இந்த தொடரின் முந்தைய பகுதியைப் படிக்க இங்கே சொடுக்கவும்
இந்த தொடரின் அனைத்துப் பகுதிகளையும் படிக்க இங்கே சொடுக்கவும்
காலம் என்னும் நான், அனல் அதிகாரத்தை தொடங்கி வெப்பத்தின் வரலாற்றுப் பாதையை உங்களுக்கு சென்ற பகுதியில் கூறினேன். அந்த வரலாற்றின் தொடர்ச்சியை இந்த பகுதியில் கூறுகிறேன் கேளுங்கள்.
வெப்பத்தின் வரலாறு
ஆதிகாலம் முதல் மனிதன் முதலான விலங்கினங்கள், வெப்பம் மற்றும் நெருப்பின் துணைகொண்டு பல்வேறு விஷயங்களை சாதித்து வந்துள்ளன. இருந்தபோதிலும் வெப்பம் என்றால் என்ன என்று மனிதன் புரிந்து கொள்ள பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் தேவைப்பட்டது. பண்டைய கிரேக்கத்தில் நெருப்பை மறு உலகம் செல்லும் வழிக்கான வாயிற்கதவு என்றுகூட நினைத்துக் கொண்டிருந்தனர். அதனால் இறந்தவர்களை நெருப்பில் இடும் வழக்கம் உண்டானது. இது போன்ற பல்வேறு நிகழ்வுகளை கடந்த பின்பு சில நூற்றாண்டுகள் முன்னால் மனிதன் வெப்பத்தின் செயல்முறையை கோட்பாடாக உருவாக்க முயற்சி செய்தான். இதன் விளைவாக உருவானதுதான் கலோரிக் கோட்பாடு (Caloric theory). இந்த கோட்பாடு என்ன சொல்கிறது தெரியுமா? வெப்பம் என்பது எடையே இல்லாத ஒருவிதமான திரவம் என்பதுதான். இந்த திரவத்திற்கு எடை இல்லாததால் காற்றைப்போல் பறந்து செல்ல முடியும். மனிதன் தன்னை சுற்றி உள்ள அனைத்தையுமே ஒருவிதமான பொருளாக பார்த்ததால் வெப்பத்தையும் ஒரு பொருளாகத் தான் பார்க்க முடிந்தது. அதனால்தான் இப்படி ஒரு கோட்பாடு உருவானது. வெப்பத்தையும் ஒரு சக்தி என்று புரிந்துகொள்ளும் பக்குவம் நவீன அறிவியலுக்கு மிகவும் சமீபமாக தான் தோன்றியது. இருந்தாலும் இந்த கலோரி தியரியின் மூலமாக பல்வேறு கண்டுபிடிப்புகளும் உருவாக்கப்பட்டன. நீங்கள் தினமும் பயன்படுத்தும் எரிபொருள் வாகனங்கள் அனைத்துமே இந்த கலோரிக் கோட்பாடு வழியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது தான் தெரியுமா?
நீங்கள் பயன்படுத்தும் இருசக்கர, நான்கு சக்கர வாகனங்கள் முதல் விமானங்கள் வரையிலும் உள்ள அனைத்து விதமான எரிபொருள் வாகனங்களுக்கும் அடிப்படை இயக்கம் ஒன்று தான். அதாவது வெப்பத்தை ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்துக்கு எவ்வாறு எளிமையாக கடத்துவது என்பது தான் அந்த அடிப்படை. இதனை செயல்படுத்தும் பகுதி தான் வாகனத்தில் எஞ்சின் (Engine) என்று அழைக்கப்படுகிறது. அது சரி. கலோரிக் கோட்பாட்டிலிருந்து எவ்வாறு இந்த எஞ்சின் வந்தது? இந்த கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட முதல் எஞ்சினுக்கு பெயர் தான் கார்நாட் எஞ்சின் (Carnot Engine). உண்மையிலேயே கார்நாட் எஞ்சின் எனப்படும் ஒரு கருவியை செயல்முறையாக யாரும் உருவாக்கவே முடியாது. இது முழுக்க முழுக்க வெறும் கற்பனையால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு கருவி. கொஞ்சம் கூட வெப்பத்தை வீணடிக்காமல் இருப்பதுபோல் வடிவமைக்கப்பட்ட இந்த கற்பனை இயந்திரம் தான் நீங்கள் பயன்படுத்தும் உண்மையான வாகன எஞ்சின்கள் தயாரிப்பதற்கான வழிகாட்டி. வெப்பத்தை ஒரு திரவமாக நினைத்துக்கொண்டு அதனை வைத்து சக்கரங்களை சுற்றுவதால் தான் வாகனங்கள் நகர்கின்றன. இங்கே நான் கார்நாட் எஞ்சின் பற்றி விரிவாக குறிப்பிட காரணம் உண்டு. உங்கள் உலகில் பல பேர் விஞ்ஞானம் என்பது முழுவதும் நிரூபிக்கக்கூடிய ஒன்று என்றும் மெய்ஞானம் மற்றும் தத்துவங்களை நம்பிக்கையின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்படுவது என்று நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறீர்கள். ஆனால் விஞ்ஞானத்தில் உள்ள அனைத்துமே நிரூபிக்கப்பட கூடியவை அல்ல. விஞ்ஞானத்தில் உள்ள எந்த ஒரு கோட்பாட்டை எடுத்துக் கொண்டாலும் அது இறுதியில் ஒரு நம்பிக்கைக்கு தான் எடுத்து செல்லும். உதாரணமாக எஞ்சின் எனும் விஞ்ஞானத்தின் அடிப்படை கார்நாட் எஞ்சின் எனப்படும் ஒரு கற்பனைப் பொருள். அந்த கற்பனையை முழுவதுமாக நம்பியவர்கள் மட்டும்தான் நீங்கள் பயன்படுத்தும் அனைத்து வாகனங்களின் இன்ஜின்களை உருவாக்கினார்கள். கார்நாட் எஞ்சின் 100% முழுமையாக வேலை செய்யும் என்று வைத்துக்கொண்டால் நீங்கள் தினசரி பயன்படுத்தும் இஞ்சின் கண்டிப்பாக அதைவிட மிகக் குறைந்த சதவிகிதம் தான் வேலை செய்யும். எஞ்சினை வடிவமைக்கும் விஞ்ஞானிகள் அனைவரும் தினமும் பாடுபட்டு அதன் திறனை கார்நாட் இன்ஜின் அளவுக்கு கொண்டு செல்ல முயன்று கொண்டே வருகிறார்கள்.
விஞ்ஞானத்தில் உள்ள இந்த அடிப்படை நம்பிக்கைக்கு ஆக்சியொம் (axiom) என்ற பெயர் உண்டு. இதனை நம்பினால் மட்டும் தான் விஞ்ஞானத்தின் அடிப்படையைக் கூட புரிந்து கொள்ள முடியும். இது போலவே உங்கள் உலகில் உள்ள அனைத்து ஞானத்திற்கும் அடிப்படையாக ஒரு நம்பிக்கை இருக்கும். அந்த அடிப்படையான நம்பிக்கை கடவுள் உருவாகவும் வேறு எதுவாகம் கூட இருக்கலாம். அதனை நம்பி அடுத்த படிக்கு சென்றால் மட்டுமே அதனை புரிந்து கொள்ள முடியும். இதனால் விஞ்ஞானத்திற்கும் மெய்ஞானத்திற்கும் எந்த ஒரு வேறுபாடும் கிடையாது. வெப்பத்தின் அடிப்படை விஞ்ஞானத்தை புரிந்து கொண்டாலே இது நன்றாக விளங்கும். இதனை புரிந்து கொள்ளாமல் உங்கள் உலகில் நடந்த யுத்தங்களுக்கும் கருத்து வேறுபாடுகளுக்கும் பஞ்சமே கிடையாது.
மீண்டும் கதைக்கு வருவோம். ஆரம்பத்தில் உருவான கலோரி கோட்பாட்டை மேம்படுத்தி வெப்பத்தை ஒரு சக்தியாக உணர்ந்து கொண்டுதான் நவீன வெப்பவியல் எனும் விஞ்ஞானம் உருவானது. வெப்பமெனும் சக்தியை புரிந்து கொள்வது எப்படி? ஒரு பத்து பேர் நிற்கும் அளவிற்கு உள்ள குறுகலான அறையில் 20க்கும் மேற்பட்டோர் அடைபட்டு நின்றுகொண்டு இருக்கிறார்கள் என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். அவர்களால் சிறிதளவுகூட அவர்கள் உடலை அசைக்க முடியாது அல்லவா? இப்படி அடைபட்டிருக்கும் பொழுது அவர்களுடைய மொத்த உடல் வலிமையையும் பிரயோகித்து ஒருவரை ஒருவர் தள்ளிக் கொள்வதன் மூலமாக இரண்டு சம்பவங்கள் நடக்க வாய்ப்பு உண்டு. முதலாவதாக, ஒருவர் மற்றொருவரை தள்ளி விடுவதன் மூலம் அனைவருக்கும் காயமடைந்து செயல் இழந்து போவார்கள். இரண்டாவதாக அந்த அறையின் சுவர் மிகவும் வலிமையற்றதாக இருக்கும் பட்சத்தில் அந்த சுவர் உடைந்து அனைவரும் விலகி நிற்பார்கள். ஒன்றாக இணைந்து நிற்கும் எந்த ஒரு பொருளின் அணுக்கூட்டத்திலும் இந்த நிகழ்வு நடப்பது தான் வெப்பம் எனப்படுகிறது. ஒரு பொருளில் உள்ள அணுக்கள் அசைவற்று ஒரு கூட்டமாக நின்றால் அது எந்த ஒரு வெப்பத்தையும் வெளிப்படுத்தாமல் குறைவான இடத்தில் திட நிலையில் (solid state) இருக்கும். அந்த திட நிலையில் இருக்கும் அணுக்கள் தனது சக்தியை வைத்துக்கொண்டு அலைபாய்ந்து திரிவதால் ஒன்றுடன் இன்னொன்று உரசி அதன் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்தத் துவங்கும். அப்பொழுது அந்த பொருள் திரவ நிலையை அடைகிறது. அதற்கு இன்னும் சக்தி அதிகமாகி வேகமாக அலைபாய ஆரம்பித்தால், அது வாயு வடிவமாக மாறி பறக்க ஆரம்பித்துவிடும். இந்த மூன்று நிலைகளை அடைய அணுக்கள் அலைபாய்கின்றன அல்லவா? அந்த அலைபாயும் சக்தி தான் வெப்பம். அலைபாயும் பொழுது ஏற்படும் உராய்வு உங்களுக்கு ஏற்படும் எரிச்சல் உணர்வை நீங்கள் வெப்பம் என்று நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறீர்கள். எரிச்சல் என்பது ஒரு பின்விளைவு, வெப்பம் அதன் அடிப்படை சக்தியாகும்.
மேலே கூறிய எடுத்துக்காட்டில் நீங்கள் இன்னொரு விஷயத்தையும் புரிந்து கொள்ள முடியும். வெப்பம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க அதற்கு தேவையான இடமும் அதிகமாகும். மிகவும் எளிய எடுத்துக்காட்டாக நீங்கள் பனிக்கட்டியை கூறலாம். பனியாக இருக்கும் போது குறைந்த இடமே தேவைப்படும். அதனை உருக்கினால் அதன் அளவுக்கு அதிகமான தண்ணீராக மாறும். மேலும் அதன் வெப்பத்தை அதிகரித்தால் வாயுவாகி அளவில் மிகப்பெரிய தாகி விடும். இதுதான் வெப்பத்திற்கும் வெளிக்கும்(Space) உள்ள தொடர்பாகும். இதனைப் பற்றிய பல்வேறு சுவாரஸ்யமான விஷயங்களை அடுத்த பகுதியில் கூறுகிறேன். காத்திருங்கள்.
(நான் சுழல்வேன்)
குறிப்பு: ஒவ்வொரு புதன் கிழமையும் காலை 6 மணிக்கு புதிய தகவலோடு உங்களை சந்திக்க நான் வருவேன்.