வானம் நீல நிறத்தில் தெரிவது ஏன்? எளிய ஆய்வில் தெரியவந்த மிகப்பெரிய அறிவியல் உண்மை

இயற்கை எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதை புரிந்து கொள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் தொடர்ந்து முயற்சி செய்து வந்ததை நாம் வரலாறு நெடுக கண்டுள்ளோம்.

இயற்கை குறித்த பல ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொண்ட ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாக நிகழ்ந்தவர் அயர்லாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர் ஜான் டிண்டால் (1820 - 1893).

அறிவியல் துறைக்கு பல்வேறு பங்களிப்புகளை வழங்கியவர் இவர்.

காற்று மூலம் பரவும் நோய்கள் எதிலிருந்து உருவாகிறது என்பதை நிரூபித்த அவர், பருத்தியால் ஆன 'மாஸ்க்' கிருமிகள் பரவுதலை தடுக்கிறது என்பதையும் தன்னுடைய ஆய்வுகள் மூலம் வெளிப்படுத்தினர்.

இன்று, ஐக்கிய நாடுகளின் சுற்றுச்சூழல் திட்டம் (UNEP), உலக அளவில் பொது சுகாதாரத்திற்கு பெரிய அளவில் தீங்குவிளைவிக்கும் ஒரு சுகாதார சீர்கேடாக காற்று மாசுபாடு இருக்கிறது என்று கூறுகிறது.

சர்வதேச அளவில் 70 லட்சம் நபர்கள், காற்றுமாசுபாடு காரணமாக அகால மரணமடையும் சூழல் ஏற்பட்டுள்ளது என்று கணித்துள்ளது.

பிபிசி தமிழ் வாட்ஸ்ஆப் சேனலில் இணைய இங்கே கிளிக் செய்யவும்.

யார் இந்த டிண்டால்?

மேதையாக இருந்த டிண்டால் ஒரு ரசனைவாதியும் கூட.

மலையேற்றத்தில் அதிகமாக ஈடுபட்டிருந்த அவர் தன்னுடைய வாழ்நாளில் பெரும்பாலான நேரத்தை ஆல்ப்ஸ் மலையில் கழித்தார்.

சூரியன் மறைவதையும், அந்த நேரத்தில் தோன்றும் எண்ணற்ற வர்ணங்களின் மாயத்தாலும் ஈர்க்கப்பட்ட அவர் மாலை நேரங்களில் ஓய்வெடுக்கும் பழக்கத்தைக் கொண்டிருந்தார்.

அந்த நிறங்கள் குறித்து புரிந்து கொள்ளும் முயற்சியில் அவர் இறங்கினார். அவர் அப்படி செய்தது தான், பின்நாட்களில் ஆயிரக்கணக்கான ஆராய்ச்சியாளர்கள் அது தொடர்பான ஆராய்ச்சியை தொடர்ச்சியாக மேற்கொள்ள வழிவகை செய்தது.

இயற்கை மீது அவருக்கு இருந்த அளவற்ற ஆர்வம், பல்வேறு நிகழ்வுகளை ஆராய்ச்சி செய்யவும், அறிவியலில் பல முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகளை அறிமுகம் செய்யவும் தூண்டுதலாக அமைந்தது.

வளிமண்டலத்தில் உள்ள வாயுக்கள் வெவ்வேறு அளவுகளில் வெப்பத்தை உறிஞ்சுகிறது என்று முதன்முறையாக கண்டறிந்து அதற்கு செயல்முறை விளக்கம் அளித்த முதல் ஆராய்ச்சியாளர் இவர்தான்.

காலநிலை அறிவியல் என்ற பிரிவு உருவாகுவதற்கு காரணமாக இருந்தவர்களில் டிண்டாலும் ஒருவர் என பலர் கருதுகின்றனர்.

அவருடைய பல்வேறு கேள்விகளுக்கு விடை தேடும் முயற்சியின் போது பல கருவிகளை அவர் கண்டுபிடித்தார். அவற்றில் பல கருவிகள் மிகவும் அதிநவீனமாக இருந்தது. ஆழமான புரிதலும், திறமையும் இருந்தால் மட்டுமே அந்த கருவிகளின் செயல்பாடுகள் பற்றி புரிந்து கொள்ள இயலும்.

ஆனால், பகல் பொழுதில் வானம் நீல நிறத்தில் தெரிகிறது, மாலையில் ஏன் சிவப்பு நிறத்தில் தெரிகிறது என்ற கேள்விக்கு பதில் தெரிந்துகொள்ள அவர் பயன்படுத்திய கருவி மிகவும் எளிமையானது.

வானம் நீல நிறத்தில் இருக்க காரணம் என்ன?

வானத்தை பிரதிபலிக்க ஒரு கண்ணாடி ட்யூப்பையும், சூரிய வெளிச்சத்தை உருவாக்க ஒரு வெள்ளை நிற விளக்கையும் இந்த ஆய்வுக்காக பயன்படுத்தினார் டிண்டால்.

அந்த ட்யூபில் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக புகையை உட்செலுத்திய போது, வெள்ளை நிற விளக்கில் இருந்து வெளியான ஒளிக்கற்றைகள் ஒரு பக்கம் நீல நிறமாகவும், மற்றொரு பக்கத்தில் சிவப்பு நிறமாகவும் தோன்றியது.

வளிமண்டல மேல் அடுக்கில் உள்ள துகள்கள் மூலமாக சூரிய ஒளி சிதறடிக்கப்படுவதன் விளைவே வானத்தின் நிறங்களுக்கு காரணம் என்பதை அவர் உணர்ந்து கொண்டார். இதைத்தான் நாம் தற்போது 'டிண்டால் விளைவு' என்று அழைக்கின்றோம்.

நீலத்தில் துவங்கி சிவப்பில் முடிந்த ஒளிக்கற்றைகள்

இது தொடர்பான அவரின் மற்றொரு ஆய்வு, இதைவிட எளிமையாக இருந்தது.

ஒரு கண்ணாடி டேங்கில் நீரை நிரப்பி அதில் சில துளிகள் பாலைச் சேர்த்தார்.

அதன் பின்னர், அந்த டேங்கின் ஒரு பகுதியில் வெள்ளை நிற விளக்கை ஒளிரச் செய்தார் டிண்டால்.

விளக்கு ஒளிர்ந்தவுடன், டேங்கில் பல நிறங்கள் உருவாவதை அவர் கண்டார். இதனை கண்டு ஆச்சரியமடைந்த அவர், தன்னுடைய இலக்கிய ரசனைக்கு ஏற்றவகையில் அந்த ஆராய்ச்சிக்கு "பெட்டியில் சொர்க்கம் (Heaven in a box)," என்று பெயரிட்டார்.

டேங்கின் ஒரு பகுதியில் விளக்கு ஒளிர்விக்கப்பட்டவுடன், அதனை ஒட்டியிருந்த பகுதி நீல நிறத்தில் காட்சி அளித்தது. அது டேங்கின் மற்ற பகுதியை அடையும் போது பல்வேறு நிற மாற்றங்களை அடைந்தது. அடுத்து ஒளிக்கற்றைகள் மஞ்சள் நிறமாகவும், பின்னர் ஆரஞ்சு நிறமாகவும், இறுதியில் சூரிய மறைவில் காணப்படும் சிவப்பு நிறமாகவும் காட்சி அளித்தது.

வெள்ளை நிற ஒளியானது வானவில் நிறங்களின் கலவை என்பதை டிண்டால் அறிந்திருந்தார்.

நீல நிற ஒளி தண்ணீரில் உள்ள பால் துகள்களால் சிதறடிக்க அதிக வாய்ப்பு உள்ளது என்ற விளக்கம்தான் அவரின் கவனத்தை ஈர்த்த இந்த நிகழ்வுக்கான காரணம் என்று அவர் நினைத்தார்.

மற்ற நிறங்களின் ஒளியைக் காட்டிலும் நீல நிற ஒளி குறைவான அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளது என்று நாம் தற்போது அறிந்திருக்கிறோம்.

அந்த திரவத்தில் முதலில் சிதறடிக்கப்பட்ட ஒளி, நீல நிற ஒளி என்பதே இதன் அர்த்தம். அதனால்தான் வெள்ளை நிற விளக்கிற்கு அருகே உள்ள பகுதி மட்டும் நீல நிறத்தில் உள்ளது.

இதுதான் வானம் நீல நிறத்தில் இருப்பதற்கான காரணம் கூட. ஏன் என்றால் சூரியனில் இருந்து வரும் நீல நிற ஒளியானது, வளிமண்டலத்தில் சிதறடிக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் மற்ற அனைத்து நிறங்களைக் காட்டிலும் அதிகம்.

ஆனால், இந்த கண்ணாடி டேங்க் சூரிய மறைவில் தோன்றும் மற்ற நிறங்கள் குறித்தும் விளக்கமளிக்கிறது.

பால் கலந்த நீரில் ஒளி ஆழமாக ஊடுருவும் போது குறைவான அலை நீளங்களைக் கொண்ட நிறங்கள் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. அதிக அலை நீளங்களைக் கொண்டிருக்கும் நிறங்களான ஆரஞ்ச் மற்றும் சிவப்பு நிறங்கள் நீண்ட தூரம் பயணிக்கின்றன.

அதனால்தான் சில தூரம் கடந்தவுடன் நீர் ஆரஞ்சு நிறத்தில் காட்சி அளிக்கிறது. டேங்க் இன்னும் நீளமாக இருந்திருக்கும் பட்சத்தில் சிவப்பு நிறம் காட்சி அளித்திருக்கும். இது போல தான் வானத்தில் நடக்கிறது.

சூரியன் மறையும்போது, அதன் ஒளி வளிமண்டலத்தின் அனேக பகுதிகளுக்கும் பரவுகிறது. அதனால் குறைந்த அலை நீளத்தைக் கொண்ட நீல நிறம் முழுமையாக சிதறடிக்கப்பட்டு, இறுதியாக ஆரஞ்சும் சிவப்பு நிறமும் அதிக தூரம் பயணிக்கின்றன.

இதன் விளைவாகவே அந்த நிறங்கள் சூரிய மறைவில் அதிகமாக காணப்படும் நிறங்களாக உள்ளது.

டிண்டால் நினைத்ததைப் போன்றே, இந்த ஒளிச் சிதறலானது தூசுக்களால் அல்லாமல் காற்று மூலக்கூறுகளால் நடந்தது என்று நாம் அனைவரும் அறிந்துள்ளோம்.

அவர் விளக்கத்தில் உள்ள தகவல்களில் சில பிழைகள் இருந்தாலும், முதன்மை கோட்பாடு சரியான ஒன்றே.

உண்மையில், அவரின் கண்டுபிடிப்புக்கு அவர் அளித்த தவறான விளக்கமே மேலும் ஒரு முக்கியமான கண்டுபிடிப்பை மேற்கொள்ள உந்தியது.

ஒரு பெட்டியும் தூசுக்களும்

ஆர்வம் மிகுதியாக கொண்ட ஆராய்ச்சியாளரான அவர், இது தொடர்பாக மேலும் பல பரிசோதனைகளை மேற்கொண்டார்.

தூசுக்கள் நிறைந்த, காற்றால் அடைக்கப்பட்ட பெட்டி ஒன்றை சோதனைகளுக்காக எடுத்துக் கொண்டார். அதில் உள்ள தூசுக்கள் எல்லாம் அடங்குவதற்காக பல நாட்கள் அவர் காத்துக் கொண்டிருந்தார்.

அனைத்து தூசுக்களும் அடியில் தங்கிய நிலையில், அந்த சோதனையை அவர் 'ஒளியியல் தூய்மையான காற்று' (optically pure air) என்று பெயரிட்டார்.

பிறகு அந்த பெட்டியில் ஒவ்வொன்றாக பொருட்களை போட ஆரம்பித்தார். முதலில் மாமிச துண்டு ஒன்றை போட்டார். பிறகு மீன் ஒன்றை போட்டார். அவர் தன்னுடைய சிறுநீரையும் கூட அதில் சேர்த்தார்.

அதில் மிகவும் ஆர்வமான ஒன்றைக் கண்டிருந்தார். அதில் போட்ட மாமிசமோ, மீனோ கெட்டுப் போகவில்லை. அவரின் சிறுநீரிலும் எந்த மாற்றமும் இல்லை. அவைகள் அனைத்தும் ''புத்தம் புதிய செர்ரி பழம் போல இருந்தது," என்று அவர் குறிப்பிட்டார்.

ஆனால், அவர் அந்த பெட்டிக்குள் உருவாக்கியது தூசு இல்லாத அல்லது ஒளியியல் தூய்மையான காற்று அல்ல. அனைத்து பாக்டீரியாக்களும் பெட்டியின் அடியில் தங்கியது.

இதனால், கிருமிகள் ஏதும் இல்லாததாக காற்று மாறியது.

டிண்டாலின் இந்த ஆராய்ச்சி, "காற்றில் உள்ள நுண்ணுயிர்கள் மூலமாகவே நோயும் அழுகலும் ஏற்படுகிறது" என்ற சர்ச்சையான கோட்பாட்டிற்கு ஆதாரமாக இருந்தது.

பருத்தி மூலமாக இது போன்ற தூசிக்களை வடிக்கட்ட இயலும் என்பதையும் அவர் நிரூபித்தார். மேலும், மனிதர்கள் சுவாசிக்கும் போது இந்த பருத்தியிலான மாஸ்குகளை பயன்படுத்தினால், தூசிகளை தடுப்பதில் அது திறம்பட செயல்படுகிறது என்றும் அவர் நிரூபித்தார்.

நிகழ்கால பிரச்னைகளோடு தொடர்பு கொண்ட விவகாரங்களில் தன்னுடைய கவனத்தை செலுத்தாமல், கற்றுக் கொள்ள வேண்டும் என்ற ஆர்வத்துடன் அவர் ஆய்வுகளை மேற்கொண்டார்.

வானில் தோன்றும் நிறங்களை குறித்து ஆய்வு செய்யும் போது காற்றில் மூலம் பரவும் நோய்களின் மூலத்தை அறிந்து கொள்ளும் எண்ணத்தில் அவர் அந்த ஆய்வை துவங்கவில்லை. ஆனால் இறுதியில் அதைத்தான் அவர் கண்டறிந்தார்.

- இது, பிபிசி-க்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு

(சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ் ஃபேஸ்புக், இன்ஸ்டாகிராம், எக்ஸ் (டிவிட்டர்) மற்றும் யூட்யூப் பக்கங்கள் மூலம் எங்களுடன் இணைந்திருங்கள்.)