পরমাণু
ভারতীয় দার্শনিক কণাদ খ্রীস্টের জন্মের ৬০০ বছর আগে পরমাণু</b>র ধারণা দেন । তিনি বলেন সকল পদার্থই ক্ষুদ্র এবং অবিভাজ্য কণিকা দ্বারা তৈরী।পরমাণু তত্ত্ব গ্রিক দার্শনিকেরা পরীক্ষা ও পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে নয়, বরং দার্শনিক দৃষ্টিভঙ্গি থেকে পদার্থের তত্ত্ব নির্মাণের চেষ্টা করেন। এ ধারার প্রথম দার্শনিক ছিলেন মিলেতুসের লেউকিপ্পুস (খ্রিস্টপূর্ব ৫ম শতাব্দী)। তাঁর বিখ্যাত শিষ্য আবদেরার ডেমোক্রিটাস খ্রিষ্টপূর্ব ৪০০অব্দে পদার্থ যেসব অতিক্ষুদ্র অবিভাজ্য কণা দিয়ে গঠিত তাদের নাম দেন 'এটমস'(গ্রিক: Atomos), যার আক্ষরিক অর্থ “অবিভাজ্য”(indivisible) । ডেমোক্রিটাস বিশ্বাস করতেন পরমাণুগুলি সুষম, শক্ত, অসংকোচনীয় ও এগুলি ধ্বংস করা যায় না। তিনি মনে করতেন পরমাণুর আকার, আকৃতি ও বিন্যাস পদার্থের ধর্ম নিয়ন্ত্রণ করে। যেমন প্রবাহী পদার্থের পরমাণুগুলি মসৃণ তাই সহজেই একে অপরের ওপর দিয়ে গড়িয়ে যায়। কিন্তু কঠিন পদার্থের পরমাণুগুলি খাঁজকাটা ও অমসৃণ তাই এক অপরের সাথে আটকে থাকে। পরমাণু ছাড়া পদার্থের বাকী অংশ কেবলই শূন্যস্থান। দেমোক্রিতুসের দর্শনে পরমাণু শুধু পদার্থের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়, মানুষের আত্মা ও ইন্দ্রিয়ের ধারণার সাথেও এটি জড়িত। যেমন তিনি মনে করতেন পদার্থের টক স্বাদ সূঁচালো পরমাণুর কারণে আর সাদা রঙ মসৃণ পরমাণুর কারণে সৃষ্টি হয়। মানুষের আত্মার পরমাণুগুলিকে মনে করা হত খুবই মিহি ধরনের। পরবর্তীতে সামোসের এপিকুরুস (৩৪১-২৭০ খ্রিস্টপূর্বাব্দ) দেমোক্রিতুসের দর্শন ব্যবহার করে প্রাচীন গ্রিকদের কুসংস্কার দূর করার চেষ্টা করেন। তিনি বলেন মহাবিশ্বের সবকিছুই পরমাণু ও শূন্যস্থান নিয়ে গঠিত, তাই গ্রিক দেবতারাও প্রাকৃতিক নিয়মের ঊর্ধ্বে নন। পরবর্তীতে প্লাতো ও আরিস্তোতল দেমোক্রিতুসের দর্শনের বিরোধিতা করেন। প্লাতো এটা মানতে চাননি যে সৌন্দর্য ও মহত্ব বস্তুবাদী পরমাণুর যান্ত্রিক প্রকাশ। আর আরিস্তোতল শূন্যস্থানের ধারণা প্রত্যাখ্যান করেন কেননা ভিন্ন ভিন্ন বস্তু একই বেগে শূন্যস্থান অতিক্রম করবে এটা তিনি কল্পনা করতে পারেননি। আরিস্তোতলের এই ধারণা মধ্যযুগীয় খ্রিস্টান ইউরোপে প্রভাব বিস্তার করে। রোমান ক্যাথোলিক পুরোহিতেরা দেমোক্রিতুসের দর্শনকে বস্তুবাদী ও নাস্তিক চিহ্নিত করে প্রত্যাখ্যান করেন।
দেবেন্দ্র মোহন বসু
১৯৩৮ সালের একটি সায়েন্স কনফারেন্সে গিয়ে জার্মান নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞানী ওয়ালথার বোথের (১৯৫৪ সালে বোথে নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন) সাথে আলাপের পর ফটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর কসমিক রে বা মহাজাগতিক রশ্মির প্রভাব বিষয়ক গবেষণার উৎসাহ জাগে দেবেন্দ্রমোহনের। সহকর্মী বিভা চৌধুরির সাথে গবেষণা শুরু করলেন। তখনো পার্টিক্যাল এক্সিলারেটর আবিষ্কৃত হয় নি। ফলে অব-পারমাণবিক (সাব-এটমিক) কণার একমাত্র উৎস সূর্য। ওয়ালথার বোথে তাঁদের পরামর্শ দিলেন ফটোগ্রাফিক ইমালশনকে ক্লাউড চেম্বারে ডিটেক্টর হিসেবে ব্যবহার করে তার ওপর মহাজাগতিক রশ্মির গতিপথের ছাপ পড়ে কি না দেখতে। ফটোগ্রাফিক প্লেট ব্যবহার করলে তার ওপর স্থায়ী ছাপ আশা করা যায়। ১৯৩৯-১৯৪২ সালের মধ্যে দেবেন্দ্রমোহন ও বিভা চৌধুরি দার্জিলিং এর পাহাড়ে গিয়ে ইলফোর্ড হাফ-টোন ফটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর দিনের পর দিন সূর্যালোকের বিচ্ছুরণ ঘটান। প্লেটের ওপর লম্বা বক্রাকার আয়নিত গতিপথ দেখতে পান। তাঁরা ব্যাখ্যা করে দেখান যে এগুলো প্রোটনের ট্র্যাক বা আলফা কণিকার ট্র্যাক থেকে ভিন্ন। তবে নিশ্চয় এরা অব-পারমাণবিক কণা ‘মেসোট্রন’ এর গতিপথ। তাঁদের ফলাফল প্রকাশিত হয় বিখ্যাত ‘নেচার’ সাময়িকীতে [23]। কিন্তু গতিপথগুলোকে তাঁরা ঠিকমত বুঝতে পারছিলেন না। তাঁরা আরো পরীক্ষা করার জন্য ফটোগ্রাফিক প্লেটগুলোকে এক নাগাড়ে ২০২ দিন সূর্যালোকে রেখে দিলেন। কিন্তু উচ্চ-শক্তির প্রোটন কণার গতিপথ দেখলেন না। তাঁদের গবেষণা এতই চাঞ্চল্যকর ছিল যে ‘নেচার’ সাময়িকীতে তা ধারাবাহিক ভাবে প্রকাশিত হতে থাকে [6] দেবেন্দ্রমোহন ও বিভা চৌধুরির গবেষণার প্রতি সবার এত আগ্রহের কারণ হলো অব-পারমাণবিক কণা ‘মেসোট্রন’ বা ‘মেসন’ এর আবিষ্কারের প্রত্যাশা। জাপানী পদার্থবিজ্ঞানী হাইডেকি ইউকাওয়া ১৯৩৫ সালে (নোবেল পুরস্কার ১৯৪৯) তত্ত্বীয় ভাবে প্রমাণ করেছেন যে নিউক্লিয়ার বলের আদান-প্রদানের ক্ষেত্রে কিছু নতুন ধরণের কণা বিনিময় হয় – যে গুলোকে ইউকাওয়া নাম দিয়েছেন এক্সচেঞ্জ পার্টিক্যাল (বিনিময়-কণা)। এই কণাগুলোর ভর হতে হবে ইলেকট্রনের ভরের চেয়ে সামান্য বেশি – কিন্তু প্রোটনের ভরের চেয়ে অনেক কম। ইউকাওয়া হিসেব করে দেখিয়েছেন যে এ ধরণের অব-পারমাণবিক কণার ভর হবে ইলেকট্রনের ভরের ২৭০ গুণ (প্রোটনের ভর ইলেকট্রনের ভরের ১৮৪০ গুণ) [5]। এদের ভর ইলেকট্রনের ভর ও প্রোটনের ভরের মাঝামাঝি বলে এদের নাম দেয়া হয় ‘মেসোট্রন’ – গ্রিক ভাষায় যার অর্থ ‘মধ্যবর্তী’। ‘মেসোট্রন’ থেকে আরো সংক্ষিপ্ত হয়ে এদের নাম হয় ‘মেসন’।