ಈ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಬಗ್ಗೆ ಹಲವು ತಿಳಿಯದ ಕೆಲವು ಸೋಜಿಗದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಕೇಳಿಕೊಳ್ಳೋಣ !.
ಎಷ್ಟು ಬಗೆಯ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳಿವೆ ?
ನಿಮಗೆ ಅಚ್ಚರಿಯೆನಿಸಬಹುದು, ಈಗಿನವರೆಗೆ 17 ಬಗೆಯ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ಹರಳಿಟ್ಟಳದ (crystal structure) ನೆಲೆಯ ಮೇಲೆ ಈ 17 ಬಗೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಾವು ನೋಡುವುದು ಒಂದೇ ಬಗೆಯ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಬಗೆಯು ಹೊರ ಗಾಳಿಪದರದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಮಿಕ್ಕ 15 ಬಗೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವೇ ರೂಪವನ್ನು ತಾಳುತ್ತವೆ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಂಟು (hydrogen bond) ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಒಟ್ಟಿಗೆ ನಾಲ್ಕುಚಾಚುಗಳ ಬಲೆಯಾಗಿ (tetrahedral network) ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹಾಕಿದರೆ ಬಗೆ ಬಗೆಯ ನೀರು-ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಟಾಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಹದಿನೇಳಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಇವೆಯೇ ಎಂಬುದು ಗೊತ್ತಿಲ್ಲ.
ಎಷ್ಟು ಬಗೆಯ ನೀರುಗಳಿವೆ ?
ನಿಮಗೆ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆ ಬೆರಗೆನಿಸಬಹುದು. ನೀರು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿದ್ದರೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ನೀರು ಉಗಿಯಾದರೆ ಆವಿ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ನೀರು ಹರಿದರೆ ನೀರೇ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಆದರೆ ಈ ಹರಿಯುವ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಬಗೆಗಳಿದ್ದರೆ?
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ ನೀರನ್ನು ಕಡುತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ (super-cooled) ಎರಡು ಬಗೆಯ ನೀರುಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಮಾರ್ಪಾಟಾಗುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದಂತೆ. ಆದರೆ ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇದನ್ನು ನಿರಾಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಇದರಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅರಕೆ ಮಾಡಬೇಕಿದೆ.
ನೀರು ಹೇಗೆ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ ?
ಇಂದಿಗೂ ಯಾವ ಬಿರುಸಿನಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಮೇಲಿರುವ ನೀರು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ (rate of evaporation) ಎಂದು ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಅದು ತಿಳಿದರೆ ಮೋಡದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ಹೇಗೆ ಹರಡಿಕೊಂಡಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರಿಯಬಹುದು. ಅದನ್ನು ಅರಿತರೆ ಮೋಡಗಳು ನೇಸರನು ಸೂಸುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೇಗೆ ತಿರುಗಿಸುತ್ತವೆ, ಹೇಗೆ ಹೀರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೇಗೆ ಚದರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಇದು ತಿಳಿದರೆ ನೆಲದ ಬಿಸಿಯಾಗುವಿಕೆಯ(global warming) ಕುರಿತಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಅರಕೆ ನಡೆಸಬಹುದು.
ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯ pH ಎಷ್ಟು ?
ನೀರಿನ pH (ಹುಳಿಯಳತೆ) 7 ಎಂದು ಗೊತ್ತಿದೆ. ಆದರೆ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಯಾವ pH ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ? ನೀರಿನ ಅಬ್ಬಿಗಳ(water falls) ಸುತ್ತ ಕಾಣುವ ಮಂಜು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೆಗೆಟಿವ್ OH ಮಿನ್ತುಣುಕುಗಳನ್ನು(ions) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ pH 7 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎನ್ನಬಹುದು. ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅರಕೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮಯ್ ಅರೆ-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಂಟನ್ನು (broken hydrogen bonds) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆಯಂತೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಇವು 7 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ pH ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದೆಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಂತೆ ಎಂಜಾಯ್ಂಗಳು, ಪ್ರೋಟೀನುಗಳು ಒಡಲಿನಲ್ಲಿ ಹರಿದಾಡುತ್ತಿರಬೇಕೆಂದರೆ ನೀರು ಮುಖ್ಯ . ಇವೆಲ್ಲವೂ ನೀರಿನ pH ಅನ್ನು ನೆಚ್ಚಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯ pH ತಿಳಿವಳಿಕೆ ಮುಖ್ಯವಾದದ್ದು ಆದರೆ ಆ ತಿಳುವಳಿಕೆ ನಮಗಿನ್ನೂ ಎಟುಕಿಲ್ಲ.
ನ್ಯಾನೋ ನೀರು ಬೇರೆಯದೇ ?
ನೀರೆಂದರೆ ನಮಗೆ ತಟ್ಟನೆ ಹೊಳೆಯುವುದು ದೊಡ್ಡದಾದ ಕಡಲುಗಳು ಹರಿಯುವ ಕಾಲುವೆಗಳು. ಆದರೆ ಕಡುಚಿಕ್ಕದಾದ ಎಡೆಗಳಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿದಾಗ (ಅಂದರೆ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ) ಅದು ಬೇರೆ ಬಗೆಯ ಗುಣಗಳನ್ನು ತೋರಬಹುದೇ? ಯಾಕೆಂದರೆ ಬರಿಯ ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಾಗ ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಅಣುಕೂಟಗಳಿರುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾದಾಗ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು(quantum effects) ಆ ಅಣುಕೂಟಗಳ ಮೇಲೆ ಬೀರಬಹುದಾದ ಕಾರಣದಿಂದ ಅದರ ಗುಣಗಳು ಮಾರ್ಪಾಟಾಗಬಹುದು ಇದರ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಅರಕೆ ನಡೆಯಬೇಕಿದೆ.
ಕಾಮನಬಿಲ್ಲಿನ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಳಿಕೊಡಲಾಗುತ್ತಿದ್ದ ಈ ಸಾಲು ನಿಮಗೆ ನೆನಪಿರಬಹುದು. ಕೆಂಪು, ಕಿತ್ತಳೆ, ಹಳದಿ, ಹಸಿರು, ನೀಲಿ, ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಕಾಮನಬಿಲ್ಲಿನ ಸೊಬಗನ್ನು ಯಾರು ತಾನೇ ಮರೆಯಬಲ್ಲರು? ಬಣ್ಣಗಳು ನಮ್ಮ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ತುಂಬುವ ಚೆಲುವನ್ನು ಯಾರು ತಾನೇ ಅಲ್ಲಗಳೆದಾರು? ನಮ್ಮ ಬದುಕಿಗೆ ನಲಿವಿನ ಬಣ್ಣ ತುಂಬುವ, ಬಣ್ಣಗಳ ಬದುಕಿನ ಬಗ್ಗೆ ನಿಮಗೆ ಗೊತ್ತೆ? ಬಣ್ಣಗಳು ಹೇಗೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ? ಬೆಳಕಿಗೂ ಬಣ್ಣಕ್ಕೂ ಇರುವ ನಂಟೇನು? ಮುಂತಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಜಾಡು ಹಿಡಿದುಕೊಂಡು ಬಣ್ಣಗಳ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಇಣುಕೋಣ ಬನ್ನಿ.
ನೀಲಿ, ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು, ಕಡುಗೆಂಪು, ಕಂದು, ಕಪ್ಪು, ಬಿಳಿ ಹೀಗೆ ಹಲವಾರು ಬಗೆಯಲ್ಲಿರುವ ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವೇನು? ಮೊದಲಿಗೆ ಕೆಲವು ಹೇಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಡೋಣ.
1) ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣ ಬೆಳಕು.
2) ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಗಳಿಂದಾಗಿ (characteristics) ಬಣ್ಣಗಳು ನಮಗೆ ಕಾಣುತ್ತವೆ.
3) ಬಣ್ಣಗಳು ನಮಗೆ ಕಾಣಲು ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನ ಮತ್ತು ಮಿದುಳಿನ ಕಟ್ಟಣೆ ಕಾರಣ.
ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದು ಸರಿ? ಎಲ್ಲವೂ ಸರಿ! ಹೌದು, ಬಣ್ಣಗಳ ಇರುವಿಕೆಗೆ, ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು ಕಾಣುವಂತಾಗಲೂ ಈ ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಅಂಶಗಳೂ ಕಾರಣ.
ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಏನಿದೆ ಅಂತಾ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಬಣ್ಣಗಳ ಬದುಕನ್ನು ಅರಿಯುವಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಮುಂದಿನ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನಮಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಮುಖ್ಯ ಸೆಲೆಯಾಗಿರುವುದು ನೇಸರ (sun). ನೇಸರಿನಿಂದ ಸೂಸುವ ಶಕ್ತಿ (energy) ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಲೆಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ (electric) ಮತ್ತು ಸೆಳೆತದ (magnetic) ರೂಪದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸೂಸುವಿಕೆ (electromagnetic radiation) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ನೇಸರಿನಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸೂಸುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹೊಮ್ಮುವ ಶಕ್ತಿ (energy) ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿದ್ದರೂ, ಆ ಶಕ್ತಿ ಒಂದೇ ಬಗೆಯ ಅಲೆಯಲ್ಲಿ ಹರಡುವುದಿಲ್ಲ. ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಉದ್ದ (length) ಮತ್ತು ಕಡುತನ (intensity) ಹೊಂದಿರುವ ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೆಲವು ಶಕ್ತಿಯ ಅಲೆಗಳು ತುಂಬಾ ಉದ್ದವಾಗಿದ್ದರೆ, ಕೆಲವು ಅಲೆಗಳು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದ್ದ ಹೆಚ್ಚಿರುವ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಉದ್ದಲೆಗಳು (long waves) ಮತ್ತು ಉದ್ದ ಕಡಿಮೆಯಿರುವ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಚಿಕ್ಕಲೆಗಳು (short waves) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ತುಂಬಾ ಉದ್ದವಾದ ಅಲೆಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಕಟ್ಟನ್ನು ಅಲೆಪಟ್ಟಿ ಇಲ್ಲವೇ ಅಲೆಸಾಲು (spectrum) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅಲೆಯುದ್ದ (wave length) ಹೊಂದಿರುವ ಅಲೆಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 390 nm (ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್) ನಿಂದ 700 nm ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಲೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಕಾಣಬಲ್ಲೆವು. ಹೀಗಾಗಿಯೇ ನಡು ಉದ್ದದ ಈ ಅಲೆಗಳ ಗೊಂಚಲನ್ನು ಕಾಣಿಸುವ ಬೆಳಕು (visible light) ಇಲ್ಲವೇ ಬೆಳಕು (light) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಗುಂಪಿಸಿದಾಗ ಅಂದರೆ 390 nm ನಿಂದ 700 nm ಅಲೆಗಳ ನಡುವಿರುವ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸಿ ನೋಡಿದಾಗ ಅದರಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಒಳಗುಂಪುಗಳು ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ. ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಅಲೆಗಳ ಈ ಒಳಗುಂಪುಗಳೇ ’ಬಣ್ಣದ ಅರಿವು’ (colour sensation) ಹೊಮ್ಮಿಸಲು ಕಾರಣ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಉದ್ದ ಹೊಂದಿರುವ ಅಲೆ ನೇರಳೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದ ಇರುವ ಅಲೆ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಅರಿವನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸುತ್ತವೆ. ನೇರಳೆ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಅಲೆಗಳ ನಡುವಿರುವ ಅಲೆಗಳು ನೀಲಿ, ಹಸಿರು, ಹಳದಿ, ಕಿತ್ತಳೆ ಹೀಗೆ ತಮ್ಮ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸುತ್ತವೆ.
ಮೇಲಿನ ಪ್ಯಾರಾಗಳಿಂದ ನೇಸರನು ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು. ಇದೇ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಇರುಳು ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಬೆಳಕು ನೀಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸೆಲೆಗಳೂ (electric source) ಕೂಡ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸೆಲೆಗಳು ಯಾವ ಉದ್ದದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸೂಸುತ್ತವೋ ಆ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ನಮಗೆ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಎತ್ತುಗೆಗೆ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯ ಬಲ್ಬ್ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಸುವುದರಿಂದ ಅದರಿಂದ ಹೊಮ್ಮುವ ಬೆಳಕು ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಟ್ಯೂಬ್ ಲೈಟ್ ಬಿಳಿಬಣ್ಣದ ಅಲೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೊಮ್ಮಿಸುವುದರಿಂದ ನಮಗೆ ಅದರ ಬೆಳಕು ಬಿಳಿಯಾಗಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. [ಗಮನಕ್ಕೆ: ಎಲ್ಲ ಬಣ್ಣಗಳ ಅಲೆಗಳು ಸಮನಾಗಿ ಬೆರೆತಾಗ ನಮಗೆ ಬಿಳಿಯ ಬಣ್ಣದ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ.]
ವಿದ್ಯುತ್ ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಸುವನ್ನು ಬೆಳಕಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಸಲಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಯಾವ ಬಿಸುಪಿಗೆ (temperature) ಉರಿಸಲಾಗಿದೆ ಅನ್ನುವುದರ ಮೇಲೆ ಅದರಿಂದ ಹೊಮ್ಮುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ ತೀರ್ಮಾನವಾಗುತ್ತದೆ. ಎತ್ತುಗೆಗೆ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯ ಬಲ್ಬ್ ನಲ್ಲಿ ಮಿಂಚು ಹರಿಸಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ತಂತಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 2130-3130 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ವರೆಗೆ ಕಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬಿಸುಪಿನಲ್ಲಿ ಕಾದಾಗ ವಸ್ತುವೊಂದು ಹಳದಿ ಹರವಿನಲ್ಲಿ (yellow range) ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸೂಸುತ್ತದೆ ಹಾಗಾಗಿ ಅದು ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಪ್ಲೋರೆಸೆಂಟ್ ಬಲ್ಬ್ ಸುಮಾರು 4700 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ವರೆಗೆ ಬಿಸುಪು ಏರಬಲ್ಲದು. ಈ ಬಿಸುಪಿನಲ್ಲಿ ಬಿಳುಪಿಗೆ ಹತ್ತಿರವೆನಿಸುವ ತಿಳಿನೀಲಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.
ಸರಿ. ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಅಲೆಗಳು ತಮ್ಮ ಅಲೆಯುದ್ದಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವು ಹೊಮ್ಮಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು ಆದರೆ ನಮಗೆ ನೇಸರಿನಿಂದ ದೊರೆಯುವ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಈ ಎಲ್ಲ ಬಣ್ಣಗಳಿದ್ದರೂ ವಸ್ತುಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣದಲ್ಲೇಕೆ ಕಾಣುತ್ತವೆ? ಅನ್ನುವ ಪ್ರಶ್ನೆ ನಮಗೀಗ ಎದುರಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಈಗ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಗಳು ಬಣ್ಣಗಳ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ನೋಡೋಣ.
ತನ್ನ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕನ್ನು ವಸ್ತುವೊಂದು ಹೇಗೆ ಹಿಂಪುಟಿಸುತ್ತದೆ (reflects), ಚದುರಿಸುತ್ತದೆ (scatters), ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (absorbs) ಇಲ್ಲವೇ ಸೂಸುತ್ತದೆ (radiates) ಅನ್ನುವುದರ ಮೇಲೆ ಆ ವಸ್ತು ಯಾವ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವೊಂದು ತನ್ನ ಗುಣಕ್ಕೆ (characteristics) ತಕ್ಕಂತೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಅಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಕೆಲವನ್ನು ಚದುರಿಸಬಹುದು. ಯಾವ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯನ್ನು ಆ ವಸ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿಸುವುದೋ, ಆ ಅಲೆಯ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ವಸ್ತು ನಮಗೆ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ.
ಎತ್ತುಗೆಗೆ:
ಕಿತ್ತಳೆ ಹಣ್ಣು ತನ್ನ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳಲ್ಲಿ 590 nm ನಿಂದ 620 nm ಉದ್ದದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿಸುತ್ತದೆ. 590-620 nm ಅಲೆಗಳು ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸುವ ಅಲೆಗಳು ಹಾಗಾಗಿ ನಮಗೆ ಕಿತ್ತಳೆ ಹಣ್ಣು ’ಕಿತ್ತಳೆ’ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ!
ಕ್ರಿಕೆಟ್ ಚೆಂಡು 620-740 nm ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿಸುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಈ ಅಲೆಗಳು ’ಕೆಂಪು’ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸುವುದರಿಂದ ಕ್ರಿಕೆಟ್ ಚೆಂಡು ನಮಗೆ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವೊಂದು ಬೆಳಕಿನ ಎಲ್ಲ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸಮನಾಗಿ ಚದುರಿಸಿದರೆ ಆ ವಸ್ತು ಬಿಳಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಅದೇ ವಸ್ತುವೊಂದು ಬೆಳಕಿನ ಎಲ್ಲ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಯಾವುದೇ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಚದುರಿಸದಿದ್ದರೆ ಆ ವಸ್ತು ನಮಗೆ ’ಕಪ್ಪು’ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಬಿಳಿ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣಗಳ ಅರಿವಿನ ನಡುವೆ, ಅಲೆಗಳ ಚದುರುವಿಕೆಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ವಸ್ತುಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳಲ್ಲಿರುವ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಗಳು ಅವುಗಳ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ತೀರ್ಮಾನಿಸುವುದರ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು ಈಗ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣು ಮತ್ತು ಮಿದುಳು ಬಣ್ಣಗಳ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಏನು ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅರಿಯೋಣ.
ನಿಮಗಿದು ಗೊತ್ತೆ?, ಸಾವಿರಾರು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣುಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬರೀ ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಸೂಲುಗಳನ್ನು (cells) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆ ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳೆಂದರೆ ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು ಮತ್ತು ನೀಲಿ. ಈ ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳ ಕಡುತನದ (intensity) ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುತ್ತಾ ಸಾವಿರಾರು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸೂಲುಗಳು ಗುರುತಿಸಬಲ್ಲವು. ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳ ನೆರವಿನಿಂದ ಉಳಿದೆಲ್ಲ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನ ಬಗೆಯನ್ನು ಮೂರ್ಬಣ್ಣತನ (trichromatic) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ನಮ್ಮ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಕಣ್ದೆರೆಯಲ್ಲಿ (retina) ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ಬಗೆಯ ಸೂಲುಗಳು (cells) ಇರುತ್ತವೆ. ಒಂದು, ಶಂಕದ ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುವ ಸೂಲುಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು, ಸರಳಿನ ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುವ ಸೂಲುಗಳು. ಆಕಾರಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಶಂಕಸೂಲುಗಳು (cone cells) ಮತ್ತು ಸರಳುಸೂಲುಗಳು (rod cells) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 45 ಲಕ್ಷ ಶಂಕಸೂಲುಗಳು ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 9 ಕೋಟಿ ಸರಳುಸೂಲುಗಳಿರುತ್ತವೆ.
ಶಂಕಸೂಲುಗಳು ನಮ್ಮ ಬಣ್ಣದ ಅರಿವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಶಂಕಸೂಲುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುವ ಮೂರು ಬಗೆಯ ಸೂಲುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಶಂಕಸೂಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಸೂಲುಗಳು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕಿಗೆ (ಅಲೆಗಳಿಗೆ) ಹೆಚ್ಚು ಹುರುಪುಗೊಂಡರೆ, ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯ ಸೂಲುಗಳು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಕ್ಕೂ, ಮತ್ತೊಂದು ಬಗೆಯ ಸೂಲುಗಳು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಬರೀ ಮೂರು ಬಗೆಯ ಬಣ್ಣದ ಸೂಲುಗಳಿದ್ದರೂ, ನಾವು ಬೇರೆ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಗುರುತಿಸಬಲ್ಲೆವು ಅನ್ನುವುದು ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲವೇ? ಈ ಮುಖ್ಯ ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು (ಅಲೆಗಳು) ನಮ್ಮ ಕಣ್ದೆರೆಯ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ, ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದ ಶಂಕಸೂಲುಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಡುತನದಲ್ಲಿ (intensity) ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಎತ್ತುಗೆಗೆ: ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನ ಮೇಲೆ ಹಳದಿ ಬೆಳಕು ಬಿದ್ದಾಗ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಸೂಲುಗೂಡುಗಳೆರಡೂ ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದ ಸೂಲುಗಳು ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.
ಹುರುಪುಗೊಂಡ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಸೂಲುಗಳು ಮಿದುಳಿಗೆ ತಮ್ಮ ಈ ಅರಿವನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಬೆರಕೆಯಿಂದ ನಮಗೆ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ತಿಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣು ಹಳದಿ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಈ ಬಗೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿಮಗೆ ಬೆರಗೆನಿಸಬಹುದು, ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು ಒಟ್ಟಾಗಿ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗಲೂ ಹಳದಿ ಬೆಳಕಶ್ಟೇ ಬಿದ್ದಾಗ ಅನುಭವವಾದಂತೆ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣವೇ ನಮಗೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ.
ಬರೀ ಮೂರು ಬಗೆಯ ಬಣ್ಣಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಿಂದ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣು ಸಾವಿರಾರು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಬೇರೆಯಾಗಿ ಗುರುತಿಸಬಲ್ಲದು. ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನ ಈ ಗುಣದಿಂದಾಗಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್, ಟಿವಿ ಮುಂತಾದ ತೆರೆಗಳನ್ನು ಬರೀ ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹೊಂದಿಸಲು ಅಣಿಗೊಳಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಇದನ್ನು ಕೆಹನೀ ಬಣ್ಣ ಮಾದರಿ (RGB colour model) ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು.
ಶಂಕಸೂಲುಗಳಂತೆ ಸರಳುಸೂಲುಗಳಲ್ಲಿ ಬಗೆಗಳಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳ ಕೆಲಸ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ನೋಟವನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದು. ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕು ಇದ್ದಾಗ ಶಂಕಸೂಲುಗಳು ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಹಾಗಾಗಿಯೇ ನಾವು ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲಾರೆವು ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಸರಳುಸೂಲುಗಳು ತಮ್ಮ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಕಂದು, ಕಪ್ಪು, ತಿಳಿ ನೋಟದ ಅರಿವು ನಮಗಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಸರಳುಸೂಲುಗಳು ಹುರುಪುಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಹೀಗೆ ಬೆಳಕು, ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣು, ಮಿದುಳಿನ ಕಟ್ಟಣೆಯಿಂದಾಗಿ ನಮಗೆ ಬಣ್ಣಗಳ ಅರಿವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಳೆದ ಬರಹವೊಂದರಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ದುಂಡಗಲವನ್ನು (Diameter) ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಅಳೆದವರಾರು ಮತ್ತು ಹೇಗೆ ಅಳೆದರು ಅಂತಾ ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು. ಬಾನರಿಮೆ ಇಲ್ಲವೇ ಅದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡಂತ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಓದುವಾಗ ನೆಲ, ನೇಸರ, ಮಂಗಳ ಮುಂತಾದವುಗಳ ತೂಕ ’ಇಂತಿಷ್ಟು ’ ಅಂತಾ ಓದಿದೊಡನೆ, ಇಂತ ದೊಡ್ಡದಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ತೂಗುತ್ತಾರೆ ಅನ್ನುವಂತ ಕೇಳ್ವಿಯೊಂದು ನಿಮ್ಮ ತಲೆಗೆ ಹೊಕ್ಕಿರಬಹುದು.
ಅರಿಮೆಯ ಹೆಚ್ಚುಗಾರಿಕೆ ಇದರಲ್ಲೇ ಅಡಗಿರುವುದು, ನೇರವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಆಗದಂತಹ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ನೇರವಲ್ಲದ ಹೊಲಬು (Method) ಬಳಸಿ ಎಣಿಕೆಹಾಕಬಹುದು. ಬನ್ನಿ, ಈ ಬರಹದಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ತೂಕವನ್ನು ಹೇಗೆ ನೇರವಾಗಿ ತೂಗದೆ, ಬೇರೊಂದು ಗೊತ್ತಿರುವ ಅರಿಮೆಯ ನಂಟುಗಳಿಂದ ಎಣಿಕೆಹಾಕಬಹುದು ಅಂತಾ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.
ನಮ್ಮ ದಿನದ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ರಾಶಿಯನ್ನೇ ತೂಕ ಅನ್ನುವ ಹುರುಳಿನಿಂದ ನಾವು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಆದರೆ ಅರಿಮೆಯ ಕಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ತೂಕ (weight) ಮತ್ತು ರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿ (Mass) ಬೇರ್ಮೆಯಿದೆ .
ವಸ್ತು ಎಷ್ಟು’ಅಡಕವಾಗಿದೆ’ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ರಾಶಿ (Mass) ಅಂತಾ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಬೇರೊಂದರ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ’ಸೆಳೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ’ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ತೂಕ (Weight) ಅಂತಾ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ರಾಶಿಯನ್ನು ಕೆಜಿ (kg) ಎಂಬ ಅಳತೆಗೋಲಿನಿಂದ ಅಳೆದರೆ ತೂಕಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಟನ್ (N) ಎಂಬ ಅಳತೆಗೋಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ : ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ವಸ್ತುವೊಂದರ ರಾಶಿ 70 kg ಆಗಿದ್ದರೆ ಚಂದ್ರನ ಮೇಲೂ ಅದರ ರಾಶಿ ಅಷ್ಟೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅದೇ ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ 70 x 9.81 = 686.7 N (ನ್ಯೂಟನ್) ಆಗಿದ್ದರೆ, ಚಂದ್ರನ ಮೇಲೆ ಅದು 70 x 1.62 = 113.4 N ಆಗಿರುತ್ತದೆ.
ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ, ಇಂತಿಷ್ಟು ಅಡಕವಾಗಿರುವ (ರಾಶಿ) ವಸ್ತುವನ್ನು ಭೂಮಿಯು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೆಳೆದರೆ, ಚಂದ್ರನಿಗೆ ಆ ಸೆಳೆಯುವ ಕಸುವು ನೆಲಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 83% ಕಡಿಮೆಯಿದೆ. ಅಂದರೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ನೆಲೆಯೂರಿರುವ ವಸ್ತು, ಚಂದ್ರನ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಸೆಳೆತದಿಂದಾಗಿ ತೇಲಾಡಬಹುದು.
(ರಾಶಿ ಮತ್ತು ತೂಕದ ಬೇರ್ಮೆ ತೋರಿಸುತ್ತಿರುವ ತಿಟ್ಟ)
ಇದರಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕ ಇಂತಿಷ್ಟಿದೆ ಎಂದರೆ ಅದನ್ನು ಯಾವ ಸೆಳೆತದ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ (ನೆಲ, ಚಂದಿರ, ನೇಸರ ಮುಂತಾದವು) ಅಳೆಯಲಾಯಿತು ಅನ್ನುವುದನ್ನೂ ತಿಳಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ರಾಶಿ ಹಾಗಲ್ಲ, ಎಲ್ಲೆಡೆಯೂ ಅದು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. (ಯಾರಾದರೂ ನನ್ನ ತೂಕ ಇಂತಿಶ್ಟಿದೆ ಅಂದರೆ ಎಲ್ಲಿ ಅಳೆದದ್ದು ಭುವಿಯಲ್ಲೋ , ಚಂದಿರನಲ್ಲೋ ಅಂತಾ ಕೇಳುವುದು ಅರಿಮೆಯ ಕಣ್ಣಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾದ ಕೇಳ್ವಿಯೇ)
ಅರಿಮೆಯ ಈ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ’ತೂಕ’ (Weight) ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಬಗೆಯನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಹೊರಟಿರುವ ನಾವು ಅದು ಭೂಮಿಯ ’ರಾಶಿ’ (Mass) ಅಂತಾ ಹುರುಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಬರಹದ ಮುಂದಿನ ಕುರುಳುಗಳಲ್ಲಿ ’ತೂಕ’ ಅನ್ನುವ ಬದಲಾಗಿ ’ರಾಶಿ’ ಅಂತಾ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
ನಿಮಗೆ ಶಾಲೆಯ ಪಾಟವೊಂದರಲ್ಲಿ ಈ ಆಗುಹವನ್ನು ಓದಿದ ನೆನಪಿರಬಹುದು,
“ಮರವೊಂದರಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಸೇಬಿನ ಹಣ್ಣು ನೆಟ್ಟಗೆ ನೆಲಕ್ಕೇ ಏಕೆ ಬಿದ್ದಿತು? ಅದ್ಯಾಕೆ ಮೇಲೆ ಹಾರಲಿಲ್ಲ? ಅನ್ನುವಂತ ಕೇಳ್ವಿಗಳು ಆ ಮರದ ಕೆಳಗೆ ಕುಳಿತಿದ್ದ ಹುಡುಗ ಐಸಾಕ್ನನ್ನು ಕಾಡತೊಡಗಿದವು. ಮುಂದೆ ಆ ಕುತೂಹಲಗಳೇ ಜಗತ್ತಿನ ಅರಿಮೆಯ ನಾಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಿದವು. ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ನರ ತಿಳಿವು, ಕಟ್ಟಲೆಗಳು ಹಲವು ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಅಡಿಪಾಯವಾದವು”
ಭೂಮಿಯ ರಾಶಿಯನ್ನೂ ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ನರು ತಿಳಿಸಿಕೊಟ್ಟ ’ಕದಲಿಕೆಯ ಕಟ್ಟಲೆ’ (Law of motion) ಮತ್ತು ’ಹಿರಿಸೆಳೆತದ ಕಟ್ಟಲೆ’ (Law of gravitation) ಬಳಸಿ ಎಣಿಕೆಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟನ್ನರು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟ ಕಟ್ಟಲೆಗಳು ಹೀಗಿವೆ,
ಅ) ಕದಲಿಕೆಯ ಕಟ್ಟಲೆ (law of motion):
ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಕಸುವು, ಆ ವಸ್ತುವಿನ ರಾಶಿ (Mass) ಮತ್ತು ಅದರ ವೇಗಮಾರ್ಪಿನ (acceleration) ಗುಣಿತಕ್ಕೆ ಸಾಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. F = m x a
ಇಲ್ಲಿ, F = ಕಸುವು, m = ವಸ್ತುವಿನ ರಾಶಿ, a = ವೇಗಮಾರ್ಪು
ಆ) ಹಿರಿಸೆಳೆತದ ಕಟ್ಟಲೆ (law of gravitation):
ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ಅವುಗಳ ರಾಶಿಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಣಗಳ ದೂರಕ್ಕೆ ಎದುರಾಗಿ ಸೆಳೆತದ ಕಸುವಿರುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಹಿರಿಸೆಳೆತ (Gravitation) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. (ಹಿರಿಸೆಳೆತ = ರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಹಿರಿದಾದ ವಸ್ತುವು ಕಿರಿದಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುವ ಕಸುವು)
F = G (m1 x m2 / r2)
ಇಲ್ಲಿ, F = ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿರುವ ಹಿರಿಸೆಳೆತದ ಕಸುವು, m1, m2 = ವಸ್ತುಗಳ ರಾಶಿಗಳು, r = ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಣದ ದೂರ, G = ನೆಲೆಬೆಲೆ (Constant).
ಈಗ, ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಹೊರಟಿರುವ ಭೂಮಿಯ ರಾಶಿ ‘M’ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವೊಂದರ ರಾಶಿ ’m’ ಅಂತಾ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಮೇಲಿನ ನ್ಯೂಟನ್ನರ ಕಟ್ಟಲೆಗಳನ್ನು ಹೀಗೆ ಹೊಂದಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು,
F = m x a = G (M x m / r2)
>> M = (a x r2)/G
ಈ ಮೇಲಿನ ನಂಟಿನಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಕೆಳಗಿನವುಗಳು ಗೊತ್ತಿರುವಂತವು,
i) a = g = 9.81 m/sec2
ಭೂಮಿಯ ಸೆಳೆತಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟ ವಸ್ತುವೊಂದರ ವೇಗವು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 9.81 ಮೀಟರ್ನಷ್ಟು ಮಾರ್ಪಡುತ್ತದೆ (Acceleration due to gravity)
ii) G = 6.67 x 10-11 m3/(kg sec2)
ಈ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಕೆವೆಂಡಿಶ್ ಹೆನ್ರಿ ತಮ್ಮ ಅರಕೆಯಿಂದ ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದರು
iii) r = 6378000 ಮೀಟರ್ = ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ನಡುವಣದವರೆಗೆ (Center) ಇರುವ ದೂರ = ಭೂಮಿಯ ದುಂಡಿ (Radius)
ಕಳೆದ ಬರಹದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಹೇಗೆ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು ಅಂತಾ ತಿಳಿದುಕೊಂಡಿದ್ದೆವು (ದುಂಡಿ=ದುಂಡಗಲ/2, radius = diameter / 2)
ಆದುದರಿಂದ, ಭೂಮಿಯ ರಾಶಿ = M = (a x r2)/G = (9.81 x 6378000 2) / 6.67 x 10-11
= 5.98 x 1024 Kg
ಗೊತ್ತಾಯಿತಲ್ಲ, ಭೂಮಿಯ ತೂಕವನ್ನು (ರಾಶಿಯನ್ನು) ತಕ್ಕಡಿಯಿಲ್ಲದೇ ಹೇಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದಂತ !.
ನಮ್ಮ ಮೇಲಿರುವ ತಿಳಿಯಾಗಸದ ಬಣ್ಣ ನೀಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿರುವ ವಿಷಯ . ಅದು ಬೆಳಿಗ್ಗೆ ಮತ್ತು ನಡು ಹಗಲಿನಲ್ಲಿ ನೀಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊತ್ತು ಮುಳುಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಕೆಂಪು, ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗುವುದನ್ನು ನಾವು ದಿನಾಲು ಕಂಡಿರುತ್ತೇವೆ. ಬೆಳಿಗ್ಗೆ ಬಾನು ಯಾಕೆ ನೀಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಯ್ಗಿನ (ಸಂಜೆಯ) ಹೊತ್ತಿಗೆ ಏಕೆ ಕೆಂಪಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಯಾವಾತ್ತಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರ?
ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಸುಳುವಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹಲವಾರು ಅರಿಮೆಗಾರರು ತಲೆ ಕೆಡಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಬಾನಿನ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದ ಹಿಂದಿನ ಅರಿಮೆ ಏನು ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ಬರಹದಲ್ಲಿ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.
ನೇಸರನು ಹೊರಸೂಸುವ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ತೆರನಾದ ಕದಿರುಗಳು (rays) ಭೂಮಿಯ ಗಾಳಿಪದರವನ್ನು (atmosphere) ದಾಟಿ ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಬರಿ ಬೆಳಕೊಂದೇ ಅಲ್ಲದೆ ಮಿನ್ಸೆಳೆತದ ಅಲೆಸಾಲಿನ(electromagnetic spectrum) ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕದಿರುಗಳನ್ನೂ ಕೂಡ ನೇಸರನೆಂಬ ಬೆಂಕಿಯುಂಡೆ ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಉಸಿರಿಗಳಿಗೆ ಕುತ್ತು ಎನಿಸುವ ಕದಿರುಗಳನ್ನು ಒಜೋನ್ (ozone) ಪದರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ – ಕಡುನೀಲಿ ಕದಿರುಗಳು (ultra violet rays). ಹಾಗಾಗಿ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವ ಬೆಳಕಿನ ಕದಿರುಗಳ ಮೂಲಕ ನಾವು ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತವನ್ನು ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ. ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ಬೆಳಕು ಕೂಡ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ಅದರದೇ ಆದ ಅಲೆಯಗಲ (wavelength) ಕೂಡ ಇರುತ್ತದೆ.
ಭೂಮಿಯಸುತ್ತಾವಿ
ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಇರುವ, ಇಂಗ್ಲಿಶಿನಲ್ಲಿ ಅಟ್ಮೊಸ್ಪಿಯರ್ ಎನ್ನುವ ಗಾಳಿಪದರದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆವಿ – ಅನಿಲಗಳು, ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ಮುಂತಾದವುಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಆವಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್ (78%) ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ (21%) ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆ ಕಸದ ತುಣುಕುಗಳು, ಕಡಲಿನ ಉಪ್ಪು, ದೂಳು ಕೂಡ ಈ ಪದರದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳು ಕಡುಚಿಕ್ಕದಾದ ಕಾರಣ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಸಿಗುವುದಿಲ್ಲ. ಭೂಮಿಯ ಗಾಳಿಪದರದ ಆಚೆ ಇರುವುದು ಬಾನಂಗಳ (space). ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತಾವಿ ನೆಲದ ಹತ್ತಿರ ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ(dense) ಮತ್ತು ಬಾನಂಗಳದೆಡೆಗೆ ಚಾಚುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಗಾಳಿಯ ದಟ್ಟಣೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ಗಾಳಿಪದರದ ಒತ್ತಡ(atmospheric pressure) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ.
ಬೆಳಕಿನಅಲೆಗಳು
ಬೆಳಕು ಒಂದು ಬಗೆಯ ಹುರುಪು/ಶಕ್ತಿ. ಬೆಳಕು ಅಲೆಗಳಾಗಿ ಕೂಡ ಹರಿಯಬಹುದು ಇಲ್ಲವೇ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ಕೂಡ ಹರಿಯಬಹುದು. ಅಲೆಗಳಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಬೆಳಕು ಮಿಂಚಿನ(electric) ಮತ್ತು ಸೆಳೆತದ(magnetic) ಅಲೆಗಳಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಅಲೆಗಳಾಗಿ ಹರಿಯುವ ಕಾರಣದಿಂದ ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಂದು ಅಲೆಯಗಲ ಎಂದು ಇರುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯಗಲ 400nm ಇಂದ 750nm ವರೆಗೂ ಇರುತ್ತದೆ. ಮಿನ್ಸೆಳೆತ ಅಲೆಸಾಲಿನ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕದಿರುಗಳಿಗೆ ಒಂದೊಂದು ಅಲೆಯಗಲದ ಬೆಲೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಕದಿರುಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ದೆಸೆಯಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ಅಲೆಗಳಿಗೆ ಹುರುಪು ಕೂಡ ಇರುತ್ತದೆ.
ಅಲೆಯಗಲ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದು ಸಲದೆಣಿಕೆ (frequency) ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ ಆ ಕದಿರಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಹುರುಪಿರುತ್ತದೆ. ಅಲೆಯಗಲ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದು ಸಲದೆಣಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಆ ಕದಿರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹುರುಪಿರುತ್ತದೆ. ಮಳೆಬಿಲ್ಲಿನಲ್ಲಿ ಕಾಣುವಂತೆ ನೀಲಿ ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣಗಳು ಒಂದೆಡೆ ಇದ್ದರೆ ಕೆಂಪು ಕಿತ್ತಳೆಗಳು ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ ಇರುತ್ತದೆ. ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಲದೆಣಿಕೆ/ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯಗಲ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಂಪಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸಲದೆಣಿಕೆ/ಹೆಚ್ಚು ಅಲೆಯಗಲ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಅಲೆಗಳು 3 X 108 m/s ಬಿರುಸಿನಲ್ಲಿ (speed) ಹರಿಯುತ್ತವೆ.
ನೇಸರನ ಬೆಳಕು ಗಾಳಿಪದರದ ಮೂಲಕ ಬರುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಗಾಳಿಪದರದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ವಸ್ತುಗಳೊಡನೆ ಬೆಳಕಿನ ತಿಕ್ಕಾಟ ಏರ್ಪಡುತ್ತದೆ . ಕಸದ ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯಗಲಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವ ಕಾರಣ ಅದಕ್ಕೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದು ಬೇರೆ ದಿಕ್ಕಿನೆಡೆಗೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣಗಳು ಒಂದೇ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಹೋಗುವುದರಿಂದ ಡಿಕ್ಕಿಯ ಬಳಿಕವೂ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ ಹಾಗೆಯೇ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಬಿಳಿ ಬಣ್ಣ ಬಿಳಿಯಾಗಿಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ, ಬೆಳಕು ತನ್ನ ಅಲೆಯಗಲಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅಂದರೆ ಆವಿಯ ಅಣುಕೂಟಗಳಿಗೆ (gas molecules) ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ(scattering). ಬೆಳಕು ಚದುರಿದಾಗ ಅದರೊಳಗೆ ಇರುವ ಬಣ್ಣಗಳೂ ಕೂಡ ಚದುರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಬೆರಗಿನ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣಗಳು ಒಂದೇ ತೆರನಾಗಿ ಚದುರುವುದಿಲ್ಲ.
ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯಗಲಗಳುಳ್ಳ ಬಣ್ಣಗಳು (ನೀಲಿ,ನೇರಳೆ) ಹೆಚ್ಚು ಚದುರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅಲೆಯಗಲಗಳುಳ್ಳ ಬಣ್ಣಗಳು(ಕೆಂಪು,ಕಿತ್ತಳೆ) ಕಡಿಮೆ ಚದುರುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ರೇಯ್ಲೀ ಎಂಬಾತ ಮೊದಲು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದರಿಂದ ಇದಕ್ಕೆ ರೇಯ್ಲೀಚದುರುವಿಕೆ (Rayleigh Scattering) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಆವಿಯ ಅಣುಕೂಟಗಳು (Molecules) ನೀಲಿ ಮತ್ತು ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಸುಳುವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಕಿತ್ತಳೆಯನ್ನು ಅಷ್ಟು ಸುಳುವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದು ಪದರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಿಬಿಡುತ್ತವೆ.
ಆವಿಯ ಅಣುಕೂಟಗಳು ಹೀಗೆ ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯಗಲದ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು(ನೀಲಿ,ನೇರಳೆ) ಹೀರಿಕೊಂಡ ಬಳಿಕ ಅವು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಚದುರಲು ಮೊದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚದರುವ ಕಾರಣ ಬಾನಿನ ಬಣ್ಣ ನೀಲಿಯಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ನೀಲಿಯೇ ಏಕೆ ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣ ಯಾಕಲ್ಲ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ನಿಮಗೆ ಬಂದಿರಬಹುದು.
ಮನುಷ್ಯನ ಕಣ್ಣುಗಳು ನೀಲಿ, ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನಾಟುವ ಹಾಗೆ ಏರ್ಪಾಟಾಗಿವೆ , ಹಾಗಾಗಿ ನೀಲಿ-ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣದ ಬೆರೆತ ಇದ್ದರೂ ಕೂಡ ಕಣ್ಣು ಅದನ್ನು ನೀಲಿಯೆಂದೆ ಅರಿಯುತ್ತದೆ . ಹಾಗಾಗಿ ಬಾನು ನಮಗೆ ನೀಲಿಯಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.
ಇಳಿಸಂಜೆಯ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಬಾನು ಕೆಂಪಾಗುವುದನ್ನು ನಾವು ಕಂಡಿರುತ್ತೇವೆ. ಭೂಮಿಯು ತನ್ನ ಸುತ್ತ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಬೆಳಿಗ್ಗೆ ನೇಸರನ ಎದುರಿಗಿದ್ದ ಭೂಮಿಯ ಬದಿಯು ಸಂಜೆಗೆ ನೇಸರನಿಂದ ದೂರ ಸರಿಯುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ತಿಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕಾಣುವಂತೆ ಸಂಜೆಯ ಹೊತ್ತಿಗೆ ನೇಸರನ ಕದಿರುಗಳು ಬೆಳಗಿನ ಹೊತ್ತಿನಂತೆ ನೇರವಾಗಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ನಾವು ಇರುವ ನೆಲವನ್ನು ತಲುಪಬೇಕಾದರೆ ಬೆಳಗಿನ ಹೊತ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೂರ ಸಾಗಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಸಾಗುವಾಗ ಮೊದಲು ಚದರುವ ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯಗಲದ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಸುತ್ತಾವಿ ಆಗಲೇ ಹೀರಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಮಿಕ್ಕ ಬಣ್ಣಗಳು ಸುತ್ತಾವಿಯನ್ನು ದಾಟಿ ನಮ್ಮನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ. ಈ ಬಣ್ಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಅಲೆಯಗಲವುಳ್ಳವಾದ್ದರಿಂದ ನಮಗೆ ಸಂಜೆಯ ಬಾನು ಕೆಂಪು ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.
1964, ಹೊಸಗಾಲದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ (modern physics) ಅಚ್ಚಳಿಯದ ಹೊತ್ತು. ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ (Peter Higgs) ತಮ್ಮ ಒಡ ಸಂಶೋಧಕರಾದ ರಾಬರ್ಟ್ ಬ್ರಾಟ್ (Robert Brout) ಮತ್ತು ಪ್ರಾಂಕ್ವಾಯ್ಸ್ ಎಂಗ್ಲರ್ಟ್ (François Englert) ಗಣಿತದ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅರಿವನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟರು. ಅದೆಂದರೆ,
ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಣದ ಹಲವು ಆಗುಹೋಗುಗಳಲ್ಲಿ ರಾಶಿ (mass), ತೂಕ (weight) ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಹಿರಿಮೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರಾಶಿ ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುವ ಸೆಳೆತದಿಂದಾಗಿ ’ತೂಕ’ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಅರಿತಿದ್ದರೂ, ವಸ್ತುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ? ಅನ್ನುವುದು ಕಗ್ಗಂಟಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದ್ದ ವಿಷಯ. ಈ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ಅವರು ಮುಂದಿಟ್ಟ ಅರುಹು (hypothesis) ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಚರ್ಚೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟ, ಒಳಪಡುತ್ತಿರುವ ಅರಿವು ಎನ್ನಬಹುದು.
ಹಿಗ್ಸ್ ಅವರ ತಿಳಿವಿನ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಮನಗಾಣುವ ಮುನ್ನ ಅಣುಗಳ ಒಳರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ತುಸು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.
ನಮಗೆ ಗೊತ್ತಿರುವಂತೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ಕೋಟಿಗಟ್ಟಲೆ ಅಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತದೆ. ಅಣುಗಳ ಒಳಹೊಕ್ಕಾಗ ಅದರಲ್ಲಿ ಇನ್ನು ಕಿರಿದಾದ ತುಣುಕುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಅಣುವಿನ ನಡುವಣದಲ್ಲಿ (nucleus) ಪ್ರೋಟಾನ್ ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗಳ ನಡುವಣದ ಸುತ್ತ ಗೊತ್ತುಪಡಿಸಿದ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಸುತ್ತುತ್ತಿರುತ್ತವೆ.
ಹೊಸಗಾಲದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳ ಒಳರಚನೆಯು ಹಂತ-ಹಂತವಾಗಿ ಅರಿವಿಗೆ ಬಂತು ಎನ್ನಬಹುದು. ಮೊದ-ಮೊದಲಿಗೆ ಕೂಡುವಣಿಗಳು (Protons), ನೆಲೆವಣಿಗಳು (Neutrons) ಅಣುಗಳ ಕಿರಿದಾದ ಭಾಗಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಒಡೆಯಲು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ ಅನ್ನುವಂತ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಇತ್ತು. ಅರಿಮೆ ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತಾ, ಅವುಗಳು ಇನ್ನೂ ಕಿರಿದಾದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಅನ್ನುವುದು ಗೊತ್ತಾಯಿತು.
ಕೂಡುವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ನೆಲೆವಣಿಗಳು ಹೊಂದಿರುವ ಕಿರುತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಕ್ವಾರ್ಕ್ಸ್ (Quarks) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಇವುಗಳನ್ನು ಕಿರಿಗಳು ಇಲ್ಲವೇ ಕಿರಿವಣಿಗಳು ಅನ್ನೋಣ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೂಡುವಣಿ ಮತ್ತು ನೆಲೆವಣಿಗಳಲ್ಲಿ ತಲಾ ಮೂರು ಕಿರಿವಣಿಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಿರುತುಣುಕುಗಳ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ಕಳೆವಣಿಗಳ(Electrons) ರಾಶಿಯು ಕಿರುವಣಿಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುವ ಕೂಡುವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ನೆಲೆವಣಿಗಳ ರಾಶಿಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವು ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದು ಗೊತ್ತಾಯಿತು.
ಇನ್ನು, ಅಣುಗಳ ಕಿರುತುಣುಕುಗಳ ನಡುವೆ ಏರ್ಪಡುವ ಬಲಗಳು ಎರಡು ಬಗೆಯವು. ಮೊದಲನೆಯದು, ನಡುವಣದಲ್ಲಿ ಹಲವು ಕೂಡುವಣಿಗಳನ್ನು, ನೆಲೆವಣಿಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವ ಗಟ್ಟಿ ಬಲ (strong force). ಎರಡನೆಯದು, ಕೂಡುವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಕಳೆವಣಿಗಳ ನಡುವಿರುವ ಸಡಿಲ ಬಲ (weak force).
ರಾಶಿ ಹೊಂದಿರದ ಒಂದು ಬಗೆಯ ತುಣುಕುಗಳು ಏರ್ಪಡಿಸುವ ಬಯಲಿನಿಂದಾಗಿ ಗಟ್ಟಿಬಲವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ರಾಶಿಯಿರದ ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಅಂಟುವಣಿಗಳು (gluons) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಅಂಟುವಣಿಗಳು ಕಿರಿವಣಿಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಅದೇ, ಸಡಿಲ ಬಲವು ನಡುವಣದಲ್ಲಿರುವ ಕೂಡುವಣಿಗಳ ಮತ್ತು ಅದರ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುವ ಕಳೆವಣಿಗಳ ನಡುವೆ ಏರ್ಪಡುವ ಬಲ. ಈ ಬಲವು ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯ ತುಣುಕುಗಳು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಬಯಲಿನಿಂದಾಗಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು W, Z ಗೇಜ್ ಬೋಸಾನ್ಸ್ (gauge bosons) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಸಡಿಲ ಬಲವನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸುವ W, Z ಗೇಜ್ ಬೋಸಾನ್ಸ್ ತುಣುಕುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ಬಿಡಿಸಲಾಗದ ಕಗ್ಗಂಟಿನಂತೆ ಕಾಡಿತು. ಈ ತುಣುಕುಗಳು ಕೂಡ ಗಟ್ಟಿಬಲವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಅಂಟುವಣಿಗಳಂತೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಾರದಲ್ಲ, ಇವ್ಯಾಕೇ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ? ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತಾ, ಎಲ್ಲ ಕಿರು ತುಣುಕುಗಳು, ಅಣುಗಳು, ವಸ್ತುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ? ಅನ್ನುವಂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ (physicist) ತಲೆ ಕೊರೆಯತೊಡಗಿದವು. ಈ ಕಗ್ಗಂಟನ್ನು ಬಿಡಿಸುವತ್ತ ಇಟ್ಟ ಹೆಜ್ಜೆಯೇ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ತಮ್ಮ ಒಡ ಅರಕೆಗಾರರೊಂದಿಗೆ ಮುಂದಿಟ್ಟ ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿ (Higgs mechanism) ಎಂಬ ಅರುಹು (hypothesis).
ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿಯ ಪ್ರಕಾರ,
“ಜಗದೆಲ್ಲೆಡೆಸಾಮಾನ್ಯಅರಿವಿಗೆಎಟುಕದಂತಹರೀತಿಯಲ್ಲಿಒಂದುಬಗೆಯತುಣುಕುಗಳುಹರಡಿಕೊಂಡಿವೆ. ಈತುಣುಕುಗಳುಏರ್ಪಡಿಸುವಬಯಲಿನಿಂದಾಗಿ W, Z ಗೇಜ್ಬೋಸಾನ್ಸ್ತುಣುಕುಗಳುರಾಶಿಯನ್ನುಹೊಂದುವಂತಾಗಿದೆ. ಇದೇತುಣುಕುಗಳುಅಣುವೊಂದರಕಳೆವಣಿಗಳು, ಕೂಡುವಣಿಗಳುನೆಲೆವಣಿಗಳುಮತ್ತುಒಟ್ಟುನೋಟದಲ್ಲಿವಸ್ತುವೊಂದುರಾಶಿಯನ್ನುಹೊಂದಿರಲುಕಾರಣವಾಗಿವೆ.
ಈ ಅರಿಮೆಯನ್ನು ಒಂದು ಹೋಲಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ. ಕೆರೆಯೊಂದರಲ್ಲಿ ನೀರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ದದೆ ಮೀನು ಸುಳುವಾಗಿ ಈಜಬಲ್ಲದು ಅದೇ ಮನುಷ್ಯರು ನೀರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ಡುವುದರಿಂದ ಈಜಲು ಹೆಚ್ಚು ಶ್ರಮ ಪಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಕಣಗಳು ತನ್ನ ಸುತ್ತ ಬಯಲೊಂದನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬಯಲಿಗೆ ಮೀನು ಕಡಿಮೆ ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ದುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮನುಷ್ಯರು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತಾರೆ. ಇದನ್ನು ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ನೀರಿನ ಕಣಗಳಂತೆ ಹಿಗ್ಸ್ ಕಣಗಳು ಬಯಲೊಂದನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಬಯಲಿಗೆ ಕೆಲವೊಂದು ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಡೆಯೊಡ್ಡುತ್ತವೆ ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ಡುವುದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತವೆ.
ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿಯನ್ನು ತಿಳಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೀಡುವ ಇನ್ನೊಂದು ಹೋಲಿಕೆ ಎಂದರೆ ಜನಸಂದಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲುಕಿದ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರ-1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಜನಸಂದಣಿಯಿರುವ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವೊಂದಕ್ಕೆ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ಬರುತ್ತಾರೆ ಅಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಆಗ ಅವರು ಸಾಗುವ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರ -2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮಂದಿ ಅವರ ಸುತ್ತ ಮುತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಅದೇ ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮಕ್ಕೆ ಅಶ್ಟೇನು ಹೆಸರು ಗಳಿಸಿರದ ಜಾನ್ ಎಂಬುವರು ಬಂದರೆ ಅವರ ಪರಿಚಯದ ಕೆಲವರಷ್ಟೇ ಅವರನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ಹೋಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಜನಸಂದಣಿಯನ್ನು ಹಿಗ್ಸ್ ಬಯಲು ಮತ್ತು ಜನರನ್ನು ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನ್ ತುಣುಕುಗಳು ಎಂದುಕೊಂಡರೆ ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ಮುಂದೆ ಸಾಗಲು ಜನಸಂದಣಿಯಿಂದ ಅಂದರೆ ಹಿಗ್ಸ್ ಬಯಲಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ತಡೆತಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತಾರೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡಂತೆ ಹೆಚ್ಚು ತಡೆಗೆ ಒಳ್ಳಪಟ್ಟಿರುವ ವಸ್ತು ಹೆಚ್ಚು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಅದೇ, ಕಡಿಮೆ ತಡೆತಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟ ಜಾನ್ ಕಡಿಮೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತಾರೆ.
ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ಗೆಳೆಯರ ಬಳಗ ಮುಂದಿಟ್ಟ ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿಯ ಅರುಹು ಇರುವರಿಗರಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಚರ್ಚೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿತು. ಇದು ಹೀಗೆ ಆಗಿರಲಿಕ್ಕಿಲ್ಲ ಅಂತಾ ಕೆಲವರೆಂದರೆ, ಗಣಿತದ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಹಿಗ್ಸ್ ನಡಾವಳಿ ನಿಜವಿರಬಹುದು ಅಂತಾ ಇನ್ನು ಹಲವರೆಂದರು.
ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿದ ಆ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನ್ (Higgs boson) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಯಿತು. ಕಾಣದಂತೆ ಜಗದೆಲ್ಲೆಡೆ ಹರಡಿರಬಹುದಾದ ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಕೆಲವರು ದೇವರ ಕಣಗಳು (god’s particles) ಎಂದು ಕರೆದರು. ಆದರೆ ಈ ಹೆಸರು ಪೀಟರ್ ಹಿಗ್ಸ್ ಸೇರಿಸಿ ಹಲವು ಅರಿಗರಿಗೆ ಹಿಡಿಸದಿದ್ದ ಕಾರಣ, ’ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನ್’ ಎಂಬ ಹೆಸರೇ ಹೆಚ್ಚು ಬಳಕೆಗೆ ಬಂತು.
ಬಾನಂಗಳವೆಂದರೆ ಅದೇನೋ ಕುತೂಹಲ, ಕೌತುಕತೆ ಮತ್ತು ಅಚ್ಚರಿಗಳ ಅನಂತ. ವಿಸ್ಮಯನೊಳಗೊಂಡ ಈ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲೆಲ್ಲಾ ಹೊಳೆವ ನಯವಾದ ಬಿಸಿ ಅನಿಲದ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು. ಇಂತಹ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಭೂಮಿ ಇರಬಹುದೇ? ಅಲ್ಲಿಯೂ ಜೀವಿಗಳಿರಬಹುದೇ? ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿನ ಜೀವಿಗಳು ಅಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸಬಹುದೇ? ಎಂಬ ಹಲವಾರು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಉದ್ಭವಿಸಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೇಳುವುದು ಯಾಕಾಗಬಾರದು ಎಂದೇ!
ಭೂಮಿಗೆ ಹೋಲುವ ಅನೇಕ ಗ್ರಹಗಳು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿವೆ. ನಮ್ಮ ಸೌರಮಂಡಲ ಸೇರಿದಂತೆ ಇನ್ನು ಅನೇಕ ಎಷ್ಟೋ ಸೌರಾತೀತ ಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯಂತಹ ವಾತಾವರಣವಿರಬಹುದಾದ ಗ್ರಹಗಳು ಪತ್ತೆಯಾಗಿವೆ. ನಮ್ಮದೇ ಸೌರಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಮಂಗಳ ಗ್ರಹ ಕೂಡ ಭೂಮಿಗೆ ಒಂದರ್ಥದಲ್ಲಿ ಹೋಲುವ ಗ್ರಹ. ಕೆಂಪು ಗ್ರಹ, ರೆಡ್ ಪ್ಲಾನೆಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಇದು ಜೀವಿಗಳ ಉಗಮಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಅತ್ಯಮೂಲ್ಯ ವಸ್ತು ನೀರನ್ನು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗಿ ಐಸ್ ಕ್ಯಾಪ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಸರಿ ಹಾಗಾದರೆ, ನಾವು ಅಲ್ಲಿ ಹೋಗಿ ವಾಸಿಸಬಹುದೇ ಎಂದು ನೀವು ಕೇಳಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ, ವರ್ತಮಾನದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಅದು ಬಲು ಕಷ್ಟವೆಂದು ನಾಸಾದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಡೆಸಿದ 20 ವರ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಇದರ ಹಿಂದಿರುವ ಕಾರಣ ಎಂದರೆ ಭೂಮಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬರೀ ಶೇಕಡಾ 0.6% ರಷ್ಟಿರುವ ಮಂಗಳದ ಮೇಲ್ಮೈನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಬೇಕಾದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಸಮತೋಲನೆಯಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲದಿರುವುದು. ಭೂಮಿಗಿಂತ ತುಸು ದೂರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ತಾಪಮಾನವು -60°C ರಷ್ಟು ತಂಪಾಗಿದೆ. ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡ ಹಾಗೂ ತಂಪಾದ ವಾತಾವರಣ ನೀರನ್ನು ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬರಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲಾರದು. ಆದರೆ ಜೀವಿಗಳ ಉಗಮಕ್ಕೆ ನೀರು ದ್ರವ ಸ್ವರೂಪದಲ್ಲಿರುವುದು ಅತ್ಯಮೂಲ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜೀವ ಸಂಕುಲದ ಉಗಮಕ್ಕೆ ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.
ಈ ಸಮಸ್ಯೆ ಬಗೆಹರಿಯಬೇಕೆಂದರೆ ಮಂಗಳದ ಮೇಲ್ಮೈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಭೂಮಿಯಂತಹ ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ತರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಮಂಗಳದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳಲ್ಲಿ, ಐಸ್ ಕ್ಯಾಪ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಧೂಳಿನ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಖನಿಜ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳಲ್ಲಿ ಅಡಗಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಅನ್ನು ಆವಿಪಡಿಸುವುದರಿಂದ ವಾತಾವರಣ ಒಂದು ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಬರಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದೆಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಅಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಮಂಗಳವು ಹೊಂದಿಲ್ಲದ್ದರಿಂದ ಕೃತಕವಾಗಿ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯಿಂದಲೋ ಅಥವಾ ಕ್ಲೋರೋ ಫ್ಲೋರೋ ಕಾಬ್ರನ್ಸ್ (CFCs) ಮತ್ತು ಫ್ಲೊರಿನ್ಸ್ (F) ಆಧಾರಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಪ್ರಯತ್ನ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ.
ಮತ್ತೆ ಇನ್ಯಾವ ದಾರಿಯಿಂದ ಮಂಗಳದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಭೂಮಿಯಂತೆ ಬದಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಯೋಚಿಸಿದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ ಹೇಳುವುದು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಿಸದ ಸರ್ವವ್ಯಾಪಿಗಳೂ ಆದ ಒಂದು ಕೋಶದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು. ಅಚ್ಚರಿ ಎನಿಸಿದರೂ ಇವು ಅತಿ ವಿಪರೀತ ಪರಿಸರ ಹಾಗೂ ವಾತಾವರಣಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡು ಬದುಕುತ್ತವೆ. ಈ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ (Extremophile) ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿಇವುಗಳನ್ನು ಕಡುಜೀವಿಗಳು ಅನ್ನಬಹುದೆನೋ.
ಅದೇನೋ ಸರಿ ಆದರೆ ಇಂತಹ ಜೀವಿಗಳಿಂದ ಹೇಗೆ, ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮಂಗಳನನ್ನು ಟೆರಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ಅಂದರೆ ಭೂಮಿಯಂತೆ ಬದಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಕೇಳಿದರೆ, ಖಗೋಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೇಳುವುದು ಹೀಗೆ
ಮಂಗಳನನ್ನು ಭೂಮಿಯಂತೆ ಟೆರಾಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಕೃತಕವಾಗಿ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯಿಂದಲೋ, ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಪರಿಚಯದಿಂದಲೋ ಅಥವಾ ಮತ್ಯಾವ ದಾರಿಯಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಮಂಗಳದಂತಹ ಅತಿ ಕ್ಲಿಷ್ಟಕರ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿಯೂ ಬೆಳೆಯುವ ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ನಿಂದ ಭರವಸೆ ಮೂಡಿಸಿವೆ
ಇಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಮಂಗಳದ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡ (0.6% KPa) ಇರುವ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಭೂಮಿಯಂತೆ (101.3% KPa) ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಾಡಬಹುದು.
ಮಂಗಳದಂತಹ 95% CO2 (<1 K Pa), ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ನೀರು ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಶಾಖ, ತೀವ್ರವಾದ ಸೌರ ಯುವಿ ಕಿರಣಗಳು, ಓಝೋನ್ ಪದರ ಇಲ್ಲದಿರುವುದು ಮತ್ತು -60°C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಖನಿಜ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದು ಅವುಗಳನ್ನು ಅರಗಿಸಿಕೊಂಡು ಅವಶ್ಯಕ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದು ಮಂಗಳವನ್ನು ಭೂಮಿಯಂತೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ವಾತಾವರಣ ಮಾರ್ಪಾಟು (Ecopoiesis) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆಗಳಿಗಾಗಿ ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಂಗಳದ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಾಡಬಹುದೇ ಎಂದು ನಾಸಾ ಸಂಸ್ಥೆ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸಿತು. ಮಂಗಳದಂತಹ ಕೃತಕ ವಾತಾವರಣ ರಚಿಸಿ “ಮಾರ್ಸ್ ಇಕೋಪೊಯಸಿಸ್ ಟೆಸ್ಟ್ ಬೆಡ್” ಎಂಬ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನಡೆಸಿತು. ಬಹುಮುಖ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡ ಈ ಅಧ್ಯಯನ, ಮಂಗಳದ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಳವಿಲ್ಲದ ಪೆನೆಟ್ರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಮುಖ್ಯವಾದ ನಾಲ್ಕು ಧ್ಯೇಯೋದ್ದೇಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು.
1. ಮಂಗಳದ ಧೂಳು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಕೂಡಿದ ಮೇಲ್ಪದರದಲ್ಲಿ ತೇವಾಂಶವನ್ನು ಮತ್ತು ಖನಿಜಗಳ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು.
2. ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಪ್ರವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಆಯ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸುವುದು
3. ಮಂಗಳದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಳವಿಲ್ಲದ ಕಡೆ ನುಗ್ಗುವ ಯಂತ್ರವನ್ನು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು.
4. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸೆನ್ಸಾರ್)
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಹಾಗೂ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಟೆರಾಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಬಗೆಯ ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಗಳಾದ ಹೆಟಿರೊಟ್ರೋಫ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಬಹುದು.
ಇಂದಿಗೂ ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ (photosynthesis 1&2) ಮೂಲಕ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶೇಕಡಾ 80%ರಷ್ಟು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಭೂಮಿಗೆ ಧಾರೆ ಎರೆಯುತ್ತಿರುವುದು ನೀಲಿ-ಹಸಿರು ಪಾಚಿ, ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು. ಜೀವಿಗಳ ಉಗಮದಲ್ಲಿ ಇವು ಆಮ್ಲಜನಕ ಇಲ್ಲದ (ರೆಡ್ಯೂಸಿಂಗ್ ಅಟ್ಮಾಸ್ಫಿಯರ್) ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಇರುವ ವಾತಾವರಣದ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದವುಗಳು. ದೊಡ್ಡ ಆಮ್ಲಜನಕ ಘಟನೆಗೆ (Great Oxygen Event) ಕಾರಣಕರ್ತರಾದ ಇವುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ ಒದಗಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಮೊದಲಿಗರಾಗಿ ಸಸ್ಯವರ್ಗ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿವರ್ಗಗಳ ಹುಟ್ಟಿಗೆ ಎಣೆಮಾಡಿಕೊಟ್ಪವು.
ಹೆಟಿರೋಟ್ರೋಪ್ಸ್ ಗಳು ಅದರಲ್ಲೂ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕೀಮೋಲಿಥೊಆಟೋಟ್ರೋಫ್ಸ್ ಅಥವಾ ಲಿಥೋಆಟೋಟ್ರೋಪ್ಸ್ ಗಳು ಅಜೈವಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮೂಲಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪಡೆದು ಜೀವನ ಸಾಗಿಸುವವು. ಈ ವಿಧದ ಅನೇಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮಂಗಳದಂತಹ ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲೂ ಬದುಕಬಲ್ಲವು.
ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅನಾಬೆನಾ ಎಸ್ಪಿ. ಮತ್ತು ಕ್ರೂಕೊಕಿಯೊಪ್ಸಿಸ್ ಎಸ್ಪಿ. CCMEE171 ಮಂಗಳದ ವಿಪರೀತ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಲಿಯ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಮಂಗಳದಲ್ಲಿಯೂ ಇವು ತಮ್ಮ ಹುಟ್ಟುಗುಣವನ್ನೇ ತೋರಿಸಿದರೆ ಇದನ್ನು ಎರಡನೇ ದೊಡ್ಡ ಆಮ್ಲಜನಕ ಘಟನೆ ಎನ್ನಬಹುದು! ಇದು ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಗೂ ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು. ಆಗ ನೀರು ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬರಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು CO2 ಕೂಡ ಆವಿಯಾಗಿ ವಾತಾವರಣ ಸೇರುತ್ತದೆ. ಈ ಘಟನೆಗಳು ಮಂಗಳದ ಮೇಲ್ಮೈನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
( ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪ್ ನಲ್ಲಿ ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ನೋಟ)
ನೀರು ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬಂದು ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಿದರೂ ಅದು ಮುಂದುವರಿಯಲು ಅತ್ಯವಶ್ಯಕ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಬದುಕನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಗತ್ಯ. ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಸಾರಜನಕವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಬಹುಪಾಲು ಅಂಗ. ಇದನ್ನು ಹೆಟಿರೋಟ್ರೋಪ್ಸ್ ಗಳಾದ ಡಿನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಶನ್ (denitrification) ಮಾಡುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು, ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್ಟಿಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಯೂಡೋಮೊನಸ್ ಎರುಗಿನೋಸಾಗಳು ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೊತೆಗೂಡಿ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸಮತೋಲನೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಮಾರ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟರಲ್ಲಿ ಸ್ಯೂಡೋಮೊನಸ್ ಎರುಗಿನೋಸಾಗಳು ಡಿನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮೂಲಕ ನೈಟ್ರೇಟ್ (NO3-) ಅನ್ನು ನೈಟ್ರೈಟ್ಗೆ (NO2-) ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್ಟಿಲಿಸ್ NO2 ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದವು. ಇಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಖನಿಜ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಕಣಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೈಯನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು, ಮರಳಿ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದಿಂದ ಅದು ಜೀವಿಗಳ ಬದುಕಿಗೆ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಈ ಎಲ್ಲಾ ಘಟನೆಗಳು ಬಹುಕೋಶೀಯ ಜೀವಿಗಳಾದ ಸಸ್ಯಗಳು ಹಾಗೂ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಜೀವನಕ್ಕೆ ದಾರಿದೀಪವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಮಾರ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟರ್- “ಮಾರ್ಸ್ ಇಕೋಪೊಯಸಿಸ್ ಟೆಸ್ಟ್ ಬೆಡ್” ಅಲ್ಲಿ ಅನಾಬೆನಾ ಎಸ್ಪಿ, ಕ್ರೂಕೊಕಿಯೊಪ್ಸಿಸ್ ಎಸ್ಪಿ CCMEE171, ಕ್ಲೋರೆಲ್ಲಾ ಎಲಿಪ್ಸೋಡಿಯಾ, ಪ್ಲೆಕ್ಟೊನೆಮಾ ಬೋರಿಯಾನಮ್, ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್ಟಿಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಯೂಡೋಮೊನಸ್ ಎರುಗಿನೋಸಾಗಳನ್ನು ಐದು ವಾರಗಳವರೆಗೆ 3-10 ಮಿಲಿ ಬಾರ್ ಗಳಲ್ಲಿ 100% CO2 ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿ (ಮಂಗಳದ ಹೋಲಿಕೆಯಂತೆ) ನಾಲ್ಕು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು: ಮಂಗಳ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟರ್, ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ -80°C, ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ +4° C ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ 25°C ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೊಸೀನ್ ಡಯಾ ಅಸಿಟೀಟ್ (ಎಫ್ ಡಿ ಎ) ಪರೀಕ್ಷೆ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಸ್ಟರೇಸ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಖಂಡ ಕೋಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ತಿಳಿಯಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಮಾರ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟರ್ ನಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಬಳಿಕ ಎಫ್ ಡಿ ಎ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರೋಫಿಲ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿ, ಪೋಷಕಾಂಶ ಅಗರ್ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಹಾಕಿ ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಅನುಕರಿಸಿದ ಮಂಗಳ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡು ನಂತರ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ (ಬೈನರಿ ವಿದಳನ) ನಡೆಸಿದ ಕೋಶಗಳು ಉಳಿದುಕೊಂಡವು.
ಕೆಲವು ಸೀಮಿತ ಸ್ಥಿತಿಗತಿಗಳು ಈ ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಜೀವಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತವೆ. ಅತಿ ತೀವ್ರವಾದ ಯುವಿ ಕಿರಣಗಳು, ಮೇಲ್ಮೈನ ಸಾರಜನಕದ ಕೊರತೆ, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಹಾಗೂ ಅತಿ ತಂಪಾದ ವಾತಾವರಣಗಳು ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬದುಕನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಾಗಿಯೂ ಛಲಬಿಡದ ಈ ಜೀವಿಗಳು ಬದುಕುಳಿಯುತ್ತವೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಹಾನಿಗಳ ಕಂಡು ತಮ್ಮ ಕೋಶದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಕಡಿಮೆಯಾದರೂ, ಕ್ರೂಕೊಸಿಡಿಯೋಪ್ಸಿಸ್ ಡಿ ಎನ್ ಎ ಮತ್ತು ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಿಕೊಂಡು ಯುವಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಹೈಪೋಲಿಥಿಕ್ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡು ಬಂಡೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಬೆಳೆಯುವ ಇವು ಮಂಗಳದಂತಹ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಸುಲಲಿತವಾಗಿ ಜೀವಿಸಬಲ್ಲವು.
ಇದಾಗಿಯೂ ಎಕ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೀಮೋಫೈಲ್ಸ್ ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಂಗಳವನ್ನು ಟೆರಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಇನ್ನೂ ಆಳವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ನಡೆಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ತಿಳಿಯಲು ಮತ್ತು ಮಂಗಳನಲ್ಲಿ ಟೆರಫಾರ್ಮಿಂಗ್ಗೆ ಸಾಧಿಸಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಗುಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿ ಹೇಳುವಷ್ಟು ಸಾಧ್ಯವಾಗದೇ ಇರಬಹುದು. ಇನ್ನು ಅನೇಕ ಭೌತಿಕ ಮಿತಿಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ ಅದಕ್ಕಿರುವ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ತಳೀಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಜೆನೆಟಿಕ್ ಮ್ಯಾನಿಪ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಮಂಗಳದ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಹೊಂದುವ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಭೂಮಿಯ ಜೀವಿಗಳು ಅಲ್ಲಿ ನೆಲೆಸಲು ಬೇಕಾದಂತೆ ಮಾರ್ಪಾಟಿಗೂ ಕೈಚಾಚಬಹುದು. ಇವೆಲ್ಲಾ ಹಗಲು ಕನಸಿನಂತೆ ಕಂಡರೂ, ಮುಂದೊಂದು ದಿನ ಕಣ್ಣ ಮುಂದೆ ನಿಂತರೂ ಅಚ್ಚರಿ ಏನಲ್ಲ.
ಅಂದಹಾಗೆ ಭೂಮಿಯಂತೆ ಬೇರೆ ಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಟೆರಾಫಾರ್ಮಿಂಗ್ಗೆ ಬಳಸಲು ಹಲವಾರು ವಾದ ವಿವಾದಗಳು ಮತ್ತು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ. ಸ್ವಇಚ್ಛೆಯಿಂದ ಇರುವ ಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಮಾನವನು ತನ್ನ ಜೀವನಕ್ಕೆ ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಬೇಕಾದಂತೆ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಾಡುವುದು ಎಷ್ಟು ಸರಿ ಮತ್ತು ಆಯಾ ಗ್ರಹಗಳು ತನ್ನದೇ ಆದ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ತನ್ನದೇ ಹಾದಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿರುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದು ನ್ಯಾಯವೇ?ಎಂಬ ತಾತ್ವಿಕ ಚರ್ಚೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಇನ್ನು ಟೆರಫಾರ್ಮಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಹತ್ತು ಅಥವಾ ಇಪ್ಪತ್ತು ವರ್ಷಗಳ ಮಾತಲ್ಲ ಅದು ನೂರರಿಂದ ಹಿಡಿದು ಅದೆಷ್ಟು ವರ್ಷಗಳು ತೆಗೆದುಕೊಂಡೀತೋ ಹೇಳತೀರದು. ಅಂತಹ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಆರ್ಥಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಎದುರಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಂತಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ವೆಚ್ಚವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದೂ ಅದನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ವರ್ತಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಆದರೂ ಮುಂದೊಂದು ದಿನ ಭೂಮಿಗೆ ವಿನಾಶ ಬರಬಹುದೆಂದು, ಅದರ ಆಯಸ್ಸು ಮುಗಿಯಿತೆಂದು ತಿಳಿದರೆ ಮನುಷ್ಯ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಬಾನಾಚೆಗೆ ತನ್ನನ್ನು, ತನ್ನವರನ್ನು ಮತ್ತು ಮನುಕುಲವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬೇರೊಂದು ಭೂಮಿಯನ್ನು ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದು ಅಚ್ಚರಿಯೇನಲ್ಲ.
ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿರುವಂತೆ ಇತರ ಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವ ಸಂಪತ್ತು ಇದೆಯೆ? ಅನಾದಿಕಾಲದಿಂದಲೂ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆ ಮನುಷ್ಯನ ಕುತೂಹಲವನ್ನು ಕೆರಳಿಸುತ್ತಾ ಬಂದಿದೆ. ಆದರೆ, ಇದುವರೆಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಜೀವ ಸಂಪತ್ತು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುವುದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ. ಅದಕ್ಕೆ ಅನೇಕ ಕಾರಣಗಳು ಇವೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ತಾಪಮಾನ ಸರಾಸರಿ 15°C ಇರುವುದರಿಂದಾಗಿ, ನೀರು ಜಲರೂಪದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದ್ದು ಜೀವ ಸಂಪತ್ತು ವೃದ್ಧಿಯಾಗಲು ಪೂರಕವಾಗಿದೆ. ಜೀವಿಗಳು ಉಸಿರಾಡಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುವಂತೆ ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಹಿಡಿದಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸೂರ್ಯನಿಂದ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊಮ್ಮುವ ಸೌರಮಾರುತದ ವಿಕಿರಣ ಕಣಗಳನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಿ, ಅದರ ವಾತಾವರಣ ಹಾಗೂ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ಭೂಮಿ ವಾಸಯೋಗ್ಯ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸುಮಾರು 200,000 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಆಧುನಿಕ ಮಾನವ ಈ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಮೈದಳೆದನೆಂಬುದು ತಜ್ಞರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ. ಆದರೆ, ಈ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಮನುಷ್ಯ ತನ್ನ ಪರಿಸರವನ್ನೇ ಬದಲಾಯಿಸಿಬಿಟ್ಟಿದ್ದಾನೆ. ಏರುತ್ತಿರುವ ಜನಸಂಖ್ಯೆ, ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ನಗರೀಕರಣ ಇವುಗಳಿಂದಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು ಬರಿದಾಗುವುದಲ್ಲದೆ, ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ತೀವ್ರ ಏರುಪೇರುಗಳಾಗಿ ಜೀವಿಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೇ ಮಾರಕವಾಗುವ ಸನ್ನಿವೇಶ ಉಂಟಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳನ್ನೆಲ್ಲಾ ತಕ್ಷಣಾ ತಡೆಗಟ್ಟದಿದ್ದರೆ, ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ಶತಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆನ ಜೀವರಾಶಿಗಳು ಸರ್ವನಾಶವಾಗಬಹುದೆಂದು ತಜ್ಞರು ಆತಂಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಮಾತ್ರವೇ ಅಲ್ಲದೆ ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಹಲವು ಘಟನೆಗಳೂ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವಿಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಮಾರಕವಾಗಬಹುದು. ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಸುಮಾರು 5 ಬಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಸೌರಮಂಡಲ ಮೈದಳೆಯಿತು. ಈ ಸೌರಮಂಡಲದ ಅಧಿಪತಿಯಾದ ಸೂರ್ಯ ಇನ್ನೊಂದು 4.5 ಬಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳನಂತರ ಅವಸಾನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿ, ಕೆಂಪುದೈತ್ಯವಾಗಿ (Red Giant) ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಅದರ ವ್ಯಾಸ ಸುಮಾರು 250 ಪಟ್ಟು ಹಿಗ್ಗಿ, ಭೂಮಿಯನ್ನೂ ಆವರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಇಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದಾದ ಜೀವಿಗಳೆಲ್ಲಾ ನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಶತಸ್ಸಿದ್ಧ. ಅದಕ್ಕೆ ಮೊದಲೇ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ವಿಪತ್ತುಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಅತಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಒಂದು ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಭೂಗರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಿಡಿಯಬಹುದು; ಅಥವಾ ಕ್ಷುದ್ರಗ್ರಹವೊಂದು ಭೂಮಿಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿ, ಸರ್ವನಾಶಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಭೂಮಿಯ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿಯೇ ಇದಕ್ಕೆ ಸಾಕ್ಷಿ ಇದೆ. ಸುಮಾರು 160 ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ, ಅಂದರೆ, ಭೂಮಿಯಮೇಲೆ ಮಾನವ ಪಾದಾರ್ಪಣ ಮಾಡುವ ಮೊದಲೇ, ದೈತ್ಯಾಕಾರದ ಡೈನೊಸಾರ್ ಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಸಾರ್ವಭೌಮತ್ವ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ್ದವು. ಆದರೆ, ಈಗ್ಗೆ ಸುಮಾರು 65 ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಬೃಹತ್ ಗಾತ್ರದ ಒಂದು ಕ್ಷುದ್ರಗ್ರಹ ಭೂಮಿಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿದುದರಿಂದಾಗಿ, ಅವೆಲ್ಲ ಹಠಾತ್ ಕಣ್ಮರೆಯಾದವು. ಮಾನವ ಸಂತತಿ ಮುಂದುವರಿದಿದ್ದೇ ಆದರೆ, ಅಂತಹ ದುರ್ಘಟನೆಗಳಿಂದ ಪಾರಾಗಬೇಕಾದರೆ, ಅದಕ್ಕೆ ಮೊದಲೇ ಭೂಮಿಯ ಜೊತೆಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವ್ಯ ಹೂಡುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯ. ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಚಿಂತನೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಅವರ ಪ್ರಕಾರ, ಸಧ್ಯಕ್ಕೆ ಮಾನವನ ಮುಂದಿನ ನೆಲೆ ಸೌರಮಂಡಲದಲ್ಲೇ ಇರುವ ನಮ್ಮ ನೆರಯ ಮಂಗಳಗ್ರಹ.
ಮಂಗಳಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಏನಿದೆ, ಏನಿಲ್ಲ?
ಮಂಗಳಗ್ರಹವು, ಭೂಮಿಯಿಂದ ಆಚೆಗೆ, ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಸರಾಸರಿ 228 ಮಿಲಿಯನ್ ಕಿಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ. ಮಂಗಳಗ್ರಹ ಮೈದಳೆದಾಗ, ಅದು ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಭೂಮಿಯಂತೆಯೇ ಇತ್ತು. ಅಲ್ಲಿನ ಒಂದು ದಿನದ ಅವಧಿ, ಭೂಮಿಯ ದಿನಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 39 ನಿಮಿಶಗಳು ಅಧಿಕ. ವರ್ಷ ಮಾತ್ರ 687 ಭೂದಿನಗಳು. ಹಾಗೆಯೇ, ಋತುಮಾನಗಳು ಕೂಡ ದೀರ್ಘ. ಆಗ ಅಲ್ಲಿ ದಟ್ಟ ವಾತಾವರಣ, ಹರಿವ ನೀರು, ಪ್ರಬಲ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಎಲ್ಲ ಇದ್ದವು. ಆದರೆ, ಕೆಲವು ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕಾರಣಗಳಿಂದಂದಾಗಿ, ಸುಮಾರು 3.2 ಬಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಅದರ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ನಶಿಸಿ ಹೊಯಿತು. ಅದರಿಂದಾಗಿ, ಸೌರಮಾರುತದ ವಿಕಿರಣಗಳು ಯಾವ ತಡೆಯೂ ಇಲ್ಲದೆ ಮಂಗಳದ ಮಾಯುಮಂಡಲವನ್ನು ದಾಳಿಮಾಡಿ, ಅಲ್ಲಿನ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಅಯನೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾರಂಭಿಸಿದವು. ಅದರಿಂದ ಉಂಟಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಅಯಾನುಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕಗೊಂಡು, ಮಂಗಳದ ವಾಯುಮಂಡಲದ ಮೇಲಿನ ಸ್ತರಗಳಿಂದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಸರಿದುಹೋದವು. ಹಾಗಾಗಿ, ಇಂದು ಮಂಗಳಗ್ರಹವನ್ನು ಆವರಿಸಿಕೊಂಡು ಒಂದು ತೆಳುವಾದ ವಾಯುಮಂಡಲ ಮಾತ್ರವಿದೆ. ಮಂಗಳದ ಮೇಲ್ಮೈನಲ್ಲಿ ಈ ವಾಯುಮಂಡಲದ ಒತ್ತಡ ಭೂಮಿಯ ವಾಯುಮಂಡಲದ ಒತ್ತಡದ ನೂರನೇ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ. ಅಲ್ಲದೇ ಅದು ಶೇಕಡ 95 ಭಾಗ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ ಶೇಕಡ 0.2 ಭಾಗ ಮಾತ್ರ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಮಂಗಳದ ವ್ಯಾಸ, ಭೂಮಿಯ ವ್ಯಾಸದ ಅರ್ಧದಷ್ಟು. ಹಾಗಾಗಿ ಅದರ ಗುರುತ್ವ ಭೂಮಿಯ ಗರುತ್ವದ ಶೇಕಡ 40ರಷ್ಟು ಮಾತ್ರ. ಅದಲ್ಲದೆ, ಮಂಗಳ ಸೂರ್ಯನಿಂದ, ಭೂಮಿಗಿಂತ ಸರಾಸರಿ 60 ಮಿಲಿಯನ್ ಕಿಲೊಮೀಟರ್ ಅಧಿಕ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ಅಲ್ಲಿ ಬೀಳುವ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಅರ್ಧದಷ್ಟು. ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನ ಮೈನಸ್ 63°C ಇಂದು ಮಂಗಳ ಒಂದು ಶೀತ, ಬಂಜರು ಗ್ರಹವಾಗಿದೆ.
ಮಂಗಳದಲ್ಲಿ ಬದುಕುವುದು ಹೇಗೆ?
ಹಾಗಾಗಿ, ಮಂಗಳಗ್ರಕ್ಕೆ ವಲಸೆ ಹೋಗುವುದೆಂದರೆ, ಬೇರೊಂದು ಊರು ಅಥವಾ ದೇಶಕ್ಕೆ ಹೋಗಿ ನೆಲಸಿದಷ್ಟು ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಮಾನವ ಹಾಗೂ ಇತರ ಜೀವಿಗಳು ಲಕ್ಷಾಂತರ ವರ್ಷಗಳಿಂದ ವಿಕಸನಗೊಂಡು ಭೂಮಿಯಮೇಲಿನ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡಿವೆ. ಮಂಗಳಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿನಂತೆ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಓಡಾಡಿಕೊಂಡಿರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಯಾವಾಗಲೂ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಿಲೆಂಡರ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಇರಲೇಬೇಕು. ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡ ತೀರ ಕಡಿಮೆಯಾದ್ದರಿಂದ ದೇಹದ ರಕ್ತನಾಳಗಳು ಉಬ್ಬಿ, ಒಡೆದು ರಕ್ತಸ್ರಾವವಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ಯಾವಾಗಲೂ ಪ್ರೆಷರ್ ಸೂಟ್ ಧರಿಸಿರಬೇಕು. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಇಲ್ಲದಿರುವುದರಿಂದ ವಿಕಿರಣ ತೀವ್ರತೆ ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯಮೇಲೆ ಒಂದು ವರ್ಷ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ವಿಕಿರಣ ತಾಡನೆ, ಮಂಗಳದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ದಿನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅತಿಯಾದ ವಿಕಿರಣ ತಾಡನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕಣ್ಣಿನ ಪೊರೆ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್, ತಳಿವಿಕೃತಿ ಮುಂತಾದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ತೋರಿಬರುತ್ತವೆ. ವಿಕಿರಣ ದಾಳಿಯಿಂದ ಪಾರಾಗಲು ನೆಲಮಾಳಿಗೆಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ನಿಸರ್ಗಕ್ಕೆ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳದೆ, ಮುಚ್ಚಿದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ವಾಸಿಸುವುದರಿಂದ ಹಲವು ಮಾನಸಿಕ ತೊಂದರೆಗಳು ಉಂಟಾಗಬಹುದು.
ಮಂಗಳಗ್ರಹದ ಕಡಿಮೆ ಗುರುತ್ವವೂ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಶನಲ್ ಸ್ಪೇಸ್ ಸ್ಟೇಶನ್ (International Space Station – ISS) ಗಗನ ಯಾತ್ರಿಗಳ ಅನುಭವದ ಪ್ರಕಾರ, ಮಿನಿ ಗುರುತ್ವದಿಂದಾಗಿ ದೇಹದ ಮೂಳೆ, ಮಾಂಸ ಕ್ಷೀಣಿಸಿ ಮೂಳೆ ಮುರಿತ ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಅಲ್ಲದೇ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿರುವಾಗ, ಗುರುತ್ವಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ರಕ್ತ ಸಂಚಲನೆಯಾಗಬೇಕಾದುದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಹೃದಯ ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಪಂಪ್ ಮಾಡುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಲ್ಲಿ, ಹೃದಯ ದುರ್ಬಲಗೊಂಡು, ಹೃದಯ ಸಂಬಂಧಿ ರೋಗಗಳಿಗೆ ಎಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಹಾಗಾದರೆ, ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ಮಂಗಳಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ವಾಸಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವೆ? ಸಾಧ್ಯವಿದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು. ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಕೆಲವು ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಎರಡನೇ ಭೂಮಿ:
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಒಂದು ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ, ಮಂಗಳಗ್ರಹವನ್ನು ಎರಡನೇ ಭೂಮಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. ಅದಕ್ಕೆ ಟೆರಾಪಾರ್ಮಿಂಗ್ (Terraforming) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ದಟ್ಟ ವಾತಾವರಣ ಸೃಷ್ಟಿಸಬೇಕು. ಅಲ್ಲಿನ ಬಂಡೆಗಳು, ಮಣ್ಣು, ಉತ್ತರ ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವ ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಘನೀಭೂತವಾಗಿದೆ. ಅದನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ವಾತಾವರಣದ ದಟ್ಟಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ, ಘನೀಭೂತವಾದ ಆಷ್ಟೊಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ನು ಕರಗಿಸುವುದು ಹೇಗೆ? ಒಂದು ಬೃಹದಾಕಾರದ ಸೌರಪಟವನ್ನು (Solar Sail) ಹೊತ್ತ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಮಂಗಳದ ಸುತ್ತ ಒಂದು ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದರಿಂದ ಅದು ಸಾಧ್ಯ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು. ಕನ್ನಡಿಯು ಬೆಳಕನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವಂತೆ, ಸೌರಪಟವು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಮಂಗಳದ ಧ್ರುವಪ್ರದೇಶದಮೇಲೆ ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೆ, ಘನೀಭೂತವಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕರಗಿ, ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸೇರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲವೂ ಆದ್ದರಿಂದ, ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ, ಮಂಗಳಗ್ರಹದ ತಾಪಮಾನವೂ ಏರುತ್ತದೆ. ಆಗ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ನೀರು ಕರಗಿ ಹರಿಯಲಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ, ವಾತಾವರಣ, ತಾಪಮಾನ, ಹರಿಯುವ ನೀರೂ ಎಲ್ಲವೂ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಹರಿಯುವ ನೀರು ಬಾಷ್ಪೀಕರಣಗೊಂಡು, ವಾಯುಮಂಡಲ ಸೇರಿ, ಮೋಡವಾಗಿ, ಮಳೆ ಸುರಿಯುವುದರಿಂದ ಜಲಚಕ್ರ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಕೃಷಿ ಆರಂಭಿಸಿ, ಅಲ್ಲಿಯೇ ಆಹಾರವನ್ನೂ ಬೆಳೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಅಲ್ಲದೆ, ಗಿಡಮರಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಿದಾಗ, ಅವು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಮಂಗಳದ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ, ಕಬ್ಬಿಣದ ಅಂಶ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಅದೇ ಮಾದರಿಯ ಮಣ್ಣನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಸಿ, ಅದಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಪಾಲಿಮರ್ ನ್ನು ಬೆರಸಿ, ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದರೆ, ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಇಟ್ಟಿಗೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದೆಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಅದರಿಂದ ಸುರಕ್ಷಿತವಾದ ವಸತಿಗಳನ್ನು ಮಂಗಳದ ಮಣ್ಣಿನಿಂದಲೇ ನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಬಹುದು.
ಆದರೆ, ಮಂಗಳದಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ವಾಯುಮಂಡಲ, ಮತ್ತೆ ಚದುರಿಹೋಗದೆ, ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕಾದರೆ, ಅದನ್ನು ಸೌರಮಾರುತದ ವಿಕಿರಣಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ಒಂದು ಪ್ರಬಲ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಬೇಕು. ಅದಕ್ಕಾಗಿ ನಾಸಾ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಒಂದು ಅದ್ಭುತ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಮಂಗಳದ ನಡುವೆ ಒಂದು ಪ್ರಬಲವಾದ (1 ರಿಂದ 2 ಟೆಸ್ಲ) ಕೃತಕ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುವುದು. ಅದು ಸೌರಮಾರುತವನ್ನು ತಡೆಹಿದಿದು, ಜೀವಿಗಳನ್ನು ವಿಕಿರಣ ತಾಡನೆಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಂಗಳದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೊಸ ಮಾನವ ಪ್ರಭೇದ?
ಹೀಗೆ ಮಂಗಳಗ್ರಹವನ್ನು ಎರಡನೇ ಭೂಮಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಹಲವಾರು ಯೋಜನೆಗಳಿವೆ. ಆದರೆ, ಅವುಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಯೋಜನೆಯ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಚರ್ಚಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಮಂಗಳವನ್ನು ಎರಡನೇ ಭೂಮಿಯಾಗಿ ರೂಪಿಸುವ ಬದಲು, ಮನುಷ್ಯನನ್ನೇ ಮಂಗಳದ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಏಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಾರದು? ಅಂತಹ ಮನುಷ್ಯ ಉಸಿರಾಡಲು ವಾತಾವರಣ ಬೇಕಿಲ್ಲ. ಅಲ್ಲಿನ ಕಡಿಮೆ ವಾಯು ಒತ್ತಡ, ಗುರುತ್ವ, ಅತಿಯಾದ ವಿಕಿರಣದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿಯೇ ಯಾವ ತೊಂದರೆಯೂ ಇಲ್ಲದೆ ಬದುಕಬಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕೆ ಅವಶ್ಯವಾದ ನ್ಯಾನೊ ಮತ್ತು ತಳಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಈಗಾಗಲೇ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದೇಹಕ್ಕೆ ಬೇಕಾಗುವ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ನ್ಯಾನೊಮಷೀನ್ ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಮಿನಿಗುರತ್ವದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮೂಳೆ ಮತ್ತು ಮಾಂಸ ಕ್ಷೀಣಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವಂತಹ ತಳಿ ವಿಕೃತಿಗಳನ್ನು (Gene mutations) ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಗುರುತಿಸಿದ್ದಾರೆ. “Deinococcus radioduran” ಎಂಬ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯ ಪ್ರಭೇದ ಇತರ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗಿಂತ ನೂರುಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ವಿಕಿರಣ ತಾಡನೆಯನ್ನು ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಅದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ವಿಶಿಷ್ಟ ತಳಿಗಳನ್ನೂ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ. ಹಾಗಿದ್ದಲ್ಲಿ, ಆ ರೀತಿಯ ತಳಿಗಳನ್ನು ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದರೆ, ಅವನು ಮಂಗಳದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಆರಾಮವಾಗಿ ಬದುಕಬಹುದಲ್ಲವೆ? ಅಲ್ಲದೇ, ಆ ಗುಣಗಳನ್ನು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಗಳಿಗೂ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಮಂಗಳ ಗ್ರಹಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಒಂದು ಮಾನವ ಪ್ರಭೇದವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದಂತಾಗುತ್ತದೆ!
ಈ ಎಲ್ಲ ಯೋಜನೆಗಳೂ, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಾದರೂ, ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಗೊಳ್ಳಬೇಕಾದರೆ, ಸಹಸ್ರಾರು ವರ್ಷಗಳೇ ಬೇಕಾಗಬಹುದೆಂದು ತಜ್ಞರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ. ಇವೆಲ್ಲದರ ನಡುವೆಯೂ, ಮಾನವನ ಪ್ರಥಮ ಮಂಗಳಯಾನಕ್ಕೆ ಸಿದ್ಧತೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. ಅಮೆರಿಕದ ನಾಸಾ ಸಂಸ್ಥೆಯು ಒಂದು ಶೋಧಕ ತಂಡವನ್ನು 2030ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಕಳುಹಿಸಲು ತಯಾರಿ ನಡೆಸುತ್ತಿದೆ. ಅನೇಕ ಖಾಸಗಿ ಸಂಸ್ಥೆಗಳೂ ಮಂಗಳದ ವಾಸ್ತವ್ಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಸುಕವಾಗಿವೆ. ಅಮೆರಿಕದ ಸ್ಪೇಸ್ಎಕ್ಸ್ (SpaceX) ಕಂಪನಿಯ ಮುಖ್ಯಸ್ಥ ಎಲೋನ್ ಮಸ್ಕ್ (Elon Mask) ಅದಕ್ಕಾಗಿ 100 ಟನ್ ತೂಕ ಹೊರಬಲ್ಲ ಪ್ರಬಲವಾದ ರಾಕೆಟ್ ಹಾಗೂ ಗಗನ ನೌಕೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ, ಪರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಅಂತಹ ನೌಕೆಗಳಲ್ಲಿ, 100 ರಿಂದ 200 ಪ್ರಯಾಣಿಕರು ಹಾಗೂ ಅವರ ವಾಸ್ತವ್ಯಕ್ಕೆ ಬೇಕಾಗುವ ಎಲ್ಲ ಸರಕುಗಳನ್ನೂ ಹೊತ್ತ ಸಾವಿರಾರು ಉಡಾವಣೆಗಳನ್ನು ಆಯೋಜಿಸಿ, ಒಂದು ಮಿಲಿಯನ್ ಜನರ ವಸಾಹತುವನ್ನು ಮಂಗಳ ಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕೆಂಬುದು ಅವರ ಗುರಿ. ಮುಂದಿನ 40 ರಿಂದ 100 ವರ್ಷಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದೆಂದು ಅವರು ಆಶಾದಾಯಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ.
ಅದೇ ರೀತಿ ಯುನೈಟೆಡ್ ಅರಬ್ ರಿಪಬ್ಲಿಕ್ ಕೂಡ ಒಂದು ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹಮ್ಮಿಕೊಂಡು, ಅದಕ್ಕಾಗಿ ದುಬೈ ನಗರದಲ್ಲಿ ಮಾದರಿ ಮಾರ್ಸ್ ಸಿಟಿ (Mars City) ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಅದು 2023ರಲ್ಲಿ ಮುಗಿಯಬಹುದು.
ಹಾಗಾಗಿ, ಮಂಗಳಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವ್ಯ ಹೂಡುವುದು ಹಗಲುಗನಸೇನಲ್ಲ. ಆದರೆ, ಅದರ ಉತ್ಸಾಹಿಗಳು ಬಯಸಿದಷ್ಟು ಬೇಗ ಸಾಧ್ಯವಾಗದೇ ಇರಬಹುದು. ಆದರೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಷ್ಟಕ್ಕೇ ತೃಪ್ತರಾಗಿಲ್ಲ. ಮೊದಲೇ ಹೇಳೀದಂತೆ, ಸೂರ್ಯನ ಅವಸಾನದ ವೇಳೆ ಮಂಗಳ ಗ್ರಹ ಕೂಡ ನಾಶವಾಗುವುದು. ಅಂತಹ ಆಪತ್ತು ಸಂಭವಿಸುವ ಮೊದಲೇ, ಮನುಕುಲ ಸೌರಮಂಡಲದಿಂದಲೇ ಹೊರಗೆ, ಬೇರೆ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವ್ಯ ಹೂಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕೆ ಪೂರಕವಾಗಿ ಮಾನವನ ಅಂತರ್ ನಕ್ಷತ್ರೀಯ ಯಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಚಿಂತಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ವಸ್ತುಗಳು ಕೋಟಿಗಟ್ಟಲೇ ಅಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಅಣುಗಳ ನಡುವಣದಲ್ಲಿ (Nucleus) ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇದ್ದರೆ, ನಡುವಣದ ಸುತ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ.
ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು (ಕೂಡುವಣಿಗಳು) ‘+’ (ಕೂಡು) ಗುರುತಿನ ಹುರುಪು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು (ಕಳೆವಣಿಗಳು) ‘–’ (ಕಳೆ) ಗುರುತಿನ ಹುರುಪು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ‘+’ ಮತ್ತು ‘–’ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ತಳುಕುಹಾಕಿರುವುದು ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿಸಲಷ್ಟೇ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ನೋಡಿದೆವು.
ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಉಜ್ಜಿದಾಗ ಒಂದರಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸಾಗಿ ‘ಹುರುಪು’ (charge) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕೊಡುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾದ ಕಸುವನ್ನು ‘ನೆಲಸಿದ ಮಿಂಚು’ (static current) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
‘ಕರೆಂಟ್’ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ‘ಕಸುವು’ ನಮಗೆ ದೊರಕುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆಯಿಂದ. ಹಾಗಾದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯಾಕೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ, ಹರಿಯುವಂತೆ ಹೇಗೆ ಮಾಡಬಹುದು? ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೀಗೇ ಹರಿಯಬಲ್ಲವೇ? ಮುಂತಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಾ ಈಗ ಮುಂದುವರೆಯೋಣ.
ಅಣುವಿನ ನಡುವಣದ (nucleus) ಸುತ್ತ ಗೊತ್ತಾದ ಸುತ್ತುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸುತ್ತುಗಳಲ್ಲಿಯೇ ಇರುವಂತೆ ಒಂದು ಬಗೆಯ ‘ಕಸುವು’ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವ ಈ ಕಸುವಿನ ಮಟ್ಟ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಬೇರೆ-ಬೇರೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಕಟ್ಟಿಗೆ, ಕಲ್ಲಿನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ‘ಕಸುವಿನ ಮಟ್ಟ’ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದರೆ, ಕಬ್ಬಿಣ, ತಾಮ್ರದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತನ್ನ ಅಣುವಿನಿಂದ ಹೊರತಂದು, ವಸ್ತುವಿನೆಲ್ಲೆಡೆ ಬಿಡುವಾಗಿ ಹರಿದಾಡುವಂತೆ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಕಸುವು ಬೇಕು. ಅದೇ ಕಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಸುವು ಕೊಟ್ಟರೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅದರ ಅಣುಗಳಿಂದ ಹೊರಬಂದು ಹರಿಯಲಾರವು.
ಈಗ ನಿಮಗೆ ಗೊತ್ತಾಗಿರಬಹುದು ಕರೆಂಟ್ ತಂತಿಗಳು ತಾಮ್ರದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಏಕೆ ಮಾಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲವೆಂದು! ತಾಮ್ರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಕಸುವು ಕೊಟ್ಟು ಕರೆಂಟ್ (ಕಳೆವಣಿಗಳನ್ನು) ಹರಿಸಬಹುದು.
ಕರೆಂಟ್ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು) ಹರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ‘ಬಿಡುವೆಗಳು’ (Conductors) ಎಂದು ಕರೆದರೆ, ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯಗೊಡದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ‘ತಡೆವೆಗಳು’ (Insulators) ಅಂತಾ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ತಾಮ್ರ ‘ಬಿಡುವೆ’ಯಾದರೆ, ಕಟ್ಟಿಗೆ ಕರೆಂಟಿಗೆ ‘ತಡೆವೆ’ ಆಗುತ್ತದೆ.
ಹಾ! ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತಾಮ್ರದಂತಹ ಬಿಡುವೆಗಳಲ್ಲಿ (conductors) ಕಡಿಮೆ ಕಸುವು ನೀಡಿ ಹರಿಯುವಂತೆಯೂ ಮಾಡಬಹುದು ಆದರೆ ಹೋಲಿಕೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾದರೂ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಈ ‘ಕಸುವು’ ದೊರೆಯುವುದೆಲ್ಲಿಂದ ? ಇದನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಮಯ್ಕಲ್ ಪಾರಡೆ ಅವರು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟ ದಿಟವನ್ನು ಈಗ ತಿಳಿಯೋಣ.
ಮಯ್ಕಲ್ ಪಾರಡೆ (Michel Faraday, 1791-1867) ಅವರು ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ಈ ಕೆಳಗಿನ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದರು,
1) ಮಾರ್ಪಡುವ ಸೆಳೆತದ ಬಯಲಿನಲ್ಲಿ (changing magnetic field) ತಾಮ್ರದಂತಹ ಬಿಡುವೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಇಟ್ಟರೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು) ಹರಿಯತೊಡುಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಸೆಳೆಗಲ್ಲುಗಳ (magnets) ನೆರವಿನಿಂದ ಕಸುವು ಉಂಟುಮಾಡಿ, ಆ ಕಸುವನ್ನು ಬಿಡುವೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹರಿಯುವಂತೆ ಅಂದರೆ ಕರೆಂಟ್ ದೊರೆಯುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು.
2) ಬಿಡುವೆಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತಿರುವಾಗ ಅದರ ಸುತ್ತ ‘ಸೆಳೆತದ ಬಯಲು’ (magnetic field) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಇದು ಮೇಲಿನ ದಿಟವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಳಿದಂತೆ. ಒಗ್ಗೂಡಿಸಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ,
ಮಿಂಚು (ಕರೆಂಟ್) ಮತ್ತು ಸೆಳೆತನದ (magnetism) ಈ ನಂಟನ್ನು ‘ಮಿಂಚು-ಸೆಳೆತನ’ ಇಲ್ಲವೇ ‘ಮಿನ್ಸೆಳೆತನ’ (electromagnetism) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೆಲಸೆಳೆತದಂತೆ (gravitation) ಮಿನ್ಸೆಳೆತನವು (electromagnetism) ಜಗತ್ತಿನ ಹಲವಾರು ಅರಿಮೆಯ ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಇಂದು ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿದೆ.
ಮುಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ಸೆಳೆತದ ಬಯಲಿನಿಂದ (magnetic field) ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ? ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂದರೇನು? ಹೀಗೆ ಕರೆಂಟಿನ ಇನ್ನೊಂದಿಷ್ಟು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.
ಕರೆಂಟ್ ಅಂದರೇನು ? ಕರೆಂಟನ್ನು ತಾಮ್ರ, ಕಬ್ಬಿಣದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಷ್ಟೇ ಏಕೆ ತನ್ನ ಮೂಲಕ ಹಾಯ್ದು ಹೋಗಲು ಬಿಡುತ್ತವೆ ? ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂದರೇನು ? ಹೀಗೆ ಹಲವು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ಮೂಡಬಹುದು. ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ಬರಹಗಳಲ್ಲಿ ‘ಮೊದಲ’ ಹಂತದಿಂದ ವಿಷಯವನ್ನು ಅರಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.
ಮೊದಲಿಗೆ ನಮ್ಮ ಎಂದಿನ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಈ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೋಡಿ,
ರೇಷ್ಮೆ ಬಟ್ಟೆಗೆ ಮಯ್ಯಿ ತಾಕಿದಾಗ ಕೆಲವು ಸಲ ಚುರುಕೆನ್ನುವಂತ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ ಎರಡು ಉದಾಹರಣೆಗಳ ಹಿಂದೆ ಇರುವುದು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ಆಗುವ ಮಿಂಚಿನಂತಹ ಅಂದರೆ ಕರೆಂಟನಂತಹ ಕಸುವಿನ ಸಾಗಾಟ. ಇದನ್ನು ಇಂಗ್ಲೀಶಿನಲ್ಲಿ ‘ಚಾರ್ಜ್’ (Charge) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಇದಕ್ಕೆ ‘ಹುರುಪು’ ಎನ್ನಬಹುದು. ಬಾಚಣಿಗೆಯಲ್ಲಿದ್ದ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಮಿಂಚಿನ ‘ಹುರುಪು’ (electric charge) ಹಾಳೆಯಲ್ಲಿದ್ದ ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯ ಮಿಂಚಿನ ಹುರುಪನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುವುದರಿಂದ ನಮಗೆ ಮಿಂಚು ಹರಿವಿನ ಅನುಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೇನಿದು ‘ಒಂದು ಬಗೆ’ ಮತ್ತು ‘ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆ’ಯ ಹುರುಪು (charge) ? ಹಾಗಾದರೆ ಬನ್ನಿ ಈಗ ಕರೆಂಟ್ ಹೊರತಾದ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗಡೆ ಇಣುಕೋಣ.
1) ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗಡೆಯ ಕಿರಿದಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ‘ಅಣು’/’ಸೀರು’ (atom) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣ, ಕಟ್ಟಿಗೆ, ನೀರು, ಹಾಳೆ ಮುಂತಾದ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳೂ ಕೋಟಿಗಟ್ಟಲೇ ಕಿರಿದಾದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳು ಅವುಗಳ ಗುಣವನ್ನು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತವೆ.
2) ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಭಾಗಗಳಿರುತ್ತವೆ.
ನಡುವಣ (nucleus): ಇದು ಅಣುವಿನ ನಟ್ಟ ನಡುವಿನ ಭಾಗವಾಗಿದ್ದು ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ.
ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ‘ಸೆಳೆತದ ಬಯಲಿಗೆ’ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳು ಬಯಲಿಗೆ ಎದುರಾಗಿ ಸಾಗುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳು ಒಂದು ಬಗೆಯ ‘ಹುರುಪು’ (charge) ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿಸಲು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ತೋರುವ ಈ ಎದುರು ಬಗೆಯ ಹುರುಪಿಗೆ (charge) ‘ಕೂಡು’ ಅಂದರೆ + (positive) ಗುರುತನ್ನು ತಳುಕುಹಾಕಲಾಗಿದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ‘ಪಾಸಿಟಿವಲಿ ಚಾರ್ಜ್ಡ್’ (positively charged) ಅನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ‘ಕೂಡು-ಹುರುಪಿನವು’ ಇಲ್ಲವೇ ‘ಕೂಡುವಣಿಗಳು’ ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು.
ಅದೇ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ‘ಸೆಳೆತದ ಬಯಲಿಗೆ’ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳು ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಹುರುಪು (charge) ತೋರಗೊಡುವುದಿಲ್ಲ (ಒಂದು ಬಗೆಯ ಹುರುಪಿಲ್ಲದೇ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ‘ನೆಲೆವಣಿಗಳು’ ಅನ್ನಬಹುದು).
ನಡುವಣದ (nucleus) ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುವ ತುಣುಕುಗಳೇ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸ್. ಇವುಗಳನ್ನು ‘ಸೆಳೆತದ ಬಯಲಿಗೆ’ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ, ಬಯಲಿನೆಡೆಗೆ ಸಾಗುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಗಿಂತ ಬೇರೆ ಬಗೆಯ ಹುರುಪನ್ನು (charge) ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ‘ಕೂಡು’ (+) ಗುರುತು ತಳುಕುಹಾಕಿದಂತೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಕಳೆ (-) ಗುರುತು ತಳುಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸಗಳು ‘ನೆಗೆಟಿವ್ ಚಾರ್ಜ್ಡ್’ (negative charge) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಹಾಗಿದ್ದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ‘ಕಳೆ-ಹುರುಪಿನವು’ ಇಲ್ಲವೇ ‘ಕಳೆವಣಿಗಳು’ ಅನ್ನಬಹುದು.
ಒಂದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಕೂಡುವಣಿಗಳು (protons) ಮತ್ತು ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಅಷ್ಟೇ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಆ ವಸ್ತುಗಳು ಕರೆಂಟಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಮತ್ತು ಕೂಡುವಣಿಗಳ (protons) ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಆ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ಕಳೆವಣಿಗಳ (electrons) ಕೊಡುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಾಗಿ ಕರೆಂಟ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ಬಾಚಣಿಗೆಯಿಂದ ಕೂದಲು ಬಾಚಿದಾಗ ಮತ್ತು ಬಾಚಣಿಗೆಯನ್ನು ಹಾಳೆಯೆಡೆಗೆ ಹಿಡಿದಾಗ ಆದದ್ದು ಇದೇ, ಕೂದಲಿನ ಅಣುಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡರೆ ಬಾಚಣಿಕೆಯ ಅಣುಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡವು. ಹೀಗೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜಿಗಿತದಿಂದ ಉಂಟಾದದ್ದೇ ಕರೆಂಟ್. ಈ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಉಜ್ಜುವಿಕೆ/ತಾಕುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕರೆಂಟನ್ನು ನೆಲೆಸಿದ ಕರೆಂಟ್ (static current/electricity) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಮ್ಮ ಮನೆಗೆ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿವಿನಿಂದಲೇ ದೊರೆಯುವುದು ಆದರೆ ಅದು ನೆಲೆಸಿದ ಕರೆಂಟಗಿಂತ (static current) ಒಂಚೂರು ಬೇರೆ ಬಗೆಯದು. ಈ ಕುರಿತು ಮುಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.
ಒಂದು ಗೋಡೆಯ ಈ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ನೀವು ಯಾವುದೋ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದ್ದೀರಿ. ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ನಿಮ್ಮ ಗೆಳೆಯರು ಕಾಲ್ಚೆಂಡು ಆಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಆ ಚೆಂಡು ಗೋಡೆಗೆ ಬಡಿಯುತ್ತದೆ. ಬಡಿದು ಹಿಂಪುಟಿದು ಅವರ ಕಡೆಗೇ ಸಾಗುತ್ತದೆಯಲ್ಲವೇ? ಒಂದುವೇಳೆ, ಗೋಡೆಯನ್ನು ತೂರಿ (ಗೋಡೆ ಒಡೆಯದೆಯೇ), ಆ ಚೆಂಡು ನಿಮ್ಮ ತಲೆ ಕುಟುಕುವಂತಿದ್ದರೆ?
ಹೀಗೂ ಯೋಚಿಸೋಣ. ಒಂದು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಯಾರೋ ಬೆಕ್ಕನ್ನಿಟ್ಟು ನಿಮಗೆ ಉಡುಗೊರೆಯಾಗಿ ನೀಡುತ್ತಾರೆ. ಆ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ತೆಗೆದಾಗ ಮುದ್ದಾದ ಬೆಕ್ಕು ಮಿಯವ್ ಎನ್ನುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಉಸಿರು ಕಟ್ಟಿದ್ದಿದ್ದರೆ, ಪಾಪ, ನೀವು ನೋಡಿದಾಗ ಸತ್ತು ಹೋಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ನೀವು ಆ ಪೆಟ್ಟಿಗೆ ತೆಗೆಯುವ ಮುನ್ನ ಅದು ಬದುಕಿತ್ತೋ, ಸತ್ತಿತ್ತೋ? ಯಾರೋ ಒಬ್ಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಬಂದು “ಅದು ಬದುಕಿಯೂ ಇತ್ತು, ಸತ್ತೂ ಇತ್ತು” ಎಂದರೆ?
ಇಂತಹ ಬೆರಗನ್ನೂ, ಬೆಡಗನ್ನೂ ಮೂಡಿಸುವ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕವಲೇ ಬಿಡಿ ಕಟ್ಟಳೆ (Quantum Theory). ಇದು ಹೊಮ್ಮಿದ ಬರೀ 30 ವರುಷಗಳಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಣದ ಅರಿವನ್ನೇ ಮೇಲೆಕೆಳಗೆ ಮಾಡಿದ ಕಟ್ಟಳೆ ಇದು. ಬನ್ನಿ, ಆ ಕಟ್ಟಳೆಯ ಕಟ್ಟೆಯೊಳಗೊಮ್ಮೆ ಇಳಿದುಬರೋಣ.
೧೯ನೇ ಶತಮಾನದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಜಗತ್ತಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಒಂದು ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಬಂದಿದ್ದರು. ತಿಳಿಯಬೇಕಾದ್ದನ್ನೆಲ್ಲ ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿಯಲಾಗಿದೆ, ಇನ್ನು ಹೊಸದಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಂತದ್ದು ಏನೂ ಇಲ್ಲ ಎಂದು! ಅವರ ಪ್ರಕಾರ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ, ಈ ಹೊತ್ತಿನ ಇರುವು ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು ಗೊತ್ತುಪಡಿಸಿದರೆ, ಮುಂದಿನ ಎಲ್ಲ ಹೊತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಇರುವು ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು, ಯಾವುದೇ ಗೊಂದಲಕ್ಕೆ ಎಡೆಯಿಲ್ಲದಂತೆ, ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದಾಗಿತ್ತು. ಇದಕ್ಕೆ, ಹಳೆಯ ಇಲ್ಲವೇ ವಾಡಿಕೆಯ ಕದಲರಿಮೆ (Classical Mechanics) ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು. ಇದರ ಪ್ರಕಾರ, ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ನಿಶ್ಚಿತ. ಈ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತಿದ್ದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರನ್ನು ಒಮ್ಮೆಲೆ ಬಡಿದೆಬ್ಬಿಸಿದ್ದು ಹಲವು ಪ್ರಯೋಗಗಳು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾದವು; ಬೆಳುಕು-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ(Photoelectric Effect) ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೇಲ್ವಾಯುವಿಕೆ (Interference).
ಒಂದು ಲೋಹದ ಪಟ್ಟಿಯ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಚೆಲ್ಲಿದಾಗ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸ್ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಘಟನೆಗೆ, ಬೆಳುಕು-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಬೆಳಕನ್ನು ಅಲೆಯೆಂದು ತಿಳದು, ಈ ಘಟನೆಯನ್ನು ಮುಂಗಂಡರೆ, ಅದು ಕೊಡುತ್ತಿದ್ದ ಉತ್ತರಗಳೇ ಬೇರೆ. ಅರಸಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದಂತಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೇ ಬೇರೆ! ಆದರೆ, ಅಲೆಬಾಗುವಿಕೆ (diffraction) ಮತ್ತು ಮೇಲ್ವಾಯುವಿಕೆಗಳೆಂಬ ವಿಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಲೆಯೆಂದು ಅಂದುಕೊಳ್ಳದೇ ವಿಧಿಯಿಲ್ಲ. ಇಲ್ಲಿ, ಅಲೆಯೆಂದು ತಿಳಿದರೆ ಫಲಿತಾಂಶ ಸರಿಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾಗಿ, ಬೆಳಕು ಸಣ್ಣ ಸಣ್ಣ ತುಣುಕುಗಳೂ(particles) ಆಗಿರಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮನಗಂಡರು. ಆ ತುಣುಕುಗಳು ಬಿಡಿ ಬಿಡಿಯಾಗಿಯೇ (quantum) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎರಡು ಕುಳಿಗಳಿರುವ ತೆರೆಯ ಕಡೆಗೆ ಬಿಟ್ಟು, ಆ ತೆರೆಯ ಹಿಂದೆ ಇನ್ನೊಂದು ತೆರೆಯನ್ನಿಟ್ಟು, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಲ್ಲಿ ಬಂದು ಬಿದ್ದಿತು ಎಂದು ನೋಡುವ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವೂ ಸೋಜಿಗವನ್ನುಂಟುಮಾಡಿತ್ತು. ಯಾವ ಕುಳಿಯಿಂದ ಹಾದು ಬಂದಿತು ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ಹೋಗದಿದ್ದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಒಂದು ಅಲೆಯಂತೆ ನಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿತ್ತು. ಒಂದುವೇಳೆ, ಯಾವ ಕುಳಿಯಿಂದ ಬಂದಿತೆಂದು ತಿಳಿಯಹೊರಟರೆ, ಅದು ತನ್ನ ಅಲೆಯ ತೊಡಗನ್ನು ಕಳಚಿ, ತುಣುಕಿನ ಅರಿವೆಯನ್ನು ತೊಡುತ್ತಿತ್ತು! ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಓಡುಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನ ಮಾಡದೆ, ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಇದೇ ಕುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಹೋದೀತು ಎಂದು ಬರಿದೇ ಕಲ್ಪಿಸಿದರೆ, ಕಡ್ಡಾಯವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಊಹೆ ಕೆಟ್ಟೀತು! ನಾವು ಗಮನಿಸದೇ ಇದ್ದರೆ, ಹಲವು ಕುಳಿಗಳ ಮೂಲಕ ಒಂದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು, ಒಂದೇ ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಸಾಗುವ ಬೆಡಗನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿತು. ಆಗ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಲೆಯಲ್ಲಿ ಮೂಡಿದ್ದ ಪ್ರಶ್ನೆ ಎಂದರೆ “ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಲೆಯೋ, ತುಣುಕೋ? ಇಲ್ಲ, ಎರಡೂನೋ? ಇಲ್ಲ, ಬೇರೆಯೇನೋ?” ಈ ಬಗೆಯ ಗೊಂದಲಕ್ಕೆ ಅಲೆ-ತುಣುಕಿನ ಇಬ್ಬಗೆತನ (Wave Particle Duality) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಇಂತಹ ಹಲವಾರು ಬೆರಗುಗಳ ಬೆನ್ನು ಹತ್ತಿ ಅರಸಿದಾಗ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಕೊಂಡ ದಿಟ, ನಿಜಕ್ಕೂ ನೆಲೆಬಿರಿಯುವಂತದ್ದಾಗಿತ್ತು. ನಾವು ಗಮನಿಸದೇ, ಇಲ್ಲ, ಒರೆದು ನೋಡದೆ, ಯಾವುದೇ ಒಂದು ವಸ್ತು (ಅಣು ಅಳತೆಯ ವಸ್ತುಗಳು), ಅಲೆಯೋ ಇಲ್ಲ, ತುಣುಕೋ ಎಂದು ಹೇಳಲು ಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅಲೆ ಮತ್ತು ತುಣುಕು ಎಂಬ ಬೇರ್ಮೆಗಳೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ! ಈ ಬೇರ್ಮೆಗಳು, ನಮ್ಮ ಹೊರಗಣ್ಣಿಗೆ, ಮನಸ್ಸಿಗೆ ಕಾಣುವ ಹುಸಿ ರೂಪಗಳಷ್ಟೆ.
ನಾವು, ಅಣು ಅಳತೆಯ ಕಣಗಳ ಕುರಿತು ಮಾತನಾಡುವಾಗ, ಅವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎಡೆಯಲ್ಲಿ ದೊರಕುವ ಇಲ್ಲ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿರುಸಿನಲ್ಲಿ ಸಾಗುವ ಆಗುವಳೆಯನ್ನಷ್ಟೇ (probability) ಹೇಳಬಹುದು. ಒಂದು ಎಡೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಇರುವಿನ ಆಗುವಳೆಯು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಅಲ್ಲಿ ಆ ಎಲೆಕ್ಟಾನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಲ ಕಂಡುಬರುವುದು ಎಂದಷ್ಟೇ ಹೇಳಬಹುದೇ ಹೊರತು, ಯಾವತ್ತಿಗೂ ಅಲ್ಲೇ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ಜಗತ್ತು ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ.
ಹಾಗಾದರೆ, ಈ ಕಣಗಳು ಒಳಪಡುವ ಕಟ್ಟಳೆಗಳು ಯಾವುವು? ಎಂದು ಅರಸಹೊರಟರೆ, ನಮಗೆ ಸಿಗುವುದು ಅಲೆಯ ಎಣಿನಂಟು (Wave Function). ಈ ಎಣಿನಂಟು, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ ಈ ಗಣಿತದ ನಂಟು, ಆ ಸ್ತಿತಿಯ ಎಲ್ಲಾ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತನ್ನ ಒಡಲೊಳಗೆ, ನೇರಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ(Linear superposition) ಅವಿತಿಟ್ಟುಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದಾಗ, ಯಾವುದೋ ಒಂದು ಸಾಧ್ಯತೆಯಷ್ಟೇ ಉಳಿದು, ಮಿಕ್ಕೆಲ್ಲಾ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು ಕುಸಿಯುತ್ತವೆ. ಯಾವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು, ಅದರ ಆಗುವಳೆಯ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತುಂಬ ಸರಳಗೊಳಿಸಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಒಂದು ನಾಣ್ಯವನ್ನು ಮೆಲಕ್ಕೆ ಹಾರಿಸಿದಾಗ, ಅದರ “ತಲೆಯೋ, ಬಾಲವೋ” ಎಂಬ ಸ್ಥಿತಿಗಳೆರಡರ ಬೆರಕೆಯಾಗಿದೆ. |ತ>ಅನ್ನು “ತಲೆ”ಗೂ, |ಬ>ಅನ್ನು “ಬಾಲ”ಕ್ಕೂ ಗುರುತಿಸಿದರೆ, ಆ ಸ್ಥಿತಿಯು, a|ತ> + b|ಬ> ಆಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ, a ಮತ್ತು b ಗಳು ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು (constants). ಅಂದರೆ, ನಾಣ್ಯವು ನೆಲಕ್ಕೆ ಬೀಳುವವರೆಗೂ, ಅದರ ಸ್ಥಿತಿಯು ತಲೆಯೂ ಹೌದು, ಬಾಲವೂ ಹೌದು. ಆ ಎರಡೂ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಬೆರಕೆಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಆ ನಾಣ್ಯವು ನೆಲಕ್ಕೆ ಬಿದ್ದಾಗ, ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿ ಉಳಿದು, ಮಿಕ್ಕವು ಕುಸಿದುಹೋಗುತ್ತವೆ (“ತಲೆ” ಉಳಿದರೆ“ಬಾಲ” ಅಳಿದುಹೋಗುತ್ತದೆ).
ಇದೇ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬೆಳಕಿಗೆ ಚಾಚಿದರೆ, ನಮಗೆ ಆ ಬೆಳಕು-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮದ ಒಳತಿರುಳು ಗೊತ್ತಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕು, ಆ ಲೋಹದೊಳಗಣ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೊತೆ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸುವಾಗ, ಎಣಿನಂಟಿನ ಹಲವು ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು ಕುಸಿದು, ಯಾವುದೋ ಒಂದು ಸಾಧ್ಯತೆ ಉಳಿದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ಬೆಳಕನ್ನು “ತುಣುಕು” ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು. ಆದರೆ, ಅದು ಹಲವು ಕುಳಿಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗುವಾಗಲೋ, ಇಲ್ಲ, ಒಂದು ಕಿರುವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತ ಬಾಗುವಾಗಲೋ, ಎಲ್ಲ ಬಗೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಬೆಳಕನ್ನು “ಅಲೆ”ಯೆಂದು ಗುರುತಿಸಬೇಕು. ಇದೇ ತೆರನಾದ ವಾದವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೂ ಇಲ್ಲವೇ ಯಾವುದೇ ಕಣಕ್ಕೂ ಹೂಡಬೇಕು!
ಈಗ ಈ ಅರಿವನ್ನು, ನಮ್ಮ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯೊಳಗಿನ ಬೆಕ್ಕಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡೋಣ. ಈ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಶ್ರೋಡಿಂಜರನ ಬೆಕ್ಕು (Schrodinger’s Cat) ಇಲ್ಲವೇ “ಶ್ರೋಡಿಂಜರನ ಯೋಚನೆಯ ಪ್ರಯೋಗ” (Schrodinger’s thought experiment) ಎಂಬ ಹೆಸರಿದೆ. ಅವನೇ ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಹೊಳಹನ್ನು ಮೊದಲು ಐನಸ್ಟೀನ್ಗೆ ತಿಳಿಸಿದ್ದು. ಅದರಂತೆ, ಆ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯೊಳಗೆ, ಒಂದಿಷ್ಟು ಸೂಸುವಿಕೆಗೆ (radioactive) ಒಳಪಡುವ ಅಣುಗಳನ್ನು ಇರಿಸಬೇಕು. ಅವುಗಳ ರಚನೆ ಹೇಗಿರಬೇಕೆಂದರೆ, ಒಂದು ವೇಳೆ ಸೂಸುವಿಕೆ ಮೂಡಿದಲ್ಲಿ, ಮಗ್ಗುಲಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಕೊಡಲಿ “ಹೈಡ್ರೋಸಯಾನಿಕ್ ಆಸಿಡ್” ಅನ್ನು ತುಂಬಿರುವ ಒಂದು ಶೀಶದ ಮೇಲೆ ಬೀಳಬೇಕು ಮತ್ತು, ಅದು ಒಡೆದಾಗ ಹೊರಸೂಸುವ ವಾಸನೆಯಿಂದ ಬೆಕ್ಕು ಸಾಯಬೇಕು.
ಈಗ, ನಮ್ಮ ಗಮನದಲ್ಲಿರಬೇಕಾದದ್ದು ಏನೆಂದರೆ, ಸೂಸುವಿಕೆ “ಕ್ವಾಂಟಮ್” ಕಟ್ಟಳೆಗೆ ಒಳಪಡುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ನಾವು ಪೆಟ್ಟಿಗೆ ತೆಗೆದು ಗಮನಿಸುವವರೆಗೂ, ಅದು ಒಂದೇ ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ “ಸೂಸುವ” ಮತ್ತು “ಸೂಸದ” ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ “ಬೆರೆತು” ಇರಬೇಕು. ನಾವು ನೋಡಿದಾಗಷ್ಟೇ, ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿ ಉಳಿದು, ಮಿಕ್ಕದ್ದು ಅಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈಗ ಇಲ್ಲಿದೆಮಜಾ! ಬೆಕ್ಕಿನ “ಬದುಕು” ಮತ್ತು “ಸಾವು” ಎಂಬ ಪಾಡುಗಳು ಈ “ಸೂಸುವ” ಮತ್ತು “ಸೂಸದ” ಪಾಡುಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿವೆ! ಹಾಗಾಗಿ, ನಾವು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ತೆರೆದು ನೋಡದವರೆಗೂ, ಬೆಕ್ಕು “ಬದುಕು” ಮತ್ತು “ಸಾವು” ಎಂಬುದರ ಕಲಬೆರಕೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ! ನಾವು ತೆರೆದು ನೋಡಿದಾಗಲೇ, ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿ ಉಳಿದು, ಮಿಕ್ಕದ್ದು ಅಳಿಯುತ್ತದೆ! (ಈ ಬಗೆಯ ಹುರುಳಿಕೆಗೆ “ಕೋಪನ್ಹೇಗನ್ ಹುರುಳಿಕೆ” (Copenhagen Interpretation) ಎಂಬ ಹೆಸರಿದೆ).
ಬಿಡಿ ಕಟ್ಟಳೆಯ ಅರಿವು, ನಮ್ಮ ಜಗತ್ತನ್ನು ನೋಡುವ ಮತ್ತು ಅರ್ಥೈಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಕಣ್ಣನ್ನೇ ಒದಗಿಸಿದೆ. ಅದರ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಲೇಸರ್, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ನಂತಹ, ಮನುಜನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಗತಿಯನ್ನೇ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿವೆ, ಹುಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವವೂ ಕೂಡ.
ಬಿಡಿಕಟ್ಟಳೆಯ ವಿಸ್ಮಯ ಹೇಳುತ್ತಾ ಹೊರಟರೆ ಮುಗಿಯತೀರದು. ಜಗತ್ತಿನ ಗುಟ್ಟನ್ನು ರಟ್ಟುಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಮೂಡಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಥಿಯರಿಗಳ ಬೆನ್ನೆಲುಬು ಬಿಡಿ ಕಟ್ಟಳೆ. ತಾನೇ ಕಟ್ಟಲು ನೆರವಾಗಿದ್ದ ಈ ಕಟ್ಟಳೆಯನ್ನು, “ದೇವರು ಜೂಜಾಡುವುದಿಲ್ಲ” ಎನ್ನುತ್ತಾ, ಅಲ್ಲಗಳೆದಿದ್ದ ಐನಸ್ಟೀನ್ ಆದರೆ, ದೇವರು ಬರೀ ಜೂಜಾಡುತ್ತಿಲ್ಲ, ತಾನೇ ಆ ಜೂಜಿನಲ್ಲಿ ಸಿಲುಕಿ, ಹೊರಬರಲಾರದೆ ಒದ್ದಾಡುತ್ತಿದ್ದಾನೆ. ಅವನ ಇರುವು “ಕ್ವಾಂಟಮ್” ಕಟ್ಟಳೆಯೊಳಗೆ ಸೆರೆಯಾಗಿದೆ!
(ಅರಿಮೆ ತಂಡ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಬಸವನಗುಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮುನ್ನೋಟ ಪುಸ್ತಕ ಮಳಿಗೆಯೊಂದಿಗೆ ಒಡಗೂಡಿ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ತಿಂಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮಾತುಕತೆ್ಯನ್ನು ಏರ್ಪಡಿಸುತ್ತಿದೆ. ಇಂತಹ ಮಾತುಕತೆಯೊಂದರ ಬರಹ ರೂಪವಿದು)