மணல்கடிகாரம் முதல் அணுகடிகாரம் வரை (ரஃபேல் கிடையாது)

 இந்த வாட்ச் கதையை பற்றி கொஞ்சம் விலாவாரியாக பாக்கலாமா?

இந்த நேரத்தை கண்டு பிடித்தாலும் பிடித்தார்கள் யாரைக் கேட்டாலும் நேரம் இல்லை நேரம் இல்லைன்னு ஒரே புலம்பல் தான். மணிக்கணக்கில் படங்களையும் இன்ஸ்டாவில் ரீல்களையும் பார்த்தாலும் “புக் படிக்கலாம் எங்க சார் நேரம் இருக்கு?”, ”காலையில வாக் போறத்துக்கலாம் நேரம் இல்லை சார்”, யோகா, எக்சைஸ்லாம் பண்ணலாம் தான் ஆனா எங்க சார் டைம் இருக்குன்னு அங்கலாய்த்துக் கொள்கிறார்கள்.

நேரம் எல்லோருக்கும் பொதுவானது தான், ஆனால் அதனை வெற்றிகரமாக கையாளுவது எல்லோருக்கும் கை வரப் பெறுவது இல்லை.

பண்டைய காலங்களில் வானில் உள்ள நட்சத்திரங்களை அடையாளம் கண்டு தான் வருடக் கணக்கில் காலங்களை கணக்கிட்டனர், பிறகு நிலா, சூரியனின் இருப்பைக் கொண்டு மாதங்கள் வரை கணக்கிட்டனர் பிறகு நிழல் கடிகாரம் வந்த போது மணிக்கணக்கு என நெருங்கி வந்தது. பிறகு பெண்டுலம் கடிகாரம் வந்த போது நிமிடங்கள் வினாடிகள் என்று முன்னேறினோம்.

 தற்போது அணு கடிகாரம் வந்த பிறகு ஒரு வினாடியைக் கூட லட்சக் கணக்கில் கூறு போட முடிகிறது.

ஆம், இந்த கட்டுரையின் நோக்கம் “காலம் – ஒரு வரலாற்றுச் சுருக்கம்“ தான். ஹாக்கிங் அளவுக்கு எல்லாம் டீப்பா போகல, ஆனால் காலக்கிரமமாக காலக் கணக்கீடு பற்றிய ஒரு மீள் பார்வை தான் இது.

முதன் முதலில் சன் டயல் என்கிற சூரிய கடிகாரத்தை எகிப்தியர்கள் கண்டறிந்து பிறகு அது கிரேக்கத்திற்கும் ரோமிற்கும் பயணித்துள்ளது.

அடுத்ததாக மணல் கடிகாரத்தை எட்டாம் நூற்றாண்டில் ஃபிரென்ச் துறவி லியுட்பிராங்க் என்பவர் கண்டறிந்துள்ளார். 

மணல் கடிகாரம் போன்ற தொழில்நுட்பத்தில் மணலுக்கு பதிலாக நீரை நிரப்பி நீர் திவலைகள் விழும் கால அளவைக் கொண்டு நீர்க் கடிகாரம் கண்டறியப் பட்டுள்ளது. 

ஆனால் இது மிகப் பழமையானது. இது கிமு 16 ம் நூற்றாண்டிலேயே கண்டறியப் பட்டுள்ளது.

நான் எங்கள் ஊரான சுத்தமல்லியில் துவக்கப் பள்ளியில் படித்தபோது எங்கள் பள்ளியில் சாவி கொடுத்து ஓடக்கூடிய ஒரு பெண்டுலம் கடிகாரம் இருந்தது. அது நின்று விட்ட போதெல்லாம் தலைமையாசிரியரோ அல்லது வேறு யாராவது ஒருவரோ அதற்கு சாவி கொடுப்பார்கள். அந்த சாவி கொடுக்கும் சத்தமே அவ்வளவு இனிமையாக இருக்கும். சாவி கொடுத்த பிறகு அந்த பெண்டுலத்தை லைட்டாக ஒரு பக்கம் இழுத்து விடுவார்கள் அதற்கு பிறகு அது இரண்டு பக்கமும் அசைந்தாடும்.

 கடிகாரத்தை பீட்டர் ஹென்லைன் என்கிற ஜெர்மானியர்   1510 ல் செய்து கொடுத்துள்ளார். கடிகாரம் தயார் செய்யும் நுட்பம் இவரிடம் இருந்து தான் தொடங்கியுள்ளது எனலாம். 

நவீன கடிகாரத்தின் தந்தை என்றும் ஹென்லைன் அழைக்கப் படுகிறார்.

இந்த கதை தெரியுமா, ஒரு பூட்டு செய்பவர் தான் கடிகாரம் செய்ய பயன்படும் மிக முக்கியமான பாகமான சுருள்வில்லை கண்டறிந்துள்ளார். ஆமாம், 1490 பீட்டர் ஹேல் என்கிற ஜெர்மானியர் தான் அது. 

அது என்ன சுருள்வில், அது ஒன்றும் இல்லை சாவி கொடுக்கும் கடிகாரங்களில் இந்த சுருள்வில்லை முருக்கேற்றி வைப்போம், அது மெல்ல மெல்ல ரிலீஸ்ஆகி பல் சக்கரங்களை சுழற்றி கடிகாரத்தை ஓட வைக்கும். ஆக நம்ம “முறுக்கு” சக்தி இயந்திர சக்தியாக மாறுகிறது.

கை கடிகாரங்களில் எப்போதும் புகழ்பெற்று விளங்குவது சுவிஸ் நாட்டு கை கடிகாரங்கள் தான். ரோலக்ஸ் போன்ற வாட்சுகளின் விலைகள் லட்சங்களைத் தாண்டுகிறது என்பதை கேட்டபோது வாயடைத்துப் போனேன்.

சுவிட்சர்லாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த பேடக் ஃபிலிப் என்பவர் தான் 1868 ல் முதல் கை கடிகாரத்தை தயார் செய்து ஹங்கேரியைச் சேர்ந்த பணக்கார கோமாட்டி கோஸ்கோவிக்ஸ் (Countess Koscowics of Hungary) என்பவருக்கு வழங்கினார். 

அது தான் கையில் அணியப் பட்ட முதல் கடிகாரம். அந்த கோமாட்டியார் அதையும்  ஒரு ஆபரணமாக கருதி தான் கையில் அணிந்தாராம்.

துள்ளாத மனமும் துள்ளும் படத்தில் டவுசர் பாண்டி உபயத்தால் ஐஸ் அவுஸ் மணிக்கூண்டு நமக்கு தெரியும். ஆனால் முதன் முதலில் மணிக்கூண்டு என்ற ஒன்றை நிறுவி ஊருக்கெல்லாம் நேரம் காட்டியவர்கள் இங்கிலாந்து காரர்கள் தான். ஆமாம் ஹாம்ப்டன் கோர்ட்டில் 1541 ல் தான் இது முதலில் நிறுவப்பட்டதாம்.

ஒரு விசயம் சொல்ல மறந்துட்டேனே 1577 வரைக்கும் கடிகாரம் என்றால் மணியைத்தான் காமிக்கும். நிமிட முள்ளோ, வினாடி முள்ளோ இல்லாததால் மணி காண்பிக்கும் கை மட்டும் செறுப்பு அணியாமல் ஹாயாக சுற்றி வந்து கொண்டிருந்தது.

1577 ல் ஜோஸ்ட் புர்கி என்பவர் தான் நிமிட முள்ளை கண்டறிந்துள்ளார். ஆனாலும் கூட பதினாறாம் நூற்றாண்டில் கடிகாரங்கள் அவ்வளவு துல்லியமாக நேரத்தை காட்டவில்லையாம்.

1581 லேயே இத்தாலிய விஞ்ஞானி கலிலியோ பெண்டுலத்தின் பண்புகள் குறித்து ஆய்வு செய்து முடிவுகளை கூறியிருந்தார். ஆனாலும் கடிகாரத்தில் பெண்டுலத்தை பயன்படுத்துவது 1657 ல் தான் டச்சு நாட்டு இயற்பியலாளர் கிரிஸ்டியான் ஹியுஜன் அவர்களால் சாத்தியமாகி உள்ளது.

1840 ல் தான் மின்சாரத்தில் இயங்கும் கடிகாரம் அலெக்சாண்டர் பெயின் என்பவரால் அறிமுகம் செய்யப் பட்டுள்ளது.

பூமி தன்னைத் தானே சுற்றி வருவதால் காலை மாலை என நேரங்கள் மாறுகின்றன என்பது தெரியும். உலகம் முழுவதுமாக ஒரே நேரம் இருக்க இயலாது அல்லவா. 

 டைம் சோன் என்னும் நாடு வாரியான நேர பகுதிகளை புவிமேல் வரையப்பட்ட கற்பனைக் கோடுகளை கொண்டு வரையறுக்கும் முறை 1880 முதல் 1884 வரை விஸ்தரிக்கப் பட்டது. அப்போது தான் கிரீன்விச் என்பதை புவி மைய நேரக்கோடு என்று வரையறை செய்தார்கள். ரஷியா நல்ல விஸ்தாரமான அகலமான நாடு என்பதால் ஒன்பது மெரிடியன்கள் அங்கே உண்டு. நமக்கான டைம் மெரிடியன் கொல்கத்தா வழியாக செல்கிறது.

1900 ல் தான் கடிகாரங்களும் வாட்ச் களும் ஏராளமாக தயார் செய்யப் பட்டு வெகு மக்கள் புழக்கத்திற்கு வந்துள்ளது.

இந்த டிஜிட்டல் வாட்ச் கதை தெரியுமா? 1972 ல் சுவிட்சர்லாந்து நாட்டின் பாரம்பரியமான வாட்ச் கம்பெனியான ஹாமில்டன் கம்பெனி (1972 ல் அது அமெரிக்க கம்பெனியாகிவிட்டது) ”பல்சார் டைம் கம்ப்யுட்டர்” என்கிற டிஜிட்டல் வாட்சை அறிமுகப் படுத்தியது. ஒரு காரின் விலையை விட அதன் விலை அதிகமாக இருந்துள்ளது. 2100 டாலர் விலை.

ஆனால் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பம் ஜப்பான் காரன் கையில் கிடைத்தவுடன் இந்த டிஜிட்டல் வாட்ச் என்ன கதிக்கு ஆளானது தெரியுமா? நான் கடைசியாக 90 களில் வாங்கிய டிஜிட்டல் வாட்ச் விலை ஐம்பது ரூபாய் மட்டுமே. 

இப்போ ஸ்மார்ட் வாட்ச் என்று கையடக்க கணினியையே மணிக்கட்டில் அணிந்தபடி செல்கிறோம். 

அணுக்கருவில் இருந்து வரும் ரேடியோ அலைகளின் அதிர்வெண்களை மையப்படுத்தி மிக மிக துல்லியமான கடிகாரங்களை உருவாக்கலாம் என்று இசிடர் ஐசக் ரபி என்கிற இஸ்ரேலில் பிறந்த அமெரிக்க விஞ்ஞானி அனுமானித்தார். 

அவரது அனுமானத்தை “Cosmic Pendulum for Clock Planned“ என்கிற தலைப்பில் கட்டுரையாக ஒரு பத்திரிக்கையாளர் 1945 ல் வெளியிட்டுள்ளார்.

1949 ல் தான் முதலாவது அணுகடிகாரம் அமெரிக்காவில் உள்ள National Institute of Standards and Technology (NITS) ஆல் உருவாக்கப் படுகிறது.

1967 ல் நடைபெற்ற எடைகளும் அளவுகளும் என்கிற 13 வது பொது மாநாட்டில் ஒரு வினாடி நேரம் என்பதை “சீசியம் -133 என்கிற ஐசோட்டோப் இரு ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையே 9192631770 (தொள்ளாயிரத்து பத்தொன்பது கோடியே இருபத்தி ஆறு லட்சத்து முப்பத்தி ஓராயிரத்து எழுநூற்று எழுபது) சுற்று கதிர்வீச்சை வெளியிட ஆகும் நேரம் என்று வரையறுத்தது. 

ஆக, ஒரு வினாடியை கிட்டதட்ட ஆயிரம் கோடியாக பிரிக்க இயலுகின்ற துல்லியம் என்றால் பார்த்துக் கொள்ளுங்கள்.

கொஞ்சம் விளக்கமாக…

நம்ம தாத்தா காலத்து கடிகாரத்தில் பெண்டுலம் ஒரு விநாடிக்கு ஒரு ஆட்டம் ஆடும். ஆனால் அணுக்களோ ஒரு விநாடி நேரத்தில் பலநூறு கோடி முறை ஆடுகின்றன . 

விஷயம் என்ன ன்னா அந்த ஆட்டம் நிலையானது. வெவ்வேறு கால இடைவெளியை குறுக்குவெட்டில் எடுத்து சோதித்தாலும் ஒரே எண்ணிக்கையிலான முறை ஆடித் தீர்த்திருக்கின்றன.

அது செயல்படும் விவரத்தை இந்த அளவில் புரிந்து கொள்வது நல்லது. இன்னும் டீப்பாக சென்றால் பயந்து போய் வாசிப்பை பாதியில் கைவிட வாய்ப்புள்ளது.

அணுகடிகாரத்தின் துல்லியத்தன்மை எவ்வளவு தெரியுமா? பத்து கோடி ஆண்டுகள் கழிந்தால் ஒரு விநாடி குறையுமாம். 

அணுகடிகாரம் மிக துல்லியமாக இருப்பதால் விண்வெளி ஆய்வுகள், ஜிபிஎஸ் ஏற்பிகள், மற்றும் பல இயற்பியல் வேதியியல் ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப் படுகின்றன.

பின்குறிப்பு: தலைப்பை பார்த்து நான் ஏதோ ஒரு விசயத்தை சொல்லப் போறேன் என்று நீங்க நினைத்திருந்தால் “சாரி பாஸ் அந்த படத்தை ஏற்கனவே சோசியல் மீடியாவில் ரீல் தேய தேய ஓட்டிக் கொண்டு இருக்காங்க, நமக்கேன் வம்பு”

பருப்பொருட்களின் ஐந்தாம் நிலை - FIFTH STATE OF MATTER

 மு.ஜெயராஜ்

தலைமையாசிரியர்,

அரசு உயர்நிலைப்பள்ளி,

நாகமங்கலம்,

அரியலூர்.

”வினாடிக்கு 3 லட்சம் கிமீ  வேகத்தில் மின்னலென பாயும்  ஒளியானது வினாடிக்கு 17 மீ என்கிற வேகத்தில் தவழ்ந்து போவது சாத்தியமா?“

”சாத்தியம் தான் இந்த மீடியத்தில்”

”எந்த மீடியத்தில்?“

“தெரிந்து கொள்ளணும்னா இந்த கட்டுரையை வாசியுங்கள்!!”

பருப்பொருட்களின் ஐந்தாம் நிலை ”போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கம்”

(BOSE EINSTIEN CONDENSATE –BEC) 

(அறிவியல் கட்டுரை ஆசிரியர் Joseph Prabagar எனது பிளாஸ்மா குறித்த பதிவில் இந்த பருப்பொருட்களின் ஐந்தாம் நிலை குறித்து வாசித்து பார்க்க கேட்டுக் கொண்டதால் அது குறித்து வாசித்து வியந்தேன்.

ஆசிரியர்களாக இருப்போர் எப்போதும் அறிவினை விரிவு செய்தவண்ணம் இருக்க வேண்டும். எனக்கு அறிவியல் புலம் சார்ந்து தேடல்கள் எப்போதும் இருக்கும். முக்கியமாக அணுக்கரு விஞ்ஞானம் மற்றும் விண்வெளி என்றால் அதிக விருப்பம். பதிவினை வாசிப்போர் இது சார்ந்து தங்களது பார்வையையும் வினாக்களையும் தொடுத்தால் இன்னும் இன்னும் ஆழ்ந்து வாசிக்க ஏதுவாகும்.)

போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கம் என்பது தான் பருப்பொருட்களின் ஐந்தாம் நிலை. அது என்னவென்றால் “வாயு அணுக்களை தனிச்சுழி வெப்பநிலை அளவுக்கு (0 கெல்வின் அல்லது -273.15 டிகிரி செல்சியஸ்) குளிர்விக்கும் போது அணுக்கள் யாவும் ஒத்த நிலையை அடைந்து ஒற்றை பெரிய அணுவாக ஒடுங்கி நிற்கும் நிலை தான் போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கம் ஆகும்”

இது பற்றி சற்றே விரிவாக பார்ப்போம். இந்தியாவை சேர்ந்த சத்யேந்திர நாத் போஸ் மிகப்பெரிய இயற்பியல் ஆராய்ச்சியாளர். அவர் வெப்பநிலைகளுக்கும் அணுக்களின் நிலைகளுக்கும் இடையேயான தொடர்பு குறித்த ஒரு சமன்பாட்டை எழுதி ஐன்ஸ்டீனுக்கு அனுப்புகிறார். அந்தகாலத்தில் அறிவியல் இதழில் ஜெர்மன் மொழியில் கட்டுரை சமர்பிக்க வேண்டும். எனவே மொழியாக்க உதவிக்கு ஐன்ஸ்டீனை அணுகினார். ஐன்ஸ்டீன் படித்து பார்த்து சிறு திருத்தங்கள் செய்து இருவர் பெயரில் ஜெர்மன் மொழியில் பிரசுரம் செய்தார் “வாயுக்களை தனிச்சுழி வெப்பநிலைக்கு அருகில் கொண்டு செல்லும் போது அவை பருப்பொருட்களின் ஐந்தாவது நிலையை எட்டுகின்றன” என்கிற விஷயத்தை 1924 ல் அனுமானித்தார்.

ஐன்ஸ்டீன் அனுமானித்த அந்த விஷயத்தை ஆய்வுகள் மூலம் பருப்பொருட்களின் ஐந்தாம் நிலையை கண்டறிந்தது 1995 ஜூன் 5ம் நாள் காலை 10.54 .

எரிக் கார்னெல் மற்றும் கார்ல் வெய்மன் ஆகிய விஞ்ஞானிகள் கொலரடோ பல்கலைக் கழகத்தில் உள்ள  JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics ) ஆய்வகத்தில் அந்த அனுமானத்தை சோதனை செய்து 1995 ல் உண்மை என்று நிறுவினார்கள். 

இந்த இணை ருபிடியம் வாயுவை 1.7x10-7 K (0.00000017k) அளவுக்கு குளிர்வித்து போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்க நிலையை எட்டிப் பிடித்துள்ளார்கள்.

வுல்ஃப்கேங் கெட்டர்ல் என்பவர் MIT ஆய்வகத்தில் சோடியம் வாயு அணுக்களை குளிர்வித்து போஸ்ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கநிலையை எட்டியுள்ளார்.  இந்த மூன்று விஞ்ஞானிகளுக்கும் 2001 ல் இந்த சோதனைகளுக்காக நோபல் பரிசு வழங்கப் பட்டுள்ளது.

 

இதில் உள்ள தொழில்நுட்ப சவால்களைப் பற்றி சற்று சுருக்கமாக பார்ப்போம். 

பருப்பொருட்களின் வெப்பநிலை என்பதை டெக்னிக்கலாக என்னவென்று பார்ப்போம்.

பருப்பொருட்கள் அனைத்தும் மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள் மற்றும் அணுக்களுக்குள் உள்ள துகள்கள் போன்றவற்றால் ஆனவை என்பது நாம் அறிவியல் பாடத்தில் படித்த விஷயம் தான். 

அந்த அணுக்கள் துகள்கள் யாவுமே இயக்க நிலையில் தான் இருக்கும். அவை அங்கும் இங்கும் அலைந்த படியே இருக்கும். அவ்வாறு அலையும் போது ஒன்றுடன் மோதிக்கொண்டும் உராய்ந்து கொண்டும் செல்கிறது. அதனால் ஏற்படும் வெப்ப ஆற்றல் தான் பருப்பொருட்களின் வெப்பநிலையை தீர்மானிக்கிறது. 

அதிக இயக்கம், அதிக வெப்பம். குறைவான இயக்கம் குறைவான வெப்பம். அழுத்தமும் வெப்பமும் நேர்விகிதத் தொடர்பில் இருக்கும்.

1848 ல் லார்ட் கெல்வின் தான் 0 டிகிரி கெல்வினை தனிச்சுழி வெப்பநிலை என்றார். அதாவது -273.15 டிகிரி செல்சியஸ். கெல்வின் ஸ்கேலில் வெப்பநிலை மைனசுக்கு போகவே போகாது. ஆய்வாளர்கள் வெப்பநிலை சார்ந்த ஆய்வுகளில் கெல்வின் ஸ்கேலையே பயன்படுத்துகிறார்கள்.

 தனிச்சுழி வெப்பநிலையான 0 டிகிரி கெல்வினில் அணுக்களோ துகள்களோ முற்றிலும் ஓய்வு நிலையை அடைகின்றன.  பிரபஞ்சத்தின் மிக குறைந்த வெப்பநிலை அந்த தனிச்சுழி வெப்பநிலையாகும். 

இதுவரை அந்த வெப்பநிலை எட்டப் பட்டதில்லை. அதற்கு மிக நெருக்கமான 1.7x10-7 K என்கிற அளவிற்கு பருப்பொருட்கள் செல்லும் போதுதான் அவை போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்க நிலையை அடைந்து விடுகின்றன.

ருபிடியம் அணுக்களை எவ்வாறு குளிர்வித்தனராம்? 

அறை வெப்பநிலையில் இருக்கும் ருபிடியம் வாயு அணுக்களை லேசர் ஒளிக்கற்றையினால் அதனுள் இருக்கும் துகள்களின் வேகத்தை மட்டுப் படுத்தி ஒரு பட்டியில் அடைத்து வைத்துள்ளார்கள். இவ்வாறு வேகம் மட்டுப் படுத்தப் பட்டு தனிமைப் படுத்தி அடைத்து வைக்கப் பட்ட அணுக்களின் வெப்பநிலை தனிச்சுழி வெப்பநிலையில் பத்து மில்லியனில் ஒரு பங்கை எட்டி உள்ளது. ஆனாலும் போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்க நிலைக்கு வெப்ப அளவு கோலில் இன்னும் நெடுந்தொலைவு உள்ளது. 

லேசர் கற்றைகளை அணைத்து விட்டு தனிமைப் படுத்தப் பட்ட  அணுக்களை காந்த புலம் மூலமாக ஒரே இடத்தில் நிலைநிறுத்துகிறார்கள். அதன்பிறகு அங்கே நிற்கும் அணுக்களில் வெப்பமான அணுக்கள் தேர்வு செய்யப் பட்டு வெளியேற்றப் படுகின்றன.  இவ்வாறான நடைமுறை மூலமாக தேவையான 1.7x10-7 K வெப்பநிலை அடையப் பெறுகிறது. 

கார்னெல் மற்றும் வெய்மென் கண்டறிந்த BEC ன் அளவு 20 மைக்ரான் தடிமன் உள்ளது. அதாவது ஒரு காகிதத்தின் தடிமனில் ஐந்தில் ஒரு பங்கு தான். அவர்கள் ருபிடியத்தின் 2000 அணுக்களை ஒரு பெரிய அணு போல திரளச் செய்திருந்தனர். அது 15-20 விநாடிகளே நிலைத்து இருந்தது.

தற்போது விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கும் BEC மூன்று நிமிடங்களுக்கு மேல் நீடித்து இருக்கிறது.

இந்த கண்டுபிடிப்புகளால் எதாவது பயன் உண்டா என்று பார்ப்போம்.

1. BEC ஐ கண்டறிய பயன்படுத்தப் பட்ட லேசர் குளிர்விப்பு மற்றும் அணுக்களை சிறை பிடிக்கும் உத்திகள் வேறு பல ஆய்வுகளுக்கு வழிகாட்டியாக உள்ளது.

2. எந்த ஒரு உபகரணங்களும் இல்லாமல் வெறும் காந்த சக்தியை மட்டுமே கொண்டு அணுக்களை ஒரு இடத்தில் நிலை நிறுத்தும் உத்தி இதனால் கண்டறியப் பட்டுள்ளது.

3. ஃபோட்டான் லேசர் என்பது ஒளிக்கற்றைகளால் ஆனது. மிகத்துல்லியமாக செறிவு மிகுந்த கற்றையால் வெப்பத்தை ஏற்படுத்தி வேண்டியதை செய்து கொள்வது  என்பது வழக்கமான ஃபோட்டான் லேசரால் கிடைப்பது.  தற்போது அணுக்களால் ஆன லேசர் கற்றைகள் கூடசாத்தியமாகி உள்ளது. அணுக்களால் ஆன கற்றை என்றால் எவ்வளவு துள்ளியமாக இலக்கை கையாளலாம் என்பதை எண்ணிப் பாருங்கள்.

4. 1998ல் ஹார்வர்ட் பல்கலைக் கழகத்தில் லேன் ஹா என்கிற விஞ்ஞானி BEC மீடியம் வழியாக ஒளிக்கற்றைகளை அனுப்பிய போது வினாடிக்கு 3 லட்சம் கிமீ  வேகத்தில் செல்லும் ஒளியானது வினாடிக்கு 17 மீ என தடாலடியாக சென்றது.

 இந்த ஆய்வு இன்னும் பல கதவுகளை திறக்கும் என்கிறார்கள். அதாவது ஒளி அலைகள் சார்ந்த தகவல் தொடர்பு, ஒளிகற்றை தகவல் சேகரிப்பு மற்றும் குவாண்டம் கணினி போன்ற பல்வேறு ஆய்வு புலங்களில் குறிப்பிடத்தக்க பாய்ச்சலை இந்த ஆய்வுகள் ஏற்படுத்த வல்லது என்கிறார்கள் ஆய்வாளர்கள்.

5. தனிச்சுழி வெப்ப நிலைக்கு அருகிலான ஆய்வுகள் Super Fluid (மீத்திற பாய்மம் –மொழி பெயர்ப்பு சரிதானா?)  களை உண்டாக்குகின்றன. அவ்வகை பாய்மங்கள் உராய்வோ உரசலோ இல்லாமல் பாய்கின்றன. இவ்வகை பாய்மங்களை சுழற்றி விடுவோமானால் பல மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆனாலும் சுழன்றபடியே தான் இருக்குமாம்.

6. தனிச்சுழி வெப்பநிலைக்கு அருகிலான வெப்பநிலையில் பாய்மங்கள் மீத்திறக் கடத்திகளாக (Super conductor) செயல்படுகின்றன. அதாவது மின்தடை 0 அளவில் மின்சாரம் கடத்தப் படுகிறது.

7. 2018 ல் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கத்தை சர்வதேச விண்வெளி மையத்தில் செய்து சாதனை படைத்துள்ளார்கள்.

8. மொத்தத்தில் இந்த BEC சார்ந்த ஆய்வுகள் குவாண்டம் இயற்பியலில் பல புதிய வாய்ப்புகளை ஏற்படுத்தியுள்ளது.

பிளாஸ்மா என்கிற பருப்பொருளின் நான்காம் நிலையானது மீயுயர் வெப்பநிலையில் உருவாகிறது. ஐந்தாம் நிலையான போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கம் தனிச்சுழி வெப்ப நிலைக்கு வெகு அருகில் உருவாகிறது.  ஆகவே கெல்வின் வெப்பநிலை அளவுகோல் படி வகைப் படுத்தினால் 

1 ம் நிலை போஸ் ஐன்ஸ்டீன் ஒடுக்கம் மற்றும் பெர்மியான் கண்டென்சேட்

2 ம் நிலை திடப்பொருள்

3 ம் நிலை திரவப் பொருள்

4 ம் நிலை வாயுப்பொருள்

5 ம் நிலை பிளாஸ்மா எனும் அயனிமம் ஆகும்.

நியுட்ரான் விண்மீன் போன்ற நிலைகளில் - விண்வெளி முகில்களில் எந்த நிலையில் பருப்பொருள் இருக்கும் என்பது இன்னமும் புதிர். 

புதிர்கள் தொடர்கின்றன, நமது தேடல்களும் தொடர்ந்த வண்ணம் உள்ளன.

கதிர் வீச்சு என்றாலே ஆபத்தா?!

ரேடியேஷன் என்றால் என்ன?

ஒரு மூலத்தில் இருந்து வெளியேறும் சக்தி, வெளியில் ஒளியின் வேகத்தில் பயணம் செய்ய வல்லது கதிர்வீச்சு என்கிற ரேடியேஷன் என்பார்கள்.

எங்கே இருந்தெல்லாம் இந்த கதிர்வீச்சு வெளிப்படுகிறது?

எங்கே இருந்தெல்லாமா? கதிர் வீச்சு இந்த வெளியெங்கிலும் நீக்கமற நிறைந்து இருக்கு. தூணிலும் இருக்கும் துரும்பிலும் இருக்கும் துருபிடிக்காத இரும்பிலும் கூட இருக்கும். கதிர் வீச்சு இல்லாத இடம் ஏது?

அய்யய்யோ அப்படியா?

ஆமாம், இருப்பதிலேயே மேஜர் சோர்ஸ் ஆஃப் ரேடியேஷன் இந்த சூரியன் தான். அதில் இருந்து தான் அளவில்லா காஸ்மிக் கதிர்வீச்சுகள் வெளியாகிய வண்ணம் இருக்கின்றன. காஸ்மிக் கதிர்வீச்சில் ஆபத்தானவைகள் புவியின் வளி மண்டலத்தில் வடிகட்டப் படுகின்றன. 

ஆனால் இந்த நியுட்ரினோ துகள்கள் இந்த வெளியெங்கும் நீக்கமற நிறைந்தபடி ஒளியின் வேகத்தில் பாய்ந்த வண்ணம் இருக்கின்றன. இந்த நொடி உங்கள் உடம்பை கோடிக்கணக்கான நியுட்ரினோ கதிர்கள் ஊடுருவிய வண்ணம் இருக்கும் என்பது தெரியுமா?

அப்படின்னா ஒண்ணும் பிரச்சனை இல்லையா?

கதிர்வீச்சில் இரண்டு வகை உண்டு. அயனியாக்க கதிர்வீச்சு அயனியாக்கா கதிர்வீச்சு. செல்போன் கதிர்வீச்சுகள், நியுட்ரினோ கதிர்வீச்சுகள் போன்றவை அயனியாக்கா கதிர்வீச்சு வகைப்பட்டது. இந்த கதிர்வீச்சு எந்த தடமும் காட்டாமல் கமுக்கமாக நல்லபிள்ளையாக ஊடுருவும் வகை. இதனால் தீங்கு ஒன்றும் இல்லை.

இந்த செல்ஃபோன் ரேடியேஷன்…

செல்ஃபோன் ரேடியேஷன் நேரடியாக இந்தவகையிலான பாதிப்புகளை எல்லாம் ஏற்படுத்துகிறது என்பதை ஆதாரப்பூர்வமாக நிறுவ எந்த தரவுகளும் இல்லை என்று நான் தேடிய பல நம்பகமான தளங்களில் கூறியுள்ளார்கள்.

அயனியாக்க கதிர்வீச்சு என்றால் என்ன?

ஒரு அணுவில் நேர்மின்சுமை கொண்ட புரோட்டான்களும் எதிர்மின்சுமை கொண்ட எலக்ட்ரான்களும் ஒரே எண்ணிக்கையில் இருப்பதால் அவை நடுநிலையோடு இருக்கின்றன. 

அந்த அணுவில் ஒரு எலக்ட்ரானை எக்ஸ்ட்ராவாக போட்டால் எதிர்மின்சுமை மெஜாரிட்டி ஆகிவிடும். அந்த நடுநிலை அணு இப்போது எதிர்மின் அயனி ஆகிறது. 

அந்த அணுவில் இருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை கழட்டி விட்டால் நேர்மின்சுமை மெஜாரிட்டி ஆகிவிடுகிறது. அந்த நடுநிலை அணு இப்போது நேர்மின் அயனி ஆகிறது.

அயனியாக்கா கதிர்வீச்சுகள் எந்த தொந்தரவும் செய்யாமல் பொட்டாட்டம் பயணிக்கும் அதே வேளை அயனியாக்க கதிர்வீச்சுகள் சற்று கிருத்துவம் பிடித்தவை. ஆமாம், போகிற போக்கில் நடுநிலை அணுவில் ஒரு எலக்ட்ரானை கழட்டிவிட்டோ, எலக்ட்ரானை சேர்த்து விட்டோ அயனியாக மாற்றிச் சென்று விடுகிறது.

இந்த அயனியாக்க கதிர்வீச்சுகள் என்பவை ஆல்ஃபா, பீட்டா, காமா கதிர்வீச்சுகள், எக்ஸ் ரே கதிர்வீச்சுகள், நியுட்ரான் கதிர்வீச்சுகள் போன்றவையாகும். 

இவை சக்தி வாய்ந்தவை. இவற்றின் அலைநீளங்கள் குறைய குறைய ஊடுறுவும் திறன் அதிகமாகிறது. 

எனவே கதிர்வீச்சின் தன்மைக்கேற்ப இவை தடைகளை ஊடுருவிச் சென்று நடுநிலை அணுக்களை அயனியாக மாற்றிவிடுகின்றன. மூலக்கூறுகளுக்கிடையே உள்ள பிணைப்பை உடைக்கவல்லவை.

உடற்செல்களில் புகுந்து ஜீன் திடீர் மாற்றங்களை தூண்டி புற்று செல்கள் உருவாக காரணமாகின்றன.

ரேடியேஷன எப்படி அளப்பாங்க?

ரேடியேஷனின் அலகுகள் நான்கு விதமாக கையாளப்படுகின்றன.

1. கதிர்வீச்சு செயல்பாடுகளில் உமிழப்படும் அளவுகள். 

இது பெக்கொரல் (Bq) என்கிற அலகு கொண்டு அளக்கப் படுகிறது. ஒரு மூலத்தில் இருந்து ஒரு வினாடிக்கு உமிழப்படும் ஃபோட்டான் துகல்களின் எண்ணிக்கையை பெக்கொரல் என்பார்கள். இதனை கெய்கர் எண்ணி (Geiger Counter) கொண்டு அளவிடுகிறார்கள். 

2. ரேடியேஷன அளப்பதன் இரண்டாம் வகை.

 ரேடியேஷன் காரணமாக ஒரு கிலோகிராம் பொருளில் செலுத்தப் படும் ஆற்றலை கிரே (Gy) என்கிற SI Unit  மூலமாக குறிக்கிறார்கள்.

இது நேனோ கிரே (One billionth of a Gray 1/1000,000,000)

 மைக்ரோ கிரே (One Millionth of a Gray 1/1000,000)

மில்லி கிரே (Milli Gray 1/1000) என்றெல்லாம் வகைப்படுத்தி தேவைக்கேற்றவாறு பயன்படுத்துவார்கள்.

3. ரேடியேஷன் திசுக்களில் ஏற்படுத்தும் அழிவின் ஒப்பீட்டளவு. 

நமக்கு எப்போதும் இந்த ரேடியேஷன் நமது உயிரி திசுக்களில் எந்த அளவுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்துகிறது என்கிற ஒப்பீட்டு அளவு தான் தற்காப்புக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும் அல்லவா?

வெவ்வேறு வகை ரேடியேஷன்கள் உடற்திசுவில் வெவ்வேறு அளவிலான பாதிப்புகளை ஏற்படுத்தும். உடற்திசுவிலேயே வெவ்வேறு உடல் பாகங்கள் வெவ்வேறு அளவிலான பாதிப்புகளுக்கு உள்ளாகும். எனவே திசுக்களை முற்றிலும் பாதிப்புக்கு உள்ளாக்கும் அளவிலான கதிர்வீச்சு சீவர்ட் (Sievert – Sv) என்கிற அலகினால் குறிப்பிடப்படுகிறது.

இதிலும் மேலே குறிப்பிட்ட நேனோ, மைக்ரோ மற்றும் மில்லி போன்ற அடைமொழியுடனான பயன்பாடுகள் உண்டு.

கதிர்வீச்சு என்றாலே அது அணுஉலையோடு சம்மந்தப் பட்ட மேட்டரா?

அப்படி எல்லாம் ஒரேயடியாக குற்றம் சாட்டிவிட இயலாது. ஒரு இடத்தில் இருக்கும் கனிமப் படிவுகள் கூட கதிர்வீச்சை உமிழ்ந்த வண்ணம் இருக்கும்.

அணு உலை அன்றியே ஒரு சராசரி ஆஸ்திரேலியன் மீது 1500-2000 மில்லி சீவர்ட் கதிர்வீச்சு படிகிறது.

இதுவே பிரிட்டனில் 7800 மில்லி சீவர்ட் ஆகும்.

வீட்டில் கிரானைட் தரை போட்டு இருக்கிறீர்களா? கையை கொடுங்க உங்களுக்கு 1000 மில்லி சீவர்ட் இலவசம்.

எக்ஸ் ரே அல்லது சிடி ஸ்கேன் டெஸ்ட் எடுக்குறீங்களா அப்படின்னா தடவைக்கு 2600 மில்லி சீவர்ட் கதிர்வீச்சை வாங்கி உடலில் போட்டுக் கொள்கிறீர்கள்.

கேன்சர் நோயாளிகளுக்கு ரேடியேஷன் தெரப்பி கொடுப்பார்கள் அல்லவா? அந்த மருந்துகளிலும் கனிசமான அளவுக்கு ரேடியேஷன் உண்டு. அந்த மருந்துகளை மிகுந்த பாதுகாப்பான முறையில் தான் கையாளுவார்கள்.

கஞ்சி முதல் கம்பங் கூழ் வரை பீங்கான் எனப்படும் செராமிக் மெட்டீரியலில் தான் குடிக்கிறீர்களா. அப்படின்னா உங்களுக்கும் கதிர்வீச்சு உண்டு.

அட அதெல்லாம் விடுங்கப்பா, வாழைப்பழம் சாப்பிட்டால் கூட அதில் இருக்கும் பொட்டாசியம் 40 என்கிற ஐசோட்டோப் மூலமாக கதிர்வீச்சு கிடைக்கிறது.

ஆக, அணு உலை அன்றி பிற வகைகளிலும் இயற்கையாகவே நாம் குறிப்பிட்ட அளவிலான கதிர்வீச்சுக்கு உள்ளாகிறோம். ஆனால் அவையெல்லாம் திசுக்களில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் அளவுக்கு அதிக அளவிலானவை அல்ல. எனவே அஞ்சற்க.

4. இந்த நான்காவது அலகு எஃபக்டிவ் டோஸ் என்கிற முறையில் அளவிடப்படுகிறது. அதாவது rem – Roentgen Equivalent man.

இதிலும் நானோ, மைக்ரோ, மில்லி என்கிற வகையில் அளவிடப்படுகிறது.

1 மில்லி ரெம் எனப்படுவது ஓரு வருடம் முழுவதுமாக நாம் டிவி பார்ப்பதால் கிடைக்கும் அளவு.

அல்லது ஒரு ஆண்டு செயல்படும் அணு உலை அருகே வசிப்பதால் கிடைப்பது.

அல்லது மூன்று நாட்கள் அட்லாண்டாவில் வாழ்வதால் கிடைப்பது. (அய்ய்யயோ ஏன்? அங்கே படிந்திருக்கும் ரேடியோ ஆக்டிவ் கனிம படிவுகள் தான்)

செல்ஃபோன் ரேடியேஷன் ஆபத்தானதா?

நூறு ஆண்டுகள் பணக்காரர்கள் வீடுகளில் மட்டுமே கோலேச்சிய டெலிஃபோன்கள் அவர்களின் வீடுகளைத் தாண்டி வெளியே வரவே இல்லை. ஆனால் செல்ஃபோன்கள் இருபது ஆண்டுகளுக்குள் ஏழை முதல் பணக்காரர்கள் வரை அனைத்து தரப்பு மக்கள் கைகளிலும் வந்து விட்டது. நிச்சயமாக இது புரட்சிகரமான தகவல் புரட்சி தான்.

தற்போது உலகத்தில் 8 பில்லியன் செல்ஃபோன் வாடிக்கையாளர்கள் இருப்பதாக கூறுகிறார்கள். ஆகவே நியுட்ரினோ மற்றும் காஸ்மிக் ரேடியேஷன்களுக்கு அடுத்த லெவலில் புவி முழுவதும் நீக்கமற நிறைந்திருப்பது செல்போன் சிக்னல்களை தாங்கும் ரேடியோ அலைகள் தான்.

முதலில் செல்ஃபோன் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்று பார்ப்போம். செல்போன்களையும் செல்ஃபோன் டவர்களையும் இணைத்து உலகளாவிய ரேடியோ அலைகளால் ஆன ராஜபாட்டை போடப்பட்டு இருக்கிறது. அந்த ராஜப்பாட்டையில் மின் காந்த அலைகளாக மாற்றப் பட்ட நமது பேச்சு மற்றும் டேட்டா அடங்கிய டிஜிட்டல் தகவல்கள் கம்பீரமாக ஒளியின் வேகத்தில் பயணித்து தகவல் பரிமாற்றத்திற்கு வழி வகுக்கின்றன.

ரேடியோ அலைகளின் அலைக்கற்றையின் அகலத்தை பொறுத்து அது 2ஜி, 3ஜி,4ஜி மற்றும் வரவிருக்கும் 5ஜி என்று வரையறுக்கப் படுகிறது. அலைக் கற்றையின் அகலத்திற்கு ஏற்றவாறு ரேடியோ அலைவரிசை மாறுபடும். தற்போது நாம் பயன் படுத்தும் 4ஜி ரேடியோ அலைவரிசையானது 0.7 லிருந்து 2.7 ஜிகா ஹெர்ட்ஸ் ஆகும். இதுவே 5ஜிக்கு 80 ஜிகா ஹெர்ட்ஸ் வரை இருக்கும்.

செல்ஃபோன்களில் பயன்படுத்தப் படும் ரேடியோ அலைவரிசைகள் அயனியாக்கா கதிர்வீச்சு என்கிற வகையின் பால் படும். எனவே இதனால் ஆபத்து எதுவும் இல்லை. 

ஆனாலும் இந்த செல்ஃபோன் கதிர்வீச்சு SAR என்கிற அலகினால் அளவிடப்படுகிறது. SAR- Specific Absorption Rate.

 அனுமதிக்கப்பட்ட SAR லிமிட் என்பது 1.6 Watt/Kg. 

நாம் பயன்படுத்தும் செல்போன்கள் அந்த எல்லைக்குள் வருமாறு தயாரிக்கப் படுகின்றன. என்னுடைய சாம்சங் எம்31 தலையில் 0.52 எனவும் உடலுக்கு 0.69 எனவும் SAR உள்ளது.

இந்த அளவீடுகள் தகவலுக்காக கொடுத்துள்ளேனே அன்றி செல்ஃபோன் ரேடியேஷன்களால் மனிதனுக்கோ பிற உயிர்களுக்கோ எந்தவிதமான ஆபத்தும் இருப்பதாக தகவல்கள் இணையத்தில் இல்லை.

இதன் மூலமாக நான் அணுஉலைகள் பாதுகாப்பானவை என்று கூற வரவில்லை. அணுஉலைக் கழிவுகளை எவ்வாறு பாதுகாப்பாக அழிப்பது என்பது தெரியாமல் உலகம் முழுவதும் பயன்படுத்தப் பட்ட அணுஉலை எரிபொருள்கள் மற்றும் பல தளவாடங்களை அப்படியே மூட்டை கட்டி வைத்துக் கொண்டு உள்ளன. வயிற்றில் நெருப்பை கட்டிக் கொண்டு இருப்பது போல என்று கிராமத்தில் சொல்வார்கள் அல்லவா? உண்மையிலேயே புவியின் வயிற்றில் நெருப்பைக் கட்டிக் கொண்டு இருப்பது அணுஉலைகள் தான். ஏனெனில் செர்னோபில் மற்றும் ஃபுகுஷிமாவில் ஏற்பட்ட விபத்துகளில் நாம் கற்காத பாடங்கள் ஏராளம் உள்ளன.