தனிச்சுழி வெப்பநிலை (absolute zero -273℃)

         அறிவியல் நேரம் நிகழ்ச்சியில் முனைவர் க.மணியிடம் absolute zero -273℃ என்ன என்பது பற்றி கேட்ட கேள்விக்கு அவர் கொடுத்த விளக்கத்தை தொகுத்து கீழே கொடுத்துள்ளேன்.

            காற்றுள்ள மூடிய ஒரு கண்ணாடி பெட்டியை சூடுபடுத்துகையில் (Fig. 1) அதில நடக்கும் பண்பு மாற்றங்களை வைத்து ஒரு கிராப் வரையுரோமுன்னு வச்சிக்கிங்க அந்த கிராப் x ஆக்ஸில வெப்பமும் yஆக்ஸில அழுத்தம் அல்லது கன அளவு இரண்டில் எதாவதொன்ரிருக்குமாறு வரையலாம் கண்ணாடி பெட்டியிலுள்ள காற்றை சூடுபடுத்தும் போது காற்று விரிய முற்படும் இதை அழுத்தத்திலையும் சொல்லலாம், கன அளவுலேயும் சொல்லலாம் எப்படி இருந்தாலும் சரி கன அளவு அதிகரிக்கிறது வெப்பநிலையை 100,110,120 நு அதிகரிச்சுகிட்டே போங்க வெப்பத்தை அதே மாதிரி x ஆக்ஸில கன அளவும் வெப்பமும் அதிகரிச்சுகிட்டே போரத பார்க்கலாம் (Fig. 2) அப்ப இரண்டுக்கும் ஒரு நேரடி தொடர்பு (directly related) இருப்பதை பார்க்கிறோம் இப்ப இதை இனைச்சு கிராப் போடுங்க கர்ணத்துல வரும்  கோனலா டையக்னலா கீழ்நோக்கி வரும் அப்ப வெப்பநிலை சிரோவுக்கு கொண்டு வந்திங்கன்னா அந்த சிரோலையும் அதுக்கு ஒரு அழுத்தம் அல்லது கன அளவு இருக்கும் இல்லியா அதுக்கும் கீழே வெப்பநிலையை குறைச்சுகிட்டே போரிங்க -1,-2,-3... அப்படின்னு கீழே போய்டே இருக்கீங்க போகப் போக ஒரு நிலைக்கு போன உடனே இனிமே அதனுடைய கன அளவ குறைக்க முடியாதபடி சிரோ ஆகும் அது எங்கன்னு பார்திங்கன்னா -273℃.

 

Fig 1. A gas is heated in a closed cylinder whose volume can be 

varied by means of a movable piston.

               -273℃ கீழே கன அளவே இல்லாம போகும் கன அளவே இல்லைன்னா என்ன அர்த்தம் அந்த பொருள் இல்லைனு தான் அர்த்தம் அப்ப கண்ணாடி பெட்டிக்குள் இருந்த வாயு -273℃ வரும் போது இல்லாமல் போகிறது அல்லது அது இடம் அடைத்து கொள்ள முடியாத அளவிற்கு மிக நொருக்கமான இடத்துக்குள்ள வந்து அடைஞ்சுக்கிறதுன்னு உணர்ந்துக்கிறோம். இத ஐடியல் கேஸ்னு சொல்றோம் அப்படி ஒரு வாயு இருக்காது நாம லேபுல போடும் போது இதனோட கோடு நேர்கோடாவராம ஒரு பரபாலிக்ல போகும் இருந்தாலும் ஒரு தியரிட்டிக்கலா கிராப் போடும் பொழுது -273℃ அப்புறம் ஒரு பொருள் தன் இருப்பை இழக்கிறது அதுக்கப்புறம் நாம் இல்லாத பொருளை எப்படி குளிர்விக்க முடியும் குளிர் இல்லாத்தற்கு காரணம் என்னென்னா ஒரு பொருள் தன் இயல்பை இழந்து போகிறது. அப்படி ஆனா என்னதான் ஆகும்ங்கிறத போஸ் - ஐன்ஸ்டீன் கண்டென்சேசன்ங்கறது ஒன்னு இருக்கு இந்திய விஞ்ஞானி சத்திந்தரநாத் போஸும் ஐன்ஸ்டீனும் சேர்ந்து ஒரு கட்டுரை வெளியிட்டாங்க.

Fig 2. Pressure versus temperature for three dilute gases. Note that, for all gases, the pressure extrapolates to zero at the temperature -273.15°C.

              அவங்க சொல்றாங்க ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு போகும் போது அணுக்கள் நெருங்கி ஒன்றோடொன்று இறங்கி வருமாம் அப்படி வரும்பொழுது நெருங்க முடியாதபடி பாலி எக்ஸ்குலுசன் ப்ரின்சிபில்ங்கறது ஒன்னு இருக்கு இதுல எலக்ட்ரான் ஒன்ன ஒன்ன உதரும் அணுக்கள் ஒன்று சேராதபடி அந்த குளிர்ல இருந்தாலும் -273℃ வரும் போது எக்ஸ்குலுசன் ப்ரின்சிபலும் உடைந்து போயிடுது எலக்ட்ரான்கள் எல்லாமே நியுக்ளியஸ்குள்ள போயிடுது நியுக்ளியஸ்குள்ள இருக்கிற குவார்க்குங்கிற அந்த பொருட்களும் கூட ஒன்றோடொன்று நெருங்கிவந்து எது எதுன்னு சொல்ல முடியாத அளவுக்கு மசிஞ்சி ஒரு பொருளாக கண்டென்ஸ் ஆகிறதுனாலதான் போஸ் ஐன்ஸ்டீன் கண்டென்சேசன்ங்கிற அந்த நிலையில் பொருளும் இல்லாமல் ஆற்றலும் இல்லாமல் இரண்டும்கெட்டானாக எல்லா பொருளும் இருக்கிறது. அப்ப உலகத்துல இருக்கிற எல்லா பொருளுமே -273℃ க்கு கொண்டு வரும் பொழுது ஆதி முதல்ல இந்த பிரபஞ்சம் தோன்றுவதற்கு முன் எந்த நிலையில் இருந்ததோ அந்த நிலைக்கு போயிடும் அப்போ குவார்க்கும் இல்லாமல் எலக்ட்ரான், புரோட்டான், நியூட்ரானும் இல்லாமல் ஏதொ ஒரு நிலையில்  ஆற்றலும் இல்லாமல் பொருளும் இல்லாமல் இருக்கிறது.

            இத வந்து தியரிட்டிக்கலா கற்பனைல ஒரு ஃபிலாசஃபியா சத்திந்தரநாத் போஸும் ஐன்ஸ்டீனும் சொன்னாங்க; அதுக்கப்புறம்  1980-1985 வாக்ல தான் இத சோதனையே செய்து பார்த்து -273℃க்கு கிட்ட கொண்டு போயிருக்காங்க கொண்டு போகும் போது அந்த கண்டென்சேசன் நடந்து அணுக்களெல்லாம் ஒன்றாக சேர்ந்து திரண்டு ஒரு பொருளாக மாருறத பார்திருக்காங்க பொட்டாசியம் போன்ற அணுக்களை கொண்டு போயிருக்காங்க ஹைட்டரஜனையும் அது போல லேசர் கதிர்ல நசுக்கி குளிர வச்சிருக்காங்க ஆகவே ஒரு தியரிட்டிகளா நாம எத அணுமானித்தாலும் பிராக்டிக்கலா அத நிருபிக்கப்படும் பொழுது தான் அந்த கான்சப்ட் உறுதி செய்யப்படுகிறது இருந்தாலும் இப்படித்தான் நடக்கும்ங்கறத முன்கூட்டியே செய்து பார்க்காம சொல்லுறதுங்கிறது ஒரு பெரிய தீர்கதரிசனம் இல்லையா? இந்த தீர்கதரிசனம் நம்முடைய இந்திய விஞ்ஞானி சத்திந்தரநாத் போஸுக்கு இருந்திருக்கு.

நன்றி: 
1.ஞானவானி பன்பலை, கோயமுத்தூர்.
2. Fundamentals of Physics by Resnick haliday walker