மின்சாரம் எதனால் ஆனது? 12

ஜனவரி

சென்ற கட்டுரைகளில் மின்சாரம் என்பது ஒரு விசைதான் என்றும் அந்த விசையானது எப்படி நாம் எல்லாரும் அன்றாட வாழ்க்கையில் தினசரி பயன்படுத்தும்படி பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன என்றும், அந்த மின்விசையின் இருவேறு வகையினையும், அவற்றுக்கிடையே உள்ள பண்பு வேறுபாடுகளையும் பார்த்தோம்.

அந்த மின்விசையினை கடத்திச்செல்லும் எலக்ட்ரான்களைப் பற்றியும், அவற்றின் பல்வேறு பண்புகளைப் பற்றியும் கடந்த சில கட்டுரைகளில் விரிவாகப் பார்த்தோம்.

இந்தத் தொடரின் முடிவாக, மின்விசையின் மாறுபட்ட ஒரு வடிவத்தினைப் பற்றிப் பார்ப்போம். மழைக்காலங்களில், இயற்கை உற்பத்தி செய்யும் அழகு வாய்ந்த ஆனால் அச்சமூட்டும் மின்னல் கீற்றுகள், மின்விசையின் ஒருவித மாறுபட்ட வடிவமே.

இந்த மின்னல்கள் எப்படி உருவாகின்றன?

மேகங்களின் உட்பகுதியில் நீர்த்திவலைகள் காற்றுடன் உராயும்போது, மேகத்தின் ஒரு பகுதி நேர்மின் தன்மையினையும், இன்னொரு பகுதி எதிர்மின் தன்மையினையும் பெறுகின்றது. பொதுவாக, மேகத்தின் கீழ்ப்பகுதி எதிர்மின் தன்மை கொண்டதாகவும், மேல் பகுதியானது, நேர்மின்தன்மை கொண்டதாகவும் மாறுகின்றது.

இவ்வாறு மேகத்தின் நிலைமின் தன்மையானது உராய்வு காரணமாக அதிகரித்துக் கொண்டே யிருக்கும்போது ஒரு கட்டத்தில், இந்த எதிர் எதிர் தன்மைகொண்ட மேகத்தின் இரு பகுதிகளும், இடையிலிருக்கும் காற்று மூலக்கூறுகளுடன் பிணைந்து மின்நிலைத் தன்மையினை அடைகின்றன. அப்போது சுற்றியிருக்கும் காற்று மூலக்கூறுகள் வெப்பமடைந்து, மூலக்கூறுகள் கிழிபட்டு, அதீத ஆற்றல் வெளியாகிறது. இவ்வாறு வெளியாகும் ஆற்றலானது, பெருமளவு சத்தத்துடன், மின்னல் கீற்றுகளாக வெளிவருகின்றது.

இன்னொரு வகையிலும் மின்னல்கள் உருவாகின்றன. எதிர்மின்தன்மை கொண்ட மேகத்தின் கீழ்ப்பகுதியானது பெருமளவில் அதிகரித்துக் கொண்டே போகும்போது அந்த மேகத்தின் கீழே இருக்கும் தரையின் மேற்பரப்பில், நேர்மின் தன்மை தூண்டப்படுகிறது. அப்போது, மேகத்தின் கீழ்ப் பகுதியிலிருக்கும் எதிர்மின் தன்மை கொண்ட மூலக்கூறுகள், காற்றுத் துகள்கள் வழியே வேகமாக பீய்ச்சியபடி தரையினை வந்தடைகின்றன.

இதனால் அந்தக் காற்று மூலக்கூறுகள் வெப்பமடைந்து பெருமளவில் ஆற்றல் கீற்றுகளை வெளிவிடுகின்றன. இந்த வகையான மின்னல்கள், சற்று பலம் வாய்ந்தவை ஆகும்.

இவ்வாறு மேகத்தின் நிலைமின் தன்மையினால் உருவாகும் மின்னல்கள் அதீத ஆற்றல் கொண்டவையாக இருந்தாலும் அவைகளைக் கட்டுப்படுத்த இயலாத காரணத்தினால் அந்த ஆற்றலினை நம்மால் பயன்படுத்திக்கொள்ள இயலாமல் போகிறது.

நம் பூமியின் மேற்பரப்பு மீது பாயும் இந்த மின்னல் கீற்றுகள், பொதுவாக உயரமான பகுதியின் வழியாகவே தரையினை அடைகின்றன. இதனால் தான் மழைக்காலங்களில், உயரமான மரங்களின் அடியில் நிற்பது ஆபத்தானது என்று அறிவுறுத்தப்படுகிறது.

ஒரு காலகட்டத்தில், மேலை நாடுகளில் மிகவும் உயரமான கட்டிடங்களைக் கட்ட ஆரம்பித்தபோது, அவை மின்னல்களால் அன்றாடம் தாக்கப்படுவது வாடிக்கையாகிப் போனது. அந்தச் சமயத்தில் அவர்களுக்கு உதவுவதற்காக மின்னல்களைப் பற்றி ஆராய்ந்த பெஞ்சமின் பிராங்க்ளின், மின்னல் எவ்வாறு ஏற்படுகின்றது என்பதினை ஆராய்ந்து, அந்த மின்னல்கள் பாதுகாப்பாக பூமியினை வந்தடைவதற்காக, மின்னல் தாங்கிகளை வடிவமைத்தார்.

இந்த மின்னல் தாங்கிகள் என்பவை சற்று உயரமான, கூரிய முனை கொண்ட உலோக தாங்கியாகும். இவற்றை உயரமான கட்டிடங்களின் உச்சியில் பொருத்திவிட்டு, அதன் மறுமுனையினை பாதுகாப்பாக தரையுடன் இணைப்பதன்மூலம் கட்டிடங்களை தாக்கும் மின்னல்களால் எவ்வித சேதமும் ஏற்படுத்தாது அவை பாதுகாப்பாக பூமியை அடையும்படி செய்யலாம். இதனை வழக்குச் சொல்லில் நாம் இடிதாங்கி என்கிறோம்.

இந்த எளிமையான கண்டுபிடிப்பினை பெஞ்சமின் பிராங்க்ளின் கண்டுபிடித்து வெளியிட்ட போது, கிறித்துவ மதம் வேரூன்றியிருந்த சில மேலை நாடுகளில் சர்ச்சை ஏற்பட்டது. இயற்கையின் மூலம் கடவுள் தீயவர்களைத் தண்டிக்கும் செயல்முறையில் மனிதர்கள் தலையிடக் கூடாது என பல கிறித்துவ தேவாலய போதகர்கள் அரசிடம் வேண்டுகோள் விடுத்ததன் பேரில், சில நாடுகள் இந்த மின்னல் தாங்கிகளை தடை செய்தன.

அதேசமயத்தில் பல நாடுகளில் இந்த மின்னல் தாங்கிகள் பொருத்தப்பட்ட பின்னர், ஏராளமான பொருட்சேதமும், உயிர்ச் சேதமும் தடுக்கப்பட்டது. ஆனால் இதை தடை செய்த நாடுகளில் மின்னல் தாக்குதலினால் ஏற்படும் விபத்தானது அதிகரித்தவண்ணம் இருந்தது. இதனால் காலப்போக்கில் அந்த நாடுகளும் தாங்கள் விதித்த தடையினை நீக்கிவிட்டு இந்த மின்னல் தாங்கிகளை பொருத்திக்கொள்ள பரிந்துரை செய்தன.

மின்னல்களைப் பார்த்தால் கண்கள் போய்விடும் என்று பொதுவாகச் சொல்லப்படுவதை நாம் கேட்டிருப்போம். அது ஒருவிதத்தில் உண்மைதான். ஒருசில மின்னல் கீற்றுகள் ஏற்படுத்தும் வெப்பத்தின் அளவானது கிட்டத்தட்ட 54,000 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட் ஆகும். இந்த அளவு வெப்பம் வெளிப்படும்போது அவற்றை வெறும் கண்களில் பார்ப்பது என்பது கண்களை பாதிக்கக்கூடும்.

பொதுவாக மின்னல் வந்த பிறகு சில நொடிகள் கழித்தே இடியின் சத்தம் கேட்பதை நாம் கவனித்திருப்போம். மின்னலும், இடியும் பொதுவாக ஒன்றாகத்தான் உருவாகும். ஆனால் அவற்றை வெவ்வேறு கால நேரங்களில் நாம் உணருவதற்குக் காரணம் ஒளியின் வேகத்திற்கும் ஒலியின் வேகத்திற்கும் இடையே உள்ள வித்தியாசமே ஆகும்.

மின்னல் ஏற்படும்போது உருவாகும் ஒளியானது, நொடிக்கு 3 இலட்சம் கி.மீ. வேகத்தில் பயணித்து நம்மை அடையும். ஆனால். அதேநேரத்தில் உருவாகும் இடியின் ஒலியானது நொடிக்கு 0.3 கி.மீ. வேகத்தில் மட்டுமே பயணிப்பதனால் சற்றுக் காலதாமதமாக நமக்குக் கேட்கிறது.

மின்விசையினைப் பற்றி அடிப்படை ரீதியிலாக தெரிந்துக்கொள்ள வேண்டிய பல தகவல்களை, வேறொரு பரிமாணத்தில் நடைமுறைப் பயன்பாடுகளோடு கடந்த 12 கட்டுரைகளில் என்னால் இயன்ற அளவு எளிமையாக விளக்கியுள்ளேன்.

மின்விசையின் மீது ஆர்வம் கொண்ட பலருக்கு இந்த குறுந் தொடர் எள்ளளவாயினும் பயன்பட்டிருக்கும் என்ற நம்பிக்கையில் இந்தத் தொடரினை இதோடு நிறைவு செய்ய விரும்புகிறேன். மேலும் இன்னொரு வித்தியாசமான அறிவியல் தொடரில் புதிய பயணத்தை விரைவில் தொடருவோம்.

“நேற்றைய பொழுதிலிருந்து கற்றுக்கொள்;

இன்றைய பொழுதினை வாழ்ந்திடு;

நாளைய பொழுதிற்காக நம்பிக்கைக் கொள்;

எந்த ஒரு கணத்திலும் கேள்வி கேட்பதை மட்டும் நிறுத்தாதே.”

-_ ஆல்பர்ட் அய்ன்ஸ்டைன்.