প্রথম পর্ব: লোহাও ঘরে ফিরতে চায়
বাড়ির লোহার গেটটার দিকে কখনো একটু মন দিয়ে তাকিয়েছেন? যে গেট বছরের পর বছর রোদ খেয়েছে, বৃষ্টি খেয়েছে, শীতের কুয়াশা মেখেছে - তার গায়ে কোথাও না কোথাও একটা লালচে-বাদামি খসখসে আস্তরণ জমে থাকে। আঙুল বোলালে গুঁড়ো হয়ে উঠে আসে, সাদা জামায় লাগলে দাগ, আর অনেকদিন অবহেলায় থাকলে গেটের কব্জাটা একদিন কট করে ভেঙেও যায়। আমরা একে বলি মরচে, কেউ বলি জং, কেউ বা ক্ষয়। জিনিসটা এত সাধারণ, এত রোজকার, যে আমরা তাকে আর দেখতেই পাই না বললে চলে।
অথচ একবার চোখ খুলে তাকালে দেখবেন সে জিনিস সর্বত্র বিদ্যমান। সাইকেলের চেনে, রান্নাঘরের পুরনো কৌটোর তলায়, বাথরুমের কলের গোড়ায় জমে থাকা লালচে ছোপে, ছাদের রেলিং-এ, নৌকোর পেরেকে, এমনকি সাধের নতুন গাড়িটার তলার দিকেও, যেখানে আপনি সহজে চোখ রাখেন না, সেখানেই সে নিঃশব্দে কাজ করে যাচ্ছে। তামার পুরনো বাসন বা মূর্তির গায়ে সবুজ ছোপ, রুপোর গয়নার কালচে ভাব, পিতলের কড়া বা ঘটির উপর সেই চেনা মলিনতা - এসবও একই পরিবারের সদস্য। ভাষা আলাদা, চেহারা আলাদা, কিন্তু গল্পটা এক।
এই গল্পটাই এই লেখার বিষয়। তিন পর্বে বিস্তারে লেখার ইচ্ছে - কারণ বিষয়টা যতটা তুচ্ছ মনে হয়, ততটা তুচ্ছ মোটেই নয়। এই লালচে গুঁড়ো মানুষের ইতিহাসের সবচেয়ে পুরনো লড়াইগুলোর একটা, সবচেয়ে খরচসাপেক্ষ লড়াইগুলোর একটা, আর কখনো কখনো সবচেয়ে মারাত্মক লড়াইগুলোরও একটা। বিজ্ঞানের ভাষায় এর নাম corrosion, বাংলায় বলা যায় ক্ষয়ন, বা সহজ করে বললে ক্ষয়। এই ক্ষয়ের পিছনে যে বিজ্ঞান, যে ইতিহাস, যে দর্শন লুকিয়ে আছে, তা জানলে সেই সাধারণ মরচে-পড়া গেটের দিকে আর ঠিক আগের চোখে তাকানো যায় না।
আকরিক থেকে এসে আকরিকেই ফিরে যাওয়া
প্রথমেই একটা জিনিস বলে রাখি - প্রকৃতিতে বেশিরভাগ ধাতু কিন্তু চকচকে ধাতব চেহারায় থাকে না। লোহা মাটির নিচে থাকে লোহার আকরিক হয়ে, মানে অক্সাইড, অর্থাৎ লোহা আর অক্সিজেনের যৌগ হয়ে। তামা থাকে তামার আকরিকে, অ্যালুমিনিয়াম থাকে বক্সাইটে। এই আকরিক থেকে বিশুদ্ধ ধাতু বার করতে আমরা প্রচুর পরিশ্রম করি, প্রচুর তাপ খরচ করি, বিশাল বিশাল চুল্লি বানাই। খনি থেকে আকরিক তুলে, পুড়িয়ে, গলিয়ে, তবে গিয়ে হাতে আসে সেই চকচকে লোহা বা ইস্পাত, যা দিয়ে গেট বানাই, সেতু বানাই, জাহাজ বানাই।
কিন্তু এই বিশুদ্ধ ধাতু আসলে এক ধরনের অস্থির, উচ্চ-শক্তির অবস্থায় থাকে। প্রকৃতির নিয়ম হল যা কিছু উঁচু শক্তির অবস্থায় আছে, তা সুযোগ পেলেই নিচু শক্তির স্থিতিশীল অবস্থায় নেমে আসতে চায়। জল যেমন উঁচু থেকে নিচে গড়ায়, তেমনই বিশুদ্ধ ধাতুও চায় আবার সেই শান্ত, স্থিতিশীল আকরিকে ফিরে যেতে। মরচে আসলে সেই ফিরে যাওয়ারই নাম। লোহা যখন মরচে পড়ে, তখন সে আসলে বাতাসের অক্সিজেন আর জলের সঙ্গে বিক্রিয়া করে ধীরে ধীরে আবার লোহার অক্সাইড অর্থাৎ এক ধরনের আকরিক হয়ে যাচ্ছে। একটু কাব্যি করে বলা যায়, লোহাও আসলে ঘরে ফিরতে চায়। আমরা তাকে জোর করে খনি থেকে টেনে এনেছিলাম; সে সুযোগ পেলেই আবার নিজের পুরনো ঠিকানায় ফিরে যায়।
কানাডার অধ্যাপক ক্যারোলিন হ্যানসন তাঁর একটি প্রবন্ধে ঠিক এই কথাটাই বলেছেন যে পৃথিবীর প্রায় সব ধাতু আর সংকর ধাতুই বায়ুমণ্ডলে অস্থির, এবং তারা সবসময়ই ক্ষয়ের দিকে ঝুঁকে থাকে। প্রকৌশলীরা এই সত্যটা জানেন, কিন্তু জিনিসপত্র বানানোর সময় ধাতুর শক্তি, কাঠিন্য বা বিদ্যুৎ পরিবাহিতার মতো গুণগুলোকে যত গুরুত্ব দেন, ক্ষয়-প্রতিরোধকে ততটা দেন না সব সময়। ফলে ক্ষয় হয়ে দাঁড়ায় অনিবার্য - মাইক্রোচিপ থেকে শুরু করে হাড়ে বসানো ধাতব ইমপ্ল্যান্ট, রান্নাঘরের বাসন থেকে বিরাট সেতু - সবখানেই সে হানা দেয়। ফারাক শুধু গতির। কোথাও সে দশকের পর দশক ধরে ধীরে ধীরে কুরে কুরে খায়, কোথাও কয়েক বছরেই সর্বনাশ ঘটিয়ে ফেলে।
ধাতুর গায়ে ছোট্ট এক ব্যাটারি
একটা হিসেব দিই, যাতে ব্যাপারটার মাপ বোঝা যায়। পৃথিবীতে যত ইস্পাত তৈরি হয়, তার একটা বড় অংশ প্রতি বছর নিছক মরচে ধরে নষ্ট হয়ে যায়। অর্থাৎ আমরা কারখানায় যা বানাই, তার একটা অংশ প্রকৃতি নিঃশব্দে আবার ফেরত নিয়ে নেয়। ভাবুন, এক দল শ্রমিক দিনরাত এক করে ইস্পাত বানিয়ে চলেছে, আর তারই একটা ভাগ অন্য কোথাও চুপচাপ গুঁড়ো হয়ে ঝরে পড়ছে। এই লড়াইটা মানুষ কোনোদিন পুরোপুরি জেতেনি, জিতবেও না - কারণ প্রতিপক্ষ স্বয়ং প্রকৃতির নিয়ম। আমরা কেবল লড়াইটাকে টেনে লম্বা করতে পারি, হারটাকে পিছিয়ে দিতে পারি। মানুষের ইতিহাসের সবচেয়ে পুরনো, সবচেয়ে নিঃশব্দ, আর কোনোদিন-না-শেষ-হওয়া যুদ্ধগুলোর একটা এটাই।
এখন প্রশ্ন হল, মরচে ঠিক কীভাবে পড়ে? বিজ্ঞানের ভাষায় এটা একটা তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়া, কিন্তু ভয় পাওয়ার কিছু নেই, জিনিসটা আসলে সহজ। ভাবুন, ধাতুর ভেজা পৃষ্ঠে যেন অসংখ্য ছোট ছোট ব্যাটারি তৈরি হয়ে গেছে। ব্যাটারির যেমন দুটো মেরু থাকে, তেমনই এখানেও ধাতুর পৃষ্ঠের কিছু জায়গা হয়ে ওঠে অ্যানোড, কিছু জায়গা ক্যাথোড। অ্যানোডের জায়গায় ধাতুর পরমাণু তার ইলেকট্রন ছেড়ে দিয়ে দ্রবীভূত হতে শুরু করে - অর্থাৎ ধাতু গলতে থাকে, ক্ষয় হতে থাকে। সেই ছেড়ে দেওয়া ইলেকট্রন ধাতুর ভেতর দিয়ে বয়ে গিয়ে ক্যাথোডে পৌঁছয়, আর সেখানে বাতাসের অক্সিজেন বা জলের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। ব্যস, একটা চক্র সম্পূর্ণ হল, আর ধাতুটা একটুখানি খেয়ে ফেলা হল।
এই কারণেই মরচে পড়তে গেলে সাধারণত তিনটে জিনিস লাগে - ধাতু, জল (বা অন্তত বাতাসে জমে থাকা সূক্ষ্ম আর্দ্রতা) আর অক্সিজেন। এর সঙ্গে যদি একটু নুন যোগ হয়, তাহলে তো কথাই নেই - নুন জলকে বিদ্যুৎ-পরিবাহী করে তোলে, ফলে সেই ছোট্ট ব্যাটারিগুলো আরও জোরে চলে, ক্ষয় আরও দ্রুত হয়। এই জন্যই সমুদ্রের ধারে, নোনা বাতাসে, বা যেখানে রাস্তায় বরফ গলানোর জন্য নুন ছড়ানো হয়, সেখানে গাড়ি-সেতু-রেলিং সব তরতরিয়ে মরচে ধরে। আর্দ্র, গরম, নোনা আবহাওয়া ক্ষয়ের পরম বন্ধু। শুকনো মরুভূমির বাতাসে হাজার বছরের পুরনো লোহা টিকে যায়, আবার সমুদ্রের ধারে কয়েক বছরেই নতুন রেলিং ঝাঁঝরা হয়ে যায় - পার্থক্যটা এখানেই।
মরচের চেহারাও কিন্তু নানা রকম, আর প্রতিটার আলাদা মেজাজ। সবচেয়ে চেনা রূপটা হল সাধারণ ক্ষয়, যখন গোটা পৃষ্ঠ জুড়ে সমানভাবে একটু একটু করে ধাতু পাতলা হয়ে যায়। এটা তুলনায় নিরীহ, কারণ চোখে দেখা যায়, আগেভাগে সাবধান হওয়া যায়। কিন্তু কিছু কিছু ক্ষয় ভারী ধূর্ত। যেমন গ্যালভানিক ক্ষয় - দুটো আলাদা ধাতু যখন একসঙ্গে লেগে থাকে আর মাঝখানে থাকে ভেজা ভাব, তখন একটা ধাতু নিজেকে বলি দিয়ে অন্যটাকে বাঁচায়। যে ধাতু বেশি সক্রিয়, সে দ্রুত ক্ষয়ে যায়, আর যে বেশি নিষ্ক্রিয় বা 'অভিজাত', সে বহাল তবিয়তে থাকে। তামা আর লোহা পাশাপাশি লাগিয়ে রাখলে লোহাই আগে যায় - এই সহজ সত্যটা না জানার মাশুল মানুষ বারবার দিয়েছে, সে গল্প পরের পর্বে আসবে।
আরও ভয়ংকর হল পিটিং বা গর্ত-ক্ষয়। এখানে গোটা পৃষ্ঠ ঠিকঠাক থাকে, কিন্তু কোথাও কোথাও সূচের ডগার মতো সরু গর্ত ভেতরের দিকে গভীর হতে থাকে। বাইরে থেকে দেখলে ধাতু প্রায় নিখুঁত, অথচ ভেতরে ভেতরে ফুটো হয়ে যায় - যেন সুস্থ চেহারার আড়ালে লুকিয়ে থাকা অসুখ। নুন বা ক্লোরাইড এই গর্ত-ক্ষয়ের বড় ইন্ধন। তারপর আছে ফাটল বা ছিদ্রের ভেতর জমা হওয়া ক্রেভিস-ক্ষয়, ধাতুর ওপর চাপ আর বিরূপ পরিবেশ একসঙ্গে হলে যে চিড় ধরে সেই স্ট্রেস কোরোশন ক্র্যাকিং, এমনকি ব্যাকটেরিয়ার কারসাজিতে হওয়া ক্ষয়ও। হ্যাঁ, অণুজীবেরাও ধাতু খায়, ঠিক শুনেছেন। সবক'টার নাম মনে রাখার দরকার নেই; শুধু এইটুকু মাথায় থাকুক যে মরচে মানে নেহাত লালচে গুঁড়ো নয়, বরং নানা ছদ্মবেশে হাজির হওয়া এক পরিবার।
মানুষ আর ধাতুর পুরনো ঝগড়া
মানুষ যেদিন প্রথম ধাতু ব্যবহার শিখেছিল, সেদিন থেকেই ক্ষয়ের সঙ্গে তার পরিচয়। বিজ্ঞানী আলেক গ্রয়সম্যান তাঁর 'কোরোশন ফর এভরিবডি' বইয়ে চমৎকার একটা হিসেব দিয়েছেন। মানুষের হাতে আসা প্রথম সাতটি ধাতু ছিল সোনা, তামা, রুপো, সীসা, টিন, লোহা আর পারদ। এদের মধ্যে সোনা সবচেয়ে অভিজাত কারণ সে সহজে ক্ষয়ে না, তাই হাজার বছরের পুরনো সোনার গয়নাও কবর থেকে ঝকঝকে অবস্থায় উঠে আসে। ফারাও তুতেনখামেনের সোনার মুখোশ আজও চকচক করে। কিন্তু তামা, রুপো বা লোহা - এদের গায়ে সময়ের ছাপ পড়ে, রং বদলায়, ক্ষয় ধরে।
মজার ব্যাপার হল, ইতিহাসের চাকা যত এগিয়েছে, মানুষ তত বেশি করে ক্ষয়-প্রবণ ধাতুর দিকে ঝুঁকেছে। প্রথমে তামা, তারপর তামা-টিনের সংকর ব্রোঞ্জ, আর শেষে লোহা। অথচ লোহা তো ব্রোঞ্জের চেয়ে সহজে মরচে ধরে! তাহলে মানুষ পিছিয়ে গেল কেন? কারণ খুব সোজা - লোহা পৃথিবীতে অনেক বেশি সহজলভ্য আর সস্তা। প্রাচীন মানুষও অর্থনীতির হিসেব বুঝত। তারা জানত লোহায় মরচে ধরবে, তবু বেছে নিল লোহাকেই, কারণ ব্রোঞ্জ ছিল দুর্লভ ও দামি। সেই সিদ্ধান্তের সঙ্গে সঙ্গেই শুরু হল ক্ষয়ের এক নতুন যুগ, যা আজও চলছে। আজকের গোটা সভ্যতাই দাঁড়িয়ে আছে ইস্পাতের ওপর, আর ইস্পাত মানেই মরচের ঝুঁকি।
প্রাচীন মানুষ ক্ষয় দেখত, কিন্তু ব্যাখ্যা করতে পারত না, কারণ তখনো রসায়ন জন্মায়নি। তবু তারা ক্ষয়ের সঙ্গে ঘর করত, ক্ষয়কে কাজেও লাগাত। গ্রয়সম্যান লিখেছেন, মিশরীয়রা প্রায় পাঁচ হাজার বছর আগে সিনাই উপদ্বীপে তামার খনি খুঁড়ত; তামার সবুজ ক্ষয়-জাত পদার্থ, তামার নীল যৌগ - এসব দিয়ে তারা রং বানাত, ছবি আঁকত। মজার কথা, তামার একটা বিশেষ গুণ আছে - সে জীবাণু আর শৈবাল-শামুকদের বাড়তে দেয় না। এই জন্য প্রাচীন কাঠের জাহাজের তলায় তামার পাত মুড়ে দেওয়া হত, যাতে জাহাজের তলায় শ্যাওলা-বার্নাকল না জমে, জাহাজ দ্রুত চলতে পারে। বলা হয়, ট্রাফালগারের যুদ্ধে অ্যাডমিরাল নেলসনের তামা-মোড়া জাহাজের গতিই নাকি ব্রিটিশদের জয়ে বড় ভূমিকা নিয়েছিল। অর্থাৎ ক্ষয়ের বিজ্ঞান না জেনেও মানুষ তার ফায়দা তুলছিল।
ক্ষয় নিয়ে প্রথম লিখিত ভাবনার হদিস মেলে গ্রিক দার্শনিক প্লেটোর কাছে। তিনি মরচেকে বর্ণনা করেছিলেন 'ধাতু থেকে আলাদা হয়ে যাওয়া মাটির এক উপাদান' হিসেবে। খেয়াল করুন, বিজ্ঞান জন্মানোর হাজার বছর আগে দাঁড়িয়ে এক দার্শনিক প্রায় ধরে ফেলেছিলেন যে মরচে আসলে ধাতুরই মাটিতে ফিরে যাওয়া! আর 'corrosion' শব্দটা? এসেছে ল্যাটিন corrodere থেকে, যার মানে 'কুরে কুরে খাওয়া'। ভাবলে গা শিরশির করে যে ধাতুকে যেন ভেতর থেকে কেউ ধীরে ধীরে চিবিয়ে খাচ্ছে। ইংরেজ বিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল সপ্তদশ শতকে এই শব্দটাকে বৈজ্ঞানিক অর্থে ব্যবহার করেন ধাতু আর পরিবেশের বিক্রিয়াকে বোঝাতে। তার আগে পর্যন্ত মানুষ মরচেকে শুধু জ্বালাতন হিসেবেই জানত, বোঝার চেষ্টা করেনি।
লোহার গল্পটা আরও চমকপ্রদ। বিশুদ্ধ লোহা আসলে বেশ নরম; কাজের মতো শক্ত লোহা, অর্থাৎ ইস্পাত বানানোর গোপন কৌশল প্রথম আয়ত্ত করেছিল হিটাইটরা, আজ থেকে সাড়ে তিন হাজার বছরেরও আগে। তারা এই 'ভালো লোহা'-র রহস্য প্রায় দুশো বছর গোপন রেখেছিল, আর সেই যুগে লোহা ছিল সোনার চেয়েও কয়েকগুণ দামি, রুপোর চেয়ে ঢের বেশি। ভাবুন, আজ যে লোহা দিয়ে আমরা নর্দমার ঢাকনা বানাই, একসময় তা ছিল রাজকোষের রত্ন! অথচ এই মহার্ঘ লোহাই ইউরোপের স্যাঁতসেঁতে বাতাসে দ্রুত মরচে ধরত বলে মানুষ হতাশ হত। সাজানোর কাজে, ধর্মীয় কাজে লোহা এড়িয়ে চলত, কারণ তার গায়ে জং ছিল অমঙ্গলের চিহ্ন।
আরও মজার ক্ষয়কে মানুষ শুধু সহ্যই করেনি, শিল্পের কাজেও লাগিয়েছে। ধাতুর গায়ে অ্যাসিড দিয়ে নকশা কাটাকে বলে এচিং, আর এচিং আসলে নিয়ন্ত্রিত, ইচ্ছাকৃত ক্ষয় ছাড়া কিছু নয় - অ্যাসিড দিয়ে ধাতুর কিছু অংশ ক্ষয়িয়ে ফেলে নকশা ফুটিয়ে তোলা। বিখ্যাত ডামাস্কাস তরোয়ালের গায়ে সেই ঢেউখেলানো সুন্দর নকশা, যা যোদ্ধাদের কাছে ছিল ঈর্ষার বস্তু - সেটাও ফুটিয়ে তোলা হত এচিং করে, অর্থাৎ ক্ষয় করে। আর সবচেয়ে চমৎকার ব্যাপার, ইস্পাতের এই এচিং করা নকশা নকল করতে গিয়েই বিজ্ঞানীরা শেষমেশ আবিষ্কার করেন যে ইস্পাত আর সাধারণ লোহার আসল ফারাকটা লুকিয়ে আছে কার্বনে। ক্ষয় এখানে ধ্বংস নয়, বরং জ্ঞানের দরজা খুলে দিল।
মাঝখানে এল আলকেমি বা কিমিয়াবিদ্যার যুগ যেখানে মানুষ সীসাকে সোনা বানানোর, বা অমরত্বের অমৃত খোঁজার স্বপ্ন দেখত। মজার কথা, এই কিমিয়াবিদরা সোনা বানাতে পারেনি ঠিকই, কিন্তু ধাতু গলাতে গিয়ে, অ্যাসিডে ধাতু দ্রবীভূত করতে গিয়ে তারা আসলে ক্ষয়েরই নানা রূপ দেখছিল, নানা অ্যাসিড আবিষ্কার করছিল, না বুঝেই ভবিষ্যতের রসায়নের ভিত গড়ছিল। এমনকি প্রাচীন ভারতীয় দর্শনেও ধাতুকে 'মেরে ফেলা' অর্থাৎ ক্ষয় করে ওষুধ বানানোর কথা আছে। ভস্ম বলে যে জিনিস, তা তো ধাতুর নিয়ন্ত্রিত ক্ষয়েরই ফসল। মানুষ তখনো জানত না সে কী করছে, কিন্তু ক্ষয় তার হাতেই খেলা করছিল।
একটা সুন্দর কিমিয়া-রূপকও আছে। মধ্যযুগের কিমিয়াবিদরা লোহাকে বলতেন মঙ্গল (মার্স), আর তামাকে শুক্র (ভেনাস)। তাঁরা লক্ষ করেছিলেন, লোহাকে তামার লবণের নীল দ্রবণে ডোবালে লোহার গায়ে লালচে তামার প্রলেপ পড়ে। এই ঘটনাকে তাঁরা কাব্য করে লিখতেন 'চকচকে মার্স নিজেকে ভেনাসের বাহুতে সঁপে দিয়ে লাল হয়ে উঠল'! আসলে এটা লোহারই ক্ষয়, লোহা দ্রবীভূত হয়ে তামা জমা করছে। প্রেমের রূপকের আড়ালে লুকিয়ে ছিল নিখাদ তড়িৎ-রসায়ন, কিন্তু সেটা বুঝতে মানুষের আরও কয়েকশো বছর লেগে গিয়েছিল।
গ্রহ, দেবতা আর মরচে-লাল মঙ্গল
এখানে একটা সুন্দর গল্প না বললেই নয়। প্রাচীন কিমিয়াবিদরা সাতটি ধাতুকে সাতটি গ্রহ আর দেবতার সঙ্গে মিলিয়ে দিয়েছিলেন। সোনা ছিল সূর্য, রুপো চাঁদ, তামা শুক্র আর লোহা ছিল মঙ্গল, যুদ্ধের দেবতা মার্স। কেন লোহাকে মঙ্গলের সঙ্গে মেলানো হল? গ্রয়সম্যান একটা চমৎকার সম্ভাবনার কথা বলেছেন, শুধু যে মার্স যুদ্ধের দেবতা বলেই তা নয়, সম্ভবত মঙ্গল গ্রহের লালচে রংটাও এর পেছনে কাজ করেছিল। মঙ্গলের সেই লাল রং আসে কোথা থেকে? তার মাটিতে থাকা লোহার অক্সাইড থেকে, অর্থাৎ মরচে থেকে! গোটা একটা গ্রহই মরচের রঙে রাঙা। মহাকাশে যে লাল বিন্দুটাকে আমরা যুগ যুগ ধরে দেখে আসছি, সেটা আসলে বিশ্বব্রহ্মাণ্ডের সবচেয়ে বড় মরচে-পড়া বস্তুগুলোর একটা। ভাবলে অদ্ভুত লাগে না?
কিমিয়াবিদদের চোখে সোনা ছিল সেই মানুষের প্রতীক, যে প্রলোভন জয় করেছে, যে পাপ থেকে মুক্ত - কারণ সোনায় ক্ষয় ধরে না। সীসা ছিল পাপের, দুর্বলতার প্রতীক, কারণ সীসা ক্ষয়ে যায় (যদিও অনেক ধাতুর থেকে ধীরে)। অর্থাৎ ক্ষয়-প্রতিরোধ মানে পবিত্রতা, আর ক্ষয় মানে পতন, এই রূপকটা তখন থেকেই মানুষের মনে গেঁথে আছে। মরচে তাই কেবল একটা রাসায়নিক ঘটনা নয়, বহু যুগ ধরে সে হয়ে দাঁড়িয়েছে ক্ষয়ের, পতনের, সময়ের নির্মম চলনের এক প্রতীক।
ব্যাঙের ঠ্যাং, প্রথম ব্যাটারি আর আধুনিক রসায়নের জন্ম
এবার সবচেয়ে অবাক করা কথাটা বলি, আধুনিক রসায়ন আর তড়িৎবিজ্ঞানের একটা বড় অংশই আসলে জন্ম নিয়েছে এই 'বিরক্তিকর' ক্ষয়কে বোঝার চেষ্টা থেকে। রসায়নের জনক বলা হয় ফরাসি বিজ্ঞানী লাভোয়াজিয়েকে। তিনি সবচেয়ে প্রথম যে ঘটনাটা খুঁটিয়ে পরীক্ষা করেছিলেন, তা হল টিন পোড়ানো। আর টিন পুড়ে অক্সিজেনের সঙ্গে যুক্ত হওয়া মানে তো জারণ, অর্থাৎ ক্ষয়েরই এক রূপ। সেই পরীক্ষা করতে গিয়েই তিনি ভেঙে দিলেন হাজার বছরের পুরনো ভুল ধারণা, আর আবিষ্কার করলেন পদার্থের অবিনশ্বরতার সূত্র, যা বিজ্ঞানের এক মৌলিক ভিত্তি হয়ে দাঁড়াল। অর্থাৎ ধাতুর ক্ষয় বুঝতে গিয়েই রসায়নের একটা বড় দরজা খুলে গেল।
এরপরের গল্পটা আরও রোমাঞ্চকর, আর তাতে জড়িয়ে আছে ব্যাঙের ঠ্যাং। ইতালীয় চিকিৎসক লুইজি গ্যালভানি লক্ষ করেন, মরা ব্যাঙের পায়ে দুটো আলাদা ধাতু ছোঁয়ালে পা-টা লাফিয়ে ওঠে। এই আপাত-তুচ্ছ পর্যবেক্ষণ থেকেই জন্ম নিল গোটা একটা বিজ্ঞান - তড়িৎ-রসায়ন। এর সূত্র ধরেই আরেক ইতালীয়, আলেসান্দ্রো ভোল্টা, ১৮০০ সাল নাগাদ বানিয়ে ফেললেন পৃথিবীর প্রথম ব্যাটারি - জিঙ্ক আর তামার চাকতি পালা করে সাজিয়ে। আর এই ব্যাটারি চলত কীসে? দুই ধাতুর মধ্যেকার সেই গ্যালভানিক ক্ষয়েই! মানে, মানুষের বানানো প্রথম ব্যাটারিটাই ছিল আসলে বশ-মানানো ক্ষয়। শুধু তা-ই নয়, দুই বেমানান ধাতুর সংস্পর্শে যে ক্ষয় হয়, তার নামই আজ 'গ্যালভানিক করোশন' - গ্যালভানির নামে। ব্যাঙের একটা লাফ থেকে গোটা তড়িৎ-সভ্যতা।
এরপর এলেন মাইকেল ফ্যারাডে, ইতিহাসের সেরা পরীক্ষকদের একজন। তিনিই বিদ্যুৎ আর রাসায়নিক বিক্রিয়ার সম্পর্ক বাঁধলেন সূত্রে, আর আমাদের দিলেন সেই সব শব্দ যা আজ ক্ষয়বিজ্ঞানী থেকে ব্যাটারি-প্রকৌশলী সবাই রোজ ব্যবহার করেন - ইলেকট্রোড, অ্যানোড, ক্যাথোড, আয়ন, ইলেকট্রোলাইট। ভাবলে অবাক লাগে, ধাতু কেন ক্ষয়ে যায় আর কীভাবে বিদ্যুৎ বয়, এই দুটো প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে গিয়েই তৈরি হয়ে গেল আমাদের গোটা আধুনিক রসায়নের অভিধান।
আর প্রাচীন মানুষও যে ক্ষয়ের এই তড়িৎ-খেলা একেবারে টের পায়নি, তা নয়। ১৯৩৬ সালে বাগদাদের কাছে খুঁজে পাওয়া যায় কিছু মাটির পাত্র, যার ভেতরে ছিল তামার নল আর লোহার শলাকা। অনেক প্রত্নতত্ত্ববিদ মনে করেন, এগুলো আসলে দুই হাজার বছরের পুরনো এক ধরনের ব্যাটারি বা তড়িৎ-কোষ - সেই বলিদানের ধাতুর নীতিতেই চলত। কথাটা নিয়ে তর্ক আছে, প্রমাণ চূড়ান্ত নয়, তবু ভাবতে বেশ লাগে যে তড়িৎ-রসায়নকে আমরা আধুনিক বিজ্ঞানের সন্তান ভাবি, তার আভাস হয়তো মানুষ পেয়েছিল সেই কবেই, না বুঝেই।
দার্শনিকের চোখে ক্ষয়
এইখানে এসে বিষয়টা রসায়নের গণ্ডি ছাড়িয়ে দর্শনে ঢুকে পড়ে, আর গ্রয়সম্যানের বইয়ের সবচেয়ে সুন্দর অংশটাও এটাই। তিনি দেখিয়েছেন, ক্ষয় আসলে তাপগতিবিদ্যার সেই বিখ্যাত দ্বিতীয় সূত্রেরই একটা রোজকার উদাহরণ - যে সূত্র বলে, বিশ্বব্রহ্মাণ্ডে বিশৃঙ্খলা, অর্থাৎ এনট্রপি, কেবল বাড়তেই থাকে। সাজানো-গোছানো জিনিস আপনা থেকেই এলোমেলো হয়, কিন্তু এলোমেলো জিনিস আপনা থেকে সাজানো হয় না। একটা ঝকঝকে ইস্পাতের কাঠামো হল সুশৃঙ্খল, সাজানো; আর তার মরচে-পড়া, খসে-পড়া চেহারা হল বিশৃঙ্খলা। মরচে তাই সময়েরই তীর, যে তীর সবসময় সামনের দিকে ছোটে, কখনো পেছনে ফেরে না। যে গেট একবার মরচে ধরে, সে নিজে থেকে আর আগের ঝকঝকে গেট হয়ে ফিরে আসে না।
গ্রয়সম্যান আরও একটা মজার দর্শন টেনেছেন - বিপরীতের ঐক্য। ক্ষয় আর ক্ষয়-প্রতিরোধ আসলে একই মুদ্রার দুই পিঠ, একই বিক্রিয়ার দুই দিক। যে প্রক্রিয়ায় লোহা ক্ষয়ে গিয়ে আয়ন হয়, উল্টো দিকে ঘুরলে সেই একই প্রক্রিয়াই আবার লোহাকে রক্ষা করতে পারে। ব্যাটারি চলে ধাতুর নিয়ন্ত্রিত ক্ষয়ে; আবার সেই ক্ষয়ের নীতিকেই উল্টে দিয়ে আমরা ধাতুকে বাঁচাই। বন্ধু আর শত্রু এখানে হাত ধরাধরি করে দাঁড়িয়ে - এই দ্বন্দ্বের গল্প শেষ পর্বে বিশদে বলব।
ক্ষয়ের ভেতরে এক ধরনের দ্বৈততা আর অনিশ্চয়তাও লুকিয়ে আছে, যা প্রায় শিল্পের মতো। ধাতুর গায়ে লালচে ক্ষয় দেখলে বোঝা যায় লোহার অক্সাইড; কিন্তু কালচে ক্ষয় দেখলে? সেটা হতে পারে সালফাইড, হতে পারে অন্য কোনো অক্সাইড - নিশ্চিত হতে গেলে আরও পরীক্ষা লাগবে। আবার ধাতুর গায়ে একটা গর্ত দেখলে বলা কঠিন সেটা ঠিক কোন ধরনের ক্ষয়ে হয়েছে - গ্যালভানিক, নাকি নুনের আক্রমণ, নাকি ব্যাকটেরিয়ার কাজ। একটা ফলাফল, অথচ পেছনে বহু সম্ভাব্য কারণ। ঠিক যেমন একটা কবিতার বহু মানে হয়, তেমনি একটা ক্ষয়েরও বহু ব্যাখ্যা। কার্যকারণ এখানে এক-রৈখিক নয়, বরং ধোঁয়াশায় ঢাকা - আর এই ধোঁয়াশাই ক্ষয় নিয়ে গবেষণাকে গোয়েন্দাগিরির মতো রোমাঞ্চকর করে তোলে।
সাহিত্যেও মরচের ছায়া পড়েছে বারবার, আর প্রায় সবসময়ই নেতিবাচক অর্থে। রুশ লেখক আন্তন চেখভ তাঁর 'মাই লাইফ' গল্পে লিখেছিলেন যে ঘাস খায় পোকা, লোহা খায় মরচে, আর আত্মাকে খায় মিথ্যা। কী নিখুঁত উপমা মিথ্যা যেভাবে ভেতর থেকে মানুষকে কুরে খায়, মরচেও ঠিক সেভাবেই লোহাকে কুরে খায়, নিঃশব্দে, ভেতর থেকে। আবার শিশুসাহিত্যেও ক্ষয় হাজির - 'দ্য উইজার্ড অফ অজ' গল্পের সেই টিনের কাঠুরের কথা ভাবুন। জঙ্গলে বৃষ্টিতে ভিজে তার শরীরের জয়েন্টগুলো জ্যাম হয়ে যায়, সে নড়তে পারে না। ছোট্ট ডরোথি তেলের কৌটো এনে জয়েন্টে তেল দিলে তবে সে আবার সচল হয়। খেয়াল করে দেখুন, এটা আসলে ক্ষয় থেকে ধাতুকে বাঁচানোর একটা রূপকথা! তেল দিয়ে ধাতুকে আর্দ্রতা থেকে আড়াল করা - আজও আমরা এভাবেই কব্জায়, চেনে তেল দিই। এক শতাব্দী আগের এক শিশুতোষ গল্প ছোটদের শিখিয়ে দিচ্ছিল ক্ষয়-প্রতিরোধের প্রথম পাঠ।
গ্রিম ভাইদের রূপকথাতেও এই টানাপোড়েন লুকিয়ে আছে - 'সোনার চাবি', 'লোহার হান্স', 'লোহার চুলো'। এইসব গল্পে সোনা টিকে থাকে অক্ষত, আর লোহায় ধরে জং। এমনকি একটা গল্পে বলা আছে, সোনার চাবি আর লোহার সিন্দুক আলাদা করে রাখতে হবে, না রাখলে ক্ষতি। বিজ্ঞানের চোখে দেখলে এ যেন গ্যালভানিক ক্ষয়েরই সাবধানবাণী - দুই আলাদা ধাতু (সোনা আর লোহা) মাটির নিচে একসঙ্গে ছুঁয়ে থাকলে লোহাই আগে ক্ষয়ে যাবে! রূপকথার লেখকরা তত্ত্ব জানতেন না, কিন্তু প্রকৃতির নিয়মটা ঠিকই ধরে ফেলেছিলেন।
তুচ্ছ, তবু অপরিহার্য
তাহলে দাঁড়াল কী? যে মরচেকে আমরা রোজ দেখেও দেখি না, সেই মরচেই আসলে প্রকৃতির এক গভীর সত্যের বাহক - সব ধাতুই একদিন তার আদি অবস্থায় ফিরতে চায়, ঠিক যেমন সব সাজানো জিনিস একদিন এলোমেলো হতে চায়, ঠিক যেমন সময় কেবল সামনের দিকেই বইতে চায়। মানুষ এই ক্ষয়ের সঙ্গে লড়ছে সেই তামার যুগ থেকে, আর সেই লড়াই আজও শেষ হয়নি, বরং যত বেশি ধাতু আমরা ব্যবহার করছি, লড়াইটা তত বড় হচ্ছে।
কিন্তু এই তুচ্ছ জিনিসটার আরও দুটো মুখ আছে, যা এখনো বলা হয়নি। একটা মুখ ভয়ংকর যেখানে নিঃশব্দে জমে ওঠা মরচে সেতু ভেঙে দেয়, বিমান ফাটিয়ে দেয়, শহর জ্বালিয়ে দেয়, শত শত মানুষের প্রাণ কেড়ে নেয়। আর একটা মুখ প্রায় বন্ধুর মতো যেখানে সেই একই ক্ষয় আমাদের ব্যাটারি চালায়, ধাতুকে রক্ষা করে, এমনকি আমাদের রক্তে অক্সিজেন বইয়ে নিয়ে যায়। পরের পর্বে আমরা দেখব ক্ষয়ের সেই ভয়ংকর, রক্তমাখা মুখটা যেখানে সে সত্যিকারের এক নিঃশব্দ ঘাতক। আর তারপর, শেষ পর্বে, দেখব তার অন্য, অপ্রত্যাশিত রূপটা।
ততক্ষণ, বাড়ির সেই মরচে-পড়া গেটটার দিকে না হয় একটু অন্য চোখে তাকিয়ে দেখবেন। সে নেহাত অবহেলার চিহ্ন নয়, সে আসলে ঘরে ফেরার এক নিঃশব্দ চেষ্টা। প্রকৃতির কাছ থেকে ধার নেওয়া লোহাটুকু, একটু একটু করে, নিজের পুরনো ঠিকানার দিকে হাঁটছে। সেই হাঁটার শব্দই আমরা শুনি না বলে ভাবি, কিছুই তো হচ্ছে না।
[ক্রমশঃ]
পুনঃপ্রকাশ সম্পর্কিত নীতিঃ এই লেখাটি ছাপা, ডিজিটাল, দৃশ্য, শ্রাব্য, বা অন্য যেকোনো মাধ্যমে আংশিক বা সম্পূর্ণ ভাবে প্রতিলিপিকরণ বা অন্যত্র প্রকাশের জন্য গুরুচণ্ডা৯র অনুমতি বাধ্যতামূলক। লেখক চাইলে অন্যত্র প্রকাশ করতে পারেন, সেক্ষেত্রে গুরুচণ্ডা৯র উল্লেখ প্রত্যাশিত।