அண்டக் காட்சியும் கூழ்ம பண்பும் – முனைவர். ஆர். சுரேஷ்

[ A+ ] /[ A- ]

images (19)

ஒரு கரைசலில் இரண்டு பகுதிபொருட்கள் உண்டு. ஒன்று கரைப்பான் (ஒரு பொருளை கரைக்கும் திரவம்). மற்றொன்று கரைபொருள். உதாரணமாக உப்பு நீர் கரைசலை கருதுவோம். இதில் (ஒப்பீட்டளவில் அதிகமான நிறையில்) இருக்கும் நீர், கரைப்பான் ஆகும். (ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த நிறையில் இருக்கும்) உப்பு, நீரில் கரைவதால், அதற்கு கரைபொருள் என்று பெயர். இதில் நோக்க வேண்டியது என்னவெனில், திடநிலை பொருளான உப்பு, நீரில் இட்ட உடன், கரைகிறது. கரைந்த உப்பை நம்மால் காண முடியுமா? நிச்சயம் முடியாது. காரணம், கரைந்த ஒரு உப்பு துகளின் அளவு (விட்டம் என கொள்ளலாம்) மிகமிக சிறியது! நமது பார்வை திறனுக்கு, இம்மீச்சிறு அளவுடைய கரைந்த உப்பு தெரியாது. அட நுண்ணோக்கியால் கூட காண இயலாது!

சரி, உப்புக்கு பதிலாக, (சிறிதளவு) மண்ணை (ஒரு குவளை) நீரில் இட்டால், என்னவாகும்? இது என்ன கேள்வி. மண், குவளையின் அடியில் தங்கும் என்று சொல்வது எனக்கு கேட்கிறது. ஆம், புவி ஈர்ப்பு விசையினால், குவைளையின் அடியில் மண் தங்குகிறது. அதே சமயத்தில், மண் துகளினையும் நம்மால் காணமுடிகிறதல்லவா? இதற்கு காரணம், மண் நீரில் கரைவதில்லை. அதனால், மண் துகளின் விட்ட அளவில் எந்த மாற்றமும் இல்லை. நீரில் கரையா பொருளான மண் சேர்ந்த இவ்வகை கலவைக்கு ‘தொங்கல்’ என்று பெயர்.

மேற்கண்ட உதாரணங்களுக்கு மாறாக, மற்றுமொரு வகை கரைசல் உண்டு. அதற்கு ‘கூழ்ம கரைசல்’ என்று பெயர். அக்கரைசலின் வகைக்கு சிறந்த எடுத்துகாட்டு பால் ஆகும். சத்து மிக்க பாலில், (இயற்கையாகவே அதிக அளவு) நீரும், கொழுப்பு உள்ளிட்ட பிற சத்துக்களும் இருக்கின்றன. இதில் நீர் கரைப்பானாக செயல்படுகிறது. (திடநிலை) கொழுப்பு உள்ளிட்ட பிற சத்துபொருட்கள் கரைபொருளாக இருக்கின்றன. (உப்பு) கரைசலுக்கும் கூழ்ம கரைசலான பாலிற்கும் உள்ள வேறுபாடு, அதிலுல்ல கரைபொருளின் ‘விட்ட அளவு’ தான். அதாவது, கரைந்த உப்பு துகளின் விட்டத்தை காட்டிலும், பாலில் உள்ள கொழுப்பு துகளின் விட்டம் மைக்ரோமீட்டர் அளவுடையது. அதாவது, நுண்ணூக்கியின் வழியே, கரைபொருளை காண முடியும். ஆனால் வெரும் கண்ணால் காண முடியாது.

நமது அன்றாட வாழ்வில், பல வகைகளில் பயன்படுத்தப்படும் கூழ்ம கரைசலுக்கென தனித்த பண்புகள் உண்டு. அதில் ஒன்று தான், அவற்றின் ஒளியியல் பண்பு. அதாவது, கூழ்ம கரைசலின் ஊடே, ஒளியை செலுத்தும் பொழுது, அதில் ஏற்படும் மாற்றமாக கருதலாம். இப்பண்பினை பற்றி காண்பதற்கு முன்னர், மாணிக்கவாசகர் அருளிய ஒரு வாசகத்திற்கு உருகா திருவாசகத்திலிருந்து சில வரிகளை காண்போம்.

அண்டப் பகுதியின் உண்டைப் பிறக்கம்
அளப்பருந் தன்மை வளப்பெருங் காட்சி
ஒன்றனுக் கொன்று நின்றெழில் பகரின்
நூற்றொரு கோடியுன் மேற்பட விரிந்தன
இன்னுழை கதிரின் துன்அணுப் புரைய (திருவாசகம், திருவண்டப் பகுதி, 1 முதல் 5 வரிகள்).

மேற்கண்ட விரிகளில், ஐந்தாம் வரியின் விளக்கத்தை மட்டும் காண்போம்.

இறைவனின் பார்வைக்கு, அண்டத்தில் (universe) மிதக்கும் கோல்களின் காட்சியை, நமக்கு உணர்த்த, மாணிக்கவாசகர் சொல்லும் ஒரு உதாராணமாக மேற்கண்ட ஐந்தாம் வரி அமைந்துள்ளது. சரி, இதன் விளக்கத்தை தற்போது காணலாம்.

வீட்டில் இருக்கும் ஒரு சிறிய துவாரத்தின் வழியே வருகின்ற கதிரவன் ஒளியில் அணுப்போன்ற துகள்கள் (அதாவது தூசிகள்) அலைந்து திரிவது நம் ஊனக் கண்ணுக்கும் தென்படுகின்றன.

சரி, அண்டக்காட்சியை விளக்கும் மாணிக்கவாசரின் இவ்வரிக்கும், கூழ்ம கரைசலின் ஒளியியல் பண்பிற்கும் என்ன சம்பந்தம்? என கேட்கலாம். ஒற்றுமை இருக்கிறது. வாருங்கள், அறிவியல் நோக்கில் உள்ள அடிப்படை ஒற்றுமையை காண்போம்.

முன்னதாக, சூரிய ஒளியில், குறிப்பாக, வீட்டின் சிறு துவாரத்தின் வழியே வரும் சூரியஒளியில் தூசிகள் தெரிவதற்கான காரணத்தை பார்க்கலாம்.

சாதாரணமாக, வீட்டில் இருக்கும் (பகல்பொழுதில் இருக்கும் இயற்கையான) வெளிச்சத்தில், தூசியினை காணமுடிவதில்லை. இதற்கு காரணம், விரவிய நிலையில் உள்ள இயற்கையான வெளிச்சம் (அதாவது சூரியஒளி), மீச்சிறு அளவுடைய தூசியின் மீது பட்டு எதிரொளிக்காமல், விலகி செல்கிறது. ஒரு பொருளின் மீது ஒளி பட்டு பிரதிபலித்தால் மட்டுமே, நாம் அப்பொருளை காண முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, நம் முன்னே வைக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய (முற்றிலும்) தூய்மையான கண்ணாடியை சட்டெனெ இனங்காண முடிவதில்லை. ஏனெனில், ஒளியானது கண்ணாடி வழியே ஊடுருவி சென்றுவிடுகிறது. அதாவது, கண்ணாடி ஒளியை பிரதிபலிப்பதில்லை. மேலும், இருட்டிலும், நம்மால் பொருட்களை தெளிவாக காண முடிவதில்லை. காரணம், பொருட்கள் பிரதிபலிப்பதற்குண்டான ஒளி, அங்கு இல்லை. ஆக, ஒரு பொருள் தெரிய (நம் கண்ணிற்கு) வேண்டுமெனில், அப்பொருள் ஒளியை எதிரொலிக்க வேண்டியது ஒரு அம்சம் ஆகும். இதன் அடிப்படையில், விரவிய ஒளியை, தூசி பிரிதிபலிக்காததால், நம்முடைய கண்ணுக்கு அவைகள் தெரிவதில்லை.

ஆனால், ஒரு சிறு துவாரத்தின் வழியே வரும் சூரிய ஒளியில், தூசிகள் கண்ணுக்கு தெரிகின்றது. ஏனெனில், துவாரத்தின் வழியே வரும் சூரியகதிர், ஒளிகற்றையாக (beam of light) வந்து தூசியில் படும்பொழுது, அக்கதிரானது சிதறடிப்படுகிறது. இதனை ஒளிச்சிதறல் (light scattering) என்கின்றனர்.

ஒளிச்சிதறல் என்பது பிரதிபலித்தல் என்ற நிகழ்விலிருந்து மாறுபட்டது. ஆம், ஒளிச்சிதறலில் இரண்டு முக்கிய நிகழ்வுகள் உண்டு. முதலில் தூசியானது, ஒளியை உள்வாங்க வேண்டும். இதனை ‘உறிஞ்சிதல்‘ என்கின்றனர். பின்னர், உறிஞ்சிய ஒளியை ‘எல்ல திசைகளிலும் வெளியிடுதல்‘. இவ்விரண்டு படிநிலைகளையும் உள்ளடக்கியதே ஒளிச்சிதறல்.

ஆக, தூசித்துகள்களின் வழியே ஒளிக்கறையை செலுத்தினால், ஒளிச்சிதறலின் காரணமாக, அத்தூசிகள் நமது கண்ணுக்கு தெரிகிறது. இதேப்போன்ற பண்பு, கூழ்ம கரைசலுக்கும் உண்டு. ஆம், பாலின் வழியே, ஒளிக்கறையை (டார்ச் லைட் மூலம்) செலுத்தினால், (ஒளிச்சிதறலினால்) அதிலுள்ள கொழுப்பு துகள்களை (முழுமையாக அல்ல) காண முடியும். பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த தலைசிறந்த விஞ்ஞானிகளுல் ஒருவரான, ஜான் டிண்டால் (John Tyndall) தான் இவ்விளைவினை முதன்முதலில் விளக்கியவர். எனவே, இவ்விளைவிற்கு ‘டிண்டால் விளைவு’ என்று பெயர்.

சரி, டிண்டால் விளைவு கூழ்ம கரைசலுக்கே உரித்தான் பண்பு. இது எப்படி, காற்றில் மிதக்கும் தூசிகளுக்கும் பொருந்துகிறது? இக்கேள்விக்கு, அறிவியலாளர்களின் பதிலை காண்போம் வாங்க.

உண்மையில் வளிமண்டலம் எனபதே, ஒருவகை கூழ்ம கரைசல் தான். அதாவது காற்றானது கரைப்பானாகவும், அதில் கலந்திருக்கும் தூசி துகள்கள் கரைபொருளாகவும் செயல்படுகின்றன. இக்கலவையை காற்று கரைசல் (aerosol) என்கின்றனர். எனவே, டிண்டால் விளைவு, வளிமண்டலத்திகும் மிகச்சிறப்பாக பொருந்தும்.

இதற்கிடையில் கூழ்ம கரைசலின் மற்றுமொரு பண்பான பிரவுனியன் இயக்கம் (Brownian motion) பற்றியும் இங்கு குறிப்பிட விழைகிறேன். நுண்ணோக்கியின் மூலம், கூழ்ம கரைசலை காணும் பொழுது, அதிலுள்ள கூழ்ம துகள்கள் ஓரிடத்தில் நிலையாக இருப்பதில்லை. அதாவது, அவைகள் தொடர்ந்து அங்கும் இங்குமாக அலைந்து திரிகின்றன. கூழ்ம கரைசலின் இப்பண்பினை, பதினெட்டாம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த இராபர்ட் பிரவுன் (Robert Brown) எனும் தாவரவியல் அறிஞரால் முதன் முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

மேற்கண்ட திருவாசக வரியின் விளக்கத்தில் பார்த்தது போல், காற்றில் மிதக்கும் தூசியானது அலைந்து திரிகின்றனவாக இருக்கிறது. இது ஆய்வின் முலம் நிரூபிக்கப்பட்ட பிரவுனியன் இயக்கத்துடன் ஒத்துபோகிறது அல்லவா? எனவே, டிண்டால் விளைவு போன்று, பிரவுனியன் இயக்கமும், இன்னுழை கதிரின் துன்அணுப் புரைய எனும் வரிக்கு கச்சிதமாக பொருந்துகிறது.

குறிப்பிட வேண்டியது என்னவெனில், கிட்டதட்ட பதினெட்டு மற்றும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் கண்டறியப்பட்ட இவ்வறிவியல் விளக்கத்தின் அடிப்படையை, மாணிக்கவாசகர் அருளிய திருவாசகத்தில் காண முடிகிறது என்பது தான். அபாரமான ஞானம் கொண்ட நம் மூதாதயர்கள் அருளிய நூல்களிலிருந்து ஆன்மீக உண்மைகளோடு, அறிவியல் உண்மைகளையும் அறியமுடிகிறது.

Comments are closed.