মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান প্রস্তুতির আজকের পর্বে আমরা তৃতীয় অধ্যায় ‘রাসায়নিক গণনা’ (Chemical Calculations)-এর প্রথম অংশ নিয়ে আলোচনা করব। আমাদের চারপাশে প্রতিনিয়ত অসংখ্য রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে চলেছে। যেমন- লোহায় মরচে পড়া বা কাঠ পোড়ানো। কিন্তু এই বিক্রিয়াগুলোর আগে এবং পরে পদার্থের মোট ভরের কী কোনো পরিবর্তন হয়? আজকের এই আর্টিকেলে আমরা এই বিষয়টি নিয়ে ভরের সংরক্ষণ সূত্র (Law of Conservation of Mass) এবং বিজ্ঞানী আইনস্টাইনের যুগান্তকারী আবিষ্কার ভর ও শক্তির তুল্যতা (Mass-Energy Equivalence) সম্পর্কে খুব সহজভাবে জানব।
ভরের সংরক্ষণ বা নিত্যতা সূত্র
১৭৭৪ খ্রিস্টাব্দে ফরাসি বিজ্ঞানী ল্যাভয়সিয়ে (Lavoisier) রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পদার্থের ভর সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র প্রকাশ করেন।
ভরের সংরক্ষণ সূত্র: যে-কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার পূর্বে বিক্রিয়ক পদার্থসমূহের (Reactants) মোট ভর এবং বিক্রিয়ার পরে উৎপন্ন বিক্রিয়াজাত পদার্থসমূহের (Products) মোট ভর সর্বদা সমান থাকে।
সহজ কথায়, রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে নতুন কোনো ভর সৃষ্টি করা যায় না, আবার কোনো ভরকে ধ্বংসও করা যায় না। পদার্থ কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়।
উদাহরণ: 100 গ্রাম মারকিউরিক অক্সাইডকে (HgO) উত্তপ্ত করলে তা বিয়োজিত হয়ে 92.6 গ্রাম পারদ (Hg) এবং 7.4 গ্রাম অক্সিজেন (O2) গ্যাস উৎপন্ন করে। এখানে, বিক্রিয়ার আগের মোট ভর (100g) = বিক্রিয়ার পরের মোট ভর (92.6g + 7.4g = 100g)।
ভর ও শক্তির তুল্যতা (আইনস্টাইনের সমীকরণ)
আগে মনে করা হতো ভর এবং শক্তি সম্পূর্ণ আলাদা দুটি বিষয়। কিন্তু ১৯০৫ খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী অ্যালবার্ট আইনস্টাইন (Albert Einstein) প্রমাণ করেন যে, ভর এবং শক্তি আসলে একই মুদ্রার এপিঠ-ওপিঠ। ভরকে শক্তিতে এবং শক্তিকে ভরে রূপান্তরিত করা সম্ভব।
আইনস্টাইনের বিখ্যাত সমীকরণটি হলো: E = mc2
এখানে:
- E = উৎপন্ন বা শোষিত শক্তি (Energy)
- m = রূপান্তরিত ভর (Mass)
- c = শূন্যস্থানে আলোর বেগ (যার মান প্রায় ৩ × ১০৮ মিটার/সেকেন্ড)
এই সমীকরণ থেকে বোঝা যায় যে, সামান্য পরিমাণ ভর ধ্বংস হলেও তা থেকে বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন হয় (যেহেতু c-এর মান অনেক বড়ো)। পরমাণু বোমায় বা সূর্যের ভেতরে এভাবেই ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
সংশোধিত সংরক্ষণ সূত্র
আইনস্টাইনের এই আবিষ্কারের পর ভরের সংরক্ষণ সূত্রটিকে একটু পরিবর্তন করে বলা হয়: “মহাবিশ্বে ভর ও শক্তির মোট পরিমাণ সর্বদা ধ্রুবক (Constant)।” অর্থাৎ, ভর এবং শক্তি মিলিয়ে মহাবিশ্বের মোট পরিমাণের কোনো পরিবর্তন হয় না।
ভরের সংরক্ষণ তথ্যমালা ও ক্যুইজ
নিচের তথ্যমালা বা নলেজ স্লাইডগুলো ভালো করে পড়ো। এখানে তোমাদের জন্য ভৌতবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সূত্র (যেমন- ভরের নিত্যতা, E=mc2) সম্পর্কে তথ্য দেওয়া হয়েছে। এগুলো মনোযোগ দিয়ে পড়লে বা শুনলে তোমার সম্যক ধারনা হয়ে যাবে এবং পরীক্ষার পরিপেক্ষিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ক্যুইজ সম্পর্কে: ভরের সংরক্ষণ সূত্র এবং আইনস্টাইনের সমীকরণ সংক্রান্ত এই ক্যুইজটি খেলে মাধ্যমিক পরীক্ষার জন্য নিজেকে প্রস্তুত করো।
Total Slides: 5
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ভরের সংরক্ষণ সূত্র কুইজTotal Questions: 28 | Total Marks: 40