টেসলা
SI উদ্ভূত একক · রাশি: চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব
01 · সংজ্ঞা
টেসলা হল সেই চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব, যাতে এক ওয়েবারের ফ্লাক্স এক বর্গমিটার ক্ষেত্রফল দিয়ে যায়। বলের মধ্য দিয়ে সমতুল্য সংজ্ঞা: এক টেসলার ক্ষেত্রে এক মিটার লম্বা পরিবাহী, যাতে এক অ্যাম্পিয়ার প্রবাহ, এক নিউটন বল অনুভব করে।
ঘরোয়া মাপে এককটি বড় হয়ে গেছে, জ্যোতির্পদার্থের মাপে ছোট। পৃথিবীর ক্ষেত্র পঞ্চাশ মাইক্রোটেসলা, স্কুলের চুম্বক দেয় দশ ভাগের ভাগ, নিওডিমিয়াম চাকতি তার পৃষ্ঠেই এক ছাড়িয়ে যায়; তারপর শুরু হয় প্রযুক্তির এলাকা, যেখানে গোনা হয় একক আর দশকে। এই রাশি আদৌ যত পরিসরে ব্যবহৃত হয় তা তেইশটি মাত্রা জুড়ে: কাজ করা মস্তিষ্কের চৌম্বক ক্ষেত্রের ফেমটোটেসলা থেকে ম্যাগনেটারের পৃষ্ঠের শত শত গিগাটেসলা পর্যন্ত, যেখানে ক্ষেত্র পরমাণুর ইলেকট্রন খোলস বিকৃত করে আর শূন্যস্থান ফাঁকা থাকা ছেড়ে দেয়।
একশো কুড়ি ডিগ্রি সরানো তিনটি কুণ্ডলী, যাদের একই দশা-সরণের প্রবাহ খাওয়ায়, এমন ক্ষেত্র গড়ে যা শূন্যে ঘোরে একটিও চলমান অংশ ছাড়াই। আবেশ মোটরের ঘূর্ণকের কমিউটেটরও লাগে না, ব্রাশও না: ক্ষেত্র তাতে প্রবাহ আবিষ্ট করে আর তাকে টেনে নিয়ে চলে। 1888 সালের পেটেন্ট গোটা শিল্পের পরিবর্তী প্রবাহ তড়িৎ-প্রযুক্তির ভিত হয়ে উঠল, আর আজও পৃথিবীর প্রায় অর্ধেক বিদ্যুৎ এমন মোটরই খরচ করে।
02 · রূপান্তর
একটি ফ্লাক্স ঘনত্ব দিন — নথি সেটিকে এককে ভেঙে দেবে
গাউস অন্য যেকোনো CGS এককের চেয়ে বেশি একগুঁয়েভাবে টিকে আছে: ভূপদার্থবিদ্যা, চৌম্বক পদার্থ ও প্লাজমা পদার্থবিদ্যা আজও একে ব্যবহার করে। এক টেসলা ঠিক দশ হাজার গাউস, সহগ যথাযথ, তাই রূপান্তর সবসময় সহজ। গামা ভূপদার্থবিদদের একক, ন্যানোটেসলার সমান: আকরিক খোঁজার সময় চৌম্বক অসংগতি এতেই মাপা হয়।
টেসলা মাপে ফ্লাক্স ঘনত্ব B, অ্যাম্পিয়ার প্রতি মিটার মাপে তীব্রতা H। শূন্যস্থানে তারা চৌম্বক ধ্রুবকের মধ্য দিয়ে সমানুপাতী; লোহায় হাজার গুণ আলাদা: ইস্পাত ক্ষেত্র জোরালো করে, অথচ হিসাব চলে H-এ। এই নির্ভরতা রৈখিক নয়, তাতে পশ্চাদপট লুপ আছে, তাই তালিকার «A/m» আর «ওয়ের্স্টেড» সারি কেবল শূন্যস্থান আর বাতাসের জন্য খাটে।
| একক | নাম | মান | কোথায় দেখা যায় |
|---|---|---|---|
| T | টেসলা, SI একক | 1 | এই নথির শুরুর একক |
| mT | মিলিটেসলা | 1000 | ঘরোয়া রাশি: টেসলার শতাংশ |
| µT | মাইক্রোটেসলা | 1000000 | এখানেই বাস করে পার্থিব চুম্বকত্ব |
| nT | ন্যানোটেসলা | 10⁹ | সেই একই গামা, কেবল SI-তে |
| fT | ফেমটোটেসলা | 10¹⁵ | মাপযোগ্যের নিচের কিনারা |
| Wb/m² | প্রতি বর্গমিটারে ওয়েবার | 1 | সেই একই কথা অন্যভাবে: টেসলা হল প্রতি বর্গমিটারে ওয়েবার |
| A/m | তীব্রতা H | 795775 | সারিটি কেবল শূন্যস্থান আর বাতাসের জন্য খাটে |
| G | গাউস, CGS | 10000 | এক টেসলায় ঠিক দশ হাজার — সহগ যথাযথ |
| kG | কিলোগাউস | 10 | গবেষণাগারের ক্ষেত্রের জন্য সুবিধাজনক গুণিতক |
| γ | গামা | 10⁹ | গাউসের এক লক্ষ ভাগের এক ভাগ, ন্যানোটেসলার সমান |
| Oe | ওয়ের্স্টেড | 10000 | শূন্যস্থানে গাউসের সংখ্যায় সমান — গোলমাল সেখান থেকেই |
| T | টেসলা | 1 | এই নথির শুরুর একক |
টেসলা হল ফ্লাক্স ঘনত্ব: ক্ষেত্রফল দিয়ে গুণ করলে ওয়েবার, চৌম্বক ধ্রুবক দিয়ে ভাগ করলে অ্যাম্পিয়ার প্রতি মিটারে তীব্রতা
03 · মাত্রার ক্রম
তেইশটি মাত্রা: মস্তিষ্ক থেকে ম্যাগনেটারএক টেসলা: শক্তিশালী বৈদ্যুতিক মোটরের বায়ু-ফাঁক
04 · মাপার যন্ত্র
চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব কী দিয়ে মাপা হয়
পাতলা অর্ধপরিবাহী পাতে বয়ে চলা প্রবাহকে ক্ষেত্র বেঁকিয়ে দেয়, আর তার পাশের তলে ফ্লাক্স ঘনত্বের সমানুপাতী বিভব দেখা দেয়। সস্তা, ছোট, শূন্য থেকে দশ-বিশ টেসলা পর্যন্ত কাজ করে — তাই প্রতিটি ব্রাশহীন মোটরে আর প্রতিটি চাকার গতি-সংবেদকে বসে আছে।
শীর্ষককে পরিবর্তী প্রবাহে সম্পৃক্তিতে ঠেলে সাড়ার অসমতা লক্ষ করা হয়: বাইরের ক্ষেত্র লুপ সরিয়ে দেয়, আর গৌণ কুণ্ডলীতে দ্বিতীয় সুরাংশ দেখা দেয়। ভূপদার্থবিদ্যা আর মহাকাশযানের প্রধান যন্ত্র, পিকোটেসলা পর্যন্ত সংবেদী।
জলের নমুনার প্রোটনগুলি ক্ষেত্রের কঠোরভাবে সমানুপাতী কম্পাঙ্কে পুরঃসরণ করে: প্রতি টেসলায় 42.58 মেগাহার্টজ। মাপ শেষ পর্যন্ত একটি কম্পাঙ্ক মাপায় গিয়ে দাঁড়ায়, আর কম্পাঙ্কই সেই জিনিস যা আমরা সবচেয়ে ভালো মাপতে পারি — সেখান থেকেই দশ লক্ষ ভাগের এক ভাগ যথার্থতা আর নির্দেশক পদ্ধতির ভূমিকা।
অতিপরিবাহী ব্যতিচারমাপক চৌম্বক ফ্লাক্সের কোয়ান্টাম গোনে আর ফেমটোটেসলা আলাদা করে — পৃথিবীর ক্ষেত্রের চেয়ে একশো কোটি গুণ কম। কাজ করে কেবল ক্রায়োস্ট্যাটে আর আবরণ-ঘরে, তবু মস্তিষ্কের চৌম্বক ক্ষেত্র লিখে রাখতে দেয়।
05 · কাজের মধ্যে টেসলা
কোন ক্ষেত্র কোথায় আর তাতে বিপদ কীসে
পঞ্চাশ মাইক্রোটেসলা হল পৃথিবীর ক্ষেত্র; তার দশ গুণ, আধা মিলিটেসলা, সেই রেখা যার ওপারে পেসমেকারওয়ালা মানুষকে এমআরআই ঘরে ঢুকতে দেওয়া হয় না। মেঝেতে আঁকা থাকে।
যন্ত্রের চেনা জোর। এই ক্ষেত্রে ইস্পাতের জিনিস আর হাতে ধরে রাখা যায় না: টান মানুষের আঙুল খোলার চেয়ে দ্রুত বাড়ে।
জলের প্রতিচৌম্বকতা দুর্বল, তবু এমন ক্ষেত্রে তা বাইরের দিকে ঠেলা খায় — এতটাই যে একটি ফোঁটা, একটি ফড়িং আর একটি ব্যাঙ বাতাসে ঝুলে থাকে।
তার উপরে চৌম্বক চাপ কুণ্ডলীকে ভিতর থেকে ছেঁড়ে। আরও দূরে থাকে কেবল স্পন্দ যন্ত্র, যারা মাইক্রোসেকেন্ড বাঁচে।
যন্ত্রের ক্ষেত্র লৌহচৌম্বক জিনিসকে এমন বলে টানে, যা কাছে আসার সঙ্গে সঙ্গে বাড়ে, তাই ধরে রাখা অসম্ভব: শেষ মিটারটা সিলিন্ডার পেরোয় গাড়ির গতিতে। 2001 সালে নিউ ইয়র্কে এমন এক সিলিন্ডার যন্ত্রে শুয়ে থাকা ছয় বছরের এক ছেলেকে মেরে ফেলেছিল। চুম্বক তক্ষুনি বন্ধ করা যায় না — অতিপরিবাহী কুণ্ডলীকে তরল হিলিয়াম বাষ্প করে নেভাতে হয়, আর ফিরিয়ে আনতে কয়েক দিন লাগে।
জল দুর্বল প্রতিচৌম্বক, আর শক্তিশালী অসম ক্ষেত্রে বাইরের দিকে ঠেলা খায়। নেদারল্যান্ডসের এক গবেষণাগারে 1997 সালে ষোলো টেসলার ক্ষেত্রে জলের ফোঁটা, একটি ফড়িং আর একটি ব্যাঙকে ভাসানো হয়েছিল — ব্যাঙটির, যতদূর দেখা যায়, কোনো ক্ষতি হয়নি। এই পরীক্ষা আন্দ্রে গাইমকে 2000 সালের ইগ নোবেল এনে দেয়, আর দশ বছর পরে সেই একই গবেষক গ্রাফিনের জন্য নোবেল পান।
06 · লেখার নিয়ম
T বড় হাতের — ছোট হাতের t হল টন
T বড় হাতের — ছোট হাতের t হল টন, আর নামটি চলতি লেখায় ছোট হাতে লেখা হয়: টেসলা। বহুবচনে বদল নেই: পাঁচ টেসলা, আর পদবি থেকে এলেও নামটি বড় হাতের অক্ষর নেয় না। পাশে থাকা ছোট t হল টন, একেবারে অন্য রাশি।
রাশির সংকেত বাঁকা B, এককের সোজা T; রুশ সংকেত Тл। গাউস SI-তে নেই: মান স্পষ্টভাবে নিষেধ করে একই নথিতে দুটি একক পাশাপাশি ব্যবহার করতে। উপসর্গ মাইক্রো গ্রিক মিউ চায়: µT, uT নয়। চিকিৎসায় যন্ত্রের ক্ষেত্রের জোর সাধারণত কোনো একক ছাড়াই বলা হয় — «দেড়», «তিন» — কিন্তু নথিতে পুরোটাই লেখা হয়।
07 · প্রতিবেশী একক
টেসলা হল ফ্লাক্স ঘনত্ব; ক্ষেত্রফল দিয়ে গুণ করলে ওয়েবার দেয়, আর চৌম্বক ধ্রুবক দিয়ে ভাগ করলে অ্যাম্পিয়ার প্রতি মিটারে তীব্রতা। গাউস CGS পদ্ধতিতে সেই একই রাশি।
Simetrium-এর নথিগুলির মধ্যে টেসলার পাশে আছে ওয়েবার একই স্বভাবের ফ্লাক্স হিসেবে, গাউস আর ওয়ের্স্টেড CGS পদ্ধতি থেকে, হেনরি s অ্যাম্পিয়ার কুণ্ডলীর হিসাব থেকে, আর হার্ৎজ, যাতে অনুরণনের কম্পাঙ্ক প্রকাশ করা হয়।
08 · ঐতিহাসিক অংশ
টেসলার আগে ক্ষেত্র কীসে মাপা হত
নিকোলা টেসলা দেখালেন যে দশা-সরানো তিনটি প্রবাহ এমন ক্ষেত্র গড়ে, যা কোনো চলমান অংশ ছাড়াই ঘোরে। আবেশ মোটর কমিউটেটর আর ব্রাশ ছাড়াই চলল আর সমপ্রবাহকে শিল্প থেকে তাড়াল।
এডিসন সমপ্রবাহের পক্ষ নিতেন আর তার বিপদ প্রমাণ করতে প্রকাশ্যে পশুদের পরিবর্তী প্রবাহে হত্যা করতেও পিছপা হননি। বিবাদ মিটিয়ে দিল 1895 সালের নায়াগ্রা বিদ্যুৎকেন্দ্র: শক্তিকে দূরে পাঠাতে জানত কেবল পরিবর্তী প্রবাহ।
সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে দুই কিলোমিটার উঁচুতে এক গবেষণাগারে টেসলা দশ-বিশ মিটার লম্বা কৃত্রিম বাজ টানতেন আর তার ছাড়াই বাতি জ্বালাতেন। তাঁর নাম বহনকারী অনুরণন ট্রান্সফরমার প্রযুক্তিতেও গিয়েছে, আর ততটাই লোককথাতেও।
একাদশ সাধারণ সম্মেলন — সেই একই, যা «আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি» নামটিই অনুমোদন করেছিল — ফ্লাক্স ঘনত্বকে টেসলার নাম দিল। তখন উদ্ভাবক সতেরো বছর ধরে মৃত, আর মারা গিয়েছিলেন নিউ ইয়র্কের এক হোটেলে, ঋণের মধ্যে।
পঁয়তাল্লিশ দশমিক পাঁচ টেসলা সেই সীমা, যা প্রবল চৌম্বক ক্ষেত্রের জাতীয় গবেষণাগারে ছোঁয়া হয়েছে: রোধী চুম্বকের ভিতরে একটি অতিপরিবাহী সন্নিবেশ। স্পন্দ যন্ত্র হাজার টেসলা পর্যন্ত দেয়, কিন্তু সেই ফাঁকে নিজের কুণ্ডলীই মাইক্রোসেকেন্ডে নষ্ট করে ফেলে।
সবচেয়ে প্রবল চৌম্বক ক্ষেত্রের নিউট্রন তারায় ফ্লাক্স ঘনত্ব শত শত গিগাটেসলায় পৌঁছায়। হাজার কিলোমিটার দূর থেকেও এমন ক্ষেত্র যেকোনো ব্যাংক কার্ড মুছে দিত, আর কাছ থেকে পরমাণুর ইলেকট্রন খোলস চুরুটের মতো টেনে লম্বা করে।
যে ক্ষেত্র নিজের কুণ্ডলীই ছেঁড়ে
চৌম্বক ক্ষেত্রের ঊর্ধ্বসীমা ঠিক করে তড়িৎ-প্রযুক্তি নয়, উপাদানের দৃঢ়তা। চৌম্বক চাপ ফ্লাক্স ঘনত্বের বর্গ ধরে বাড়ে: এক টেসলায় চার বায়ুমণ্ডল, দশে চারশো, পঞ্চাশে ইতিমধ্যেই দশ হাজার — যা তামার দৃঢ়তা ছাড়িয়ে যায়। তাই পঁয়তাল্লিশ টেসলার চেয়ে শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক থাকতেই পারে না: কুণ্ডলী ভিতর থেকে ছিঁড়ে যাবে। স্পন্দ যন্ত্র সময় দিয়ে এই নিষেধ এড়ায় — হাজার টেসলার ক্ষেত্র মাইক্রোসেকেন্ড বাঁচে, ধ্বংস বেড়ে ওঠার পক্ষে বড় ছোট সময়, তবু প্রতিবার ছোড়ার পরে কুণ্ডলী বদলাতেই হয়। আর টেসলা নিজেকে সবচেয়ে নিখুঁতভাবে মাপা হয় কম্পাঙ্কের মধ্য দিয়ে: প্রোটন ক্ষেত্রে প্রতি টেসলায় 42.577 মেগাহার্টজে পুরঃসরণ করে, আর ফ্লাক্স ঘনত্বের জাতীয় মানগুলি আসলে এক অ্যাম্পুল জলসহ কম্পাঙ্ক-গণক। প্রোটনের ঘূর্ণ-চৌম্বক অনুপাত নিজেই এগারো অঙ্ক পর্যন্ত জানা, তাই ক্ষেত্র মাপার অনিশ্চয়তা ঠিক করে পদার্থবিদ্যা নয়, চুম্বকের সমসত্ত্বতা।
তালিকা · মাপের একক
প্রতিটি রাশির জন্য একটি নথি
SI-এর সাতটি মূল একক, নিজস্ব নামওয়ালা বাইশটি উদ্ভূত একক, আর পদ্ধতির বাইরের সেই একক যেগুলি ছাড়া না চলে কারিগরি, না দৈনন্দিন জীবন। প্রত্যেকটির আলাদা পাতা: সংজ্ঞা, রূপান্তর, যন্ত্র, লেখার নিয়ম। 36টি ভাষায়।
নিজস্ব নামওয়ালা SI উদ্ভূত একক
টেসলার নথি খোলাSI-এর মূল একক
পোড়ামাটির রঙে — যে তিনটি একক মিলে টেসলা গড়েঅন্য পদ্ধতিতে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব
নথির ভাষা
36 ভাষা। সংকেত T আন্তর্জাতিক, তবে গাউসে মাপার অভ্যাস অসমভাবে টিকে আছে: চৌম্বক পদার্থ নিয়ে রুশ, জাপানি ও চীনা সাহিত্যে CGS একক আজও মেলে।