Quasicrystals, মুসলিম স্থাপত্য, এবং একটি নোবেল প্রাইজ

Penrose_Isfahan_MasjidiShah_lg - Copy

২০০৫ সালে হার্ভাড বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানের গ্র্যাজুয়েট স্টুডেন্ট পিটার ল্যু (Peter J. Lu) উজবেকিস্তান ভ্রমণে গিয়ে বুখারায় পঞ্চদশ শতকে নির্মিত একটি মাদ্রাসার সুদৃশ্য মোজাইকে Quasicrystal নামক জটিল জ্যামিতিক প্যাটার্নের সাদৃশ্য দেখতে পান। ১৯৭০ এর দশকে আধুনিক গণিতবিদরা প্রথম এই জটিল প্যাটার্নের ধারণা দেন। পরবর্তীতে প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ Paul J. Steinhardt সহ Science জার্নালে প্রকাশিত এক গবেষণাপত্রে Lu দেখান যে পাশ্চাত্যে Quasicrystal এর সঠিক গাণিতিক ধারণা আবিষ্কারের অন্তত ৫০০ বছর আগে দ্বাদশ থেকে সপ্তদশ শতকের মধ্যে মুসলিম স্থাপত্য শিল্পে Quasicrystal প্যাটার্নের প্রায় নিখুঁত ব্যবহার ঘটে।

Quasicrystal হচ্ছে এমন একটি প্যাটার্ন যা একটি স্থানকে ভরাট করে কিন্তু True crystal এর চারিত্রিক বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী translational প্রতিসাম্য এতে থাকে না। দ্বিমাত্রিক ধারণায় এর অর্থ হল এই প্যাটার্নটির একটি exact copy slide করা হলে তা কখনোই exact match তৈরি করবে না, তবে প্যাটার্নটি rotate করা হলে তা exact match তৈরি করতে পারে। ১৯৭০ এর দশকে অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের গাণিতিক Sir Roger Penrose তাঁর বিখ্যাত Penrose Tiles এর মাধ্যমে এর প্রথম গাণিতিক ব্যাখ্যা দেন। এরও প্রায় এক দশক পর ১৯৮৪ সনে ইসরায়েলের Technion University এর প্রফেসর Dan Schechtman একটি সংকর ধাতুর পরমাণুর অবস্থানে quasicrystalline কাঠামো আবিষ্কার করেন, যে কাজটির জন্য (‘For the Discovery of Quasicrystals’) ২০১১ সালে তিনি কেমিস্ট্রিতে নোবেল প্রাইজ পান। এরপর থেকে প্রকৃতিতে বিভিন্ন রকমের অসংখ্য quasicrystals আবিষ্কৃত হয়েছে।

Darb-i Imam Mosque Portal

২০০৭ সালে মার্কিন পদার্থবিদ Paul J. Steinhardt এবং Peter J. Lu তাঁদের গবেষণাপত্রে ১৪৫৩ সালে ইরানের ইস্পাহানে নির্মিত Darb-i Imam স্থাপনাটিতে Penrose টাইলস দ্বারা আচ্ছাদনের একটি ‘প্রায় নিখুঁত’ ব্যবহার তুলে ধরেন। এর আগে প্রচলিত ধারণা ছিল, মধ্যযুগীয় মুসলিম স্থাপত্যবিদরা সরাসরি straightedge রুলার এবং কম্পাসের সাহায্যে একটি zigzag লাইনবিশিষ্ট নেটওয়ার্ক অঙ্কনের মাধ্যমে মুসলিম স্থাপত্যে বহুল ব্যবহৃত জ্যামিতিক তারকা ও বহুভুজ সম্বলিত Girih (Persian: گره‎, ‘knot’) প্যাটার্ন তৈরি করতেন, যে পদ্ধতি অত্যন্ত সময়সাপেক্ষ ও কষ্টকর। এ ধারণার বিপরীতে Lu এবং Steinhardt দেখান যে দ্বাদশ শতাব্দীর মধ্যে মুসলিম স্থাপত্যশিল্পে একটি যুগান্তকারী প্রযুক্তিগত পদ্ধতির ব্যুৎপত্তি ঘটে যার দ্বারা কতিপয় সরল-রেখাঙ্কিত সমবাহুবিশিষ্ট বহুভুজ টাইলস বা girih tiles এর tessallation (এক বা একাধিক জ্যামিতিক আকারের টাইলস দ্বারা কোনও ফাঁক ও ওভারল্যাপ ছাড়া একটি সমতলকে আচ্ছাদন করার পদ্ধতি) এর মাধ্যমে জটিল girih প্যাটার্ন তৈরির পন্থা আবিষ্কৃত হয়েছিল। পাশ্চাত্যে এর গাণিতিক ধারণা আবিষ্কারের অন্তত ৫০০ বছর আগে পঞ্চদশ শতকের ভেতরে tessallation এর সাথে self-similar transformations এর সংমিশ্রণ ঘটিয়ে প্রায় নিখুঁত quasi-crystalline Penrose প্যাটার্ন তৈরির পন্থা উদ্ভাবিত হয়। Darb-i-Imam Shrine এ ব্যবহৃত ৩৭০০ টাইলের মধ্যে শুধুমাত্র ১১টি টাইলে্র অভিযোজনে Lu এবং Steinhardt সূক্ষ্ম ত্রুটি দেখতে পান, কেবল ওরিয়েন্টেশনের সামান্য পরিবর্তনেই যা নিখুঁত quasi-crystalline Penrose প্যাটার্ন তৈরি করে, যা কাকতালীয় হবার সম্ভাবনা নেই বললেই চলে। নির্মানকালীন সময়ে অথবা পরবর্তীকালে মেরামতের সময় এই সামান্য সংখ্যক ভুল সংযোজিত হয় বলে Lu ধারণা করেন।

Gunbad-i Kabud

২০০৯ সালে physics world এ প্রকাশিত খবরে বলা হয় যুক্তরাষ্ট্রের Texas Tech University এর স্থাপত্য বিশারদ Rima Ajlouni মুসলিম স্থাপত্যে quasicrystal প্যাটার্নের অন্ততঃ তিনটি নিখুঁত এবং নির্ভুল ব্যবহার খুঁজে পেয়েছেন। প্রথমটি সেলজুক স্থাপত্যে বহুল ব্যবহৃত একটি প্যাটার্ন, ইস্পাহানের Darb-i-Imam shrine এ যার সুনির্দিষ্ট ব্যবহার খুঁজে পাওয়া যায়। দ্বিতীয় প্যাটার্নটি মরক্কোর ফেজ(Fez) নগরীতে ১৩২৩ সালে নির্মিত Madrasa al-‘Attarin এর ভেতরে দেয়ালে, এবং তৃতীয় নিখুঁত প্যাটার্নটি ১১৯৭ সালে ইরানের Maragha তে নির্মিত Gunbad-I Kabud টাওয়ারের বাইরের দেয়ালে খুঁজে পাওয়া যায়।


হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের আর্ট মিউজিয়ামের ডিরেক্টর Tom Lentz এর ভাষ্যে,”কলা বিশারদরা বহু আগে থেকেই মুসলিম স্থাপত্যে জ্যামিতিক প্যাটার্নের পেছনে গণিতের জটিল ব্যবহার রয়েছে বলে ধারণা পোষণ করেছেন, কিন্তু এর চুলচেরা বৈজ্ঞানিক বিশ্লেষণ এর আগে কখনও হয়নি।” সাম্প্রতিক সময়ে এ নিয়ে প্রচুর গবেষণা চলছে। মুসলিম স্থাপত্যে জটিল জ্যামিতিক নকশা ও প্যাটার্নের কম্পিউটার মডেলিং এর উপরেও কাজ করছেন অনেকে। এ বিষয়ে বিস্তারিত জানতে চাইলে দেখুন –

1. Ancient Islamic architects created perfect quasicrystals – physicsworld.com
2. The Tiles of Infinity
3. Lu, Peter J.; Steinhardt, Paul J. (2007). Decagonal and Quasi-crystalline Tilings in Medieval Islamic Architecture. Science 315 (5815)
4. Quasicrystals in Medieval Islamic Architecture, Harvard Physics Colloquium Lecture

http://spacetimefactorbangla.wordpress.com/

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s