পদার্থবিজ্ঞান (Physics) সাবজেক্ট রিভিউ: পড়াশোনা থেকে ক্যারিয়ার পর্যন্ত সম্পূর্ণ গাইড

বর্তমান বিশ্বে সবকিছুতেই যেখানে মানুষ শর্টকাট খোঁজে, সেখানে চাকরি, উন্নতি বা সফলতার ক্ষেত্রেও মানুষ শর্টকাট খুঁজবে সেটাই স্বাভাবিক। আর তাই মৌলিক বা পিওর বিষয়গুলোর প্রতি মানুষের আগ্রহ দিন দিন কমে যাচ্ছে। অথচ আমাদের শিক্ষার মূল উদ্দেশ্য কি কেবল একটা চাকরি জোগাড় করা? শিক্ষা মানুষের মনকে উন্নত করার জন্য, আর এই উদ্দেশ্যে যাঁরা শিক্ষা লাভ করেছেন, তাঁরাই থেকে গেছেন চিরস্মরণীয় হয়ে। পদার্থবিজ্ঞান (Physics) বিজ্ঞানের সেই মৌলিক শাখা, যা সম্পূর্ণ জগৎকে গণিতের ভাষায় নতুন করে চিত্রিত করতে শেখায়, জগৎকে দেখতে শেখায় একেবারে নতুন আঙ্গিকে।

নিচের এই লেখাটি আমাদের Subject Review সিরিজের অংশ, একটি সম্পূর্ণ পদার্থবিজ্ঞান সাবজেক্ট রিভিউ। এই বিভাগে ঠিক কী পড়ানো হয়, বাংলাদেশে কোথায় পড়া যায়, আর পাশ করার পর সামনে কী কী পথ খোলা থাকে, সবটাই বিস্তারিত থাকছে নিচে।

পদার্থবিজ্ঞান সাবজেক্ট রিভিউ: সংক্ষেপে যা জানা দরকার

• পাঠ্যক্রম: ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স থেকে কোয়ান্টাম মেকানিক্স, জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞান পর্যন্ত দশের বেশি কোর্স, সঙ্গে ল্যাব ও থিসিস
• ভর্তি: বিজ্ঞান বিভাগ থেকে HSC, গণিত ও পদার্থবিজ্ঞানে ভালো ভিত্তি জরুরি
• কোথায় পড়বেন: ঢাকা, রাজশাহী, জাহাঙ্গীরনগর, চট্টগ্রাম, জগন্নাথ বিশ্ববিদ্যালয়সহ আরও অনেক পাবলিক বিশ্ববিদ্যালয়
• ক্যারিয়ার: শিক্ষকতা, BCS-এর শিক্ষা ও কারিগরি ক্যাডার, সরকারি গবেষণা প্রতিষ্ঠান, ডেটা সায়েন্স, বিদেশে উচ্চশিক্ষা
• কঠিন কিনা: গণিতনির্ভর এবং কিছুটা চ্যালেঞ্জিং, তবে নিয়মিত চর্চা করলে আয়ত্তে আসে

ইতিহাসের পাতায় পদার্থবিজ্ঞান: ঢাকা থেকে যেভাবে ছড়িয়েছে

ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগ প্রতিষ্ঠিত হয় ১৯২১ সালে, বিশ্ববিদ্যালয় প্রতিষ্ঠার বছরেই। সেই থেকে এই বিভাগ ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রথম সারির বিভাগগুলোর একটি হয়ে আছে। ১৯২৪ সালে এই বিভাগেরই এক শিক্ষক সত্যেন্দ্রনাথ বসু প্ল্যাঙ্কের সূত্র নিয়ে তাঁর বিখ্যাত গবেষণাপত্রটি পাঠান আলবার্ট আইনস্টাইনের কাছে। আইনস্টাইন নিজে সেটি জার্মান ভাষায় অনুবাদ করে প্রকাশ করান, আর সেখান থেকেই জন্ম নেয় বোস-আইনস্টাইন পরিসংখ্যান, আধুনিক কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম ভিত্তি। এক ধরনের মৌলিক কণার নামই পরে রাখা হয় তাঁর নামে, বোসন। ঢাকার পরপরই রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয়ও এদেশে পদার্থবিজ্ঞান চর্চার অন্যতম পুরোনো ও শক্তিশালী কেন্দ্র হিসেবে প্রতিষ্ঠা পায়।

বাংলাদেশের আরেকজন পদার্থবিজ্ঞানীর নামও এখানে না বললেই নয়, জামাল নজরুল ইসলাম। মহাবিশ্বতত্ত্ব (cosmology) নিয়ে কাজ করা এই বিজ্ঞানী চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়ে গড়ে তোলেন গণিত ও পদার্থবিজ্ঞান গবেষণা কেন্দ্র (RECCS), আর নিজের গবেষণা দিয়ে আন্তর্জাতিক অঙ্গনে বাংলাদেশের নাম উজ্জ্বল করেছেন।

পদার্থবিজ্ঞান বিভাগে পড়তে আসা শিক্ষার্থীদের সবচেয়ে বড় বৈশিষ্ট্য গাণিতিক দক্ষতা, জটিল সমস্যা সমাধানের ক্ষমতা, আর যেকোনো বিষয় দ্রুত বুঝে ফেলার সক্ষমতা। বিশ্বের বড় বড় বিশ্ববিদ্যালয়ে এই বিভাগের শিক্ষার্থীরা শুধু পড়াশোনাই করেননি, শিক্ষকতাও করেছেন, আর CERN কিংবা NASA-র মতো বিশ্বসেরা গবেষণা প্রতিষ্ঠানেও কাজ করেছেন।

পদার্থবিজ্ঞান বিভাগে ঠিক কী কী পড়ানো হয়?

অনেকেই ভাবেন পদার্থবিজ্ঞান মানেই শুধু সূত্র মুখস্থ করা। বাস্তবে অনার্স প্রোগ্রামের চার বছরে বিষয়টা অনেক বিস্তৃত। সাধারণত যেসব কোর্স পড়তে হয়:

• ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স ও নিউটনীয় বলবিজ্ঞান
• ইলেকট্রোম্যাগনেটিজম ও তড়িৎচুম্বকীয় তত্ত্ব
• কোয়ান্টাম মেকানিক্স
• তাপগতিবিদ্যা ও স্ট্যাটিস্টিক্যাল মেকানিক্স
• অপটিক্স ও তরঙ্গতত্ত্ব
• নিউক্লিয়ার ও পার্টিকেল ফিজিক্স
• সলিড স্টেট ফিজিক্স
• ম্যাথমেটিক্যাল ফিজিক্স
• জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞান (অ্যাস্ট্রোফিজিক্স) পরিচিতি
• কম্পিউটেশনাল ফিজিক্স ও প্রোগ্রামিং, সাধারণত Python বা C++ দিয়ে

প্রতি সেমিস্টারেই তত্ত্বীয় ক্লাসের পাশাপাশি ল্যাব থাকে, যেখানে হাতে-কলমে পরীক্ষা করে তত্ত্বগুলো যাচাই করতে হয়। শেষ বর্ষে অনেক বিভাগেই থিসিস বা প্রজেক্ট করতে হয়। এই ল্যাব আর থিসিসের অভিজ্ঞতাই আসলে একজন শিক্ষার্থীকে গবেষণার প্রথম স্বাদ দেয়।

পদার্থবিজ্ঞান বিভাগে ভর্তি: কী কী যোগ্যতা লাগে?

পদার্থবিজ্ঞানে ভর্তি হতে হলে বিজ্ঞান বিভাগ থেকে HSC পাশ হতে হয়। বাংলাদেশে HSC বিজ্ঞান বিভাগে সাধারণত পদার্থবিজ্ঞান, রসায়ন আর গণিত অথবা জীববিজ্ঞান আবশ্যিক বিষয় হিসেবে পড়তে হয়, আর এর মধ্যে গণিত ও পদার্থবিজ্ঞানে ভিত্তিটা যতটা মজবুত হবে, বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগে ততটাই সহজ লাগবে মানিয়ে নিতে।

বিশ্ববিদ্যালয়ভেদে ভর্তি পরীক্ষার ইউনিট, পদ্ধতি আর ন্যূনতম জিপিএ-র শর্ত আলাদা আলাদা হয়, আর এগুলো প্রতি বছর কিছুটা বদলাতেও পারে। তাই এখানে নির্দিষ্ট কোনো সংখ্যা না বলে বরং এটাই বলবো, ভর্তির আগে অবশ্যই সংশ্লিষ্ট বিশ্ববিদ্যালয়ের হালনাগাদ ভর্তি বিজ্ঞপ্তিটা মন দিয়ে পড়ে নেবেন।

বাংলাদেশে কোথায় পদার্থবিজ্ঞান পড়া যায়?

দেশের বেশ কয়েকটি পাবলিক বিশ্ববিদ্যালয়ে বিজ্ঞান অনুষদের অধীনে শক্তিশালী পদার্থবিজ্ঞান বিভাগ আছে। এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য কয়েকটি হলো ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়, রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয়, জাহাঙ্গীরনগর বিশ্ববিদ্যালয়, চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় আর জগন্নাথ বিশ্ববিদ্যালয়। এছাড়াও বেশ কিছু পাবলিক বিশ্ববিদ্যালয়ে এই বিভাগ চালু আছে, আর জাতীয় বিশ্ববিদ্যালয়ের অধিভুক্ত সরকারি কলেজগুলোতেও পদার্থবিজ্ঞানে অনার্স প্রোগ্রাম পড়ানো হয়।

কোন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিভাগটা কেমন, গবেষণার সুযোগ কতটা, এসব নিয়ে ভর্তির আগে নিজে একটু খোঁজখবর নিয়ে নেওয়া ভালো, বিশেষ করে বিভাগের শিক্ষক আর সিনিয়র শিক্ষার্থীদের সাথে সরাসরি কথা বলে।

পদার্থবিজ্ঞান ক্যারিয়ার: পড়াশোনা শেষে কী কী সুযোগ থাকে?

দেশের কথা বললে, বাংলাদেশে শিক্ষকতা পেশায় এখনো সবচেয়ে বেশি চাহিদাসম্পন্ন বিভাগগুলোর একটি পদার্থবিজ্ঞান, সেটা স্কুল হোক, কলেজ হোক বা বিশ্ববিদ্যালয় হোক। বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রভাষক হতে হলে সাধারণত পদার্থবিজ্ঞানে স্নাতক (সম্মান) ও স্নাতকোত্তর ডিগ্রি লাগে, ডিগ্রি কলেজে পড়াতে হলে স্নাতকোত্তর প্রায় বাধ্যতামূলক। একটা মজার তথ্য হলো, উচ্চ মাধ্যমিক পর্যায়ে পদার্থবিজ্ঞানের প্রভাষক পদে ইঞ্জিনিয়ারিং ডিগ্রিধারীরাও আবেদন করতে পারেন, মানে এই জায়গাটায় প্রতিযোগিতার ধরনও একটু আলাদা।

শিক্ষকতার বাইরেও পথ কম নয়। BCS-এ শিক্ষা ক্যাডার ও কারিগরি শিক্ষা ক্যাডারে পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষার্থীদের জন্য নির্দিষ্ট পদ থাকে, আর সাধারণ ক্যাডারেও যেকোনো গ্র্যাজুয়েটের মতোই বসা যায়। বাংলাদেশ পরমাণু শক্তি কমিশন (BAEC), স্পারসো (SPARRSO) কিংবা বিসিএসআইআর (BCSIR)-এর মতো সরকারি গবেষণা প্রতিষ্ঠানেও পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষার্থীদের জন্য কাজের সুযোগ তৈরি হয়। যাঁদের প্রোগ্রামিং বা গাণিতিক মডেলিং-এ আগ্রহ আছে, তাঁদের অনেকেই ডেটা সায়েন্স, সফটওয়্যার বা কোয়ান্টিটেটিভ বিশ্লেষণের খাতেও নিজেদের জায়গা করে নিচ্ছেন, কারণ পদার্থবিজ্ঞানের গাণিতিক ভিত্তিটা এসব ক্ষেত্রে সরাসরি কাজে লাগে।

বিশ্বমঞ্চেও এই বিভাগের শিক্ষার্থীরা পিছিয়ে নেই। বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় বিশ্ববিদ্যালয় থেকে পাশ করা পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষার্থীরা CERN, NASA-র মতো প্রতিষ্ঠানে গবেষণা করছেন, পড়াচ্ছেন বিশ্বসেরা বিশ্ববিদ্যালয়গুলোতে।

বিদেশে উচ্চশিক্ষা ও গবেষণার সুযোগ

পদার্থবিজ্ঞানে স্নাতক শেষে বিদেশে উচ্চশিক্ষার পথটা তুলনামূলক ভালোভাবেই খোলা থাকে, কারণ এটা বিশ্বজুড়েই একটা স্বীকৃত, ভিত্তিমূলক বিষয়। ফুলব্রাইট, DAAD (জার্মানি), ইরাসমাস মুন্ডুস (ইউরোপ), কমনওয়েলথ স্কলারশিপ কিংবা জাপানের MEXT বৃত্তির মাধ্যমে পুরোপুরি ফান্ডেড মাস্টার্স বা পিএইচডি করার সুযোগ প্রতি বছরই তৈরি হয়। বিদেশে পদার্থবিজ্ঞানের পিএইচডি প্রোগ্রামগুলোর বড় অংশই রিসার্চ বা টিচিং অ্যাসিস্ট্যান্টশিপের মাধ্যমে ফান্ডেড হয়, মানে পড়াশোনার পাশাপাশি একটা বৃত্তিও জোটে। কোন স্কলারশিপে ঠিক কী শর্ত বা সময়সীমা, সেটা প্রতি বছর বদলায়, তাই আবেদনের আগে সংশ্লিষ্ট ওয়েবসাইট থেকে হালনাগাদ তথ্য যাচাই করে নেওয়াই ভালো।

যাঁরা ছোটবেলা থেকেই বিজ্ঞান অলিম্পিয়াড ভালোবাসেন, তাঁদের জন্যও একটা সুখবর আছে। বাংলাদেশ প্রতি বছর আন্তর্জাতিক পদার্থবিজ্ঞান অলিম্পিয়াডে (IPhO) দল পাঠায়, আর এই ধারাবাহিকতা পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে দেশের মধ্যে একটা প্রাণবন্ত ছাত্র-সম্প্রদায় তৈরি করেছে।

পদার্থবিজ্ঞান কি কঠিন? আসল কথাটা বলা যাক

হ্যাঁ, লুকোচুরি না করেই বলি, পদার্থবিজ্ঞান সহজ বিষয় না। গণিতের সাথে বন্ধুত্ব না থাকলে প্রথম দিকে বেশ কষ্ট হবে, বিমূর্ত চিন্তা করতে শিখতেও সময় লাগবে। ইঞ্জিনিয়ারিং বা মেডিকেলের মতো এখানে একটামাত্র নির্দিষ্ট চাকরির লেবেল নেই যে পাশ করলেই সোজা ওই পথে হাঁটা যাবে। এটাই আসলে পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ, আবার একইসাথে সবচেয়ে বড় সুবিধাও। কোনো একটামাত্র পথ বাঁধা নেই বলেই শিক্ষকতা, গবেষণা, সরকারি চাকরি, প্রযুক্তি খাত, যেদিকে ইচ্ছে সেদিকে নিজের পথ নিজেই বানিয়ে নেওয়া যায়। বাঁধাধরা কাঠামোর বাইরে গিয়ে নিজের মতো পথ খুঁজে নিতে যাঁরা পছন্দ করেন, তাঁদের জন্য এই খোলা মাঠটাই আসলে সবচেয়ে বড় আকর্ষণ।

জীবন তো একটাই। এই জীবনটাকে কেন আমরা কেবল ছোট্ট একটা চাকরির চিন্তায় বেঁধে রাখবো? নিজেকে একবার জিজ্ঞেস করুন, আপনার মস্তিষ্কটাকে কি এভাবেই বৃথা যেতে দেবেন? এই মহাবিশ্বে যে অসাধারণ প্রতিসাম্য (Symmetry) বিরাজমান, তাকে কি দেখতে দেবেন না? মহা একীভূত ক্ষেত্রতত্ত্বের (Grand Unified Field Theory) দিকে এগোতে নিজেকে কি কাজে লাগাবেন না?

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

পদার্থবিজ্ঞান পড়া কি সত্যিই কঠিন?

প্রথম এক-দুই বছর গণিতনির্ভর কোর্সগুলোতে চাপ লাগতে পারে, তবে নিয়মিত অনুশীলন করলে আর ধারণাগুলো বুঝে পড়লে এটা অন্য যেকোনো বিষয়ের মতোই আয়ত্তে আসে।

পদার্থবিজ্ঞান পড়ে কী কী চাকরি পাওয়া যায়?

স্কুল-কলেজ-বিশ্ববিদ্যালয়ে শিক্ষকতা, BCS-এর শিক্ষা ও কারিগরি ক্যাডার, সরকারি গবেষণা প্রতিষ্ঠান, ডেটা সায়েন্স বা সফটওয়্যার খাত, আর বিদেশে উচ্চশিক্ষা শেষে গবেষণা, পথ বেশ কয়েকটাই খোলা থাকে।

ইঞ্জিনিয়ারিং নাকি পদার্থবিজ্ঞান, কোনটা বেছে নেব?

ইঞ্জিনিয়ারিং নির্দিষ্ট প্রয়োগমুখী দক্ষতা শেখায়, পদার্থবিজ্ঞান শেখায় জিনিসটা “কেন” ঘটে তার গভীরে যেতে। তত্ত্ব ও গবেষণায় বেশি আগ্রহ থাকলে পদার্থবিজ্ঞান স্বাভাবিক পছন্দ; সরাসরি প্রয়োগ ও ডিজাইনে আগ্রহ থাকলে ইঞ্জিনিয়ারিং এগিয়ে থাকতে পারে।

পদার্থবিজ্ঞানে ভর্তি হতে কোন বিষয়ে ভালো হতে হয়?

গণিত আর পদার্থবিজ্ঞানে ভালো ভিত্তি সবচেয়ে জরুরি। ইংরেজিতে স্বাচ্ছন্দ্য থাকলেও সুবিধা হয়, কারণ বেশিরভাগ রেফারেন্স বই আর গবেষণাপত্র ইংরেজিতেই পড়তে হয়।

পদার্থবিজ্ঞান পড়ে বিদেশে উচ্চশিক্ষার সুযোগ কেমন?

বেশ ভালো। ফুলব্রাইট, DAAD, ইরাসমাস মুন্ডুস, কমনওয়েলথের মতো বৃত্তির মাধ্যমে ফান্ডেড মাস্টার্স বা পিএইচডি করার সুযোগ নিয়মিতই তৈরি হয়।

বাংলাদেশে কোন কোন বিশ্ববিদ্যালয়ে পদার্থবিজ্ঞান পড়ানো যায়?

ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়, রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয়, জাহাঙ্গীরনগর বিশ্ববিদ্যালয়, চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়, জগন্নাথ বিশ্ববিদ্যালয়সহ বেশ কিছু পাবলিক বিশ্ববিদ্যালয়ে এই বিভাগ চালু আছে।

পদার্থবিজ্ঞান পড়ে কেউ না খেয়ে মরেন না, এতটুকু নিশ্চিন্তে জেনে রাখতে পারেন। এই লেখা পড়ে যদি একজনও মনে করেন, “আমি পদার্থবিজ্ঞান পড়বো”, তাহলেই এই লেখাটা সার্থক।

আমাদের Subject Review সিরিজের অন্য পর্বগুলোও ঘুরে দেখতে পারেন, আর কোন বিষয় নিয়ে পরের লেখাটা চান, কমেন্টে জানাতে ভুলবেন না।