Monday, 17 November 2025

Enigmatic quantum theory

 


‘There is actually no such thing as a quantum world. The quantum state exists only inside my head, something I use to do calculations. Quantum states at most describe certain information — they do not correspond very well to the real world.’

Hearing these words, one might think a frustrated university student—annoyed by the incomprehensibility of quantum mechanics—is venting irritation. But to our astonishment, these remarks about quantum mechanics were recently made by Anton Zeilinger, the quantum physicist at the University of Vienna who received the 2022 Nobel Prize in Physics for proving experimentaly the principles of quantum mechanics.

Quantum theory is one of the most successful theories in twentieth-century science. From computer chips to complex medical life-support technologies, modern technology depends extensively on quantum theory. Whether explaining the intricate workings of microscopic biological cells or unlocking the mysteries of the universe, quantum theory works with remarkable success. So what does it mean to say such an effective theory has no real world behind it? If a Nobel-winning quantum physicist denies the existence of the quantum world, where do we turn?

Great scientists like Einstein and Feynman have issued various warnings about the perplexities of quantum theory. But did that stop quantum theory—or prove it wrong? The answer is no. For the past hundred years, quantum theory has only grown more powerful and dominant in the scientific world. The year 2025 is being celebrated as the Quantum Year of Physics, and for that reason scientists have begun reflecting anew on the fundamental question: What is quantum theory actually? Why is its relationship with physical reality so puzzling?

Not all scientists agree with Zeilinger in rejecting a real quantum world. Alain Aspect, the Paris-based physicist who shared the Nobel Prize with Zeilinger for similar quantum research, disagrees. Professor Aspect believes that the quantum world is fully real, though its behavior is as mysterious as nature itself.

The debate about quantum theory and physical reality intensified recently in response to a large survey published by the world-renowned journal Nature. The aim was to discover what quantum researchers themselves think about the quantum world — how they interpret its rules and underlying reality. A broad questionnaire was sent to 15,000 quantum researchers. All of them are active contributors to quantum-theoretical research, each with multiple recent publications. The same questions were also placed before many leading quantum experts who attended the centenary celebration of Schrödinger’s equation on Germany’s Heligoland Island.

Although fifteen thousand scientists were contacted, only eleven hundred responded and shared their views on quantum theory. Nearly fourteen thousand researchers did not even feel compelled to reply. Even so, this survey remains the largest ever of its kind.

The results show that researchers still have no consensus on how to interpret the reality behind quantum mechanics. And this once again demonstrates that quantum theory remains as enigmatic as ever.

Asia’s first Nobel-winning scientist in the sciences, C. V. Raman, once remarked—while explaining the difference between science and non-science—that in science, a precise question has only one correct answer. But in anything that is not science, a single question may have many correct answers. In quantum theory, we often see the possibility of many correct solutions to the same question. If we strictly follow Raman’s logic, we must conclude that quantum theory is not rigidly orthodox as a science. It leaves room for plurality.

Although scientists remain divided on how quantum mechanics should be interpreted, the rules for applying quantum mechanics are perfectly clear. For example, when predicting the possible outcomes of an event, quantum mechanics describes a superposition of multiple possible states at once. The most effective way to describe these quantum states is through the wave function. If one can construct a wave function solvable by Schrödinger’s equation, and solve that equation, then the probabilities of possible outcomes can be determined.

But when the outcome of the event is actually observed, the quantum world’s wave function of possibilities collapses into a single real state—so instead of a superposition of many outcomes, only one definite outcome appears.

Take Schrödinger’s famous cat as an example. When the cat is inside a box and we cannot see its real state, the wave function describing its life-status may be a superposition of both “alive” and “dead.” But once we open the box and look, we see only a single state: the cat is either alive or dead. This shows that observation causes the quantum wave function to collapse. Here the question arises: should we then assume that the quantum world is an invisible realm?

In Nature’s survey, researchers were asked about the wave function—whether this mathematical description of an object’s quantum state has any real physical basis.

Only 36% of scientists believe that the wave function represents something real in the physical world. Among them, only 17% believe it is entirely real, while 19% think it is partially real.

But 47% of scientists believe that the wave function is merely a mathematical tool used to solve quantum-mechanical problems, with no real existence of its own.

Another 8% think the wave function reflects a kind of personal preference embedded in the experimental outcome—meaning that through it, one can influence or control the results of quantum experiments!

Even more surprising: of the remaining 10% of scientists, 8% believe the wave function is something else, and 2% have no idea what the wave function really is.

 

 

Is there any conflict between our classical, everyday idea of objects and the quantum concept of objects? To put it simply: Is there a definite boundary between quantum objects and classical objects — a threshold beyond which a quantum object becomes classical, or a classical object becomes quantum? Scientists are divided on this question as well.

According to the survey, 45% of researchers believe such a boundary does exist (among them, 40% think the boundary is very definite, while 5% think it exists but is not sharply defined).

Another 45% of scientists believe that no such boundary exists between classical and quantum objects.

The remaining 10% are unsure.

 

A blue and white bar with black textAI-generated content may be incorrect.


One of the key features of quantum theory is its observer dependence. Quantum mechanics can speak about the probabilities of a particle’s behavior, but it cannot say with certainty what exactly will happen. To know with certainty, the particle must be observed. Einstein himself strongly objected to this idea. Frustrated by quantum mysteries, Einstein asked his biographer Abraham Pais:
“Do you really believe that the moon exists only when you look at it, and not at other times?”

Although Einstein raised this objection, quantum scientists agree that such questions do not apply to large objects like the Moon. But when it comes to the behavior of extremely tiny particles—whose properties must be described using quantum mechanics—we find that how a particle behaves depends on its observer.

This old question was raised again in the Nature survey. Here too, scientists could not reach agreement.

  • 56% of scientists believe that the measurement of quantum events is observer-dependent.
  • 9% believe that it is not enough for an observer to simply “look”; the observer must be conscious of what is happening—that is, must understand the full context of the event.
  • 28% believe that no observer is required at all for the measurement of quantum events.
  • 8% are unsure whether an observer is needed or not.

 

Among the experiments on which quantum theory is built, the double-slit experiment is one of the most fundamental. It provides evidence that electrons exhibit both particle and wave properties. If a stream of electrons is directed toward a screen with two microscopic slits, and if a detector records the pattern created by electrons passing through the slits, we see that a single electron behaves like a wave—passing through both slits at once and interfering with itself.

But if we place detectors behind the slits individually—observing which slit the electron goes through—then the observed pattern changes. The electrons behave like particles, passing through a slit and landing in straight-line paths. Quantum theory accepts these results as true, and from this we embrace the wave–particle duality of nature.

In the Nature survey, scientists were asked a question about this experiment: When no one is observing them, do electrons pass through both slits?

The responses were striking:

  • 48% of scientists expressed irritation at the question, saying that such a question is meaningless for quantum objects.
  • 31% believed the answer is yes.
  • 14% believed the answer is no.
  • 6% were unsure how electrons pass through the slits, or whether observation has any role at that stage.

 

The fact that quantum scientists cannot agree even on the established phenomena of quantum theory is astonishing. This indicates an important divide among researchers. On one side are those who adopt a realist viewpoint—scientists who believe that the equations of quantum mechanics reflect an underlying physical reality. On the other side are those who follow an epistemic perspective—scientists who think that quantum physics deals only with information, even if that information does not correspond directly to physical reality.

On the question of how the quantum world can be explained in relation to the real world, scientists have split into multiple camps. The Nature survey asked researchers which interpretation they think best explains quantum events and interactions—that is, which attempt to link the mathematics of the theory with physical reality they prefer.

The largest group (36%) favored the Copenhagen interpretation. But when asked how confident they were that their preferred interpretation is the correct one, only 24% said they believe it is actually correct; the rest see it merely as a suitable or contextually useful tool.


 

Many researchers showed inconsistencies between their answers to one question and their answers to a related supplementary question. Does this mean that many quantum researchers simply use quantum theory without deeply thinking about its true meaning? An American physicist once gave this approach a name—“Shut up and calculate!”

So, what exactly is this popular interpretation of quantum mechanics—the Copenhagen interpretation? In quantum theory, the behavior of an object is described by its wave function. Erwin Schrödinger introduced the quantum wave function through his famous equation a hundred years ago. The wave function provides a mathematical representation of all possible states of a quantum system through the idea of superposition.

The key explanations of quantum mechanics were given by the founders of the theory themselves—Schrödinger, Heisenberg, and Niels Bohr. Because foundational research in quantum mechanics took place at the University of Copenhagen, this core interpretation became known as the Copenhagen interpretation. In this interpretation, the observer plays a central role. Fundamental particles exhibit both particle-like and wave-like behavior. Quantum tunneling and quantum entanglement are accepted concepts in this interpretation. This is one reason why it remains so popular.

But its major weakness is that, when we try to relate it to the real world, this interpretation does not seem fully “scientific.” It speaks only about probabilities, not certainties—it cannot say beforehand exactly what will happen. Yet for scientists who prefer the Copenhagen interpretation, this is the reality of nature. As a result, another more realist group of scientists emerged who believe that the wave function is merely a mathematical tool used to solve equations. The wave function cannot be seen in the real world, because whenever an observation is attempted, the wave function collapses.

This viewpoint is reflected in the Nature survey, in which 17% of scientists supported an epistemic interpretation. “Epistemic” here means that the wave function is constructed from the viewpoint of an observer—based on what the observer expects the possible outcomes to be.

Quantum scientists feel most uncomfortable when confronted with the idea that wave functions collapse simply because someone looks at them. In 1957, American physicist Hugh Everett proposed a solution to this discomfort: the Many-Worlds interpretation. According to Everett, a particle is, in a sense, present in multiple places at once. In one particular world, an observer measures one particular outcome. But the wave function never really collapses. Instead, it branches into many worlds, each world representing a different outcome. There is no doubt that these worlds are hypothetical. According to the survey, 15% of scientists favor the Many-Worlds interpretation.

As time goes on, scientists are presenting more and more new ideas. But it is clear that quantum theory is still incomplete. Even though quantum mechanics is one of the most experimentally verified theories in the history of science, its mathematics cannot describe gravity. Scientists hope that one day a more advanced form of quantum mechanics will emerge that will cover the shortcomings of the present version.


References:

  1. Biggyanchinta, October 2022
  2. Nature, 12 August 2025
  3. Scientific American, 8 August 2025

প্রহেলিকাময় কোয়ান্টাম তত্ত্ব

 


“কোয়ান্টাম জগত বলে আসলে কিছুই নেই। কোয়ান্টাম দশার অস্তিত্ব আছে শুধু আমার মাথার ভেতর যা দিয়ে আমি অঙ্ক করি। কোয়ান্টাম অবস্থা বড়জোর কিছু তথ্যের বর্ণনা দেয় – বাস্তব জগতের সাথে তাদের খুব একটা মিল নেই।“ – কথাগুলি শুনে মনে হতে পারে বিশ্ববিদ্যালয়ে পড়ুয়া কোন শিক্ষার্থী কোয়ান্টাম মেকানিক্সের দুর্বোধ্যতায় বিরক্ত হয়ে ক্ষোভ প্রকাশ করছে। কিন্তু আমাদের অবাক করে দিয়ে অতি সম্প্রতি কোয়ান্টাম মেকানিক্স সম্পর্কে এই কথাগুলি বলেছেন ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ের কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানী আন্তন সাইলিঙ্গার (Anton Zeilinger), যিনি ২০২২ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরষ্কার পেয়েছেন কোয়ান্টাম মেকানিকসের নীতির পরীক্ষণ-প্রমাণের জন্য।

বিংশ শতাব্দীর বিজ্ঞানের সবচেয়ে সফল তত্ত্বগুলির অন্যতম হলো কোয়ান্টাম তত্ত্ব। আধুনিক প্রযুক্তির বেশিরভাগই – কম্পিউটার চিপ থেকে শুরু করে চিকিৎসাবিজ্ঞানে প্রাণরক্ষাকারী জটিল যন্ত্রপাতির সবকিছুতেই কোয়ান্টাম তত্ত্ব কাজে লাগছে। আমাদের শরীরের অতিসূক্ষ্ম কোষের জটিল কাজকর্ম ব্যাখ্যা হোক, কিংবা হোক মহাবিশ্বের রহস্য উন্মোচন – সবকিছুতেই সফলভাবে কাজ করছে কোয়ান্টাম তত্ত্ব। এমন এক কার্যকর তত্ত্বের বাস্তব কোন জগত নেই বলার অর্থ কি পুরো কোয়ান্টাম তত্ত্বকেই অস্বীকার করা? নোবেলজয়ী কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানী যদি কোয়ান্টাম জগত অস্বীকার করেন, তবে আমরা কোথায় যাই!

কোয়ান্টাম তত্ত্বের দুর্বোধ্যতা সম্পর্কে বিভিন্ন ধরনের সাবধানবাণী দিয়েছেন আইনস্টাইন-ফাইনম্যানের মতো মহাবিজ্ঞানীরা। কিন্তু তাতে কি কোয়ান্টাম তত্ত্ব থেমে গেছে, কিংবা ভুল প্রমাণিত হয়ে গেছে? উত্তর হলো – না। গত একশ বছর ধরে কোয়ান্টাম তত্ত্ব বিজ্ঞানের জগতে দাপটের সঙ্গে উত্তরোত্তর শক্তিশালী হয়েছে। ২০২৫ সাল পদার্থবিজ্ঞানের কোয়ান্টাম বর্ষ হিসেবে পালিত হচ্ছে। এবং সেকারণেই বিজ্ঞানীরা নতুন করে ভাবতে বসেছেন – কোয়ান্টাম তত্ত্ব আসলে কী! বাস্তব জগতের সাথে তার সম্পর্ক কেন এত গোলমেলে!

বিজ্ঞানী সাইলিঙ্গারের মতো সব বিজ্ঞানীই যে কোয়ান্টাম জগতকে অস্বীকার করছেন তা নয়। প্যারিসের পদার্থবিজ্ঞানী আলেন আসপেক্ট (Alain Aspect)-  যিনি একই ধরনের কোয়ান্টাম গবেষণার জন্য সাইলিঙ্গারের সাথেই নোবেল পুরষ্কার পেয়েছেন – এব্যাপারে একমত হননি। প্রফেসর আসপেক্ট মনে করে কোয়ান্টাম জগত পুরোপুরি বাস্তব, তবে প্রকৃতির মতোই রহস্যময় এর আচরণ।

কোয়ান্টাম তত্ত্ব ও বাস্তব জগত সম্পর্কে বিজ্ঞানীরা আবার আলোচনায় সরব হয়েছেন সম্প্রতি বিশ্ববিখ্যাত বিজ্ঞানসাময়িকী নেচার-এর একটি সমীক্ষার প্রেক্ষিতে। কোয়ান্টাম জগত সম্পর্কে খোদ কোয়ান্টাম তত্ত্বের গবেষকরাই কী ভাবেন, কীভাবে ব্যাখ্যা করেন এই জগতের নিয়মকানুন – সেটা খুঁজে বের করার জন্য একটি ব্যাপক সমীক্ষা চালায় নেচার। পনের হাজার কোয়ান্টাম গবেষকের কাছে সমীক্ষার প্রশ্নপত্র পাঠানো হয়। এই গবেষকদের প্রত্যেকেই কোয়ান্টাম তত্ত্বের সক্রিয় গবেষক এবং সাম্প্রতিক সময়ে তাঁদের একাধিক গবেষণাপত্র প্রকাশিত হয়েছে। শুধু তাই নয়, কোয়ান্টাম মেকানিক্সের মূল চাবিকাঠি শ্রোডিঙ্গার সমীকরণের শতবর্ষ উদ্‌যাপন উপলক্ষে জার্মানির হেলিগোল্যান্ড দ্বীপের অনুষ্ঠানে যেসব কোয়ান্টাম মহারথীরা উপস্থিত ছিলেন তাঁদের কাছেও রাখা হয়েছিল প্রশ্নগুলি।

পনের হাজার বিজ্ঞানীকে প্রশ্ন পাঠানো হলেও মাত্র এগারো শ কোয়ান্টাম বিজ্ঞানী তাঁদের মতামত জানিয়েছেন কোয়ান্টাম তত্ত্ব সম্পর্কে। প্রায় চৌদ্দ হাজার বিজ্ঞানী এসব প্রশ্নের উত্তর দেয়ার তাগিদও অনুভব করেননি। তবুও এধরনের সমীক্ষার মধ্যে নেচারের এই সমীক্ষাটিই এখনো পর্যন্ত সবচেয়ে বড়। সমীক্ষার ফলাফলে দেখা গেছে – গবেষকরা এখনো ব্যাপকভাবে একমত হতে পারেননি কীভাবে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আড়ালে থাকা বাস্তবতা ব্যাখ্যা করা যায়। তাতে এটাই আবারো প্রমাণিত হয় যে কোয়ান্টাম তত্ত্ব এখনো প্রহেলিকাময়।

বিজ্ঞানে এশিয়া মহাদেশের প্রথম নোবেলজয়ী বিজ্ঞানী সিভি রামন বিজ্ঞান ও অবিজ্ঞানের পার্থক্য বোঝাতে গিয়ে মন্তব্য করেছিলেন – বিজ্ঞানে একটি সুনির্দিষ্ট প্রশ্নের একটিই সঠিক উত্তর থাকে। কিন্তু যা কিছু বিজ্ঞান নয়, সেখানে একটি প্রশ্নের অনেকগুলি সঠিক উত্তর থাকতে পারে। কোয়ান্টাম তত্ত্বে আমরা একই প্রশ্নের অনেকগুলি সঠিক সমাধানের সম্ভাবনা দেখতে পাই। সিভি রামনের হিসেব কট্টরভাবে মানতে গেলে বলতে হয় – বিজ্ঞান হিসেবে কোয়ান্টাম তত্ত্ব মোটেও কট্টরপন্থী নয়। এতে বহুত্ববাদের স্থান আছে।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সঠিক ব্যাখ্যা কীভাবে করা হবে সেটা নিয়ে বিজ্ঞানীরা দ্বিধাবিভক্ত হলেও কোয়ান্টাম মেকানিকস প্রয়োগের নিয়মগুলি সুনির্দিষ্ট। যেমন কোনো ঘটনার সম্ভাব্য পরিণতি সম্পর্কে অনুমান করতে গেলে কোয়ান্টাম মেকানিক্স একসাথে একাধিক সম্ভাব্য অবস্থার সুপারপজিশন বর্ণনা করে। এদের কোয়ান্টাম অবস্থা বর্ণনার সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি হলো ওয়েভ ফাংশান। শ্রোডিংগারের সমীকরণের সাহায্যে সমাধানযোগ্য ওয়েভ ফাংশান গঠন করে সমীকরণের সমাধান করতে পারলে ঘটনার সম্ভাব্য পরিণতি জানা যায়। কিন্তু ঘটনার ফলাফল কী হলো তা যখন পর্যবেক্ষণ করা হয় – তখন কোয়ান্টাম জগতের সম্ভাবনার ওয়েভ ফাংশান ভেঙে গিয়ে বাস্তব অবস্থা তৈরি করে যাতে একাধিক ঘটনার সুপারপজিশনের বদলে একটিমাত্র বাস্তব অবস্থা দেখা যায়। উদাহরণ হিসেবে শ্রোডিঙ্গারের বিখ্যাত বিড়ালের কথা ধরা যাক। যখন বিড়ালটি বাক্সের ভেতর থাকে এবং আমরা বিড়ালের প্রকৃত অবস্থা দেখতে পাই না – তখন বিভিন্ন অবস্থা বিবেচনায় বিড়ালটির প্রাণের ওয়েভ ফাংশান হতে পারে একই সাথে ‘বেঁচে আছে’ এবং ‘মরে গেছে’র সুপারপজিশন। কিন্তু বাক্স খুলে যখন দেখবো – তখন দেখতে পাবো একটি মাত্র অবস্থা -  বিড়ালটি হয় বেঁচে আছে, না হয় মরে গেছে। এতে বোঝা যাচ্ছে, পর্যবেক্ষণ করলে কোয়ান্টাম ওয়েভ ফাংশান ধ্বসে পড়ে। এখানেই প্রশ্ন জাগে – কোয়ান্টাম জগত বলতে আমরা কি ধরে নেবো যে ওটা অদৃশ্য জগত?

নেচারের সমীক্ষায় ওয়েভ ফাংশান সম্পর্কে  প্রশ্ন করা হয়েছিল – যে ওয়েভ ফাংশান কোন বস্তুর কোয়ান্টাম অবস্থার গাণিতিক বর্ণনা দেয় – তার কি বাস্তব কোন ভিত্তি আছে? শতকরা মাত্র ৩৬ ভাগ বিজ্ঞানী মনে করেন যে ওয়েভ ফাংশান বাস্তব জগতের প্রতিনিধি। তাও মাত্র ১৭ শতাংশ মনে করেন যে এটি পুরোপুরি বাস্তব, ১৯ শতাংশ মনে করেন এটি আংশিক বাস্তব। কিন্তু ৪৭ শতাংশ বিজ্ঞানী মনে করেন যে ওয়েভ ফাংশান শুধুওমাত্র একটি গাণিতিক উপকরণ যার সাহায্যে কোয়ান্টাম মেকানিকসের গাণিতিক সমস্যার সমাধান করা যায়, বাস্তবে তার কোনো অস্তিত্ব নেই। আট শতাংশ বিজ্ঞানী মনে করেন ওয়েভ ফাংশান আসলে পরীক্ষার ফলাফলে ব্যক্তিগত ইচ্ছার প্রতিফলন ঘটানোর উপাদান, অর্থাৎ এর সাহায্যে কোয়ান্টাম পরীক্ষার ফলাফল নিয়ন্ত্রণ করা যায়! আরো আশ্চর্যের বিষয় হলো – বাকি শতকরা ১০ ভাগ বিজ্ঞানীর ৮ ভাগ মনে করেন ওয়েভ ফাংশান অন্যকিছু, এবং দুই ভাগের কোন ধারণাই নেই ওয়েভ ফাংশান কী জিনিস।

 

বস্তুর যে চিরায়ত ধারণা, তার সাথে কোয়ান্টাম বস্তুর ধারণার সাথে কি কোন বিরোধ আছে? সোজাসুজি বলতে গেলে কোয়ান্টাম বস্তু আর ক্লাসিক্যাল বস্তুর মধ্যে কি কোন নির্দিষ্ট সীমানা আছে যেটা পার হলে কোয়ান্টাম বস্তু ক্লাসিক্যাল বস্তু হয়ে যাবে, কিংবা ক্লাসিক্যাল বস্তু কোয়ান্টাম হয়ে যাবে? এই প্রশ্নেও বিজ্ঞানীরা বিভক্ত হয়ে গেছেন। শতকরা ৪৫ ভাগ মনে করেন সীমানা আছে (যার মধ্যে ৪০ ভাগ মনে করেন খুবই সুনির্দিষ্ট সীমানা আছে, ৫ ভাগ মনে করেন সীমানা আছে, তবে সুনির্দিষ্ট নয়)। ৪৫ শতাংশ বিজ্ঞানী মনে করেন কোন সীমানা নেই ক্লাসিক্যাল ও কোয়ান্টাম বস্তুর মাঝখানে। বাকি দশ শতাংশ নিশ্চিত নন। 



কোয়ান্টাম তত্ত্বের একটি প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো এর পর্যবেক্ষক নির্ভরতা। কোয়ান্টাম মেকানিক্স কণার আচরণের সম্ভাবনার কথা বলতে পারে, কিন্তু সুনির্দিষ্টভাবে কী হবে তা বলতে পারে না। সুনির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে কণাটিকে দেখতে হবে। এটা নিয়ে ঘোরতর আপত্তি তুলেছিলেন স্বয়ং আইনস্টাইন। কোয়ান্টাম রহস্যে বিরক্ত হয়ে আইনস্টাইন তাঁর জীবনীকার আব্রাহাম পেইজকে প্রশ্ন করেছিলেন, “আচ্ছা, তুমি কি বিশ্বাস করো যে যখন তুমি চাঁদের দিকে তাকাও তখনি শুধু চাঁদের অস্তিত্ব আছে, আর অন্য সময়ে নেই?” আইনস্টাইন প্রশ্ন তুললেও কোয়ান্টাম বিজ্ঞানীরা মেনে নিয়েছেন যে চাঁদের মতো বড় আকারের বস্তুর প্রসঙ্গে এরকম প্রশ্ন খাটে না। কিন্তু ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র কণার যে ধর্ম কোয়ান্টাম মেকানিক্স দিয়ে ব্যাখ্যা করতে হয় – সেখানে দেখা যায় – কোন একটি কণা কীরকম আচরণ করবে তা নির্ভর করে তার দর্শকের ওপর।

এই পুরনো প্রশ্নটি আবার উত্থাপন করা হয়েছিল নেচারের সমীক্ষায়। বিজ্ঞানীরা সেখানেও একমত হতে পারেননি। শতকরা ৫৬ ভাগ বিজ্ঞানী মনে করেন যে কোয়ান্টাম ঘটনার পরিমাপ পর্যবেক্ষক-নির্ভর। শতকরা ৯ ভাগ মনে করেন যে পর্যবেক্ষকদের শুধুমাত্র তাকিয়ে দেখলেই চলবে না, কী ঘটছে সে ব্যাপারে সচেতন থাকতে হবে, অর্থাৎ ঘটনার আদ্যোপান্ত বুঝতে হবে। কিন্তু ২৮ শতাংশ মনে করেন কোয়ান্টাম ঘটনার পরিমাপেও কোন পর্যবেক্ষকের দরকার নেই। আট শতাংশ নিশ্চিত নন পর্যবেক্ষণের দরকার আছে কি নেই।

 

 

কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভিত্তি স্থাপিত হয়েছে যেসব পরীক্ষণের ভেতর দিয়ে, ডাবল স্লিট পরীক্ষণ তাদের অন্যতম। ইলেকট্রন যে কণা এবং তরঙ্গ উভয় ধর্মই প্রদর্শন করে তার প্রমাণ পাওয়া যায় এই পরীক্ষণে। দুটো মাইক্রোস্কোপিক চিড়যুক্ত পর্দার দিকে যদি ইলেকট্রনের প্রবাহ পাঠানো হয়, এবং পর্দার অন্য পাশে ডিটেক্টরের সাহায্যে পর্দার চিড়ের ভেতর দিয়ে আসা ইলেকট্রনগুলির প্যাটার্ন রেকর্ড করলে দেখা যায় – একই ইলেকট্রন তরঙ্গের আকারে দুইটি চিড়ের ভেতর দিয়ে গিয়ে নিজেই নিজের তরঙ্গের সাথে ইন্টারফিয়ারেন্স তৈরি করেছে। কিন্তু আলাদা আলাদাভাবে শুধুমাত্র যে কোনো একটি চিড়ের পেছনে ডিটেক্টর বসিয়ে ইলেকট্রনের প্যাটার্ন পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায় ইলেকট্রনগুলি কণার মতো চিড়ের ভেতর দিয়ে গিয়ে একই সরলরেখায় গিয়ে পড়েছে। এই পরীক্ষণের ফলাফলকে সত্য ধরে নিয়েই কোয়ান্টাম তত্ত্ব এগিয়েছে – যার মাধ্যমে আমরা কণা-তরঙ্গের দ্বৈতসত্ত্বা মেনে নিই।

নেচারের সমীক্ষায় এই পরীক্ষণের ফলাফল সম্পর্কে প্রশ্ন করা হয়েছিল – যখন কেউ পর্যবেক্ষণ করছে না, তখন কি ইলেকট্রনগুলি দুইটি চিড়ের ভেতর দিয়েই যায়? ৪৮ শতাংশ বিজ্ঞানী এই প্রশ্নে বিরক্তি প্রকাশ করেছেন। বলেছেন কোয়ান্টাম বস্তুর ক্ষেত্রে এরকম প্রশ্ন অবান্তর। অন্যদিকে ৩১ শতাংশ বিজ্ঞানী মনে করেছেন হ্যাঁ, আর ১৪ শতাংশ বিজ্ঞানী মনে করেছেন – না। ছয় শতাংশ বিজ্ঞানী নিশ্চিত নন কীভাবে এই ইলেকট্রনগুলি উভয় চিড়ের ভেতর দিয়ে যায়, সেখানে পর্যবেক্ষণের ভূমিকা আছে কি নেই।

 

 

কোয়ান্টাম তত্ত্বের প্রতিষ্ঠিত ঘটনাগুলি সম্পর্কেও কোয়ান্টাম বিজ্ঞানীরা একমত হতে পারছেন না, এর চেয়ে আশ্চর্যের আর কী হতে পারে। এটি ইঙ্গিত করে যে গবেষকদের মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ বিভাজন রয়েছে—একদিকে আছেন যারা ‘বাস্তববাদী’ (realist) দৃষ্টিভঙ্গি গ্রহণ করেন, অর্থাৎ সমীকরণগুলিকে বাস্তব জগতে প্রতিফলিত মনে করেন তারা; অন্যদিকে আছেন যারা জ্ঞাতবাদী’ (epistemic) দৃষ্টিভঙ্গি অনুসরণ করেন, অর্থাৎ যাদের মতে কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা কেবলমাত্র তথ্য নিয়েই কাজকারবার করে, বাস্তবতার সাথে মিল না থাকলেও।

কোয়ান্টাম জগতকে কীভাবে বাস্তব জগতের প্রেক্ষিতে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে সেই প্রশ্নের উত্তরে বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন দলে ভাগ হয়ে গেছেন। নেচারের এই সমীক্ষায় গবেষকদের প্রশ্ন করা হয়েছিল, তাঁদের মতে কোয়ান্টাম ঘটনাবলী ও পারস্পরিক ক্রিয়ার সর্বোত্তম ব্যাখ্যা কোনটি — অর্থাৎ তত্ত্বের গণিতকে বাস্তব জগতের সঙ্গে সম্পর্কিত করার জন্য বিজ্ঞানীরা যে বিভিন্ন প্রচেষ্টা করেছেন, তার মধ্যে তাঁদের পছন্দের কোনটি। সবচেয়ে বড় অংশের উত্তর (৩৬%) ছিল কোপেনহেগেন ব্যাখ্যার পক্ষে। তাঁদের উত্তরের বিষয়ে আত্মবিশ্বাস নিয়ে প্রশ্ন করা হলে, মাত্র ২৪% মনে করেন যে তাঁদের পছন্দের ব্যাখ্যাটিই সঠিক; বাকিরা একে কেবল যথাযথ বা কিছু পরিস্থিতিতে কার্যকর হাতিয়ার হিসেবে বিবেচনা করেছেন।

 

 

অনেক গবেষকের এক প্রশ্নের উত্তরের সাথে সম্পূরক প্রশ্নের উত্তরের অসঙ্গতি লক্ষ্য করা গেছে। তার মানে কি এই যে অনেক কোয়ান্টাম গবেষক কেবল কোয়ান্টাম তত্ত্ব ব্যবহার করেন, কিন্তু এর প্রকৃত অর্থ নিয়ে গভীরভাবে ভাবেন না! মার্কিন পদার্থবিজ্ঞানী এই পদ্ধতির নাম দিয়েছিলেন – শাট আপ আন্ড ক্যালকুলেট!!

এই যে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের জনপ্রিয় ব্যাখ্যা – কোপেনহেগেন ব্যাখ্যা – এটি আসলে কী? কোয়ান্টাম তত্ত্বে কোনো বস্তুর আচরণকে চিহ্নিত করা হয় তার ওয়েভফাংশন দ্বারা। আরভিন শ্রোডিঙ্গার তাঁর বিখ্যাত সমীকরণের মাধ্যমে কোয়ান্টাম ওয়েভ ফাংশানের প্রচলন করেছেন একশ বছর আগে। ওয়েভফাংশন একটি কোয়ান্টাম অবস্থার যতগুলি সম্ভাবনা থাকতে পারে তার সবগুলির গাণিতিক সুপারপজিশনের ধারণা দেয়। কোয়ান্টাম মেকানিকসের এসব ব্যাখ্যা দিয়েছেন কোয়ান্টাম মেকানিক্স আবিষ্কৃত হয়েছে যাদের হাতে তাঁরাই - শ্রোডিঙ্গার, হাইজেনবার্গ, নিলস বোর। কোপেনহেগেন বিশ্ববিদ্যালয়ে কোয়ান্টাম মেকানিকসের মৌলিক গবেষণা হয়েছিল বলেই কোয়ান্টাম মেকানিক্সের এই মূল ব্যাখ্যাটার নাম দেয়া হয়েছে কোপেনহেগেন ব্যাখ্যা। এই ব্যাখ্যায় কোয়ান্টাম মেকানিক্সে পর্যবেক্ষকের ভূমিকা প্রধান। মৌলিক কণাগুলি এখানে কণা এবং তরঙ্গ উভয় ধর্ম প্রদর্শন করে। কোয়ান্টাম টানেলিং এবং কোয়ান্টাম এনটেঙ্গেলমেন্ট এই ব্যাখ্যায় স্বীকৃত। তাই এটি বহুল জনপ্রিয়ও বটে।

কিন্তু এর প্রধান দুর্বলতা হলো – বাস্তব জগতের সাথে মেলাতে গেলে এই ব্যাখ্যাকে পুরোপুরি বিজ্ঞান বলে মনে হয় না। কারণ এই ব্যাখ্যা বাস্তব ঘটনার সম্ভাবনার কথা বলে – সুনির্দিষ্টভাবে আগে থেকেই বলে দিতে পারে না আসলে কী ঘটবে। কিন্তু কোপেনহেগেন-প্রিয় বিজ্ঞানীদের কাছে এটিই বাস্তব। ফলে বিজ্ঞানীদের মধ্যে আরেকটু বেশি বাস্তববাদী দলের উদ্ভব ঘটেছে যাঁরা মনে করেন – ওয়েভ ফাংশান কেবলই একটি গাণিতিক উপকরণ যা গাণিতিক সমস্যার সমাধান করার জন্য ব্যবহৃত হয়। বাস্তবে ওয়েভ ফাংশান দেখা সম্ভব নয়, কারণ দেখতে গেলেই ওয়েভ ফাংশান ধ্বসে পড়ে। তারই প্রতিফলন দেখা গেছে নেচারের সমীক্ষায় যেখানে ১৭ শতাংশ বিজ্ঞানী একটি জ্ঞাতবাদী ব্যাখ্যায় সমর্থন দিয়েছেন। জ্ঞাতবাদী এই অর্থে যে ওয়েভ ফাংশানগুলি তৈরি করা হয় একজন পর্যবেক্ষকের দৃষ্টিভঙ্গিতে – মানে আগে থেকেই ধারণা করে নেয়া হচ্ছে ফলাফল কী হতে পারে।

কোয়ান্টাম বিজ্ঞানীদের সবচেয়ে অস্বস্তির কারণ ঘটে যখন বলা হয় যে ওয়েভ ফাংশানগুলি ধ্বসে পড়ে যখন সেদিকে তাকানো হয়। ১৯৫৭ সালে মার্কিন পদার্থবিদ হিউ এভারেট এই সমস্যা থেকে মুক্তির লক্ষ্যে প্রস্তাব করেন মেনি ওয়ার্ল্ড বা বহুবিশ্ব তত্ত্বের। তাঁর মতে কণা প্রকৃতপক্ষে একধরণের অর্থে একাধিক স্থানে একই সময়ে উপস্থিত থাকে। একটি বিশ্বে পর্যবেক্ষক যখন কণার পরিমাপ করবেন, তিনি কেবল একটি ফলাফল দেখবেন। কিন্তু তাতে ওয়েভফাংশন কখনও প্রকৃতপক্ষে ধ্বসে যায় না। বরং এটি অনেক বিশ্বে বিভক্ত হয়ে যায়, প্রতিটি ভিন্ন ফলাফলের জন্য একটি নতুন বিশ্ব তৈরি হয়। এই বিশ্বও যে কাল্পনিক বিশ্ব তাতে কোন সন্দেহ নেই। সমীক্ষায় দেখা গেছে ১৫ শতাংশ বিজ্ঞানী কোয়ান্টাম বহুবিশ্ব তত্ত্বের ধারণা পছন্দ করেন।

যতই দিন যাচ্ছে বিজ্ঞানীরা নতুন নতুন ধারণা নিয়ে হাজির হচ্ছেন। তবে কোয়ান্টাম তত্ত্ব যে এখনো অসম্পূর্ণ তা অনেকটাই প্রমাণিত। কারণ কোয়ান্টাম মেকানিক্স ইতিহাসের সবচেয়ে পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করা তত্ত্বগুলোর মধ্যে একটি হলেও, এর গণিত মাধ্যাকর্ষণ (gravity) বর্ণনা করতে পারে না। বিজ্ঞানীরা আশা করছেন যে কোনো একদিন আরো উন্নততর কোয়ান্টাম মেকানিক্স উদ্ভূত হয়ে তার বর্তমানের খামতি পূরণ করবে।

 

তথ্যসূত্র

১। বিজ্ঞানচিন্তা অক্টোবর ২০২২

২। ন্যাচার, ১২ আগস্ট ২০২৫

৩। সায়েন্টিফিক আমেরিকান, ৮ আগস্ট ২০২৫

=============

বিজ্ঞানচিন্তা সেপ্টেম্বর ২০২৫ সংখ্যায় প্রকাশিত








Tuesday, 11 November 2025

মহাকাশের মহানায়ক কার্ল স্যাগান

 



সাধারণ মানুষের বোধগম্য ভাষায় উপস্থাপন করে বিজ্ঞানকে জনপ্রিয় করে তোলার পেছনে যেসব বিজ্ঞানী অগ্রণী ভূমিকা পালন করেছেন কার্ল স্যাগান ছিলেন তাঁদের মধ্যে উজ্জ্বলতম। টাইম ম্যাগাজিন কার্ল স্যাগানকে অভিহিত করেছেন আমেরিকার সবচেয়ে সফল বিজ্ঞান-উপস্থাপক হিসেবে। পৃথিবীবিখ্যাত বিজ্ঞানীদের মধ্যে হাতেগোণা কয়েকজন মাত্র বিজ্ঞানী কঠিন জটিল বিজ্ঞান গবেষণার পাশাপাশি সাধারণ মানুষের জন্যও সহজ ভাষায় বিজ্ঞানের কথা লিখেছেন। কার্ল স্যাগান ছিলেন এই হাতেগোণা ক’জন বিজ্ঞানীর একজন – যিনি ছয় শতাধিক গবেষণাপত্র প্রকাশ করার পাশাপাশি দুই ডজনের বেশি জনপ্রিয় বিজ্ঞানের বই লিখেছেন। টেলিভিশনে বিজ্ঞানের অনুষ্ঠান করে তিনি বিজ্ঞানকে পৌঁছে দিয়েছেন মানুষের ঘরে ঘরে। তাঁর তেরো পর্বের টেলিভিশন ডকুমেন্টারি – কসমস প্রচারিত হয়েছে বিশ্বের প্রায় ষাটটি দেশে। মুগ্ধ হয়ে দেখেছেন প্রায় ষাট কোটি দর্শক। এই ডকুমেন্টারিতে তিনি সহজ প্রাণবন্ত ভাষায় বর্ণনা করেছেন মহাকাশের গ্রহগুলির প্রকৃতি, পৃথিবীতে প্রাণের উৎপত্তি ও বিবর্তন, পৃথিবী ছাড়া অন্য কোন গ্রহে প্রাণের অস্তিত্বের সম্ভাবনা আছে কি না ইত্যাদি সব বিষয়। জ্যোতির্বিজ্ঞানে তাঁর ডকুমেন্টারি, বই, এবং গবেষণা সমৃদ্ধ করেছে বিংশ শতাব্দীর মহাকাশবিজ্ঞান।  

কার্ল এডওয়ার্ড স্যাগানের জন্ম আমেরিকার নিউইয়র্ক শহরে ১৯৩৪ সালের ৯ নভেম্বর। তাঁর বাবা স্যামুয়েল স্যাগান ছিলেন একটি পোশাক কারখানার ম্যানেজার। মা র‍্যাছেল স্যাগান ছিলেন গৃহবধু। কার্ল স্যাগানের মহাকাশের রহস্যের প্রতি আগ্রহ জন্মে একেবারে ছোটবেলা থেকে যখন মায়ের হাত ধরে পাড়ার লাইব্রেরিতে গিয়ে গ্রহ-নক্ষত্রের ছবিওয়ালা বইগুলি নাড়াচাড়া করতেন।

শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয় থেকে পদার্থবিজ্ঞানে স্নাতক এবং স্নাতকোত্তর ডিগ্রি লাভ করার পর ১৯৬০ সালে জ্যোতির্বিজ্ঞানে পিএইচডি ডিগ্রি অর্জন করেন। তাঁর গাইড ছিলেন প্রখ্যাত জ্যোতির্বিজ্ঞানী জেরার্ড কুইপার। আমাদের সৌরজগতের ‘কুইপার বেল্ট’ এর নাম তাঁর নামেই রাখা হয়েছে। কার্ল স্যাগান বৃহস্পতি এবং শুক্র গ্রহের বায়ুমন্ডল সংক্রান্ত বিস্তারিত গবেষণা করেন। শুক্র গ্রহের অস্বাভাবিক চাপযুক্ত বায়ুমন্ডলের বৈশিষ্ট্য এবং তার সম্ভাব্য কারণ নির্ণয় করেন কার্ল স্যাগান। নাসার অনেকগুলি স্পেস মিশনের সাথে সরাসরি যুক্ত ছিলেন কার্ল স্যাগান। ১৯৭৭ সালে মহাকাশে প্রেরিত ভয়েজার-১ ও ভয়েজার-২ এ পাঠানো গোল্ডেন রেকর্ড-এর ডিজাইন করেন কার্ল স্যাগান যেখানে পৃথিবীর মানুষসহ বিভিন্ন প্রজাতির ছবি, শব্দ এবং বিভিন্ন ভাষার শুভেচ্ছাবাণী পাঠানো হয়েছে পৃথিবীর বাইরে – যদি কোন বুদ্ধিমান প্রাণি থাকে তাহলে তাদের দৃষ্টি আকর্ষণ করার জন্য।

বিজ্ঞানকে জনপ্রিয় করে তোলার পেছনে প্রচুর শ্রম দিয়েছেন কার্ল স্যাগান। ১৯৯৬ সালের ২০ ডিসেম্বর মাত্র ৬২ বছর বয়সে মৃত্যুবরণ করেন কার্ল স্যাগান।


Sunday, 9 November 2025

James Watson – an extraordinary scientist, but an intolerable racist and misogynist man

 


The “Eagle” pub on the Cambridge campus has become as famous as Cambridge University itself, having witnessed hundreds of discoveries, innovations, and achievements. A plaque on the pub’s wall commemorates one such historic moment. Seventy-two years ago, on February 28, 1953, during lunchtime, Francis Crick and James Watson walked into the crowded pub and announced that they had discovered the “structure of DNA,” the secret of life.

While taking a photo of the plaque on the wall of the Eagle Pub, I was pleased to see that it also acknowledges the contributions of Rosalind Franklin and other scientists — recognition that James Watson himself never gave.


For discovering the structure of DNA, Francis Crick, Maurice Wilkins, and James Watson were awarded the Nobel Prize in 1962. Both Crick and Wilkins died in 2004. The third member of the trio, James Watson, passed away on November 6, 2025.

James Watson lived a long life of 97 years. He was born on April 6, 1928, in Chicago, USA. At the age of just 15, he entered the University of Chicago with a special scholarship. He graduated in zoology at 19 and earned his Ph.D. in zoology from Indiana University in 1950. In 1951, he began postdoctoral research at the Cavendish Laboratory, Cambridge, with Francis Crick. In 1953, at only twenty-five, he co-discovered the structure of DNA.

Rosalind Franklin was also researching the structure of DNA. In 1952, she took X-ray diffraction images of DNA, and based on her work, James Watson and Francis Crick were able to determine that DNA has a “double helix” structure. Maurice Wilkins collected the X-ray data. While Watson acknowledged Wilkins’ contribution, he not only failed to credit Rosalind Franklin but also used her X-ray images without her permission to publish their discovery of DNA’s structure. Whether the Nobel Committee would have recognized Rosalind Franklin’s contribution is uncertain, as she passed away in 1958 at the age of only 37 — four years before the Nobel Prize for the DNA discovery was announced in 1962.

After receiving the Nobel Prize, James Watson naturally achieved worldwide fame. From 1956 to 1976, he served as a professor of zoology at Harvard University. In 1968, he became the director of the Cold Spring Harbor Laboratory in New York. Under his leadership, the institution made significant contributions to molecular genetics and cancer research. From 1994 to 2003, he served as its president, and from 2003 to 2007, as its chancellor. From 2007 to 2019, he remained one of its leading scientists and esteemed members. However, in 2019, due to his racist views and remarks, he was removed from all positions at the institution, and all honours previously bestowed upon him were revoked.

Winning a Nobel Prize does not automatically make someone a great human being — and James Watson is one of the clearest examples of that. His contributions to science and research are undeniable. He led the Human Genome Project and strongly opposed granting copyright over genetic research, ensuring that genetic studies did not become the property of large corporations.



However, all his good work was tainted by his deep-rooted misogyny. In his 1968 memoir The Double Helix, he not only failed to acknowledge Rosalind Franklin’s scientific contributions but also made many disparaging remarks about her. Instead of highlighting her brilliance, he focused on trivial personal observations — that she didn’t wear fashionable clothes, didn’t use lipstick, and lacked feminine charm. Yet, he never once admitted that without Franklin’s X-ray diffraction images, it would have been impossible for them to decipher the structure of DNA so easily.

In the early 20th century, women’s participation in science was largely forbidden. Men often appreciated women’s charm far more than their intellectual abilities. Despite these barriers, by the late 20th century, women had made significant progress in scientific fields, and male attitudes began to change. Society no longer tolerates open misogyny and racism as it once did. But James Watson remained untouched by such change.

He continued to express his sexist views openly. He once argued that through genetic modification, all women could be made “beautiful.” He believed that an increase in the number of women in science would motivate men to work harder, thereby improving men’s performance — but that women themselves would not show similar intellectual advancement.

Watson also made absurd remarks about human physical traits. According to him, thin people are naturally unhappy and therefore more efficient at work, while fat people are inherently happy and thus less competent — so, in his view, overweight people should not be hired.

The most appalling aspect of Watson’s mindset was his attitude toward Black people. He bluntly claimed that Black people have lower IQs because of their DNA. In other words, he believed that no amount of social, economic, or political progress could improve their overall condition, since their genetic makeup was inherently inferior.

One of the admirable aspects of modern civilization is that such uncivilized views are no longer tolerated. Even a Nobel laureate is not above accountability when harbouring such beliefs. Watson eventually faced the consequences of his attitudes. The scientific community condemned his views; he lost his job and his honours. His situation became so dire that, in 2014, he auctioned off his Nobel Prize medal. It was bought by a Russian billionaire named Alisher Usmanov for nearly 4.8 million US dollars.

James Watson has passed away. History will acknowledge his great achievements, but it will also condemn his failings. History spares no one — and the history of science is even more unforgiving.

If I were to describe James Watson in just a few words, I would say that as a scientist he was extraordinary, but as a human being he was an intolerable racist and misogynist man.

Farewell, James Watson.


Saturday, 8 November 2025

জেমস ওয়াটসন – অসাধারণ বিজ্ঞানী, কিন্তু অসহ্য বর্ণবাদী নারীবিদ্বেষী পুরুষ

 



শত শত আবিষ্কার উদ্ভাবন কৃতিত্বের সাক্ষী হতে হতে ক্যাম্পাসের “ঈগল” পাবটিও কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটির মতোই বিখ্যাত হয়ে গেছে। পাবের দেয়ালে লাগানো ফলকটি এমনই একটি ঘটনার সাক্ষ্য দিচ্ছে। ৭২ বছর আগে ১৯৫৩ সালের ২৮ ফেব্রুয়ারি লাঞ্চটাইমে ভরাপাবে ঢুকে ফ্রানসিস ক্রিক ও জেমস ওয়াটসন ঘোষণা করেছিলেন যে তাঁরা জীবনের রহস্য “ডি এন এ”-র গঠন আবিষ্কার করেছেন। ঈগল পাবের দেয়ালে লাগানো এই ফলকটির ছবি তুলতে গিয়ে আমার বেশ ভালো লেগেছে এটুকু দেখে যে রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিনসহ অন্যান্য বিজ্ঞানীদের অবদানকেও স্বীকার করা হয়েছে – যা জেমস ওয়াটসন নিজে কখনও করেননি।



ডিএনএ’র গঠন আবিষ্কারের জন্য ১৯৬২ সালে নোবেল পুরষ্কার পেয়েছেন ফ্রানসিস ক্রিক, মরিস উইলকিন্স এবং জেমস ওয়াটসন। ফ্রানসিস ক্রিক এবং মরিস উইলকিন্স মারা গেছেন ২০০৪ সালে। এই ত্রয়ীর তৃতীয় জন জেমস ওয়াটসন মারা গেছেন ৬ নভেম্বর।

৯৭ বছরের দীর্ঘ জীবন পেয়েছেন জেমস ওয়াটসন।

১৯২৮ সালের ৬ ইপ্রিল আমেরিকার শিকাগো শহরে তাঁর জন্ম। মাত্র ১৫ বছর বয়সে শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ে ভর্তি হয়েছিলেন বিশেষ স্কলারশিপ নিয়ে। ১৯ বছর বয়সে প্রাণিবিজ্ঞানে স্নাতক এবং ১৯৫০ সালে ইন্ডিয়ানা ইউনিভার্সিটি থেকে প্রাণিবিজ্ঞানে পিএইচডি। ১৯৫১ সালে কেমব্রিজের ক্যাভেন্ডিস ল্যাবে পোস্টডক্টরাল রিসার্চ শুরু করেন ফ্রান্সিস ক্রিকের সাথে। ১৯৫৩ সালে মাত্র পঁচিশ বছর বয়সে ডিএনএর গঠন আবিষ্কার করেন।

ডিএনএ’র গঠন সংক্রান্ত গবেষণা করছিলেন রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিনও। ১৯৫২ সালে রোজালিন্ড ডিএনএর এক্স-রে করেছিলেন এবং তার ভিত্তিতেই জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক ডিএন-এর গঠন ‘ডাবল হিলিক্স’ আবিষ্কার করতে সক্ষম হন। মরিস উইলকিন্‌স এক্স-রে ডাটা সংগ্রহ করেছিলেন। জেমস ওয়াটসন মরিসের গবেষণার স্বীকৃতি দিলেও রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিনের গবেষণার স্বীকৃতি দেয়া তো দূরের কথা, তাঁর অনুমতি ছাড়াই তাঁর করা এক্স-রে চিত্র ব্যবহার করে ডিএনএর গঠন আবিষ্কার করে ফলাও করে তা প্রচার করেছেন। রোজালিন্ডের বৈজ্ঞানিক অবদানের স্বীকৃতি নোবেল পুরষ্কার কমিটি দিতো কি না তা এখন বলা সম্ভব নয়। কারণ ডিএনএর গঠন আবিষ্কারের জন্য ১৯৬২ সালে নোবেল পুরষ্কার ঘোষণার চার বছর আগে মাত্র ৩৭ বছর বয়সে রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিন মারা যান।

নোবেল পুরষ্কার পাবার পর স্বাভাবিকভাবেই বিশ্বজোড়া খ্যাতি অর্জন করেন জেমস ওয়াটসন। ১৯৫৬ থেকে ১৯৭৬ পর্যন্ত ওয়াটজন হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির প্রাণিবিজ্ঞানের প্রফেসর ছিলেন। ১৯৬৮ সালে নিউইয়র্কের কোল্ড স্প্রিং হারবার ল্যাবরেটরির পরিচালকের দায়িত্ব নেন। তাঁর তত্ত্বাবধানে মলিকিউলার জেনেটিক্স এবং ক্যান্সার গবেষণায় ব্যাপক ভূমিকা রাখে এই প্রতিষ্ঠান। ১৯৯৪ থেকে ২০০৩ পর্যন্ত তিনি এই প্রতিষ্ঠানের প্রেসিডেন্ট এবং ২০০৩ থেকে ২০০৭ পর্যন্ত তিনি এই প্রতিষ্ঠানের চ্যান্সেলর হিসেবে দায়িত্ব পালন করেন। ২০০৭ সাল থেকে ২০১৯ পর্যন্ত তিনি এই প্রতিষ্ঠানের অন্যতম প্রধান বিজ্ঞানী এবং সম্মানিত সদস্য ছিলেন। কিন্তু ২০১৯ সালে তাঁর বর্ণবিদ্বেষী মনোভাব এবং মন্তব্যের কারণে তাঁকে এই প্রতিষ্ঠানের সব পদ থেকে অপসারণ করা হয় এবং তাঁকে দেয়া সব সম্মান প্রত্যাহার করে নেয়া হয়।

নোবেল পুরষ্কার পেলেই যে কেউ মহামানব হয়ে যান না – তার অন্যতম প্রমাণ জেমস ওয়াটসন। বিজ্ঞান ও গবেষণায় তাঁর অবদান অনস্বীকার্য। জিনোম প্রজেক্টের নেতৃত্ব দিয়েছেন তিনি। জিন সংক্রান্ত গবেষণার কপিরাইটের বিরোধী ছিলেন তিনি – ফলে জিন-গবেষণা কোন বড় কোম্পানির সম্পত্তি হয়ে ওঠেনি।



কিন্তু সব ভালো কাজ কালিমালিপ্ত হয়ে গেছে তাঁর নারীবিদ্বেষী মনোভাবের কারণে। ১৯৬৮ সালে প্রকাশিত তাঁর বৈজ্ঞানিক স্মৃতিচারণ গ্রন্থ “ডাবল হিলিক্স”-এ তিনি রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিনের বিজ্ঞান গবেষণাকে স্বীকৃতি দেননি তো বটেই, বরং অনেক অপমানজনক মন্তব্য করেছেন তাঁর সম্পর্কে। রোজালিন্ড ফ্যাশনেবল জামাকাপড় পরতেন না, লিপস্টিক ব্যবহার করতেন না, মেয়েলি কমনীয়তা ছিল না এসবই বেশি প্রাধান্য পেয়েছে তাঁর বইতে – কিন্তু একবারও উল্লেখ করেননি যে রোজালিন্ডের এক্স-রে চিত্র ব্যবহার না করতে পারলে তাঁদের পক্ষে ডিএনএর গঠন আবিষ্কার করা এত সহজ হতো না।

বিজ্ঞানের জগতে মেয়েদের অংশগ্রহণ বিংশ শতাব্দীর শুরুতেও নিষিদ্ধ ছিল। পুরুষরা মেয়েদের কমনীয় সঙ্গ যতটা পছন্দ করে, মেয়েদের বৈজ্ঞানিক সত্ত্বাকে ততটা নয়। কিন্তু শত বাধা সত্ত্বেও বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে বিজ্ঞানে মেয়েদের অংশগ্রহণ অনেকটা বেড়েছে। পুরুষদের মনোভাবও ক্রমশ বদলাচ্ছে। প্রকাশ্য নারীবিদ্বেষী মনোভাব, বর্ণবিদ্বেষ চুপচাপ মেনে নেয়ার সংস্কৃতি বদলে গেছে। কিন্তু জেমস ওয়াটসনের ভেতর তেমন কোন পরিবর্তন হয়নি।

তিনি তাঁর নারীবিদ্বেষ প্রকাশ করেই চলেছেন। ডিএনএ পরিবর্তন করে সব মেয়েদের “সুন্দরী” করে ফেলার পক্ষপাতী তিনি। তিনি মনে করতেন বিজ্ঞানে মেয়েরা যত বেশি আসবে ছেলেরা ততই উৎসাহ পাবে, তাতে ছেলেদের কাজের উন্নতি হবে। কিন্তু মেয়েদের মানসিক উন্নতি সেভাবে হবে না।

মানুষের শারীরিক গঠন নিয়েও তিনি আজেবাজে কথা বলতেন। তাঁর মতে পাতলা মানুষ স্বভাবগতভাবে অসুখী, তাই কর্মক্ষেত্রে বেশি দক্ষতা দেখাতে পারে। আর মোটা মানুষ এমনিতেই সুখি, তাই কাজের ক্ষেত্রে তেমন দক্ষ নয়। তাই মোটা লোকদের চাকরি দেয়া উচিত নয়।

জেমস ওয়াটসনের সবচেয়ে জঘন্য মানসিকতার পরিচয় ছিল কৃষ্ণাঙ্গদের প্রতি তাঁর মনোভাব। তিনি সরাসরি বলেছেন কৃষ্ণাঙ্গদের আই-কিউ কম – কারণ তাদের ডিএনএ। অর্থাৎ তাঁর বিশ্বাস কৃষ্ণাঙ্গদের সামাজিক অর্থনৈতিক রাজনৈতিক কোন উন্নয়নই তাদের সামগ্রিক উন্নয়ন ঘটাতে পারবে না – কারণ তাদের ডিএনএর গঠনই এরকম।

সভ্যতার প্রশংসাজনক দিক হলো – সভ্য সমাজ এধরনের অসভ্য মনোভাব সহ্য করে না। নোবেলজয়ী মানুষও যদি অসভ্য মনোভাব পোষণ করে – তাকে প্রত্যাখ্যান করার সাহস সভ্য সমাজে আছে। জেমস ওয়াটসনকেও তাঁর মনোভাবের দায় নিতে হয়েছে। বিজ্ঞানীসমাজ তাঁর মনোভাবের নিন্দা জানিয়েছে। তিনি চাকরি হারিয়েছেন। অবস্থা এমন দাঁড়িয়েছিল যে ২০১৪ সালে তিনি তাঁর নোবেল পদক নিলামে তোলেন। আলিশের উসমানভ নামে এক রাশিয়ান প্রায় ৪৮ লাখ ডলার দিয়ে তাঁর নোবেল পদক কিনে নেন।

জেমস ওয়াটসন মারা গেছেন। ইতিহাস তাঁর উঁচু কাজের স্বীকৃতি যেমন দেবে, তাঁর নীচু কাজের নিন্দাও তেমন করবে। ইতিহাস কাউকে ছাড় দেয় না, বিজ্ঞানের ইতিহাস তো আরো নির্মম।

কয়েক শব্দে যদি জেমস ওয়াটসনকে বর্ণনা করতে হয়, আমি বলবো বিজ্ঞানী হিসেবে তিনি অসাধারণ, কিন্তু মানুষ হিসেবে একজন অসহ্য বর্ণবাদী নারীবিদ্বেষী পুরুষ।

বিদায় জেমস ওয়াটসন।



Friday, 7 November 2025

টেরি ওয়াগ্যান এর ‘দ্য লিটল বুক অব কমন সেন্স’

 



ইংরেজিতে যেটাকে আমরা কমন সেন্স বলি সেটা আসলে খুব একটা কমন নয়। বই পড়ে যদি কমন সেন্স শেখা যেতো – তাহলে অনেক অনেক বই পড়ে বড় বড় পাস দেয়া মানুষের ভেতরও ওই বস্তুটার এত অভাব দেখা যেতো না। অনেক বছর আগে একটি প্রতিষ্ঠানে কাজ করতাম। সেখানে আমার এক সহকর্মী শিক্ষকদের কমন রুমে সবার সামনে বসে নাকের লোম ছিঁড়তেন এবং ছিন্নলোম ফুঁ দিয়ে উড়াতেন। কমন রুমের কমন সেন্স!! তিনি কি বই কম পড়েছেন?

বই পড়ে কমন সেন্স বাড়ানো যাবে না জেনেও স্যার টেরি ওয়াগ্যানের ‘দ্য লিটল বুক অব কমন সেন্স’ বইটি পড়ে ফেললাম। বইটি আক্ষরিক অর্থেও বেশ ‘লিটল’। মাত্র ১৩৩ পৃষ্ঠা, পৃষ্ঠার আকারও বেশ ছোট। পৃষ্ঠাগুলিতেও অনেক ফাঁকা জায়গা আছে, শব্দ দিয়ে আগাপাশতলা ভরিয়ে দেয়া হয়নি। ফলে পড়ে বেশ আরাম পাওয়া গেল।

স্যার টেরি ওয়াগ্যান ব্রিটিশ সাংবাদিক। ১৯৭২ থেকে বিবিসির মর্নিং শো উপস্থাপন করছেন। ২০০৫ সালে নাইটহুড পেয়েছেন। বইটির প্রতিটি লাইনে তাঁর অভিজ্ঞতা এবং স্বভাবসুলভ হিউমার বইটিকে অত্যন্ত সুখপাঠ্য করে তুলেছে।

জীবনের বেশ কিছু অপরিহার্য বিষয়ে অত্যন্ত কার্যকর কিছু দর্শন তিনি প্রকাশ করেছেন মাত্র কয়েকটি শব্দে। যেমন গড সম্পর্কে বলেছেন, ভুলেও কখনও স্বীকার করবেন না যে আপনি ঈশ্বরে অবিশ্বাসী। নিজের অবিশ্বাস নিজের কাছে রাখুন। নইলে সারাজীবন ধর্মীয় উপদেশ শুনেই কাটাতে হবে। জীবননাশের সম্ভাবনার কথা তিনি না লিখলেও তো আমরা সবাই জানি ব্যাপারটা কী।

মুখের উপর সত্য কথা বলার ইচ্ছে হলে তা যেন শুধুমাত্র এমন মানুষের কাছে বলেন যাদের সাথে দ্বিতীয়বার দেখা হবার সম্ভাবনা নেই। বন্ধুবান্ধব বা পরিবারের কারো সাথেও যদি অপ্রিয় সত্য কথা বলেন, নিজের ব্যাপারে অসম্ভব কুৎসিত কথা শোনার জন্য প্রস্তুত হয়ে বলবেন।

মিথ্যা কথা অবশ্যই বলবেন, তবে অবশ্যই ধরা পড়ার জন্য প্রস্তুত হয়ে বলবেন। কারণ মিথ্যা বেশিদিন চাপা থাকে না।

যা হয়ে গেছে তা নিয়ে বেশি আফসোস করবেন না। পেছনের দিকে তাঁকিয়ে হাঁটতে থাকলে ল্যাম্পপোস্টে ধাক্কা খাবেন।




প্রেম, বিরহ, ভালোবাসা, যৌনতা, চুম্বন, চাকরি, ধনসম্পদ ইত্যাদি নানারকম বিষয়ে ছোট ছোট বাক্যে তিনি মজার অথচ সত্যি সব কথা বলেছেন। আমাদের বাচালতার জন্য যুৎসই কয়েকটি লাইন তিনি লিখেছেন: জরুরি প্রয়োজন ছাড়া কোন কথা বলবেন না। যখন বলবেন যতটা সম্ভব সংক্ষিপ্ত এবং মূল বিষয় বলবেন। নিজেকে জাহির করার জন্য বকবক করবেন না। লিফ্‌টে, বাসে, ট্রেনে আপনার রাজনৈতিক বক্তৃতা শুনতে কেউ পছন্দ করে না। যে কোনো পার্টিতে দেখবেন তার কাছে এসেই সবাই কথা বলতে চায় – যে চুপচাপ শোনে, কিন্তু নিজে কিছু বলে না।




বইটি খুবই মজার। কমনসেন্স বাড়লো কি না জানি না, পড়তে ভালো লাগলো, পড়ে ভালো লাগলো।


The Little Book of Common Sense

By Terry Wogan

Published by Orion, London, 2014.


Wednesday, 5 November 2025

Henry Cavendish: A Strange Man, an Extraordinary Scientist

 



The ladder of science and technology on which humanity has climbed so high was built upon the foundations laid in great research laboratories. If one were to list the most important of these, the first name would have to be the Cavendish Laboratory at the University of Cambridge. Research conducted in this single laboratory has, to date, earned thirty-one Nobel Prizes.

The Cavendish Laboratory was established in 1874, when Sir William Cavendish, the 7th Duke of Devonshire, was the Chancellor of the University of Cambridge. This renowned research laboratory was founded with funds provided by the Cavendish family—most of which had originally come from their distinguished ancestor, the 18th-century British scientist Henry Cavendish.

The laboratory was named the “Cavendish Laboratory” not only because it was built with Henry Cavendish’s fortune, but also to show due respect to this extraordinarily gifted scientist of the 18th century. Moreover, from the same family’s endowment, the University of Cambridge established the position of “Cavendish Professor of Physics.” The world-famous physicist James Clerk Maxwell was the first to hold this chair.

Who was this Henry Cavendish?
He was a total scientist, an extraordinary chemist and physicist. He was the first to separate the components of air, and the first to discover hydrogen gas. His contributions to physics were also immense. In the 18th century, using instruments of his own design, he determined the mass and density of the Earth. He also conducted remarkable studies on the nature of electric current—research so advanced that, had it been published in time, it would have caused a revolution in physics.

But Henry Cavendish was an extremely reclusive man. Because of this, he published barely one percent of his research. Many years after his death, the scientist James Clerk Maxwell examined Cavendish’s vast collection of unpublished notes and realized what extraordinary discoveries he had kept hidden from the world. Maxwell later edited and published part of Cavendish’s work on electricity. From this, scientists understood that—had his findings been made public in his own time—Cavendish would have been regarded as one of the pioneers alongside Coulomb, Faraday, and Ohm.

To say that Henry Cavendish disliked publicity would be a great understatement. He lived his entire life in solitude and seclusion, conducting his research alone. He never spoke to anyone about anything other than science. He never gave a lecture anywhere. After studying at the University of Cambridge for four years, he left without a degree—simply because he would have had to talk to other people.

In the 20th century, physicist Paul Dirac was known as an extremely taciturn and socially withdrawn scientist. Yet Dirac still taught as a professor, gave his Nobel lecture, and even married and had a family. Henry Cavendish, however, was antisocial to an extreme degree. He lived entirely alone all his life. After his mother’s death, he never spoke to, nor even looked at, another woman.

Henry’s father, Lord Charles Cavendish, was the third son of the 2nd Duke of Devonshire. His mother, Anne Grey, was the fourth daughter of Henry Grey, Duke of Kent. In honour of his grandfather, his parents named their first son Henry. Henry Cavendish was born on October 10, 1731, in Nice, France, where his parents were staying at the time. A few years later, after giving birth to her second son, Frederick, Anne Grey passed away. After her death, the two brothers were raised by their father under the care of household attendants. From childhood, Henry grew up to be extremely shy and withdrawn.

As the son of a wealthy aristocrat, he completed his schooling at Hackney Academy, a well-known private school in London. In 1748, at the age of 17, he entered St Peter’s College, Cambridge (now Peterhouse), majoring in chemistry and physics. After three years of study, he left the university in 1753, without sitting for his final examinations or obtaining any degree.

Coming from a family of great wealth and status, Cavendish never had to worry about a career—and he never did. His deep love for scientific research had begun in his school days, and at Cambridge he learned how to conduct scientific experiments. Reclusive by nature and utterly friendless, Henry Cavendish avoided direct conversation with anyone. He spent his days alone in his home laboratory, deeply absorbed in experiments with his instruments and apparatus.

Henry’s father, Charles Cavendish, held the title of Lord as the son of a Duke. He himself was also involved in scientific circles and was a member of the Royal Society. In 1758, he began introducing his son Henry to other members of the Royal Society. Although Henry disliked social conversation, he listened attentively to scientific discussions and enjoyed taking part in the committees and administrative work of the Society. Gradually, through his active involvement, Henry Cavendish was elected a Fellow of the Royal Society in 1765.

By that time, he had already built his own private laboratory at home. In 1764, he began research on the effects of arsenic. Over the next several years, he conducted studies related to heat, performing a series of experiments on the condensation of liquids and gases, through which he compiled a table of specific heats. Yet, he did not publish any of this work during his lifetime. When part of this research was finally published in 1783, it became clear that he had been the first to experimentally determine the specific heats of various gases.

Though he spent his days and nights absorbed in research for years on end, Cavendish had little interest in publishing his findings. During his fifty-year scientific career, he published only about twenty papers. His first paper, published in 1766 in the Philosophical Transactions of the Royal Society, dealt with the properties of gases produced in chemical reactions. For this remarkable work, he was awarded the Royal Society’s Copley Medal.

Henry Cavendish was the first scientist to conduct systematic research on the properties of hydrogen, carbon dioxide, and several other gases. He studied hydrogen so extensively that he is credited with its discovery. In his laboratory, Cavendish produced and collected various gases in bottles. By dissolving metals in acids, he generated hydrogen gas—though he never named it. Observing its flammable nature, he simply referred to it as “inflammable air.”

In 1783, the French chemist Antoine Lavoisier named this gas hydrogen and claimed full credit for the discovery. Cavendish also produced carbon dioxide by dissolving alkalis in acids and examined the properties of many different gases. His experiments effectively founded the study of gas chemistry, though the credit for this, too, was later claimed by Lavoisier.

From around 1770 onward, Cavendish performed extensive experiments on electric current, continuing for several decades. However, he published very little of these findings. In 1781, while passing electricity through water, he discovered that water is composed of hydrogen and oxygen—a fact unknown to anyone at that time. Yet even this momentous discovery failed to excite him enough to publish immediately.

Three years later, in 1784, he finally presented his results to the Royal Society, confirming that water is a compound of hydrogen and oxygen. But by then, James Watt had already published similar results. Although Cavendish had made the discovery earlier, his delay in publication led to suspicions among scientists that he might have copied Watt’s findings. Cavendish, however, was indifferent to fame or recognition—so he cared little about what others said or thought of him.

In 1785, Henry Cavendish calculated the percentage composition of air. His meticulous measurements showed that, after accounting for the proportions of oxygen and nitrogen, there was still a small fraction of air unaccounted for—indicating the presence of another gas besides oxygen and nitrogen. However, the identity of this mysterious component remained unknown for more than a century.

In 1890, British scientists William Ramsay and Lord Rayleigh discovered that the air also contains helium, argon, and other noble gases. Cavendish had lacked the kind of advanced instruments needed to detect these inert gases, which is why he could not identify them in his time.

During Cavendish’s era, Newton’s laws of motion formed the foundation of scientific research. By applying Newtonian mechanics, Cavendish deduced that heat is generated by the motion of particles.

In 1783, he published a paper on the temperature of mercury condensation, through which the concept of latent heat was first recognized. He was also the first to demonstrate the principle of conservation of energy in the context of heat.

Cavendish’s most important research was published in 1798, where he determined the density of the Earth. For this work, he constructed an extremely sensitive balance—a remarkable instrument that is still preserved today in the Cavendish Laboratory at Cambridge.

Having no personal relationships of any kind, Cavendish chose science as his sole pursuit and passion. He worked silently on several committees of the Royal Society, was a member of the Royal Society of Arts, a trustee of the British Museum, and a foreign member of the National Institute of France. He handled all official matters entirely on his own, and at committee meetings he rarely spoke—when he did, it was in one or two brief words. He never looked directly at anyone’s face while speaking.

In his personal life, Henry Cavendish was so eccentric that, from early youth until his death, he wore only one style of clothing. His tailor had standing instructions to make him an identical set of garments once a year on a fixed date. He never allowed anyone to paint his portrait. The only portrait of him that exists today—preserved in the British Museum—was secretly painted by an artist who observed him from a distance.

Cavendish was extremely conservative and reserved regarding women. After his mother died when he was just two years old, he never again spoke to a woman. To avoid even encountering the maids in his household, he built a separate staircase for them to use. He communicated with his assistants only in writing, never by speech.

During his experiments on electric currents, he initially conducted low-voltage electrical tests on himself, carefully recording his sensations. Later, he began experimenting on his servants, which terrified many of them into quitting.

On one occasion, when an American scientist visited his laboratory out of curiosity, Cavendish proposed—again, in writing—to pass electricity through him as part of an experiment. Horrified, the visitor fled and later remarked,

“If a British scientist ever came to America, we would never offer to make him a guinea pig!”

After living a solitary and monotonous life, Henry Cavendish’s wealth had grown to over one million pounds by the year 1800—an amount equivalent to about one hundred million pounds today. In his will, he left all his fortune to his relatives and assistants. He passed away on February 24, 1810.

From the inheritance of his relatives, a large portion of that money was later used—sixty-four years after his death—to establish the Cavendish Laboratory, which continues to honour his legacy. From this single laboratory have come some of the greatest scientific discoveries in history: the electron, the neutron, the structure of DNA, pulsars, radio astronomy, cosmic rays, and many more to come.

 

References:

  1. John West, American Journal of Lung Cell and Molecular Physiology, Vol. 307, 2014.
  2. Euan James, Remarkable Physicists, Cambridge University Press, 2004.
  3. Russell McCormmach, The Personality of Henry Cavendish, Springer, 2014.

Latest Post

Enigmatic quantum theory

  “ ‘There is actually no such thing as a quantum world. The quantum state exists only inside my head, something I use to do calculations. Q...

Popular Posts