மாணவர்களின் கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கிறார் த.வி.வெங்கடேஸ்வரன் மத்திய அரசு விஞ்ஞானி

1. 'பிக் பாங்' (Bigbang) எனப்படும் பிரபஞ்ச பெரு வெடிப்புக்குக் காரணம் என்ன?

சு.வசந்தகிருஷ்ணன், சரஸ்வதி மெட்ரிகுலேஷன் பள்ளி, விழுப்புரம்.

பிரபஞ்ச பெருவெடிப்பு நிகழ்ச்சியை 'வெடிப்பு' என்றாலும், அது நாம் நினைப்பதுபோல பலூன் வெடிப்பு அல்லது குண்டு வெடிப்பு போன்ற சம்பவம் இல்லை. சூட்டடுப்பில் வைக்கப்பட்ட கேக் மாவு பொங்கி விரிவடைவது போன்ற ஒரு நிகழ்வுதான் இது. இந்த 'பிக் பாங்' நிகழ்வுக்கு முன்னர், ஆற்றல், பொருள் எல்லாம் ஒரு சிறு புள்ளியில் குவிந்து கிடந்தது என கருதுகிறோம்.

'பிக் பாங்' நிகழ்வுக்கு மிக நெருங்கிய மைக்ரோசெகண்டு கால இடைவெளியில் என்ன நிகழ்ந்தது என நமக்கு இன்று உறுதியாகத் தெரியாது. அந்த நிகழ்வுக்கு முன்னர் ஏதாவது உண்டா எனவும் தெரியாது. எதிர்கால ஆய்வுகள்தான் இதற்கு விடை தரும். மறைந்த வானியலாளர் ஸ்டீபன் ஹாக்கிங், பிரபஞ்சத்தின் வெளியில் இருந்து எந்த உந்தமும் இல்லாமலேயே 'பிக் பாங்' தானாக நிகழ முடியும் என நிறுவியுள்ளார்.

2. சாதாரணமாக தீ சிவப்பு நிறமாகவும், கேஸ் அடுப்பின் சுடர் நீல நிறமாகவும் இருப்பது ஏன்?

சி.சம்யுக்த், 3ஆம் வகுப்பு, எஸ்.பி.ஓ.ஏ. மெட்ரிகுலேஷன் பள்ளி, அண்ணா நகர் மேற்கு, சென்னை.

மரக்கட்டைகளைக் கொண்டு உருவாக்கும் தீயைக் கூர்ந்து கவனியுங்கள். சிவப்பு நிறத்தில் எரிந்தாலும் ஆங்காங்கே ஆரஞ்சு நிற தீச் சுடரும் தெரியும். மரத்தில் உள்ள சோடியம் எரியும்போது, எழும் நிறமே இது. ஒவ்வொரு வேதிப்பொருளும் பல்வேறு வெப்பநிலையில் பல்வேறு நிறங்களில் ஒளியை உமிழும். அதிக வெப்பநிலையில் சோடியம் ஆரஞ்சு நிற ஒளியை உமிழும். சோடியம் மின்விளக்கிலும் இதே நிறத்தில்தான் ஒளி வெளிப்படும். தீபாவளிப் பட்டாசில் வண்ண வண்ணத் தீப்பொறிகள் வருவதும் இதே போன்றுதான்.

கேஸ் அடுப்பில் உள்ள எரிபொருள், ஹைட்ரோகார்பன் (ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் கொண்ட மூலக்கூறு). சுமார் 1,900 டிகிரி வெப்பநிலையில் இந்த கேஸ் எரியும்போது, முழுமையாக எரிந்தால் நீல அல்லது ஊதா நிற தீப்பிழம்புதான் வெளிப்படும். போதிய ஆக்சிஜன் இல்லாமல் ஒரு பகுதி மட்டுமே எரிந்தால், வெப்பநிலை 1,000 டிகிரிக்கும் குறைவாக இருக்கிறது என்று பொருள். அப்போது ஏற்படும் தீச்சுடர் சிவப்பு அல்லது மஞ்சள் நிறத்தில் இருக்கும்.

3. நிலத்தடி நீர் குளிர் காலத்தில் வெதுவெதுப்பாகவும், வெயில் காலத்தில் குளிர்ச்சியாகவும் இருப்பது ஏன்?

என்.லேனா, 9ஆம் வகுப்பு, சரஸ்வதி மெட்ரிகுலேஷன் பள்ளி, விழுப்புரம்.

இரண்டு கோடுகளைப் போட்டு எது பெரியது என கேட்டால், அதில் பெரியதைத் தேர்வு செய்வோம். இப்போது மூன்றாவதாக அதைவிடப் பெரிய கோட்டைப் போட்டு, இதே கேள்வியைக் கேட்டால் என்ன செய்வோம்? பெரியது, சிறியது என்பவை எல்லாமே ஒப்பிடுதல் மட்டுமே. அதுபோல வெதுவெதுப்பு, குளிர்ச்சி என்பதும் ஓர் ஒப்பீட்டு அளவே.

நிலத்தின் அடியில் சூரிய ஒளி புக முடியாது என்பதால், அதன் வெப்பநிலை எப்போதும் சீராக 10 முதல் 20 டிகிரியாக இருக்கும். கோடைக் காலத்தில் தரைப்பகுதி வெப்பம் சுமார் 40 டிகிரி வரைக்கும் கூடுதலாகப் போகும்போது, நிலத்தடி நீர் குளிர்ச்சியாக இருக்கிறது. குளிர் காலத்தில் வெப்பநிலை 10 டிகிரி என குறையும்போது, அதே நீர் வெதுவெதுப்பாக இருக்கிறது.

4. அணுக்கருச் சேர்ப்பு வினை (Fusion reaction) மூலம் மின்சாரம் மலிவான விலையில் அதிகம் கிடைக்கும் என்றால், அணுக்கருச் சேர்ப்பு அணு உலைகள் ஏன் அமைக்கப்படவில்லை?

அருந்தமிழ் ஆதவன், 11ஆம் வகுப்பு, பிரிம்ரோஸ் பள்ளி, புதுவை.

அணுக்கருப் பிணைவு என்பதையே ஃப்யூசன் ரியாக் ஷன் (Fusion reaction) என்கிறோம். சூரியன் முதலான விண்மீன்களில் நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து பெருமளவு ஆற்றலை வெளிப்படுத்தியபடி ஹீலிய அணுக்கரு உருவாகும். சூரியனில் நடைபெறும் அதே அணுக்கருப் பிணைவை பூமியில் நடத்தி அதிலிருந்து ஆற்றலைப் பெற ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல்லாண்டுகளாக முயன்று வருகின்றனர்.

சூரியனில் நடைபெறும் அணுக்கருப் பிணைவில் எந்தவித அணுக் கதிரியக்கமும் இல்லை. அதேபோல செயற்கை அணுக்கருப் பிணைவு வழி ஆற்றலைப் பெறும்போதும் எந்தவித கதிரியக்க அபாயமும் இருக்காது. கருப்பிணைவு நடைபெற ஹைட்ரஜன் அயனி அணுக்கருக்கள் பிளாஸ்மா வடிவில் அமைய வேண்டும். சூரியனது மையத்தில் உள்ள உயர்வெப்பம் மற்றும் கடும் அழுத்தத்தில் அயனிகள் பிளாஸ்மா வடிவில் ஒன்றுடன் ஒன்று பிணையும்.

செயற்கைக் கருப்பிணைவு நிகழ்த்த எல்லா எலெக்ட்ரான்களையும் இழந்த ஹைட்ரஜன் அயனியை பிளாஸ்மா வடிவில் மாற்றி, 15 கோடி டிகிரி வெப்பநிலையில் எதிரும் புதிருமாக அணுக்கள் மோதும்படி செய்தால், அங்கே செயற்கையாகக் கருப்பிணைவு நடைபெறும் சாத்தியம் உண்டு.

15 கோடி டிகிரி வெப்பநிலை என்பதால் இரும்பில் கருவி செய்தாலும் ஒரே கணத்தில் உருகி வீணாகிவிடும். எனவே காந்தம் கொண்டு பிளாஸ்மாவை அடைத்துவைக்கும் டோகோமாக் (tokamak) எனும் இயந்திரம் வடிவமைக்கப்பட்டு வருகிறது. இந்தியா, ரஷ்யா, ஐரோப்பிய யூனியன் உட்பட பல நாடுகள் இணைந்து, பிரான்ஸ் நாட்டில் இதற்கான கருவியை உருவாக்கி சோதனை செய்து வருகின்றன.