Category: ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ (physics)

ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯಿಂದ ಮಿಂಚು

  By , ,

– ರಘುನಂದನ್.

ನಮ್ಮ ಮನೆಗಳನ್ನು ಬೆಳಗುವ ಕರೆಂಟ್ ಎಲ್ಲಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೇಗೆ ಹುಟ್ಟುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಕುತೂಹಲ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಇರುತ್ತದೆ. ರಾಯಚೂರು, ಶರಾವತಿ, ಕೈಗಾ ಮತ್ತು ಶಿವನಸಮುದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪವರ್ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಿವೆ (ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಾವರಗಳು) ಎಂದು ಕಂಡು ಕೇಳಿರುತ್ತೇವೆ. ಪವರ್ ಪ್ಲಾಂಟ್‍ಗಳಲ್ಲಿ ಅರಿಮೆ ಮತ್ತು ಚಳಕಗಳೆರಡೂ ಬಳಸಿ ಮಿಂಚನ್ನು (electric current) ಹುಟ್ಟಿಸಿ ಮನೆಮನೆಗಳಿಗೆ, ಊರುಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸುತ್ತಾರೆ. 1902ರಲ್ಲಿ ಏಶಿಯಾದಲ್ಲಿಯೇ ಮೊಟ್ಟಮೊದಲಿಗೆ ಶಿವನಸಮುದ್ರದ ಅಬ್ಬಿಗಳಿಂದ(waterfalls) ಮಿಂಚನ್ನು (electric current) ತಯಾರಿಸಿ ಬೆಂಗಳೂರಿಗೆ ತಲುಪಿಸಲಾಗಿತ್ತು.

ರಾಯಚೂರಿನಲ್ಲಿ ಇದ್ದಿಲಿನಿಂದ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಇದ್ದಿಲನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕಾಯಿಸಿ ಅದರ ಕಾವಿನಿಂದ ನೀರನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಹಂಡೆಗಳಲ್ಲಿ(boiler) ಕುದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರು ಕುದ್ದ ಬಳಿಕ ಅದರಿಂದ ಬರುವ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ತಿರುಗಾಲಿಗಳ(turbine) ಮೂಲಕ ಹರಿದುಹೋಗಲು ಬಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡದ ಆವಿಯಲ್ಲಿ ಅಡಗಿರುವ ಹುರುಪು ಆ ತಿರುಗಾಲಿಗಳನ್ನು ಕಡುಹೆಚ್ಚು ಬಿರುಸಿನಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಿರುಗಾಲಿಗಳು ಬಳಿಕ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳನ್ನು(electric generators) ತಿರುಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲಿಂದ ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ಮನೆಮನೆಗಳಿಗೆ ಮಿಂಚನ್ನು ತಲುಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಶರಾವತಿಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನಿಂದ ಮಿಂಚನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಹೊಳೆಯಿಂದ ಬರುವ ನೀರನ್ನು ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳ ನೆರವಿನಿಂದ ತಡೆದುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎತ್ತರದ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನೀರು ತಿರುಗಾಲಿಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳ ಬಾಗಿಲು ತೆರೆದಾಗ ದುಮ್ಮಿಕ್ಕಿ ಬಿರುಸಿನಿಂದ ಬರುವ ನೀರನ್ನು ತಿರುಗಾಲಿಗಳ ಸುತ್ತಕ್ಕೆ (periphery) ತಾಕುವಂತೆ ಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಿರುಗಾಲಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಬಿರುಸಿನಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತವೆ . ಈ ತಿರುಗಾಲಿಗಳನ್ನು(turbines) ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳಿಗೆ (electric generators) ತಳುಕಿಸಿದಾಗ ಅವು ಕೂಡ ತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಿಂಚು ತಯಾರಾಗುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ಮನೆಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸುತ್ತಾರೆ.

ನಮ್ಮ ನಾಡಿನ ಕೈಗಾದಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಾವರದ ಬಗ್ಗೆ ಸುದ್ದಿಹಾಳೆಗಳಲ್ಲಿ ಓದಿರುತ್ತೇವೆ. ಅಣುಶಕ್ತಿ ಕುರಿತಾಗಿ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಮಾತುಕತೆಗಳು, ವಾದವಿವಾದಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ. ಅಣುಗಳ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಮಿಂಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು(electric energy) ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ.

ಅಣುಶಕ್ತಿ ತಯಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಎರಡು ಬಗೆಯಿದೆ:

1. ಅಣು ಒಡೆತ (nuclear fission)
2. ಅಣು ಕೂಡಿಕೆ (nuclear fusion)

ಈಗ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಶಕ್ತಿ ತಯಾರಿಕೆಯು ಅಣು ಒಡೆತದ ಮೂಲಕವೇ ಆಗುತ್ತಿದೆ. ಅಣು ಒಡೆತದ ಹೊಲಬಿನಲ್ಲಿ(process) ಹೆಚ್ಚು ತೂಕವಿರುವ ಬೇರಡಕವಾದ (ಬೇರು+ಅಡಕ – element) ಯುರೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸಿಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಅದು ಎರಡು ಕಡಿಮೆ ತೂಕವಿರುವ ಬೇರಡಕಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಟಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಜೊತೆ ಇನ್ನೊ ಹೆಚ್ಚು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು, ಗಾಮಾ ಕದಿರುಗಳನ್ನು(gamma rays) ಹುಟ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಿಕ್ಕಿರುವ ತೂಕ ಹುರುಪಾಗಿ(mass to energy) ಮಾರ್ಪಾಟಾಗುತ್ತದೆ. ಅಣು ಒಡೆತದಿಂದ ಬರುವ ಹುರುಪು ತುಂಬಾ ಕಾವನ್ನು(heat energy) ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾವನ್ನು ನೀರನ್ನು ಕುದಿಸಲಿಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರು ಕುದ್ದ ಬಳಿಕ ಬರುವ ಆವಿಯನ್ನು(steam) ಮುಂಚೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ ಮಿಂಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (electric energy) ತಯಾರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ತೋರಿಯಮ್ (Th) ಮತ್ತು ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮನ್ನು (Pu) ಕೂಡ ಅಣುಶಕ್ತಿ ಹುಟ್ಟಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಮೂರು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸುವದನ್ನು ಮೇಲೆ ಕಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಮೂರು ಬಗೆಗಳಿಗೆ ಅದರದ್ದೇ ಕೊರತೆಗಳಿವೆ.
1. ಮೊದಲಿಗೆ ರಾಯಚೂರಿನಲ್ಲಿ ಇದ್ದಿಲಿನ ಮೂಲಕ ತಯಾರಾಗುವ ಮಿಂಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಇದ್ದಿಲಿನ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ನೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಇದ್ದಿಲು ಇಲ್ಲ ಅಂದರೆ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಮತ್ತೆ ಇದ್ದಿಲು ನೆಲದಲ್ಲಿ ಸಿಗುವ ಪಳೆಯುಳಿಕೆಯ ಉರವಲಾದ್ದರಿಂದ(fossil fuel) ಹೆಚ್ಚು ದಿನಗಳ ಕಾಲ ಅದನ್ನು ನೆಚ್ಚಿ ಕೂರಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಇದ್ದಿಲಿನಿಂದ ಬರುವ ಕಸ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲ ಪರಿಸರವನ್ನು ಹಾಳುಗೆಡುವುದರಿಂದ ಈ ಬಗೆಯ ತಯಾರಿಕೆ ಅಂತಹ ಹಸನಾದದುದಲ್ಲ(clean energy) ಎಂಬುದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನಿಸಿಕೆ.

2. ಶರಾವತಿ, ಶಿವನಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ತಯಾರಾಗುವ ಮಿಂಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಯಾವಾಗಲು ಹರಿಯುವ ಹೊಳೆಯನ್ನು ನೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಒಳ್ಳೆ ಮಳೆ ಆದರೆ ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳಿಗೆ ನೀರು ತುಂಬುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲವಾದರೆ ತಿರುಗಾಲಿಗಳಿಗೆ ನೀರು ಒದಗಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

3. ಕೈಗಾದಲ್ಲಿ ತಯಾರುಗುವ ಮಿನ್ಕೆ ಅಣು ಒಡೆತದ (nuclear fission) ಮೂಲಕ ತಯಾರಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಅಣುತೂಕವುಳ್ಳ ಯುರೇನಿಯಮ್, ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್ ಇಲ್ಲವೇ ತೋರಿಯಮನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸಿಡಿಸಿ ಎರಡು ಕಡಿಮೆ ಅಣುತೂಕವುಳ್ಳ ಬೇರಡಕಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹೊಲಬಿನಲ್ಲಿ ಆಲ್ಪಾ, ಗಾಮಾ ಕದಿರುಗಳು ಕೂಡ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಹೊಸದಾಗಿ ಹುಟ್ಟಿದ ಎರಡು ಬೇರಡಕಗಳೂ ರೇಡಿಯೋಆಕ್ಟಿವ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಅವು ಕೂಡ ಕದಿರುಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಮಿಕ್ಕುಳಿದ ಯುರೇನಿಯಮ್, ಪ್ಲುಟೋನಿಯಮ್ ಗಳೂ ಕೂಡ ಹಾನಿಕಾರಕವೇ. ಒಟ್ಟಾರೆ ಇವೆಲ್ಲವನ್ನು ಅಣುಕಸ(nuclear waste) ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಮಾನವನ ಹದುಳಕ್ಕೆ (human health) ಕುತ್ತನ್ನು(hazardous) ಉಂಟುಮಾಡುವಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು.

ಅಣುಕಸವನ್ನು ಹೇಗೆ ಅಡಗಿಸಬೇಕು ಎಂಬುದು ಸಾಕಷ್ಟು ಮಾತುಕತೆಗೆ ಒಳಗಾಗಿರುವ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಕಾರಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಈಗ ಸದ್ಯದಲ್ಲಿ ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯ(Nuclear Fusion) ಮೂಲಕ ಮಿಂಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚೆಚ್ಚು ಗಮನ ಸೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ.

ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು?

ಅಣು ಒಡೆತದ ಹೊಲಬಿನಲ್ಲಿ (process) ಒಂದು ಹೆಚ್ಚು ತೂಕವುಳ್ಳ ಅಣುವನ್ನು ಎರಡು ಕಡಿಮೆ ತೂಕವುಳ್ಳ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಚಿಕ್ಕ ಅಣುಗಳು ಕೂಡುತ್ತವೆ. ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪಗೊಂಡ ಅಣುವಿಗೂ ಮೊದಲು ಕೂಡಿಕೆಯಾದ ಎರಡು ಚಿಕ್ಕ ಅಣುಗಳಿಗೂ ಇರುವ ತೂಕದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು (mass deficit) ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಹೈಡ್ರೋಜನನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನೋಡೋಣ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಇರುವ ಅಣು. ಆದರೆ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇರಬಲ್ಲವು. ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಇದ್ದರೆ ಡ್ಯೂಟಿರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿದ್ದರೆ ಟ್ರೈಶಿಯಮ್ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇವರೆಡನ್ನು ಕೂಡಿದಾಗ ಏನಾಗುತ್ತದೆ ನೋಡೋಣ. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾಣುವಂತೆ ಡ್ಯೂಟಿರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರೈಶಿಯನ್ ಕೂಡಿದಾಗ ಹೊಸ ಅಣುವಾದ ಹೀಲಿಯಮ್ ರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದರೊಟ್ಟಿಗೆ ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೂಡ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ ಹುಟ್ಟುತ್ತದೆ.

ಈ ಕೂಡಿಕೆಯಿಂದ ಎಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಹುಟ್ಟುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಮೇಲೆ ತೋರಿದ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸೋಣ (balancing the reaction).

2D1 + 3T1 -> 4He + 1n0

mD = (2-0.000994) mH

mT = (3-0.006284)mH

mHe = (4-0.027404)mH

mn = (1+0.001378)mH

dm = 0.0187mH

mH = 1.6727. 10-27 kg

E = mc2 = 0.0187mHc2 = 2.8184. 10-12 J

E = 2.8184. 10-12 / 1.6022.10-19 eV = 17.56MeV

ಒಂದು ಕೆಜಿ ಡ್ಯೂಟಿರಿಯಮ್ ಟ್ರೈಶಿಯಮ್ ಬೆರಕೆಗೆ ಒಟ್ಟು ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಗಳ ಎಣಿಕೆ(total number of reactions);

N = (0.5)/2.5 X 1.67 X 10-27 = 1.2 X 1026

E = N 2.8184. 10-12 J = 3.4 X 1014 J

24 ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ 4 GW ಶಕ್ತಿ.

ಬರಿ ಒಂದು ಕೆಜಿ ಡ್ಯೂಟಿರಿಯಮ್-ಟ್ರೈಶಿಯಮ್ ಬೆರೆತದಿಂದ ಈ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟಿಸಬಹುದು. ಅದರ ಜೊತೆ ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯ ಹೊಲಬಿನಿಂದ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಯಾವುದೇ ತೊಂದರೆಯಿಲ್ಲ(environmental friendly). ಬೂದಿ(ash), ಕರ‍್ಪು(carbon), ಹೊಗೆ(smoke), ಕೊಳಕು ನೀರು(polluted water) ಮತ್ತು ಕೆಟ್ಟಗಾಳಿ ಇಂತಹ ಯಾವುದೇ ಹಾನಿಯಿಲ್ಲ.

ಹಾಗಾದರೆ ಅಣು ಕೂಡಿಕೆಯನ್ನು ಯಾಕೆ ನಾವು ಯಾಕೆ ಬಳಸುತ್ತಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಮುಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.

(ಚಿತ್ರ ಸೆಲೆ: wikipedia, kompulsa.com)

ಏನಿದು ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ?

  By , , , ,

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

‘ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ’, ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಹೀಗೊಂದು ಪದ ಒಮ್ಮೆಲೇ ಬೆಳಕಿಗೆ ಬಂತು, ಬರಗಾಲದಿಂದ ತತ್ತರಿಸಿದ್ದ ಕರ್ನಾಟಕಕ್ಕೆ ಮಳೆ ಬರಿಸಲು ಮೋಡದಲ್ಲಿಯೇ ವಿಮಾನದಿಂದ ಬಿತ್ತನೆಯ ಕೆಲಸವಂತೆ, ಅದು ಮಳೆ ತರುತ್ತದಂತೆ ಅನ್ನುವ ಮಾತುಗಳು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಹರಡ ತೊಡಗಿದ್ದವು. ನೆಲದಲ್ಲಿ ಬಿತ್ತನೆ ಮಾಡಿದ, ನೋಡಿದ ಕನ್ನಡಿಗರಿಗೆ ಬಾನಿನಲ್ಲಿ ಮಾಡುವ ಇದ್ಯಾವ ಬಗೆಯ ಬಿತ್ತನೆ ಅನ್ನಿಸಿತ್ತು. ಕೆಲ ಊರುಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಮಾನಗಳು ಹಾರಾಡಿ ’ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ’ಯಿಂದ ಮಳೆ ಸುರಿಸಿದ್ದೂ ಸುದ್ದಿಯಾಯಿತು. ಇಡೀ ದೇಶದಲ್ಲಿಯೇ ಈ ತರಹ ಮಳೆ ಸುರಿಸಲು ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆಗೆ ಕೈಹಾಕಿದ ಮೊದಲ ನಾಡು ಕರ್ನಾಟಕ ಅನ್ನುವ ಸುದ್ದಿಯಾಯಿತು.

ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮುನ್ನ, ಮೋಡ ಮತ್ತು ಮಳೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಒಂಚೂರು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಕಡಲು, ಹೊಳೆ ಮತ್ತು ನೆಲದ ಹಲವೆಡೆ ಇರುವ ನೀರು ಬಿಸಿಲಿಗೆ ಕಾಯ್ದು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಉಂಟಾದ ನೀರಾವಿಯು ಗಾಳಿಯೊಡನೆ ಬೆರೆತು ಬಾನಿನೆಡೆಗೆ ಸಾಗ ತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯು ಬಿಸಿಯಾದಷ್ಟು ಅದು ತನ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚೆಚ್ಚು ನೀರಾವಿಯನ್ನು ಅಡಗಿಸಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು, ಆದರೆ ನೆಲದಿಂದ ಮೇಲೆ-ಮೇಲೆ ಹೋದಂತೆಲ್ಲಾ ಅಲ್ಲಿರುವ ಬಿಸುಪು (temperature) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಿಸುಪು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ ಗಾಳಿಗೆ ತನ್ನಲ್ಲಿ ಇನ್ನಷ್ಟು ನೀರಾವಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಹಂತದ ಗಾಳಿಯನ್ನು ‘ತಣಿದ ಗಾಳಿ’ (saturated air) ಅಂತಾ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ತಣಿದ ಗಾಳಿಯು ತೂಕವಾದ ನೀರಾವಿಯನ್ನು ಹೊತ್ತುಕೊಂಡು ಬಾನಿನಲ್ಲಿ ಒಂದೆಡೆ ನೆಲೆ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ, ಇವೇ ಮೋಡಗಳು.

ಹೀಗೆ ನೆಲೆಗೊಂಡ ಮೋಡದಲ್ಲಿ ನೀರ ಹನಿಗಳು ತುಂಬಾ ತಂಪಾಗಿದ್ದು ಅವುಗಳ ಬಿಸುಪು (temperature) ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ – 40° ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ವಿಶಯವೆಂದರೆ ಇಷ್ಟು ತಂಪಾಗಿದ್ದರೂ ಎಲ್ಲ ಹನಿಗಳು ಗಟ್ಟಿ ಮಂಜಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿರದೇ ಕೆಲವು ಹನಿಗಳು ನೀರಿನ ರೂಪದಲ್ಲೇ ಉಳಿದಿರುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ 0° ಸೆ. ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವ ನೀರು ಬಾನಿನಲ್ಲಿ, ಮೇಲೆ ಹೋದಂತೆ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಅದರ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ ಬಿಸುಪು (freezing temperature) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ

ಮೋಡಗಳಲ್ಲಿರುವ ಚಿಕ್ಕ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ಮತ್ತು ಮಂಜಿನ (ಗಟ್ಟಿ ನೀರು) ಹನಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬೆಸೆದು ಇಲ್ಲವೇ ಮೋಡದಲ್ಲಿರುವ ಇತರೆ ಪುಟಾಣಿ ಕಣಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ದೊಡ್ಡದಾದ ನೀರಿನ, ಮಂಜಿನ ಹನಿ ಹೊತ್ತುಕೊಂಡಿರುವ ಮೋಡಕ್ಕೆ ಅವುಗಳ ತೂಕ ತಾಳಿಕೊಳ್ಳಲು ಆಗದಂತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಬಂದುಬಿಡುತ್ತದೆ. ಆಗಲೇ ಅವು ನೆಲಕ್ಕೆ ಮಳೆಯಾಗಿ ಸುರಿಯ ತೊಡಗುತ್ತವೆ.

ಮೋಡಗಳ ಕುರಿತಾದ ಮೇಲಿನ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬೇಕಾದುದೆಂದರೆ, ಮೋಡಗಳು ಮಳೆಯಾಗಬೇಕಾದರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ಒಂದೋ ಹೆಚ್ಚಾಗಬೇಕು ಇಲ್ಲವೇ ಆ ನೀರ ಹನಿಗಳು ಒಂದಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಬೇಕು. ಇದರಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಬಗೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಳೆ ತರಿಸುವುದೇ ‘ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ’ಯ ಹಿಂದಿರುವ ಚಳಕ. ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆಯಲ್ಲಿ, ಬೆಳ್ಳಿಯ ಆಯೋಡಾಯಡ್ ಇಲ್ಲವೇ ಒಣ ಮಂಜು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಗಟ್ಟಿ ಕಾರ್ಬನ್ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ವಿಮಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಮೋಡಗಳ ಮೇಲೆ ಚಿಮುಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಚಿಮುಕಿಸಿದ ತುಣುಕುಗಳು ಮೋಡದಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ, ಮಂಜಿನ ಹನಿಗಳನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆದು ದೊಡ್ಡದಾಗಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಒಂದುಗೂಡಿ ದೊಡ್ಡದಾದ ನೀರ ಹನಿಗಳ ಬಾರ ತಾಳಲಾಗದೇ ಮೋಡಗಳು, ಮಳೆಯಾಗಿ ಸುರಿಯ ತೊಡಗುತ್ತವೆ.

‘ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ’ಯ ಕೆಲಸ ಯಾವಾಗಲೂ ಗೆಲುವು ಕಾಣುತ್ತದೆ ಅನ್ನಲಾಗದು, ಮೋಡದಲ್ಲಿರುವ ನೀರ ಹನಿಗಳ ಗಾತ್ರ, ಅವುಗಳ ಸುತ್ತಿರುವ ವಾತಾವರಣ ಇದರ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಜಗತ್ತಿನ ಹಲವೆಡೆ ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆಯ ಕೆಲಸವನ್ನು ಕೈಗೊಂಡರೂ ಎಲ್ಲಾ ಕಡೆ ಇದಕ್ಕೆ ಒಪ್ಪಿಗೆ ಪಡೆಯಲು ಇನ್ನೂ ಆಗಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಚೀನಾ ದೇಶ ಯಾವುದೇ ಅನುಮಾನಗಳನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳದೇ ’ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ’ಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಹೆಚ್ಚಿನ ದುಡ್ಡು ತೊಡಗಿಸುತ್ತಾ ಹೊರಟಿದೆ. ಬೀಜಿಂಗ್ ಒಲಂಪಿಕ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಮಳೆಯಿಂದ ಆಟ ಹಾಳಾಗಬಾರದೆಂದು, ಮೋಡ ಬಿತ್ತನೆ ಮಾಡಿ ಆಟಕ್ಕಿಂತ ಹಲವು ದಿನಗಳ ಮೊದಲೇ ಮೋಡಗಳನ್ನು ಮಳೆಯಾಗಿಸಿದ್ದು ಇಲ್ಲಿ ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಕರ್ನಾಟಕದಲ್ಲಿ 2003 ರಿಂದ ಮೋಡಬಿತ್ತನೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ .

ಮಾಹಿತಿ ಸೆಲೆ:

 

ಕಡಲ ತೆರೆಗಳಿಂದ ಮಿಂಚು

  By , , ,

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು, ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಮುಂತಾದ ಮುಗಿದು ಹೋಗಬಹುದಾದಂತಹ ಉರುವಲುಗಳ ಬದಲಾಗಿ ಮುಗಿದು ಹೋಗಲಾರದಂತಹ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಣಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ತೊಂದರೆಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡುವಂತಹ ಕಸುವಿನ ಸೆಲೆಗಳ ಅರಕೆ ಜಗತ್ತಿನೆಲ್ಲೆಡೆ ಎಡೆಬಿಡದೇ ಸಾಗಿದೆ.

ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಗುಡ್ಡ-ಬೆಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಬೀಸುವ ಗಾಳಿ ಇಲ್ಲವೇ ನೇಸರನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಮಿಂಚು (ಕರೆಂಟ್) ಉಂಟುಮಾಡುವ ಹೊಸ ಸಲಕರಣೆಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಕಡೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದರಂತೆ ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಬಳಕೆಗೆ ತರಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಕಸುವಿನ ಇನ್ನೊಂದು ಸೆಲೆಯೆಂದರೆ ಕಡಲ ತೆರೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಕರೆಂಟ್ ಉಂಟುಮಾಡುವುದು.

ದಂಡೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಯ್ದಾಡುವ ತೆರೆಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲವೇ ಕಡಲ ನಡುವೆ ಏಳುವ ದೊಡ್ಡ ಅಲೆಗಳು ಹೊಮ್ಮಿಸುವ ಕಸುವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಬಳಕೆ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಂತಾದರೆ ಜಗತ್ತಿನ ಹಲವು ನಾಡುಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಅಡೆತಡೆ ಇಲ್ಲದೇ ಮಿಂಚು (ಕರೆಂಟ್) ನೀಡಬಹುದೆಂದು ಎಣಿಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಬಿರುಸಾಗಿ ಅಪ್ಪಳಿಸುವ ಕಡಲ ಅಲೆಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಂಡು ಮಿಂಚು ಉಂಟಮಾಡಬಲ್ಲ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳನ್ನು (electric generators) ತಯಾರಿಸುವುದು ಇಂದು ದೊಡ್ಡ ತೊಡಕಾಗಿದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಕಡಲ ತೆರೆಯ ಕರೆಂಟ್ ಸಲಕರಣೆಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ.

ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಅಮೇರಿಕಾದ ‘Ocean Renewable Power Company’ ಹಲವಾರು ಹೊಸ ಅರಕೆಯ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದು, ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಕಡಲೊಳಗೆ 150 ಅಡಿ ಆಳದಲ್ಲಿ ಹೊಸದೊಂದು ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವನ್ನು ಅಣಿಗೊಳಿಸಿದೆ. 98 ಅಡಿ ಅಗಲ ಮತ್ತು 31 ಅಡಿ ಎತ್ತರ ಇರುವ ಅಡಿಪಾಯದ ಮೇಲೆ ಅಲೆಗಳಿಂದ ತಿರುಗುವ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಡಲ ಅಲೆಗಳಿಂದ 150 ಕಿಲೋ ವ್ಯಾಟ್ ಕರೆಂಟಿನ ಕಸುವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಲ್ಲ ಈ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವು ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ವರುಶಗಳಲ್ಲಿ 5 ಮೆಗಾ ವ್ಯಾಟ್ ಕಸುವನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿಸಲು ಅಮೇರಿಕಾದ ಕೂಟವು ಗುರಿ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡಿದೆ.

ಕರ್ನಾಟಕ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವು ರಾಜ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಲ ತೆರೆಯ ಕಸುವು ಹೇರಳವಾಗಿ ದೊರೆಯುವಂತದು. ಅಮೇರಿಕಾದಂತೆ ಈ ಕಸುವನ್ನು ನಾವು ಕೂಡ ಸರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಿದೆ.

(ಸುದ್ದಿಸೆಲೆ: popsci)

ಅಗ್ಗದ ಬೆಳ್ಮಿಂಚು

  By

– ಜಯತೀರ್ಥ ನಾಡಗೌಡ.

ನೇಸರನ ಕಸುವು ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತಿದೆ. ಅಳಿದು ಹೋಗುವ ಮತ್ತು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯುಂಟುಮಾಡುವ ಕಸುವಿನ ಸೆಲೆಗಳಿಗಿಂತ ನೇಸರನ ಕಸುವು ಹೆಚ್ಚು ಒಳಿತಿನದು ಅಲ್ಲದೇ ಪುಕ್ಕಟೆ ಸಿಗುವಂತದ್ದು ಕೂಡ.ಈ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಪಗ್ರಹಗಳ (satellite) ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ಕೆಲಸಗಳಿಗೆ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದ ನೇಸರನ ಬಲ ಈಗ ಹಲವೆಡೆ ನೆರವಿಗೆ ಬರುತ್ತಿರುವುದು ಇಂದಿನ ದಿನಗಳಿಗೆ ಒಳ್ಳೆಯದೇ ಆಗಿದೆ. ಮುಂಚೆ ಅಂದರೆ 1977 ರಲ್ಲಿ ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ನೇಸರನ ಬಲ ಉಂಟುಮಾಡಲು ಅಮೇರಿಕದ 77 ಡಾಲರ್ ಖರ್ಚಾಗುತ್ತಿದ್ದರೆ,ಇದೀಗ ಕೇವಲ 80 ಸೆಂಟ್ ಗಳು ಸಾಕು (100 ಸೆಂಟ್ ಗಳು ಸೇರಿದರೆ 1 ಡಾಲರ್).

ಹೆಸರುವಾಸಿ ಆಕ್ಸ‍ಫರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಇದರ ಬಗ್ಗೆಯೇ ಅರಕೆ ನಡೆಸುತ್ತಿರುವ ಡಾ.ಸ್ನೈಥ್‍ ಮತ್ತು ತಂಡ ಮುಂಬರುವ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ನೇಸರನ ಬಲ ಉಂಟು ಮಾಡಲು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಹಣ ತೆರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆಂದು ತಿಳಿಸಿದ್ದಾರೆ. ನೇಸರನ ಬಲ ಉಂಟುಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗೂಡುಗಳ(solar cells made of silicon) ಬದಲಾಗಿ ಹೊಸದೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಬಳಕೆ ಮಾಡಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದೆಂದು ಡಾ.ಸ್ನೈಥ್‍ರವರ ತಂಡ, ವಾದ ಮುಂದಿಟ್ಟಿದೆ. ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು “ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್” (perovskite)ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗಿದ್ದು ,ಇದರಿಂದ ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ತಯಾರಿಸಲು ತಗಲುವ ವೆಚ್ಚವು ಮುಕ್ಕಾಲು ಭಾಗ ಕಡಿತಗೊಳ್ಳಲಿದೆ ಎಂಬುದು ಇವರ ಅಂಬೋಣ.

ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಹುಟ್ಟಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು. ನೇಸರನ ಕಸುವು ಪಡೆಯಲು ಅಣಿಗೊಳಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗೂಡಿನ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಬಿದ್ದಾಗ , ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟಾನ್‍ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನು ದೂಡಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಿ ಅಲ್ಲಿ ತೂತುಗಳನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ತೂತುಗಳು(holes) ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಎದುರು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಉಂಟಾಗುವುದೇ ‘ಬೆಳ್ಮಿಂಚು’ (photo-voltaic electricity)

ಸಿಲಿಕಾನ ವಸ್ತುಗಳು ಅರೆಬಿಡುವೆ (semiconductor) ವಸ್ತುಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು (electrons) ಹರಿಯಲು ಅನುವಾಗುವಂತೆ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ತೆರವಾದ ತೂತುಗಳು (holes) ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಹರಿದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಮಿಂಚು ಅಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಹರಿದಷ್ಟು ತೂತುಗಳನ್ನ ತುಂಬಿಕೊಂಡು ಅಲ್ಲಿಯೇ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವುದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಿಕೆ (diffusion) ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.ಇದನ್ನು ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ (diffusion length) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳವುತನ (efficiency) ನೀಡುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ ಬಹಳವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ನೀರು ಕಾಯಿಸಲು ಬಳಸುವ ನೇಸರ-ಕಸುವಿನ ಹೀಟರ್(Solar Geyser) ಮುಂತಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದ್ದು ಇವುಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆ ಉದ್ದ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು 10 ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಮಾತ್ರ ಅಂದರೆ ಒಂದು ಮೀಟರ್‌ನ ಬಿಲಿಯನ್‌ನ ಒಂದು ಭಾಗವಷ್ಟೇ! ಇದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗೂಡುಗಳ ಅಳವುತನ ಶೇಕಡಾ 10. ಅದೇ ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗೂಡುಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ ಸಾವಿರ ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಅಳವುತನ ಶೇಕಡಾ 15 ಇಲ್ಲವೇ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚೆಂದು ಡಾ. ಸ್ನೈಥ್‍ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಎಂಬುದು ಎಂಟುಬದಿಯ ಘನಾಕಾರ ಹರಳುಗಳನ್ನು (cubo-octahedral crysta – ಘನಾಕಾರದ ತುದಿಗಳ ಕತ್ತರಿಸಿದಂತೆ-cube with corners cut-off) ಹೊಂದಿದ ವಸ್ತು. ಆರು ಎಂಟುಬದಿಯ ಮುಖಗಳನ್ನ ಮತ್ತು ಎಂಟು ಮೂಕ್ಕೋನದ ಮುಖ ಹೊಂದಿದೆ. ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಸಹಜವಾದ ಅದಿರು,ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳನ್ನ ಹೀರಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳನ್ನ ಮಿಂಚಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಗುಣ ಹೊಂದಿದೆ.

ಡಾ.ಸ್ನೈಥ್‍ ಹೇಳುವಂತೆ ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ನುರಿತಾದ ವಸ್ತು. ಇದರ ಜೈವಿಕ(organic) ಭಾಗ ಕಾರ್ಬನ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೋಜನ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದರೆ, ಅಜೈವಿಕ (inorganic) ಭಾಗ ಸೀಸ,ಅಯೋಡಿನ್ ಹಾಗೂ ಕ್ಲೋರಿನ್ ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ತಯಾರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಸಾಕು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಸನುಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಸುಪಿನ ಅಗತ್ಯ ಇರುವುದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಸಿ ನೇಸರ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ದುಬಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಅರಕೆಮನೆಯ ಬಿಸುಪಿವಿನಲ್ಲೇ ತಯಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗಿದೆ. ಸ್ನೈಥ್‍ ರವರ ತಂಡ ಅರಕೆಮನೆಯಲ್ಲಿ ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೇವಲ 40 ಸೆಂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸೂರ‍್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ಕೈಗಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ದಿನದ ಮಂದಿ ಬಳಕೆಯ ಲೆಕ್ಕದಳತೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರೆ ವೆಚ್ಚ ಇದರ ಅರ್ಧ ಅಂದರೆ ಕೇವಲ 20 ಸೆಂಟ್ ಮಾತ್ರವಂತೆ.

ಇಷ್ಟೊಂದು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ತಯಾರಿಸಲು ನೆರವಾಗುವ ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಕೆಲವು ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಬಹುಕಾಲದ ಬಾಳಿಕೆ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರೀಕ್ಷೆ ನಡೆದಿಲ್ಲ. ನೇಸರನ ಬಲಶಾಲಿ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಮೈಯೊಡ್ಡಿ ಬಹುಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವುದು ಹಲವು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕಷ್ಟದ ಕೆಲಸವೇ ಆಗಿರುವಾಗ, ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್ ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬಂದೀತು ಎಂಬುದು ಹಲವರಿಗೆ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿದೆ. ಇನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ್ದಕ್ಕೂ, ದಿನ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಮೆಗಾ ವ್ಯಾಟ್ ಅಳತೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸುವುದಕ್ಕೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದೂ ಇದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕಡಲೆಯೇ ಸರಿ.

ಈ ಪ್ರಮುಖ ಅಡೆತಡೆ ದಾಟಿ ಬಂದರೆ ಪೆರೋವ್‍ಸ್ಕೈಟ್‍ನ ನೇಸರ ಗೂಡಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮನೆಗಳ ದೀಪ ಉರಿಸುವುದು ಖಂಡಿತ.

 

 

ನೀರಿನ ಬಗ್ಗೆ ಕೆಲವು ಸೋಜಿಗದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

  By , ,

– ರಘುನಂದನ್.

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.

(ಸೆಲೆ: nautil.us, 7-themes.com)

ಬಣ್ಣಗಳ ಬದುಕು

  By ,

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

“ಕೆಂಕಿಹಹನೀನೇ

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.
  • ಗಾಳಿಪಾಡಿನಲ್ಲಿರುವ ತುಣುಕುಗಳು ಹಗಲಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿಸುವುದರಿಂದ ಬಾನು ನೀಲಿ 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.

 

ಭೂಮಿಯ ತೂಕ

  By ,

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

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 !.

 

(ತಿಳಿವಿನ ಮತ್ತು ತಿಟ್ಟಗಳ ಸೆಲೆಗಳು: enchantedlearning, wikipedia.org, bbc.co.uk, cnx.org )

ಬಾನಿನ ಬಣ್ಣವೇಕೆ ನೀಲಿ ಇಲ್ಲವೇ ಕೆಂಪು?

  By ,

– ರಘುನಂದನ್.

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.

 

ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತಾವಿ

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.

ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು

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 ರೇಯ್ಲೀ ಚದುರುವಿಕೆ (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.

 

ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನ್ ಎಂಬ ಕಾಣದ ತುಣುಕುಗಳು

  By ,

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

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,

“ವಸ್ತುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು (mass) ಪಡೆಯಲು ಕೆಲವು ಕಿರುತುಣುಕುಗಳು ಏರ್ಪಡಿಸುವ ಬಯಲು ಕಾರಣವಾಗಿದ್ದು, ಈ ಬಯಲು (field) ಎಲ್ಲೆಡೆ ಹರಡಿಕೊಂಡಿದೆ.”

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,

“ಜಗದೆಲ್ಲೆಡೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅರಿವಿಗೆ ಎಟುಕದಂತಹ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬಗೆಯ ತುಣುಕುಗಳು ಹರಡಿಕೊಂಡಿವೆ. ಈ ತುಣುಕುಗಳು ಏರ್ಪಡಿಸುವ ಬಯಲಿನಿಂದಾಗಿ W, Z ಗೇಜ್ ಬೋಸಾನ್ಸ್ ತುಣುಕುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದುವಂತಾಗಿದೆ. ಇದೇ ತುಣುಕುಗಳು ಅಣುವೊಂದರ ಕಳೆವಣಿಗಳು, ಕೂಡುವಣಿಗಳು ನೆಲೆವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟುನೋಟದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವೊಂದು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಲು ಕಾರಣವಾಗಿವೆ.

ಈ ತುಣುಕುಗಳು ಏರ್ಪಡಿಸುವ ಬಯಲಿಗೆ ಯಾವ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚು ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೋ ಆ ವಸ್ತು ಹೆಚ್ಚು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ, ಈ ಬಯಲಿಗೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ತಡೆಯನ್ನು ಒಡ್ಡುವ ವಸ್ತುಗಳ ರಾಶಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಯಲಿಗೆ ತಡೆಯೊಡ್ಡದ ವಸ್ತುಗಳು ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.”

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.

ಮಾಹಿತಿ: ಸತ್ಯೇಂದ್ರ ಬೋಸ್ ಅವರು ಕಿರುತುಣುಕುಗಳ ಕುರಿತು ಹೊಮ್ಮಿಸಿದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ನೆನೆಯಲು, ಬಲವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಿರುತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಅವರ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಬೋಸಾನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

(ಚಿತ್ರಮತ್ತು ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಮಾಹಿತಿಗಳು: ವಿಕಿಪೀಡಿಯಾ, ಯುಟ್ಯೂಬ್ ಓಡುತಿಟ್ಟಗಳು, relevancy22.blogspot.com, boldimagination.hubpages.com, cds.cern.ch)

http://www.whoinventedfirst.com/who-discovered-the-atom/

ಮಂಗಳ ಗ್ರಹವನ್ನು ಭೂಮಿಯನ್ನಾಗಿಸಬಲ್ಲ ಜೀವಿಗಳಿವು!

  By

(ಇಗೋ ವಿಜ್ಞಾನ – 2020 ಪೈಪೋಟಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡನೆ ಬಹುಮಾನ ಪಡೆದ ಬರಹ)

– ಧನುಜಾ ಜೆ

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.

table1
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.

Cyanobacteria_guerrero_negro( 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.

picutre2
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.

table2
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.