இயற்பியலின் கதை!

அனைவருக்குமான அறிவியல் நூல் வரிசை- புத்தக அறிமுகம்
புத்தகம்:இயற்பியலின் கதை
ஆசிரியர்:T.பத்மநாபன் தமிழில்: ஆசிரியை.மோ.மோகனப்பிரியா
கதை எல்லோருக்கும் பிடிக்கும் தானே! அதுவும் படக்கதை பிடிக்காதவர்கள் யாரும் இருப்பார்களா? இப்புத்தகம் அறிவியல் படக்கதைப் புத்தகம். இயற்பியல் தோன்றிய கி.மு விலிருந்து சமீப காலம் வரையிலான இயற்பியலின் வளர்ச்சியினை, இயற்பியலின் பிரிவுகளை, இயற்பியலின் முக்கியமான கருத்துக்களை, அக்கருத்துக்களை உருவாக்கியவர்கள் என ஒரு முழுமையான புத்தகமாக இந்த “இயற்பியலின் கதை” படக்கதைப் புத்தகம் வெளிவந்துள்ளது. இந்நூலை ஆங்கிலத்தில் எழுதியுள்ளவர் T.பத்மநாபன் என்பவர். இவர் IUCAA எனப்படும் பல்கலைக்கழகங்களுக்கிடையேயான வானியல் மற்றும் வானியற்பியல் மையத்தில் கௌரவ விரிவுரையாளராகப் பணிபுரிந்து வருகிறார். இந்நூலைத் தமிழ் கூறும் நல்லுலகுக்கு கொண்டு வந்திருப்பவர் திருவாரூர் மாவட்டம் கொரடாச்சேரி அரசுப் மேல்நிலைப்பள்ளியில் முதுகலை இயற்பியல் ஆசிரியையான திருமதி. மோகனப்பிரியா ஆவார்.
நூலின் முன்னுரையில்,
“நீண்ட நெடிய வரலாற்றினையுடைய இயற்பியலின் கதையை ஒரு படக்கதைப்புத்தகத்தில் சொல்வது என்பது அத்தனை எளிதான செயல் அல்ல. அக்கதையை எளிமையாகச் சொல்ல முயன்று அதில் வெற்றியும் பெற்றுள்ள வகையில் இது ஒரு முக்கியமான முயற்சி. இயற்பியல் மாமேதைகளின் தனிப்பட்ட வரலாற்றினை மட்டுமல்லாமல், ஒட்டு மொத்த இயற்பியலுக்கு அவர்களது பங்களிப்பைப் பற்றியும் இப்படக்கதைப் புத்தகம் விளக்குகிறது. சுவாரஸ்யமாகவும், ஆங்காங்கே நகைச்சுவை ததும்பவும் உள்ள இப்புத்தகம் பள்ளி மற்றும் கல்லூரி மாணவர்களுக்கு மட்டுமின்றி இயற்பியலை விரும்பும் யாவருக்கும், இயற்பியல் பற்றிய ஒரு பரந்த பார்வையைத் தரக்கூடியது. இதோ இயற்பியல் உலகம் தன் கதையோடு உங்களுக்காகக் காத்திருக்கிறது…” என்பது இந்நூலைப் பற்றிய அருமையான அறிமுகம்.
மூட நம்பிக்கை மண்டிக் கிடந்த காலத்திலிருந்து நெருப்பு, சக்கரம் போன்ற கண்டுபிடிப்புகளும், தொழில்நுட்பங்களும் மெல்ல மலர ஆரம்பித்த காலகட்டம். வெவ்வேறு பழங்கால நாகரிகங்கள் பல்வேறு பொறியியல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி முன்னேறி வந்த காலகட்டம்.
கிரேக்கம் – இங்கு தான் இயற்கையை விதிகளைக் கொண்டு விளக்கும் அறிவியல் முறை முதன் முதலில் தோன்றி வளர்கிறது. இதுவே இயற்பியலின் தொடக்கமாகவும் இந்த நூலின் தொடக்கமாகவும் உள்ளது. பிதாகரஸ் (கி.மு. 582 -497) போன்ற சிந்தனையாளர்களும், கல்வியாளர்களும் உருவாகிறார்கள். பிதாகரஸின் கம்பியை இழுத்துவிடும்போது ஏற்படும் சீரிசை பற்றிய சோதனைகள் தோற்றம் பெறுகின்றன.
பின் டெமாக்ரடிஸின் (~ கி.மு.400) அனைத்துப் பருப்பொருட்களும் அணுக்களால் ஆனவை.மேலும் பருப்பொருட்களை முடிவில்லாமல் பிரித்துக் கொண்டே செல்ல இயலாது என்று கூறி சீனோவின் புதிருக்குத் தீர்வைக் கூறுகிறார். இந்த இடத்தில் ஒரு படத்தில் 1980 களில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் கி.மு.400 களிலேயே அணு பற்றிய டெமாக்ரிடிஸின் கருத்துக்களை வியந்து “நம் மீது காப்புரிமை வழக்குப் போடுவாரோ?” என்று கூறி இருப்பது வியப்பளிக்கிறது.
பேரரசர் அலெக்ஸாண்டர் காலத்தில் அவரது ஆசிரியர் அரிஸ்டாட்டில் ( கி.மு384 – 322) மாபெரும் அறிவு சாம்ராஜ்யத்தை நிறுவ முயன்றது, ஏதென்ஸ் நகர பொது அரங்கில் அவர் காரண – காரியத் தொடர்புகள், உயிரியல், இயற்பியல்.போன்ற பல்வேறு தலைப்புகளில் விரிவுரையாற்றியது போன்றவை இயற்பியலின் தொடக்கத்துக்கு வலு சேர்ப்பவை. ஆனால் துரதிர்ஷ்டவசமாக அவரது பெரும்பாலான கருத்துக்கள் ( பூமி பேரண்டத்தின் மையமாக விளங்குகிறது, கனமான பொருட்கள் லேசான பொருட்களைவிட தரையைச் சீக்கிரம் வந்தடையும்) தவறாக இருந்தது.
பின் வந்த மிகச்சிறந்த இயற்பியல் மேதை ஆர்க்கிமிடிஸ். இவரது மிதத்தல் விதியும் யுரேகா சம்பவமும் காலத்தால் அழியாதவை. மேலும் இயற்பியலின் மேம்படுத்தப்பட்ட அறிவானது இராணுவப் பயன்பாட்டிற்குப் பயன்படத் தொடங்கியது இவரது காலகட்டத்திலேயே.
பின் முதலாவது நீராவி எந்திரத்தை வடிவமைத்த எகிப்து விஞ்ஞானி ஹீரோ, ஒளிவிலகல் மற்றும் புவிமையக் கோட்பாட்டைக் கூறிய தாலமி என்று இயற்பியல் தன் பாதையில் பயணித்தது. இதில் தவறுகளும் சரிகளும் கலந்தே இருக்கிறது.
பின் ஐரோப்பாவின் மறுமலர்ச்சி காலகட்டம். மறுமலர்ச்சி என்பது உண்மையில் அறிவியலின் மறுபிறப்பாக அமையவில்லை. ஐரோப்பாவில் மதங்களின் ஆதிக்கம் அதிகமானது. பல கடவுளர்களின் தோற்றம் உருவானது. மறுமலர்ச்சி காலத்தின் பிற்பகுதியில் காணப்பட்ட மதநம்பிக்கை அறிவியல் ஆய்வுகளை ஊக்கப்படுத்துவதாக அமையவில்லை. இருந்தும் பல இயற்பியல் விஞ்ஞானிகள் தமது சொந்த முயற்சியாலும் கடுமையான உழைப்பாலும் இயற்பியல் துறையில் வெளிச்சம் பாய்ச்சிக் கொண்டே வந்தனர்.
இதில் தாலமியின் புவி மையக்கோட்பாட்டை மறுத்து சூரிய மையக் கோட்பாட்டைப் பற்றிக் கூறிய நிக்கோலஸ் கோபர் நிக்கஸ். இக்காலகட்டத்தில் முக்கிய கண்டுபிடிப்பான கூடனபர்க்கின் அச்சு இயந்திரம் மூலம் கோபர்நிக்கஸின் புரட்சி கர கருத்துகள் அச்சடிக்கப்பட்டன. மேலும் சூரிய மண்டலம் பற்றிய ஆய்வுகளை நிகழ்த்திய டைகோ பிராஹே, கெப்ளர் போன்றவர்களால் நட்சத்திரங்கள், கோள்களின் நீள்வட்டப் பாதை இயக்கங்களைப் பற்றிய புரிதல்கள் வெகுவாக மேம்பட்டன.கலிலியோ கலிலியின் வருகை தொலைநோக்கி மூலம் வானியலை உற்றுநோக்கல், பொருட்களின் இயக்கம், தனி ஊசல் போன்ற துறைகளின் வளர்ச்சியில் பெரும்பங்கு வகிக்கிறது. எனினும் இறைக் கொள்கைகளுக்கு எதிரான புரட்சிக் கருத்துக்களைக் கூறிய கலிலியோவின் இறுதிக்காலம் அவ்வளவு மகிழ்ச்சியாக இல்லை.
காந்தவியல் – கி.மு 2500 ஆண்டுகளிலேயே சீனர்களால் அறியப்பட்ட காந்தங்களின் பண்புகளை கி.பி 16 ஆம் நூற்றாண்டுகளிலேயே கில்பர்ட் விளக்குகிறார். மேலும் பூமியானது மிகப்பெரிய காந்தம் என்னும் முடிவினையும் அவர் அடைந்தார். மேலும் கில்பர்ட் ஆம்பர் போன்ற சில பொருட்களைக் கண்டறிந்து அவற்றைச் சில பொருட்களுடன் தேய்க்கும்போது சில பொருட்களின் துண்டுகளைக் கவர்வதை உறுதிப்படுத்தி அவற்றுக்கு “எலெக்ட்ரிக்கல்ஸ்” என்று பெயரிட்டார். இதுவே மின்னியலின் தொடக்கமாகும். ஒளியியல்- நாம் பொருள்களிலிருந்து ஒளி சிதறுவதன் மூலமே அவற்றைக் காண்கிறோம். கண்ணானது ஒளியை உமிழ்வதில்லை என்ற முக்கியமான கருத்தை அல் ஹஸன் (கி.பி.965- 1039) கூறிகிறார். மேலும் ஊசித்துளைக் கேமிரா, பரவளைய ஆடிகள், லென்ஸ்கள் பற்றிய பலவித ஆராய்ச்சிகளை நிகழ்த்தியவர் அல் ஹஸன்.
பின் பாரமானியை வடிவமைத்த டாரிசெல்லி, நீர்மங்களின் அழுத்தம் மற்றும் பல அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள் நிகழ்த்திய பாஸ்கல், நம்மால் மறக்கமுடியாத பாயில் விதி தந்த இராபர்ட் பாயில் போன்றோர் இயற்பியலின் வளர்ச்சியில் முக்கியமானவர்கள்.
ஐரோப்பிய அறிவியலின் மிகப்பெரிய வளர்ச்சிக் காலமான 17 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் ஹைஜன்ஸ், லீபினிஸ்,ஹூக், ஹேலி போன்ற பல விஞ்ஞானிகள் புகழ்பெற்று விளங்கினர். இவர்களின் முக்கியமானவர் நியூட்டன். இவரது நிறப்பிரிகை சோதனைகள், ஈர்ப்பு விசை சோதனைகள், இயக்கம் பற்றிய விதிகள் ஆகியவற்றை இந்நூல் எளிய மொழியில் சுவாரசியமாக எடுத்துக் கூறுகிறது. இக்காலகட்டத்தில் உருவான லண்டன் இராயல் சொசைட்டி முக்கியமான பங்களிப்புகளை இயற்பியலுக்கு வழங்கியுள்ளது.
நியூட்டன் காலத்துக்குப் பிறகு ஒளியியல், வெப்ப இயக்கவியல், மின்காந்தவியல் போன்ற துறைகள் பெரும் பாய்ச்சலை நிகழ்த்தியதை சுருக்கமாகவும் அழகாகவும் இந்நூல் விளக்கியுள்ளது.
இதற்கிடையில் வளர்ந்த மின்னூட்டவியல், அதில் பல பரிசோதனைகளை நிகழ்த்திய பெஞ்சமின் பிராங்கிளின் முக்கியமானவர். பின் மின்னோட்டத்தின் காந்தப்பண்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒயர்ஸ்டட் சோதனைகள் மின்னியலையும் காந்தவியலையும் இணைத்து மின்காந்தவியல் என்னும் பிரிவு வளர்ச்சி அடைய காரணமாக அமைந்தது.
ஒளியியலில் பல ஆய்வு முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டன. நியூட்டனின் துகள் கொள்கை, ஹைஜன்ஸின் அலைக் கொள்கை, பிளாங்கின் குவாண்டம் கொள்கை, மேக்ஸ்வெல்லின் மின்காந்தக் கொள்கை என பல கொள்கைகள் உருவாகி ஒளியியல் துறையை வளர்த்தெடுத்த விதம் பற்றி பட விளக்கங்கள் அடிப்படையில் விளக்கியுள்ள விதம் அருமை.
வெப்பத்தையும் இயக்கவியலையும் ஒன்றாக இணைத்த பிரிவான வெப்ப இயக்கவியல் பயன்பாடு அடிப்படையில் நன்கு வளர்ச்சி பெற்ற விதம் பற்றிய கருத்துக்கள் மிகப் பயனுள்ளவை.
நியூட்டன் இயக்கவிதிகள் போன்ற பாரம்பரிய இயற்பியலில் இருந்த சிக்கல்கள் அதன் அடிப்படைக் கொள்கைகளை மாற்றிக் கொள்ள வேண்டிய நிர்பந்தத்தில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் வருகையும் அவரின் சார்பியக்கக் கொள்கைகளும் மேலும் குவாண்டம் கொள்கைகளும் வெளியிடப்பட்டு இயற்பியலை வளர்த்தெடுத்தன.
இக்காலகட்டத்திலேயே அறிவியல் அறிஞர்களின் ஒரு பிரிவினர் பொருட்களின் கட்டமைப்பை அறிந்து கொள்ளும் முயற்சியில் ஈடுபட்டனர். அவர்களில் மின்னிறக்கக் குழாயினை வடிவமைத்த சர். வில்லியம் குரூக்ஸ், x-ரே கண்டறிந்த ரான்ட்ஜன், எலக்ட்ரானைக் கண்டறிந்த ஜே.ஜே.தாம்சன், கதிரியக்கத்தை கண்டறிந்த பெக்யூரல், கதிரியக்கத் தனிமங்கள் பற்றிய மேலும் பல ஆய்வுகளை நிகழ்த்திய கியூரி தம்பதியினர் என பலரது கண்டுபிடிப்புகள் பற்றி படக்கதை அழகாக விளக்குகிறதே.
மேலும் அணுமாதிரிகளைப் பற்றி விளக்கிய ஜே.ஜே.தாம்சன், ரூதர்ஃபோர்டு, நீல்ஸ் போர், சாமர்ஃபீல்டு போன்றவர்களைப் பற்றிய பகுதி அருமையாகவும், சுருக்கமாகவும் விளக்கப்பட்டுள்ளது.
பின் அணுவின் உள்ளமைப்பைப் பற்றியும், அணுவின் அடிப்படைத் துகள்களைப் பற்றியும், அணுவின் எலக்ட்ரான்களின் அமைவிடம் பற்றிய பௌலி, டீ பிராக்லி தத்துவம் என விரியும் தகவல்கள், கடைசி பக்கங்களில் அணுக்கரு இயற்பியல் பற்றியும், அணுக்கருத்துகள்களைப் பற்றியும் அதற்கான உழைப்பை வழங்கிய விஞ்ஞானிகள் பற்றியும் விளக்குகிறது.
மேலும் அணுக்கருவானது மின்னூட்டமற்ற நியூட்ரானையும், நேர்மின்னூட்டம் கொண்ட புரோட்டானையும் மட்டுமே கொண்டுள்ளது. ஒத்த மின்னூட்டங்கள் விலக்கும் என்பது அடிப்படை. ஆனால் அணுக்கருவானது முழுமையும்நேர்மின்தன்மை கொண்டு இருப்பின் அணுக்கருத்துகள்கள் எவ்வாறு இணைந்து இருக்க முடியும்? இந்த கேள்விக்கான விடைதேடலில் அடிப்படை இயற்பியலானது வளர்ச்சி அடைந்து அணுக்கருவினுள் இருக்கும் ஹாட்ரான்கள்,லெப்டான்கள் என பல அடிப்படைத் துகள்கள் பற்றிய ஆய்வுகள் மூலம் கிரேக்கத்தில் துவங்கிய இயற்பியலின் கதை இன்னும் முடிவுறாத நிலையில் தொடர்ந்து கொண்டே இருக்கிறது.
ஹே… நான் மிக நீண்ட வரலாறுடைய இயற்பியலின் கதையை 52 பக்கங்களில் தெரிந்து கொண்டேன்… இயற்பியல் என்றாலே கணிதமும் சமன்பாடுகளும்தான் என்று நீங்கள் நினைத்தால் ஏமாந்து போவீர்கள்.. இந்நூலில் எங்கும் சமன்பாடுகளே இல்லை… சரி இயற்பியல் படிப்பவர்களுக்குத்தான் இந்த நூல் என நீங்கள் நினைத்தாலும் உங்களை நீங்களே ஏமாற்றிக்கொள்கிறீர்கள்.
சில ஆயிரம்.ஆண்டுகளாக வளர்ந்து, தற்போது உச்சத்தை எட்டியிருக்கும் இயற்பியலைப் பற்றி.அனைவரும் தெரிந்து கொள்வது அவசியமானது. அதை மிக எளிய விதத்தில் அழகான படக்கதை வடிவில் விளக்கி இருக்கும் இந்நூல் நமக்குக் கிடைத்த பொக்கிஷம். இயற்பியல் படித்தவர்களே கூட இந்நூலை அவசியம் படிக்க வேண்டும். ஏனெனில் இயற்பியலைபற்றிய ஒரு முழுமையான வடிவம் இந்நூல். இந்நூலை படித்து முடித்த உடன் நமது புரிதல் கண்டிப்பாக மேம்படும் என்பது நிச்சயம். NEET போன்ற புரிதல் அடிப்படையிலான தேர்வுகளுக்குக் கூட இந்நூலின் வாசிப்பு இயற்பியலைப் பற்றிய ஒரு முழுமையான சித்திரத்தை வழங்கும். இதிகாசங்களில் இருக்கும் சிக்கலைவிட இயற்பியலில் இருக்கும் சிக்கல் ஒன்றும் புரிந்துகொள்ள கடினமானது அல்ல. கொஞ்சம் முயற்சியுடன் படக்கதை வடிவில் இந்நூலை வாசிக்கும்போது இயற்பியல் பற்றிய முன்னறிவு இல்லாதவர்களால்கூட இந்நூலை எளிதில் வாசிக்க முடியும். மேலும் இந்நூல் இயற்பியலின் கதையை மட்டுமல்ல, இயற்பியலாளர்களின் கதையையும் அழகுற எடுத்தியம்புகிறது. ஆங்காங்கே நூலில் நகைச்சுவை இழையோடுவதும் மிகச் சிறப்பு.
இவ்வாறு இயற்பியல் படித்தவர்கள்,இயற்பியல் படிக்காதவர்கள், இயற்பியல் அடிப்படையிலான தேர்வெழுதும் மாணவர்கள், ஒரு நல்ல அறிவியல் நூலை வாசிக்க நினைக்கும் அனைவருக்கும் இந்நூல் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
இந்நூலைப் போல் அறிவியலின் அனைத்துப்பிரிவுக்கும் படக்கதை நூல்கள் வரும்போது அறிவியல் தமிழும், மாணவர்களிடையே அறிவியல் ஆர்வமும் வலுப்பெறும் என்பது திண்ணம். நூலின் படங்களும் மிக அருமையாக கருத்துக்களை விளக்குகிறது. நன்றி நூலாசிரியருக்கு, அழகான தமிழ் நூலை தமிழில் கொண்டு வந்ததற்கு.
நன்றி!
புத்தகம்:இயற்பியலின் கதை
ஆசிரியர்:T.பத்மநாபன் தமிழில்: ஆசிரியை.மோ.மோகனப்பிரியா
வெளியீடு:புக் பார் சில்ட்ரன் (பாரதி புத்தகாலயம்) ஆண்டு:ஜனவரி 2018.
ரூபாய்:90/- பக்கங்கள்:52
இவண்:
இராமமூர்த்தி நாகராஜன்