Sunday, December 24, 2017

மின்னணுவியல் நுட்பங்கள் - 4


அத்தியாயம் 0 

எலக்ட்ரானைத் தேடி ...

1600-ல் பியர்ரி கஸாண்டி (Pierre Gassendi) என்ற பிரெஞ்சு அறிஞர் லுக்ரடியஸின் “பொருட்களின் இயல்நிலை பற்றி” என்கிற கவிதைத்தொகுப்பை வாசித்துவிட்டு  அணு பற்றிய கருத்துக்களால் மிகவும் ஈர்க்கப்படுகிறார்., அதுபற்றி அதிதீவிரமாக யோசிக்கிறார்.,





  • அணுக்களே, நம் அகிலத்தின் விதைகள்.
  • பொருட்களின் உருவாக்கம் , சிதைவு, உருமாற்றம் மற்றும் அதன் அழிவு என்பதெல்லாம் அணுக்களின் இணைவு மற்றும் தளர்வின் காரணமாகவே ஏற்படுகிறது, 
  • அணுக்கள் நகரும், சத்தம் என்பது அணுக்களின் நகர்வினாலேயே ஏற்படுகிறது.
  •  காற்று அழுத்தம் ஏற்படுவதற்கான காரணம் காற்று அணுக்கள் நெருக்கம் அடைவது தான் .. 
என்றெல்லாம் இவர் அணு பற்றி மேலும் சில புதிய சிந்தனைகளை சொல்லி வைக்கிறார்,

அணுவைப் பற்றி முழுமையாக தெரிந்துகொள்ள வேண்டுமென்றால் அதை ஆராய்ச்சி செய்து மட்டும் தான் அறிந்து கொள்ள முடியும் என இவர் கூறிய கருத்து அணு என்கிற ஒன்று உண்மையிலேயே இருக்கிறதா?, அதை நாம் எப்படி தெரிந்து கொள்வது என அவர் காலத்திய அறிவு ஜீவிகள் பலரை யோசிக்க வைத்தது.

 அணு பற்றிய ஆராய்ச்சி என்கிற பதத்தை முதன்முதலில் பயன்படுத்தியதாலோ என்னவோ! இவரை நவீன அணுவியல் கொள்கையின் தந்தை என அறிவியலாளர்கள் அழைக்கிறார்கள்.


 இந்திய அணுக்கொள்கை : கி.மு 600 களில் இந்தியாவில் ஆச்சார்யர் கனத் என்றழைக்கப்பட்ட கஷ்யப முனிவர் தனது வைஷேசிக சூத்திரம் என்கிற புத்தகத்தில் “ உலகில் உள்ள அனைத்தும் அணு என்கிற கண்ணுக்கேத் தெரியாத துகளால் உருவானவை, அவை ஒன்றோடொன்று இணைந்து மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது”, என்று கிரேக்க அறிஞர்கள் அணு பற்றி யோசிப்பதற்கு முன்னரே குறிப்பிட்டு இருக்கிறார். (இந்த நூல் கி.மு.648-ல் யுவான்சுவாங்க்- ஆல் சீன மொழியில் மொழிபெயர்ப்பும் செய்யப்பட்டிருக்கிறது,) ஆனால் அணு பற்றிய இந்திய`க் கருத்துக்கள் உலகம் முழுக்க பரவிட வில்லை, அதேசமயம் நம் பழங்கால இந்திய அறிவு புற உலகம் சார்ந்து விஞ்ஞானமாக விரியாமல் அக உலகம் சார்ந்து யோகம்,தியானம் என்று மெய்ஞானமாக மலர்ந்திருக்கிறது..
                           
                             ***************************
           
அணு பற்றிய ஆராய்ச்சிகள்:


பியர்ரி கஸாண்டியின் கருத்துக்களை  அடிப்படையாகக் கொண்டு அணு என்னும் வஸ்து இருக்கிறதா என்று 1662-ல் ராபர்ட் பாய்ல் எனும் வேதியியல் விஞ்ஞானி  ஆராய்ச்சி செய்கிறார். முதன் முதலில் அணுவின் இருப்பைப் பற்றி ஆராய்ச்சி செய்தவர் இவரே ! 

அவர் எப்படி , எதை வைத்து , என்ன ஆராய்ச்சி செய்தார் என்பதை தெரிந்து கொள்வதற்கு முன்னர்,  ஆராய்ச்சி செய்வது என்பதைப் பற்றி கொஞ்சம் புரிந்து கொள்ளலாம், 

ஆராய்ச்சி செய்வது எப்படி?

அறிவியல் உலகம் ஆராய்ச்சி செய்து முடிவுகளை கண்டறிய நான்கு படிநிலைகளைக் கொண்ட ஒரு வழிமுறையை வகுத்துள்ளது.,


  1. கவனித்தல் & தகவல் சேகரிப்பு : நிகழும் ஒரு விஷயத்தை உற்று நோக்கி , அதை உள்வாங்கிக் கொள்ள வேண்டும். என்ன நடக்கிறது என்பதை கவனிக்க வேண்டும், பின் அதுசார்ந்த தகவல்களை புத்தகங்கள், அதைப் பற்றிய முந்தைய ஆராய்ச்சிக் குறிப்புகள், வல்லுநர்களின் பதில்கள் , என எப்படியெல்லாம் சேகரிக்க முடியுமோ அப்படியெல்லாம் முயன்று போதுமான வகையில்   சேகரித்துக்கொள்ள வேண்டும் . ராபர்ட் பாய்ல் அவருக்கு முந்தைய அறிவியலாளர்கள் அணு பற்றி கூறின அத்தனை தகவல்களையும் திரட்டிக்கொண்டார்.
  2. கருத்துரு உருவாக்குதல்: அதன்பின் நமது ஆராய்ச்சியின் பலனாக என்னக் கிடைக்கப்போகிறது என்பதை ஒரு கருத்துருவாக உருவாக்க வேண்டும், ஆங்கிலத்தில் இதை Hypothesis என்கிறார்கள் .  இந்த கருத்துருக்கள் உண்மையா? அல்லது பொய்யா ?என்பதை கண்டறிவதே ஆராய்ச்சியின் நோக்கம்.
  3. சோதனை: இது தான் முக்கியமான படிநிலை,  அதாவது நாம் உருவாக்கி வைத்திருக்கும் Hypothesis  உண்மையா , பொய்யா என கண்டறியும் வழிமுறை. என்ன செய்ய வேண்டும் ,எப்படி செய்ய வேண்டும் எத்தனை முறை சோதனை செய்ய வேண்டும், என்பவைகளையெல்லாம் தீர்மானம் செய்து கொள்ள வேண்டும். , சோதனைகள் செய்தல், சோதனை முடிவுகளை பட்டியலிடுதல் பொன்ற செயல்பாடுகள்  இந்த நிலையின் கீழ் வருகின்றன.
  4.   சோதனை முடிவு: ஆராய்ச்சி ,நமக்குதோன்றின கேள்விகளுக்கு பதிலளித்திருக்கிறதா, நாம் கற்பிதம் செய்து கொண்ட Hypothesis சரியா ? , ஆராய்ச்சியின் பலனாக வேறு ஏதாவது புதிய விஷயங்கள் கிடைத்துள்ளனவா என்று ஒரு முடிவுக்கு வருதல்.
ராபர்ட் பாய்லின் ஆராய்ச்சி: 
ராபர்ட் பாய்ல்
ராபர்ட் பாயில்  தனது ஆரய்ச்சிக்கு  எடுத்துக்கொண்ட  Hypothesis கள் : 

1)காற்று என்பது அணுக்களால் ஆனது
2)காற்று அணுக்களால் ஆனது என்று நிரூபணம் செய்தால் அணுவின் இருப்பு உண்மை .

இந்த ஆராய்ச்சிக்கு ராபர்ட் பாய்ல்  எடுத்துக்கொண்டது  5மீட்டர் நீளமுள்ள  ஒரு  J வடிவ குழாய் அதன், மேல்முனை திறந்த நிலையிலும், கீழ்முனை அடைக்கப்பட்டும்  இருந்தது. மேல்முனை வழியே  திரவ நிலை உலோகமான பாதரசத்தை ஊற்றினார்.

ஊற்றப்பட்ட பாதரசம் படத்தில் காட்டப்பட்டிருப்பது மாதிரி , J  வடிவ  குழலினுள் சிறிது காற்று வெளியை விட்டுவிட்டு நிரம்பிக் கொண்டது,  பிறகு அவர்  இன்னும் கொஞ்சம் பாதரசத்தை ஊற்றினார் , இப்போது காற்று மேலும் அழுத்தப்பட்டது, பாதரசத்தை ஊற்ற ஊற்ற காற்று இன்னும் இன்னும் அழுத்தப்படுவதை பாய்ல் கவனிக்கிறார்.

பாயிலின் பரிசோதனை

எந்த விகிதத்தில் அதாவது இத்தனை எடை பாதரசம் ஊற்றும் போது, இத்தனை இன்ச் அளவு காற்று அழுத்தப்படுகிறது என்பதை  ஒவ்வொரு முறையும்  குறிப்பெடுத்துக்கொள்கிறார்,  (அழுத்தமும், அளவும் நேர்விகிதத்தில் இருக்கிறது, இவ்விரணடின் பெருக்கற்பலன் மாறிலி என பாய்ல் சொன்ன, இந்த விதி  பாய்லின் விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.)

எப்படி காற்று அழுத்தப்பட்டது ? , சிறிய வெளிக்குள் அது எப்படி பொருந்திக்கொண்டது ? என்றெல்லாம் பாய்ல் யோசித்து ஒரு லாஜிக்கல் முடிவுக்கு வருகிறார். ஒரு பஞ்சை அழுத்தும் போது அது சிறியதாக சுருங்குகிறது,அதேமாதிரி  ஒரு பிரெட்டை அழுத்தும்போது அது சிறியதாக சுருங்குகிறது., ஏனென்றால் அவற்றில் சிறு சிறு துளைகள் கொண்ட இடைவெளிகளுடன் கூடிய அமைப்பு  இருக்கிறது. அழுத்தும்போது அவைகளின் சிறுசிறு துளை இடைவெளிகளில் இருக்கும் காற்று வெளியேறி பஞ்சின் பகுதிகள் அல்லது பிரெட்டின் பகுதிகள் நெருங்கி வருகின்றன.

 காற்றை அழுத்தும் போதும் இதே மாதிரியான ஒரு விஷயம் தான் நிகழ்ந்திருக்க முடியும் , அதாவது காற்றில் உள்ள அணுக்கள் அதிக இடைவெளிகள் கொண்டவை, அவற்றை அழுத்தும் போது, நெருக்கும்போது  அவை அந்த இடைவெளிகளை மீறி நெருங்கி வருகின்றன. ஆக காற்றும் சிறு சிறு அணுக்களால் ஆனவை தான் , ஆக அணு என்கிற ஒன்று நிச்சயம் கற்பனை வாதம் கிடையாது, அப்படி ஒன்று சர்வ நிச்சயமாக இருக்கிறது என  தன் ஆய்வு  முடிவை  உலகுக்கு உரைக்கிறார்.

இடைவெளிகளுடன் காற்றணுக்கள்: அழுத்தம்=நெருக்கம்


அணு பற்றிய  இன்னபிற முக்கியமான ஆராய்ச்சிகளையும் , எலக்ட்ரான் எப்படி கண்டறியப்பட்டது என்பது பற்றியும் அடுத்தடுத்த பதிவுகளில் பார்க்கலாம்...


                                                                                                                            -----அறிவோம்...

 

Post Comment