ഒരു കിലോഗ്രാം എങ്ങനെ ഒരു കിലോഗ്രാമായി ?

അനു ബി.കരിങ്ങന്നൂര്‍

ഒരു കിലോഗ്രാം പഞ്ചസാര കൊല്ലത്തു നിന്ന് വാങ്ങിയാലും പാരീസില്‍ നിന്ന് വാങ്ങിയാലും ഒരേ തൂക്കം ആയിരിക്കും. അപ്പൊ ആരാണീ അളവ് നിശ്ചയിച്ചത്? എങ്ങനെയാണത് ലോകത്തെ എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും തുല്യമായിരിക്കുന്നത് ? അങ്ങനെ ഒരു അടിസ്ഥാനമായ തൂക്കുകട്ടി എവിടേലും വച്ചിട്ടുണ്ടോ? അതാണ്‌ ഇന്ന് നാം ചര്‍ച്ച ചെയ്യുന്നത്.

പണ്ടുകാലത്ത് ഒരു പണമിട സ്വര്‍ണ്ണം, ഒരു നാഴി അരി അങ്ങനെയൊക്കെ നമ്മള്‍ സാധനങ്ങള്‍ കൈമാറ്റം ചെയ്തിരുന്നു. കഴഞ്ചിക്കോല്‍, തോല തുടങ്ങിയവയൊക്കെ സാധനങ്ങളുടെ ഭാരമളക്കാന്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇതുപോലെ ഓരോ സ്ഥലത്തും അവരവരുടേതായ അളവുകളും തൂക്കങ്ങളും നിലവിലുണ്ടായിരുന്നു. അങ്ങനെയിരിക്കെയാണ് ദേശാന്തരങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപാരം വളര്‍ന്നത്! കാലം മാറി, ഗതാഗത സൗകര്യങ്ങള്‍ മെച്ചപ്പെട്ടു, ദൂരദേശങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ ചരക്കുനീക്കം തുടങ്ങി. അങ്ങനെ വ്യാപാര സാധ്യതകള്‍ വളര്‍ന്നപ്പോള്‍ ഒരു ഏകീകൃത അളവുകോല്‍ അത്യാവശ്യമായി വന്നു.

ഫ്രാന്‍സില്‍ നിലനിന്നിരുന്ന ‘ഗ്രേവ്‌ ‘ എന്ന ഭാരത്തിന്റെ അളവിനെയാണ് കിലോഗ്രാമായി പരിഷ്കരിച്ചത്. ഒരു ലിറ്റര്‍ ജലത്തിന്റെ ഭാരമായിരുന്നു ഒരു കിലോഗ്രാം. അപ്പോള്‍ അത് എല്ലായിടത്തും തുല്യമാക്കാന്‍ കഴിയുമല്ലോ! പക്ഷെ, വീണ്ടും ഒരു പ്രശ്നം വന്നു. എന്താണ് ഈ ഒരു ലിറ്റര്‍?

അങ്ങനെ, ഒരു പ്രത്യേക വ്യാപ്തമുള്ള ജലത്തിന്റെ പൂജ്യം ഡിഗ്രിയിലുള്ള ഭാരമാണ് ഒരു കിലോഗ്രാം എന്ന് വീണ്ടും നിശ്ചയിച്ചു. പൂജ്യം ഡിഗ്രിയിലെ ഭാരം എന്ന് പറഞ്ഞപ്പോള്‍, ജലത്തിന്റെ വ്യാപ്തം താപനിലയ്ക്ക് അനുസരിച്ച് മാറുമോ എന്നൊരു ചോദ്യം ഉയര്‍ന്നില്ലേ?? ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത താപനിലയ്ക്ക് അനുസരിച്ച് മാറും. (അതിനെ കുറിച്ച് അടുത്ത കുറിപ്പില്‍ വിശദീകരിക്കാം.)

ജലത്തിന്റെ പരമാവധി സാന്ദ്രത നാല് ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസിലാണ്. അങ്ങനെ ഒരു പ്രത്യേക അളവിലെ , 4 ഡിഗ്രീയിലെ ജലത്തിന്റെ ഭാരമായി കിലോഗ്രാമിനെ വീണ്ടും നിശ്ചയിച്ചു. എല്ലായിടത്തും ജലത്തിന്റെ വ്യാപ്തം അളന്നു തിട്ടപ്പെടുത്തി കിറുകൃത്യമായി കിലോഗ്രാം നിശ്ചയിക്കുന്നത് വല്യ ശ്രമകരമായ പണിയാണ്. അങ്ങനെ ആ അളവിലുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ നിര്‍മ്മിച്ച് സൂക്ഷിച്ച്, അതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഭാരം നിശ്ചയിക്കാന്‍ തീരുമാനമായി.

International Prototype of the Kilogram കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ

ഒരു അടിസ്ഥാനമായ അളവ് കട്ട നിര്‍മ്മിക്കുമ്പോള്‍ പല കാര്യങ്ങള്‍ ശ്രദ്ധിക്കണം. എത്ര കാലപ്പഴക്കം ചെന്നാലും അന്തരീക്ഷ വായുവുമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കാത്ത, അളവ് വ്യത്യാസപ്പെടാത്ത വസ്തു ആകണം. പാരിസ് ഇന്റർനാഷണൽ ബ്യൂറോ ഓഫ് വെയ്റ്റ്സ് ആൻഡ് മെഷേഴ്സ് ആസ്ഥാനത്ത് വച്ചിരിക്കുന്ന 90 ശതമാനം പ്ലാറ്റിനവും 10 ശതമാനം ഇറിഡിയവും കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഒരു ദണ്ഡ് ആണ് 1889 മുതല്‍ ഈ അടിസ്ഥാന അളവ്. ഇതിനെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് എന്ന് പറയുന്നു, ‘ഗ്രാന്‍ഡ് കെ’ എന്നാണിതിന്റെ പേര്. മൂന്നു പാളികളുള്ള ഒരു കണ്ണാടി കൂട്ടിനുള്ളിലാണ് ഈ ദണ്ഡ് സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ പല കോപ്പികള്‍ ഉണ്ടാക്കി മറ്റ് രാജ്യങ്ങളിലേക്കും അയച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഈ സ്റ്റാന്‍ഡേര്‍ഡ് ആയി കണക്കാക്കുന്ന ഭാരം, പലയിടത്തു നിന്നും തിരികെ പാരീസിലെത്തിച്ചു ഭാരം അളന്നു നോക്കുമ്പോള്‍, ഗ്രാൻഡ് കെ യുമായി 50 മൈക്രോഗ്രാം ഭാരവ്യത്യാസം കണ്ടെത്തി. അളവു കട്ടയില്‍ തന്നെ മാറ്റം വന്നാല്‍ നമ്മുടെ മുഴുവന്‍ അളവുകളും തെറ്റില്ലേ?

പ്രത്യേകിച്ച്, ഗവേഷകർക്ക് രാസപരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും മറ്റും അതിസൂക്ഷ്മമായ അളവിലാണ് രാസവസ്തുക്കള ചേര്‍ക്കേണ്ടത്! അങ്ങനെ ഒരു ഭാരം അടിസ്ഥാനമാക്കി സൂക്ഷിക്കുന്നതും അതിനനുസരിച്ച് തൂക്കം തിട്ടപ്പെടുത്തുന്നതും മാറ്റണം എന്ന് ശാസ്ത്രലോകത്ത് ചര്‍ച്ചകള്‍ ഉയര്‍ന്നു വന്നു.

കിബ്ബിള്‍ ബാലന്‍സ് കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ

അങ്ങനെ ഈ അടുത്ത കാലത്ത് കിലോഗ്രാമിന് പുതിയ ഒരു നിര്‍വചനം കണ്ടെത്തി. കിബ്ബിള്‍ ബാലന്‍സ് എന്നൊരു ത്രാസ് ഉണ്ട്. സാധാരണ ത്രാസ് പോലെ അതില്‍ ഒരു കിലോഗ്രാം ഭാരം വയ്ക്കുന്നു. ഭാരത്തിനു അനുസരിച്ച് ത്രാസ് താഴുന്നു. ഈ താഴലിനെ ഒരു കാന്തികശക്തി ഉപയോഗിച്ച് മുകളിലേക്ക് തള്ളി, ബാലന്‍സ് ചെയ്യുന്നു. അതായത് തിരിച്ച് ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥയിലുള്ള ത്രാസ് പോലെ ആക്കുന്നു. ഇതിനു ആവശ്യമായ കാന്തികശക്തിയും, പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത കറണ്ടും ക്വാണ്ടം സെന്‍സറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് അളക്കണം. അളവുകളില്‍ കൂടുതല്‍ കൃത്യത വരുത്താനാണിത്. ഇനി പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം എന്നൊരു സംഖ്യയുണ്ട്. ആ സംഖ്യ ഈ ബാലന്‍സ് ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്നു. പ്രകാശത്തിന്റെ ശൂന്യതയിലെ വേഗത പോലെതന്നെ, ലോകത്ത് എവിടെയും, പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം ഒരു കൃത്യമായ നമ്പര്‍ ആണ്. ആ പരീക്ഷണത്തിലെ എല്ലാ അളവുകളും രേഖപ്പെടുത്തി വയ്ച്ചു കഴിഞ്ഞാല്‍ ഇനി ആ ഭാരത്തിന്റെ ആവശ്യമില്ല. ലോകത്ത് എല്ലായിടത്തും ഈ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ കൃത്യമായി കിലോഗ്രാമിനെ നിശ്ചയിക്കാന്‍ സാധിക്കും.

ഫ്രാൻസിൽ നടന്ന ജനറൽ കോൺഫറന്‍സ് ഓൺ വെയ്റ്റ്സ് ആൻഡ് മെഷേഴ്സിൽ വെച്ചാണ് കിലോഗ്രാമിന്റെ പുതിയ നിര്‍വചനത്തെ പറ്റിയുള്ള ചരിത്രപരമായ തീരുമാനമെടുത്തത്. അങ്ങനെ 110 വർഷമായി താരമായി നിന്ന നമ്മുടെ പഴയ പ്ലാറ്റിനം ഇറിഡിയം കട്ട ചരിത്രമായി. നിര്‍വചനം മാറിയെങ്കിലും തൂക്കത്തില്‍ വ്യത്യാസം ഒന്നും വന്നിട്ടില്ല. കടകളിലൊക്കെ വെയിംഗ് മെഷിന്‍ കാണുമ്പോള്‍ കിലോഗ്രാമിന്റെ ചരിത്രം ഓര്‍ക്കാം.


അനു ബി കരിങ്ങന്നൂർ IIT ചെന്നൈയിലെ ഗവേഷകയാണ്. ലൂക്ക സംഘടിപ്പിക്കുന്ന #JoinScienceChain സയൻസെഴുത്തിന്റെ ഭാഗമായി ഫേസ്ബുക്കിലെഴുതിയത്.

#JoinScienceChain – ശാസ്ത്രമെഴുത്തിൽ നിങ്ങൾക്കും പങ്കാളിയാകാം

Leave a Reply