১০০ কিলোমিটারের হিগস কোলাইডার প্রকল্প স্থগিত করল চীন, বড় পদার্থবিজ্ঞানের বৈশ্বিক প্রতিযোগিতার সমীকরণে বদল

এখন কেন বিরতি টানল চীন

হিগস কণা উৎপাদনের জন্য তৈরি ১০০ কিলোমিটার দীর্ঘ রিং—সার্কুলার ইলেকট্রন পজিট্রন কোলাইডার (সিইপিসি)—প্রকল্পে বিরতি টেনেছে চীন। ২০২৬ থেকে ২০৩০ সাল পর্যন্ত চলা পরবর্তী জাতীয় পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনায় প্রকল্পটি না রাখার সিদ্ধান্তের পর এ পদক্ষেপ নেওয়া হয়েছে। কর্মকর্তা ও জ্যেষ্ঠ বিজ্ঞানীরা একে বাতিল নয়, বরং বিরতি হিসেবে বর্ণনা করছেন। নকশা ও গবেষণার কাজ চলছে, তবে নির্মাণ শুরুর কোনো সময়সূচি নেই। এ সিদ্ধান্তের প্রভাব চীনের গণ্ডি ছাড়িয়ে গেছে। পরবর্তী প্রধান কোলাইডার নির্মাণের প্রতিযোগিতার গতিপথ বদলে যাচ্ছে, আর ইউরোপের ফিউচার সার্কুলার কোলাইডার (এফসিসি) অনুমোদন পেলে নেতৃত্ব দেওয়ার সুযোগ তৈরি হচ্ছে।

ব্যয় বৃদ্ধি ও অর্থনীতির সংকোচন এ বিরতির পেছনে রয়েছে। গত এক দশকে উন্নত উপকরণ ও বেসামরিক নির্মাণকাজের দাম বেড়েছে। স্থানীয় সরকারের ঋণের সীমাবদ্ধতা বড় অঙ্কের আগাম ব্যয়ের সুযোগ কমিয়েছে। সেমিকন্ডাক্টর, স্যাটেলাইট ও মহাকাশের মতো দ্রুত লাভজনক খাতে জাতীয় অগ্রাধিকার ঝুঁকেছে। এখন বৃহৎ বিজ্ঞান প্রকল্পের পক্ষে যুক্তিকে শিল্পনীতি ও নিকটমেয়াদি প্রযুক্তিগত লক্ষ্যের সঙ্গে প্রতিযোগিতা করতে হচ্ছে। ইউরোপেও এ চাপ দেখা যাচ্ছে, যেখানে সার্নের ফিউচার সার্কুলার কোলাইডার এখনো রাজনৈতিক ও আর্থিক অঙ্গীকারের অপেক্ষায় রয়েছে।

কণা পদার্থবিদদের আশা ছিল, সিইপিসি হিগস বোসনের নির্ভুল পরিমাপের জন্য এক দশকের সুযোগ দেবে। হিগস বোসন হলো সেই কোয়ান্টাম ক্ষেত্র, যা মৌলিক কণাগুলোকে ভর দেয়। প্রোটন কোলাইডারের তুলনায় হিগস ফ্যাক্টরিতে হিগস কণার সঙ্গে অন্য কণার মিথস্ক্রিয়া অনেক বেশি নির্ভুলভাবে মাপা যাবে, ইলেকট্রোউইক খাতের উচ্চ নির্ভুলতার পরীক্ষা চালানো যাবে এবং নতুন পদার্থবিদ্যার সম্ভাবনাকে কঠোর সীমার মধ্যে যাচাই করা যাবে। বৈজ্ঞানিক যুক্তি পরিণত হয়েছে, সহযোগী দলের পরিসর বেড়েছে এবং প্রযুক্তি নির্বাচনও চূড়ান্ত হয়েছে। তবু বাজেট-সংকুচিত বিশ্বে শক্তিশালী যুক্তিও নির্মাণকাজ শুরুর নিশ্চয়তা দেয় না।

সিইপিসি কী এবং এটি কী করবে

সিইপিসি একটি বৃত্তাকার কোলাইডার। এতে ইলেকট্রন ও পজিট্রনকে মুখোমুখি সংঘর্ষে আনা হয়, আর সংঘর্ষের শক্তি এমনভাবে নির্ধারণ করা হয় যাতে বিপুলসংখ্যক হিগস বোসন তৈরি হয়। লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারের মতো প্রোটন যন্ত্রের তুলনায় ইলেকট্রন-পজিট্রন যন্ত্রে সংঘর্ষের ঘটনাগুলো অনেক বেশি পরিষ্কার থাকে। প্রোটন সংঘর্ষে ভেঙে কোয়ার্ক ও গ্লুয়ন কণার ঝরনা তৈরি করে, ফলে নির্ভুল পরিমাপ কঠিন হয়। ইলেকট্রন ও পজিট্রন বিন্দুর মতো কণা, তাই তাদের সংঘর্ষের ব্যাখ্যা সহজ। হিগস ফ্যাক্টরিতে বিভিন্ন শক্তিমাত্রায় পরীক্ষা চালিয়ে লাখ লাখ হিগস কণার ঘটনা তৈরি এবং গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য এক শতাংশ বা তার চেয়েও কম ত্রুটিতে পরিমাপ করা সম্ভব।

পরিকল্পনায় প্রায় ১০০ কিলোমিটার দীর্ঘ একটি সুড়ঙ্গ, দুটি সংঘর্ষস্থল, ইনজেক্টর অ্যাক্সেলারেটর, ক্রায়োজেনিক ব্যবস্থা এবং নতুন প্রজন্মের ডিটেক্টর রয়েছে। এতে ২৪০ গিগা-ইলেকট্রনভোল্টের কাছাকাছি শক্তিতে দীর্ঘ সময় ধরে হিগস কণা নিয়ে পরীক্ষা চালানোর পরিকল্পনা আছে। এরপর ইলেকট্রোউইক মিথস্ক্রিয়া অভূতপূর্ব পরিসংখ্যানে বিশ্লেষণের জন্য জেড বোসনের সর্বোচ্চ উৎপাদনশক্তি এবং ডব্লিউডব্লিউ থ্রেশহোল্ডে বিশেষ পরীক্ষা চালানো হবে। একই সুড়ঙ্গে পরবর্তী সময়ে প্রোটন কোলাইডার বসানো সম্ভব, যাকে প্রায়ই সুপার প্রোটন প্রোটন কোলাইডার বলা হয়। এটি লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারের তুলনায় অনেক দূর পর্যন্ত নতুন কণা আবিষ্কারের সুযোগ দেবে। দুই ধাপের এ রোডম্যাপ ইউরোপের এফসিসি পরিকল্পনার মতো।

প্রযুক্তিগত কাজ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলকে পৌঁছেছে। ২০১৮ সালে ধারণাগত নকশার প্রতিবেদন প্রকাশিত হয়। ২০২৩ সালে আসে অ্যাক্সেলারেটরের কারিগরি নকশার প্রতিবেদন। ২০২৫ সালে গবেষণা দল একটি রেফারেন্স ডিটেক্টর প্রতিবেদন প্রকাশ করে। এতে পরস্পর লম্বভাবে সাজানো ক্রিস্টাল দণ্ডের তৈরি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্যালোরিমিটার, উচ্চ গ্র্যানুলারিটির সিন্টিলেটিং গ্লাসের হ্যাড্রনিক ক্যালোরিমিটার এবং লো-গেইন অ্যাভালাঞ্চ ডায়োড সেন্সরনির্ভর নতুন ট্র্যাকিং ব্যবস্থা প্রস্তাব করা হয়েছে। এ ব্যবস্থায় প্রায় ১০ মাইক্রোমিটারের স্থানিক নির্ভুলতার সঙ্গে প্রায় ৫০ পিকোসেকেন্ডের সময় নির্ণয়ের সক্ষমতা থাকবে। ৫৫ ন্যানোমিটার প্রযুক্তিতে তৈরি একটি রিডআউট চিপের লক্ষ্য হলো রেজোলিউশন ও সমন্বয়ক্ষমতা বাড়ানোর পাশাপাশি বিদ্যুতের চাহিদা প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ কমানো।

ব্যয়, রাজনীতি ও কঠিনতর অর্থনীতি

এত বড় প্রকল্পের জন্য এক দশকেরও বেশি সময় ধরে নিয়মিত অর্থায়ন প্রয়োজন। সিইপিসির প্রাথমিক ব্যয়-প্রাক্কলনে বড় ধরনের ব্যবধান ছিল। বেসামরিক নির্মাণকাজ, বিদ্যুৎব্যবস্থা ও ডিটেক্টরের ব্যয় ধরলে অনুমান প্রায় ৫ বিলিয়ন ডলার থেকে ১০ বিলিয়ন ডলারের কাছাকাছি পর্যন্ত পৌঁছায়। নির্মাণসামগ্রীর মূল্যস্ফীতি, ঋণের উচ্চ সুদ এবং বৈশ্বিক সরবরাহব্যবস্থার জটিলতা—সবই ব্যয়ের হিসাব বাড়িয়েছে। একই সময়ে চীনের জাতীয় ও প্রাদেশিক নেতারা কৌশলগত শিল্পে অর্থায়ন বাড়াচ্ছেন। এসব কারণে সিইপিসির জন্য নিশ্চিত সময়সূচি ও বহু বছরের বাজেট বরাদ্দ স্থির করা কঠিন হয়েছে।

চীনের বিজ্ঞান পরিকল্পনাবিদেরা ২০২৬ থেকে ২০৩০ সালের পরিকল্পনায় সিইপিসিকে রাখেননি। প্রকল্পের নেতারা বলছেন, সহযোগী দল সক্রিয় থাকবে এবং ২০৩০ সালে প্রস্তাবটি আবার জমা দেওয়া হবে। তাঁরা আরও জানিয়েছেন, এর আগে ইউরোপ ফিউচার সার্কুলার কোলাইডারে সবুজ সংকেত দিলে দুটি সমান্তরাল কর্মসূচি চালানোর বদলে চীন এফসিসিতে যোগ দেওয়ার কথা বিবেচনা করবে। এ পদ্ধতি উচ্চশক্তির পদার্থবিদ্যার বৈশ্বিক চরিত্রের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ। বড় অ্যাক্সেলারেটরের জন্য আন্তর্জাতিক অংশীদার প্রয়োজন হয়, আর কোনো একটি কোলাইডার নির্মাণের সিদ্ধান্ত হলে অন্যরা প্রায়ই একই প্রকল্পের পুনরাবৃত্তি না করে তাতে অবদান রাখে।

ইউরোপ ও অন্যান্য পক্ষের অবস্থান

ইউরোপও নিজেদের পথ নিয়ে ভাবছে। সার্নের প্রস্তাবিত ফিউচার সার্কুলার কোলাইডারের প্রথম ধাপটি সিইপিসির মতোই হবে—হিগস ও ইলেকট্রোউইক গবেষণায় মনোযোগী একটি বৃত্তাকার ইলেকট্রন-পজিট্রন যন্ত্র। পরবর্তী ধাপে একই সুড়ঙ্গে প্রোটন যন্ত্র স্থাপন করা যেতে পারে। পরিধির দিক থেকে এটি সিইপিসির কাছাকাছি, যদিও এফসিসির পরিকল্পনা ও ব্যয়ের হিসাব আলাদা। সাম্প্রতিক এক প্রাক্কলনে এফসিসির ব্যয় কয়েক হাজার কোটি ডলারে পৌঁছেছে। সদস্যরাষ্ট্রগুলো জনসমর্থন, পরিবেশগত বাস্তবতা এবং দীর্ঘমেয়াদি জ্বালানি সরবরাহ যাচাই করছে। ইউরোপীয় কণা পদার্থবিদ্যা কৌশল-প্রক্রিয়ায় দশকের মাঝামাঝি সময়ে সুপারিশের কাঠামো তৈরি হওয়ার কথা, আর এফসিসি নিয়ে সিদ্ধান্ত আসতে পারে ২০২৮ সালের কাছাকাছি।

অন্য প্রস্তাবগুলোও আলোচনায় আছে। জাপান ইন্টারন্যাশনাল লিনিয়ার কোলাইডার নিয়ে গবেষণা করেছে, তবে নির্মাণের দিকে এগোয়নি। যুক্তরাষ্ট্রের বিজ্ঞানীসমাজ মিউয়ন কোলাইডার নিয়ে শক্তিশালী গবেষণা ও উন্নয়ন কর্মসূচির পক্ষে মত দিয়েছে। একই সঙ্গে বিদেশে কোনো হিগস ফ্যাক্টরি নির্মিত হলে তাতে অংশ নেওয়ার পক্ষেও সমর্থন দিয়েছে। তাই আগামী কয়েক বছর হবে নির্ধারক। ইউরোপ এফসিসিতে অঙ্গীকারবদ্ধ হলে এশিয়া ও উত্তর আমেরিকার অংশীদারদের আকৃষ্ট করার সম্ভাবনা রয়েছে। ইউরোপও দ্বিধায় থাকলে অর্থনৈতিক ও রাজনৈতিক পরিস্থিতি স্থিতিশীল না হওয়া পর্যন্ত ক্ষেত্রটি ছোট প্রকল্প নিয়েই এগোতে পারে।

নকশার কাজ থেমে থাকেনি

সিইপিসির বিজ্ঞানীরা জোর দিয়ে বলছেন, বিরতির অর্থ অগ্রগতির সমাপ্তি নয়। নকশার প্রতিবেদনগুলোতে একটি পরিণত নকশা তুলে ধরা হয়েছে। উচ্চ ফলনশীল সিন্টিলেটিং গ্লাস থেকে শুরু করে বড় ক্ষেত্রফলের সিলিকন সেন্সর ও বিদ্যুৎ-সাশ্রয়ী রিডআউট চিপ পর্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি নিয়ে গবেষণা ও উন্নয়ন চলছে। একটি আন্তর্জাতিক পর্যালোচনা প্যানেল কয়েক দফায় ডিটেক্টরের ধারণাটি যাচাই করে সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে নকশাটি সুসংগত এবং প্রয়োজনীয় পদার্থবিদ্যাগত কর্মক্ষমতা অর্জন করতে পারবে। অর্থায়ন এলে দ্রুত কাজ শুরুর প্রস্তুতির জন্য পরবর্তী ধাপে সমন্বিত প্রোটোটাইপ, ব্যবস্থার পরীক্ষা এবং প্রকৌশল নকশায় গুরুত্ব দেওয়া হচ্ছে।

এ কাজের সুফল অন্য ক্ষেত্রেও ছড়িয়ে পড়ে। দ্রুত সময় নির্ণয় করতে পারে এমন সেন্সরের অগ্রগতি চিকিৎসা-চিত্রায়ণে কাজে লাগতে পারে। নতুন ক্রায়োজেনিক, ভ্যাকুয়াম ও বিদ্যুৎব্যবস্থা জ্বালানি ও মহাকাশ শিল্পকে সহায়তা করতে পারে। বড় ডিটেক্টরের সফটওয়্যার তথ্যবিজ্ঞানের উন্নতিতে ভূমিকা রাখে। বাজেট সংকুচিত হলে এ ছড়িয়ে পড়া সুফলের যুক্তিই প্রকল্পের সমর্থকেরা তুলে ধরেন। জাতীয় নেতারা প্রায়ই ব্যবহারিক সুবিধার কথা জানতে চান। কণা পদার্থবিদ্যায় এমন অনেক উদাহরণ আছে: সার্নে উদ্ভাবিত ওয়েব, ক্যানসারের চিকিৎসায় হ্যাড্রন থেরাপি, সুপারকন্ডাক্টিং তার এবং চুম্বক প্রযুক্তির অগ্রগতি। হিগস ফ্যাক্টরি সম্ভবত এ তালিকায় আরও কিছু যোগ করবে।

বিজ্ঞানী, সরবরাহকারী ও শিক্ষার্থীদের ওপর প্রভাব

বিরতিতে পেশাজীবন ও সরবরাহব্যবস্থা বদলে যায়। তরুণ পদার্থবিদেরা এমন প্রকল্প খোঁজেন, যেগুলো তাঁদের কর্মজীবনের শুরুর বছরগুলোতেই গবেষণার তথ্য দেবে। শিল্প খাতের প্রকৌশলীদের ক্রায়োমডিউল, চুম্বক ও ডিটেক্টরের যন্ত্রাংশ তৈরির সরঞ্জামে বিনিয়োগের জন্য পূর্বানুমানযোগ্য ক্রয়াদেশ প্রয়োজন। নির্মাণকাজ শুরু না হলে কেউ কেউ নিকটমেয়াদি কর্মসূচিতে মনোযোগ দেবেন। চীনের গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলোর প্রতিবেদনেও দেখা যাচ্ছে, কেউ কেউ সেমিকন্ডাক্টর, কোয়ান্টাম পরীক্ষাগার, স্যাটেলাইট এবং অন্যান্য জাতীয় অগ্রাধিকারের দিকে ঝুঁকছেন। এটি যুক্তিসংগত প্রতিক্রিয়া। একই সঙ্গে এ কারণেই পর্যবেক্ষকেরা সংবাদ বিজ্ঞপ্তির বদলে চুক্তি, জমি ব্যবহারের অনুমতি, সুড়ঙ্গ খননের দরপত্র এবং দীর্ঘমেয়াদি নিয়োগের মতো বাস্তব সংকেতের দিকে নজর রাখেন।

বিদ্যুৎ ব্যবহার ও পরিবেশগত যাচাই

বড় কোলাইডারে বিপুল বিদ্যুৎ লাগে। হিগস ফ্যাক্টরিতে সর্বোচ্চ সময়ে কয়েকশ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ প্রয়োজন হবে। আয়োজক দেশের জন্য বিদ্যুতের ব্যয় ও কার্বন নিঃসরণের লক্ষ্য গুরুত্বপূর্ণ। সার্ন বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার, জেলা-ভিত্তিক তাপ সরবরাহব্যবস্থার সঙ্গে সমন্বয় এবং বিদ্যুৎ গ্রিডের পরিস্থিতি অনুযায়ী বিদ্যুৎ ব্যবহারের সময় নির্ধারণের উপায় খতিয়ে দেখছে। চীনেও একই ধরনের উদ্যোগ প্রয়োজন হবে। পরিবেশগত পর্যালোচনায় সুড়ঙ্গের পথজুড়ে ভূতত্ত্ব, ভূগর্ভস্থ পানি এবং ভূপৃষ্ঠের অবকাঠামোও পরীক্ষা করা হয়। আগের প্রকল্পগুলো থেকে প্রযুক্তি খাত শিক্ষা নিয়েছে; এখন বিদ্যুৎ-সাশ্রয়ী আরএফ ব্যবস্থা ও চুম্বকের ওপর বেশি গুরুত্ব দেওয়া হচ্ছে।

বড় প্রকল্পের অপেক্ষায় ছোট বা ছড়িয়ে থাকা উদ্যোগ

এ বিরতি ভারসাম্য নিয়ে বিতর্কের সুযোগ তৈরি করেছে। পদার্থবিদেরা এমন নানা প্রকল্প এগিয়ে নিতে পারেন, যেগুলো সমস্যাটির ভিন্ন ভিন্ন দিক অনুসন্ধান করবে। নিউট্রিনো পরীক্ষা স্ট্যান্ডার্ড মডেলে অনাবিষ্কৃত থাকা একটি ক্ষেত্রের মানচিত্র তৈরি করে। মহাজাগতিক জরিপ বৃহত্তম পরিসরে মহাকর্ষ ও কৃষ্ণশক্তি পরীক্ষা করে। পরীক্ষাগারভিত্তিক ছোট পরীক্ষা ও কোয়ান্টাম সেন্সর অতি-হালকা কৃষ্ণপদার্থ এবং সামান্য প্রতিসাম্য লঙ্ঘনের খোঁজ করে। মহাকাশ অনুসন্ধানের মতো কণা পদার্থবিদ্যাও বরাবরই প্রধান প্রকল্পের পাশাপাশি ছোট ছোট কর্মসূচি নিয়ে এগিয়েছে। ভারসাম্যপূর্ণ প্রকল্পসমষ্টি মেধাবীদের যুক্ত রাখে এবং জনসমর্থন ধরে রাখে।

পরবর্তী কোলাইডারের নির্মাণ শুরু করার সময় এলে কোন আয়োজক বৈজ্ঞানিক লক্ষ্য, অর্থায়ন ও জনসমর্থনের মধ্যে সমন্বয় করতে পারবে, তার ওপর সিদ্ধান্ত নির্ভর করবে। প্রযুক্তিগত, আর্থিক ও পরিবেশগত প্রশ্নের উত্তর দিতে পারলে এফসিসির নেতৃত্বে ইউরোপের এগিয়ে যাওয়ার সুযোগ রয়েছে। ২০৩০ সালের পর পরিস্থিতির উন্নতি হলে চীন সিইপিসি নিয়ে ফিরতে পারে। যেকোনো পথেই হিগস ফ্যাক্টরি তৈরি হবে—এমন একটি যন্ত্র, যেটিকে অনেক তাত্ত্বিক ও পরীক্ষামূলক পদার্থবিদ নির্ভুল পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য সবচেয়ে জরুরি মনে করেন। তত দিন পর্যন্ত বৈজ্ঞানিক যুক্তি আরও জোরালো ও প্রযুক্তি প্রস্তুত রাখতে কাজ চালিয়ে যাচ্ছে এ ক্ষেত্রের গবেষকসমাজ।

যা জানা জরুরি

• চীন সিইপিসি বাতিল করেনি, তবে ২০২৬ থেকে ২০৩০ সালের পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনা থেকে বাদ পড়ার পর প্রকল্পটি স্থগিত রয়েছে।
• নকশা ও গবেষণার কাজ চলছে; ২০৩০ সালে প্রস্তাবটি আবার জমা দেওয়ার পরিকল্পনা রয়েছে।
• প্রকল্পের নেতারা বলেছেন, ইউরোপের এফসিসি আগে অনুমোদিত হলে চীন তাতে যোগ দিতে পারে।
• অ্যাক্সেলারেটর ও ডিটেক্টরের নকশার প্রতিবেদন এবং ডিটেক্টরের ধারণা নিয়ে ইতিবাচক আন্তর্জাতিক পর্যালোচনাসহ সিইপিসি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক অর্জন করেছে।
• ব্যয় বৃদ্ধি, স্থানীয় ঋণ এবং দ্রুত লাভজনক প্রযুক্তির দিকে অগ্রাধিকার সরে যাওয়ায় প্রকল্প স্থগিতের সিদ্ধান্তে প্রভাব পড়েছে।
• ইউরোপ এফসিসি মূল্যায়ন করছে; দশকের মাঝামাঝি কৌশলগত প্রক্রিয়ায় সুপারিশ এবং ২০২৮ সালের কাছাকাছি সিদ্ধান্ত আসার কথা।
• সিইপিসির জন্য পরিকল্পিত একই ১০০ কিলোমিটার সুড়ঙ্গে পরবর্তী সময়ে উচ্চশক্তির প্রোটন কোলাইডার স্থাপন করা যেতে পারে।
• বিজ্ঞানীরা মনে করছেন, কর্মজীবন ও সরবরাহকারীদের ওপর নিকটমেয়াদি প্রভাব পড়বে; কেউ কেউ সেমিকন্ডাক্টর, কোয়ান্টাম পরীক্ষাগার ও স্যাটেলাইট খাতে সরে যাচ্ছেন।
• পরবর্তী কোলাইডারের জনসমর্থনের জন্য বিদ্যুতের চাহিদা ও পরিবেশগত মূল্যায়ন গুরুত্বপূর্ণ।
• পরবর্তী প্রধান প্রকল্পের অপেক্ষায় নিউট্রিনো, মহাকাশতত্ত্ব ও নির্ভুল পরীক্ষাগারভিত্তিক গবেষণার ছোট উদ্যোগগুলো এ ক্ষেত্রের গুরুত্বপূর্ণ অংশ এগিয়ে নেবে।