அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

சி.சண்முகம்

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 15 பிப்ரவரி 2012

எந்த வகை மின்னணுக்களாக இருந்தாலும் அலைகளுக்கிடையில் எதிர்ப்பு விசை உண்டு. காரணம் அனைத்தும் ஒரே வகையான எதிர் மின்னூட்டம் கொண்டவையாதலால் ஒன்றை யொன்று  எதிர்க்கும். இந்த எதிர்ப்பு விசையின் விளைவை அறிவியலறிஞர்கள் கணக்கிட்டிருக்கிறார்கள். பொதுவாக, இரண்டு தனி மின்னணுக்களுக்கிடையில் உள்ள எதிர்ப்பு அதிக பட்சம் இருக்கும். ஒரு தனி மின்னணுக்களுக்கும், ஒரு பிணைக்கப்பட்ட இணை மின்னணுக்களுக்கு மிடையே உள்ள எதிர்ப்பு முன்னதைவிடச் சற்றுக் குறைவாக இருக்கும். இரண்டுமே பிணைக்கப்பட்ட இணை மின்னணுக்களாக இருந்தாலும் இன்னும் குறைவாக ஈர்ப்பு விசை இருக்கும். 

ஒரு எடுத்துக்காட்டோடு பார்த்தால் இத் தத்துவம் எளிதில் விளங்கிவிடும். அம்மோனியா மூலக்கூறில் 3 N-H இணைக்கப்பட்ட இணை மின்னணுக்களும், ஒரு தனி இணை மின்னணுக் களும் உள்ளன. அவைகளுக்கிடையில், ஒன்றுக் கொன்று, ஒன்றையொன்று பாதிக் காத வகையில்  இணக்கமான சூழ்நிலை நிலவ வேண்டுமானால் படத்தில் காட்டியபடி தங்களை அவை அமைத்துக் கொண்டால்தான் அம்மோனியா மூலக்கூறு எந்த ஆபத்துக்கும் உட்படாமல் நிலையாக இருக்க முடியும்.  பிணைக்கப்பட்ட இணை மின்னணுக்களும் ஒரு பிரமிட் போன்ற அமைப்பில் தங்களை இருத்திக் கொண்டும், பிணைப்பில், ஈடுபடாத  தனி இணை மின்னணுக்கள் இரண்டும் மேற்புறம் நீட்டிக் கொண்டிருப்பது போல் வைத்துக் கொள்ளும்போது மூலக்கூறு முழுவதற்குமே சிரமம் எதுவுமில்லாமல் நிலைப்படுத்திக் கொள்ள முடிகிறது.  

ஒரு நுட்பம் இங்கே கவனிக்கப்பட வேண்டியுள்ளது. ஒரு மூலக்கூறுக்கு, அதற்கென்று ஒரு தனிப்பட்ட வடிவமும், அமைப்பும் இருக்கிறது. அந்த வடிவமும், அமைப்பும் அம்மூலக்கூறுக்கு எப்படி அமைகிறது? யார் இந்த மூலக்கூறு இந்த வடிவத்தில்தான் இருக்கவேண்டும் என்று தீர்மானிக்கிறார்கள்? ஆம்! ‘கிட்டப்போனால் முட்டப்பகை’ என்ற பழமொழியின் கருத்துதான் இதைத் தீர்மானிக்கிறது.

மூன்று இணை பிணைப்பு மின்னணுக்களும், ஒரு தனி இணை மின்னணுக்களுமாக உள்ள ஓர் அமைப்புக்கு ஒன்றுக்கொன்று பாதிப்பில்லாமல் ஒன்றையொன்று ஒத்துக்கொண்டு போகவேண்டுமானால் பிரமிட் போன்ற அமைப்புடன் மேற்புறம் நீட்டிக்கொண்டிருக்கும் நாற்பக்க அமைப்புத்தான் (Tedrahedran) அதற்குத் தீர்வாக அமைய முடியும். வேறு எந்த வடிவத்தில் அந்நான்கும் தங்களை அமைத்துக்கொண்டாலும் ஒன்றுக்கொன்று எதிர்ப்பு வலுத்து இறுதியில் மூலக்கூறு நிலைப்புத் தன்மை குன்றி உடைந்து போகும்.

ஆக, மூலக்கூறுக்கு என்ன வடிவம் இருக்க வேண்டும் என்று தீர்மானிப்பதே அதில் உள்ள பிணைப்பு இணை மின்னணுக்களும், தனி இணை மின்னணுக்களும்தான் என்பது தெளிவா கிறது.  அவை செயல்படும் விதத்தின் உள்ளார்ந்த கோட்பாட்டை நோக்கும்போது ‘கிட்டப் போனால் முட்டப் பகை’ பழமொழியின் கருத்துக் கிணங்க குறிப்பிட்ட தூரங்களிலும், குறிப்பிட்ட கோணங்களிலும் தங்களை நிலை நிறுத்திக் கொள் கின்றன.

‘தூரத்துப் பச்சை கண்ணுக்கு அழகு’ என்ற பழமொழியின் கருத்தும் இதிலேயே அடங்கியிருப் பதை நாம் எளிதில் உணரலாம். இதே போன்று ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் நடந்துகொள்வதால் குறிப்பிட்ட தூரங்களும், குறிப்பிட்ட கோணங் களும் தானாகவே ஏற்பட்டு, அதன் மூலம் அம் மூலக்கூறு என்ன வடிவத்தில் இருக்கவேண்டும் என்பது தீர்மானிக்கப்பட்டுவிடுகிறது.

ஆறறிவுடைய மனிதன் சிந்தித்துச் செயல் படுவது போல, ஆனால், அதைக் காட்டிலும் ஒருபடி மேலேயே சென்று செயலாற்றிக் கொண் டிருக்கும் மூலக்கூறுகளை நினைக்கும் போது, வியப்படையாமல் இருக்க முடியவில்லை.  இவற்றையெல்லாம் பார்க்கும் போது வேதியியல் வெறும் அறிவியல் பாடம் மட்டுமல்ல, மனிதன் எப்படி தங்களுக்குள் இணக்கமாக வாழவேண் டும் என்பன போன்ற உயரிய தத்துவங்களை மறைமுகமாகப்  போதிக்கும் அறிவுக் களஞ்சியம் அல்லவா அது!

வேதியியலில் ஒரு பிரிவு கனிம வேதியியல். அதில் ஒரு உள்பிரிவு உலோகங்களை அவற்றின் தாதுப்பொருள்களிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதைப் பற்றி விளக்கும் பகுதியாகும். இதற்காகக் கடைப் பிடிக்கப்படும் முறைகளைக் கவனிக்கும் போது அவற்றில் அடங்கியுள்ள தத்துவம் நமக்கு சமைய லறையில் பழகிப்போன முறைகளாகவே அமைந் துள்ளதைக் காணமுடிகிறது.

தங்கம் போன்ற ஒரு சில உலோகத்தைத் தவிர மற்ற அனைத்தும் புவிக்கடியில் கூட்டுப் பொருள்களாகத்தான் கிடைக்கின்றன. அவற்றைத் தாதுப்பொருள்கள் என்று அழைக்கின் றனர். அவற்றிலிருந்து உலோகத்தைப் பிரித்தெடுக்கப் பல முறைகளைக் கையாளுகிறார்கள். தாதுப்பொருள்களுடன் தேவையற்ற தும்பு, தூசு, மணல், களிமண் போன்ற பொருள்கள் இருக்கக் கூடும். எனவே, தேவையற்ற பொருள்களிலிருந்து நமக்குத் தேவையான தாதுப் பொருள்களை மட்டும் பிரித்தெடுக்கும் முறைகளை, தாதுப் பொருள்களைத் தூய்மைப்படுத்தும் அல்லது ஒருமைப்படுத்தும் முறைகள் என்றழைக்கின் றனர். அவற்றுள் முதலாவதாக ‘நீரினால் கழுவு தல்’ அல்லது ‘ஈர்ப்பு விசையினால் பிரித்தல்’ என்ற முறையைப் பார்ப்போம்.

இம்முறையில் பொடியாக்கப்பட்ட தாதுப் பொருளைச் சற்றுச் சாய்வாக உள்ள ஒரு கிடை மட்டமான மேடை மீது பரப்பி வைத்து வலிமை யான நீரோட்டத்தை அதன் மீது பாய்ச்சுவார்கள். மிகவும் இலேசான மணல் மற்றும் இதர மண் சம்பந்தமான பொருள்கள் அனைத்தும் வலிமை யான நீரோட்டத்தில் அடித்துச் செல்லப்பட்டு விடும். கனமான தாதுப் பொருள்கள் அடியில் தங்கிவிடும். இதுதான் நீரினால் கழுவுதல் அல்லது ஈர்ப்பு விசையினால் பிரித்தல் என்றழைக்கப்படும் முறையாகும். 

இந்த முறையைக் கூர்ந்து கவனிக்கும் போது இதில் அடங்கியுள்ள தத்துவமும், அது கையாளப்படும் விதமும் நமக்கு ஒன்றும் புதிய தல்ல என்று தெரிகிறது. கடையில் வாங்கி வந்த அரிசியில் நிறைய உமி மற்றும் சிறு சிறு கற்கள் இருப்பதுண்டு. எனவே, அதை அப்படியே சமைய லுக்குப் பயன்படுத்த முடியாது.

அந்த அரிசியை ஒரு பாத்திரத்தில் போட்டு தண்ணீர் ஊற்றி சற்று நேரம் ஊற வைத்து பின் வலதுகை விரல்களை ஒன்று சேர்த்து குவித்து வைத்து பாத்திரத்தில் உள்ள நீருக்குள் சற்றே மூலமாக முழுகியிருக்கு மாறு வைத்துக்கொண்டு இடது கையினால் அந்த பாத்திரத்தை முன்னும் பின்னும் மாற்றி மாற்றி அசைக்கையில் பாத்திரத்தில் உள்ள அரிசி மற்றும் நீர் சேர்ந்த கலவையிலிருந்து அரிசி மட்டும் சிறிது சிறிதாக வலது கையில் ஏறி உட்கார்ந்து கொள்ள, கை நிரம்பியதும் அதை எடுத்து வேறொரு பாத்திரத்தில் போட்டுவிட்டு மீண்டும் மேற்கூறிய முறைப்படியே தொடருவார்கள். நம் வீடுகளில் ‘அரிசி களைதல்’ என்ற பெயரால் நம் தாய்மார்களால் தொன்று தொட்டு கடைப் பிடிக்கப்பட்டு வரும் இம்முறைக்கும் உலோகவியல் தொழிற்சாலைகளில் கடைபிடிக் கப்படும் முறைக்கும் தத்துவவாரியாகப் பார்த்தால் ஒரு வித்தியாசமும் இல்லை.

(அறிவியல் ஒளி டிசம்பர் 2011 இதழில் வெளியானது)

விவரங்கள்

கா.மீனாட்சி சுந்தரம்

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 15 பிப்ரவரி 2012

அன்டோன் வொன் லியுவென்ஹோக் (Anton Von Leeuwen hock), (1623-1723) என்ற டச்சு அறிவியலார் நுண்நோக்காடியால் (microscope) பல சோதனைகள் செய்து கூர்நோக்கியில் நுண்ணுயிரிகளையும் பிற நுண்மங்களையும் (microbes) முதன் முதலாகக் கண்டறிந்தார். அறிவியலை அவர் முறையாகக் கற்றவரல்லர். ஆம்ஸ்டர்டாமில் துணி வாணிகத் தொழிலில் முதலில் ஓர் எழுத்தராகப் பணியாற்றினார். பிறகு தன் சொந்த ஊரான டெல்வ்ட் (Delft) டில் சொந்தமாக வாணிகம் புரிந்தார். அங்கே தன் பெரும்பாலான நேரத்தைப் பூதக்கண்ணாடி கொண்டு சோதனைகள் செய்வதிலும் கழித்தார். அப்போது நானூறு வளைக் கண்ணாடிகளுக்கு (lens) மேல் தேய்த்து ஒரு லென்ஸ் கொண்ட உயர்ந்த நுண்ணோக்காடிகள் உற்பத்தி செய்தார்.

அவர் கண்டுபிடித்த நுண்ணோக்காடி மூலமாக 'நுண் விலங்குகளின்' (tiny animals)) புதிய உலகம் கண்டார். மணல் மணிகளின் நிறை குவியலைப் போன்ற நுண்ணுயிர்த் தொகுதிகளை நூற்றுக்கணக்கில் கணக்கிட்டு மதிப்பிட்டார். "நான் நாள் தோறும் உப்பைக் (Salt) கொண்டு வாய்த்தூய்மை செய்கிறேன். இருப்பினும் நெதர்லண்டில் வாழும் மக்கள் தொகையை விட மிகுதியான உயிர்வாழ் விலங்குகளை நான் என் வாயில் சுமக்கிறேன். அது எப்படி முடியும்" என அவர் கேட்டு எழுதியுள்ளார். இலண்டனிலுள்ள ராயல் சொசைட்டிக்கு (Royal Society in London)1673 ஆண்டு முதல் அவர் தன் நுண்ணோக்காடியின் கூர் நோக்கியில் தொடர்ந்து கண்ட முடிவுகளை அனுப்பத் தொடங்கினார்.

லியுவென்ஹோக் சிறு வடிவங்கள் கொண்ட விலங்குகளின் வாழ்க்கையைக் குறிப்பாக ஆய்வு செய்தார். அந்துப்பூச்சி (Weevils), தெள்ளுப்பூச்சி (fleas), பேன் (lice) ஆகியவை தாமாகவே உற்பத்தியானவை அல்ல என்றும் குப்பையில் உற்பத்தியாகுபவை அல்ல என்றும் கண்டறிந்து இதுவரை எண்ணிவந்த இதற்கு எதிரான கருத்துகள் பிழையானவை என்றும் அவரால் காட்ட முடிந்தது. எறும்புகளை (ants) ஆய்ந்து அவற்றின் முட்டைகள் என இதுவரை நினைக்கப்பட்டு வந்ததை கிரைஸலிசஸ் (Chrysalises) என அழைக்கப்படும் முழுமையான பூச்சிகள் அவை என நிறுவினார். ஒரு காலத்தில் நினைத்தது போலச் சிப்பிகள் (mussels) மணலில் உருவானவை யல்ல என்றும் விலங்குமீன் அல்லது மலங்கு (eels) பனித்துளியால் (dew) ஆக்கப்படுவதில்லை என்றும் செய்முறை விளக்கம் காட்டி அந்நினைப்புகளைப் பொய்யாக்கினார்.

இருப்பினும் அவருடைய பணிகள் மருத்துவச் சிந்தனையில் உடனடிப் பயனை விளைவிக்கவில்லை. பல ஆண்டுகள் மக்கள் நுண்ணுயிர்கள் தாமாகவே உற்பத்தியாகின்றன என்றே நினைத்து வந்தனர். அறிவியலாளர்கள் கூட நீண்டகாலம் சிறு நுண்ணுயிரினம் தம்முள் இனப்பெருக்கம் செய்து கொள்பவை என்பதை ஏற்கத் தயங்கி வந்ததுண்டு.

 (உடலும் மருந்தும் நூலிலிருந்து)