இதை உங்கள் பகுத்தறிவு ஏற்க மறுக்கிறதா?
அப்படியானால் உங்களுக்குப்
பகுத்தறிவே இல்லை என்று பொருள்!!
----------------------------------------------------------------------------------
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
----------------------------------------------------------------------------------
அன்றாட வாழ்க்கையில் நமக்குத் தெரிந்த மிக மிகச்
சிறிய பொருள் என்ன? கடுகு, எள் என்று பலரும்
கூறலாம். தவிடு தெரியுமா? மாட்டுக்குத் தண்ணீர்
வைக்கும்போது புண்ணாக்குடன் தவிடும் கலந்து
வைப்பது பற்றி ஒரு சிலரேனும் அறிந்து இருக்கலாம்.
கையில் கொஞ்சம் தவிடை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
அதில் ஒரு ஒற்றைத் துணுக்கை எடுத்து
உள்ளங்கையில் வைத்துப் பாருங்கள். அது எவ்வளவு
சிறியது, எவ்வளவு லேசானது என்று தெரியும்.
அது போல, கோதுமை மாவின் ஒற்றைத் துணுக்கையோ
(அல்லது) முகத்துக்குப் பூசும் பாண்ட்ஸ் பவுடரின்
ஒற்றைத் துணுக்கையோ எடுத்து, உள்ளங்கையில்
வைத்துப் பாருங்கள். அது எவ்வளவு சிறியது என்றும்
கிட்டத்தட்ட எடையே அற்றது என்றும் தெரியவரும்.
இதையெல்லாம் விட, பல கோடி மடங்கு எடை
குறைவான ஒரு பொருள் உலகில் உண்டு.
அது ஒரு துகள் (particle). அதுதான் எலக்ட்ரான்.
அறிவியல் தமிழில் அதை "மின்மம்" என்று கூறலாம்.
இந்த எலக்ட்ரானை மின்னணு என்று எழுதும்
கொலைகாரர்களும் உண்டு. ஈழத்து எழுத்தாளர்கள்
இதை இலத்திரன் என்று எழுதி தமிழின் சங்கை
நெரிப்பார்கள்.
மேலே கூறிய எலக்ட்ரான் என்னும் மின்மத்தின்
நிறை (mass) என்ன என்று தெரியுமா? நிறுத்துப்
பார்த்துக் கண்டறிவது நிறை. தமிழில் நிறுத்தல்
அளவை என்று ஓர் அளவை முறை உண்டு. நிறை
என்றால் புரிந்து கொள்ள முடியாதவர்கள் எடை
என்று புரிந்து கொள்ள முயற்சி செய்யலாம்.
எலக்ட்ரானின் நிறை = 9.1 x 10 to the power of minus 34.
புரிகிறதா? கண்ணுக்குப் புலப்படாத, கற்பனையில்
மட்டுமே உணரத்தக்க மிக மிக லேசான ஒரு துகள்
என்று புரிந்து கொண்டால் போதும்.
ஒளி என்பது ஒரு துகள் என்றார் நியூட்டன்.
இல்லை, இல்லை, அது ஒரு அலை போன்றது
என்கிறார் ஹைஜென்ஸ் என்ற விஞ்ஞானி.
ஒளி என்பது அலையா துகளா என்ற பட்டி மன்றம்
விஞ்ஞானிகளுக்கு இடையில் நூற்றாண்டுகளாக
நடந்தது.
அன்று சாலமன் பாப்பையா பிறக்காததால் முடிவு
காண இயலவில்லை. பின்னர் விஞ்ஞானிகள்
எல்லாம் சேர்ந்து, ஒளிக்கு இரட்டைத் தன்மை
உண்டு, அது துகளாகவும் இருக்கிறது, அலையாகவும்
இருக்கிறது என்று முடிவுக்கு வந்தார்கள். ஒளியின்
இந்த இரட்டைத் தன்மை (wave particle duality) மீதுதான்
குவான்டம் கொள்கையே (quantum theory) எழுப்பப்
பட்டுள்ளது.
இந்த நிலையில், ஏறக்குறைய 90 ஆண்டுகளுக்கு
முன்பு, 1920களில் ஒரு குண்டைத் தூக்கிப் போட்டார்
லூயி டி பிராக்லி என்ற பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி.
துகளாக இருக்கும் ஒளி அலையாகவும் இருக்கிறது.
அது போல பருப்பொருளும் அலையாக இருக்கிறது
என்கிறார் அவர். புரிகிறதா? அதாவது துகளாக
இருக்கும் எலக்ட்ரான் அலையாகவும் இருக்கிறது
என்கிறார் அவர்.
துகள் எப்படி ஐயா அலையாக இருக்க முடியும்?
துகள் என்றால் கண்ணுக்குத் தெரியாதது. அலை
என்றால் கண்ணுக்குத் தெரிவது; நீளமானது.
எனவே எலக்ட்ரான் என்ற துகள் அலையாக
இருக்கிறது என்பதை எங்களின் பகுத்தறிவு
ஏற்க மறுக்கிறது என்கிறார்கள் எல்லோரும்.
அலை என்பது நீளமானது என்று நம் பகுத்தறிவு
அறிந்து வைத்திருக்கிறது. ஒலி அலையை
மக்கள் உணர்ந்து இருக்கிறார்கள். நீரலையை
மக்கள் கண்ணால் காண்கிறார்கள். சில ரேடியோ
அலைகள் 100 மீட்டர் நீளம் உள்ளவை என்பதும்
நம் பகுத்தறிவில் உறைந்து போயிருப்பது
உண்மையே.
கண்ணுக்குப் புலப்படாத ஒரு துகள், 10 to the power of
minus 34 என்ற அளவிலான நிறை உடைய ஒரு துகள்
எவ்வாறு அலையாக இருக்க முடியும் என்று
எல்லோரும் கேள்வி கேட்டார்கள். யாரும் நம்பவில்லை.
ஆனால் லூயி டி பிராக்லி என்ற அந்த விஞ்ஞானி
துகளாக இருக்கும் பொருள் அலையாகவும்
இருக்கிறது என்று நிரூபித்தார். நோபல் பரிசு
பெற்றார்.
எலக்ட்ரான் என்ற நுண்ணிய துகள் அலையாக
இருக்கிறது என்றால், அதன் அலைநீளம் என்ன
என்று எல்லோரும் லூயி டி பிராக்லியின் சட்டையைப்
பிடித்துக் கேட்டார்கள். அவரும் அதற்கு விடை
சொன்னார்.
அந்த விடையை நாமும் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்
அல்லவா? எனவே இந்தக் கணக்கைச் செய்வோம்.
எலக்ட்ரானின் அலைநீளத்தை (wave length) அறிவோம்.
கணக்கு இதுதான்:
---------------------------------
வினாடிக்கு 100 கிலோ மீட்டர் வேகம் உடைய ஒரு
எலக்ட்ரானின் அலைநீளம் என்ன?
Calculate the de Broglie wavelength of an electron, if its speed is
100 km per second.
இது 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் ( தமிழகப் பாடத்திட்டம்)
புத்தகத்தில் உள்ள ஓர் எளிய கணக்கு. எலக்ட்ரான்கள்
பேய்வேகத்தில் செல்லும். என்றாலும் இங்கு குறைந்த
வேகத்தில் செல்லும் ஒரு எலக்ட்ரானின் அலைநீளம்
கேட்கப் பட்டுள்ளது. இதன் காரணம் என்ன?
நுண்மாண் நுழைபுலம் மிக்கோர் அதனை அறிவர்.
நிற்க. கணக்கைச் செய்யுங்கள்.
வேகத்தைத் தவிர வேறு இந்தத் தரவும் இந்தக் கணக்கில்
கொடுக்கப் படவில்லை. ஆனால் கணக்கைச் செய்ய
முக்கியமான இரண்டு தரவுகள் வேண்டும். அவை கீழே:
1) எலக்ட்ரானின் நிறை = 9.1 X 10^ (minus 31) kg
2) பிளாங்கின் மாறிலி (Planck,s constant)= 6.626 X 10^ (minus 34)
இவை 12ஆம் வகுப்பு மாணவனுக்குத் தெரியும் என்பதால்
அந்த விவரங்கள் கணக்கில் கொடுக்கப் படவில்லை.
இந்தக் கணக்கைச் செய்யப் பயன்படும் சூத்திரம்
இதுதான்.
அலைநீளம் (lambda) = h/mv
h = Planck's constant; m = mass of electron; v = velocity of electron.
இப்போது கண்டுபிடியுங்கள் எலக்ட்ரானுக்கு
அலைநீளம் இருக்கிறதா இல்லையா?
அப்படியானால் நமது பகுத்தறிவு சரியாய் இருக்கிறதா?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
பின்குறிப்பு: பள்ளி கல்லூரிகளில் அறிவியல் பயிலாத
அன்பர்களுக்காக இக்கட்டுரை. அதிகபட்ச
எளிமையுடனும் எவர்க்கும் புரியும் விதத்திலும்
எழுதப் பட்டுள்ளது என்று உரிமை கோருகிறோம்.
வாசகர்கள் கருத்துக்கள் வரவேற்கப் படுகின்றன.
************************************************************
அப்படியானால் உங்களுக்குப்
பகுத்தறிவே இல்லை என்று பொருள்!!
----------------------------------------------------------------------------------
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
----------------------------------------------------------------------------------
அன்றாட வாழ்க்கையில் நமக்குத் தெரிந்த மிக மிகச்
சிறிய பொருள் என்ன? கடுகு, எள் என்று பலரும்
கூறலாம். தவிடு தெரியுமா? மாட்டுக்குத் தண்ணீர்
வைக்கும்போது புண்ணாக்குடன் தவிடும் கலந்து
வைப்பது பற்றி ஒரு சிலரேனும் அறிந்து இருக்கலாம்.
கையில் கொஞ்சம் தவிடை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
அதில் ஒரு ஒற்றைத் துணுக்கை எடுத்து
உள்ளங்கையில் வைத்துப் பாருங்கள். அது எவ்வளவு
சிறியது, எவ்வளவு லேசானது என்று தெரியும்.
அது போல, கோதுமை மாவின் ஒற்றைத் துணுக்கையோ
(அல்லது) முகத்துக்குப் பூசும் பாண்ட்ஸ் பவுடரின்
ஒற்றைத் துணுக்கையோ எடுத்து, உள்ளங்கையில்
வைத்துப் பாருங்கள். அது எவ்வளவு சிறியது என்றும்
கிட்டத்தட்ட எடையே அற்றது என்றும் தெரியவரும்.
இதையெல்லாம் விட, பல கோடி மடங்கு எடை
குறைவான ஒரு பொருள் உலகில் உண்டு.
அது ஒரு துகள் (particle). அதுதான் எலக்ட்ரான்.
அறிவியல் தமிழில் அதை "மின்மம்" என்று கூறலாம்.
இந்த எலக்ட்ரானை மின்னணு என்று எழுதும்
கொலைகாரர்களும் உண்டு. ஈழத்து எழுத்தாளர்கள்
இதை இலத்திரன் என்று எழுதி தமிழின் சங்கை
நெரிப்பார்கள்.
மேலே கூறிய எலக்ட்ரான் என்னும் மின்மத்தின்
நிறை (mass) என்ன என்று தெரியுமா? நிறுத்துப்
பார்த்துக் கண்டறிவது நிறை. தமிழில் நிறுத்தல்
அளவை என்று ஓர் அளவை முறை உண்டு. நிறை
என்றால் புரிந்து கொள்ள முடியாதவர்கள் எடை
என்று புரிந்து கொள்ள முயற்சி செய்யலாம்.
எலக்ட்ரானின் நிறை = 9.1 x 10 to the power of minus 34.
புரிகிறதா? கண்ணுக்குப் புலப்படாத, கற்பனையில்
மட்டுமே உணரத்தக்க மிக மிக லேசான ஒரு துகள்
என்று புரிந்து கொண்டால் போதும்.
ஒளி என்பது ஒரு துகள் என்றார் நியூட்டன்.
இல்லை, இல்லை, அது ஒரு அலை போன்றது
என்கிறார் ஹைஜென்ஸ் என்ற விஞ்ஞானி.
ஒளி என்பது அலையா துகளா என்ற பட்டி மன்றம்
விஞ்ஞானிகளுக்கு இடையில் நூற்றாண்டுகளாக
நடந்தது.
அன்று சாலமன் பாப்பையா பிறக்காததால் முடிவு
காண இயலவில்லை. பின்னர் விஞ்ஞானிகள்
எல்லாம் சேர்ந்து, ஒளிக்கு இரட்டைத் தன்மை
உண்டு, அது துகளாகவும் இருக்கிறது, அலையாகவும்
இருக்கிறது என்று முடிவுக்கு வந்தார்கள். ஒளியின்
இந்த இரட்டைத் தன்மை (wave particle duality) மீதுதான்
குவான்டம் கொள்கையே (quantum theory) எழுப்பப்
பட்டுள்ளது.
இந்த நிலையில், ஏறக்குறைய 90 ஆண்டுகளுக்கு
முன்பு, 1920களில் ஒரு குண்டைத் தூக்கிப் போட்டார்
லூயி டி பிராக்லி என்ற பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி.
துகளாக இருக்கும் ஒளி அலையாகவும் இருக்கிறது.
அது போல பருப்பொருளும் அலையாக இருக்கிறது
என்கிறார் அவர். புரிகிறதா? அதாவது துகளாக
இருக்கும் எலக்ட்ரான் அலையாகவும் இருக்கிறது
என்கிறார் அவர்.
துகள் எப்படி ஐயா அலையாக இருக்க முடியும்?
துகள் என்றால் கண்ணுக்குத் தெரியாதது. அலை
என்றால் கண்ணுக்குத் தெரிவது; நீளமானது.
எனவே எலக்ட்ரான் என்ற துகள் அலையாக
இருக்கிறது என்பதை எங்களின் பகுத்தறிவு
ஏற்க மறுக்கிறது என்கிறார்கள் எல்லோரும்.
அலை என்பது நீளமானது என்று நம் பகுத்தறிவு
அறிந்து வைத்திருக்கிறது. ஒலி அலையை
மக்கள் உணர்ந்து இருக்கிறார்கள். நீரலையை
மக்கள் கண்ணால் காண்கிறார்கள். சில ரேடியோ
அலைகள் 100 மீட்டர் நீளம் உள்ளவை என்பதும்
நம் பகுத்தறிவில் உறைந்து போயிருப்பது
உண்மையே.
கண்ணுக்குப் புலப்படாத ஒரு துகள், 10 to the power of
minus 34 என்ற அளவிலான நிறை உடைய ஒரு துகள்
எவ்வாறு அலையாக இருக்க முடியும் என்று
எல்லோரும் கேள்வி கேட்டார்கள். யாரும் நம்பவில்லை.
ஆனால் லூயி டி பிராக்லி என்ற அந்த விஞ்ஞானி
துகளாக இருக்கும் பொருள் அலையாகவும்
இருக்கிறது என்று நிரூபித்தார். நோபல் பரிசு
பெற்றார்.
எலக்ட்ரான் என்ற நுண்ணிய துகள் அலையாக
இருக்கிறது என்றால், அதன் அலைநீளம் என்ன
என்று எல்லோரும் லூயி டி பிராக்லியின் சட்டையைப்
பிடித்துக் கேட்டார்கள். அவரும் அதற்கு விடை
சொன்னார்.
அந்த விடையை நாமும் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்
அல்லவா? எனவே இந்தக் கணக்கைச் செய்வோம்.
எலக்ட்ரானின் அலைநீளத்தை (wave length) அறிவோம்.
கணக்கு இதுதான்:
---------------------------------
வினாடிக்கு 100 கிலோ மீட்டர் வேகம் உடைய ஒரு
எலக்ட்ரானின் அலைநீளம் என்ன?
Calculate the de Broglie wavelength of an electron, if its speed is
100 km per second.
இது 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் ( தமிழகப் பாடத்திட்டம்)
புத்தகத்தில் உள்ள ஓர் எளிய கணக்கு. எலக்ட்ரான்கள்
பேய்வேகத்தில் செல்லும். என்றாலும் இங்கு குறைந்த
வேகத்தில் செல்லும் ஒரு எலக்ட்ரானின் அலைநீளம்
கேட்கப் பட்டுள்ளது. இதன் காரணம் என்ன?
நுண்மாண் நுழைபுலம் மிக்கோர் அதனை அறிவர்.
நிற்க. கணக்கைச் செய்யுங்கள்.
வேகத்தைத் தவிர வேறு இந்தத் தரவும் இந்தக் கணக்கில்
கொடுக்கப் படவில்லை. ஆனால் கணக்கைச் செய்ய
முக்கியமான இரண்டு தரவுகள் வேண்டும். அவை கீழே:
1) எலக்ட்ரானின் நிறை = 9.1 X 10^ (minus 31) kg
2) பிளாங்கின் மாறிலி (Planck,s constant)= 6.626 X 10^ (minus 34)
இவை 12ஆம் வகுப்பு மாணவனுக்குத் தெரியும் என்பதால்
அந்த விவரங்கள் கணக்கில் கொடுக்கப் படவில்லை.
இந்தக் கணக்கைச் செய்யப் பயன்படும் சூத்திரம்
இதுதான்.
அலைநீளம் (lambda) = h/mv
h = Planck's constant; m = mass of electron; v = velocity of electron.
இப்போது கண்டுபிடியுங்கள் எலக்ட்ரானுக்கு
அலைநீளம் இருக்கிறதா இல்லையா?
அப்படியானால் நமது பகுத்தறிவு சரியாய் இருக்கிறதா?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
பின்குறிப்பு: பள்ளி கல்லூரிகளில் அறிவியல் பயிலாத
அன்பர்களுக்காக இக்கட்டுரை. அதிகபட்ச
எளிமையுடனும் எவர்க்கும் புரியும் விதத்திலும்
எழுதப் பட்டுள்ளது என்று உரிமை கோருகிறோம்.
வாசகர்கள் கருத்துக்கள் வரவேற்கப் படுகின்றன.
************************************************************
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக