ವಿಜ್ಞಾನ ಲೋಕದಿಂದ

ಗಾಜಿನ ಗುಟ್ಟು ಹುಡುಕುತ್ತಾ

ನಮ್ಮ ದಿನನಿತ್ಯದ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈಕಿ ಗಾಜೂ ಒಂದು. ಗಾಜನ್ನು ಬಳಸುತ್ತ ಅದೆಷ್ಟೋ ಶತಮಾನಗಳು ಕಳೆದಿದ್ದರೂ ಅದರ ರಚನೆಯ ಹಿಂದಿನ ರಹಸ್ಯ ಮಾತ್ರ ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ನಿಗೂಢವಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿತ್ತು.

ಗಾಜಿನ ಗುಟ್ಟು ಹುಡುಕುತ್ತಾ

ನಮ್ಮ ದಿನನಿತ್ಯದ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈಕಿ ಗಾಜೂ ಒಂದು. ಗಾಜನ್ನು ಬಳಸುತ್ತ ಅದೆಷ್ಟೋ ಶತಮಾನಗಳು ಕಳೆದಿದ್ದರೂ ಅದರ ರಚನೆಯ ಹಿಂದಿನ ರಹಸ್ಯ ಮಾತ್ರ ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ನಿಗೂಢವಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿತ್ತು.

ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಬಹುಕಾಲ ದಿಂದ ಜಗತ್ತಿನ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮೂಹ ವನ್ನು ಕಾಡುತ್ತಿದ್ದ ಗೊಂದಲವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಹತ್ತರ ಹೆಜ್ಜೆಯನ್ನಿರಿ ಸಿದ್ದಾರೆ. ಬಹು ಜಾಗರೂಕತೆ ಯಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಬಗೆಗೆ ಆಳವಾದ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪಡೆಯುವಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಫಲರಾಗಿದ್ದಾರೆ. 1960ರ ದಶಕದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬರಿ ಊಹೆಯಾಗಿ ಉಳಿದಿದ್ದ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪುರಾವೆ ಒದಗಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಪತ್ರಿಕೆಯಾದ ‘ನೇಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್’ ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ ವಿವರವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದೆ.

ಬಗೆಹರಿಯದ ಗೊಂದಲ: ತನ್ನ ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯ ಗುಣಕ್ಕೆ ಹೆಸರಾಗಿರುವ ಗಾಜು, ತನ್ನ ರಚನೆಯ ಹಿಂದಿನ ರಹಸ್ಯ ವನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಕೊಡದೇ ಇರುವುದಕ್ಕೂ ಪ್ರಸಿದ್ಧ. ಗಾಜಿನ ಹೊರಮೈ ಘನ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅದರೊಳ ಗಣ ರಚನೆಯು ದ್ರವಸ್ಥಿಯಂತಿರುತ್ತದೆ. ಗಾಜಿನ ಈ 'ಸ್ವರೂಪದ್ವಯ'ವನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮುಂದಿಟ್ಟಿದ್ದರೂ ಅದರ ಬಗೆಗಿನ ಗೊಂದಲ ಮುಂದು ವರೆದೇ ಇದೆ.

ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಪೈಕಿ ಯಾವೊಂದಕ್ಕೂ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆ ಗಳ ಬಲವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣದಿಂದ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯೆಂಬುದು ಇನ್ನೂ 'ಚಿದಂಬರ ರಹಸ್ಯ'ವಾಗೇ ಉಳಿದಿದೆ. ದ್ರವ ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗೆ ಘನವಸ್ತುವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪರಿವ ರ್ತನೆಯ ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಅತ್ತಿತ್ತ ಓಡಾಡುವ ದ್ರವ ಅಣುಗಳು ಶಿಸ್ತಾಗಿ ಒಂದು ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯಾಗಿ ನೆಲೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಆ ವಸ್ತುವು ದ್ರವದಿಂದ ಘನ ಸ್ವರೂಪಕ್ಕೆ ಮಾರ್ಪಾಡು ಹೊಂದುತ್ತದೆ.

ವಿಲಕ್ಷಣ ಸ್ಥಿತಿ: ಊಟಕ್ಕೆ ಬಳಸುವ ಉಪ್ಪಿನಿಂದ ಹಿಡಿದು ಭಾರೀ ಗಾತ್ರದ ಲೋಹಗಳವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲ್ಲ ಘನವಸ್ತುಗಳೂ ಸಹ ನಿಶ್ಚಿತವಾದ, ಪುನರಾ ವರ್ತಿತವಾದ ರಚನೆ ಹೊಂದಿರು ತ್ತವೆ. ಹೀಗಿದ್ದರೂ, ಕೆಲವು ದ್ರವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ತಣ್ಣಗಾಗಿಸಿದಾಗ  ಒಂದು ತೆರನಾದ ಮಿಶ್ರಿತ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ; ನಮ್ಮ- ನಿಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಅದು ಘನವಸ್ತುವಾಗಿ ಕಂಡರೂ ಅದರ ಅಣುಗಳು ಎಲ್ಲೆಂದರೆಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಗಟ್ಟಿ ಯಾಗಿ ಅಲ್ಲಲ್ಲಿಯೇ ಸ್ಥಿರವಾಗಿಬಿಡುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಲಕ್ಷಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನೇ ಗಾಜು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ!

ಈ ವಿಚಿತ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಎರಡು ಪ್ರಕಾರದ ವಿವರಣೆಗಳು ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿವೆ. ಒಂದು ವಿವರಣೆ ಪ್ರಕಾರ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪದಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ‘ರ್‌್ಯಾಂಡಮ್‌ ಫಸ್ಟ್‌ ಆರ್ಡರ್‌ ಟ್ರಾನ್ಸಿಷನ್‌ (ಆರ್‌ಎಫ್‌ಒಟಿ) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಮತ್ತೊಂದು ವಾದವಾದ ‘ಡೈನಾಮಿಕಲ್ ಫೆಸಿಲಿಟೇಶನ್’ ಪ್ರಕಾರ ಪರಮಾಣು ಹಂತದ ರಚನೆಯ ನಡುವಿನ ದೋಷಪೂರಿತ ಅವಕಾಶಗಳು ಗುಂಪಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಆರ್‌ಎಫ್‌ಒಟಿ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ದ್ರವರೂಪದ ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳು ಗೊಂಚಲುಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪುನರ್‌ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾದಂತೆ ಈ ಗೊಂಚಲುಗಳ ರೂಪ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರಗಳೂ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದು ಹಗ್ಗಗಳಂತೆಯೂ, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದು ಚೆಂಡುಗಳಂತೆ ಯೂ ತಮ್ಮ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಊಹೆಗಳು ವಾಸ್ತವದಲ್ಲೂ ಸತ್ಯ ಎಂಬುದನ್ನು ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ತಂಡವು ಇದೇ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಿ ಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ದ್ರವರೂಪದ ವಸ್ತುವಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವ ಮೂಲಕ ಈ ಮಹತ್ತರ ಸಂಶೋಧನೆ ಯಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದಾರೆ.

ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡದ ಹಿರಿಯ ಸದಸ್ಯರಾದ ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರಾಧಾಪಕ ಪ್ರೊ. ಅಜಯ್ ಸೂದ್, ‘ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಇರುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಪ್ರಥಮ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶ ಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಈ ಸಂಶೋಧನೆ ಒದಗಿಸಿದೆ’ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

‘ಗಾಜಿನ ರಚನೆ ಎಂಬುದು ಮೂಲತಃ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ (ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್) ಎಂಬುದನ್ನು ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿವೆ. ಈ ವಾಸ್ತವವು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೂ ಸಾಬೀತಾಗಿರಲಿಲ್ಲ’ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡದಲ್ಲಿದ್ದ ಪ್ರೊ. ಗಣಪತಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಸದಾ ಅತ್ತಿತ್ತ ಓಡಾಡುತ್ತಲೇ ಇರುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವುದೇ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲು. ‘ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಕಣಗಳ ಪದರವೊಂದನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಅದೇ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಪಾಡಬೇಕಾಗಿದ್ದು ನಮ್ಮ ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲಾಗಿತ್ತು. ನೂರಾರು ಕಣಗಳನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಹಿಡಿದಿಡುವುದೂ ಸಹ ಇದರಲ್ಲಿ ಸೇರಿತ್ತು. ಹೊಲೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಚಿಮ್ಮಟಿಗೆ ಮತ್ತು ವಿಡಿಯೋ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಸಂಯೋಜಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ಈ ಕೆಲಸವನ್ನು ನೆರವೇರಿಸುವುದು ನಮಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು’ ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ ಹಿಮಾ ನಾಗಮಾನಸ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಯಸ್ ಗೋಖಲೆ.

ಜವಾಹರಲಾಲ್ ನೆಹರು ಉನ್ನತ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದ ಪ್ರೊ. ಗಣಪತಿ, ಹಿಮಾ  ಹಾಗೂ ಐಐಎಸ್‌ಸಿಯ ಪ್ರೊ.ಸೂದ್, ಶ್ರೇಯಸ್ ಇವರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ತಂಡವು ಈ ಮಹತ್ತರ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಂಡಿದೆ. ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಹಿಂದಿನ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನೂ ಇನ್ನೂ ಆಳವಾಗಿ ಆಭ್ಯಸಿಸಲು ಈ ತಂಡವು ಉತ್ಸುಕವಾಗಿದೆ. ‘ನಾವು ಇನ್ನೂ ಮುಂದೆ ಹೋಗಬೇಕಾಗಿದೆ. ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಆಳವಾದ ರಹಸ್ಯವನ್ನು ಅರಿಯುವತ್ತ ನಾವು ಸರಿಯಾದ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಹೆಜ್ಜೆಯಿರಿಸಿದ್ದೇವೆ’ ಎಂದುಪ್ರೊ. ಸೂದ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
 

Comments
ಈ ವಿಭಾಗದಿಂದ ಇನ್ನಷ್ಟು
ಸಾವಿನ ಮನೆಯಲ್ಲಿ ಸುಳ್ಳಿನ ನಗ್ನ ನರ್ತನ!

ಕಟಕಟೆ–98
ಸಾವಿನ ಮನೆಯಲ್ಲಿ ಸುಳ್ಳಿನ ನಗ್ನ ನರ್ತನ!

24 Dec, 2017
‘ಸೌರಶಕ್ತಿ’ ಇನ್ನು ನಿಜಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಹಸಿರು ಶಕ್ತಿಮೂಲ

ಅಧ್ಯಯನ
‘ಸೌರಶಕ್ತಿ’ ಇನ್ನು ನಿಜಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಹಸಿರು ಶಕ್ತಿಮೂಲ

4 Dec, 2017
ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆ ಬುಡ್ಡಿ ಬೆಳಕಲ್ಲಿ ಬಿತ್ತು ಆರು ಹಲ್ಲು!

ಕಟಕಟೆ – 87
ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆ ಬುಡ್ಡಿ ಬೆಳಕಲ್ಲಿ ಬಿತ್ತು ಆರು ಹಲ್ಲು!

15 Oct, 2017
ಐಎಸ್‌ನಿಂದ ಪಾರಾದ ಸುಹಯ್ಲಾಳ ಕಥೆ

ವಿಶೇಷ ವರದಿಗಾರಿಕೆ
ಐಎಸ್‌ನಿಂದ ಪಾರಾದ ಸುಹಯ್ಲಾಳ ಕಥೆ

5 Aug, 2017
ವೃತ್ತಿಕೌಶಲ ನವೀಕರಣಕ್ಕೆ ಗಮನ  ಅನಿವಾರ್ಯ

ಐ.ಟಿ: ಉದ್ಯೋಗನಷ್ಟ ಭೀತಿ
ವೃತ್ತಿಕೌಶಲ ನವೀಕರಣಕ್ಕೆ ಗಮನ ಅನಿವಾರ್ಯ

15 Jul, 2017