07/11/2019

பொருள் என்றால் என்ன? - விண்வெளியியல் 3

வானியலை படிக்க பொருள், வெளி என்ற இரண்டு சொற்கள் மிக முக்கியமானவை. இந்த இரண்டிற்கும் சரியான விளக்கமும், வேறுபாடும் தெரியாவிட்டால் வானியலை படிக்க முடியாது.

பொருள் என்றால் என்ன? எளிமையாக சொல்லவேண்டும் என்றால் ‘‘மையமும், எல்லையும் உள்ளது பொருள். மையமும் எல்லையும் இல்லாதது வெளி.’’

உதாரணமாக ஒரு பேனாவை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். பேனாவிற்கு மையமும், எல்லையும் இருக்கிறது. அதே நேரத்தில் பேனாவை சுற்றி உள்ள பரந்த வெளிக்கு மையமோ எல்லையோ இல்லை.

பொருள் என்றால் அதற்கு மையமும் எல்லையும் இருக்கும். அது பேனாவானலும் சரி, காகிதமானாலும் சரி, அல்லது கடுகு, குண்டூசி, கார், ரயில், கடல், பூமி, சூரியன் என எந்த பொருளானாலும் அதற்கு மையமும் எல்லையும் இருக்கும்.

எதற்கு மையமும் எல்லையும் இல்லையோ அது பொருளாகாது. அதற்கு பெயர் வெளி. 

சரி காற்று பொருளா? அதற்கு மையமும் எல்லையும் இருக்கிறதா என்றால்., ஆம். காற்று பொருள் தான். காற்றிற்கு மையமும் எல்லையும் இருக்கிறது. காற்று என்பது அலை வடிவில் இருக்கும் பொருள். காற்று மட்டுமல்ல ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன், ஹீலியம் உட்பட வாயு நிலையில் இருக்கும் தனிமங்கள் அனைத்தும் பொருட்கள் தான். ஆச்சரியமாக இருக்கலாம் ஒளியும் ஒரு பொருள் தான்.

ஒளி எப்படி பொருளாகும்? ஒளியின் மையம் என்ன? ஒளியின் எல்லை என்ன? ஒளியின் வடிவம் என்ன?

ஒளி ஒரு பொருள் என்பதை புரிந்து கொள்ள நாம் கொஞ்சம் குவாண்டவியலுக்குள் சென்று வர வேண்டும்.

ஒரு பொருளை மிகச்சிறிய துகளாக பிரித்தால் அது மூலக்கூறு நிலையை அடையும். உதாரணமாக ஒரு கடுகை ஆயிரம் மடங்கு சின்னதாக உடைத்தீர்கள் என்றால் கடுகு எப்படி இருக்கும். அந்த நிலையை மூலக்கூறு என்கிறோம்.

மூலக்கூறு மேலும் உடைத்தால் அது அணுக்களாக மாறும். அணு தான் ஒரு பொருளின் மீச்சிறு அளவு. அதற்கு மேல் உடைத்தால் அந்த பொருள் என்னவாகும்?

20ம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் அணுவை உடைக்கும் முயற்சியில் வெற்றி கண்டார்கள்.  அணுவை அணுத்துகள்களாக உடைத்தார்கள். அந்த அணுத்துகள்களே எலக்ட்ரான், புரோட்டான். நியூட்ரான்.

இப்போது ஒரு பொருளின் மீச்சிறு அளவு அணு அல்ல. அணுத்துகள்கள் என்ற முடிவுக்கு அறிவியலாளர்கள் வந்தனர். இந்த முடிவும் ரொம்ப நாட்கள் நீடிக்கவில்லை. அணுத்துகள்களையும் உடைக்க முடியும் என நிரூபித்து காட்டினர் 20ம் நூற்றாண்டு இறுதிகால அறிவியலாளர்கள்.

அணுத்துகள்களான எல்ட்ரான், புரோட்டான், நியூட்ரான் இவைகளை மேலும் சிறிதாக உடைத்தனர். இப்படி உடைக்கும் போது அது பலநூறு துகள்களாக சிதறுண்டு போவதை கண்டறிந்தனர்.

அணுத்துகள்கள் பல்லாயிரம் துகள்களாக சிதறுண்டு போனாலும் அவற்றுள் சில துகள்கள் மட்டும் நீண்ட நேரம் வாழ்ந்தன. மையமும் எல்லையும் உள்ள பொருளாக இயங்கின.

இப்படி மையமும் எல்லையும் உள்ள பொருளாக இயங்கும் துகள்களை மட்டும் வடிகட்டி ஸ்டேண்டேடு பொது குவாண்டவியலை உண்டாக்கினர். அப்படி ஸ்டேண்டேடு குவாண்டவியலில் 18 அணுத்துகள்கள் உள்ளன. (இது குறித்து விரிவாக குவாண்டவியலில் படிப்போம்)

இந்த 18 அணுத்துகள்களில் ஒன்று தான் போட்டான். இந்த போட்டான் தான் ஒளி! எலக்ட்ரானை உடைக்கும் போது அதிகப்படியான போட்டான்கள் வெளிப்படுகின்றன. இந்த போட்டான்கள் தான் நமது ஒட்டுமொத்த உயிர் உலகையும் ஆட்டிவைக்கின்றன. இந்த போட்டான்கள் இல்லை என்றால் பூமியில் உயிரினங்கள் இல்லை.

போட்டான்கள் இல்லை என்றால் இந்த நொடியே நாம் இயக்கமற்று நின்று விடுவோம். உயிர் இயக்கம்  நின்றுவிட்டால் பிணமாகி மண்ணாகி மக்கிப்போவோம். ஆனால் ஒட்டுமொத்த போட்டான் இயக்கம் நின்றால் அப்படியே சிலையாகி விடுவோம். நமது உடல் மக்க கூட செய்யாது. உடல் மட்டுமல்ல ஒட்டுமொத்த பிரபஞ்சமும் அப்படியே நின்று விடும்.

புதிராக இருக்கிதா? விரிவாக பார்ப்போம்.

பள்ளி பாடத்தில் ஒளிச்சேர்க்கை குறித்து படித்ததை சற்று நினைவுபடுத்திக் கொள்ளுங்கள். ஒளிச்சேர்க்கை எப்படி நடக்கிறது? சூரியனில் இருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் இலைகளின் மீது படுகிறது. இலைகளில் உள்ள பச்சையம் சூரிய ஒளியின் உதவியுடன். தண்ணீரை நீராவியாக்குகிறது. தண்ணீர் நீராவியாக மாறும் போது தண்ணீர் மூலக்கூறான ஹைட்ரஜன்+ஆக்ஜிஜன் பிரிகிறது. அதே நேரத்தில் காற்றில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடை உடைத்து, கார்பன் + ஹைட்ரஜனை சேர்த்து கார்போஹைட்ரேட்டை உண்டாக்குகிறது தாவரங்கள். இந்த கார்போ ஹைட்ரேட் தான் நமக்கு மட்டுமல்ல அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் உணவாக இருக்கிறது.

சரி ஒளி எப்படி மூலக்கூரை உடைக்கிறது? 


சூரியனில் இருந்து ஒளியாக வருபவை போட்டான் துகள்கள். இந்த போட்டான் துகள்கள் இலையில் உள்ள எலக்ட்ரானை உடைக்கின்றன. இப்படி எலக்ட்ரான் உடைபடும்போது எலக்ட்ரானில் ஏற்கனவே உள்ள போட்டான்கள் வெடித்து சிதறுகின்றன. இந்த சிதறல் ஆற்றல் மூலக்கூறுகளை உடைக்க உதவுகிறது. இதனால் ஒளிச்சேர்கை நிகழ்கிறது!

இலையில் நிகழும் அதே நிகழ்வு தான் சூரியஒளி மின்சாரம் தயாரிக்கும் தகடுகளிலும் நடக்கிறது. தகடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை உடைப்பதால் நிகழும் போட்டான் நகர்ச்சியே நமக்கு மின்சாரமாக கிடைக்கிறது. 

தொடரும்...

No comments:

Post a comment