Read more at : “நாத பிரம்மா” என்றால் என்ன? http://isha.sadhguru.org/blog/ta/nadha-brahma-endral-enna/
நாதம்
29 Sunday Apr 2018
Posted Uncategorized
in29 Sunday Apr 2018
Posted Uncategorized
inRead more at : “நாத பிரம்மா” என்றால் என்ன? http://isha.sadhguru.org/blog/ta/nadha-brahma-endral-enna/
18 Wednesday Apr 2018
Posted Uncategorized
inகொடூரமானவிளைவுகளை உருவாக்கும் என்று முன்பே தெரிந்திருந்தால்நான் ஒரு வாட்ச் ரிப்பேர் செய்பவனாகப் போயிருப்பேன் -ஐன்ஸ்டீன்
கொடூரமானவிளைவுகளை உருவாக்கும் என்று முன்பே தெரிந்திருந்தால்நான் ஒரு வாட்ச் ரிப்பேர் செய்பவனாகப் போயிருப்பேன் -ஐன்ஸ்டீன் என்று முன்பே தெரிந்திருந்தால்நான் ஒரு வாட்ச் ரிப்பேர் செய்பவனாகப் போயிருப்பேன் -ஐன்ஸ்டீன்
ஒளி என்பது ஓர் அற்புதம். நிற்காமல் நகர்ந்துகொண்டிருக்கும் வரை தான் ஒளி ஒளியாக இருக்கும். (ஒளிகடுமையான உழைப்பாளி!) கொஞ்சம் ரெஸ்ட்
ஒளி என்பது ஓர் அற்புதம். நிற்காமல் நகர்ந்துகொண்டிருக்கும் வரை தான் ஒளி ஒளியாக இருக்கும். (ஒளிகடுமையான உழைப்பாளி!) கொஞ்சம் ரெஸ்ட் ஒளியாக இருக்கும். (ஒளிகடுமையான உழைப்பாளி!) கொஞ்சம் ரெஸ்ட் எடுத்துக்கொள்ளலாம் என்று உட்கார்ந்து விட்டால் அது ஒளி என்றபீடத்தில் இருந்து கீழே இறக்கப்பட்டு பருப்பொருள்ஆகிவிடும். இதன் மறுபுறமும் உண்மை. ஒரு பருப்பொருள்ஒளிவேகத்தில் செல்ல முடியுமானால் அது ஒளியாகவேமாறிவிடும்!
இயற்பியல் வரலாற்றிலேயே மிகவும் பிரபலமான அதே சமயம் மிகவும் தவறாகப் புரிந்து கொல்லப்பட்ட (most famous yet most misunderstood) ஒரு சமன்பாடு இருக்கும் என்றால்அது E=MC2 என்பதாக மட்டுமே இருக்கும்.இதன் உண்மையான வடிவம் E0 =M0C2 (E-zero is equal to M-zero C squared,rest mass,rest energy ) என்றும் E=ymc2 என்றும் (y=gamma) ரொம்ப படித்தவர்கள் சொல்வார்கள்.இங்கே ‘காமா’ என்பது ஒரு Conversion Factor .. ஒரு Frame of referenceஇல் இருந்து இன்னொன்றுக்கு தாவும் போது (புதியதன்) காலம் , வெளி மற்றும் நிறையைக் கணக்கிட இதை நாம் உபயோகிக்க வேண்டும். டாலரில் இருந்து ரூபாய்க்கு மாறும் போது $=45 Rs என்று எழுதுகிறோமே அது மாதிரி. ஆனால் ஒரு FOR இல் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் போது ஒன்று மட்டும் மாறாமல் இருக்கிறது . அது என்ன என்றால்: சாரி அது ஆத்மா அல்ல..ஒளியின் வேகம்! (C ) இன்னும் உங்களை குழப்ப வேண்டும் என்றால் E=MC2 என்பதன் உண்மையான வடிவம்
!
! இங்கே P என்பது பொருளின் உந்தம் (mv ) .ஆனால் நாம் E=MC2என்பதை சாதாரணமாக நமக்குத் தெரிந்த விஷயம் தானே? ஸ்கூலிலேயே படித்தாயிற்று என்று அலட்சியமாகஇருந்துவிடுகிறோம்.
இன்னும் ஒரு கோஷ்டி இருக்கிறது. இதை எப்பவோ வேதத்திலும் உபநிஷதத்திலும் சொல்லி விட்டார்கள் என்று சொல்லிக் கொண்டு திரியும் கோஷ்டி. மனிதனுக்குள் மாபெரும் சக்தி ஒளிந்திருக்கிறது என்று உபநிஷதம் சொல்லும் போது அது நிறையை ஆற்றலாக மாற்றி வரும்MATERIALISTIC சக்தியாய் இருக்கும் என்று தோன்றவில்லை. ஆன்மீகத்தையும் அறிவியலையும் அங்கங்கே ஊறுகாய் போல ஒப்பிடலாம். அதற்காக இரண்டும் ஒன்று தான் என்று சொல்லி ஊறுகாயையே சாதத்திற்கு பிசைந்து சாப்பிடக் கூடாது. ஆன்மிகம் இல்லாத அறிவியல் முடம்; அறிவியல்இல்லாத ஆன்மிகம் குருடு என்று ஐன்ஸ்டீன் ஒருமுறை சொன்னாராம். ஆனால் எனக்கு அவர் உல்டாவாக சொல்லியிருக்கலாம் என்று தோன்றுகிறது. அதாவதுஆன்மிகம் இல்லாத அறிவியல் குருடு. அறிவியல் இல்லாதஆன்மிகம் முடம்! இரட்டைப் புலவர்கள் செய்தது போல முடவர் குருடரின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அவருக்கு வழி சொல்ல வேண்டும்.ஆம்..ஆன்மிகம் அறிவியலின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அதை வழிநடத்த வேண்டும். (கவனிக்கவும்ஆன்மிகம்! ஆன்மீகவாதிகள் இல்லாத அறிவியல் முடம்; அறிவியல்இல்லாத ஆன்மிகம் குருடு என்று ஐன்ஸ்டீன் ஒருமுறை சொன்னாராம். ஆனால் எனக்கு அவர் உல்டாவாக சொல்லியிருக்கலாம் என்று தோன்றுகிறது. அதாவதுஆன்மிகம் இல்லாத அறிவியல் குருடு. அறிவியல் இல்லாதஆன்மிகம் முடம்! இரட்டைப் புலவர்கள் செய்தது போல முடவர் குருடரின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அவருக்கு வழி சொல்ல வேண்டும்.ஆம்..ஆன்மிகம் அறிவியலின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அதை வழிநடத்த வேண்டும். (கவனிக்கவும்ஆன்மிகம்! ஆன்மீகவாதிகள் இல்லாத அறிவியல் முடம்; அறிவியல்இல்லாத ஆன்மிகம் குருடு என்று ஐன்ஸ்டீன் ஒருமுறை சொன்னாராம். ஆனால் எனக்கு அவர் உல்டாவாக சொல்லியிருக்கலாம் என்று தோன்றுகிறது. அதாவதுஆன்மிகம் இல்லாத அறிவியல் குருடு. அறிவியல் இல்லாதஆன்மிகம் முடம்! இரட்டைப் புலவர்கள் செய்தது போல முடவர் குருடரின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அவருக்கு வழி சொல்ல வேண்டும்.ஆம்..ஆன்மிகம் அறிவியலின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அதை வழிநடத்த வேண்டும். (கவனிக்கவும்ஆன்மிகம்! ஆன்மீகவாதிகள் குருடு. அறிவியல் இல்லாதஆன்மிகம் முடம்! இரட்டைப் புலவர்கள் செய்தது போல முடவர் குருடரின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அவருக்கு வழி சொல்ல வேண்டும்.ஆம்..ஆன்மிகம் அறிவியலின் தோளில் ஏறிக்கொண்டு அதை வழிநடத்த வேண்டும். (கவனிக்கவும்ஆன்மிகம்! ஆன்மீகவாதிகள் அல்ல! )அனால் இன்றோ அறிவியலின் தோளில் அரசியல் என்ற பூதம் ஏறிக்கொண்டு அதை வழிநடத்துகிறது!
ஆற்றல் நிறை மற்றும் ஒளியின் திசை வேகத்தின் இருமடி இதையெல்லாம் இணைக்கும் போது ஏதோ மொட்டைத் தலைக்கும் முழங்காலுக்கும் முடிச்சு போட்ட மாதிரி இருக்கிறதா?சரி ஐன்ஸ்டீன் எப்படி இந்த முடிச்சைப் போட்டார் என்று பார்க்கலாம்.
E=MC2 E M மற்றும் C மற்றும் C மற்றும் C
E
==
Boost is the secret of my Energy என்று விளம்பரம் சொல்கிறது. ‘விளம்பு அறம்’ என்று அவைகளுக்கு நாம் சொல்ல முடியுமா? விளம்பரங்கள் பொய் தான் சொல்லும். உண்மையில் Energy is the secret of my boost என்பது தான் சரி. எனர்ஜிஇருப்பதால்தான் நாம் நாள் முழுவதும் Boost up ஆகஇருக்கிறோம். ஆற்றல் அல்லது சக்தி என்றால் என்ன? ‘சக்திகொடு’ என்று பாட்டெல்லாம் பாடுகிறோம். சக்திஇல்லையேல் சிவம் இல்லை என்கிறோம். இறைவனைசக்தி வடிவாக மதங்கள் பார்க்கின்றன. ஆனால் இயற்பியல்ஆற்றல் என்பதற்கு வேலையை செய்வதற்கான வல்லமை(ability to do work ) என்கிறது. அதாவது ஆற்றல் என்றால்உருப்படியான வேலை ஏதாவது செய்ய வேண்டும்.கம்ப்யூட்டரில் ப்ரோக்ராம் செய்வது தான் வேலை என்றுஇல்லை. ஒரு பொருளை இங்கிருந்து அங்கே நகர்த்துவதுகூட வேலை தான் என்று இயற்பியல் ஏற்றுக் கொள்கிறது.அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட விசைக்கு எதிராக ஒரு குறிப்பிட்டதொலைவுக்கு நகர்த்துவது . நாம் ஒரு பொருளை நகர்த்தும்போது உராய்வு விசைக்கு எதிராகவும் ஒரு பொருளைதூக்கும் போது ஈர்ப்புவிசைக்கு எதிராகவும் வேலைசெய்கிறோம். எனவே விசையையும் தூரத்தையும்இணைத்து ஆற்றலை இப்படி எழுதலாம் : என்று விளம்பரம் சொல்கிறது. ‘விளம்பு அறம்’ என்று அவைகளுக்கு நாம் சொல்ல முடியுமா? விளம்பரங்கள் பொய் தான் சொல்லும். உண்மையில் Energy is the secret of my boost என்பது தான் சரி. எனர்ஜிஇருப்பதால்தான் நாம் நாள் முழுவதும் Boost up ஆகஇருக்கிறோம். ஆற்றல் அல்லது சக்தி என்றால் என்ன? ‘சக்திகொடு’ என்று பாட்டெல்லாம் பாடுகிறோம். சக்திஇல்லையேல் சிவம் இல்லை என்கிறோம். இறைவனைசக்தி வடிவாக மதங்கள் பார்க்கின்றன. ஆனால் இயற்பியல்ஆற்றல் என்பதற்கு வேலையை செய்வதற்கான வல்லமை(ability to do work ) என்கிறது. அதாவது ஆற்றல் என்றால்உருப்படியான வேலை ஏதாவது செய்ய வேண்டும்.கம்ப்யூட்டரில் ப்ரோக்ராம் செய்வது தான் வேலை என்றுஇல்லை. ஒரு பொருளை இங்கிருந்து அங்கே நகர்த்துவதுகூட வேலை தான் என்று இயற்பியல் ஏற்றுக் கொள்கிறது.அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட விசைக்கு எதிராக ஒரு குறிப்பிட்டதொலைவுக்கு நகர்த்துவது . நாம் ஒரு பொருளை நகர்த்தும்போது உராய்வு விசைக்கு எதிராகவும் ஒரு பொருளைதூக்கும் போது ஈர்ப்புவிசைக்கு எதிராகவும் வேலைசெய்கிறோம். எனவே விசையையும் தூரத்தையும்இணைத்து ஆற்றலை இப்படி எழுதலாம் : என்று விளம்பரம் சொல்கிறது. ‘விளம்பு அறம்’ என்று அவைகளுக்கு நாம் சொல்ல முடியுமா? விளம்பரங்கள் பொய் தான் சொல்லும். உண்மையில் Energy is the secret of my boost என்பது தான் சரி. எனர்ஜிஇருப்பதால்தான் நாம் நாள் முழுவதும் Boost up ஆகஇருக்கிறோம். ஆற்றல் அல்லது சக்தி என்றால் என்ன? ‘சக்திகொடு’ என்று பாட்டெல்லாம் பாடுகிறோம். சக்திஇல்லையேல் சிவம் இல்லை என்கிறோம். இறைவனைசக்தி வடிவாக மதங்கள் பார்க்கின்றன. ஆனால் இயற்பியல்ஆற்றல் என்பதற்கு வேலையை செய்வதற்கான வல்லமை(ability to do work ) என்கிறது. அதாவது ஆற்றல் என்றால்உருப்படியான வேலை ஏதாவது செய்ய வேண்டும்.கம்ப்யூட்டரில் ப்ரோக்ராம் செய்வது தான் வேலை என்றுஇல்லை. ஒரு பொருளை இங்கிருந்து அங்கே நகர்த்துவதுகூட வேலை தான் என்று இயற்பியல் ஏற்றுக் கொள்கிறது.அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட விசைக்கு எதிராக ஒரு குறிப்பிட்டதொலைவுக்கு நகர்த்துவது . நாம் ஒரு பொருளை நகர்த்தும்போது உராய்வு விசைக்கு எதிராகவும் ஒரு பொருளைதூக்கும் போது ஈர்ப்புவிசைக்கு எதிராகவும் வேலைசெய்கிறோம். எனவே விசையையும் தூரத்தையும்இணைத்து ஆற்றலை இப்படி எழுதலாம் : Energy is the secret of my boost என்பது தான் சரி. எனர்ஜிஇருப்பதால்தான் நாம் நாள் முழுவதும் Boost up ஆகஇருக்கிறோம். ஆற்றல் அல்லது சக்தி என்றால் என்ன? ‘சக்திகொடு’ என்று பாட்டெல்லாம் பாடுகிறோம். சக்திஇல்லையேல் சிவம் இல்லை என்கிறோம். இறைவனைசக்தி வடிவாக மதங்கள் பார்க்கின்றன. ஆனால் இயற்பியல்ஆற்றல் என்பதற்கு வேலையை செய்வதற்கான வல்லமை(ability to do work ) என்கிறது. அதாவது ஆற்றல் என்றால்உருப்படியான வேலை ஏதாவது செய்ய வேண்டும்.கம்ப்யூட்டரில் ப்ரோக்ராம் செய்வது தான் வேலை என்றுஇல்லை. ஒரு பொருளை இங்கிருந்து அங்கே நகர்த்துவதுகூட வேலை தான் என்று இயற்பியல் ஏற்றுக் கொள்கிறது.அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட விசைக்கு எதிராக ஒரு குறிப்பிட்டதொலைவுக்கு நகர்த்துவது . நாம் ஒரு பொருளை நகர்த்தும்போது உராய்வு விசைக்கு எதிராகவும் ஒரு பொருளைதூக்கும் போது ஈர்ப்புவிசைக்கு எதிராகவும் வேலைசெய்கிறோம். எனவே விசையையும் தூரத்தையும்இணைத்து ஆற்றலை இப்படி எழுதலாம் :
ஆற்றல் = விசை x தூரம் E =F x D தூரம் E =F x D
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..] E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
Acceleration என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வினாடியில் ஒரு பொருளின் வேகம் எப்படி மாறுகிறது என்பது. எனவே a என்பதை D /S2 என்று எழுதலாம். (distance/second/second)
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
எனவே ஆற்றல் E = ma x D = m(D/S2)D = m (D/S) 2 distance/timeஎன்பது இங்கே பொருளின் வேகத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே E ~ MV2 ( proportional to ) என்று எழுத முடியும். இதில் இருந்து ஒரு பொருளின் நிறையை வேகத்தின் இருமடியால் பெருக்கினால் ஆற்றல் வரும் என்று தெளிவாகிறது.
m
==
ஒரு பொருளுக்கு நிறை எதனால் வருகிறது என்று இதுவரைக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி??? ஞானிகளுக்கு தெரியவில்லை. ஒரு பொருளின் எடை(weight) என்றால் அதை அது சார்ந்திருக்கும் ஈர்ப்புப்புலத்தை (Gravitational field ) விட்டு உயர்த்துவது எவ்வளவு கஷ்டம் என்று அளவிடும் ஒரு அளவு. அதாவது எடை என்பது ஈர்ப்பால் வருவது. ஆனால் ஈர்ப்பே இல்லாவிட்டாலும் கூட நமக்கு நிறை இருக்கும். நிறை என்பது ஒரு பொருளுக்கு எவ்வளவு பருப்பொருள் (matter ) இருக்கிறது என்று அளவிடுவது. பொருளை உடைத்துக் கொண்டே போனால் வரும் அடிப்படைத் துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c
துகள்களான எலக்ட்ரான் ப்ரோட்டான் நியூட்ரான் போன்றவற்றிற்கு நிறை உண்டு. எனவே ஒரு பொருளின் நிறை என்பதை அதில் உள்ள மொத்த ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறை என்று வேண்டுமானாலும் குத்துமதிப்பாக சொல்லலாம். [இங்கே ஒரு கொக்கி இருக்கிறது. முதலில் உங்கள் உடலில் இருக்கும் எல்லா ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c
ப்ரோடான் நியூட்ரான் எலக்ட்ரான்களின் நிறையைத் தனித்தனியாக அளவிட்டுக் கொண்டு பின்னர் உங்களின் மொத்த நிறையை அளவிட வேண்டியது. இப்போது அந்த நிறைகளின் கூடுதலும் உங்கள் நிறையும் சமமாக இருக்குமா? சமமாக இருக்காதாம். உங்கள் நிறை உங்கள் துகள்களின் மொத்த நிறையை விட சொல்ப அதிகமாக இருக்குமாம். (WHOLE IS GREATER THAN ITS PARTS TOGETHER!) இது எதனால் என்றால் அதைத்தான் இப்போது நாம் விளக்கிக் கொண்டிருக்கிறோம்..]
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c
பொதுவாக நிறை என்பதை அறிவியல் ஒருபொருளை நகர்த்துவது (அல்லது நிறுத்துவது) எத்தனை கஷ்டம் என்ற அளவில் வரையறுக்கிறது. உங்கள் கார் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால் பின்னால் இருந்து தள்ளலாம். ஆனால் ஒரு ரயில் ரிப்பேர் ஆகி விட்டால்? தள்ள முடியாது இல்லையா? ஏனென்றால் ரயிலுக்கு நிறை அதிகம். (இது எங்களுக்கு பாப்பாவாக இருக்கும் போதே தெரியும் என்கிறீர்களா? சாரி கொஞ்சம் அட்ஜஸ்ட் செய்து கொள்ளுங்கள்) கொஞ்சம் பொதுவாக சொல்வதென்றால் ஒரு பொருளின் நிலைமையை /நகர்மையை மாற்றுவதற்கு அது அளிக்கும் தடை தான் அதன் நிறை (mass is the resistance to the change in inertia) ஒரு பேப்பர் ராக்கெட்டை மிகச் சுலபமாக அது நிலையாக இருக்கும் நிலையில் இருந்து ஓடும் நிலைக்கு மாற்றி விட முடிகிறது.ஆனால் நிஜ ராக்கெட்டை?
c
==
இதைப்பற்றி நாம் முன்பே பேசியிருக்கிறோம். ஒளியின் வேகம்! CELERITAS என்ற கிரேக்க சொல்லில் இருந்து வந்தது.CELERITAS என்றால் மிக விரைவானது என்று பொருள். c என்ற குறியீடு வருவதற்கு முன் மாக்ஸ்வெல் உள்ளிட்டவிஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! “
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
ஞ்ஞானிகள் ஒளிவேகத்தைக் குறிப்பிட பெரிய ‘V ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது. யைத்தான் உபயோகித்து வந்தார்கள்.ஆனால் ஐன்ஸ்டீனுக்கு முன்பே ஒளிவேகத்துக்கு c என்ற எழுத்தை உபயோகிக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். ஆச்சரியம் என்ன என்றால் c for ‘constant ‘ . (too !) ஒளிவேகம் யாருக்கும் மாறாது என்ற அடிப்படையில் தான் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியலே நிற்கிறது. இந்த c என்பது இயற்பியலில் ஒரு மாறிலி.பிளான்க் மாறிலி h போல ஈர்ப்பு மாறிலி G போல ஒரு மாறிலி! நிறை அற்ற துகள்கள் செல்லக்கூடிய(அதிகபட்ச) வேகம் இது. நிறை உள்ள ஒரு பொருளை அது எலக்ட்ரான் போல மிக மிக லேசாக இருந்தால் கூட ‘c ‘ வேகத்தில் அதை யாராலும் செலுத்த முடியாது.
ஆற்றல் என்ற சொல் இயற்பியல் உலகில் கொஞ்சம் புதியது. முதலில் இதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கியவர்மைக்கேல் ஃபாரடே. அவருக்கு முன்னர் மக்கள் ஒருவகை ஆற்றலுக்கும் இன்னொரு வகை ஆற்றலுக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றே நினைத்தனர். ஒரு அருவி நீர் கொண்டிருக்கும் நிலை ஆற்றலுக்கும் (mgh ) உங்கள் வீட்டில் லைட் எரியும்போது கிடைக்கும் ஒளி ஆற்றலுக்கும் சம்பந்தம் இருக்க முடியும் என்று நினைப்பது கொஞ்சம் கஷ்டம் தான். பாரடே காந்த ஆற்றலையும் மின் ஆற்றலையும் தொடர்பு படுத்தியது மட்டும் அல்லாமல் ஆற்றலின் அழிவின்மையையும் முன் வைத்தார் (Conservation of energy ) அதாவது ஆற்றலும் நம் கடவுள் போல பிறப்பு இறப்பு அற்றது. கடவுள் அவ்வப்போது தசாவதாரம் கமல் போல கெட்-அப்பை மாற்றுவது போல எனர்ஜியும் தன் கெட்-அப்பை மாற்றும் அவ்வளவு தான். அல்லது ஆற்றலை ஆன்மாவுக்கும் உதாரணம் சொல்லலாம்.ஆன்மா அழியாது; ஓர் உடலில் இருந்து இன்னொன்றுக்கு மாறும் அவ்ளோதான்! ஒரு வாளி நீரை நீங்கள் கஷ்டப்பட்டு மேலே தூக்கி வைக்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம் .அப்போது நீங்கள் செலவிட்ட வேதியியல் ஆற்றல் (நீங்கள் மத்தியானம் சாப்பிட்ட பிட்ஸா எரிந்ததால் உங்களுக்கு கிடைத்த ஆற்றல்) என்ன ஆகிறது? எங்கும் போவதில்லை. அது அந்த நீரில் நிலை ஆற்றலாக (ஒரு பொருளின் உயரத்தால் அதற்கு கிடைக்கும் ஆற்றல்) அதில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இப்போது அந்த நீரை உருட்டி விட்டால் அதில் சேர்த்து வைக்கப்பட்டிருந்த நிலை ஆற்றல் அதற்கு இயக்க ஆற்றலாகக் கிடைக்கிறது.மேலே இருந்து ஏதாவது உங்கள் தலை மேல் விழுந்தால் உங்களுக்கு அடிபடுவது இதனால் தான். நீங்கள் தண்ணீரை அப்படியே விட்டு விட்டால் அந்த ஆற்றல் பூமியின் உராய்வை எதிர்க்க (வேலையாக) செலவழிக்கப்பட்டு
தேவையற்ற வெப்பமாக மாறி விடும். கீழே விழும் தண்ணீரை வைத்து நீங்கள் ஒரு குட்டி டைனமோ செய்தால் தண்ணீரின் இயக்க ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக உங்களுக்கு உருமாறி கிடைக்கும். அந்த மின்சாரத்தை வைத்துக் கொண்டு நீங்கள் அடுப்பு எரித்தால் அது வெப்ப ஆற்றலாக மாறும். அந்த உணவை நீங்கள் சாப்பிடும் போது மீண்டும் அது உங்களுக்கு வேதி
ஆற்றலாக கிடைக்கும். இப்படி ஆற்றல் பிரபஞ்சத்தில் சுழற்சி அடையுமே ஒழிய ஒரேயடியாக அழிந்து போய் விடாது.
ஆற்றலைப் போல நிறையும் அழிவற்றது (conservation of mass ) இதைக் கண்டுபிடித்தவர் லவாய்சியர் என்றவிஞ்ஞானி.
‘நான் இறந்த பின்னும் கூட
இங்கு தான் எங்காவது இருப்பேன்
பிரபஞ்சம் சிறியது தான்..
நன்றாகத் தேடிப்பாருங்கள்! ” தேடிப்பாருங்கள்! ”
இந்த கவிதை நிறை அழிவின்மை விதியைத் தான் குறிக்க வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது 🙂
லவாய்சியரின் ஆய்வு இயற்பியல் வரலாற்றில் ஒரு மைல்கல் போன்றது. அதில் , பல்வேறு பொருட்களை எடுத்து அவற்றின் நிறையை கவனமாக அளந்து கொண்டார் அவர்.பிறகு அவற்றையெல்லாம் ஒரு மூடிய காற்று நீக்கப்பட்ட கொள்கலனில் (சாம்பர்) போட்டு அவை சாம்பலாகும் வரை எரித்தார் .எல்லாம் எரிந்து சாம்பலானதும் மிஞ்சி இருப்பவற்றின் நிறையை கணக்கிட்டார். கொள்கலனில் படிந்திருந்த நீராவி படிமத்தை (vapour ) சுரண்டி எடுத்து அதையும் நிறுத்தினார். முதலில் இருந்த நிறையும் இப்போது அளவிட்ட நிறையும் சமமாக இருந்தது. நிறை என்பது இயற்பியல், வேதியியல் உயிரியல் வினைகளின் போது அழியாது என்றும் ஒரு வடிவத்தில் இருந்து இன்னொரு வடிவத்தை எடுக்கலாம் என்றும் லவாய்சியர் நிரூபித்தார்.
கடவுள் பிரபஞ்சத்தைப் படைக்கும் போது (அல்லது BIGBANG இன் போது) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றலையும் நிறையையும் படைத்து இதை நீ எப்படி வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள் .ஆனால் உன்னால் இதன் கோடியில் ஒரு பங்கைக் கூட அழிக்கவோ புதிதாக உருவாக்கவோ முடியாது என்று சொன்னது போல இருக்கிறது.ஆம்.
எதை எடுத்துக் கொண்டாயோ அது இங்கிருந்தேஎடுக்கப்பட்டது
எதை நீ கொடுத்தாயோ அது இங்கேயே கொடுக்கப்பட்டது!
எனவே ஒரு காலத்தில் ஐன்ஸ்டீனின் உடலில் இருந்த கார்பன் அணுவை நாம் இன்று சுவாசித்துக் கொண்டிருக்கக் கூடும்! சரி
லவாய்சியரின் காலத்தில் அத்தனை துல்லியமாக நிறையை அளவிடும் கருவிகள் இருக்கவில்லை. ஒரு மூன்று தசமஸ்தானத்துக்கு நிறையை அளவிட்டு விட்டு யுரேகா என்று அவர் குதித்திருக்கக்கூடும். ஆனால் ஒரு பத்து தசமஸ்தானத்துக்கு துல்லியமான நிறையை அவர் அளவிட்டிருந்தால் எங்கேயோ இடிப்பதை அவர் உணர்ந்திருக்கக்கூடும். அதாவது முதலில் இருந்த நிறையை விட இப்போது சற்றே நிறை அதிகரித்திருக்கக் கூடும். ஆம்..ஒரு சூடான கப் காபி
ஆறிய காபியை விட சற்றே அதிக நிறை கொண்டிருக்கும்.அது எப்படி நிறை அழிவின்மை விதிப்படி நிறையை யாராலும் உருவாக்க முடியாதே?அப்படி என்றால் நிறை எப்படி கூடும்?!!!!ஹ்ம்ம்..ஏனென்றால் லவாய்சியர் வெப்பத்தை நிறுத்த மறந்து விட்டார்..என்னது வெப்பத்தை தராசில் நிறுத்த முடியுமா? ஸ்கூலில் ஒரு பலூனை கயிற்றில் கட்டி எடை பார்த்து காற்றுக்கும் எடை உண்டு என்ற சோதனையை செய்திருப்போம்..ஆனால் வெப்பத்துக்கு(ம்) நிறை உண்டா? வெப்பத்துக்கு மட்டும் அல்ல.ஒளிக்கும் நிறை உண்டு. நாம் பகல் வேளையில் இருட்டை விட கொஞ்சம் குண்டாக இருப்போம்! ஆம்..ஜூல் அளவுகோலில் இதுவரைக்கும் இருந்த ஆற்றலை முதன்முதலில் தராசுத்தட்டில் ஏற்றி நிறுத்தியவர் ஐன்ஸ்டீன்..எப்படி???
நன்றி சமுத்ரா
18 Wednesday Apr 2018
Posted Uncategorized
inகடவுள் யார் அல்லது எது ? பிரபஞ்சம் எப்படி உருவானது? கடவுள் ஏன் பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கினார் ?மனிதன்யார் ?
கடவுள் மனிதன முக்தி
இம்மூன்றின் தொடர்பு என்ன ?
முக்தி என்று உண்டா ?முக்தி என்றால் என்ன ? முக்தியின் குறிக்கோள் .என்ன ? முக்தியில் பல நிலைகள் உள்ளாதா ? முக்தி அடையும் வழி எது ? இந்த அடிப்படை கேள்விகளுக்கு விடைகாணமுயன்றேன்..
முக்திபற்றி சித்தர்களிடம் நான் கேட்டேன் . அதற்கு அவர்கள் சொன்னதை சொல்கிறேன்
முக்தி பற்றி அறிவதற்கு முன் கடவுள் பற்றியும் , மனிதன் பற்றியும் அறியவேண்டும்
.1 கடவுள் கொள்கை .
**********************
கடவுள் உண்டது என்பார் உண்டு . இல்லை என்பாரும் உண்டு .
1.1 கடவுள் தத்துவம் உருவானது ஏன்?
பார்க்கும் அழகில் இன்பம் . கேட்கும் இசையில் இன்பம். நுகரும் நறுமணத்தில் இன்பம் . உண்பவற்றில் சுவையில் இன்பம் உடல் தொடுகையில் இன்பம் . இவை புலன் இன்பம் .ஒன்றோ அல்லது ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட புலனுணர்வு சேர்ந்து தருவதில் அதிக இன்பம் பெறுகிறோம் ..
இவை ஐந்தும் சேர்ந்து தரும் பெண் இன்பம் அல்லது ஆணின்பம் உச்சமானது .
இதை திருவள்ளுவர்
கண்டுகேட்டு உண்டுயிர்த்து உற்றறியும் ஐயம்புலனும்
ஒண்டொடி கண்ணே உள .
திருக்குறள் 1101 .என்றார்
புற தூண்டலால் கிடைக்கும், ஐந்தும் சேர்ந்த இன்பத்தில் கிடைக்கும் உணர்வு என்பது சுக அனுபவம் . நாம் பெற்ற இந்த சுக அனுபவம், மனத்தால் நினைத்தாலே கிடைத்துவிடுகிறது . ஆனால் இது நிலைத்து நிற்பது இல்லை. எனவே சக்தி இருக்கும் வரை மீண்டும் மீண்டும் இந்த புற தூண்டலை தேடுகிறோம் .
மிருகங்களும் இதை செய்கின்றன .
இதுவே உயிர்கள் நிலைத்து இருக்க ஆதாரம் . இதை காம சுகம் அல்லது சிற்றின்பம் என்றனர் சித்தர்கள் இதுவே மனிதயினம் பெருகவும் நிலைத்து இருக்கவும் ஆதாரம் .. .
ஐந்து புலன்களால் இன்பம?் பெறுவது போல் துன்பமும் உயிர்கள் பெறுகின்றன . உயிர்கள் அடையும் துன்பத்தில் பெரும் துன்பம் மரணம் .. உயிர்கள் அனைத்தும் மரணம் உள்பட துன்பத்தை தவிர்த்து இன்பத்தை தேடுகின்றன … ஆனால் இயற்க்கை சீற்ற துன்பம் , பிற உயிரினங்கள் கொடுத்த இன்னல் , சக மனிதர்கள் உண்டாக்கிய துன்பங்கள் ஆகியவற்றை மனித சக்தியால் .தடுக்க முடியவில்லை .
இதன் காரணத்தை அறிய முற்பட்டான் மனிதன் அதற்க்கு முதற்படியாக இயற்கையை ஆராய்ந்தான் . மரணத்திற்கு முன்னும் மரணித்தபின்னும் நடப்பது பற்றி அறிய முற்பட்டான். .
அப்பொழுது அவன் அறிந்தது.,புலன் உணர்வுகளுக்கு அப்பாற்பட்ட நிலைகள் உண்டு .
அதை புலன்களால் மட்டுமே அறிய முடியாது .. மனிதனுக்கு அப்பாற்பட்ட ஒரு இயக்க சக்தி என்று ஒன்று உள்ளது என்று உணர்ந்தான் . மனித சக்திக்கு அப்பாற்பட்ட சக்திக்கு கடவுள் என்று பெயரிட்டான்
..அந்த சக்தி மனிதனை துன்பத்தில் இருந்து காப்பாற்றும் என்று நம்பினான் . மேலும் அதை வணங்கினால் அவனுக்கு துன்பம் நீக்கி இன்பம் தரும் என்று நம்பினான் .. இந்த நம்பிக்கை இன்றுவரை உள்ளது . மரண பயமும் துன்பங்களும், இன்பம் பெறவேண்டும் என்ற ஆசையும் கடவுள் தத்துவத்தை உருவாக்கியவை .. . பயமும் ஆசையும் கடவுள் என்ற தத்துவம் உருவாக காரணம் .
1..2 கடவுள் யார்?
கடவள் பற்றி அடிப்படை உண்மைகள்
மனிதன் தனது விஞ்ஞானமய கோசத்தால் துன்பம் தவிர்த்து நீடித்த நிலையான இன்பம் மட்டும் பெற வழி முறைகள் தேடினான் .. . அப்பொழுது அவன் கண்ட தீர்வு கடவுள் .
இப்பிரபஞ்சம . தோன்றுவதற்குமுன் எது அல்லது யார் இருந்தாரோ அவர் கடவுள் .
எங்கெல்லாம் மனித சக்தி செயல் படுத்த முடியாமல் . இயக்கங்கள் சுயமாக நடை பெறுகிறதோ அங்கு செயல்படுகிற சக்தி இறை சக்தி. .. அல்லது இயற்கை சக்தி அல்லது கடவுள் என்று முடிவு செய்தான் .
கடவுள் சக்தி நேரடியாக செயல் படாமல் பிரபஞ்சம் மூலம் செயல்படுகிறது என்று உணர்ந்தான் .
இப்பிரபஞ்சம இன்பமும் தரும் துன்பமும் தரும் . இன்ப துன்பங்களுக்கு காரணம் அவர் அவர் செயல்கள் . ஆயினும் தீமை செயாதவருக்கும் தவிர்க்க முடியாத துன்பம் வருகிறது . துன்பத்தில் இருந்து விடுபட மனிதனுக்கு கிடைக்கும் ஆறுதல் கடவுள் .
கடவுள் சக்தி அல்லது இயற்கை சக்தி இப்பிரபஞ்சத்தின் மூலம் உயிர்களுக்கு கொடுக்கும் துன்பங்களுள் தவிர்க்க முடியாத பெரும் துன்பம் மரணம் .
கடவுளை உணரும் பொருட்டும் தேடும் பொருட்டும மரணத்தை கொடுத்தான் இறைவன் .
..கடவுளை நாடி மரண துன்பத்தையும் நீக்க முடியும் … துன்பம் நீங்கி பேர்இன்பம் பெற முடியும் .
தவிர்க்க முடியாத துன்பங்கள், அடைய துடிக்கும் உலக இன்பங்கள், . பேரின்பம் ஆகியவை கடவுள் கொள்கை உருவாக முக்கிய காரணங்கள் .
1.3 கடவுள் கொள்கைகள
உருவாககும் கேள்விகள்
கடவுள் பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கினாரா?அ
ல்லது கடவுளே பிரபஞ்சமா?.கடவு
ள்பிரபஞ்சத்தை தோற்றுவித்த நோக்கம் என்ன ? அவசியம் என்ன .? இக்கேள்விகள் நெடுங்காலமாக கேட்கப்படுபவை
“இப்பிரபஞ்சம . தோன்றுவதற்குமுன் எது அல்லது யார் இருந்தாரோ அவர் கடவுள்” அப்படிஎன்றால் யாரும் பார்த்தறியாத கடவுளுக்கு பிரபபஞ்சத்தை உருவாக்க நோக்கமும் அவசியமும் கூறுவது யாராலும் முடியாது. .
பிரபஞ்சத்தை அவர் உருவாக்கினாரா அல்லது அவரே பிரபஞ்சமா?என்பதையும் யாராலும் சொல்லமுடியாது .
இதை மாணிக்கவாசகர் திரு வாசகத்தில்
” எண்ணுதற்கு எட்டாத எழிலார் கழல் இறைஞ்சி” என்றார் ..
1.4 பிரபபஞ்சம உருவானது . எப்படி ? மனிதன் யார் ? கடவுள் – பிரபஞ்சம்-மனிதன் ஆகியவற்றின் தொடர்பு. என்ன ?
விஞ்ஞானமய கோசம் உள்ள மனிதன் , அறிந்ததில் இருந்து அறியாததை உணர்ந்து சொல்லும் வல்லமை கொண்டவன் . கடவுள் பற்றி ; சித்தர்களும் ஞானிகளும்.? ரிஷிகளும் , இறை தூதர்களும் தங்களது ஆன்ம சக்தியால் உணர்ந்து சொன்னார்கள் .
இதற்க்கு பத்தாம் அறிவு வேண்டும் என்கிறார் திரு மூலர்
இக்கேள்விகளுக்கு திருமூலர் திரு மந்திரத்தில் முதல் பாடலில் தெளிவான பதில் சொல்லி உள்ளார் .
ஒன்றவன்தானே இரண்டவன் இன்னருள்
நின்றனன் மூன்றினுள் நான்குணர்ந்தான் ஐந்து
வென்றனன் ஆறு விரிந்தனன் ஏழும்பர்ச்
சென்றனன் தானிருன் தாணுணர்ந் தெட்டே
திருமூலர் திருமந்திரம் பாடல் 1
பிரபஞ்சம் உருவாவதற்கு முன் இருந்த ஒன்றுதான் கடவுள் .
அவனது அருளின் காரணமாக . ஓம் என்ற பெருவெடிப்பில் அகாரம் என்ற எதிர்மறை சக்தி துகள்களாகவும் மற்றும் நேர்மறை சக்தி துகள்களாக இரண்டு சக்தி நிலையாக மாறினான் . இதை பிரபஞ்சவாலை என்கிறார் போகர் . இதை காயத்திரி சக்தி என்கிறார் விசுவாமித்திரர் .
(பார்க்க காயத்திரி மந்திரம் வாலை தியானம் பதிவு ) இதை ஆம் ஊம் என்றார் கருஊரார், இந்த சக்தி துகள்கள் மகாரம் என்ற நடுநிலை துகளாக மூன்றானது . நாதவிந்து என்ற நான்காம் உயிர் துகள் ஆனது? . நாதவிந்து என்ற உயிர் துகள் நேர்மரை உயிர்துகள் எதிர்மறை உயிர்த்துகள் ஆக பிரிந்தது .
எனவே அகார,உகார , மகார நாதவிந்து ஆகிய ஐந்து அடிப்படை துகள்கள் உருவாகின . இந்த ஐந்தை பஞ்சவிதது என்கிறார் அகத்தியர் . , இந்த பசஞ்ச? வித்துக்களே பஞ்ச பூதமாகின( மண் ,நீர் , நெருப்பு , காற்று ,ஆகாயம் ) .. இந்த பஞ்ச பூதங்கள் பிரபஞ்சமாக உயிர்களாக உருவானது . இந்த உயிர்கள் நால்வகை யோனிகளில் ( பிறப்புவழி ) எழுவகை உயிர்களாக பிறந்தன .இந்த உயிர்களில் ஆறு ஆதாரங்களுடன் 96 தத்துவங்களுடன் ஆதிமனிதன் உருவானான் . . இந்த ஆறு ஆதாரம் பெற்ற மனிதன் இதன் மூலம் கடவுள் கொள்கை உருவாக்கினான். கடவுளை உணர்ந்தான் .
.கடவுளை உணர்தபின் கடவுளை தொடர்பு கொள்ள முயன்றான் அப்பொழுது அவன் ஏழாவது நிராதாரமாகிய சகஸ்ராரம் என்ற ஆதாரத்திற்கு சென்றான் , அஷ்டாங்க யோகத்தில் எட்டாவது நிலை ஆகிய சமாதி நிலையில் தன்னை இறைவனின் ஒருபகுதி என உணர்ந்து இறைவனுடன் கலந்து இறைவனாகிநான் . முக்தி பெற்றான் இறைவன் மனிதனாக உரு மாறினான் மனிதன் இறைவனாகி சுயஉரு பெற்றான் . ..
இப்பாடல் சொல்லும் தத்துவங்கள்.
.பிரபஞ்சம் உருவாவதற்கு முன் இருந்த ஒன்றுதான் கடவுள் இதற்கு உருவமோ, பெயரோ இல்லை . இது ஓர் இறை கொள்கை.
கடவுளை ஒ என்றும் ஓங்காரம் அல்லது ஓம் என்றும் சித்தர்கள் சொல்கிறார்கள் . .. ஓம் பெருவெடிப்பாகியது இதுவே விரிவு அடைந்து அகார உகார, மகார நாத , விந்து ஆகி , பின்பு பஞ்ச பூதமாகி பிரபஞ்சம் உருவானது. இது சித்தர்கொள்கை
வேதங்களும் புராணங்களும் இதை சொல்கின்றன . ஓம் என்ற பெருவெடிப்பில் பிரபஞ்சம் உருவானது என்கிறார் அகத்தியர் .
இன்று பூமி உருவாக்கும் ஓசை ஓம் என்று அறிவியலார் சொல்கிறார்கள்
மாணிக்கவாசகர் திருவாசகத்தில் “ ஓர் உருவம் ஒர்நாமம் இல்லானை ஆயிரம் நாமம் சொல்லி தெல்லேலம் கொட்டாமோ “என்றார்.
ஒன்றே குலமும் ஒருவனே தேவனும்
நன்றே நினைமின் நமனில்லை நாணாமே
சென்றேபுகும் கதி இல்லை நுஞ்சித்தத்து
நின்றே நிலைபெற நீர் நினைந் துய்மினே
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2104
“ஒருவன் என்றே தெய்வத்தை வணங்கவேண்டும்”
அகத்தியர் ஞானம் 9 பாடல் 4
இந்தஓர்இறை கொள்கையை? .கிறித்துவமும் , இஸ்லாமியமும் சொல்கின்றன .
ஆயினும் மனிதன் வேறு இறைவன் வேறு என்கின்றது . . இது துவைதத கொள்கை ..பக்த்தியோக நிலையில் கடைபிடிப்பது .
.கடவுள் தனது அருளால் தனது ஒரு அம்சத்தை (சக்தியை) பிரபஞ்சமாக விரிவடைய செய்தார் ..
( இறைவனின் மாறுபட்ட தோற்றம் மனிதன் )பிரபஞ்சதின் உயர் அங்கம் மனிதன் . . பிரபஞ்ச மறைப்பில் இருந்து மனிதன் விடுபட்டு மீண்டும் இறை வனாகிறான் .
பிரபஞ்ச மறைப்பு அல்லது இறைவனுக்கும் மனிதனுக்கும் இடையே இருக்கும் தடை மாயை? என்கிறார்கள் வேதாந்திகள் .. உலக மாயையில் இருந்து விடுபட்டு மனிதன் இறைவனாகிறான் . இது அத்வைதம் மற்றும் வசிஷ்டா அத்வைத கொள்கைகள் .
இக்கருத்தை வேதங்கழும் சொல்கின்றன (ரிக்வேதம் புருஷ சூக்தம் 10:8 90 )
“இப்பிரபன்ச்சம் முழுவதும் எனது ஒரு அம்சத்தால் வியாபித்து உள்ளேன் “ கீதை 10.24
பிரபஞ்ச உற்பத்தியில் பரிணாம வளர்ச்சியே மனிதன் . கடவுள் நேரடியாக மனிதனை படைக்கவில்லை . அனைத்து சித்தர்களும் இதை சொல்லி உள்ளார்கள் இன்றைய அறவியல் இதை உறுதி செய்கிறது
இக்கருத்துகளை மாணிக்கவாசகர் திருவாசகத்தில் சொல்லியுள்ளார்
“புல்லாகிப் பூடாகி புழுவாய் மரமாகி
பல்விருகமாகி பறவையாய் பாம்பாகி
. கல்லாய் மனிதராய் “ என்றார் .
தன்னை கடவுளின் ஒரு அம்சம் என்று உணர்ந்த மனிதன் யோகா வழியில் கடவுளை ஒளிவடிவில் தன்னுள் காண்கிறான் . தன்னுள் கண்ட கடவுளை நோக்கி பயணித்து பல படித்தரங்களை தாண்டி இறைவனுடன் ஒன்றி தானே இறைவன் என்ற நிலை அடைகிறான். இது சித்தர் கொள்கை .
இதை சிதர்கள் “ தான் அவன் ஆதல் “ என்றனர் “நான் சிவனானேன் “ என்கிறார் திரு மூலர்
வேதங்கள் இதை உறுதி செய்கின்றன.
யஜூர்வேதம் ஸ்ரீ ருத்ரம் (8. 1) சொல்வது “நம: சிவாய சிவதராய “ சிவம் தன்னை அடைந்தவனை சிவமாக “சிவதரன் “ ஆக மாற்றுகிறது.
“சிவோகம் “ என்றால் நான் சிவன் என்ற பொருள்தரும் .
இக்கருத்துகளை வேதங்கள் மகாவாக்கியங்களா
க சொல்கின்றன .
ப்ரஜ்ஞானம ப்ரஹம்ம ( ரிக்வேதம் )? =இறைவன் ஞானத்தால் அறியப்படுபவன் .
அஹம் ப்ரஹமாஸ்மி ( யசுர் வேதம் ) நான் இறைவனாய் இருக்கிறேன் . .
தத் த்வம் அஸி (சாம வேதம் ) நீ அதுவாய் ( கடவுளாய் ) இருக்கிறாய்
அயமாத்மா பரம்மா ( அதர்வண வேதம் )
தனது ஆத்மாவே இறைவன்
ஒரு உதாரணம் மூலம் பார்க்கலாம்.
கடலில் இருந்து ஒருபகுதி நீர் ஆவியாகி மழையாகி பல நிலைகளை
கடந்து மீண்டும் கடலுக்கு வருகிறது .
அது போன்று இறைசக்தியின் ஒரு பகுதி தூண்டுதல் இன்றி பிரபஞ்சமாக விரிகிறது .பின்பு அப்பிரபஞ்சம் மீண்டும் இறைசக்தியில் ஒடுங்குகிறது இது இறைசக்தியின் தன்மையால் தானே நிகழ்கிறது .இதற்க்கு நோக்கமோ குறிகோளோ இல்லை,இதை நைமித்திக பிரளயம் என்கிறது வேதம்.?
மனிதனுள் இருக்கும் இறைசக்தி எங்கிருந்து வந்ததோ அந்த இடத்தை தேடி பயணப்படுகிறது . இது முக்திபயணம்.முட
ிவாக இறைவனை அடைகிறது . அதுவே முக்தி என்று சித்தர்கள் சொல்கிறார்கள் . வேதங்களும் உறுதி செய்கிறது . இது? ஆதஅந்திய பிரளயம் ஆகும் .
இன்றைய அறிவியல் ( Stephen Hawkings ஹாகின்ஸ் )இந்த கோட்பாட்டை சிங்குலாரிட்டி என்று சொல்கிறது . பிரபஞ்சம ஒரு புள்ளியில் இருந்து விரிந்து உருவாகிறது . மீண்டும் சுருங்கி அப்புள்ளியாக மாறுகிறது
1.5 மனித பிறவியின் குறிக்கோள் எது?
பெறுதற்கறிய பிறவியை பெற்றும?்
பெறுதற்கரிய பிரானடி பேணார்
பெறுதற்கரிய பிராணிகள் எல்லாம்
பெறுதற் கரியதோர் பேறிழந் தாரே
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2109
பெறுதற்கறிய பிறவியை பெற்று உள்ளவன் மனிதன்.
.மனிதன் மட்டுமே
பெறுதற்கறிய இறைவன?் திருவடியை முயன்று அடயமுடியும் . அப்படி செய்யாத மனிதர் மற்றும் மிருகங்கள் , பெறுதற்கறியஇறைவனின் திருவடி சேரும் முக்தி என்பதை இழந்துவிடுவார்கள் . .
மனிதபிறவியின் குறிக்கோள் . முக்தி . எங்கு இருந்து வந்தோமோ அங்கு செல்வது…
. முக்தி . எங்கு இருந்து வந்தோமோ அங்கு செல்வது..
1.6 கடவுளின் நிலைகள் .
கடவுள்—மனிதன் (பிரபஞ்சம)—முக்தி தொடர்பு .
தோன்றிய தொம்பதம் தற்பதஞ்சூழ்தர
அசிபதம் ஏன்ற அசிபதம் இம்மூண்றோ டேய்தினோன்
ஆன்ற பராபரமாகும் பிறப்பற
வேன்றனன் மானச் சிவமா யிருக்குமே
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2437
தானவ னாகிய தற்பரந் தாங்கினன்
ஆனவை மாற்றிப் பரமத்தடைந்திடும்
ஏனை யுயிர் வினைக கெய்து மிடஞ்சென்றும
வானும் நிலனும் புகுந்து வருந்துமே
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2134
பிரபஞ்சமாக உருவாகும் முன் இருந்த இறைவன் ஒருவன் . இந்த நிலையில் அவன் தொம்பதம் அல்லாது தொம்பரம் / பரம் / பரமாத்துமன் / ஆதி/ சிவம் அல்லது ஆதி சிவம்/விஷ்ணு/ பரமபிதா அல்லது கர்த்தர் /அல்லா என்று பலவாறாக அழைக்க படுகிறான் .
அவனின் ஒரு அம்சம் உருவமுள்ள பிரபஞ்சமாக மாறும்முன் சக்தி நிலையில் (Energy status) இருக்கிறான் எதிர்மறை சக்திதுகள்( அகாரம்), நேர்மறை சக்தி துகள்(உகாரம்) , மறை ஏற்றம் இல்லா நடுநிலை சக்திதுகல்கள் (மகாரம் ) நேர்மறை உயிர் சக்திதுகள் (நாதம் ) எதிர்மறை உயிர் சக்திதுகள் (விந்து ) என பஞ்ச வித்து நிலையில் உருவற்ற இறைவனாக உள்ளான் அல்லது .
இந்த பஞ்ச வித்துகள் என்ற சக்தி நிலையில் கடவுள் நிற்குணபிரம்மம் என்று அழைக்கப்படுகிறான். இதுவே ஆதி சக்தி அல்லது காயத்திரி அல்லது பிரபஞ்சவாலை என்று அழைக்கப்படுகிறது .
அவன் பிரபஞ்சமாக மாறி 96 தத்துவங்களாக மனிதனாக உருவானபின் அவனுள் இருக்கும் இறைவன் தம்பதம் ,/தற்பரம்/ வாலை/ என்று அழைக்க படுகிறான் ..
மனிதனின் உடல் அகாரம் உகாரம் மகாரம் என்ற சக்தி துகள்களால் உருவம் பெறுகிறது . நாத விந்து என்ற உயிர்சக்தி, மனிதனுள் உயிர்ஆக உள்ளது .இது ஜீவன் அல்லது உயிர் . உடலையும் உயிரையும் இணைக்கும் சக்தி தற்பரம் என்ற இறைவன் அல்லது சிவம் . இந்த தற்பரம என்ற வாலை ஒளிவடிவில் ஆனந்த மய கோசத்தில் மனிதனிடம் உள்ளது . இதை ஆத்மா என்று சொல்கிறார்கள் .
உயிர் +உடல்+ தற்பரம் (இறைவன் ) ஆகிய மூன்றின் சேர்கை = மனிதன் அல்லது நான் . உடலும் உயிரும் சேர்ந்த ஜீவன் ஆத்மாவுடன் சேர்ந்து ஜீவஆத்மா என்ற மனிதனாகிறான் .
தன்னுள் இருக்கும் இறைவனை மனிதன் உணராமல் இருக்கக்காரணம் மனிதனின் பிற நான்கு கோசங்கள் . அதாவது அன்னமய கோசம் , பிராணமய கோசம் ,மனோமய கோசம் ஆகியவை . இவற்றை கடந்து உள்முகமாக சென்று ஆனந்தமய கோசத்தில் தற்பர தரிசினம் செய்யவேண்டும் .
தன்னுள் இருக்கும் தற்பரம் என்ற இறைசக்தியை யோகவழியில் பரவெளியில் இருக்கும் தொம்பதம் என்ற இறைவனுடன் ஒன்றசெய்வது, அசிபதம் என்று அழைக்க படுகிறது .
இது தான் அவன் ஆதல் என்றநிலை. தொம்பதம் , தற்பதம் அசிபதம் ஆகிய மூன்று நிலைகளை அடைந்தவனுக்கு பிறப்பு இறப்பு இல்லை . அவன் சிவம் ஆவான் . இது நிலைத்த நிலை யாகும் .. இதுவே முக்தி .
இந்த நிலைகளை தேடி அடைய வெட்கபட வேண்டாம்.
யோக வழியில் மரணத்தை மாற்றி மரணம் இல்லாமல் தானவனாகி இறை நிலை அடைந்தவர்கள் முக்தர்கள் .
1.6 முக்தி அடையாத மனிதர்கள் மற்றும் பிற உயிர்கள் மரணத்திற்கு பின் என்னவாகிறார்கள் ?
திரு மூலர் சொல்கிறார்.
தானவ னாகிய தர்பரந் தாங்கினன்
ஆனவை மாற்றிப் பரமத்தடைந்திடும்
ஏனை யுயிர் வினைக கெய்து மிடஞ்சென்றும
வானும் நிலனும் புகுந்து வருந்துமே .
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2134
அவர்கள் உடல் அகார உகாரா மகார சக்தி துகளகளாக மாறும் .
உயிர் நாத விந்து என்ற உயிர்சக்தி துகள்களாக மாறும் .
இவை இரண்டும் பிரபஞ்சத்தில் இருக்கும் பஞ்ச வித்துக்களில் சேரும் . . .. உடலையும் உயிரையும் இணைககும் தற்பரம் அல்லது இறை அம்சம் அல்லது ஜீவவானுடன் இருக்கும் ஆத்மா .
பரத்துடன் சேரும். மரணித்த மனிதன் அகார உகாரா மகார நாத விந்து வாக மாறி , மீண்டும் மீண்டும் பிறந்து இறக்கிறான் .
அதாவது பிரபஞ்சத்தில் இருந்து விடுபடாது பிறவி சுழற்ச்சியில் முக்தி அடையும் வரை சுழன்றுகொண்டு துயர் அடைந்துகொண்டு இருப்பான் .
1.7 அசிபதம் என்ற முக்தியை பெறுவது எப்படி ?
தொம்பத மாயையுள் தோன்றிடும் தற்பதம்
அம்பாறை தன்னில் உதிக்கும் அசிபதம்
நம்புறு சாந்தியில் நண்னு நண்ணுமவ் வாக்கியம்
உம்பர் உரைதொந்தத் தசி வாசி யாமே
திரு மூலர் திருமந்திரம் பாடல் 2432
தொம்பதம் தனது மாயா சக்த்தியால் பிரபன்ச்சமாகி மனிதனாகி . தற்பதமாக தோன்றியது . மனிதனுள் இருக்கும் தற்பதம் தொம்பதத்தொடு இணைவதால் உருவாகுவது
Thanks
17 Tuesday Apr 2018
Posted Uncategorized
in