কিছু-বস্তুর সিস্টেম

বলবিদ্যায় অল্প কিছু সংখ্যক সু-সংজ্ঞায়িত কাঠামো নিয়ে অথবা অল্প কিছু সংখ্যক সু-সংজ্ঞায়িত বিন্দু কণা নিয়ে গঠিত একটি ব্যবস্থাই হচ্ছে ফিউ-বডি সিস্টেম বা কিছু-বস্তুর ব্যবস্থা বা অল্প সংখ্যক বস্তুর সমন্বিত ব্যবস্থা।

কোয়ান্টাম বলবিদ্যা

কোয়ান্টাম বলবিদ্যায় কিছু-বস্তুর সিস্টেমের উদাহরণের মধ্যে রয়েছে হালকা নিউক্লীয় ব্যবস্থা (যা আদতে, অল্প কিছু সংখ্যক নিউক্লিয়নের বন্ধন অবস্থা বা বাউন্ড স্টেট এবং বিক্ষেপণ অবস্থা), ছোট অণু, হালকা পরমাণু (যেমন: একটি বাহ্যিক তড়িৎ ক্ষেত্রে হিলিয়াম পরমাণু), পারমাণবিক সংঘর্ষ এবং কোয়ান্টাম ডট। ফিউ-বডি সিস্টেমের ব্যাখ্যার ক্ষেত্রে একটি মূল অসুবিধা হচ্ছে এই যে, পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়ারত দুইয়ের অধিক কণার ক্ষেত্রে, এমনকি অন্তর্নিহিত বলসমূহ নিখুঁতভাবে জানা থাকলেও, শ্রোডিঙারের সমীকরণটিকে এবং গতির চিরায়ত সমীকরণগুলোকে বিশ্লেষণাত্মকভাবে সমাধান করা যায় না। এই সমস্যাটি কিছু-বস্তু সমস্যা নামে পরিচিত। কিছু থ্রি-বডি সিস্টেমের ক্ষেত্রে ফাদ্দিভ সমীকরণগুলোর মাধ্যমে পুনরাবৃত্তিমূলকভাবে একটি নির্ভুল সমাধান পাওয়া যেতে পারে। নির্দিষ্ট শর্তাবলির অধীনে ফাদ্দিভ সমীকরণগুলোর যে ইফিমভ প্রভাবকে নির্দেশ করা উচিত, তা দেখানো যেতে পারে। থ্রি-বডি সিস্টেমের কিছু বিশেষ ক্ষেত্র বিশ্লেষণাত্মক সমাধানগুলোতেও (কিংবা অনুরূপ কোনো কিছুতে) প্রয়োগযোগ্য — আর এটা সম্ভব হাইড্রোজেনের আণবিক আয়নের মতো বিশেষ সত্তার প্রয়োগের মাধ্যমে – যার আইগেনশক্তিসমূহকে সাধারণিকৃত ল্যাম্বার্ট ডব্লিউ ফাংশনের অথবা হিলিয়াম পরমাণুর মাধ্যমে প্রকাশ করা যায়, যেখানে হিলারাস বা ফ্রাঙ্কোভস্কি-পেকেরিস ফাংশন ব্যবহার করে এই হিলিয়াম পরমাণুটিকে খুবই নিখুঁতভাবে সমাধান করা হয়েছে। (Helium atom-এ জি ডব্লিউ এফ ড্রেক এবং জে ডি মরগ্যান থার্ড - এদের কাজের রেফারেন্স দেখুন)।

কিছু-বস্তু সিস্টেমের সাথে কাজ করার সময় অনেক ক্ষেত্রে তত্ত্বকে অনুমানের মধ্য দিয়ে নিয়ে যেত হয়। এই অনুমানগুলোকে বিশদ পরীক্ষামূলক উপাত্ত দিয়ে পরীক্ষা করতে হয়। পারমাণবিক সংঘর্ষ এই ধরনের পরীক্ষণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। তড়িচ্চুম্বকীয় বল, যা পারমাণবিক সিস্টেমের অন্তর্নিহিত মৌলিক বল, তাকে অত্যাবশ্যকীয়ভাবেই বোঝার প্রয়োজন পড়ে। ফলে, পরীক্ষণ এবং তত্ত্বের মধ্যে কোনো অমিল বা অসঙ্গতি পাওয়া গেলে সেটি সরাসরি ফিউ-বডি সিস্টেমের প্রভাবের বিবরণ সংশ্লিষ্ট হতে পারে। অথচ পারমাণবিক সিস্টেমের অন্তর্নিহিত বলকে খুব কমই বোঝা যায়। তদুপরি, পারমাণবিক সংঘর্ষে কণার সংখ্যা যথেষ্ট পরিমাণে ছোট রাখা যেতে পারে, যাতে করে সিস্টেমের প্রতিটি একক কণার সমুদয় কাইনেমেটিক বা গতীয়-তথ্য (kinematic) পরীক্ষামূলকভাবে পাওয়া যায়। (Kinematically complete experiment নিবন্ধটি দেখুন)। এর বিপরীতে, সিস্টেমটির কণার সংখ্যা অনেক হলে সেক্ষেত্রে সাধারণত সিস্টেমটির শুধু পরিসংখ্যানিক গড়কৃত রাশিসমূহ অথবা একত্রীকৃত রাশিসমূহ পরিমাপ করা যায়।

চিরায়ত বলবিদ্যা

চিরায়ত বলবিদ্যায় কিছু-বস্তু সমস্যাটিকে N-বস্ত সমস্যার অধীনে আলোচনা করা হয়।

গবেষণা

এই ক্ষেত্রটি নিয়ে বিস্তারিতভাবে আলোচনা করছে এমন একটি বিখ্যাত জার্নাল হলো অস্ট্রিয়া ভিত্তিক ফিউ বডি সিস্টেমস। এই জার্নালে অল্প সংখ্যক সুসংজ্ঞায়িত উপাদাননির্ভর চিরায়ত অথবা কোয়ান্টাম যেকোনো সিস্টেমের আচরণ অনুসন্ধানকারী পরীক্ষামূলক, তাত্ত্বিক এবং গণনাভিত্তিক মূল-গবেষণা কর্মসমূহ প্রকাশ করা হয়।

আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটিতেও এই ক্ষেত্রটির ওপর ১৯৮৫ সাল থেকে শীর্ষ পর্যায়ের একটি গবেষণা দল রয়েছে।

তথ্যসূত্র

• L.D. Faddeev, S.P. Merkuriev, Quantum Scattering Theory for Several Particle Systems, Springer, August 31, 1993, আইএসবিএন ৯৭৮-০-৭৯২৩-২৪১৪-০.
• M. Schulz et al., Three-Dimensional Imaging of Atomic Four-Body Processes, Nature 422, 48 (2003)
• Erich Schmid, Horst Ziegelmann, The quantum mechanical three-body problem, University of California, 1974
• В.Б. Беляев (V.B. Belyaev), "Лекции по теории малочастичных систем" (Lectures on the theory of few-body systems), М., Энергоатом из дат (Energoatomizdat, Moscow), 1986

বহিঃসংযোগ

• Bogolyubov Theoretical Physics Laboratory (Joint Institute of Nuclear Research), Sector Few-Body Systems
• Joint Institute of Nuclear Research (Russia)
• American Physical Society Few Body Topical Group ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৯ ডিসেম্বর ২০১৮ তারিখে