இந்தியாவில் அதிக கேமிரா விற்கும் நிறுவனம் எது ?
நீங்கள் சோனி, கேனான், நிக்கான் என்று பதிலளித்தால், அது தவறு. இதில் யாருமே இல்லை. நோகியா தான் அதிக கேமிரா விற்கிறார்கள். ஆனால், அவர்கள் கேமிரா விற்பனையாளர்களாக தெரிவதில்லை. செல்போன் விற்பனை செய்பவர்களாக தெரிகிறார்கள்.
செல்போனோடு கேமிராவருவதால் கேமிரா விற்பனை குறைந்து போயிருக்கிறது. செல்போனிலே கேமிரா இருப்பதால் பலர் தனியாக கேமிராவை வாங்குவதில்லை.
Showing posts with label அறிவியல். Show all posts
Showing posts with label அறிவியல். Show all posts
May 30, 2009
நரிக்குறவர் விற்கும் விசிலில் பல சுருதிகள் கேட்பது எதனால்?
சிறுவயதில் என் கிராமத்து திருவிழாவில் பல விதமான விளையாட்டு பொருட்களில் நான் மட்டும் அல்ல மற்ற என் நண்பர்களும்கூட பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுப்பது விசில் தான்.
அதிலும் குறவர்கள் விற்கும் விசில் மிகச்சிறப்பாக இருக்கும்.இப்போதெல்லாம் அந்தவகை விசிலை குறவர்களே விற்ப்பதில்லை.
விசில் அடிப்பதில் பல நுட்பங்கள் இருக்கின்றன. ஒன்று விரலை மடக்கி வாயில் வைத்து வீல் என்று சத்தம் எழுப்புவது. மற்றொன்று பேரூந்து ஓட்டுனர் வைத்திருக்கும் கருவியை கொண்டு சத்தம் எழுப்புவது.
அதே போல் நெகிழியில் (Plastic) தட்டையாக ஒரு கருவியை எங்கள் ஊர் பக்கம் திருவிழாக்களில் விற்பார்கள். பயங்கர சத்தம் வரும்.
ஆனால் இந்த கருவிகளில் எல்லாம் சத்தம் ஒரே சுருதியில் தான் இருக்கும். காரணம் இந்த கருவிகளில் எல்லாம் ஒரே அதிர்வெண்ணில் தான் காற்றின் அளைவு இருக்கும்
இதை தவிர நரிக்குறவர்கள் விற்கும் விசில் ஒன்று பிரபலம். அதை வைத்து ஊதினால் அனைவரும் திரும்பி பார்ப்பார்கள். காரணம் சத்தம் பல சுருதிகளில் கேட்கும். 2 இஞ்சு நீளம், 1 செ.மீ அகலம், 3 அல்லது 4 செமி உயரம் உள்ள இரு மரக்கட்டைகளுக்கு நடுவில் ஒரு மிதிவண்டி குழாய் (cycle tube) துண்டு கட்டப்பட்டிருக்கும்.
அதை வாயில் வைத்து ஊதினால் வெளிப்படும் சத்தத்தின் அதிர்வெண் அதிகமாகி, பிறகு மெதுவாக குறைந்து வித்தியாசமான சத்தம் கேட்கும். முதலில் சுருதி குறைவாக ஆரம்பித்து, அதன் பிறகு அதிக சுருதிக்கு சென்று பிறகு மீண்டும் பழைய படி கீழிறங்கும்.
எந்த ஒரு பொருளின் அதிர்வெணும் கீழ்க்கண்ட காரணிகளினால் தீர்மாணிக்கப்படுகிறது
இப்பொழுது இந்த விசிலை ஊதும் போது
ஊதும் போது ரப்பர் துண்டு நீளமாகி (அகலம் குறைந்து) அதனால் அதன் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது.
அதன் பிறகு இழுத்த மூச்சு காற்றின் வேகம் குறையும் போது அதிர்வெண் குறைகிறது. கிட்டத்தட்ட கிளாரினெட்டில் சரிகமபமகரிச என்று வாசிப்பது போலிருக்கும்
இந்த பௌதிகம் எப்படி நரிக்குறவர்களுக்கு தெரிந்தது என்று நான் பல முறை வியந்திருக்கிறேன். (அவர்களின் ஒவ்வொரு பொருளுக்கு பின்னாலும் ஒரு பௌதீக விதி இருக்கும்)
அதிலும் குறவர்கள் விற்கும் விசில் மிகச்சிறப்பாக இருக்கும்.இப்போதெல்லாம் அந்தவகை விசிலை குறவர்களே விற்ப்பதில்லை.
விசில் அடிப்பதில் பல நுட்பங்கள் இருக்கின்றன. ஒன்று விரலை மடக்கி வாயில் வைத்து வீல் என்று சத்தம் எழுப்புவது. மற்றொன்று பேரூந்து ஓட்டுனர் வைத்திருக்கும் கருவியை கொண்டு சத்தம் எழுப்புவது.
அல்லது குழந்தைகள் விளையாடும் விசிலை பயன்படுத்தலாம்
காவல் துறையினர் கூட வித்தியாசமான ஒரு வகை விசில் வைத்திருப்பார்கள்
அதே போல் நெகிழியில் (Plastic) தட்டையாக ஒரு கருவியை எங்கள் ஊர் பக்கம் திருவிழாக்களில் விற்பார்கள். பயங்கர சத்தம் வரும்.
ஆனால் இந்த கருவிகளில் எல்லாம் சத்தம் ஒரே சுருதியில் தான் இருக்கும். காரணம் இந்த கருவிகளில் எல்லாம் ஒரே அதிர்வெண்ணில் தான் காற்றின் அளைவு இருக்கும்
இதை தவிர நரிக்குறவர்கள் விற்கும் விசில் ஒன்று பிரபலம். அதை வைத்து ஊதினால் அனைவரும் திரும்பி பார்ப்பார்கள். காரணம் சத்தம் பல சுருதிகளில் கேட்கும். 2 இஞ்சு நீளம், 1 செ.மீ அகலம், 3 அல்லது 4 செமி உயரம் உள்ள இரு மரக்கட்டைகளுக்கு நடுவில் ஒரு மிதிவண்டி குழாய் (cycle tube) துண்டு கட்டப்பட்டிருக்கும்.
அதை வாயில் வைத்து ஊதினால் வெளிப்படும் சத்தத்தின் அதிர்வெண் அதிகமாகி, பிறகு மெதுவாக குறைந்து வித்தியாசமான சத்தம் கேட்கும். முதலில் சுருதி குறைவாக ஆரம்பித்து, அதன் பிறகு அதிக சுருதிக்கு சென்று பிறகு மீண்டும் பழைய படி கீழிறங்கும்.
எந்த ஒரு பொருளின் அதிர்வெணும் கீழ்க்கண்ட காரணிகளினால் தீர்மாணிக்கப்படுகிறது
- நீளம் - நீளம் அதிகமானல் குறைந்த அதிர்வெண். நீளம் குறைந்தால் அதிக அதிர்வெண். Frequency is inversely proportional to the length of the vibrating object. வீனையில் / கிடாரில்/ வயலினில் / பியானோவில் எல்லாம் இந்த சித்தாந்தம் தான்
- அகலம் - தடிமனான கம்பியை மீட்டினால் குறைந்த அதிர்வெண்ணும், மெல்லிய கம்பியை மீட்டினால் அதிக அதிர்வெண்ணும் கேட்பதை அறிந்திருப்பீர்கள். Frequency is inversely proportional to the Width of the vibrating object. கிடாரின் தடிமான கம்பியில் அதிர்வெண் குறைவாகவும், மெல்லிய கம்பியில் அதிர்வெண் அதிகமாகவும் கேட்கும் அதே பௌதீக சித்தாந்தம் தான் இது.
- விரைப்பு : கம்பி அல்லது அளையும் பொருளானது அதிக விரைப்பில் இருந்தால் அதிக அதிர்வெண் கேட்கும். Frequency is directly proportional to the Tension of the Vibrating Object.
இப்பொழுது இந்த விசிலை ஊதும் போது
- நீளம் அதிகரிக்கிறது
- அகலம் குறைகிறது. (ரப்பரின் நீளம் அதிகரித்தால் அகலம் குறையும் - ரப்பர் பேண்டை நீட்டி பாருங்கள்)
- விரைப்பு அதிகரிக்கிறது
அதன் பிறகு இழுத்த மூச்சு காற்றின் வேகம் குறையும் போது அதிர்வெண் குறைகிறது. கிட்டத்தட்ட கிளாரினெட்டில் சரிகமபமகரிச என்று வாசிப்பது போலிருக்கும்
இந்த பௌதிகம் எப்படி நரிக்குறவர்களுக்கு தெரிந்தது என்று நான் பல முறை வியந்திருக்கிறேன். (அவர்களின் ஒவ்வொரு பொருளுக்கு பின்னாலும் ஒரு பௌதீக விதி இருக்கும்)
May 16, 2009
உலகின் மிகப் பழமையான உயிரி கண்டுபிடிப்பு
தென்னாபிரிக்காவில் தங்கச் சுரங்கங்களில் தற்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ள பாக்டீரியா ஒன்று, ஏனைய கோள்களில் காணப்படும் உயிரினங்கள் எவ்வாறு அங்குள்ள கடுமையான சுற்றாடலைத் தாக்குப்பிடித்து வாழுகின்றன என்பதற்கான துப்பை கொடுத்துள்ளதாக ஆய்வாளர்கள் கூறுகிறார்கள்.
பூமி மேற்பரப்பில் இருந்து 2.8 கிலோமீட்டர்கள் ஆழத்தில் கண்டறியப்பட்டுள்ள உருளை வடிவமான Desulforudis audaxviator என்னும் இந்த உயிரினம் பிராணவாயு இல்லாமலேயே உயிர் வாழும் என்பதுடன், அது வாழும் இடத்தில் காணப்படுகின்ற ஒரே உயிரினம் இது மாத்திரமே - அதாவது - உயிர் வாழ்வதற்கு வேறு எந்த உயிரினத்தையும் இது சார்ந்திருக்கவில்லை.
ஒளியே இல்லாத இடத்தில் உயிர் வாழ்வதுடன், ஒரு உயிரி தானாகவே இனப்பெருக்கமும் செய்துகொள்கிறது.
கார்பன், நைட்ரஜன் போன்றவை மாத்திரமே இது உயிர் வாழ்வதற்கு தேவையானவையாகும்.
சக்திக்காக இது சூரியனை சார்ந்திராமல் நீர், ஹைட்ரஜன் மற்றும் சல்பேட் ஆகியவற்றையே நம்பியிருக்கிறது.
Apr 11, 2009
அகிலத்தின் (Cosmos) இறுதி முடிவு என்னவாக இருக்கும் ?
கீழே உள்ள ஆராய்ச்சி கட்டுரை திரு.ஜெயபாரதன் அவர்களால் எழுதப்பட்டது. கட்டுரையில் உள்ள விஷயங்கள் மனத்தினால் எண்ணக்கூட முடியவில்லை.
எதை வேணாலும் நம்மால் கற்பனை செய்யமுடியும்.ஆனால் இவ்விசயம் கர்ப்பனைக்கும் அப்பால் உள்ளது.
படிக்க படிக்க பிரம்மிக்க வைக்கும் கட்டுரை இது.
படியுங்கள் அனுபவியுங்கள்.
எதை வேணாலும் நம்மால் கற்பனை செய்யமுடியும்.ஆனால் இவ்விசயம் கர்ப்பனைக்கும் அப்பால் உள்ளது.
படிக்க படிக்க பிரம்மிக்க வைக்கும் கட்டுரை இது.
படியுங்கள் அனுபவியுங்கள்.
பெரு வெடிப்புப் பிரபஞ்சத்தின்
அறியா முடிவைப்
பொறிக்கப் போவது
துரிதப்படுத்தும் கருமைச் சக்தி !
உதைத்துத் தள்ளும்
அகிலத்தை
ஒடுக்குமா அல்லது மேலும்
முடுக்குமா ?
ஒளிமந்தைகளை
கவர்ச்சி விசைக்கு எதிராய்
இழுத்துச் செல்கிறது
விலக்கு விசை
காலவெளிக் கருங்கடலில் !
கடவுளின் குதிரைச் சக்தி
கருமைச் சக்தி !
காலக் குதிரை
பின்னோக்கிச் செல்லாது !
பிரபஞ்சத்தின் முடிவு
வெப்ப மரணம் ! அல்லது
பெருங் குளிர்ச்சி !
பெருங் சுருக்கம் ! அல்லது
பெரும் முறிவு !
ஒழுங்கீனச் செறிவு !
Fig. 1
The End of the Universe
"எப்படி இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் உள்ளவை எல்லாம் முடிவடையும் என்பதை ஆராய்ந்தறிய விஞ்ஞானிகள் எவற்றால் பிரபஞ்சம் உருவாக்கப் பட்டது என்று முதலில் அறிய வேண்டும்."
ஜேம்ஸ் டிரி·பில் பேராசிரியர் (James Trefil) (George Mason University)
"வெப்ப இயக்கவியல் பௌதிகத்தின் இரண்டாம் விதி (The Second Law of Thermodynamics) பிரபஞ்சத்துக்கு "வெப்ப மரணம்" அல்லது "ஒழுங்கீனச் செறிவு" (Heat Death or Entropy Death) என்னும் முடிவைத் தவிர வேறெதுவும் இல்லை என்று முன்னறிவிக்கிறது. அந்த நிலையில் உயிரனங்கள் எதுவும் பிழைத்திருக்க முடியாதபடி உஷ்ணம் மிகக் கீழாகத் தணிந்து விடும்."
ஸர் ஜீன்ஸ் ஜேம்ஸ் ஆங்கிலப் பௌதிக, வானியல் விஞ்ஞானி (1877-1946)
நமது பூகோளத்திலும், விண்மீன்களிலும் பிரபஞ்ச "வெப்ப இழப்பு" (Entropy) தீவிரமாய் மிகையாகிக் கொண்டு வருகிறது. அதாவது சிறுகச் சிறுக விண்மீன்களில் அணுக்கரு எரிசக்தி தீர்ந்துபோய் முடிவிலே அவை செத்து வெறும் கனலற்ற பிண்டமாகி விடும். விண்மீன்கள் அவ்விதம் ஒவ்வொன்றாய்ச் சுடரொளி மங்கிப் பிரபஞ்சமானது ஒரு காலத்தில் இருண்ட கண்டமாகிவிடும்.
டாக்டர் மிசியோ காக்கு, (அகிலவியல் விஞ்ஞான மேதை)
Fig. 1A
The Big Bang Beginning
1998 ஆண்டுக்கு முன்னால் "கருமைச் சக்தி" என்னும் ஓர் விஞ்ஞானக் கருத்தை யாரும் கேள்விப்பட்ட தில்லை ! கருமைச் சக்தி என்பது அண்டங்களின் ஈர்ப்பு விசையைப் (Gravity) போல ஒருவித விலக்கு விசையே (Anti-Gravity) ! அது முக்கியமாகக் காலாக்ஸிகளின் நகர்ச்சியை உந்த வைக்கிறது. அத்துடன் காலாக்ஸிகளின் வடிவங்களைச் சிற்பியைப் போல் செதுக்கி, அவை ஒன்றையொன்று மோதிக் கொள்ளாதவாது அவற்றுள் இடைவெளிகளை ஏற்படுத்திக் கொண்டும் வருகிறது.
கிரிஸ்டொ·பர் கன்ஸிலிஸ் (வானோக்காளர், நாட்டிங்ஹாம் பல்கலைக் கழகம்)
பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலாக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது ! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது ! அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !
அமெரிக்க வானியல் மேதை எட்வின் ஹப்பிள்
Fig. 1B
The Evolution of the Cosmos
பிரபஞ்சத்தின் முடிவு இறுதியில் என்னதாய் இருக்கும் ?
பிரபஞ்சத்தின் மரணம் எப்படி இருக்கும் என்பதை ஊகிக்க முதலில் பிரபஞ்ச வடிவங்கள் எப்படித் தோன்றின என்பதை ஒருவர் அறிந்திருக்க வேண்டும் ! பிரபஞ்சம் தோன்றுவதற்கு முன்பு விண்வெளி எப்படி இருந்தது என்றும் முன்பாக ஊகிக்க வேண்டும் ! பிறகு பிரபஞ்சம் சிதைந்தோ விரிந்தோ முறிந்தோ வெப்பம் குன்றியோ குளிர்ந்தோ அல்லது ஒடுங்கியோ போனால் என்ன நேரிடும் என்று ஊகிக்க வேண்டும் ! அதாவது பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பு இறப்பு வளர்ப்பு போன்ற மூலாதார விளக்கங்களில் அநேகக் கருத்துக்கள் ஊகிப்பாக இருப்பனவே தவிர மெய்யான விஞ்ஞானமாக இன்னும் உருவாக வில்லை ! கடந்த நூறாண்டுகளாகத் தொலைநோக்கிகள், கதிரலை ரேடார்கள், விண்வெளிப் பயணங்கள், விண்ணுளவிகள் மூலமாகப் பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி அறிந்த விஞ்ஞானக் கண்டுபிடிப்புகளை வைத்துக் கொண்டு காலத்தை முன்னோக்கியும், பின்னோக்கியும் கோட்பாடுகள் ஊகிக்கப்பட்டும் மாறி மாறியும் வருகின்றன ! இந்த முறைகளைத் தவிர வேறு ஆய்வுப் பாதைகள் இல்லாததால் இவற்றைப் பின்பற்றி பிரபஞ்சத்தின் மரணம் எப்படி இருக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் வெவ்வேறு காட்சிகளை ஊகிக்கிறார்கள் !
Fig. 1C
The Fate of the Universe
தற்போது பிரபஞ்சம் தோன்றி 13.7 பில்லியன் ஆகிவிட்டன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்திருந்தாலும் எப்போது பிரபஞ்சத்தின் மரணம் இருக்கலாம் என்று தீர்மானமாக யாரும் இதுவரை ஊகிக்க முடியவில்லை ! பிரபஞ்சத்தின் ஆயுள் அடிக்கோல் டிரில்லியன் (Trillions of Years 10^12) ஆண்டுக் கணக்கில் உள்ளது என்பது மட்டும் அறியப் பட்டுள்ளதால் யாரும் அஞ்ச வேண்டியதில்லை ! பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பைப் பற்றி ஓரளவு அறிந்த விஞ்ஞானிகளின் ஆர்வம் அதன் இறப்பைப் பற்றி உளவிட இப்போது திரும்பியுள்ளது. பிரபஞ்சத்தின் பிறப்பும் இறப்பும் பரிதியால் பூமியில் நிகழும் இரவு பகல் போல் மாறி மாறி வரும் ஒரு "சுற்றியக்கம்" (Cyclic Event) என்பது பல விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படுகிறது ! விஞ்ஞானி ஜியார்ஜ் காமா ஊகித்த பிரபஞ்சப் "பெரு வெடிப்புக் கோட்பாட்டைப்" (The Big Bang Theory) பெரும்பான்மையான உலக விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொண்டுள்ளனர். பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் கரும்பிண்டங்களைக் கொண்டு விண்மீன் ஒளிமந்தைகளை உருவாக்கி அதன் வடிவம் விரிவாகி வருகிறது. புதிதாக மறைமுகமாய்க் கண்டுபிடிக்கப் பட்ட "கருஞ்சக்தி" (Dark Energy) அண்டங்களின் கவர்ச்சி விசையான "ஈர்ப்புச் சக்திக்கு" எதிரான விலக்கு விசை என்பது அறியப்பட்டது ! அந்தக் கருஞ்சக்தியே காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளைத் துரிதமாய் "விரைவாக்கம்" (Acceleration) செய்து வருகிறது என்பதும் ஒப்புக் கொள்ளப் பட்டுள்ளது.
Fig. 1D
The Time Machine
பிரபஞ்சத்தின் முடிவு இறுதியில் எப்படி யெல்லாம் இருக்கலாம் ? பிரபஞ்சத்தில் பரிதி போன்ற விண்மீன்களின் எரிசக்தி முற்றிலும் தீர்ந்து போய் "வெப்ப மரணம்" (Heat Death) ஏற்படலாம் ! விண்மீன்களின் கண்ணொளி மங்கிப்போய் செத்த மீன்களும், பிண்டச் சடலங்களும் கருந்துளைகளால் (Black Holes) உறிஞ்சி விழுங்கப் படலாம் ! செங்குள்ளி விண்மீன்கள் (Red Dwarf Stars) எரிந்து மெதுவாக மங்கிப் போகலாம் ! கருஞ்சக்தி துரிதமாய் உந்தித் தள்ளும் காலாக்ஸிகள் பயணம் செய்து கருஞ் சூனியக் கடலில் (Sea of Black Void) கரைந்து போகலாம் ! கருந்துளைகளின் வயிறு பெருத்து எரிசக்தி தீர்வதால் வெடித்துப் பிண்டங்கள் வெளியாக்கலாம் ! இறுதியில் "வெப்பத் தளர்ச்சியால்" (ஒழுங்கீனச் செறிவால்) (Entropy) பிண்டமும் சக்தியும் பிரளயத்தில் சிக்கிக் கொள்ளலாம் ! பிரபஞ்சம் வெப்ப முறிவில் "பெருங் குளிர்ச்சி" (Big Chill) உண்டாகி முடிவடையலாம் ! அல்லது விரிந்தவை அனைத்தும் "பெருங் சுருக்கத்தில்" (Big Crunch) மீண்டும் ஒடுங்கிக் கொள்ளலாம் ! அல்லது "பெரு முறிவில்" (Big Rip) நொறுங்கிப் போகலாம் !
Fig. 1E
The Three Possible Scenarios
Of the Universe
அகிலப் போக்கின் மூன்று வித முக்கிய முடிவுகள் !
பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவு பல்வேறு நிபந்தனைகளைச் சார்ந்துள்ளது. பொதுவாக காலாக்ஸிகளைத் துரிதமாய் உந்தி விலக்கி வைக்கும் கருஞ்சக்தி என்பது என்ன, மற்றும் அதன் கோர விளைவுகள் என்ன என்னும் வினாக்களுக்குக் கிடைக்கும் விடைகளைப் பொருத்தது. இங்கே நான்கு வித முடிவுகளை அதாவது இருவிதப் பெருங் குளிர்ச்சி, பெரு முறிவு அல்லது பெருஞ் சுருக்கம் (Big Chill -1 & Big Chill -2, Big Rip & Big Chrunch) பற்றி ஆராயப் போகிறோம். அவற்றில் பெருமளவு உறுதியான முடிவுகள் இரண்டு : பெருங் குளிர்ச்சி அல்லது பெரும் முறிவு ! நான்கு எதிர்பார்ப்பு முடிவுகளை உளவும் போது ஆரம்ப கால நிகழ்ச்சி "பெரு வெடிப்பாகவே" (The Big Bang Event) எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. அடுத்து கருஞ்சக்தி (Dark Energy) உதித்த போது எழும் கேள்வி இதுதான் : கருஞ்சக்தியின் திணிவு (Density of Dark Energy) மெதுவாக மிகையானதா அல்லது துரிதமாக மிகையானதா ? கருஞ்சக்தியின் திணிவு மெதுவாக மிகையானல் விளைவு : பெருங் குளிர்ச்சி -2 (Big Chill -2) ! கருஞ்சக்தியின் திணிவு விரைவாக மிகையானல் விளைவு : பெரு முறிவு (Big Rip) !
Fig. 1F
Three Shapes of the Universe
பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன என்று முதலில் ஆராயலாம். மூன்று வித வடிவங்களை அனுமானித்துக் கொள்ளலாம். முதல் வடிவம் தட்டை வடிவம் (Flat Universe). இரண்டாவது பேரளவில் உப்பிய ஆனால் எல்லைக் குட்பட்ட மூடிய வடிவம் (Expanding but Closed Universe), மூன்றாவது விரியும் திறந்த வடிவம் (Expanding But Open Universe) ! தட்டை வடிவத்தில் பிரபஞ்சத்தின் விரிவு வீதம் (Expansion Rate) மெதுவாகிக் கொண்டே போகும். முடிவில் சமநிலை அடைந்து விரிவு நிகழ்ச்சி முற்றிலும் நின்று போகும். காலாக்ஸிகள் தனிப்பட்ட பிண்டத் தீவுகளாய் சூனியக் கருங்கடலில் பெருங் குளிர்ச்சி (Big Chill-1) நிலையில் முடங்கிக் கிடக்கும் ! அடுத்து கருஞ்சக்தி பிரபஞ்ச விரிவை துரிதமாக்கிப் பிளக்காத முறையில் நின்று விட்டால், பிண்டம் விரிவைச் சமநிலைப் படுத்திப் பெருங் குளிர்ச்சி (Big Chill-2) நேர்ந்து விடும். பொதுவாகத் தட்டைப் பிரபஞ்சத்தில் இந்த முறை விரிவாக்கம் செய்திடப் பெருங் குளிர்ச்சியே நிகழ வாய்ப்பிருக்கிறது.
Fig. 1G
The Role of Dark Energy
In the Universe
மூடிய பிரபஞ்சத்தில் நிகழப் போவது வேறான முடிவு. பிரபஞ்சத்தில் வெறும் பிண்டம் மட்டுமே இருக்குமானால் அல்லது கருஞ்சக்தியே இல்லாமல் போனால் ஈர்ப்புச் சக்தியின் வலு ஓங்கி பிரபஞ்சத்தின் விண்மீன்கள், அண்ட கோளங்கள் மீண்டும் ஓடுங்கிப் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சியின் எதிர்முறைக் குவிப்பு இயக்கமாகி "ஒற்றை வெப்பத் திணிவாய்" மாறிவிடும் (Collapsing into Hot Dense Singularity). இதுவே "பெருஞ் சுருக்கம்" (Big Crunch) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது ! மூன்றாவது கருஞ்சக்தி காலாக்ஸிகளை மிகத் துரிதமாக விரைவாக்கினால் பிரபஞ்சத்தைச் சுக்கலாகப் பிளந்து முறித்துவிடும் ! அகிலத்தின் பேருருவம் படைத்த அசுரக் கொத்துகள், கொத்துகள் (Super Clusters & Clusters) யாவும் கிழிந்து போய்விடும். அதுபோல் பிறகு காலாக்ஸிகள், அண்டக் கோள்கள், இறுதியில் அணுக்கள் கூடச் சிதைந்து விடும். இந்த முடிவு கருஞ்சக்தியால் விளையும் "பெரு முறிவு" (Big Rip) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது !
Fig. 2
Our Recycled Universe
உப்பி விரியும் பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தியின் விளைவுகள் !
பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தி, கரும்பிண்டம், கருந்துளை ஆகிய புதிர்கள் இருப்பது கண்ணுக்கு நேராகத் தெரியாத போதும் கருவிகளின் மறைமுக உளவுகள் மூலமே அறியப் பட்டுள்ளன ! விலக்கு விசையான கருஞ்சக்தி காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளைத் துரிதமாக விரைவாக்கிப் பிரிப்பது ஒருவகையில் நல்லதா அல்லது பெருவாரியாகக் கேடு விளைவிப்பதா என்பது தெரியவில்லை ! வெறும் ஈர்ப்பு விசை மட்டும் இருந்திருந்தால் காலாக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிக்கொள்ள வாய்ப்புள்ளது. அந்த முறையில் காலாக்ஸிகளை மோத விடாமல் விலக்கு விசை ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராகப் பிரிக்கிறது.
கருஞ்சக்தி, கரும்பிண்டம் ஆகிய இரண்டில் கருஞ்சக்தியே மிக்கப் புதிராக நிலவி வருகிறது. காலாக்ஸிகளை விரைவாக்கும் கருஞ்சக்தியின் தெரியாத உட்பொருள்கள் (Components of Dark Enery) பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதியை முடிவு செய்யும் ! மேலும் பிண்ட-சக்தி சமன்பாடு கூறுவது போல் பிரபஞ்சத்தில் கரும்பிண்டமும், கருஞ்சக்தியும் சமநிலையில் நிலவவில்லை ! பிரபஞ்சத்தில் கருஞ்சக்தியே 74% ஆகவும் கரும்பிண்டம் 22% ஆகவும் அமைந்திருப்பது இன்னும் புதிராக உள்ளது !
Fig. 3
Model of inflated Universe
பிரபஞ்சத்தில் இயற்கையாகக் கருஞ்சக்தி கரும்பிண்டத்தை விட சுமார் மூன்று மடங்கிருப்பது காரணத்தோடுதான் ! அப்போதுதான் சுழலும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளுக்கு அகிலத்தில் நகர்ந்து பயணம் செய்ய விலக்கு விசை கிடைக்கிறது ! வெறும் ஈர்ப்புச் சக்தி மட்டும் இருந்திருந்தால் பிரபஞ்சத்தில் நகர்ச்சி இல்லாது முடக்கமே நிலவி இருக்கும்.
தான் கருதிய "நிலைத்துவப் பிரபஞ்ச மாதிரியில்" (Static Universe Model) கருஞ்சக்திக்கு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் முதலில் "அகில நிலையிலக்கம்" (Cosmological Constant) என்று பெயர் வைத்தார். பிறகு தான் செய்தது பிழையானது என்று அவரே அதை நீக்கினார். ஆனால் பின்னாளில் அதுவே சூனியச் சக்தி (Vacuum Energy) அல்லது கருஞ்சக்தி (Dark Energy) என்று பெயர்களில் குறிப்பிடப்பட்டது. அகில நிலையிலக்கத்தை ஐன்ஸ்டைன் பிண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிரான "விலக்கு ஈர்ப்பு விசை" (Repulsive Gravitational Force) ஆகப் பயன்படுத்தினார். விண்வெளி மெய்யாகச் சூனியமில்லை என்பதே அது குறிப்பிடுகிறது.
Fig. 4
High Entropy & Low Entropy
Universe
அகிலத்தில் சூனிய சக்தி எனப்படும் கருஞ்சக்தி சமநிலையில் பின்புலமாய் நிரம்பி யுள்ளது. அந்த சக்தியில் துகள் எதிர்த்துகள் என்னும் இரட்டைத் துணைகள் எழுந்தும் எழாமலும் வசிக்கின்றன. பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது கருஞ்சக்தியின் திணிவு மாறாமல் நிலையாக (Dark Energy Stays Constant, as Universe Expands) இருக்கிறது ! இந்த நியதிப்படி பிரபஞ்சத்தில் எத்துணை பரிமாண அளவுக் கருஞ்சக்தி இருக்க வேண்டும் என்று கணிக்கும் போது பிரச்சனை எழுகிறது. அப்படிக் கணித்திடும் போது அதன் மதிப்பீடு நோக்கிய அளவை விட 10^120 மடங்கு இருக்க வேண்டும் என்று தெரிகிறது.
பிரபஞ்சத்தின் இறுதி முடிவு நெருங்கி விட்டதா ?
அகிலத்தின் முடிவுக்குக் காலம் எப்போது வருமென்று யாரும் இதுவரை அனுமானிக்க வில்லை ! தற்போது பிரபஞ்சம் தோன்றி 13.7 பில்லியன் ஆகிவிட்டன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்திருந்தாலும் எப்போது பிரபஞ்சத்தின் மரணம் இருக்கலாம் என்று தீர்மானமாக யாரும் இதுவரை ஊகிக்கக் கூட முடியவில்லை ! பிரபஞ்சம் உப்பி விரிவதில் கரும்பிண்டமும், கருஞ்சக்தியும் வெவ்வேறு கடமைகளைச் செய்து வருகின்றன.
Fig. 5
The Multiverse Stage
கரும்பிண்டம் பெரும்பான்மைக் கவர்ச்சி விசையாகப் பயன்பட்டு பிரபஞ்ச விரிவிக்கு ஓர் உன்னதத் "தடைக் கருவியாக" (Brake) நிலவி வருகிறது ! அதே சமயத்தில் கருஞ்சக்தியானது பிரபஞ்ச காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை நகர்த்திச் செல்லும் உந்து விசையாக (Gas Pedal or Accelerator) இயங்கி வருகிறது !
பிரபஞ்ச வாகனத்தை இயக்க உந்து விசையும் தேவை ! தடை விசையும் தேவை ! பிரபஞ்சம் பிள்ளைப் பிராயத்தில் இருந்த போது விண்வெளி சிறிதாக இருந்தது ! அப்போது கவர்ச்சி விசையின் கைப்பலம் ஓங்கியது ! அனைத்துக் காலாக்ஸிகளும் நெருங்கி இருந்தன ! விண்வெளியின் விரிவு மெதுவாக நிகழ்ந்தது. பிரபஞ்சத்தின் வயது 5 பில்லியன் ஆண்டுகளாய் இருந்த போது சாதாப் பிண்டமும் கரும்பிண்டமும் மெலிவாகிக் கருஞ்சக்தியின் வலு ஓங்கியது. அதிலிருந்து ஆரம்பித்த பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய விரிவாக்கம் துரிதமாகி ஒளிமந்தைகள் விரைவாக ஓடிக் கொண்டிருக்கின்றன. இயற்கை ஏன் பிரபஞ்சத்தின் விரைவாக்கப் பெடலை (Accelerator Pedal) வேகமாய் அழுத்துகிறது என்பதற்குக் காரணம் தெரியவில்லை ! பிரபஞ்சம் பெருங்குளிர்ச்சியில் மடியுமா அல்லது பெரும் முறிவில் முடியுமா என்பதும் யாருக்கும் தெரியவில்லை ! பிரபஞ்சத்துக்கு மரணம் எப்படி இருந்தாலும் அது நேர டிரில்லியன் (10^12) கணக்கான ஆண்டுகள் ஆகும் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கும் போது பொதுநபர் ஏன் அதை நினைத்து மனமுடைந்து போக வேண்டும் ?
Fig. 6
The Big Bounce Theory
++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:
Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines. Earth Science & the Environmental Book.
1. Our Universe - National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe - What is the Fate of the Universe ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope - Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science - Webster's New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies - An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition -Exploring the Early Universe By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic - Frontiers of Scince - The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic - Living with a Stormy Star - The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40806191&format=html (About The Universe -1)
21 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901081&format=htmlhttp://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901081&format=html (About The Universe -2)
22 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40901221&format=html (About The Universe -3)
22(அ) http://jayabarathan.wordpress.com/2009/01/09/katturai49/ (பெருவெடிப்புக்கு முன் நேர்ந்தது என்ன ?)
23 Sky & Telescope Magazine -Going Over the Dark Side - What is Inflating our Universe ? By : Richard Panek (Feb 2009)
24 Astronomy Magazine - Where the Universe is Heading ? By : James Trefil (July 2006)
25 How the Univers will End ? WikiAnswers.com (2009)
26 Return to the Static Universe By : Role MacRiner (Nov 2007)
27 Astronomy Today - The End of the Universe : Big Crunch Or Big Bamg By : Marc Delehanty [2008]
28 What is the End of the Universe ? By : Jagadheep Pandian (Nov 2001)
29. How the Universe Will End By : Michael Lemonick & Roger Ressmeyer/Corbis
30 How Will the Universe End ? By : Jim Holt (March 5, 2004)
31 Hawking Rewrites History Backwards By : Philip Ball (June 21, 2006)
32. The End of Cosmology (An Accelerating Universe Wipes Out Traces of its Origins) By : Lawrence Krauss & Robert Scherrer [February 25, 2008]
33 The End of Cosmology Posted By : Steve Kanaras [April 30, 2008]
******************
சி. ஜெயபாரதன் B.E. (Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா
(jayabarat@tnt21.com) (February 26, 2009)
Apr 1, 2009
மது அருந்தினால் கார் ஓடாது ! !
"மதுபானம்' அருந்திவிட்டு, காரை "ஸ்டார்ட்' செய்ய எவ்வ ளவோ முயற்சித்தாலும் இனி முடியாது. "ஆல்கஹால்' நெடியை உணர்ந்து காரை "ஸ்டார்ட்' ஆக விடாமல் தடுக்கும் புதிய தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளனர் கோவையைச் சேர்ந்த மூன்று பொறியியல் மாணவர்கள். இரவு வேளையில் அளவுக்கு அதிகமாக மதுபானம் அருந்தி, கட்டுப்பாடு இன்றி பலரும் கார் ஓட்டுவதால் அடிக்கடி விபத்து ஏற்படுகிறது. குறிப்பாக, கோவை நகரில் நள்ளிரவு நடக்கும் விபத் துக்களில் கல்லூரி மாணவர்கள் பலர் தங்களது உயிரை இழந்துள்ளனர்.
மதுபானம் அருந்தி வாகனம் ஓட்டுவது வாகன ஓட்டுனருக்கு மட்டுமின்றி, எதிரே வரும் வாகனத்தில் அமர்ந்திருப்பவர்களின் உயிருக்கும் "உலை' வைக்கிறது. எத்தனையோ இழப்புக்களை சந்தித்தாலும், விபத்து தொடர்கதையாகவே இருக்கிறது. கோவை நகரில் விபத்தை தடுக்க, போலீசார் வகுக்கும் வியூகங்கள் எல்லாம் தவிடு பொடியாகிப் போகின்றன. இச்சூழலில், கோவை வழியாம்பாளையத்திலுள்ள எஸ். என்.எஸ்., தொழில்நுட்ப கல் லூரி மாணவர் கீர்த்திவாசன், கோவை-அவினாசி ரோட்டிலுள்ள தமிழ்நாடு பொறியியல் கல்லூரி மாணவர்கள் வினோத்குமார், ஹரி பிரசாத் ஆகியோர், மதுபானம் அருந்தி, வாகனம் ஓட்டுவதைத் தடுக்க, புதிய தொழில்நுட் பத்தைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.
இவர்கள் அனைவரும் எலக்ட் ரானிக்ஸ் அண்ட் கம்யூனிகேஷன் இன்ஜினியரிங் துறையில் மூன்றாம் ஆண்டு படித்து வரும் மாணவர்கள் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. மாணவர் கீர்த்திவாசனின் நண்பர், சமீபத்தில் தனது காரில் பாலக்காடு நோக்கி சென்ற போது கார் விபத்துக்குள்ளானதில் பலியானார். எதிரே வந்த வாகனத்தின் விளக்கு வெளிச்சத் தில் தடுமாறியதால், கார் கட்டுப் பாடு இழந்து விபத்துக்குள்ளானது தெரிய வந்தது. இதைத் தொடர்ந்து எதிரே வரும் வாகனத்தின் வெளிச்சத்துக்கு ஏற்ப, காரை ஓட்டும் வகையில் ஒளி விளக்கு செயல்பட்டால் சிறப் பாக இருக்கும் எனக்கருதிய மூன்று மாணவர்களும், சென்சாரை பயன்படுத்தி "ஆட்டோ டிப்பர்' என்ற புதிய தொழில்நுட்பத்தை கண்டுபிடித்துள்ளனர்.
இவர்கள் கண்டுபிடித்த சர்க் யூட் போர்டை, ஒரு காரின் முகப்பு விளக்கு அருகே பொருத்திவிட் டால் போதும். எதிரே வரும் வாகனத்தின் முகப்பு விளக்கில் இருந்து வெளிவரும் ஒளி அதிகமாக உமிழப்பட்டு (ஹை பீம்), காரின் முகப்பு விளக்கில் படும் போது தானாகவே காரின் விளக் கில் இருந்து ஒளி உமிழ்வது குறைவாக்கப்படும் (லோ பீம்). எதிரே வரும் வாகனம் கடந்து சென்ற பின், தானாகவே ஹை பீம் முறைக்கு காரின் விளக்கு மாறிக் கொள்ளும். இப்புதிய தொழில்நுட்ப முறையை பல தொழில்நுட்ப கண்காட்சியில் இடம்பெறச் செய்து, மூன்று மாணவர்களும் பரிசுகள் பல பெற்றுள்ளனர்.
மது அருந்தினால் கார் ஓடாது: "பிகரோ 880 ' என்ற சென்ஸார், ஆல்கஹால் நெடியை உணரக்கூடியது. இந்த சென்சாரைக் கொண்டு புதிய சர்க்யூட்டை மூன்று மாணவர்களும் உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த சர்க்யூட் காரின் ஸ்டீயரிங்கில் பொருத்தப் படும். சென்ஸார் மட்டும் வெளியில் தெரியும். சாவியைப் போட்டு திருகும் போது இரு இக்னேஷியன்கள் இணைவதால், கார் ஸ்டார்ட் ஆகிறது. இந்த இக்னேஷியனுக்கு நடுவில், "ரிலே' என்ற பகுதி பொருத்தப்படும்.
இது, சென்ஸாருடன் இணைக் கப்பட்டு இருக்கும். ஒரு நபர், மதுபானம் அருந்தி கார் சாவியை திருகி ஸ்டார்ட் செய்ய முயற்சிக்கும் போது, சென்ஸார், ஆல்ஹகால் நெடியை உணர்ந்து, ரிலேவை செயல்பட வைக்கும். இதையடுத்து கார் சாவியை எத் தனை முறை திருகினாலும், இக்னேஷியன்கள் இணையவே இணையாது. முற்றிலும் ஆல்ஹகால் நெடி இல்லாமல் இருந்தால் மட்டுமே கார் ஸ்டார்ட் ஆகும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த மூன்று மாணவர்களும் இரு ஆய்வுகளையும் வெற்றிகரமாக செயல்படுத்தியுள்ளனர். கோவை மட்டுமின்றி தமிழகத்தின் பல நகரங்களில் நள்ளிரவு நடக்கும் விபத்துகளுக்கு மது அருந்தி வாகனம் ஓட்டுவதே முக்கிய காரணம். மாணவர்கள் கண்டுபிடித்த புதிய தொழில்நுட்பத்தை பரிசோதித்து, புதிய கார் தயாரிக்கும் போது பயன்படுத்தினால், நிச்சயம் மது அருந்தி கார் ஓட்டுவோரின் எண்ணிக்கை வெகுவாக குறையக்கூடும்.
நன்றி:-வினோத்குமார், ஹரி பிரசாத்.
தமிழ்நாடு பொறியியல் கல்லூரி மாணவர்கள்.
கோயம்புதூர்.
Mar 28, 2009
ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஆதாம்களும், ஏவாள்களும்
டி.என்.ஏவை வைத்து பல விஷயங்களை கண்டுபிடிக்க உபயோகிக்கலாம். வரலாற்று நிகழ்ச்சிகளையும், ஏன் சமீபத்தில் நடந்த குற்றங்களின் உண்மையையும் கண்டுபிடிக்க உபயோகிக்கலாம். ஆனால், டி.என்.ஏ வை வைத்து ஆதாம் ஏவாள் பற்றிய உண்மையைக் கண்டறிய முடியுமா ?
டி.என்.ஏ என்பது நமது மூதாதையர்களைப் பற்றி அறிய மிகவும் உபயோகமான கருவி. நமக்கும் நம் மூதாதையர்களுக்கும் இருக்கும் இணைப்பை நமக்கு பொதுவாக இருக்கும் டி.என்.ஏவைக் கொண்டு அறியலாம். பிரச்னை நடுவே பாலுறவு வருவதுதான்.
பாலுறவு நமது ஜீன்களை கலக்கிவிட்டுவிடுகிறது (recombination மூலமாக). ஒவ்வொருவரது ஜீன் அமைப்பும் தனிப்பட்டதாக வரும்படிக்கு, நம் பெற்றோரின் ஜீன்களை கலக்கி தாயின் ஜீனிலிருந்தும், தந்தையின் ஜீனிலிருந்தும் சிலவற்றை உதறி , சிலவற்றை எடுத்துக்கொண்டு கலக்கிவிடுகிறது. நம்மிடம் நம் தாயிடமிருந்து பாதி, தந்தையிடமிருந்து பாதி வருகிறது. அது, நம் ஒரு தாத்தாவிடமிருந்து கால் பங்குதான் நமக்கு வருகிறது. ஒவ்வொரு தலைமுறைக்கும் இந்த பங்கு குறைந்து கொண்டே போகிறது.
அதிர்ஷ்டவசமாக, இந்த மேற்கண்ட சட்டத்துக்கு இரண்டு விதிவிலக்குகள் இருக்கின்றன.
அ...மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏ
ஆ...Y குரோமசோம்.
மிட்டோகாண்டிரியா என்பது நம் செல்களுக்குள் இருக்கும் இன்னொரு குட்டி செல். இது நம் செல்களுக்கு சக்தியைத் தரும் செல். இதற்கென்று தனியே ஒரு டி.என்.ஏ இருக்கிறது. உங்களிடம் இருக்கும் எல்லா மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவும் தாயிடமிருந்தே வருகிறது. அவளும் தன்னுடைய எல்லா மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவையும் தன்னுடைய தாயிடமிருந்தே (உங்களது பாட்டியிடமிருந்து) பெறுகிறாள். இது உடையாத சங்கிலியாக மூத்த மூத்த மூதாதையர் வரைக்கும் செல்கிறது.
மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவும் வம்சாவம்சமாக வழிவழியாக மாறாமலேயே வருவதில்லை. எப்போதாவது ஒருமுறை, இந்த மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவை பிரதி எடுக்கும்போது ஒரு எழுத்து விட்டுப்போய்விடுகிறது. இந்த தவறுகள் ஒரு நிலையான வேகத்தில் நம் மூதாதையர்களின் வம்சத்திலிருந்து இருக்கின்றன. இது ஒருவகை மூலக்கூறு கடிகாரம் போல, அறிவியலறிஞர்களுக்கு உதவுகின்றன.
வ்வாறு நடக்கும் பிரதிஎடுக்கும் தவறுகளை வைத்து( mutations) இரண்டு பேர்கள் எவ்வளவு காலத்துக்கு முன்னால் ஒரே மூதாதையர் தாயைப் பெற்றிருப்பார் என்று கணக்கிடலாம்.
1980இல் ஆலன் வில்ஸன் என்ற ஒரு அறிவியலாளர் இது போன்றதொரு ஒப்புமை வேலையை செய்தார். உலகம் முழுவதும் இருக்கும் 135 பெண்களிடம் இருக்கும் மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவை எடுத்து, அவைகளில் ஒவ்வொருவரிடமிருந்து இன்னொருவர் எவ்வளவு தூரம் வம்சாவழியில் இருக்கிறார் என்பதை கணக்கிட்டார். அதே போல எல்லா பெண்களுக்கும் ஒரே தாய் இருந்திருந்தால் அவர் எவ்வளவு காலத்துக்கு முன்னால் இருந்திருப்பார் என்பதைக் கணக்கிட்டார்.
தாய்வழி முறையில் நாம் எல்லோரும் ஒரு பொதுவான தாயை சுமார் 150,000 ஆண்டுகளுக்கு முன் வாழ்ந்த பெண்ணிடம் பார்க்கிறோம்.
இன்னொரு வழியில் சொல்லப்போனால், ஒரு மனிதருடைய 10,000ஆவது முப்பாட்டி, நம் எல்லோருக்கும் 10,000ஆவது முப்பாட்டி.
வளை மிட்டோகாண்டிரியல் ஏவாள் என்று அறிவியலாளர்கள் அழைக்கிறார்கள்.
'ஏவாள் ' என்பவள் கறுப்பு முடியோடு, கறுப்பு தோல் நிறத்தோடு, சூடான புல்வெளிப்பாலைவனத்தில் உணவுக்காக அலைந்து கொண்டிருந்திருக்கலாம், பெரும்பாலும். அவள் நிச்சயம் வலிமையான உடலோடும், விலங்குகளை தன் வெறும் கையாலேயே கிழிக்கக்கூடியவளாகவும் இருந்திருப்பாள்.
இதற்குப் பொருள், அவள் வாழ்ந்தபோது அவள் ஒருபெண் மட்டும்தான் வாழ்ந்து கொண்டிருந்தாள் என்று பொருளல்ல. நம்மிடம் ஏராளமான பொதுவான தாய்மார்கள் இருந்தார்கள். அவர்களது ஜீன்கள் நிச்சயம் நம்மிடையே இருக்கின்றன. அவை நம் தந்தையர்வழியில் குழப்படி செய்யப்பட்டு, நம்மிடம் வந்திருக்கின்றன.
ஆதாம் விஷயம் என்ன ?
மிட்டோகாண்டிரியா போலவே, நம் தந்தையர் வழியை அறிய Y குரோமசோம் உதவலாம்.
Y குரோமசோம் தந்தை மூலமாக மகனுக்கு வருகிறது. ஆண்களுக்கு ஒரு X குரோமசோமும், ஒரு Y குரோமசோமும் இருக்கிறது. பெண்களுக்கு இரண்டு X குரோமசோம்கள் இருக்கின்றன. இந்த Y குரோமசோம் இருப்பதோ இல்லாததோதான் நீங்கள் ஆணா பெண்ணா என்பதை நிர்ணயிக்கிறது.
சமீபத்தில் அறிவியலாளர்கள், Y குரோமசோம் பிரதி எடுக்கப்படும்போது நிகழும் டி.என்.ஏ எழுத்துக்கள் தவறுகளைப் பற்றி ஆராய்ந்தார்கள். உலகெங்கும் இருக்கும் சுமார் 1062 ஆண்களது Y குரோமசோம்களை எடுத்து ஒப்பிட்டார்கள். நம் எல்லோருக்கும் பொதுவான மூத்த தாத்தா சுமார் 60,000 வருடங்களுக்கு முன்னால் இருந்தார் என்பதை அறிந்தார்கள். இவரை 'Y குரோமசோம் ஆதாம் ' என்று அழைக்கிறார்கள்.
பார்க்க வினோதமாக இருந்தாலும், மரபணு ரீதியில், இந்த ஆதாம், இந்த ஏவாளைச் சந்திக்கவே இல்லை. இவர்கள் சுமார் 85,000 வருடங்கள் இடைவெளி விட்டு வாழ்ந்தவர்கள்.
இது எப்படி இருக்க முடியும் என நீங்கள் கேட்கலாம். விடை எளியது. நமது மரபணு ஜீன் தொகுப்பில் இருக்கும் ஒவ்வொரு பகுதிக்கும் தனித்தனியே ஒரு பரிணாம வரலாறு இருக்கிறது. ஆகவே நமக்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஆதாம்களும், ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஏவாள்களும் இருக்கிறார்கள். அது நீங்கள் நமது டி.என்.ஏவில் இருக்கும் எந்தப் பகுதியைப் பார்க்கிறீர்கள் என்பதைப் பொறுத்தது.
நன்றி:-பி.பி.சி. நிறுவனம்.
டி.என்.ஏ என்பது நமது மூதாதையர்களைப் பற்றி அறிய மிகவும் உபயோகமான கருவி. நமக்கும் நம் மூதாதையர்களுக்கும் இருக்கும் இணைப்பை நமக்கு பொதுவாக இருக்கும் டி.என்.ஏவைக் கொண்டு அறியலாம். பிரச்னை நடுவே பாலுறவு வருவதுதான்.
பாலுறவு நமது ஜீன்களை கலக்கிவிட்டுவிடுகிறது (recombination மூலமாக). ஒவ்வொருவரது ஜீன் அமைப்பும் தனிப்பட்டதாக வரும்படிக்கு, நம் பெற்றோரின் ஜீன்களை கலக்கி தாயின் ஜீனிலிருந்தும், தந்தையின் ஜீனிலிருந்தும் சிலவற்றை உதறி , சிலவற்றை எடுத்துக்கொண்டு கலக்கிவிடுகிறது. நம்மிடம் நம் தாயிடமிருந்து பாதி, தந்தையிடமிருந்து பாதி வருகிறது. அது, நம் ஒரு தாத்தாவிடமிருந்து கால் பங்குதான் நமக்கு வருகிறது. ஒவ்வொரு தலைமுறைக்கும் இந்த பங்கு குறைந்து கொண்டே போகிறது.
அதிர்ஷ்டவசமாக, இந்த மேற்கண்ட சட்டத்துக்கு இரண்டு விதிவிலக்குகள் இருக்கின்றன.
அ...மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏ
ஆ...Y குரோமசோம்.
மிட்டோகாண்டிரியா என்பது நம் செல்களுக்குள் இருக்கும் இன்னொரு குட்டி செல். இது நம் செல்களுக்கு சக்தியைத் தரும் செல். இதற்கென்று தனியே ஒரு டி.என்.ஏ இருக்கிறது. உங்களிடம் இருக்கும் எல்லா மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவும் தாயிடமிருந்தே வருகிறது. அவளும் தன்னுடைய எல்லா மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவையும் தன்னுடைய தாயிடமிருந்தே (உங்களது பாட்டியிடமிருந்து) பெறுகிறாள். இது உடையாத சங்கிலியாக மூத்த மூத்த மூதாதையர் வரைக்கும் செல்கிறது.
மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவும் வம்சாவம்சமாக வழிவழியாக மாறாமலேயே வருவதில்லை. எப்போதாவது ஒருமுறை, இந்த மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவை பிரதி எடுக்கும்போது ஒரு எழுத்து விட்டுப்போய்விடுகிறது. இந்த தவறுகள் ஒரு நிலையான வேகத்தில் நம் மூதாதையர்களின் வம்சத்திலிருந்து இருக்கின்றன. இது ஒருவகை மூலக்கூறு கடிகாரம் போல, அறிவியலறிஞர்களுக்கு உதவுகின்றன.
வ்வாறு நடக்கும் பிரதிஎடுக்கும் தவறுகளை வைத்து( mutations) இரண்டு பேர்கள் எவ்வளவு காலத்துக்கு முன்னால் ஒரே மூதாதையர் தாயைப் பெற்றிருப்பார் என்று கணக்கிடலாம்.
1980இல் ஆலன் வில்ஸன் என்ற ஒரு அறிவியலாளர் இது போன்றதொரு ஒப்புமை வேலையை செய்தார். உலகம் முழுவதும் இருக்கும் 135 பெண்களிடம் இருக்கும் மிட்டோகாண்டிரியல் டி.என்.ஏவை எடுத்து, அவைகளில் ஒவ்வொருவரிடமிருந்து இன்னொருவர் எவ்வளவு தூரம் வம்சாவழியில் இருக்கிறார் என்பதை கணக்கிட்டார். அதே போல எல்லா பெண்களுக்கும் ஒரே தாய் இருந்திருந்தால் அவர் எவ்வளவு காலத்துக்கு முன்னால் இருந்திருப்பார் என்பதைக் கணக்கிட்டார்.
தாய்வழி முறையில் நாம் எல்லோரும் ஒரு பொதுவான தாயை சுமார் 150,000 ஆண்டுகளுக்கு முன் வாழ்ந்த பெண்ணிடம் பார்க்கிறோம்.
இன்னொரு வழியில் சொல்லப்போனால், ஒரு மனிதருடைய 10,000ஆவது முப்பாட்டி, நம் எல்லோருக்கும் 10,000ஆவது முப்பாட்டி.
வளை மிட்டோகாண்டிரியல் ஏவாள் என்று அறிவியலாளர்கள் அழைக்கிறார்கள்.
'ஏவாள் ' என்பவள் கறுப்பு முடியோடு, கறுப்பு தோல் நிறத்தோடு, சூடான புல்வெளிப்பாலைவனத்தில் உணவுக்காக அலைந்து கொண்டிருந்திருக்கலாம், பெரும்பாலும். அவள் நிச்சயம் வலிமையான உடலோடும், விலங்குகளை தன் வெறும் கையாலேயே கிழிக்கக்கூடியவளாகவும் இருந்திருப்பாள்.
இதற்குப் பொருள், அவள் வாழ்ந்தபோது அவள் ஒருபெண் மட்டும்தான் வாழ்ந்து கொண்டிருந்தாள் என்று பொருளல்ல. நம்மிடம் ஏராளமான பொதுவான தாய்மார்கள் இருந்தார்கள். அவர்களது ஜீன்கள் நிச்சயம் நம்மிடையே இருக்கின்றன. அவை நம் தந்தையர்வழியில் குழப்படி செய்யப்பட்டு, நம்மிடம் வந்திருக்கின்றன.
ஆதாம் விஷயம் என்ன ?
மிட்டோகாண்டிரியா போலவே, நம் தந்தையர் வழியை அறிய Y குரோமசோம் உதவலாம்.
Y குரோமசோம் தந்தை மூலமாக மகனுக்கு வருகிறது. ஆண்களுக்கு ஒரு X குரோமசோமும், ஒரு Y குரோமசோமும் இருக்கிறது. பெண்களுக்கு இரண்டு X குரோமசோம்கள் இருக்கின்றன. இந்த Y குரோமசோம் இருப்பதோ இல்லாததோதான் நீங்கள் ஆணா பெண்ணா என்பதை நிர்ணயிக்கிறது.
சமீபத்தில் அறிவியலாளர்கள், Y குரோமசோம் பிரதி எடுக்கப்படும்போது நிகழும் டி.என்.ஏ எழுத்துக்கள் தவறுகளைப் பற்றி ஆராய்ந்தார்கள். உலகெங்கும் இருக்கும் சுமார் 1062 ஆண்களது Y குரோமசோம்களை எடுத்து ஒப்பிட்டார்கள். நம் எல்லோருக்கும் பொதுவான மூத்த தாத்தா சுமார் 60,000 வருடங்களுக்கு முன்னால் இருந்தார் என்பதை அறிந்தார்கள். இவரை 'Y குரோமசோம் ஆதாம் ' என்று அழைக்கிறார்கள்.
பார்க்க வினோதமாக இருந்தாலும், மரபணு ரீதியில், இந்த ஆதாம், இந்த ஏவாளைச் சந்திக்கவே இல்லை. இவர்கள் சுமார் 85,000 வருடங்கள் இடைவெளி விட்டு வாழ்ந்தவர்கள்.
இது எப்படி இருக்க முடியும் என நீங்கள் கேட்கலாம். விடை எளியது. நமது மரபணு ஜீன் தொகுப்பில் இருக்கும் ஒவ்வொரு பகுதிக்கும் தனித்தனியே ஒரு பரிணாம வரலாறு இருக்கிறது. ஆகவே நமக்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஆதாம்களும், ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஏவாள்களும் இருக்கிறார்கள். அது நீங்கள் நமது டி.என்.ஏவில் இருக்கும் எந்தப் பகுதியைப் பார்க்கிறீர்கள் என்பதைப் பொறுத்தது.
நன்றி:-பி.பி.சி. நிறுவனம்.
Mar 26, 2009
பயோ-மிமடிக்ஸ்
அடுக்குமாடி கட்டிடங்கள் உப்பு பூத்திருப்பதுபோல் கொத்துக்கொத்தாக நிலத்தில் முளைத்திருக்கின்றன. சுவர்களே தெரியாமல் முழுவதும் கருப்புக் கண்ணாடி சன்னல்கள். இப்பொழுதான் துடைத்து விட்டதுபோல பளிச்சென்று இருக்கின்றன. அத்தனை கண்ணாடிகளையும் மனிதனால் தொங்கு சாரம் கட்டி துடைப்பது என்பது நினைத்துக்கூடப் பார்க்க முடியாதது. ஆனால் துடைத்துவிட்ட புண்ணியம் சற்று முன் பெய்த சின்ன மழைக்குச் சாரும்.
மழைக்கு முன் சேரிப் பையனின் அழுக்கு முகம்போல தூசிபடிந்திருந்தது. சோப்பு துணி எதுவுமே இல்லாமல் மனிதக் கரங்கள் படாமல் பெய்த மழையில் நனைந்து அத்தனைக் கண்ணாடிகளும் முகம் துடைத்துக்கொண்டன. இதன் இரகசியத்தை தாமரையிலைகளிடம்தான் கேட்கவேண்டும். தாமரையிலையிலிருந்து இந்தத் தந்திரத்தை விஞ்ஞானம் காப்பி அடித்துக் கொண்டது. இயற்கையை காப்பியடித்து அதைத் தொழில்நுட்பத்தில் புகுத்தும் புதிய கலையை பயோ மிமடிக்ஸ் என்கிறார்கள். நேனோ டெக்னாலஜிக்கு போட்டியாக முளைத்திருக்கும் கல்வியாக இது வளரும் போலிருக்கிறது.
கழுவவேண்டாம்
சப்பானில், ஐந்து நட்சத்திர ஓட்டலில் கழிவறைகளை தினமும் சுத்தம் செய்வதில்லை. குளிக்கும் போது வெளியேறும் தண்ணீர் குளியலறையையும் கழுவிவிடுகிறது. கழிவறையிலும் அதேதான். தரையிலும் கோப்பைகளிலும் அழுக்கே ஒட்டுவதில்லை. கிருமிகளும் வளருவதில்லை. துர்நாற்றமும் உடனுக்குடன் மறைந்துவிடுகிறது. நம்மூர் பொதுக் கழிப்பறைகளை நினைத்துப் பார்க்கும்போது இந்தத் தொழிற்நுட்பம் சப்பானைவிட நம் நாட்டுக்குத்தான் மிகவும் அவசியம் என்பது தெரியும்.
நீக்கவேண்டாம்
குளிர்ச்சியான மலைச்சாலைகளில் கார் ஓடிக்கொண்டிருக்கும்போது ஓட்டுனரின் கண்ணாடிமீது மூச்சுக்காற்றின் ஆவிபடிந்து மங்கலாகிவிடுகிறது. சாலை மசமசவென்று தெளிவில்லாமல் இருக்கிறது. ஓட்டுநர் அடிக்கடி கைத்துண்டால் கண்ணாடியைத் துடைத்து விட்டுக்கொள்கிறார் இது பழையகதை!. இனிவரப்போகும் வாகனக் கண்ணாடிகளில் ஈரமோ நீராவியோ ஒட்டவே ஒட்டாது.
துவைக்கவேண்டாம்
கோப்பையிலிருந்து காப்பி சிதறி சட்டைமுழுவதும் கொட்டிவிடுகிறது. "அச்சோ காப்பிக்கறை போகாதே" என்று பதறுகிறார். அது பயோமிமடிக்ஸ் சட்டை. கழற்றி உதறினால் போதும்; ஒரு சொட்டு காப்பிக்கறைகூட இல்லாமல் சட்டை பழையபடி புத்தம் புதிதாகிவிடுகிறது. "இந்தச் சட்டையைத் துவைத்து 6 மாதம் ஆகிறது, அழுக்காகவே இல்லை" என்று பெருமைப் பட்டுக்கொள்ளலாம்.
"பயோமிமெடிக்ஸ்" என்பது பயலாஜி + தொழில் நுட்பக் கலவையால் உருவானது. பயோமிமெட்டிக்ஸ் (Biomimetics) என்றால் "உயிரினங்களிலிருந்து தந்திரங்களைக் கற்றுக்கொள்ளுதல் என்று அர்த்தம்.
தாமரையிலைத் தத்துவம்
வில்லெம் பர்த்லாட் (Willam Barthlott, University of Bonn. Germany) என்பவருக்கு தாமரை மலரையும், அதன் இலைகளையும் பார்க்கும் போதெல்லாம் வியப்பு ஏற்படும். சேற்றிலிருந்து தாமரை வெளிப்பட்டாலும் அதன் மீது துளி அழுக்குகூட இல்லாமல் எந்நேரமும் புத்தம் புதிதாக இருப்பதன் மர்மம் என்னவாக இருக்கும் என்று யோசிப்பார். எலெக்ட்ரான் மைக்ரோ நோக்கிக் கருவி மூலம் (Electron Microscope) செடியின் இலைமேற்பரப்பை பார்க்க வேண்டுமானால் முதலில் அதன் மேற்பரப்பை சுத்தமாகக் கழுவவேண்டும். இல்லாவிட்டால் அதிலுள்ள தூசிகளெல்லாம் பெரிய பெரிய பாறாங்கற்கள் போலத் தெரியும். ஆனால் தாமரை இலையை அவர் கழுவவே இல்லை. இருப்பினும் தூசி ஒன்று கூட அதில் காணப்படவில்லை. தெருவில் அத்தனைப் புழுதியிருந்தாலும் எப்படி தாமரை இலை அத்தனை தூய்மையாக இருக்கிறது.
பயிரியல் படிப்பவர்களுக்குத் தெரியும், இலைகளின் மேலே இருக்கும் மெழுகுப்படலம் தண்ணீரை இலைமேல் ஒட்டாமல் உருட்டி விட்டுவிடும் என்று. உண்மையில் தூசி இல்லாமலிருப்பதற்கு மெழுகுப்படலம் மட்டும் காரணமல்ல என்று பார்த்லாட்டுக்கு எலெக்ட்ரான் மைக்ரோ நோக்கி மூலம் பார்த்த பிறகு தெரிந்தது. மெழுகுப்படலம் வார்னிசு பூசியது போலில்லாமல் வரிசையாக குன்றுகள் இரணுவ அணிவகுப்புபோல அங்கே காணப்பட்டது. இந்த அமைப்புதான் தண்ணீரை உருண்டோடி கூடவே தூசிகளையும் அடித்துச் செல்வதற்கும் காரணம் என்பதும் தெரிந்தது.
தண்ணீருக்கும் எண்ணெய்க்கும் பகை என்பது தெரிந்ததே. எண்ணெய்ப் பதார்த்தங்களை நீர்ப்பகைப் பொருள் (Hydrophobic) என்பார்கள். சக்கரையும் உப்பும் நீரில் கரையக்கூடியன எனவே அவற்றை நீர் நட்புப் பொருள்கள் (Hydrophilic) என்பார்கள். நீர் நட்புடைய பரப்பின் மீது ஒரு சொட்டு நீர்த் திவளையை விட்டால் அது விரிந்த தட்டையாக கிடக்கும். திவளையின் விளிம்புக்கும் அது நிற்கும் பரப்புக்கும் உள்ள கோணம் 30 டிகிரியாக இருக்கும். மாறாக கொழுப்புப் பசையுடைய நீர்ப்பகைப் பரப்பின்மீது தண்ணீர் சொட்டு நிற்கும்போது முத்து போல உருண்டையாகத் திரண்டு இருக்கும். அப்போது அதன் விளிம்பு கோணம் 90 டிகிரியாகயிருக்கும்.
பார்த்லாட், தாமரை இலைத் தத்துவத்தின் அடிப்படையில் ஒரு கண்ணாடிப் பரப்பைத் தயாரித்தார். அது நீருக்குப் பெரும் பகை கொண்டதாக இருந்தது. நீர்த்திவளையானது அந்தப் பரப்பின் நின்றபோது அதன் விளிம்புக்கோணம் 150 டிகிரிக்கும் அதிகமாக இருந்தது. பார்த்லாட் பூசிய பொருளானது மைக்ரோ நோக்கியளவுள்ள சிறு குன்றுகளை வரிசையாகக் கொண்டிருந்ததால் அதன் மீது நீர்த்திவளையானது உடல் குறுகி ஒன்று திரண்டு நின்றது. பார்த்லாட் இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் காப்புரிமை செய்தார். யாரும் அவர் கண்டுபிடிப்பை முதலில் விலை கொடுத்து வாங்க முன்வரவில்லை. அதே தத்துவத்தைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் பூச்சு (தாமரையிலை தத்துவ அடிப்படையில்) பூசிய தேக்கரண்டி ஒன்றைத் தயாரித்தார். அதில் தேனை எடுத்து ஊற்றிக் காட்டினார். தேன் ஒரு சொட்டுகூட கரண்டியில் ஒட்டாமல் வழிந்தது. அதன் பின்னர்தான் உலகம் அவரை நம்பியது.
இதே தத்துவத்தில் நேனோகேர் என்ற நிறுவனம் நீர்ப்பகை நூலிழைகளையும் அதன் உதவியால் துணிகளையும் உருவாக்கியிருக்கிறது. நேனோடெக்ஸ் என்று அத்துணிக்கு பேர் வைத்திருக்கிறார்கள். அத்துகிலின் இழைகளில் நேனோ அளவுள்ள தாமரை இலைப் பரப்பு உருவாக்கப்பட்டது. அதில் தண்ணீர் மட்டுமல்லாமல் டீ, காப்பி கறைகள்கூட ஒட்டுவதில்லை. மனத் திருப்திக்காக ஒரு முறை தண்ணீரில் அமிழ்த்தி உதறினால்போதும். நாள் முழுவதும் சீருடையில் இருக்கும் போலீஸ், ராணுவ வீரர்களுக்கு துவைக்கவே தேவையில்லாத உடைகள் தேவைதான். மருத்துவத் துறையிலும் இதற்கு ஏராளமான வரவேற்பு இருக்கிறது.
உச்ச ஈரத்தன்மை
தாமரையிலையின் நீர்ப்பகை குணம் நம்மை ஒருபுறம் திகைக்க வைத்துக் கொண்டிருக்கும்போது, ரோசாப்பூ இதழின் நீர் நட்புத்தன்மை வியக்க வைக்கிறது. சில பொருட்களுக்கு நீரின் மீது அளவற்ற வாஞ்சை காணப்படுகிறது. டைட்டேனியம் என்ற உலோகத்திற்கு வினோதமான பல குணங்கள் ஏற்கனவே தெரிந்ததுதான் என்றாலும் அதன் நீர்நட்புக்குணம் குறிப்பிடத்தகுந்தது. டைட்டேனியம் டை ஆக்ஸைடின் மென்படிவத்தை டைட்டேனியா (Titania) என்று அழைப்பார்கள். உருகிய கண்ணாடிக்குழம்பை டின் தகடின் மீது சுடச்சுட வார்க்கும்போது சன்னல் கண்ணாடிகள் உருவாகிறது. அது 5000 டிகிரி செல்சியசுக்குக் குளிர்ந்து கெட்டியாகும் தருணத்தில் டைட்டேனியம் ஆக்ஸைடு கலந்த தண்ணீர்க் கரைசலை அதன் மீது ஊற்றினால் உடனே அது நேனோ படலமாக படிந்து ஒட்டிக்கொள்கிறது. இனி இந்தக் கண்ணாடி மீது நீராவி படியாது; குளிர்காலத்தில் கார்க் கதவை மூடிவிட்டுக்கொண்டு ஓட்டினாலும் டிரைவரின் கண்ணாடிமீது பனிபடராது. அத்தனை ஈரத்தையும் அது உள்வாங்கிக் கொண்டு கண்ணாடியைத் துடைத்த விட்டதுபோல வைத்திருக்கும்.
டைட்டேனியா படிவம் மீது சூரிய ஒளியிலுள்ள புறஊதாக்கதிர்கள் பட்டால்போதும் படிந்துள்ள நீர் ஆக்ஸிஜனாகவும், ஹைட்ராக்ஸில் மூலக்கூறாகவும் சிதைந்துவிடும். ஆக்ஸிஜன் நமக்கு பயனுள்ள வளி என்பது மட்டுமல்லாமல், கூடவே விளையும் ஹைட்ராக்சில் அயனியும் சக்திவாய்ந்த கிருமி நாசினியாகவும் கண்ணாடியில் உள்ள அழுக்குகளை ஆக்ஸீகரணம் செய்து அது அழிக்கும் பொருளாகவும் இருக்கிறது.
சப்பான் நிறுவனமொன்று குளியலறை, பீங்கான்தரை ஓடுகளின் மேலே டைட்டேனியப் படலத்தை பூசி விற்பனை செய்கிறது. டைம்டேனிய குளியலறை டைல்கள் கெட்ட நாற்றமுடைய பொருள்களை உடனுக்குடன் சிதைத்து சுத்தம் செய்துவிடுகிறது. மருத்துவமனை மட்டுமல்ல தூய்மையாக இருக்கவேண்டிய எல்லா அறைகளுக்கும் தானே சுத்தம் செய்து கொள்ளும் டைட்டேனியா டைல்களை தாரளமாகப் பயன்படுத்தலாம்.
பகையும் நட்பும் ஒரேயிடத்தில்
தென் ஆப்பிக்காவில் உள்ள (Namib) நபிப் பாலைவனத்தில் பகலில் வெயில் 50 செ. வரை செல்லும். சாலையில் அப்பளம் பொரிந்துவிடும். அங்கே சொட்டுத் தண்ணீர் கிடைப்பது அரிது. அப்படிப்பட்ட இடத்திலும் கவலையில்லாமல் சில உயிரினங்கள் மகிழ்ச்சியாக வாழ்கின்றன. ஸ்டெனேகேரா (Stenocara) என்றழைக்கப்படும் ஒரு வண்டு வெப்பம் தாளது செத்து விழும் பிள்ளைப்பூச்சிகளை சாப்பிட்டு பிழைக்கிறது. பிள்ளைப்பூச்சிகள் அங்கே வெப்பம்தாளாமல் சாகும்போது இதனால் மட்டும் எப்படி வெயிலை சமாளிக்க முடிகிறது என்று ஆண்ட்ரியூ பர்க்கா (Andrew R. Parka, University of Oxford 2001) என்பவர் ஆராய்ந்தார். வண்டின் மேல் ஓடுக்கு வெப்பக் கதிர்களை பிரதிபலித்து நீக்கிவிடும் ஆற்றல் இருக்குமோ என்று அவர் சந்தேகப்பட்டார்.
ஸ்டெனோகேரா வண்டின் முதுகு ஓட்டை எலெக்ட்ரான் மைக்ரோநோக்கியில் பார்த்தபோது நுட்பமான நேனோ அளவுள்ள மேடுகள் வரிசையாத் தென்ப்பட்டன. அம் மேடுகளின் உச்சிப்பகுதி மிகுதியான நீர்நட்புக் குணமுடையதாகவும் அடிப்பகுதியானது நேர்மாறாக நீர்ப்பகை குணமுடையதாகவும் இருந்தது. ஏன் இப்படி இரண்டு எதிரும்புதிருமான குணங்கள் ஒரே இடத்தில் காணப்படுகிறது என்று அவர் யோசித்தார்.
இதன் நடவடிக்கையைக் கூர்ந்து பார்த்த பின்னர்தான் சந்தேகம் தெளிவானது. பாலைவனமேயானலும், அங்கேயும் அதிகாலை நேரத்தில் கொஞ்சம் பனிமூட்டம் காற்றில் காணப்படும். இந்த மூடுபனியானது வண்டின் முதுகில் உள்ள நீர்க்கவர்ச்சியுடைய முகடுகளில் படர்ந்து தேங்குகிறது. அதே சமயம் மேடுகளின் கீழேயுள்ள நீர்ப்பகைப்பகுதி நீரை உருட்டிக் கீழே தள்ளமுயலுகிறது. ஸ்டெனோகேரா வண்டு இசுலாமியர்கள் நமாஸ் செய்வதுபோல மணற்பரப்பில் தலையைக் கீழாகவும் உடலை மேலாகவும் வைத்துக் கொண்டு யோகாசனம் பண்ணுகிறது. முதுகில் திரளும் நீரானது முத்தாகத் திரண்டு தலையை நோக்கி உருண்டு நேராக வாய்க்குள் புகுகிறது. முதுகையே நீர் சேகரிக்கும் வாளிபோல மாற்றி வேண்டுமட்டும் நீரைப்பருகி பாலைவன வெப்பத்திலிருந்து தப்பித்துக் கொள்கிறது.
கிட்டதட்ட இதே அடிப்படையில் ஒரு சிலிக்கா படலத்தினை உருவாக்கியிருக்கிறார்கள். மேடு பள்ளங்களுக்கு பதிலாக கெமிக்கல் பூச்சு தருகிறார்கள். அஸோபென்ஸீன் (Azobenzene) என்ற கெமிக்கல் மூலக்கூறானது ஒளி பட்டவுடன் மடிந்து குனிந்துகொள்கிறது. இதனால் அதன் நீர் நட்புப் பகுதி வெளிப்படுகிறது. ஒளி மறைந்து இருட்டாகிவிட்டால் உடனே அவை நிமிர்ந்துகொண்டு தனது நீர்ப்பகையுடைய தலைப் பகதியைக் காட்டுகிறது. இப்படிப்பட்ட கண்ணாடியின் மீது புறஊதாக்கதிரைப் பாய்ச்சும்போது தண்ணீர் உறிஞ்சிக் கொள்ளப்படுகிறது; ஒளியை நீக்கி இருட்டாக்கியதும் உறிஞ்சியை நீரை உடனே கண்ணாடி வெளியேற்றி வடித்து விடுகிறது. இந்தக் கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி பாலைவனத்திலும் ஈரத்தை வடித்து தேவையான நீரை சேமித்துக் கொள்ளலாம்.
ஈரத்திலும் உலர்ந்திருக்கும்
குளம் குட்டைகளில் மிதந்தபடி வளரும் செடியாகிய பிஸ்டியா, சால்வினியா போன்றவை எப்போதும் ஈரமில்லாமல் துடைத்துக் காயப் போட்டதுபோல உலர்ந்தேயிருக்கின்றன. இதன் தத்துவத்தின் அடிப்படையில் நீரில் மூழ்கி ஆராய்ச்சி செய்பவர்களுக்குத் தேவையான நீச்சல் உடைகளைத் தயாரிக்கலாம். இயற்கையைக் கூர்ந்து கவனித்தால் அது நமக்கு நல்ல நல்ல ஆலோசனைகளை அள்ளி அள்ளி வழங்கும். பார்த்துக்கொண்டே இருங்கள் நேனோடெக்னாலஜியை அடுத்து பயோமிமட்டிக்ஸ்தான் உலகை ஆளப்போகிறது.
நன்றி:- முனைவர். க. மணி. பேராசிரியர்,
பி.எஸ்.ஜி. கலை அறிவியல் கல்லூரி,
கோயம்புத்தூர்.
மழைக்கு முன் சேரிப் பையனின் அழுக்கு முகம்போல தூசிபடிந்திருந்தது. சோப்பு துணி எதுவுமே இல்லாமல் மனிதக் கரங்கள் படாமல் பெய்த மழையில் நனைந்து அத்தனைக் கண்ணாடிகளும் முகம் துடைத்துக்கொண்டன. இதன் இரகசியத்தை தாமரையிலைகளிடம்தான் கேட்கவேண்டும். தாமரையிலையிலிருந்து இந்தத் தந்திரத்தை விஞ்ஞானம் காப்பி அடித்துக் கொண்டது. இயற்கையை காப்பியடித்து அதைத் தொழில்நுட்பத்தில் புகுத்தும் புதிய கலையை பயோ மிமடிக்ஸ் என்கிறார்கள். நேனோ டெக்னாலஜிக்கு போட்டியாக முளைத்திருக்கும் கல்வியாக இது வளரும் போலிருக்கிறது.
கழுவவேண்டாம்
சப்பானில், ஐந்து நட்சத்திர ஓட்டலில் கழிவறைகளை தினமும் சுத்தம் செய்வதில்லை. குளிக்கும் போது வெளியேறும் தண்ணீர் குளியலறையையும் கழுவிவிடுகிறது. கழிவறையிலும் அதேதான். தரையிலும் கோப்பைகளிலும் அழுக்கே ஒட்டுவதில்லை. கிருமிகளும் வளருவதில்லை. துர்நாற்றமும் உடனுக்குடன் மறைந்துவிடுகிறது. நம்மூர் பொதுக் கழிப்பறைகளை நினைத்துப் பார்க்கும்போது இந்தத் தொழிற்நுட்பம் சப்பானைவிட நம் நாட்டுக்குத்தான் மிகவும் அவசியம் என்பது தெரியும்.
நீக்கவேண்டாம்
குளிர்ச்சியான மலைச்சாலைகளில் கார் ஓடிக்கொண்டிருக்கும்போது ஓட்டுனரின் கண்ணாடிமீது மூச்சுக்காற்றின் ஆவிபடிந்து மங்கலாகிவிடுகிறது. சாலை மசமசவென்று தெளிவில்லாமல் இருக்கிறது. ஓட்டுநர் அடிக்கடி கைத்துண்டால் கண்ணாடியைத் துடைத்து விட்டுக்கொள்கிறார் இது பழையகதை!. இனிவரப்போகும் வாகனக் கண்ணாடிகளில் ஈரமோ நீராவியோ ஒட்டவே ஒட்டாது.
துவைக்கவேண்டாம்
கோப்பையிலிருந்து காப்பி சிதறி சட்டைமுழுவதும் கொட்டிவிடுகிறது. "அச்சோ காப்பிக்கறை போகாதே" என்று பதறுகிறார். அது பயோமிமடிக்ஸ் சட்டை. கழற்றி உதறினால் போதும்; ஒரு சொட்டு காப்பிக்கறைகூட இல்லாமல் சட்டை பழையபடி புத்தம் புதிதாகிவிடுகிறது. "இந்தச் சட்டையைத் துவைத்து 6 மாதம் ஆகிறது, அழுக்காகவே இல்லை" என்று பெருமைப் பட்டுக்கொள்ளலாம்.
"பயோமிமெடிக்ஸ்" என்பது பயலாஜி + தொழில் நுட்பக் கலவையால் உருவானது. பயோமிமெட்டிக்ஸ் (Biomimetics) என்றால் "உயிரினங்களிலிருந்து தந்திரங்களைக் கற்றுக்கொள்ளுதல் என்று அர்த்தம்.
தாமரையிலைத் தத்துவம்
வில்லெம் பர்த்லாட் (Willam Barthlott, University of Bonn. Germany) என்பவருக்கு தாமரை மலரையும், அதன் இலைகளையும் பார்க்கும் போதெல்லாம் வியப்பு ஏற்படும். சேற்றிலிருந்து தாமரை வெளிப்பட்டாலும் அதன் மீது துளி அழுக்குகூட இல்லாமல் எந்நேரமும் புத்தம் புதிதாக இருப்பதன் மர்மம் என்னவாக இருக்கும் என்று யோசிப்பார். எலெக்ட்ரான் மைக்ரோ நோக்கிக் கருவி மூலம் (Electron Microscope) செடியின் இலைமேற்பரப்பை பார்க்க வேண்டுமானால் முதலில் அதன் மேற்பரப்பை சுத்தமாகக் கழுவவேண்டும். இல்லாவிட்டால் அதிலுள்ள தூசிகளெல்லாம் பெரிய பெரிய பாறாங்கற்கள் போலத் தெரியும். ஆனால் தாமரை இலையை அவர் கழுவவே இல்லை. இருப்பினும் தூசி ஒன்று கூட அதில் காணப்படவில்லை. தெருவில் அத்தனைப் புழுதியிருந்தாலும் எப்படி தாமரை இலை அத்தனை தூய்மையாக இருக்கிறது.
பயிரியல் படிப்பவர்களுக்குத் தெரியும், இலைகளின் மேலே இருக்கும் மெழுகுப்படலம் தண்ணீரை இலைமேல் ஒட்டாமல் உருட்டி விட்டுவிடும் என்று. உண்மையில் தூசி இல்லாமலிருப்பதற்கு மெழுகுப்படலம் மட்டும் காரணமல்ல என்று பார்த்லாட்டுக்கு எலெக்ட்ரான் மைக்ரோ நோக்கி மூலம் பார்த்த பிறகு தெரிந்தது. மெழுகுப்படலம் வார்னிசு பூசியது போலில்லாமல் வரிசையாக குன்றுகள் இரணுவ அணிவகுப்புபோல அங்கே காணப்பட்டது. இந்த அமைப்புதான் தண்ணீரை உருண்டோடி கூடவே தூசிகளையும் அடித்துச் செல்வதற்கும் காரணம் என்பதும் தெரிந்தது.
தண்ணீருக்கும் எண்ணெய்க்கும் பகை என்பது தெரிந்ததே. எண்ணெய்ப் பதார்த்தங்களை நீர்ப்பகைப் பொருள் (Hydrophobic) என்பார்கள். சக்கரையும் உப்பும் நீரில் கரையக்கூடியன எனவே அவற்றை நீர் நட்புப் பொருள்கள் (Hydrophilic) என்பார்கள். நீர் நட்புடைய பரப்பின் மீது ஒரு சொட்டு நீர்த் திவளையை விட்டால் அது விரிந்த தட்டையாக கிடக்கும். திவளையின் விளிம்புக்கும் அது நிற்கும் பரப்புக்கும் உள்ள கோணம் 30 டிகிரியாக இருக்கும். மாறாக கொழுப்புப் பசையுடைய நீர்ப்பகைப் பரப்பின்மீது தண்ணீர் சொட்டு நிற்கும்போது முத்து போல உருண்டையாகத் திரண்டு இருக்கும். அப்போது அதன் விளிம்பு கோணம் 90 டிகிரியாகயிருக்கும்.
பார்த்லாட், தாமரை இலைத் தத்துவத்தின் அடிப்படையில் ஒரு கண்ணாடிப் பரப்பைத் தயாரித்தார். அது நீருக்குப் பெரும் பகை கொண்டதாக இருந்தது. நீர்த்திவளையானது அந்தப் பரப்பின் நின்றபோது அதன் விளிம்புக்கோணம் 150 டிகிரிக்கும் அதிகமாக இருந்தது. பார்த்லாட் பூசிய பொருளானது மைக்ரோ நோக்கியளவுள்ள சிறு குன்றுகளை வரிசையாகக் கொண்டிருந்ததால் அதன் மீது நீர்த்திவளையானது உடல் குறுகி ஒன்று திரண்டு நின்றது. பார்த்லாட் இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் காப்புரிமை செய்தார். யாரும் அவர் கண்டுபிடிப்பை முதலில் விலை கொடுத்து வாங்க முன்வரவில்லை. அதே தத்துவத்தைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் பூச்சு (தாமரையிலை தத்துவ அடிப்படையில்) பூசிய தேக்கரண்டி ஒன்றைத் தயாரித்தார். அதில் தேனை எடுத்து ஊற்றிக் காட்டினார். தேன் ஒரு சொட்டுகூட கரண்டியில் ஒட்டாமல் வழிந்தது. அதன் பின்னர்தான் உலகம் அவரை நம்பியது.
இதே தத்துவத்தில் நேனோகேர் என்ற நிறுவனம் நீர்ப்பகை நூலிழைகளையும் அதன் உதவியால் துணிகளையும் உருவாக்கியிருக்கிறது. நேனோடெக்ஸ் என்று அத்துணிக்கு பேர் வைத்திருக்கிறார்கள். அத்துகிலின் இழைகளில் நேனோ அளவுள்ள தாமரை இலைப் பரப்பு உருவாக்கப்பட்டது. அதில் தண்ணீர் மட்டுமல்லாமல் டீ, காப்பி கறைகள்கூட ஒட்டுவதில்லை. மனத் திருப்திக்காக ஒரு முறை தண்ணீரில் அமிழ்த்தி உதறினால்போதும். நாள் முழுவதும் சீருடையில் இருக்கும் போலீஸ், ராணுவ வீரர்களுக்கு துவைக்கவே தேவையில்லாத உடைகள் தேவைதான். மருத்துவத் துறையிலும் இதற்கு ஏராளமான வரவேற்பு இருக்கிறது.
உச்ச ஈரத்தன்மை
தாமரையிலையின் நீர்ப்பகை குணம் நம்மை ஒருபுறம் திகைக்க வைத்துக் கொண்டிருக்கும்போது, ரோசாப்பூ இதழின் நீர் நட்புத்தன்மை வியக்க வைக்கிறது. சில பொருட்களுக்கு நீரின் மீது அளவற்ற வாஞ்சை காணப்படுகிறது. டைட்டேனியம் என்ற உலோகத்திற்கு வினோதமான பல குணங்கள் ஏற்கனவே தெரிந்ததுதான் என்றாலும் அதன் நீர்நட்புக்குணம் குறிப்பிடத்தகுந்தது. டைட்டேனியம் டை ஆக்ஸைடின் மென்படிவத்தை டைட்டேனியா (Titania) என்று அழைப்பார்கள். உருகிய கண்ணாடிக்குழம்பை டின் தகடின் மீது சுடச்சுட வார்க்கும்போது சன்னல் கண்ணாடிகள் உருவாகிறது. அது 5000 டிகிரி செல்சியசுக்குக் குளிர்ந்து கெட்டியாகும் தருணத்தில் டைட்டேனியம் ஆக்ஸைடு கலந்த தண்ணீர்க் கரைசலை அதன் மீது ஊற்றினால் உடனே அது நேனோ படலமாக படிந்து ஒட்டிக்கொள்கிறது. இனி இந்தக் கண்ணாடி மீது நீராவி படியாது; குளிர்காலத்தில் கார்க் கதவை மூடிவிட்டுக்கொண்டு ஓட்டினாலும் டிரைவரின் கண்ணாடிமீது பனிபடராது. அத்தனை ஈரத்தையும் அது உள்வாங்கிக் கொண்டு கண்ணாடியைத் துடைத்த விட்டதுபோல வைத்திருக்கும்.
டைட்டேனியா படிவம் மீது சூரிய ஒளியிலுள்ள புறஊதாக்கதிர்கள் பட்டால்போதும் படிந்துள்ள நீர் ஆக்ஸிஜனாகவும், ஹைட்ராக்ஸில் மூலக்கூறாகவும் சிதைந்துவிடும். ஆக்ஸிஜன் நமக்கு பயனுள்ள வளி என்பது மட்டுமல்லாமல், கூடவே விளையும் ஹைட்ராக்சில் அயனியும் சக்திவாய்ந்த கிருமி நாசினியாகவும் கண்ணாடியில் உள்ள அழுக்குகளை ஆக்ஸீகரணம் செய்து அது அழிக்கும் பொருளாகவும் இருக்கிறது.
சப்பான் நிறுவனமொன்று குளியலறை, பீங்கான்தரை ஓடுகளின் மேலே டைட்டேனியப் படலத்தை பூசி விற்பனை செய்கிறது. டைம்டேனிய குளியலறை டைல்கள் கெட்ட நாற்றமுடைய பொருள்களை உடனுக்குடன் சிதைத்து சுத்தம் செய்துவிடுகிறது. மருத்துவமனை மட்டுமல்ல தூய்மையாக இருக்கவேண்டிய எல்லா அறைகளுக்கும் தானே சுத்தம் செய்து கொள்ளும் டைட்டேனியா டைல்களை தாரளமாகப் பயன்படுத்தலாம்.
பகையும் நட்பும் ஒரேயிடத்தில்
தென் ஆப்பிக்காவில் உள்ள (Namib) நபிப் பாலைவனத்தில் பகலில் வெயில் 50 செ. வரை செல்லும். சாலையில் அப்பளம் பொரிந்துவிடும். அங்கே சொட்டுத் தண்ணீர் கிடைப்பது அரிது. அப்படிப்பட்ட இடத்திலும் கவலையில்லாமல் சில உயிரினங்கள் மகிழ்ச்சியாக வாழ்கின்றன. ஸ்டெனேகேரா (Stenocara) என்றழைக்கப்படும் ஒரு வண்டு வெப்பம் தாளது செத்து விழும் பிள்ளைப்பூச்சிகளை சாப்பிட்டு பிழைக்கிறது. பிள்ளைப்பூச்சிகள் அங்கே வெப்பம்தாளாமல் சாகும்போது இதனால் மட்டும் எப்படி வெயிலை சமாளிக்க முடிகிறது என்று ஆண்ட்ரியூ பர்க்கா (Andrew R. Parka, University of Oxford 2001) என்பவர் ஆராய்ந்தார். வண்டின் மேல் ஓடுக்கு வெப்பக் கதிர்களை பிரதிபலித்து நீக்கிவிடும் ஆற்றல் இருக்குமோ என்று அவர் சந்தேகப்பட்டார்.
ஸ்டெனோகேரா வண்டின் முதுகு ஓட்டை எலெக்ட்ரான் மைக்ரோநோக்கியில் பார்த்தபோது நுட்பமான நேனோ அளவுள்ள மேடுகள் வரிசையாத் தென்ப்பட்டன. அம் மேடுகளின் உச்சிப்பகுதி மிகுதியான நீர்நட்புக் குணமுடையதாகவும் அடிப்பகுதியானது நேர்மாறாக நீர்ப்பகை குணமுடையதாகவும் இருந்தது. ஏன் இப்படி இரண்டு எதிரும்புதிருமான குணங்கள் ஒரே இடத்தில் காணப்படுகிறது என்று அவர் யோசித்தார்.
இதன் நடவடிக்கையைக் கூர்ந்து பார்த்த பின்னர்தான் சந்தேகம் தெளிவானது. பாலைவனமேயானலும், அங்கேயும் அதிகாலை நேரத்தில் கொஞ்சம் பனிமூட்டம் காற்றில் காணப்படும். இந்த மூடுபனியானது வண்டின் முதுகில் உள்ள நீர்க்கவர்ச்சியுடைய முகடுகளில் படர்ந்து தேங்குகிறது. அதே சமயம் மேடுகளின் கீழேயுள்ள நீர்ப்பகைப்பகுதி நீரை உருட்டிக் கீழே தள்ளமுயலுகிறது. ஸ்டெனோகேரா வண்டு இசுலாமியர்கள் நமாஸ் செய்வதுபோல மணற்பரப்பில் தலையைக் கீழாகவும் உடலை மேலாகவும் வைத்துக் கொண்டு யோகாசனம் பண்ணுகிறது. முதுகில் திரளும் நீரானது முத்தாகத் திரண்டு தலையை நோக்கி உருண்டு நேராக வாய்க்குள் புகுகிறது. முதுகையே நீர் சேகரிக்கும் வாளிபோல மாற்றி வேண்டுமட்டும் நீரைப்பருகி பாலைவன வெப்பத்திலிருந்து தப்பித்துக் கொள்கிறது.
கிட்டதட்ட இதே அடிப்படையில் ஒரு சிலிக்கா படலத்தினை உருவாக்கியிருக்கிறார்கள். மேடு பள்ளங்களுக்கு பதிலாக கெமிக்கல் பூச்சு தருகிறார்கள். அஸோபென்ஸீன் (Azobenzene) என்ற கெமிக்கல் மூலக்கூறானது ஒளி பட்டவுடன் மடிந்து குனிந்துகொள்கிறது. இதனால் அதன் நீர் நட்புப் பகுதி வெளிப்படுகிறது. ஒளி மறைந்து இருட்டாகிவிட்டால் உடனே அவை நிமிர்ந்துகொண்டு தனது நீர்ப்பகையுடைய தலைப் பகதியைக் காட்டுகிறது. இப்படிப்பட்ட கண்ணாடியின் மீது புறஊதாக்கதிரைப் பாய்ச்சும்போது தண்ணீர் உறிஞ்சிக் கொள்ளப்படுகிறது; ஒளியை நீக்கி இருட்டாக்கியதும் உறிஞ்சியை நீரை உடனே கண்ணாடி வெளியேற்றி வடித்து விடுகிறது. இந்தக் கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி பாலைவனத்திலும் ஈரத்தை வடித்து தேவையான நீரை சேமித்துக் கொள்ளலாம்.
ஈரத்திலும் உலர்ந்திருக்கும்
குளம் குட்டைகளில் மிதந்தபடி வளரும் செடியாகிய பிஸ்டியா, சால்வினியா போன்றவை எப்போதும் ஈரமில்லாமல் துடைத்துக் காயப் போட்டதுபோல உலர்ந்தேயிருக்கின்றன. இதன் தத்துவத்தின் அடிப்படையில் நீரில் மூழ்கி ஆராய்ச்சி செய்பவர்களுக்குத் தேவையான நீச்சல் உடைகளைத் தயாரிக்கலாம். இயற்கையைக் கூர்ந்து கவனித்தால் அது நமக்கு நல்ல நல்ல ஆலோசனைகளை அள்ளி அள்ளி வழங்கும். பார்த்துக்கொண்டே இருங்கள் நேனோடெக்னாலஜியை அடுத்து பயோமிமட்டிக்ஸ்தான் உலகை ஆளப்போகிறது.
நன்றி:- முனைவர். க. மணி. பேராசிரியர்,
பி.எஸ்.ஜி. கலை அறிவியல் கல்லூரி,
கோயம்புத்தூர்.
Mar 22, 2009
பீரங்கி காளான்.
சிறு வயதில் நம்மில் சிலர் குப்பைமேட்டிலும், புதர்களிலும் மழைவிட்டதும் சட்டென்று தோன்றும் நாய்க்கொடைகளை பார்த்திருக்கிறோம். பறித்து, குடையின் பின்புறம் தடவியும் இருக்கிறோம் (வழு வழுவென்று இருக்கும்). சுற்றும் முற்றும் பார்த்துவிட்டு சுவைத்தும் இருக்கிறோம் (உவ்வேக், இதற்கு தாமரை செண்டே தேவலாம்டா). இவ்வகை காளான்கள் மாட்டு சானத்திலிருந்து மயிலை தெப்பகுளம் வரை பல இடங்களில் தோன்றி மறையும். இவை எப்படி இனவிருத்தி செய்யும்? சிறுவயதில் இதைப்பற்றியெல்லாமா கவலை. இவை பார்ப்பதற்கு தாவரங்கள் போல் இல்லை. அதனால் பூ, விதை என்று இருக்காதோ. மிருகம் போலும் இல்லை. கர்ப்பம் தரித்து குட்டிகள் பிறக்காதோ. பறவை போல முட்டையிட்டு குஞ்சுபொறிக்கும் இனமுமல்லவே. பின் எப்படி? இவற்றின் இனவிருத்தி முறையில் அறிவியல் சுவாரசியம் நிறைய உள்ளது. இயற்பியல் பகுதியை மட்டும் எனக்கு தெரிந்தவரை காளான் பீரங்கி வெடிப்பாக இக்கட்டுரையில் பார்ப்போம். மாறுதலுக்காக தொட்டுக்கொள்ள ஒரு பெரிய ஈக்குவேஷனும் (சமன்பாடும், அதன் விளக்கமும்) உண்டு.
ஒரு சில பொது அம்சங்கள் இருப்பதால், காளான்கள் புஷ்பிக்காத தாவரங்கள் போல என்று தொடக்கப்புரிதலுக்காக கொள்ளலாம். அதனால் மலர்களிடத்தே இருக்கும் மகரந்தப்பொடிகளை ஆராய்ந்துகொண்டிருக்கும் தும்பி இனத்தை சேர்ந்த உயர்ந்த ஜாதி வண்டிற்கெல்லாம் (திருவிளையாடல் கொங்குதேர் மேட்டருக்கெல்லாம்) இங்கு நோ சான்ஸ்.
காளான்கள் இனவிருத்தி செய்வது ஸ்போர் (spore) எனப்படும் ஜீவ அணுவை, விதையை கொண்டு. ஸ்போர்களை பரப்பும் பல வகைகளில் ஒரு வகை, துப்புதல். சாப்பிட்டுவிட்டு திண்ணையில் சாய்ந்துகொண்டு வெற்றிலையை குதப்பி ப்ளிச்சக் என்று ப்ரொஜக்டைலாக எதிர்வீட்டு ரேழியில் இருக்கும் குப்பைத்தொட்டியில் சிதறாமல் நாம் துப்புவதுபோலத்தான். என்ன வெற்றிலைக்கு பதில் இங்கு ஸ்போர். நமக்கு பதில் காளான். எதிர்வீட்டு குப்பைதொட்டிக்கு பதில் ஏதாவது ஒரு மாடு திண்ணும் தாவரம் (புல், பூண்டுகள்).
அஸ்கமிகோட்டா (Ascomycota) மற்றும் சைகாமிகோட்டா (Zygomycota) என்ற வகை காளான்களுக்கு மாட்டின் வயிற்றில் தான் ஜீவனம். இவை இனவிருத்தி செய்ய சானத்துடன் மாட்டைவிட்டு வெளியேறி, உடனே ஸ்போர்களை சானத்தை சுற்றியுள்ள ஏதாவது தாவரங்களை நோக்கி துப்பிவிடுமாம். பக்கத்தில் இருக்கும் சாணமிட்ட மாடு மீண்டும் இத்தாவரத்தை சாப்பிட்டால், காளானுக்கு புதுபிறவி. என்ன, மாடு நிச்சயம் தாவிரத்தை சாப்பிடுமா என்பது காளான் கையில் (?) இல்லை. ஆனால் நிச்சயம் தாவிரத்தின் மேல் ஸ்போர்களை காளான் துப்பிவிடுமாம். தாவிரம் ஒரு ஆறு அடி தள்ளி இருந்தாலும். காளான் துப்புதிறன் என்னவென்கிறீர்கள்? மணிக்கு 55 மைல் வேகம். சமீபத்தில் கணக்கிட்டிருக்கிறார்கள் [1]. இவ்வகை ஸ்போர் ப்ரொஜெக்டைல்கள் மிகவேகமான செல்லும் இயற்கை கணை.
எப்படி கணக்கிட்டார்கள் என்று அ றியும் முன் இங்கு உள்ள வீடியோவை பாருங்கள்.
[யூடியூப் சுட்டி]
வெர்டி (Verdi) ஓபெரா பின்னணி இசையில் காளான் ஸ்போர் பீரங்கிகள் இயங்குவதை. [சம்பந்தமில்லாத சுவாரசியம்: இளையராஜா திருவாசகத்தின் ஒரு இன்ஸ்பிரேஷன் இந்த வெர்டியின் ஓபெராதான். கிடைத்தால் கேட்டுப்பாருங்கள்]
வீடியோ சட்டென்று தெரியாவிடில், இங்கு உள்ள அவ்வீடியோவில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட படங்களை பாருங்கள்.
படம்: 1
படம்: 2
இவை மிகவேகமாக இயங்கும் பூதக்கண்ணாடி கேமிரா (நொடிக்கு 250,000 பிரேம்கள்) கொண்டு படம் பிடிக்கப்பட்டுள்ளது. அனைத்து படத்திலும், வீடியோவிலும் இடப்பக்க ஓரமாக பார்ப்பது மாட்டுச்சானத்தின் ஊடே நீட்டிக்கொண்டிருக்கும் காளான் ‘கைகள்’. ஆனால் பரிசோதனை கூடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. குழல் போலுள்ள இந்த கைகள் காளான் உள்ளே இருந்து உமிழும் ஸ்போர்களை வெளியே பீய்ச்சுவதையே மற்ற படங்களில் பார்க்கிறீர்கள். குண்டு முன்னோக்கி வேகத்துடன் பயணிக்கையில் நியூட்டனின் மூன்றாவது விதிக்கு கட்டுப்பட்டு துப்பாக்கி கையில் பின்னோக்கி நகருமே, அதுபோல ஸ்போர்களை வேகத்துடன் துப்புகையில் காளான் குழலும் பின்னோக்கி (படத்தில் இடப்பக்கமாக) மடிந்து நகர்வதையும் பார்க்கிறோம்.
ஸ்போர்களுடன் காளான் உள்ளிருந்து எச்சில் போன்ற திரவமும் சிறு அளவு சேர்ந்து வெளியேருகிறது. இதில் தான் சூட்சுமம். டர்கர் பிரஷர் (turgor pressure) என்று குறிக்கப்படும் ஒரு விஷயம் உயிரணுவின் (cell) உள்ளே இருக்கும் திரவம் அதன் உட்சுவர் மீது மோதி விளைவிக்கும் அழுத்தத்தை அளப்பது. உள்ளே நடக்கும் இரசாயன மாற்றங்களை பொருத்து உயிரணுவினால் இவ்வழுத்தத்தை அதிகரிக்கவோ குறைக்கவோ முடியும். மிகவும் அதிகரிக்கையில் உயிரணு சுவற்றில் தற்காலிகமாக ஓட்டை ஏற்பட்டு திரவமோ அதனுடன் சேர்ந்து பிற விஷயங்களோ வெளியே பீய்ச்சப்படும். ஒருவகை ஜவ்வூடு பரவுதல்தான் (osmosis).
சானத்திலுள்ள காளான்கள் இவ்வகை உள்- வெளி அழுத்த மாற்றத்தின் மூலம் தோன்றும் விசையை கொண்டுதான் ஸ்போர்களை துப்புகிறது. காளான்களூக்கு ஸ்போர்களை பீய்ச்ச தேவையான டர்கர் அழுத்தம் 1 மெகா பாஸ்கல் (1MPa); அதாவது 10 அட்மாஸ்பியர்கள் (10 atm); நம்மை சுற்றி சமவெளியில் இருக்கும் காற்று அழுத்தத்தை காட்டிலும் 10 மடங்கு (மாருதி கார் டையரில் முன் வீலில் 30 atm, பின் வீலில் 28 atm என்று ஞாபகம்). கண்ணிற்கு தெரியாத காளான்களிடமிருந்து மணிக்கு 55 மைல் வேகத்தில் புறப்படும் இந்த ஸ்போர் ப்ரொஜெக்டைல்கள் கிட்டதட்ட 2 அடியிலிருந்து 6 அடி வரை பறக்குமாம்.
அது எப்படி 6 அடி என்று தெரியும் என்கிறீர்களா. துல்லியமான (அதனால் கஷ்டமான) பரிசோதனை செய்துதான். மேலே உள்ள அதிவேக பூதக்கண்ணாடி வீடியோ (படங்கள்) இதைத்தான் செய்கிறது. ஆனால் இதில் ஸ்போர் செல்லும் மொத்த வளைபாதையையும் அப்படியே கையை திருப்பி ஹாண்டிகேமில் செய்வதுபோல ஆட்டாமல் சுலபமாக படம் பிடிக்க முடியாது. வீடியோவில் வந்திருப்பது ஸ்போர் வெடித்து கிளம்பும் ஆரம்ப காட்சி மட்டும்தான். இதை (மற்றும் பறக்கும் நேரத்தை) வைத்து ஸ்போரின் தொடக்க கதி, மற்றும் ஸ்போர் வெளியேறும் கோணம் இவற்றை அளக்கமுடியும். ஸ்போரின் முடுக்கமும் தெரிந்துவிட்டால், பள்ளி பௌதீகத்தை வைத்து பறந்து சென்று விழும் தூரத்தை கணக்கிட்டுவிடலாம். ஆனால் இந்த முடுக்கம் நிலையானது இல்லை. ஏன் என்றால், காற்றின் உராய்வு காரணம்.
எப்படி என்றால், உதாரணத்திற்கு காற்றே இல்லாத, உராய்வற்ற வெளிமண்டலத்தில் வெற்றிலை குதப்பலை துப்பினால், துப்பிய திசையில் போய்க்கொண்டே இருக்கும். நிறுத்த (உராய்வு) எதிர்விசையில்லை. செய்யலாம்தான். என்ன, வெற்றிலை குதப்பல் கட்டுப்படும் நியூட்டனின் விதி துப்பும் நமக்கும் பொருந்துவதால் நாமும் நம் நிறைக்கேற்ப பின்னோக்கி போய்கொண்டே இருப்போம். நிறுத்த ஆளில்லாமல்.
சரி, காளான் ஸ்போர்க்கு வருவோம். காற்றின் ஊடே ஸ்போர்கள் பறக்கையில், காற்றினால் ஸ்போர்களின் மேல் ஏற்படும் உராய்வு அதன் பறக்கும் வேகத்தை (அதனால் முடுக்கத்தையும்) மட்டுப்படுத்தி, சென்று விழும் தூரத்தை கட்டுப்படுத்தும். இதனால் முதலில் இந்த உராய்வு விசையின் வீரியத்தை நிர்ணயிக்கவேண்டும்.
சற்று புரட்டிப்போட்டு யோசித்தால் ஸ்போர்-காற்று உராய்வை கணக்கிடுவது சுலபம். ஸ்போர் ஒரு உருண்டையான கல் போலவும், அதைச்சுற்றி காற்று வேகமாக செல்வது போலவும் மனதில் மாதிரித்துக்கொண்டால் திரவ இயக்கவியலின் கொள்கைகளை கொண்டே (சற்று விஸ்தரிக்கப்பட்ட நியூட்டனின் விதிகள்) உராய்வு இழுவிசையின் அளவை கணக்கிடமுடியும். உதாரணத்திற்கு, காற்று சீரோட்டமாக, தகடொத்த ஓட்டமாக (laminar flow) தென்றல்போல மெதுவாக ஸ்போரை வருடிக்கொண்டு சென்றால் அதன் உராய்வு இழுவிசை ; இதில் r என்பது (உருண்டை என எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட) ஸ்போரின் ஆரம், என்பது காற்றின் பாகுபண்பு (viscosity); v என்பது ஸ்போரின் கதி. இதே குட்டி ஃபார்முலாவை இஸ்கூலில் திரவங்களின் பாகுபண்பை கண்டுபிடிக்க பயன்படுத்தியுள்ளோம். ஞாபகமிருக்கலாம். வேறிடத்தில் மில்லிகனின் எண்ணை சொட்டு பரிசோதனையில் எலக்ட்ரானின் சார்ஜை கண்டுபிடிக்கையிலும் இந்த சமன்பாடு வரும். இதற்கு ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடு (Stokes Equation) என்று பெயர்.
இந்த சமன்பாட்டை வைத்து கண்டுபிடித்த உராய்வு விசையை டர்கர் அழுத்த விசையில் கழித்து, மிச்சத்தை நியூட்டனின் விதியில் போட்டு ஸ்போரின் நிறையினால் வகுத்தால், முடுக்கம் நம் கையில் அடக்கம். பிறகு (கால்குலஸ்) இண்டக்ரேஷன் செய்தால், ஸ்போரின் x y இருப்பிடமும் தெரியும்.
ஸ்போர் பாதையின் அடுத்தடுத்து வரும் இடத்தில், இப்படி கணக்கிடப்படும் முடுக்கம் குறைந்துகொண்டே போகும் - ஏனெனில் காற்றின் உராய்வு விசை தொடர்ந்து இயங்கிக்கொண்டே இருக்கிறது; கூட்டு வட்டியாக இதை ஒரு முறை முதலில் துப்பிய டர்கர் அழுத்த விசையில் கழித்துக்கொண்டே போகவேண்டும் அல்லவா. அதனால். எங்கு முடுக்கம் சுழியோ அங்கு ஸ்போர் தொபுகடீர் என்று விழுந்துவிடும். இப்படி கணக்கிட்ட துரம்தான் 2 முதல் 6 அடி என்று நிறுவியிருக்கிறார்கள்.
ஏன் இப்படி தூரம் மாறுபடுகிறது. துல்லியமாக 2 அல்லது 6 என்று சொல்வதுதானே என்றால், அதற்கு சீரோட்டத்த தாண்டிய அமளி ஓட்டம் (turbulent flow) காரணம். ஸ்போர் விஷயத்தில் அமளியின் விளைவை மட்டும் பார்ப்போம். ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடு இருக்கிறதே, அது பொதிகை மலை உச்சியிலே புறப்படும் தென்றலுக்கு மட்டும் தான் சரியாக வரும். ஸ்போர் கல்லை சுற்றி அமளி ஓட்டமாக தாறுமாறாக சிதறிக்கொண்டு காற்று செல்கையில் உராய்வு நிர்ணயிக்க காம்ப்ளக்ஸாகிவிடும். மேலே, படம் இரண்டில், ஸ்போரை சுற்றி நீர் இரைகிறது பாருங்கள். ஆங்கிலத்தில் வேக் என்பார்கள். இது ஸ்போரை சுற்றி காற்று செய்யும் அமளி போர். அதனால் மேலே சீரோட்டத்தில் அப்படி இருந்த சிம்பிள் சமன்பாடு அமளியில் இப்படியாகிவிடும்
இதில் உள்ள (கதியின் ஸ்குயர்) மேட்டர் தான் அமளியின் கைரேகை. மற்றதை இப்போதைக்கு விட்டுவிடுவோம். புயலுக்கு பின் அமைதியில், அமளி குறைந்து சீரோட்டத்தில், சமன்பாட்டில் பகுதிகள் மறைந்து, பழயபடி ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடாகிவிடும். இப்படி உராய்வு விசை (FD) மாறுபடுவதால், முடுக்கமும் ஸ்போர் பாதையில் கண்டபடி மாறும். சில வேளைகளில் ஸ்போரைக்காட்டிலும் அதன் வேக் முந்திக்கொண்டு சென்றுவிடும் [1]. இதனால் பறந்து விழும் மொத்த தூரமும் சற்று கூட்டி கழித்து வரலாம்.
இத்தோடு நிறுத்திக்கொள்வோம். காளானின் மணிக்கு 55 மைல் வேக ஸ்போர் ப்ரொஜக்டைல் வேகத்துடன் ஒப்பிடுகையில் நம் வெற்றிலை துப்பல் எல்லாம் சொதப்பல். மணிக்கு 5, 10 மைல் கூட தாண்டாது. இப்போது சொல்லுங்கள், காளான் பீரங்கியா இல்லையா.
நன்றி:-அருண் நரசிம்மன்.
கணக்கு விபரங்கள், வீடியோக்கள், இணையத்தில் இலவசமாக இருக்கிறது [1]. ஆங்கிலத்தில் வெளிவரும் ஓப்பன் ஸோர்ஸ் ஆராய்ச்சி சஞ்சிகையான ப்ளாஸ் ஒன் (PLoS ONE) னில்.
ஆராய்ச்சி ஆதாரம்:
[1] Yafetto L, Carroll L, Cui Y, Davis DJ, Fischer MWF, et al. 2008 The Fastest Flights in Nature: High-Speed Spore Discharge Mechanisms among Fungi. PLoS ONE 3(9): e3237 doi:10.1371/journal.pone.0003237
ஒரு சில பொது அம்சங்கள் இருப்பதால், காளான்கள் புஷ்பிக்காத தாவரங்கள் போல என்று தொடக்கப்புரிதலுக்காக கொள்ளலாம். அதனால் மலர்களிடத்தே இருக்கும் மகரந்தப்பொடிகளை ஆராய்ந்துகொண்டிருக்கும் தும்பி இனத்தை சேர்ந்த உயர்ந்த ஜாதி வண்டிற்கெல்லாம் (திருவிளையாடல் கொங்குதேர் மேட்டருக்கெல்லாம்) இங்கு நோ சான்ஸ்.
காளான்கள் இனவிருத்தி செய்வது ஸ்போர் (spore) எனப்படும் ஜீவ அணுவை, விதையை கொண்டு. ஸ்போர்களை பரப்பும் பல வகைகளில் ஒரு வகை, துப்புதல். சாப்பிட்டுவிட்டு திண்ணையில் சாய்ந்துகொண்டு வெற்றிலையை குதப்பி ப்ளிச்சக் என்று ப்ரொஜக்டைலாக எதிர்வீட்டு ரேழியில் இருக்கும் குப்பைத்தொட்டியில் சிதறாமல் நாம் துப்புவதுபோலத்தான். என்ன வெற்றிலைக்கு பதில் இங்கு ஸ்போர். நமக்கு பதில் காளான். எதிர்வீட்டு குப்பைதொட்டிக்கு பதில் ஏதாவது ஒரு மாடு திண்ணும் தாவரம் (புல், பூண்டுகள்).
அஸ்கமிகோட்டா (Ascomycota) மற்றும் சைகாமிகோட்டா (Zygomycota) என்ற வகை காளான்களுக்கு மாட்டின் வயிற்றில் தான் ஜீவனம். இவை இனவிருத்தி செய்ய சானத்துடன் மாட்டைவிட்டு வெளியேறி, உடனே ஸ்போர்களை சானத்தை சுற்றியுள்ள ஏதாவது தாவரங்களை நோக்கி துப்பிவிடுமாம். பக்கத்தில் இருக்கும் சாணமிட்ட மாடு மீண்டும் இத்தாவரத்தை சாப்பிட்டால், காளானுக்கு புதுபிறவி. என்ன, மாடு நிச்சயம் தாவிரத்தை சாப்பிடுமா என்பது காளான் கையில் (?) இல்லை. ஆனால் நிச்சயம் தாவிரத்தின் மேல் ஸ்போர்களை காளான் துப்பிவிடுமாம். தாவிரம் ஒரு ஆறு அடி தள்ளி இருந்தாலும். காளான் துப்புதிறன் என்னவென்கிறீர்கள்? மணிக்கு 55 மைல் வேகம். சமீபத்தில் கணக்கிட்டிருக்கிறார்கள் [1]. இவ்வகை ஸ்போர் ப்ரொஜெக்டைல்கள் மிகவேகமான செல்லும் இயற்கை கணை.
எப்படி கணக்கிட்டார்கள் என்று அ றியும் முன் இங்கு உள்ள வீடியோவை பாருங்கள்.
[யூடியூப் சுட்டி]
வெர்டி (Verdi) ஓபெரா பின்னணி இசையில் காளான் ஸ்போர் பீரங்கிகள் இயங்குவதை. [சம்பந்தமில்லாத சுவாரசியம்: இளையராஜா திருவாசகத்தின் ஒரு இன்ஸ்பிரேஷன் இந்த வெர்டியின் ஓபெராதான். கிடைத்தால் கேட்டுப்பாருங்கள்]
வீடியோ சட்டென்று தெரியாவிடில், இங்கு உள்ள அவ்வீடியோவில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட படங்களை பாருங்கள்.
படம்: 1
படம்: 2
இவை மிகவேகமாக இயங்கும் பூதக்கண்ணாடி கேமிரா (நொடிக்கு 250,000 பிரேம்கள்) கொண்டு படம் பிடிக்கப்பட்டுள்ளது. அனைத்து படத்திலும், வீடியோவிலும் இடப்பக்க ஓரமாக பார்ப்பது மாட்டுச்சானத்தின் ஊடே நீட்டிக்கொண்டிருக்கும் காளான் ‘கைகள்’. ஆனால் பரிசோதனை கூடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. குழல் போலுள்ள இந்த கைகள் காளான் உள்ளே இருந்து உமிழும் ஸ்போர்களை வெளியே பீய்ச்சுவதையே மற்ற படங்களில் பார்க்கிறீர்கள். குண்டு முன்னோக்கி வேகத்துடன் பயணிக்கையில் நியூட்டனின் மூன்றாவது விதிக்கு கட்டுப்பட்டு துப்பாக்கி கையில் பின்னோக்கி நகருமே, அதுபோல ஸ்போர்களை வேகத்துடன் துப்புகையில் காளான் குழலும் பின்னோக்கி (படத்தில் இடப்பக்கமாக) மடிந்து நகர்வதையும் பார்க்கிறோம்.
ஸ்போர்களுடன் காளான் உள்ளிருந்து எச்சில் போன்ற திரவமும் சிறு அளவு சேர்ந்து வெளியேருகிறது. இதில் தான் சூட்சுமம். டர்கர் பிரஷர் (turgor pressure) என்று குறிக்கப்படும் ஒரு விஷயம் உயிரணுவின் (cell) உள்ளே இருக்கும் திரவம் அதன் உட்சுவர் மீது மோதி விளைவிக்கும் அழுத்தத்தை அளப்பது. உள்ளே நடக்கும் இரசாயன மாற்றங்களை பொருத்து உயிரணுவினால் இவ்வழுத்தத்தை அதிகரிக்கவோ குறைக்கவோ முடியும். மிகவும் அதிகரிக்கையில் உயிரணு சுவற்றில் தற்காலிகமாக ஓட்டை ஏற்பட்டு திரவமோ அதனுடன் சேர்ந்து பிற விஷயங்களோ வெளியே பீய்ச்சப்படும். ஒருவகை ஜவ்வூடு பரவுதல்தான் (osmosis).
சானத்திலுள்ள காளான்கள் இவ்வகை உள்- வெளி அழுத்த மாற்றத்தின் மூலம் தோன்றும் விசையை கொண்டுதான் ஸ்போர்களை துப்புகிறது. காளான்களூக்கு ஸ்போர்களை பீய்ச்ச தேவையான டர்கர் அழுத்தம் 1 மெகா பாஸ்கல் (1MPa); அதாவது 10 அட்மாஸ்பியர்கள் (10 atm); நம்மை சுற்றி சமவெளியில் இருக்கும் காற்று அழுத்தத்தை காட்டிலும் 10 மடங்கு (மாருதி கார் டையரில் முன் வீலில் 30 atm, பின் வீலில் 28 atm என்று ஞாபகம்). கண்ணிற்கு தெரியாத காளான்களிடமிருந்து மணிக்கு 55 மைல் வேகத்தில் புறப்படும் இந்த ஸ்போர் ப்ரொஜெக்டைல்கள் கிட்டதட்ட 2 அடியிலிருந்து 6 அடி வரை பறக்குமாம்.
அது எப்படி 6 அடி என்று தெரியும் என்கிறீர்களா. துல்லியமான (அதனால் கஷ்டமான) பரிசோதனை செய்துதான். மேலே உள்ள அதிவேக பூதக்கண்ணாடி வீடியோ (படங்கள்) இதைத்தான் செய்கிறது. ஆனால் இதில் ஸ்போர் செல்லும் மொத்த வளைபாதையையும் அப்படியே கையை திருப்பி ஹாண்டிகேமில் செய்வதுபோல ஆட்டாமல் சுலபமாக படம் பிடிக்க முடியாது. வீடியோவில் வந்திருப்பது ஸ்போர் வெடித்து கிளம்பும் ஆரம்ப காட்சி மட்டும்தான். இதை (மற்றும் பறக்கும் நேரத்தை) வைத்து ஸ்போரின் தொடக்க கதி, மற்றும் ஸ்போர் வெளியேறும் கோணம் இவற்றை அளக்கமுடியும். ஸ்போரின் முடுக்கமும் தெரிந்துவிட்டால், பள்ளி பௌதீகத்தை வைத்து பறந்து சென்று விழும் தூரத்தை கணக்கிட்டுவிடலாம். ஆனால் இந்த முடுக்கம் நிலையானது இல்லை. ஏன் என்றால், காற்றின் உராய்வு காரணம்.
எப்படி என்றால், உதாரணத்திற்கு காற்றே இல்லாத, உராய்வற்ற வெளிமண்டலத்தில் வெற்றிலை குதப்பலை துப்பினால், துப்பிய திசையில் போய்க்கொண்டே இருக்கும். நிறுத்த (உராய்வு) எதிர்விசையில்லை. செய்யலாம்தான். என்ன, வெற்றிலை குதப்பல் கட்டுப்படும் நியூட்டனின் விதி துப்பும் நமக்கும் பொருந்துவதால் நாமும் நம் நிறைக்கேற்ப பின்னோக்கி போய்கொண்டே இருப்போம். நிறுத்த ஆளில்லாமல்.
சரி, காளான் ஸ்போர்க்கு வருவோம். காற்றின் ஊடே ஸ்போர்கள் பறக்கையில், காற்றினால் ஸ்போர்களின் மேல் ஏற்படும் உராய்வு அதன் பறக்கும் வேகத்தை (அதனால் முடுக்கத்தையும்) மட்டுப்படுத்தி, சென்று விழும் தூரத்தை கட்டுப்படுத்தும். இதனால் முதலில் இந்த உராய்வு விசையின் வீரியத்தை நிர்ணயிக்கவேண்டும்.
சற்று புரட்டிப்போட்டு யோசித்தால் ஸ்போர்-காற்று உராய்வை கணக்கிடுவது சுலபம். ஸ்போர் ஒரு உருண்டையான கல் போலவும், அதைச்சுற்றி காற்று வேகமாக செல்வது போலவும் மனதில் மாதிரித்துக்கொண்டால் திரவ இயக்கவியலின் கொள்கைகளை கொண்டே (சற்று விஸ்தரிக்கப்பட்ட நியூட்டனின் விதிகள்) உராய்வு இழுவிசையின் அளவை கணக்கிடமுடியும். உதாரணத்திற்கு, காற்று சீரோட்டமாக, தகடொத்த ஓட்டமாக (laminar flow) தென்றல்போல மெதுவாக ஸ்போரை வருடிக்கொண்டு சென்றால் அதன் உராய்வு இழுவிசை ; இதில் r என்பது (உருண்டை என எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட) ஸ்போரின் ஆரம், என்பது காற்றின் பாகுபண்பு (viscosity); v என்பது ஸ்போரின் கதி. இதே குட்டி ஃபார்முலாவை இஸ்கூலில் திரவங்களின் பாகுபண்பை கண்டுபிடிக்க பயன்படுத்தியுள்ளோம். ஞாபகமிருக்கலாம். வேறிடத்தில் மில்லிகனின் எண்ணை சொட்டு பரிசோதனையில் எலக்ட்ரானின் சார்ஜை கண்டுபிடிக்கையிலும் இந்த சமன்பாடு வரும். இதற்கு ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடு (Stokes Equation) என்று பெயர்.
இந்த சமன்பாட்டை வைத்து கண்டுபிடித்த உராய்வு விசையை டர்கர் அழுத்த விசையில் கழித்து, மிச்சத்தை நியூட்டனின் விதியில் போட்டு ஸ்போரின் நிறையினால் வகுத்தால், முடுக்கம் நம் கையில் அடக்கம். பிறகு (கால்குலஸ்) இண்டக்ரேஷன் செய்தால், ஸ்போரின் x y இருப்பிடமும் தெரியும்.
ஸ்போர் பாதையின் அடுத்தடுத்து வரும் இடத்தில், இப்படி கணக்கிடப்படும் முடுக்கம் குறைந்துகொண்டே போகும் - ஏனெனில் காற்றின் உராய்வு விசை தொடர்ந்து இயங்கிக்கொண்டே இருக்கிறது; கூட்டு வட்டியாக இதை ஒரு முறை முதலில் துப்பிய டர்கர் அழுத்த விசையில் கழித்துக்கொண்டே போகவேண்டும் அல்லவா. அதனால். எங்கு முடுக்கம் சுழியோ அங்கு ஸ்போர் தொபுகடீர் என்று விழுந்துவிடும். இப்படி கணக்கிட்ட துரம்தான் 2 முதல் 6 அடி என்று நிறுவியிருக்கிறார்கள்.
ஏன் இப்படி தூரம் மாறுபடுகிறது. துல்லியமாக 2 அல்லது 6 என்று சொல்வதுதானே என்றால், அதற்கு சீரோட்டத்த தாண்டிய அமளி ஓட்டம் (turbulent flow) காரணம். ஸ்போர் விஷயத்தில் அமளியின் விளைவை மட்டும் பார்ப்போம். ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடு இருக்கிறதே, அது பொதிகை மலை உச்சியிலே புறப்படும் தென்றலுக்கு மட்டும் தான் சரியாக வரும். ஸ்போர் கல்லை சுற்றி அமளி ஓட்டமாக தாறுமாறாக சிதறிக்கொண்டு காற்று செல்கையில் உராய்வு நிர்ணயிக்க காம்ப்ளக்ஸாகிவிடும். மேலே, படம் இரண்டில், ஸ்போரை சுற்றி நீர் இரைகிறது பாருங்கள். ஆங்கிலத்தில் வேக் என்பார்கள். இது ஸ்போரை சுற்றி காற்று செய்யும் அமளி போர். அதனால் மேலே சீரோட்டத்தில் அப்படி இருந்த சிம்பிள் சமன்பாடு அமளியில் இப்படியாகிவிடும்
இதில் உள்ள (கதியின் ஸ்குயர்) மேட்டர் தான் அமளியின் கைரேகை. மற்றதை இப்போதைக்கு விட்டுவிடுவோம். புயலுக்கு பின் அமைதியில், அமளி குறைந்து சீரோட்டத்தில், சமன்பாட்டில் பகுதிகள் மறைந்து, பழயபடி ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடாகிவிடும். இப்படி உராய்வு விசை (FD) மாறுபடுவதால், முடுக்கமும் ஸ்போர் பாதையில் கண்டபடி மாறும். சில வேளைகளில் ஸ்போரைக்காட்டிலும் அதன் வேக் முந்திக்கொண்டு சென்றுவிடும் [1]. இதனால் பறந்து விழும் மொத்த தூரமும் சற்று கூட்டி கழித்து வரலாம்.
இத்தோடு நிறுத்திக்கொள்வோம். காளானின் மணிக்கு 55 மைல் வேக ஸ்போர் ப்ரொஜக்டைல் வேகத்துடன் ஒப்பிடுகையில் நம் வெற்றிலை துப்பல் எல்லாம் சொதப்பல். மணிக்கு 5, 10 மைல் கூட தாண்டாது. இப்போது சொல்லுங்கள், காளான் பீரங்கியா இல்லையா.
நன்றி:-அருண் நரசிம்மன்.
கணக்கு விபரங்கள், வீடியோக்கள், இணையத்தில் இலவசமாக இருக்கிறது [1]. ஆங்கிலத்தில் வெளிவரும் ஓப்பன் ஸோர்ஸ் ஆராய்ச்சி சஞ்சிகையான ப்ளாஸ் ஒன் (PLoS ONE) னில்.
ஆராய்ச்சி ஆதாரம்:
[1] Yafetto L, Carroll L, Cui Y, Davis DJ, Fischer MWF, et al. 2008 The Fastest Flights in Nature: High-Speed Spore Discharge Mechanisms among Fungi. PLoS ONE 3(9): e3237 doi:10.1371/journal.pone.0003237
Mar 15, 2009
கடவுளின் துகள் தேடிப் பரிசோதனை.
2008 இறுதிக்காலாண்டின் முற்பகுதியில் இரண்டு புரோட்டான் கற்றைகளை தனித்தனியே எதிர் எதிர் திசைகளில் அதி்வேகத்தில் வலம் மற்றும் இடமாக சுழற்றி வெற்றி காணப்பட்டதாகச் சொல்லப்பட்ட பேரண்டப் பெருவெடிப்புக்கு சற்றுப் பின்னால் உள்ள சூழலை உருவாக்கும் அல்லது கடவுளித் துகள் தேடும் பரிசோதனையின் போது அங்கு கையாளப்பட்ட Large Hadron Collider (LHC)இல் ஹீலியம் வாயுக் கசிவினால் சுமார் 14 மில்லியன் பிரிட்டன் பவுண்டுகள் செலவு செய்ய வேண்டிய அளவுக்கு சேதம் ஏற்பட்டுள்ளது.
இச்சேதத்திற்கான காரணம் மற்றும் அதை எதிர்காலத்தில் தவிர்ப்பதற்கான வழிமுறைகளை தற்போது ஆய்வாளர்கள் ஆராய்ந்து வரும் நிலையில் இவ்வாறான கடும் சேதங்களைத் தவிர்க்கும் பொருட்டு விபத்துக்கள் தொடர்பில் முன்கூட்டி எச்சரிக்கை வழங்கும் சாதனங்கள் பரிசோதனை உபகரணங்களோடு பொருத்த வேண்டிய அவசியத்தை பரிந்துரைத்துள்ளனர்.
சுமார் 5 பில்லியன் பிரிட்டண் பவுண்டுகள் செலவில் கட்டப்பட்டுள்ள இந்த 27 கிலோமீட்டர் வட்டப் பாதையுடைய Large Hadron Collider பல நூறு மின்காந்தங்களையும் அவற்றைக் குளிர்விக்க என்று கீலியத்தையும் கொண்டுள்ளது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
எனவே இப்பரிசோதனையின் வாயிலாக பூமி அழிந்துவிடக் கூடும் என்று ஒரு சாரார் பிரச்சாரங்களை முன்வைது வரும் வேலையில் மேற்குறிப்பிட்ட விபத்தால் இங்கு மேற்கொள்ளப்பட இருந்த பரிசோதனைகள் 2009 நடுப்பகுதி வரை தள்ளிப்போடப்பட்டது.
நனோ தொழில்நுட்பம்
நனோ தொழில்நுட்பம் எனப்படுவது 100 நானோ மீட்டருக்கும் குறைவான அளவுகளால் அமைந்த உருவ அமைப்புகளைக் கொண்டு, அச்சிறு அளவால் சிறப்பாகப் பெறப்படும் பண்புகளைக் கொண்டு ஆக்கபடும் கருவிகளும், பொருட்பண்புகளும் நானோ தொழில் நுட்பம் என்று அழைக்கப்படுகின்றது. ஒரு நனோ மீட்டர் என்பது ஒரு மீட்டரின் 1,000,000,000ல் (ஒரு பில்லியனில்) ஒரு பங்கு. ஒரு நானோ மீட்டர் நீளத்தில் 8-10 வரையான அணுக்களின் அமர முடியும்.
சாதாரணமாக மனிதர்களின் தலைமுடியானது 70,000 முதல் 80,000 நனோ மீட்டர் தடிப்புடையது. நனோ தொழில் நுட்பம் என்பது உண்மையிலேயே பல துறைகளிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய, ஏற்படுத்துவரும் ஒரு நுட்பம் ஆகையால் நனோ தொழல்நுட்பங்கள் என்று பன்மையில் அழைக்கப்பட வேண்டிய ஒன்று. காரணம் நனோ தொழில் நுட்பம் ஒரு தனிப்பட்ட துறையில் மட்டும் செல்வாக்கு செலுத்த தொடங்கவில்லை மாறாக உயிரியல், வேதியியல், இயற்பியல், மின்னியல், மருத்துவம், பொறியியல் என்று பல்துறைகளில் தாக்கம் செய்து வருகின்றது.
நானோ தொழில்நுட்பம் என்பது 1-100 நானோ மீட்டர் அளவிலான பொருளின் இயல்புகளை அறிந்து கட்டுப்படுத்தி, அதன் தனிச்சிறப்பால் நிகழும் புது விளைவுகளின் அடிப்படையில் புது பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுப்பதாகும். கருவிகளை சிறிதாக்கிக்கொண்டே போவதின் விளைவாக force microscope மற்றும் tunneling microscope போன்ற மிகுதுல்லிய நுண்கருவிகள் கிடைத்துள்ளன.
இந்த தொழில் நுட்பம் மூலம் வெவ்வேறு பண்புகளையுடைய துணிக்கைகளை ஒன்று சேர்க்க முடிகின்றது உதாரணமாக காந்தவியல், மின்னியல் அல்லது ஒளியியல் போன்றவற்றைக் குறிப்பிடலாம்.
நனோ துணிக்கைகள் தொகையாக கொண்டு வரும் போது அவை தமது பொறியியல் தன்மையைக் காட்டுகின்றன. உதாரணமாக பாரம்பரிய பொலிமரை நனோ தொழில் நுட்பத்தால் உறுதியூட்டப்படலாம். இவற்றை நாம் உலோகங்களிற்குப் பதிலாகப் பயன்படுத்தலாம். இதன்காரணமாக பாரமற்ற உறுதியான அமைப்புகள் கிடைக்கின்றன.
இந்தியா உட்பட பல நாடுகளில் இந்த ஆராய்ச்சி நடைபெறுகின்றது. இது அடுத்த தலைமுறையின் தொழில் நுட்பம் எனக்கருதப்படுவதால் ஆராய்ச்சிகள் மிக இரகசியமாகவே நடைபெறுகின்றன.
படித்ததில் பிடித்தது...
சாதாரணமாக மனிதர்களின் தலைமுடியானது 70,000 முதல் 80,000 நனோ மீட்டர் தடிப்புடையது. நனோ தொழில் நுட்பம் என்பது உண்மையிலேயே பல துறைகளிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய, ஏற்படுத்துவரும் ஒரு நுட்பம் ஆகையால் நனோ தொழல்நுட்பங்கள் என்று பன்மையில் அழைக்கப்பட வேண்டிய ஒன்று. காரணம் நனோ தொழில் நுட்பம் ஒரு தனிப்பட்ட துறையில் மட்டும் செல்வாக்கு செலுத்த தொடங்கவில்லை மாறாக உயிரியல், வேதியியல், இயற்பியல், மின்னியல், மருத்துவம், பொறியியல் என்று பல்துறைகளில் தாக்கம் செய்து வருகின்றது.
நானோ தொழில்நுட்பம் என்பது 1-100 நானோ மீட்டர் அளவிலான பொருளின் இயல்புகளை அறிந்து கட்டுப்படுத்தி, அதன் தனிச்சிறப்பால் நிகழும் புது விளைவுகளின் அடிப்படையில் புது பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுப்பதாகும். கருவிகளை சிறிதாக்கிக்கொண்டே போவதின் விளைவாக force microscope மற்றும் tunneling microscope போன்ற மிகுதுல்லிய நுண்கருவிகள் கிடைத்துள்ளன.
இந்த தொழில் நுட்பம் மூலம் வெவ்வேறு பண்புகளையுடைய துணிக்கைகளை ஒன்று சேர்க்க முடிகின்றது உதாரணமாக காந்தவியல், மின்னியல் அல்லது ஒளியியல் போன்றவற்றைக் குறிப்பிடலாம்.
நனோ துணிக்கைகள் தொகையாக கொண்டு வரும் போது அவை தமது பொறியியல் தன்மையைக் காட்டுகின்றன. உதாரணமாக பாரம்பரிய பொலிமரை நனோ தொழில் நுட்பத்தால் உறுதியூட்டப்படலாம். இவற்றை நாம் உலோகங்களிற்குப் பதிலாகப் பயன்படுத்தலாம். இதன்காரணமாக பாரமற்ற உறுதியான அமைப்புகள் கிடைக்கின்றன.
இந்தியா உட்பட பல நாடுகளில் இந்த ஆராய்ச்சி நடைபெறுகின்றது. இது அடுத்த தலைமுறையின் தொழில் நுட்பம் எனக்கருதப்படுவதால் ஆராய்ச்சிகள் மிக இரகசியமாகவே நடைபெறுகின்றன.
படித்ததில் பிடித்தது...
Subscribe to:
Posts (Atom)