28. அணுக்கள் (Atoms)
கண்டறிந்தவர்: ஜான் டால்டன் John Dalton
கண்டறிந்தவர்: ஜான் டால்டன் John Dalton
ஆண்டு: 1802
நவீன அறிவியலின் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பிரிவுகளில் அணுக்களின் பங்கு அளவிடற்கரியது. 1938களில் மின்னணு நுண்ணோக்கிகள் வரும்வரை யாரும் கண்ணால் அணுக்களைக் கண்டதில்லை. சில நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பே அணுக்களைப் பற்றிய அறிவும் அதன் சிறப்பும் பயன்பாடுகளும் பற்றி மனித இனம் அறிந்திருக்கின்றது. ஜான் டால்டன் அணுக்களின் வரையறையை உருவாக்கி அணுக்களின் நிலையில் பல ஆராய்ச்சிகள் செய்ய வழிகோலியிருக்கின்றார். எந்த ஒரு பொருளுக்கும் மிக நுணுக்கமான அடிப்படை அணு என்பதும் வெவ்வேறு அணுக்களைக் கொண்டு விதம் விதமாகக் கட்டப்பட்டதே நாம் இன்று உலகில் காணும் அத்தனை பொருட்களும் என்பதை நாம் அறிந்திருக்கின்றோம்.
வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலைப் புரிந்து கொள்வதற்குச் சாவியாக அணுக்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால் ஜான் டால்டனின் கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் வரலாற்றில் மிகப்பெரிய திருப்புமுனையாகக் கருதப்படுகின்றது. இதனால் அவரை நவீன இயற்பியலின் தந்தை என்று அழைக்கின்றோம். இனி எவ்வாறு ஜான் டால்டன் அணுக்களைப் பற்றிக் கண்டறிந்தார் என்று பார்க்கலாம்.
கி.மு. 5ம் நூற்றாண்டில் மிலெடஸின் லியோசிப்பஸும் (Leucippus of Miletus) அப்தேராவின் டெமோக்ரிடஸும் (Democritus of Abdera) கொள்கைநிலையில் ஒவ்வொரு துகளையும் இன்னும் சிறு துகளாக உடைத்துக் கொண்டே செல்லலாம் என்று கூறியிருக்கின்றார்கள். இறுதியில் அவ்வாறு உடைக்க முடியாத பொருளுக்கு அணு என்றும் பெயரிட்டனர். கலிலியோவும் நியூட்டனும் அதே பொருள்பட அணு என்ற பெயரைப் பயன்படுத்தியிருக்கின்றனர். ராபர்ட் பாய்லேவும் ஆண்டனி லவாய்ஸியரும் புதிய வேதிப் பொருட்களைக் கண்டறியும் போது கூறு (element) என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்தினர். ஆனாலும் இவை அனைத்துமே சித்தாந்தத்தின் அடிப்படையில் அமைந்தவையே அல்லாமல் அறிவியல் பூர்வமாக கண்டுபிடிக்கப்படவோ அல்லது சோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்படவோ இல்லை.
1766ல் இங்கிலாந்து மான்செஸ்டரில் பிறந்த ஜான் டால்டன் குறைந்த பள்ளிப் படிப்பையும் கல்லூரிப் படிப்பையும் கொண்டிருந்தாலும், 20 ஆண்டுகளாக தாதுப்பொருட்களை ஆராய்ச்சி செய்வதிலும் பள்ளி/கல்லூரிகளில் மதப் பிரச்சாரம் செய்வதிலும் ஈடுபட்டார். இறுதியில் பிலாசபிகல் சொசைட்டியில் பல கட்டுரைகளையும் சமர்ப்பித்திருக்கின்றார். அவைகளுள் பாரோமீட்டர், தெர்மாமீட்டர், ஹைக்ரோமீட்டர், மழையளவு, மேகங்கள் உருவாக்கம், ஆவியாதல், காற்றுமண்டல ஈரப்பதம், உறை நிலை ஆகியவை அடக்கம். ஒவ்வொரு கட்டுரையும் புதிய கொள்கைகளையும் அக்காலத்தில் அறிந்திடாத ஆராய்ச்சி முடிவுகளையும் கொண்டிருந்தது.
இதனால் ஜான் டால்டன் மிகவும் பிரபலமானார். எனவே தனது முழு கவனத்தையும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் பக்கம் திருப்பினார் டால்டன். 1801 வாக்கில் காற்று மண்டலத்திலிருந்து தனது கவனத்தை வேதிப் பொருட்களின் பக்கம் திருப்பினார். அவருக்கு வேதியியலில் எந்த முன் அனுபவமும் கிடையாது. இருந்தாலும் நம்பிக்கையுடன் அதிலேயே ஆராய்ச்சிகளைத் தொடர்ந்தார். அந்தச் சமயத்தில் 50 வேதிப் பொருட்கள் பட்டியலிடப்பட்டிருந்தன. அவை உலோகங்கள், வாயுக்கள், உலோகங்களல்லாதவை என்று வகை பிரிக்கப்பட்டிருந்தன. என்ன தான் பலவித பொருட்களைக் கண்டறிந்தாலும், விஞ்ஞானிகளால் எவ்வாறு உலகில் இருக்கும் பொருட்கள் மற்ற பொருட்களுடன் இணைந்து இன்னொரு பொருளாக உருவமெடுக்க முடிகின்றது? என்ற அடிப்படைக் கேள்விக்குப் பதில் தெரியாமல் இருந்தது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் வாயுவும், ஆக்ஸிஜன் வாயுவும் இணைந்து நீர்த்துளியாக எப்படி உருவமெடுக்கின்றது? என்பது அறியாமல் இருந்தனர். மேலும் 1 கிராம் ஹைட்ரஜன் எவ்வாறு மிகத் துல்லியமாக 8 கிராம் ஆக்ஸிஜனுடன் மட்டும் இணைந்து வினை புரிகின்றது? இந்த அளவு அதிகமாகவோ குறைவாகவோ எப்போதுமே இருப்பதில்லையே ஏன்? போன்ற கேள்விகளுக்குப் பதிலறியாமல் விழித்துக் கொண்டிருந்தனர்.
டால்டன் அனைத்து வேதியியல் வினைபுரிதல்களையும் ஆராய்ந்து எவ்வாறு பொருட்கள் உருவாகும் போது அடிப்படைத் துகள்கள் நடந்து கொள்கின்றன என்று ஒரு பொது கொள்கையை உருவாக்க முயற்சித்தார். அவர் ஒவ்வொரு வேதிப் பொருளின் எடையையும் ஆராய்ந்து அவற்றில் இருக்கும் மூல காரணிகள் எவ்வாறு பொருளின் கட்டமைப்பில் பங்கு பெறுகின்றன என்று ஆராய்ந்தார். ஒரு ஆண்டு ஆராய்ச்சியின் பின்னர், ஒவ்வொரு பொருளும் அவற்றின் எடையின் கணித வீதத்தில் அமைவதாக முடிவு செய்தார். அவரது இந்த முடிவு ஏற்கனவே கண்டறிந்த வேதியியல் பொருட்களில் (காற்று, நீர், ஈதர் ... ) இருக்கும் மூலக் காரணிகளின் அளவை எளிதில் கண்டறியும் வண்ணம் இருந்தது.
இது அவரது வேதியியல் தத்துவத்தில் வெவ்வேறு மூலக்கூறு மற்றும் அணுக்களின் அமைப்புகளின் படம். (நன்றி விக்கிபீடியா)
நவீன அறிவியலின் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பிரிவுகளில் அணுக்களின் பங்கு அளவிடற்கரியது. 1938களில் மின்னணு நுண்ணோக்கிகள் வரும்வரை யாரும் கண்ணால் அணுக்களைக் கண்டதில்லை. சில நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பே அணுக்களைப் பற்றிய அறிவும் அதன் சிறப்பும் பயன்பாடுகளும் பற்றி மனித இனம் அறிந்திருக்கின்றது. ஜான் டால்டன் அணுக்களின் வரையறையை உருவாக்கி அணுக்களின் நிலையில் பல ஆராய்ச்சிகள் செய்ய வழிகோலியிருக்கின்றார். எந்த ஒரு பொருளுக்கும் மிக நுணுக்கமான அடிப்படை அணு என்பதும் வெவ்வேறு அணுக்களைக் கொண்டு விதம் விதமாகக் கட்டப்பட்டதே நாம் இன்று உலகில் காணும் அத்தனை பொருட்களும் என்பதை நாம் அறிந்திருக்கின்றோம்.
வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலைப் புரிந்து கொள்வதற்குச் சாவியாக அணுக்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால் ஜான் டால்டனின் கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் வரலாற்றில் மிகப்பெரிய திருப்புமுனையாகக் கருதப்படுகின்றது. இதனால் அவரை நவீன இயற்பியலின் தந்தை என்று அழைக்கின்றோம். இனி எவ்வாறு ஜான் டால்டன் அணுக்களைப் பற்றிக் கண்டறிந்தார் என்று பார்க்கலாம்.
கி.மு. 5ம் நூற்றாண்டில் மிலெடஸின் லியோசிப்பஸும் (Leucippus of Miletus) அப்தேராவின் டெமோக்ரிடஸும் (Democritus of Abdera) கொள்கைநிலையில் ஒவ்வொரு துகளையும் இன்னும் சிறு துகளாக உடைத்துக் கொண்டே செல்லலாம் என்று கூறியிருக்கின்றார்கள். இறுதியில் அவ்வாறு உடைக்க முடியாத பொருளுக்கு அணு என்றும் பெயரிட்டனர். கலிலியோவும் நியூட்டனும் அதே பொருள்பட அணு என்ற பெயரைப் பயன்படுத்தியிருக்கின்றனர். ராபர்ட் பாய்லேவும் ஆண்டனி லவாய்ஸியரும் புதிய வேதிப் பொருட்களைக் கண்டறியும் போது கூறு (element) என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்தினர். ஆனாலும் இவை அனைத்துமே சித்தாந்தத்தின் அடிப்படையில் அமைந்தவையே அல்லாமல் அறிவியல் பூர்வமாக கண்டுபிடிக்கப்படவோ அல்லது சோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்படவோ இல்லை.
1766ல் இங்கிலாந்து மான்செஸ்டரில் பிறந்த ஜான் டால்டன் குறைந்த பள்ளிப் படிப்பையும் கல்லூரிப் படிப்பையும் கொண்டிருந்தாலும், 20 ஆண்டுகளாக தாதுப்பொருட்களை ஆராய்ச்சி செய்வதிலும் பள்ளி/கல்லூரிகளில் மதப் பிரச்சாரம் செய்வதிலும் ஈடுபட்டார். இறுதியில் பிலாசபிகல் சொசைட்டியில் பல கட்டுரைகளையும் சமர்ப்பித்திருக்கின்றார். அவைகளுள் பாரோமீட்டர், தெர்மாமீட்டர், ஹைக்ரோமீட்டர், மழையளவு, மேகங்கள் உருவாக்கம், ஆவியாதல், காற்றுமண்டல ஈரப்பதம், உறை நிலை ஆகியவை அடக்கம். ஒவ்வொரு கட்டுரையும் புதிய கொள்கைகளையும் அக்காலத்தில் அறிந்திடாத ஆராய்ச்சி முடிவுகளையும் கொண்டிருந்தது.
இதனால் ஜான் டால்டன் மிகவும் பிரபலமானார். எனவே தனது முழு கவனத்தையும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் பக்கம் திருப்பினார் டால்டன். 1801 வாக்கில் காற்று மண்டலத்திலிருந்து தனது கவனத்தை வேதிப் பொருட்களின் பக்கம் திருப்பினார். அவருக்கு வேதியியலில் எந்த முன் அனுபவமும் கிடையாது. இருந்தாலும் நம்பிக்கையுடன் அதிலேயே ஆராய்ச்சிகளைத் தொடர்ந்தார். அந்தச் சமயத்தில் 50 வேதிப் பொருட்கள் பட்டியலிடப்பட்டிருந்தன. அவை உலோகங்கள், வாயுக்கள், உலோகங்களல்லாதவை என்று வகை பிரிக்கப்பட்டிருந்தன. என்ன தான் பலவித பொருட்களைக் கண்டறிந்தாலும், விஞ்ஞானிகளால் எவ்வாறு உலகில் இருக்கும் பொருட்கள் மற்ற பொருட்களுடன் இணைந்து இன்னொரு பொருளாக உருவமெடுக்க முடிகின்றது? என்ற அடிப்படைக் கேள்விக்குப் பதில் தெரியாமல் இருந்தது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் வாயுவும், ஆக்ஸிஜன் வாயுவும் இணைந்து நீர்த்துளியாக எப்படி உருவமெடுக்கின்றது? என்பது அறியாமல் இருந்தனர். மேலும் 1 கிராம் ஹைட்ரஜன் எவ்வாறு மிகத் துல்லியமாக 8 கிராம் ஆக்ஸிஜனுடன் மட்டும் இணைந்து வினை புரிகின்றது? இந்த அளவு அதிகமாகவோ குறைவாகவோ எப்போதுமே இருப்பதில்லையே ஏன்? போன்ற கேள்விகளுக்குப் பதிலறியாமல் விழித்துக் கொண்டிருந்தனர்.
டால்டன் அனைத்து வேதியியல் வினைபுரிதல்களையும் ஆராய்ந்து எவ்வாறு பொருட்கள் உருவாகும் போது அடிப்படைத் துகள்கள் நடந்து கொள்கின்றன என்று ஒரு பொது கொள்கையை உருவாக்க முயற்சித்தார். அவர் ஒவ்வொரு வேதிப் பொருளின் எடையையும் ஆராய்ந்து அவற்றில் இருக்கும் மூல காரணிகள் எவ்வாறு பொருளின் கட்டமைப்பில் பங்கு பெறுகின்றன என்று ஆராய்ந்தார். ஒரு ஆண்டு ஆராய்ச்சியின் பின்னர், ஒவ்வொரு பொருளும் அவற்றின் எடையின் கணித வீதத்தில் அமைவதாக முடிவு செய்தார். அவரது இந்த முடிவு ஏற்கனவே கண்டறிந்த வேதியியல் பொருட்களில் (காற்று, நீர், ஈதர் ... ) இருக்கும் மூலக் காரணிகளின் அளவை எளிதில் கண்டறியும் வண்ணம் இருந்தது.
இது அவரது வேதியியல் தத்துவத்தில் வெவ்வேறு மூலக்கூறு மற்றும் அணுக்களின் அமைப்புகளின் படம். (நன்றி விக்கிபீடியா)
டால்டனின் கொள்கைப் படி, ஒவ்வொரு வேதியியல் பொருளும் உடைக்கமுடியாத மிக
நுண்ணிய துகள்களால் சரியான முறையில் அடுக்கப்படுவதால் உருவானதாகும். அவர்
இத்துகள்களுக்கு கிரேக்கர்கள் இட்ட பெயரான ஆட்டம் (atom) என்ற பெயரையே
இட்டார். இதன் மூலம் இச்சொல் வேதியியல் சிறப்புப் பொருள்படும்
குறிச்சொல்லானது. ஒரு பொருளின் எல்லா அணுக்களும் ஒரே மாதிரியான ஒத்த
பண்புகளையே கொண்டிருக்கும் எனவும், அவற்றை வேறொரு பொருளின் அணுக்களுடன்
சரியான வீதத்தில் இணைத்தால் வேறொரு தெரிந்த பொருளாக உருவாக்க முடியும்
என்றும் காட்டினார். ஒவ்வொரு பொருளும் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையில் அணுக்களை
மூலப் பொருட்களிலிருந்து கொண்டிருந்தன. அந்த எண்ணிக்கை வீதம் மாறுபடுவதே
இல்லை. பொருளின் ஒவ்வொரு அடிப்படைத் துகளிலும் இந்த வீதம் மாறுபடாமல்
இருப்பதையும் கண்டறிந்தார். எனவே நீரை H4O2 எனக் குறிப்பதைக் காட்டிலும்
H2O என்று குறிப்பது எளிமையானது என்றும் இதே வீதத்திலேயே ஹைட்ரஜன் மற்றும்
ஆக்ஸிஜன் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றது என்றும் அறிய வந்தது.
ஒவ்வொரு அணுவுக்கும் ஆங்கில எழுத்துகளைக் கொண்டு H, O போன்று குறியீடுகளின் மூலம் ஒவ்வொரு மூலப் பொருளையும் குறித்தார் டால்டன். இது தானே எங்களுக்கு வேண்டும் என்று அவரது ஆராய்ச்சி முடிவுகளையும், கண்டுபிடிப்புகளையும் மேற்கத்திய அறிவியல் உலகம் வாரி எடுத்துக் கொண்டது எனலாம். அவரது அணு சார்ந்த அறிவியல் கொள்கைகளை நாம் இன்றளவும் பயன்படுத்துகின்றோம் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
ஒவ்வொரு அணுவுக்கும் ஆங்கில எழுத்துகளைக் கொண்டு H, O போன்று குறியீடுகளின் மூலம் ஒவ்வொரு மூலப் பொருளையும் குறித்தார் டால்டன். இது தானே எங்களுக்கு வேண்டும் என்று அவரது ஆராய்ச்சி முடிவுகளையும், கண்டுபிடிப்புகளையும் மேற்கத்திய அறிவியல் உலகம் வாரி எடுத்துக் கொண்டது எனலாம். அவரது அணு சார்ந்த அறிவியல் கொள்கைகளை நாம் இன்றளவும் பயன்படுத்துகின்றோம் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
தெளிவான விளக்கம் நன்றி
பதிலளிநீக்கு