அணுவிலிருந்து தப்பித்த ஒரு துகளின் கதை; 04 – ஜெகதீசன் சைவராஜ்
தொடர் | வாசகசாலை
அடிப்படை விசைகள்
கடந்த கட்டுரைகளில் ஒளியையும், மின் காந்த நிறமாலையையும் படித்ததற்குக் காரணம் நம்மால் பார்க்கக்கூடியவற்றின் பின்னால் என்ன இருக்கின்றது, நம்மால் பார்க்க முடியாதவற்றின் பின்னால் என்ன இருக்கின்றது என்பதை அறிந்துகொள்ளத்தான்.
நீங்கள் இப்போது ஒரு புத்தகத்தை படித்துக்கொண்டிருக்கின்றீர்கள் எனில், அதில் கருப்பு மையினால் எழுதப்பட்ட எழுத்துகளுடன் ஏதோ ஒரு வகையில் தொடர்பு கொண்டுள்ளீர்கள். இந்தத் தொடர்பு எவ்வாறு உண்டானது? இது பின் அந்தி மாலை நேரம் என வைத்துக்கொள்வோம், எனில் உங்கள் வீட்டில் ஓர் மின்விளக்கு எரிந்து கொண்டிருக்கும். அதிலிருந்து வரும் ஒளி புத்தகத்தின் ஒரு பக்கத்தில் பட்டு எதிரொளித்து உங்கள் கண்களில் படும். ஆக, இங்கு அந்த ஒளிதான் உங்களுக்கும், இந்த எழுத்துகளுக்குமான தொடர்பை உண்டாக்கியது.
சரி, அடுத்த கேள்வி, அந்த மின்விளக்கு ஏன் எரிகிறது? மின்விளக்கை எரியச் செய்ய, அதிலிருந்து சிறிது தூரம் தள்ளியிருக்கும் சொடுக்கி இணைக்கப்படுகிறது. அதனால் மின்விளக்கு எரிகிறது. இது எப்படி சாத்தியமாயிற்று? இரண்டிற்கும் நடுவே இணைக்கப்பட்டிருக்கும் கம்பி மின்சுற்றிலிருந்து மின்சாரத்தை விளக்கிற்குத் தந்ததனால் மின்விளக்கு எரிந்தது என்பதை எல்லோரும் அறிவோம். எனவே இங்கு அந்த தொடர்பை ஏற்படுத்தியது மின்சாரம் [மின்புலம்].
இப்போது நீங்கள் புழுக்கமாக உணர்கிறீர்கள், எனவே, வீட்டில் உள்ள காற்றாடியைச் சுற்ற விடுகின்றீர்கள். எப்படி அது சுற்றுகிறது? காற்றாடியினுள் உள்ள மின்மோட்டாரில் காப்பர் கம்பிகள் சுருளாகச் சுற்றி வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதனுள் பாயும் மின்சாரம் சுருளைச் சுற்றி காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றது. அந்த காந்தப்புலத்தின் நடுவே ஓர் உலோக வளையத்தை வைத்தால் அது தானாகச் சுற்றும். சுற்றும் வளையத்துடன் மின்விசிறியின் கத்தியை இணைத்தால் காற்றாடி தயார். சரி, இங்கு காந்தப்புலம் ஓர் தொடர்பை உருவாக்கியதை புரிந்துகொள்ளமுடிகிறதா?
ஒளி, மின்புலம், காந்தப்புலம் ஆகிய மூன்றும் வெவ்வேறான நிகழ்வுகள் இல்லை என்பதனை பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் James Clerx Maxwell நமக்கு கற்றுக்கொடுத்தார். இவை அனைத்தும் ஒரு சில விதிகளுக்குட்பட்டு செயல்படுகின்றன எனவும் விளக்கிக் கூறினார். எனில் மின்புலமும், காந்தப்புலமும் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்வதை மின்காந்தப்புலம் என பொதுவாக அழைக்கலாம். இருபதாம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் அணுவினுள் பொதிந்திருந்த மர்மங்களை அவிழ்க்க ஆரம்பித்தோம். ‘அணு’ என்கிற வஸ்துவை நாம் பள்ளிக்கூடத்தில் படித்திருப்போம். மையத்தில் உட்கரு, அதனைச்சுற்றி எலக்ட்ரான் மேகம் இதைத்தான் நாம் ‘அணு’ என்று படித்திருப்போம். சரி, இதில் இருக்கும் உட்கருவை எலக்ட்ரான் எப்படி அறிந்து வைத்துள்ளது, எதன் அடிப்படையில் உட்கரு அங்கே மையத்தில் இருக்கின்றது என எலக்ட்ரானுக்குத் தெரிகிறது? உட்கருவினுள் புரோட்டானும், நியூட்ரானும் இருப்பதை நாம் அறிவோம். புரோட்டான் நேர்மின்சுமையையும், எலக்ட்ரான் எதிர் மின்சுமையையும், நியூட்ரான் மின்சுமையற்ற துகள் என்பதனையும் ஆசிரியர் நமக்கு கற்றுத்தந்திருப்பார். புரோட்டானின் இம்மின்சுமை உட்கருவைச் சுற்றி மின்காந்தப் புலத்தை உருவாக்கி வைத்துள்ளது. எலக்ட்ரான் எதிர்மின்சுமை கொண்டதனால் இம்மின்காந்தப் புலத்தை ஆதாரமாக வைத்து உட்கருவைச் சுற்றி வருகின்றது. ஆக, இங்கும் மின்காந்தப்புலம்தான் தொடர்பை உண்டாக்கியுள்ளது.
இருவேறு இரசாயனப் பொருட்களை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள், இரண்டையும் ஒன்றோடொன்று வினைபுரிய வைக்கின்றீர்கள் எனில் அந்த வேதியல் மாற்றத்தில் என்ன நடக்கிறது? எளிமையாகச் சொல்வதென்றால் மூலக்கூறுகள் ஒன்றோடொன்று கலந்து எலக்ட்ரான்களை பரிமாறிக்கொள்வதனால், அணுவினில் மாற்றம் ஏற்பட்டு புதிய மூலக்கூறு உருவாகின்றது. மேற்சொன்ன தொடர்பைப் போல் இங்கும் மின்காந்தபுலம்தான் காரணியாக இருக்கின்றது.
இப்போது, இந்த கட்டுரையின் பிரதியை எழுதிக்கொண்டிருக்கும் போது, நான் பேனாவைப் பிடித்துள்ளேன். இது எப்படிச் சாத்தியமாயிற்று? எனது விரல்களில் இருக்கும் மூலக்கூறுகளும், அதன் அணுக்களும் பேனாவின் அணுகளோடு தொடர்புகொண்டு நான் பேனாவை அழுத்திப்பிடிக்கும் போது உருவான அழுத்தத்தை, அதன்மீது செலுத்த அனுமதிக்கின்றது. இங்கு நடக்கும் தொடர்பு மின்காந்தத் தொடர்புதான். இந்த தொடர்புதான் நம் அன்றாட வாழ்க்கையின் பல்வேறு செயல்களுக்கு ஆதாரமாகச் செயல்படுகிறது. செயல்கள் எதுவாக வேண்டுமானாலும் இருக்கலாம், நடப்பது, நிற்பது, போவது, செல்வது என எதுவாக வேண்டுமானாலும்.
சரி,கையில் இருந்த பேனாவைத் தவறி கீழே போட்டுவிடுகின்றேன். அது கீழே விழுந்துவிட்டது. இதற்குக் காரணமும் மின்காந்த தொடர்பா(interaction) என்றால், இல்லை. இதற்கு காரணம் பூமியின் ஈர்ப்பு சக்தி. ஒரு மின்சுமை பெற்ற துகளோ அல்லது காந்தமோ அதனைச் சுற்றி மின்காந்தபுலத்தை பெற்றிருப்பதை போல், நிறையுள்ள துகள்கள் எல்லாமுமே தன்னைச்சுற்றி ஈர்ப்பு புலத்தை பெற்றிருக்கும். பூமி பெற்றிருக்கும் ஈர்ப்பு புலத்தினை, நான் கையில் வைத்திருந்த பேனா அறிந்து வைத்துள்ளமையால், என் கையில் இருந்து தவறும் போது, அது பூமியை அதாவது தரையை நோக்கியே விழுகிறது.
தெரியாத விசயமில்லை. சூரியனை பூமி சுற்றுகிறது. பிற கோள்களும் சுற்றுகிறது. எப்படி? சூரியன் அதிக நிறை கொண்ட பொருள். அதனைச் சுற்றி சக்தி வாய்ந்த ஈர்ப்பு புலம் உள்ளது. இதை நம் பூமியும் இந்த கோள்களும் உணர்கிறது. அதனால் சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது. விண்மீன் படலத்தில் இருக்கும் விண்மீன்களும் உலவித் திரிய இதுதான் காரணமாக இருக்கின்றது.
இங்கு நாம் திரும்பத் திரும்ப பேசிக்கொண்டிருக்கும் ஒரு விசயம், ஒரு பொருள் எப்படி மற்றொரு பொருளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது? எப்படி மற்றொரு பொருளைத் தெரிந்து வைத்துள்ளது? எப்படி மற்றொரு பொருளில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது? அந்த மாதிரியான தாக்கத்தில் பொருட்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைகின்றன? இயற்பியலின் அடிப்படை கேள்வி இது. இங்கு எதுவுமே நடக்கவில்லை, எந்த தொடர்பும் ஏற்படவில்லை எனில், இயற்பியலில் பேச எதுவுமே இருக்காது. இயற்பியலை பற்றிப் பேசவும் யாரும் இருக்க மாட்டோம்; ஏனெனில், நம் உடல் மூலக்கூறுகளினால் ஆனது. அந்த மூலக்கூறுகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புகொள்ள வேண்டும். அதற்கு தொடர்புகள் வேண்டும். இத்தொடர்புகள் இல்லையெனில் எதுவுமே உருவாகாது. சூரியன், சந்திரன், கோள்கள், பூச்சிகள் நீங்கள், நான் என எதுவுமே உருவாகாது. பொருட்கள் உருவாகுவதற்கும், நிகழ்வுகள் நடப்பதற்கும் தொடர்புகள் தேவைப்படுகின்றன. எனவே, இங்கு நாம் பார்க்கும் அனைத்துமே அல்லது நம் புலன்களுக்கு புலப்படும் எல்லாமே இரு வகையான தொடர்புகளில் ஏதேனும் ஒன்றினால் நிகழ்த்தப்படுபவை. மின்காந்த விசையாகவோ, ஈர்ப்பு விசையாகவோ இருக்கலாம். நாம் பார்க்க முடியாத அணுவினுள் எப்படி இத் தொடர்புகள் இருக்கும் என யோசித்துள்ளீர்களா? என்ன மாதிரியான விசைகள் அதனுள் இருக்கும்? அதுபற்றி அடுத்த கட்டுரையில்.
(தொடரும்…)
