விஞ் - ஞானம்:: பிரபஞ்சம் - II - வி. ராஜகோபால் ::: (மையம் சிற்றிதழ் -1996-2 ஆசிரியர் - ஜெயதேவன்)

விஞ் - ஞானம் 

பிரபஞ்சம் - II 

வி. ராஜகோபால் 

ஆரம்ப காலத்திலிருந்த ஹைட்ரஜனும், ஹீலியமும் மற்ற கனமான தனிமங்களாக மாற்றம் கொள்வதற்கு மிக அதிகமான வெப்பமும் அழுத்தமும் தேவைப்பட்டிருக்கும். இந்த அழுத்தமும் வெப்பமும் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் கோள்களின் மையத்தில் மட்டுமே தென்படக் கூடும். 

ஒழுங்கற்ற வாயுமண்டலமாக விரிவடைந்து சென்று கொண்டிருந்த ஒரு நிலையிலிருந்து, இப்பிரபஞ்சத்தில், நட்சத்திரம் போன்ற அமைப்புகள் எப்படி உருவாகி யிருக்கக்கூடும் என்ற கேள்வி எழுகிறது. 

இக்கேள்விக்கு விடை தேடும் முன் நட்சத்திரம், சூரிய மண்டலம், கோள்கள், பாறைகள் போன்ற அமைப்புகள் ஏன் தோன்றின என்ற கேள்விக்கு விடை தேடினால், எப்படி என்ற கேள்விக்கான பதில் எளிதாகக் கிடைத்து விடும். 

திடமான எந்த ஒரு அமைப்பும் இல்லாத ஒரு பிரபஞ்சத்தை நம்மால் கற்பனை செய்து பார்க்க முடியும். அந்நிலையில், எலக்ட்ரான், ப்ரோட்டான் போன்ற அணுவின் அடிப்படைப் பகுதிகளான துகள்கள், எப்பொழுதும் ஒரு நோக்கற்ற நிலையில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கவேண்டும். இடர்ப்பாடற்ற இயக்கமில்லாது, இத்துகள்களினின்றும் அணு மற்றும் மூலக்கூறுகள் போன்ற சிறிய அமைப்புகள் தோன்றியிருப்பதிலிருந்தே, நோக்கற்ற (Random) இயக்கம் தடைப்பட்டு, ஏதோ ஒரு ஒழுங்கு (Order) நேர்ந்திருக்கிறது என்று அர்த்தமாகிறது. 

இந்த ஒழுங்கற்ற நிலையிலிருந்து ஒரு ஒழுங்கு உண்டானதற்கான காரணியையே நாம் 'விசை' என்கிறோம். 

விசையின் செயல்பாட்டினால், அணு மற்றும் மூலக்கூறுகள் போன்ற சிறிய அமைப்புகள் முதல் பிரபஞ்ச அளவிலான பல்வேறு அமைப்புகள் பல தளங்களில் இயங்கிக் கொண்டிக்கின்றன. . 

இங்கு மற்றொரு கேள்வி : 

பிரபஞ்ச அளவில் பல்வேறு வகையான அமைப்புகள் இருப்பதால், அவை தோன்றியதற்குக் காரணமான 'விசையும் பல் வகைத் தன்மை கொண்டதா? 

அதுதான் இல்லை . 

விசையை, அது இயங்கும் 'தளங்களைக் கொண்டும், அதன் வீச்சைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டும், நான்கு வகையாகப் பிரித்து விடலாம். அதற்கு முன், 'விசை' என்றால் என்ன என்பதைப் பற்றியும், விசை என்பது பற்றி விஞ்ஞானம் வகுத்துள்ள அடிப்படைக் கொள்கைகள் மற்றும் கோட்பாடுகளையும் சுருக்கமாகப் பார்க்கலாம். 

விசை பொருட்களின் இயக்கம் பற்றிய நம் கருத்துகள் பெரும்பாலும் கலிலியோ மற்றும் நியூட்டன் காலத்தவை. அதற்கும் முன்னால் மக்கள் அரிஸ்டாட்டிலின் தத்துவத்தையே பெரிதும் நம்பினார்கள். அவர் கருத்துப்படி, 

"ஒரு பொருளின் இயல்பான நிலை இயக்கமற்று இருப்பதே. அது நகர வேண்டுமானால் ஒரு உந்துதல் தேவைப்படுகிறது." 

இந்தக் கருத்துப்படி, நிறை (Mass) வெவ்வேறான இரு பொருள்களை கீழே விழச் செய்யும் பொழுது, நிறை அதிகமான பொருள் அதைவிடச் சிறிய பொருளைவிட , மிக வேகமாகக் கீழே விழ வேண்டும் (அதிக நிறை காரணமாக பூமியின் ஈர்ப்பு அதிகமாக இருக்கும்). அரிஸ்டாட்டில் காலத்தில் எந்த ஒரு கருத்தையும் பரிசோதனை மூலம் அது சரியா என்று சோதித்துப் பார்க்கும் வழக்கம் இருந்திருக்கவில்லை. எனவே கலிலியோவின் காலம் வரை (1564 - 1642), நிறை வெவ்வேறான இரு பொருட்கள், ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து விழும்போது, வெவ்வேறான வேகத்தில் விழுகின்றனவா என்று கவனிக்கவில்லை. 

ஆனால் கலிலியோ, வெவ்வேறான நிறை உள்ள இரு பொருட்கள், வழவழப்பான ஒரு சரிவில் உருட்டிவிடப்பட்ட போது, அவ்விரு பொருட்களின் வேகமும் ஒவ்வொரு வினாடியும் ஒரே விகிதத்தில் அதிகரிக்கக் கண்டார். 

உதாரணமாக, ஒரு பந்தை (அது எத்தனை கனமாக இருந்தாலும்), ஒவ்வொரு பத்து மீட்டருக்கும் ஒரு மீட்டர் கீழிறங்கும் ஒரு சரிவில் உருட்டிவிடும்போது, அதன் வேகம், முதல் வினாடியின் முடிவில், வினாடிக்கு ஒரு மீட்டர் என்றும், இரண்டாம் வினாடியின் முடிவில், வினாடிக்கு இரண்டு மீட்டர் என்றும் அதிகரித்துச் செல்லும் என்று நிரூபித்தார். 

கலிலியோவின் பரிசோதனையில், சரிவில் உருளும் அப் பொருட்கள் மீது, ஒரே விசை (அவைகளுடைய எடை செயல்படுகிறது; இவ்விசையின் விளைவால் அப் பொருட்களின் வேகம் ஒவ்வொரு கணமும் ஒரே விகிதத்தில் அதிகரித்துக் கொண்டேயிருக்கிறது. கலிலியோவின் மேற்கூறிய பரிசோதனைகளை, நியூட்டன் தன்னுடைய இயக்கம் பற்றிய விதிகளின் அடிப்படையாகக் கொண்டார். 

உண்மையில், விசையின் விளைவு, ஒரு பொருளின் வேகத்தை மாற்றம் கொள்ளச் செய்வதேயாகும். எனவே, ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்படாத போது, அது ஒரு நேர்கோட்டில், ஒரே வேகத்தில் சென்று கொண்டிருக்கலாம்; அல்லது இயக்கமில்லாத ஒரு நிலையில் (Rest) இருக்கலாம். இதை நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதியின் முக்கிய அம்சமாகக் கொள்ளலாம். 

நியூட்டனின் இரண்டாவது இயக்க விதி, ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்படும்போது, என்ன விளைகிறது என்பதைப் பற்றியது. இவ்விதியின் படி, ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்படும் போது, அப் பொருளின் வேகம் மாற்றம் கொள்ளும் விகிதம் (Rate of Change of Speed) அதன் மீது செயல்படும் விசையுடன் நேர் விகிதத்தில் (Directly Pro portional) அமைந்துள்ளது. இதன்படி, ஒரு பொருள் மீது செயல்படும் விசையை இரண்டு மடங்காக அதிகப்படுத்தினால், அதன் வேகம் மாற்றம் கொள்ளும் விகிதம் இரண்டு மடங்காக அதிகரிக்கும். அதே போல், ஒரே விசை இரண்டு வெவ்வேறான நிறையுள்ள இரு பொருட்களின் மீது செயல்படும்போது, நிறை அதிகமுள்ள பொருளின் வேகம் குறைந்த விகிதத்தில் மாற்றம் கொள்ளும். 

மேற்கூறிய 'இயக்க விதிகளைக் கண்டுபிடித்த நியூட்டன், 'ஈர்ப்பு விசையை விவரிக்கும் ஒரு விதியையும் கண்டு பிடித்தார். 

1. ஈர்ப்பு விசை (Gravitational Force) 

இப் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு பொருளும் மற்ற ஒவ்வொரு பொருளையும் ஈர்ப்பு விசையின் மூலம் ஈர்க்கிறது. இரு பொருட்களுக்கிடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசை, அவை ஒவ்வொன்றின் நிறையின் பெருக்கல் தொகைக்கு (Product)க்கு நேர் விகிதத்தில் அமைந்துள்ளது. 

எனவே இவ்விரு பொருட்களில், ஒரு பொருளின் கனம் இரண்டு மடங்காக அதிகரிக்கும் பொழுது, அவைகளுக்கிடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையும் இரண்டு மடங்காக அதிகரிக்கும். அதே போல் ஒரு பொருளின் கனம் இரண்டு மடங்காகவும் மற்றொரு பொருளின் கனம் மூன்று மடங்காகவும் அதிகரித்தால், ஈர்ப்பு விசை ஆறு மடங்காக 

அதிகரிக்கும். மேலும் ஈர்ப்பு விசையைப் பற்றிய நியூட்டனின் விதியின் படி பொருட்கள் இரண்டுக்குமிடையே உள்ள தூரம் அதிகரிக்க, அவைகளுக்கிடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை குறைந்து கொண்டே வரும். 

நியூட்டனின் இந்த விதியின்படியே, பூமி, சந்திரன் மற்றும் பிற கோள்கள் சூரியனைச் "சுற்றி வரும் பாதையை" (orbit) தீர்மானிக்க முடிகிறது. 

நம்முடைய அன்றாட வாழ்வில் இரண்டு சாதாரணப் பொருட்களினிடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசையை நம்மால் உணர முடிவதில்லை. நாம் ஒரு பெரிய கட்டிடத்தின் அருகாமையில் இருந்தாலும், நமக்கும் அதற்கும் இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையை நம்மால் உணரமுடிவதில்லை. என்றாலும் பூமிக்கும் நமக்கும் இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையை நம்முடைய எடையாக உணருகிறோம். இதன் காரணம் பூமியின் நிறை மிக மிக அதிகமாக இருப்பதே. எனவே பூமியில் இருக்கும் ஒவ்வொரு பொருளின் எடையும், அந்த பொருளின் மீது செயல்படும் புவி ஈர்ப்பு விசையே ஆகும். அது எப்பொழுதும் பூமியின் மையத்தை நோக்கியே செயல்படுகிறது. இதைப் புரிந்து கொள்ளாததினாலேயே, மிகவும் ஆரம்ப காலத்தில் எல்லோரும் "ஒருவன் பூமியின் பரப்பில் நிற்க முடிவதாலேயே, பூமி தட்டையாகத் தான் இருக்க வேண்டும்" என்று நம்பி வந்தார்கள். 

நாம் பூமியை விட்டுச் சந்திரனுக்குச் சென்றால், நம்முடைய எடை ஆறு மடங்கு குறைந்திருக்கும். ஏனென்றால் பூமியை விட சந்திரனின் நிறையும் அளவும் குறைவாக இருப்பதால், நம்மீது செயல்படும் சந்திரனின் ஈர்ப்பு விசையும் குறைவாக இருக்கும். 

நம்மைச் சுற்றியுள்ள சாதாரணப் பொருட்களின் இடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசை குறைவாக இருந்தாலும், சூரியன், பூமி போன்ற கோள்களுக்கு இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை மிக மிக அதிகமானதாகும். 

திடீரென்று பூமியின் அளவு பாதியாகக் குறைந்து விடுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம் (அதன் நிறை குறையாமல்). அப்பொழுது, பூமியின் பரப்பில் உள்ள பொருளுக்கும் பூமியின் மையத்திற்கும் இடையே உள்ள தூரமும் பாதியாகக் குறைந்திருக்கும். எனவே நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விசை விதியின்படி அந்தப் பொருளின் எடை நான்கு மடங்கு அதிகமாகி இருக்கும். அதே போல் பூமியின் அளவு கால் மடங்காக குறைந்து போனால், அப்பொருளின் எடை 16 மடங்காக அதிகரிக்கும். 

ஈர்ப்பு விசையின் முக்கியமான சிறப்பியல்பு ஒன்று எடையற்று இருக்கும் (weightlessness) நிலையை விளக்குகிறது. ஈர்ப்பு விசையின் படி, எல்லாப் பொருட்களும், அவைகளின் கனம் வெவ்வேறாய் இருந்தாலும், வெற்றிடத்தில் (vacuum) தடையின்றி விழும் பொழுது (Free Fall) பூமியை ஒரே வேகத்தில் வந்தடைகிறது. 

இதற்கும் எடையற்ற நிலைக்கும் என்ன சம்பந்தம்? 

பொதுவாக, நம் எடையைத் தெரிந்து கொள்ள, நாம் எடைகாட்டும் எந்திரத்தின் மேல் ஏறி நிற்கிறோம். தரையில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும் அந்த எந்திரத்தின் மேல் நம் எடையின் அழுத்தம் விழுவதால் நம் எடையைக் குறிக்க முடிகிறது. 

எந்திரம் பொருத்தப்பட்டிருக்கும் தரை விலகி விடுவதாக ஒரு நிமிடம் நாம் கற்பனை செய்து பார்த்தால், நாமும் அந்த எந்திரமும் தடையற்று விழ வேண்டியிருக்கும். அப்பொழுது நம் எடையின் அழுத்தம் அந்த எந்திரத்தின் தகட்டின் மேல் விழாது. இதனால் எடையற்ற ஒரு நிலை தோன்றுகிறது. ஆனால், அந்தச் சமயத்தில் ஈர்ப்பு விசை நம்மேல் செயல்படுவதில்லை என்று அர்த்தமாகாது. அந்நிலையில், ஈர்ப்பு விசையின் செயல்பாட்டில், தடையற்று விழும் இயக்கத்தில் நாம் இருக்கிறோம். 

இதேபோல், ஒரு விண்வெளிக் கப்பல், வெற்றிடத்தில் தடையற்று விழும் பொழுது, அதனுள் இருக்கும் எல்லாப் பொருட்களும் எடையற்ற நிலை அடைகிறது. . 

ஈர்ப்பு விசையின் மற்ற பல அம்சங்களைக் கீழ்க்கண்டவாறு குறிக்கலாம். 

* ஈர்ப்பு விசை இப்பிரபஞ்சத்தில் உள்ள எல்லாப் பொருட்கள் மீதும் செயல்படுகிறது. அதன் செயல் பாட்டிலிருந்து எந்த ஒரு பொருளுக்கும் விலக்கு கிடையாது. 

* ஈர்ப்பு விசையை அழிக்கக் கூடிய பொருளோ, சக்தியோ இல்லை. 

* இரண்டு பொருட்களினிடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை மூன்றாவது பொருளால் பாதிக்கப்படாது. 

* மேலும், ஈர்ப்பு விசை பொருட்கள் மட்டுமில்லாது, சக்தியின் மீதும் செயல்படுகிறது. "காலம்", "வெளி" ஆகிய இரண்டையும் இது பாதிக்கிறது. 

ஆல்பர்ட் ஈன்ஸ்டீன், ஈர்ப்பு விசையின் விளைவாக காலம் மெதுவாக நகர்கிறது என்பதையும், 'கால - வெளி' வளைந்து கொள்கிறது (waped) என்பதையும் நிருபித்தார். 

* ஈர்ப்பு விசை ஒரு பொருளைச் சுற்றிய வெளியை (Space) நிரப்புகிறது. எல்லா திசைகளிலும் விரிந்து செல்கிறது. எனவே இரு பொருட்களுக்கிடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசை என்பதை விட ஒரு பொருளின் ஈர்ப்பு வெளியில் மற்றொரு பொருள் ஊடுருவும் போது தோன்றும் விசை என்று புரிந்து கொள்ளலாம். 

இதன்படி சூரியனை, ஒரு குறிப்பிட்ட பாதையில் பூமி சுற்றி வருவது சூரியனின் ஈர்ப்பு வெளி (Gravitational Field) பூமியை ஈர்ப்பதாலேயே என்று கொள்ள வேண்டும். மாறாக, ஈன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் தத்துவத்தின் (General Theory ofRelativity) படி ஒரு பிரபஞ்சப் பொருளின் நிறை தன்னைச் சுற்றியுள்ள கால - வெளியை வளைத்து விடுகிறது (எதிர்ப் பக்கப் படம்). ஆக பூமி சூரியனைச் சுற்றுவது 'விசையால் அல்ல. சூரியனைச்சுற்றியுள்ள 'கால - வெளி'யின் வளைவினால் தான் பூமி சூரியனைச்சுற்றி வருகிறது. 

- 

- 

பிரபஞ்ச அளவில், ஈர்ப்பு விசை என்பது மிகவும் முக்கியமானதாகும். அது மிகவும் வலிவுடையது அல்ல என்றாலும், எங்கும் ஊடுருவிப் பரவியிருக்கிறது. ஆரம்பத்தில், ஒழுங்கற்றுச் சிதறியிருந்த பருப் பொருட்கள் (Matter), நட்சத்திரங்களாகவும், கோள்களாகவும் மாறி, சூரிய மண்டலம் போன்ற அமைப்புகள் தோன்றியிருப்பதற்கு காரணம் ஈர்ப்பு விசையே ஆகும். 

பொதுவாக, மிகுந்த வலிவுள்ள விசை, சிறிய அமைப்புகளையும் (small structures), குறைந்த வலிவுள்ள விசை பெரிய அமைப்புகளையும் தோற்றுவிக்கும். ஈர்ப்பு விசை வலிவற்றதாகவும், எங்கும் ஊடுருவிப் பரவி இருப்பதாலும் பிரபஞ்ச அளவில் பெரிய அமைப்புகள் தோன்றியிருப்பதற்குக் காரணமாக இருக்கிறது. 

2. மின் காந்த விசை (Electro - Magnetic Force) 

மின் காந்த விசையின் இயக்கத்தை, அன்றாட வாழ்வில், பல சந்தர்ப்பங்களில் காணலாம். சாலையில் நாம் நடப்பதற்கு காரணமான "உராய்வு" (friction) மின் காந்த விசைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டாகும். 

ஈர்ப்பு விசை எவ்வாறு பொருளின் நிறையை (Mass) ஆதாரமாகக் கொள்கிறதோ, அது போல காந்த விசை ஒரு பொருளின் மின் ஏற்றத்தை (Electric Charge) ஆதாரமாகக் கொள்கிறது. எனவே மின் காந்த விசை மின் ஏற்றம் நிறைந்துள்ள (electrically charged) இரு பொருட்களுக் கிடையே செயல்படுகிறது. பொதுவாக அன்றாட வாழ்வில் நாம் எதிர் கொள்ளும் பல பொருட்கள் "மின் ஏற்றம் அற்று" (electrically neutral) இருக்கின்றன. எனவே அப் பொருட்களுக்கிடையே மின் காந்த விசை செயல்படுவதில்லை. 

பழங்கால கிரேக்கர்கள், ஒரு பொருளை மற்றொரு பொருளோடு தேய்க்கும் பொழுது, இரண்டையும் மின் தாக்கம் உடையதாக ஆக்கலாம் என்பதைக் கண்டறிந்தார்கள். 

அம்பர் (amber) இன் துண்டுகளை, விலங்குத் தோலின் மென்மையான முடியுடன் (fur) தேய்க்கும் பொழுது, அம்பர் மின் ஏற்றமுற்று காகிதத் துண்டுகளை ஈர்க்கிறது. மேலும் மேகங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று உராயும் பொழுது, மின் ஏற்றமுற்று, மின்னலாக பூமியை வந்தடைகிறது. 

இயற்கையில் இரண்டு விதமான மின் தாக்கங்கள் இருக்கின்றன. ஒன்று "நேர் மின் ஏற்றம்" என்றும், மற்றொன்று "எதிர் மின் ஏற்றம்" என்றும் அறியப்படுகிறது. ஒரே தன்மையுள்ள மின் ஏற்றங்கள் எதிர்க்கவும் (repel), எதிரெதிர் மின் ஏற்றங்கள் ஈர்க்கவும் (attract) செய்யும். 

ஒரு கம்பியின் ஒரு முனையில் நேர்மின் ஏற்றம் அதிகமுள்ள ஒரு பொருளை இணைத்து, மறு முனையை எதிர்மின் ஏற்றம் அதிகமுள்ள ஒன்றுடன் இணைத்தால், மறு முனையிலுள்ள எதிர்மின் ஏற்றங்கள் நேர்மின் ஏற்றங்களால் ஈர்க்கப்படுகிறது. இந்த இயக்கத்தையே மின்சாரம் என்கிறோம். 

மின்சாரம் பாயும் பொழுது, காந்த விசை தோன்றுகிறது. 1820-ம் ஆண்டு, டென்மார்க்கைச் சேர்ந்த, ஹான்ஸ் க்ரிஸ்டியன் ஆயர்ஸ்டெட் (Hans Christian Oer sted) என்பவர், மின்சாரம் பாய்ந்து கொண்டிருக்கும் கம்பியில், ஒரு காந்த விசை உள்ளது என்று கண்டறிந்தார். இதனால், மின்சாரம் பாய்ந்து கொண்டிருக்கும் இரு கம்பிகள், காந்த விசையால் ஒன்றை ஒன்று ஈர்த்துக் கொள்ளும். இந்த அடிப்படையில் தான் ஒரு மின் விசைப் பொறி (Elecurical Motor) இயங்குகிறது. 

பொதுவாக மின் ஏற்றங்கள் (Elecrical Charges) இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, அது காந்த விசை மண்ட லத்தைத் (Magnetic Field of Force) தோற்றுவிக்கிறது. மின்சார மற்றும் காந்த விசைகள் ஒன்றுக்கொன்று நெருங்கிய தொடர்பு கொண்டிருப்பதாலும், எப்பொழுதும் சேர்ந்தே இருப்பதாலும், இவை "மின் காந்த விசை " என்ற பொதுப் பெயரிலேயே அழைக்கப்படுகின்றன. 

1840-ம் ஆண்டு , மைக்கேல் ஃபாரடே (1791 - 1867) என்னும் ஆங்கிலேய விஞ்ஞானி, ஒரு காந்தம் கம்பிச் பாருளின் பக்கவாட்டில் நகர்ந்து செல்லும்போது, கம்பியில் மின்சாரம் பாய்வதைக் கண்டுபிடித்தார். மின் ஆற்றலை உருவாக்கும் பொறி (Generator) இதன் அடிப்படையிலேயே செயல்படுகிறது. 

ஆயர்ஸ்டெட் மற்றும் ஃபாரடேயின் மேற்கூறிய கண்டுபிடிப்புகளுக்கு பின்னர், ஜேம்ஸ் க்ளெர்க் மாக்ஸ்வெல் (James Clerk Maxwell) (1831 - 1878) என்பவர், மின் காந்த 

மண்டலமும், ஒளியின் வேகத்தில், மின் அலைகளாகவும், காந்த அலைகளாகவும், வெளியில் (space) பரவிச் செல்கிறது என்பதை நிரூபித்தார். 

இவ்வாறு நகர்ந்து செல்லும் மின் காந்த மண்டலத்தை எதிர்கொள்ளும் மின் ஏற்றங்களும், காந்தமும், மின் காந்த அலைகளைப் போலவே ஊசலாடும் (oscillale). 

ஒரு மின் ஏற்றம், வினாடிக்கு 500 X 107 தடவை அதிரும் பொழுது, அதனின்றும் வெளிக் கிளம்பும் மின்காந்த அலை, நம்முடைய கண்களை வந்தடைந்து, கண்களில் உள்ள மின் ஏற்றங்களையும், அதே வேகத்தில் அதிரச் செய்கிறது. அதையே நம் மூளை "சிவப்பு நிறம்" என்று அடையாளம் காண்கிறது. அது போலவே, மின் ஏற்றம் வினாடிக்கு "100 X 1012" என்ற கணக்கில் அதிரும் பொழுது, நாம் நீல நிறத்தை காண்கிறோம். மேலும் நாம் சூரியனின் வெப்பத்தை உணரும் போது வினாடிக்கு 300 - 400 X 10'' என்ற கணக்கில் அதிரும் சூரியனின் மின் காந்த விசைதான் நம் தோலில் பட்டு, தோலில் உள்ள மின் ஏற்றங்களை அதிரச் செய்கிறது. 

மேற்கூறிய விதியின்படியே வானொலி, தொலைக்காட்சி போன்றவை இயங்குகின்றன. மேலும் உயிரியக்கங்களான (life processes) சிந்தனை செய்தல், ஜீரணம், பாலுணர்வு போன்றவைகூட மின் காந்த விசையின் அடிப்படையிலேயே இயங்குகின்றன. 

மேலும், அணு என்ற அமைப்பிற்குக் காரணமாக இருப்பது மின் காந்த விசையே ஆகும். அணுக் கருவில் இருக்கும் நேர் தாக்கங்கள் ஏற்படுத்தும் மின் காந்த விசையின் 

ஈர்ப்பினாலேயே, " எலெக்ட்ரான்", கருவை (Nucleus) சுற்றி வருகிறது. மின் காந்த விசை, ஈர்ப்பு விசையை விடப் பல மடங்கு வலிவுள்ளது. 

அணு விசை (NUCLEAR FORCE) 

மின் காந்த விசை, எலெக்ட்ரான்கள், அணுவின் கருவைச் சுற்றி வரும்படி அமைத்திருக்கிறது என்றால் (பார்க்க எதிர்ப்பக்கப் படம்), அணு விசை, அணுவின் கரு என்ற அமைப்பு தோன்றியதற்கே காரணமாகும். அணுவின் கருவில் "ப்ரோட்டான்" என்ற "நேர்மின்" ஏற்றங்கள் கொண்ட துகள்களும், "நியூட்ரான்" என்ற "மின் ஏற்றங்கள் ஏதுமற்ற" '(electrically charged) துகள்க ளும் உள்ள ன. அணுவின் கருவில், ஏறக்குறைய, பாதி ப்ரோட்டான்களும் மீதி நியூட்ரான்களும் ஆகும். ப்ரோட்டான்களின் இருப்பு, கருவிற்கு நேர் மின் ஏற்றத்தை அளிக்கிறது. 

அணுக் கரு மிக மிகச் சிறியதாகும். அதன் விட்டம் ஒரு சென்ட்டிமீட்டரை ஒரு லட்சம் கோடியால் வகுத்தால் வரும் அளவாகும். இவ்வளவு நெருக்கத்தில் பல "நேர்மின்" ஏற்றங்கள் இருக்கும் போது, அவைகளுக்கிடையே செயல்படும் "மின் காந்த விசையின் எதிர்ப்புத் தன்மை " (Repulsive Electro 'Magnetic Force) கருவையே சிதறடித்திருக்க வேண்டும். 

அவ்வாறின்றி, அணுக் கரு என்ற அமைப்பு தோன்றுவதற்கு, மின் காந்த விசையின் எதிர்ப்பையும் மீறி எல்லா ப்ரோட்டான்களையும் ஈர்க்கக்கூடிய, மின் காந்த 

ப்ரோட்டான் © எலக்ட்டான் * நியூட்ரான் 

நேர்மின் ஏற்றமுள்ள அணுக்கருவிற்கும், எதிர்மின் ஏற்றமுள்ள எலக்ட்ரான்களுக்குமிடையே செயல்படும் மின்காந்த விசை, எலக்ட்ரான்களை அணுக்கருவைச் சுற்றிவரச் செய்கிறது. 

குறுகிய வீச்கடைய, ஆனால் அதிகம் வலிமை வாய்ந்த அணுவிசை. பரோட்டான்களையும், நியூட்ரான்களையும் அணுக்கருவில் ஒருசேர இருக்கும்படி அமைத்திருக்கிறது. 

விசையை விட பல மடங்கு சக்தியுடைய, ஒரு விசை தேவைப்பட்டிருக்கும். இந்த விசையையே நாம் அணு விசை (Nuclear Force) என்கிறோம். இதை வலு விசை (Strong Force) என்றும் குறிப்பிடுவதுண்டு. 

1911-ம் ஆண்டு முதல் 1932-ம் ஆண்டு வரை, விஞ்ஞானிகளுக்கு, அணுக் கருவை வெடிக்காமல் தடுத்துக் கொண்டிருப்பது எது என்ற கேள்வியே பிரதானமாக இருந்தது. 1932-ம் ஆண்டு "நியூட்ரான்" என்ற துகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பின்பு, அதையும், ப்ரோட்டானையும், ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிக் கொள்ளச் செய்த போது, மிக வலிமை வாய்ந்த ஈர்ப்பு சக்தி ஒன்று இருப்பதை விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்தார்கள். 

அணு விசை, அணுவின் துகள்களுக்கிடையே செயல்படும் மின் எதிர்ப்பு சக்தியை விடப் பல மடங்கு வலிமை வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், அதன் வீச்சு, ஈர்ப்பு விசையை விடவோ அல்லது மின் காந்த விசையை விடவோ மிக மிகக் குறைவாகும். எப்பொழுது ஒரு ப்ரோட்டானோ அல்லது நியூட்ரானோ மற்றொரு ப்ரோட்டான் அல்லது நியூட்ரான் ஒரு சென்ட்டிமீட்டரில் 10000 கோடியில் ஒரு பகுதி, என்ற தூரத்தில் சந்தித்தால், அப்பொழுது இவ்விசை செயல்படுகிறது. இதனாலேயே அணுக் கருவும் அணுவை விட அளவில் மிக மிகச் சிறியதாக இருக்கிறது. 

சாதாரண சமயங்களில், அணு விசையின், மிகக் குறுகிய வீச்சினால், ஒரு அணுவின் கருவிற்கும், மற்றொரு அணுவின் கருவிற்கும் இடையே அணுவிசை செயல்படுவதில்லை . இரு அணுக்களின் கருக்கள் (Nuclei), மிக மிக நெருக்கத்தில் வரும் போது (எ-டு. ஹைட்ரஜன் குண்டு. ஒன்றுடன் ஒன்று ஈர்த்து, கலந்து, மேலும் கனமான கரு ஒன்று உருவாகிறது. இது வெப்ப அணுக் கரு இணைவு (Thermo - Nuclear Fusion) என்று அறியப்படுகிறது. 

அதே போல், ஒரு நியூட்ரான், கருவுடன் நெருக்கத்தில் இருக்கும் பொழுது, அணு விசையால் ஈர்க்கப்படுகிறது. அது கருவுடன் மோதும் பொழுது (collide), கருவின் நிலையான தன்மை (equlibrium) பாதிக்கப்பட்டு, ஏற்றம் நிறைந்த துகள்களை (charged particles) வெளியேற்றும் ஒரு கதிரியக்க நிலைக்கு (ra dioactive) வருகிறது. அணுக் கருவும் வேறொன்றாக மாற்றம் அடைகிறது. ஒரு விடுபட்ட நியூட்ரான் (free neutron) யுரேனியம் மற்றும் ப்ளுட்டோனியம் போன்ற அணுக்களின் கருவில் நுழையும் போது, "அணுக் கருப் பிளவு" (Nuclear Fis sion) நடைபெறுகிறது. இதுவே ஆரம்ப கால அணுகுண்டுக்கு அடிப்படை. 

பலவீன விசை (Weak Interaction Force) 

நான்காவது, மிகவும் மர்மமானதாக விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படும் பலவீன விசை ஆகும். இது ப்ரோட்டான், எலெக்ட்ரான் மற்றும் "நியூட்ரினோக்கள்"* போன்ற துகள்களுக்கிடையே செயல்பட்டு, சில சமயங்களில் அவை ஒரு "நியூட்ரான்" ஆக உருக்கொள்வதற்கு ஏதுவாக இருக்கிறது. இவ்விசையைப் பற்றிய ஆராய்ச்சிகள் இன்னமும் நடந்த * Neutrino - மிக மிக லேசான ( நிறையற்றதாகவும் இருக்கக்கூடும்) அடிப்படைத் துகள் - பலவீன விசை மற்றும் ஈர்ப்பு விசையால் மட்டுமே பாதிக்கப்படுவது. 

வண்ண ம் இருக்கின்றன. கதிரியக்கச் சிதைவு (Radioactive Decay)க்கும் இந்த பலவீன விசைதான் காரணம். 

மேற்கூறிய நான்கு வகை விசைகளைப் பற்றிய புரிதல், பிரபஞ்ச அமைப்புகளைப் பற்றி நாம் அறிவதற்கு உதவியாக இருக்கிறது. 

அணுவிசை, அணுக்கரு என்ற அமைப்பில் சக்தி வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், அணுவின் புறப் பகுதியிலோ அல்லது சூரிய மண்டலம் போன்ற அமைப்பிலோ அதற்கு ஒரு பங்கும் இல்லை . 

மின் காந்த விசை, அணுக் கருவிற்கும் அதைச் சுற்றி இயங்கும் எலெக்ட்ரான்களுக்குமிடையே செயல்படுகிறது.. மேலும் மூலக்கூறுகளிலும் இரண்டு அணுக்களினிடையேயும் இவ்விசை செயல்படுகிறது. 

ஈர்ப்பு விசை பெரிய அமைப்புகளில், நட்சத்திரம் மற்றும் கோள்களின் இயக்கங்களைத் தீர்மானிக்கிறது.