39.அணு ஒளிப் பண்பு ( Atomic Light Signatures)
கண்டறிந்த ஆண்டு: 1859
கண்டறிந்தவர்கள்: குஸ்டவ் கிர்ச்சஃப் மற்றும் ராபர்ட் பன்சென் Gustav Kirchhoff and Robert Bunsen
1860ல் சீசியம் எனும் தனிமத்தைக் கண்டறிந்த பிறகு 21 புதிய தனிமங்கள் கண்டறியப்பட்டிருக்கின்றன. அவை அனைத்தையும் கண்டறியப் பயன்பட்டது ஒரே ஒரு தொழில்நுட்பமாகும். இதே தொழில்நுட்பம் தான் இன்றளவிலும் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளர்களால் மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகளுக்கு அப்பால் இருக்கும் விண்மீன்களின் வேதியியல் கலவைகள் குறித்துச் சரியாகக் கருதிட வழிவகுக்கின்றது. இயற்பியலாளர்கள் நமது சூரியனையும் அதிலிருந்து வரும் வெப்பம் மற்றும் ஒளியையும் பற்றி ஆராய்ச்சி செய்யப் பயன்படுகின்றது. வெகுதொலைவிலிருக்கும் விண்மீன்களும், கிரகங்களும், உடுமண்டலங்களும் என்ன வேகத்தில் எந்த வழியில் நகர்கின்றன என்றும் ஆராய வழி செய்கின்றது.
அது தான் ஒளிக்கற்றைச் சோதனை முறையாகும். கிர்ச்சஃப் மற்றும் பன்சன் ஆகிய இருவரும் கண்டறிந்த இந்த முறையின் மூலம் வெகுதொலைவிலிருந்து வரும் நட்சத்திரங்களின் அணுக்கள் எரிவதால் அவை தனித்தன்மையுடன் உருவாக்கும் அலைநீளத்தைக் கணக்கிட முடிகின்றது. இவ்வொளிக்கற்றை முறை தான் புவியிலிருக்கும் தனிமங்களில் பலவும் வெவ்வேறு கிரகங்களிலும் கூட இருக்கின்றன என்று கண்டறிய வைத்திருக்கின்றது. இம்முறை அறிவியலில் இயற்பியல், நில இயல் மற்றும் உயிரியல் ஆகிய பல புலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
இதை எவ்வாறு இவ்விருவரும் கண்டறிந்தனர்?
1814ல் ஜெர்மன் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளரான ஜோசப் ஃப்ரான்ஹோஃபர் சூரியனின் ஒளி வீச்சானது ஒளிக்கற்றையின் எல்லா அலைநீளங்களிலும் சீராகப் பரவி இருக்காமல் ஒரு சில அலைநீளங்களிலும் மட்டுமே படிந்திருப்பதைக் கண்டறிந்திருந்தார். பலரும் இதை ஆர்வத்துடன் கேட்டுக் கொண்டாலும் யாரும் அதைக் கவனத்தில் எடுத்துக் கொள்ளவில்லை! 40 ஆண்டுகளாக அக்கருத்து தூங்கி வழிந்து கொண்டிருந்தது!
1824ல் பிறந்த கிர்ச்சஃப் ஐந்தடி உயரங் கொண்டு ஒரு ஆர்வமுள்ள இயற்பியலாளராகத் திகழ்ந்தார். 1850களில் அவர் மின்சாரம் பற்றிய ஆய்வில் கவனத்தைச் செலுத்தி வந்தாலும் 1858ல் மற்றுமொரு பேராசிரியரின் ஆராய்ச்சியில் உதவும் பொருட்டு ஒளிப்பிழம்புகள் உருவாக்கும் ஒளிக்கற்றைகள் குறிப்பிட்ட இடத்தில் கோடாக விழுவதைக் கண்டு ஜோசப்பின் முந்தைய கருத்தை நினைவுகூர்ந்தார். மேலும் ஆராய்ச்சியைக் கவனத்துடன் செய்யும் போது ஒளிக்கற்றையானது அதே அலைநீளத்தில் இருப்பதையும் சூரிய ஒளியில் இருப்பதாக ஜோசப் கூறியது போலவே மிகச் சரியாகப் பொருந்துவதையும் கண்டார்.
கிர்ச்சஃப் இந்த நேரத்தில் ஒரு புதுமையைக் கையாண்டார். அனைவரும் பல வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி சூரியனின் ஒளிக்கற்றையைப் பிரிக்கும் போது இவர் மட்டும் ஒரு ஒளிப்பிரிகைப் படிகத்தின் மூலமாக ஒளியைப் பல வண்ணங்களாகப் பிரிக்க முடிவு செய்தார். இதன் மூலம் எந்த ஒரு எரியும் வாயுவிடம் இருந்தும் உருவாகும் கதிர்வீச்சானது எந்த அலைநீளத்தில் தனது முத்திரையைப் பதிக்கின்றது என்பதை அறிந்து கொள்ள முடியும் என்று அவர் நம்பினார்.
ஆனால் அத்திட்டம் சரியான முறையில் வேலை செய்யவில்லை. அவர் வாயுவை எரிய வைக்க முயற்சி செய்த ஒளிப்பிழம்பே அதிகப் பிரகாசமாகி அவரது சோதனை வெளியீடுகளில் குறுக்கிட்டது.
இப்போது தான் ஜெர்மனிலிருந்து வேதியியல் விற்பன்னர் ராபர்ட் பன்சென் வந்து சேர்ந்தார். 1858ல் தனது 47 வயதில் வேதிப் புகைப்படவியல் குறித்த ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டிருந்தார். தனிமங்களை எரிப்பதால் வரும் ஒளியைப் பற்றிய ஆய்வு அவருடையது ஆகும். அவரது ஆராய்ச்சியில் பன்சன் காற்றும் எரிய வேண்டிய வாயுவும் எரிவதற்கு முன்கூட்டியே கலக்கச் செய்யும் ஒரு எரியூட்டியைக் கண்டறிந்தார். இது இன்றளவும் பன்சன் எரியூட்டி என்ற பெயரிலேயே அழைக்கப்படுவதும் பயன்படுத்தப்படுவதும் உண்டு. அவரது எரியூட்டி 2700 டிகிரி பாரன்ஹீட்டுக்கும் மேல் எரியச் செய்து அதன் மூலம் உருவான ஒளிப்பிழம்பில் மிகக் குறைந்த அளவே ஒளி இருக்குமளவுக்குத் தரமானதாக இருந்தது.
1859ல் இவ்விரு விஞ்ஞானிகளும் ஹெய்டல் பல்கலைக்கழகத்தில் ஒன்றிணைந்து தங்கள் ஆராய்ச்சியைத் துவங்கினர். இருவரும் அருகில் நின்றால் பன்சனின் தோளைக் கூட கிர்ச்சஃப்பால் எட்ட இயலாது. கிர்ச்சஃப்பின் படிகமும், பன்சனின் எரியூட்டியும் இணைந்து ஆறுமாதங்களுக்கு ஆராய்ச்சியில் இவ்விருவரால் பயன்படுத்தப்பட்டது. அதில் முதல் ஒளிக்கற்றைப் படம் தயாரிக்கப்பட்டது. அதாவது ஒரு வாயுவை எரியச்செய்து அதிலிருந்து வரும் ஒளிக்கற்றையைப் படிகத்தின் மூலம் பிரித்து அதன் தனிப்பண்பான ஒளி அலைநீளத்தைப் பதிவு செய்யும் தொழில்நுட்பம் கண்டறியப்பட்டது.
இவ்வாறு தங்களுக்குத் தெரிந்த ஒவ்வொரு தனிமத்தின் ஒளிக்கற்றைப் படத்தையும் இவர்கள் தயாரிக்க ஆரம்பித்தனர். ஒவ்வொரு தனிமமும் எப்போதும் ஒரே அளவில் தங்கள் ஒளிக்கற்றை முத்திரையைக் கையெழுத்தாகப் பதிப்பதைக் கண்டறிந்தனர். இக்கையெழுத்தை வைத்தே இத்தனிமங்களின் இருப்பைக் கண்டறிய முடிந்தது!
இதன் மூலம் இவ்விருவரும் கடல்நீர், சூரியன் ஆகியவற்றின் வேதிப் பொருட்களைப் பகுத்து ஹைட்ரஜன், ஹீலியம், சோடியம் மற்றும் இன்னும் பல தனிமங்களின் இருப்பையும் புவியைப் போலவே சூரியனிலும் இருப்பதை உலகுக்கு உணர்த்தினர். இதன் மூலம் புவி வேதியியல் பொருட்களால் இப்பேரண்டத்தில் தனித்துவமானது அல்ல என்பது நிரூபணமானது.
தங்கள் அரிய கண்டுபிடிப்பின் மூலம் தொலைதூர நட்சத்திரங்களிலிருக்கும் வேதியியல் பொருட்களையும், கலவையையின் விகிதாச்சாரத்தையும் அவற்றினின்று வரும் ஒளிக்கற்றையைக் கொண்டே பகுத்தறியும் முறையை உலகுக்கு அறிமுகம் செய்து வைத்துப் புண்ணியம் தேடிக் கொண்டனர். இவர்கள் இருவரும் சீசியம் (நீல நிறம் வெளியிட்டதால்) ருபீடியம் ( சிவப்பு நிறம் தந்ததால்) ஆகிய தனிமங்களைக் கண்டறிந்தனர் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
கண்டறிந்த ஆண்டு: 1859
கண்டறிந்தவர்கள்: குஸ்டவ் கிர்ச்சஃப் மற்றும் ராபர்ட் பன்சென் Gustav Kirchhoff and Robert Bunsen
1860ல் சீசியம் எனும் தனிமத்தைக் கண்டறிந்த பிறகு 21 புதிய தனிமங்கள் கண்டறியப்பட்டிருக்கின்றன. அவை அனைத்தையும் கண்டறியப் பயன்பட்டது ஒரே ஒரு தொழில்நுட்பமாகும். இதே தொழில்நுட்பம் தான் இன்றளவிலும் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளர்களால் மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகளுக்கு அப்பால் இருக்கும் விண்மீன்களின் வேதியியல் கலவைகள் குறித்துச் சரியாகக் கருதிட வழிவகுக்கின்றது. இயற்பியலாளர்கள் நமது சூரியனையும் அதிலிருந்து வரும் வெப்பம் மற்றும் ஒளியையும் பற்றி ஆராய்ச்சி செய்யப் பயன்படுகின்றது. வெகுதொலைவிலிருக்கும் விண்மீன்களும், கிரகங்களும், உடுமண்டலங்களும் என்ன வேகத்தில் எந்த வழியில் நகர்கின்றன என்றும் ஆராய வழி செய்கின்றது.
அது தான் ஒளிக்கற்றைச் சோதனை முறையாகும். கிர்ச்சஃப் மற்றும் பன்சன் ஆகிய இருவரும் கண்டறிந்த இந்த முறையின் மூலம் வெகுதொலைவிலிருந்து வரும் நட்சத்திரங்களின் அணுக்கள் எரிவதால் அவை தனித்தன்மையுடன் உருவாக்கும் அலைநீளத்தைக் கணக்கிட முடிகின்றது. இவ்வொளிக்கற்றை முறை தான் புவியிலிருக்கும் தனிமங்களில் பலவும் வெவ்வேறு கிரகங்களிலும் கூட இருக்கின்றன என்று கண்டறிய வைத்திருக்கின்றது. இம்முறை அறிவியலில் இயற்பியல், நில இயல் மற்றும் உயிரியல் ஆகிய பல புலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
இதை எவ்வாறு இவ்விருவரும் கண்டறிந்தனர்?
1814ல் ஜெர்மன் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளரான ஜோசப் ஃப்ரான்ஹோஃபர் சூரியனின் ஒளி வீச்சானது ஒளிக்கற்றையின் எல்லா அலைநீளங்களிலும் சீராகப் பரவி இருக்காமல் ஒரு சில அலைநீளங்களிலும் மட்டுமே படிந்திருப்பதைக் கண்டறிந்திருந்தார். பலரும் இதை ஆர்வத்துடன் கேட்டுக் கொண்டாலும் யாரும் அதைக் கவனத்தில் எடுத்துக் கொள்ளவில்லை! 40 ஆண்டுகளாக அக்கருத்து தூங்கி வழிந்து கொண்டிருந்தது!
1824ல் பிறந்த கிர்ச்சஃப் ஐந்தடி உயரங் கொண்டு ஒரு ஆர்வமுள்ள இயற்பியலாளராகத் திகழ்ந்தார். 1850களில் அவர் மின்சாரம் பற்றிய ஆய்வில் கவனத்தைச் செலுத்தி வந்தாலும் 1858ல் மற்றுமொரு பேராசிரியரின் ஆராய்ச்சியில் உதவும் பொருட்டு ஒளிப்பிழம்புகள் உருவாக்கும் ஒளிக்கற்றைகள் குறிப்பிட்ட இடத்தில் கோடாக விழுவதைக் கண்டு ஜோசப்பின் முந்தைய கருத்தை நினைவுகூர்ந்தார். மேலும் ஆராய்ச்சியைக் கவனத்துடன் செய்யும் போது ஒளிக்கற்றையானது அதே அலைநீளத்தில் இருப்பதையும் சூரிய ஒளியில் இருப்பதாக ஜோசப் கூறியது போலவே மிகச் சரியாகப் பொருந்துவதையும் கண்டார்.
கிர்ச்சஃப் இந்த நேரத்தில் ஒரு புதுமையைக் கையாண்டார். அனைவரும் பல வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி சூரியனின் ஒளிக்கற்றையைப் பிரிக்கும் போது இவர் மட்டும் ஒரு ஒளிப்பிரிகைப் படிகத்தின் மூலமாக ஒளியைப் பல வண்ணங்களாகப் பிரிக்க முடிவு செய்தார். இதன் மூலம் எந்த ஒரு எரியும் வாயுவிடம் இருந்தும் உருவாகும் கதிர்வீச்சானது எந்த அலைநீளத்தில் தனது முத்திரையைப் பதிக்கின்றது என்பதை அறிந்து கொள்ள முடியும் என்று அவர் நம்பினார்.
ஆனால் அத்திட்டம் சரியான முறையில் வேலை செய்யவில்லை. அவர் வாயுவை எரிய வைக்க முயற்சி செய்த ஒளிப்பிழம்பே அதிகப் பிரகாசமாகி அவரது சோதனை வெளியீடுகளில் குறுக்கிட்டது.
இப்போது தான் ஜெர்மனிலிருந்து வேதியியல் விற்பன்னர் ராபர்ட் பன்சென் வந்து சேர்ந்தார். 1858ல் தனது 47 வயதில் வேதிப் புகைப்படவியல் குறித்த ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டிருந்தார். தனிமங்களை எரிப்பதால் வரும் ஒளியைப் பற்றிய ஆய்வு அவருடையது ஆகும். அவரது ஆராய்ச்சியில் பன்சன் காற்றும் எரிய வேண்டிய வாயுவும் எரிவதற்கு முன்கூட்டியே கலக்கச் செய்யும் ஒரு எரியூட்டியைக் கண்டறிந்தார். இது இன்றளவும் பன்சன் எரியூட்டி என்ற பெயரிலேயே அழைக்கப்படுவதும் பயன்படுத்தப்படுவதும் உண்டு. அவரது எரியூட்டி 2700 டிகிரி பாரன்ஹீட்டுக்கும் மேல் எரியச் செய்து அதன் மூலம் உருவான ஒளிப்பிழம்பில் மிகக் குறைந்த அளவே ஒளி இருக்குமளவுக்குத் தரமானதாக இருந்தது.
1859ல் இவ்விரு விஞ்ஞானிகளும் ஹெய்டல் பல்கலைக்கழகத்தில் ஒன்றிணைந்து தங்கள் ஆராய்ச்சியைத் துவங்கினர். இருவரும் அருகில் நின்றால் பன்சனின் தோளைக் கூட கிர்ச்சஃப்பால் எட்ட இயலாது. கிர்ச்சஃப்பின் படிகமும், பன்சனின் எரியூட்டியும் இணைந்து ஆறுமாதங்களுக்கு ஆராய்ச்சியில் இவ்விருவரால் பயன்படுத்தப்பட்டது. அதில் முதல் ஒளிக்கற்றைப் படம் தயாரிக்கப்பட்டது. அதாவது ஒரு வாயுவை எரியச்செய்து அதிலிருந்து வரும் ஒளிக்கற்றையைப் படிகத்தின் மூலம் பிரித்து அதன் தனிப்பண்பான ஒளி அலைநீளத்தைப் பதிவு செய்யும் தொழில்நுட்பம் கண்டறியப்பட்டது.
இவ்வாறு தங்களுக்குத் தெரிந்த ஒவ்வொரு தனிமத்தின் ஒளிக்கற்றைப் படத்தையும் இவர்கள் தயாரிக்க ஆரம்பித்தனர். ஒவ்வொரு தனிமமும் எப்போதும் ஒரே அளவில் தங்கள் ஒளிக்கற்றை முத்திரையைக் கையெழுத்தாகப் பதிப்பதைக் கண்டறிந்தனர். இக்கையெழுத்தை வைத்தே இத்தனிமங்களின் இருப்பைக் கண்டறிய முடிந்தது!
இதன் மூலம் இவ்விருவரும் கடல்நீர், சூரியன் ஆகியவற்றின் வேதிப் பொருட்களைப் பகுத்து ஹைட்ரஜன், ஹீலியம், சோடியம் மற்றும் இன்னும் பல தனிமங்களின் இருப்பையும் புவியைப் போலவே சூரியனிலும் இருப்பதை உலகுக்கு உணர்த்தினர். இதன் மூலம் புவி வேதியியல் பொருட்களால் இப்பேரண்டத்தில் தனித்துவமானது அல்ல என்பது நிரூபணமானது.
தங்கள் அரிய கண்டுபிடிப்பின் மூலம் தொலைதூர நட்சத்திரங்களிலிருக்கும் வேதியியல் பொருட்களையும், கலவையையின் விகிதாச்சாரத்தையும் அவற்றினின்று வரும் ஒளிக்கற்றையைக் கொண்டே பகுத்தறியும் முறையை உலகுக்கு அறிமுகம் செய்து வைத்துப் புண்ணியம் தேடிக் கொண்டனர். இவர்கள் இருவரும் சீசியம் (நீல நிறம் வெளியிட்டதால்) ருபீடியம் ( சிவப்பு நிறம் தந்ததால்) ஆகிய தனிமங்களைக் கண்டறிந்தனர் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
