি উদাহরণ দেই যেমন
কার্বন থেকে একটি ইলেকট্রন
অন্য একটি পরমাণু নিয়ে যেতে পারে,
এর কারণ হচ্ছে
কিছু কিছু মৌলে ইলেকট্রনের
প্রতি অনেক আকর্ষণ থাকে।
তো এরকম একটি মৌল যদি
কার্বন থেকে একটি ইলেকট্রন নিয়ে যায়
তখন কার্বনের
প্রটোন সংখ্যা থেকে ইলেকট্রন সংখ্যা কমে যাবে,
তখন আমাদের ৬টি প্রটোন এবং ৬টি ইলেকট্রন থাকবে।
এবং আমাদের কাছে ধনাত্মক চার্জের পরিমাণ বেশী থাকবে।
আমার কাছে কার্বন ১২ আছে যেটা আমি প্রথমে লিখেছিলাম
এখানে ৬টি প্রটোন এবং ৬টি ইলেকট্রন আছে, যার কারণে তাদের মোট চার্জ শূন্য।
যদি একটি ইলেকট্রন চলে যায়, তাহলে আমার কাছে ৫টি ইলেকট্রন থাকবে,
এবং তখন আমার কাছে ধনাত্মক চার্জের পরিমাণ বেশী থাকবে
আমরা এসব বিষয় সামনে
আরো কথা বলবো
এবং আমি আশা করি তোমরা
এ জিনিষগুলো বুঝতে পারছো।
আমরা পরমাণুর ব্যাপারে জেনেছি
যেটি মৌল গঠনের প্রধান উপকরণ
এবং আমরা দেখেছি
এই পরমাণু আরো কত ছোট
কণা দিয়ে তৈরি।
এবং আমরা এ কণাগুলোর অবস্থান পরিবর্তন করে
একটি মৌলের বৈশিষ্ট্য বদলে ফেলতে পারি
বা একটি মৌলের পরমাণু থেকে
অন্য একটি মৌল তৈরি করতে পারি।