Read Time:10 Minute
ജീന എ.വി.
ഗവേഷക, ഔലു സർവകലാശാല, ഫിൻലന്റ്
AK-47 വെടിയുണ്ടകളെ തകർക്കുന്ന ചില്ല്
ജീന എ.വി.
AK-47ൽ നിന്നും പായുന്ന വെടിയുണ്ടകളെപ്പോലും തകർത്തുകളയാൻ തക്ക ശക്തിയുള്ള ചില്ലിനെക്കുറിച്ചു കേട്ടിട്ടുണ്ടോ? വെള്ളത്തുള്ളിയുടെ രൂപമുള്ള ഒരു തരം ചില്ലാണ് ഈ താരം!
ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് കവചങ്ങളും, രാഷ്ട്രത്തലവർ സഞ്ചരിക്കുന്ന ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് ജനലുകളുള്ള കാറുകളുമൊക്കെ നമുക്ക് പരിചിതമാണ്. എന്നാൽ AK-47ൽ നിന്നും പായുന്ന വെടിയുണ്ടകളെപ്പോലും തകർത്തുകളയാൻ തക്ക ശക്തിയുള്ള ചില്ലിനെക്കുറിച്ചു കേട്ടിട്ടുണ്ടോ? വെള്ളത്തുള്ളിയുടെ രൂപമുള്ള ഒരു തരം ചില്ലാണ് ഈ താരം! ചുരുങ്ങിയത് C.E.1600-കളുടെ തുടക്കം മുതലേ ഡച്ചുകാർക്ക് പരിചിതമായിരുന്ന ഈ ചില്ലിന്റെ നിർമിതി, C.E. 1660 ൽ റുപേർട്ട് രാജകുമാരൻ ഇംഗ്ലണ്ടിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു. റുപേർട്ട് രാജകുമാരൻ കൊണ്ടുവന്നതും വെള്ള’തുള്ളി’യുടെ രൂപവും ആയതുകൊണ്ട് ഇംഗ്ലീഷുകാർക്ക് പേരിടൽ എളുപ്പമായി; ‘റുപേർട്ട് രാജകുമാരന്റെ തുള്ളികൾ’ എന്ന് അതിന് പേരിട്ടു. ഡച്ച്/ ബതാവിയൻ കണ്ണീർ എന്നും ഇതിനു പേരുണ്ട്.
എങ്ങനെയാണ് ഇത്രയും ബലമുള്ള ഒരു നിർമ്മിതി ചില്ലു കൊണ്ടുണ്ടാക്കുന്നത് എന്നറിയണോ? ഒരു കഷണം ചില്ലെടുത്ത് നന്നായി ഉരുക്കിയെടുത്ത് അതിന്റെ ഒരു തുള്ളി തണുത്ത വെള്ളത്തിലേക്ക് ഒറ്റിക്കുക. ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ താഴേക്കു പോവുന്നതിനൊപ്പം വെള്ളത്തിന്റെ തണുപ്പ് അതിനെ വീണ്ടും ഖരാവസ്ഥയിലെത്തിക്കും. ഉരുണ്ടുനീണ്ട തലയും നേർത്തുനീണ്ട വാലുമായി ഒരു റുപേർട്ട് തുള്ളി ഉണ്ടാവുകയായി അവിടെ.
വെള്ളത്തിലേക്ക് വീണ തുള്ളിയുടെ വലിപ്പം, എത്ര ഉയരത്തിൽ നിന്ന്, എങ്ങനെ വീണു എന്നതിനൊക്കെ അനുസരിച്ചിരിക്കും റുപേർട്ട് തുള്ളിയുടെ തലയുടെ വലിപ്പം, വാലിൻറെ നീളം, അതിന്റെ വളവ് എന്നിവ. ഈ ചില്ലുത്തുള്ളിയുടെ തലയും വാലുമൊക്കെ എവിടെയാണെന്നോർത്തു അമ്പരക്കേണ്ട! 1662ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ‘ദി ആർട്ട് ഓഫ് ഗ്ലാസ്’ (The art of glass) എന്ന പുസ്തകത്തിൽ തലയും കഴുത്തും വാലുമൊക്കെ കൃത്യമായി കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്, ചിത്രം 2 നോക്കുക. സൈനികനും ശാസ്ത്രകുതുകിയും ‘റോയൽ സൊസൈറ്റി’യുടെ സ്ഥാപകരിൽ മുഖ്യനും മറ്റുപലതുമായിരുന്ന സർ റോബെർട്ട് മുറെ ആണ് ഈ ചിത്രം വരച്ചത് (1661-ൽ).
ഏതൊരു സർവ്വശക്തനും ഒരു ദൗർബല്യം ഉണ്ടാവുമെന്നു പറയുംപോലെ റുപേർട്ട് തുള്ളിയ്ക്കുമുണ്ട് ഒരു ദൗർബല്യം! അതിന്റെ വാലിന്റെ അറ്റം ഒന്നമർത്തി വിള്ളൽ വരുത്തിയാൽ തുള്ളി ഒന്നടങ്കം പൊട്ടിച്ചിതറി ചില്ലു പൊടിയായി മാറും
ഒരു പ്രത്യേകരീതിയിലാണ് ഉരുകിയ ചില്ല് ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ നിന്നും ഖരാവസ്ഥയിലേക്കെത്തുന്നത്, ഇതാണ് റുപേർട്ട് തുള്ളിയുടെ വിചിത്ര സ്വഭാവത്തിന് കാരണം. വെള്ളത്തിലേക്ക് വീണപാടേ തണുപ്പുകാരണം പ്രതലഭാഗം പെട്ടന്ന് തണുത്തുറയും, അപ്പോഴും ഉൾഭാഗത്തുള്ള ചില്ല് ഉരുകിയ നിലയിൽ തന്നെയാണ്. ഉൾഭാഗം പതിയെ തണുത്തുറയുമ്പോൾ അത് ഈ പുറംപാളിയെ ഉള്ളിലേക്ക് ഞെരുക്കും. ഇത് ഉയർന്ന തോതിൽ സങ്കോചബലം (compressive stress) ഉണ്ടാക്കും. ഈ ബലമാണ് ചില്ലുതുള്ളിയുടെ തലഭാഗത്തിനു ദൃഢത നൽകുന്നത്. ഇങ്ങനെ 70 കോടി പാസ്കൽ വരെ മർദ്ദം ഈ തുള്ളിയുടെ തലയുടെ ഭാഗത്തായി പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഏകദേശം 664,000 ന്യൂട്ടൺ വരെ അതിനു താങ്ങാൻ കഴിയും. അതായത്, 50kg വീതം ഭാരമുള്ള ആയിരത്തിമുന്നൂറുപേരുടെ ഭാരം അതിൻ്റെ തലപ്പത്തു ചെലുത്താം എന്ന് ചുരുക്കം!
വാലിലേക്കു നീളുന്ന ഭാഗത്താവട്ടെ, സങ്കോചബലത്തിനു പകരം ഉണ്ടാവുന്നത് വലിയൽ പ്രതിബലമാണ് (tensile stress). ചിത്രം 4-ൽ കൊടുത്തിരിക്കുന്നതുപോലെ ഈ സങ്കോച-വലിയൽ ബലങ്ങൾ തുള്ളിയുടെ പലഭാഗങ്ങളിലായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വാൽഭാഗത്ത് വീഴുന്ന നേർത്ത വിള്ളൽ മാലപ്പടക്കം പോലെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ തുള്ളിയുടെ തലഭാഗത്തേക്ക് പടരും. 1,450 m/s മുതൽ 1,900 m/s വരെ വേഗത്തിലാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. ചിത്രം 3-ലെ സ്ലോ മോഷൻ വിഡിയോയോയിൽ വാലിൽ നിന്നും തലയുടെ ഭാഗത്തേക്ക് റുപേർട്ട് തുള്ളി പൊട്ടുന്നത് കാണാം. ഇങ്ങിനെ പൊട്ടിത്തകരുന്നതിലൂടെ റുപേർട്ട് തുള്ളിയിൽ സംഭരിക്കപ്പെട്ട ഊർജം സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടും.
അടുത്ത ദിവസം കൂട്ടുകാരെ കാണുമ്പോൾ ചോദിക്കാൻ ഒരു കടങ്കഥയായി!
വാലിൽ മുട്ടിയാൽ പൊട്ടിച്ചിതറും,
തലയുടെ മുകളിൽ ആനയിരിക്കും,
വെള്ളത്തിൽ വീണുപിറന്ന ഈ വാൽമാക്രിയുടെ പേരെന്ത്?
ഉത്തരം: റുപേർട്ട് തുള്ളി
വാൽക്കഷണം: ‘പെലെ’യുടെ കണ്ണീർ
പ്രകൃതിയിലും ഇത്തരം നിർമ്മിതികൾ ഉണ്ടാവാറുണ്ട്. ‘പെലെയുടെ കണ്ണീർ’ അതിനൊരുദാഹരണമാണ്. ഫുട്ബോൾകാരൻ പെലെ അല്ല കേട്ടോ! ഹവായിയൻ പുരാണത്തിലെ തീയുടെയും അഗ്നിപർവ്വതത്തിന്റെയും ദേവതയായ ‘പെലെ’ ആണിത്. അഗ്നിപർവ്വതലാവ തണുത്തുറഞ്ഞുണ്ടാവുന്ന – കണ്ണീർതുള്ളിയുടെ ആകൃതിയും കരിക്കട്ടയുടെ നിറവുമുള്ള – ചെറു കല്ലുകളാണിവ. അഗ്നിപർവ്വതം പൊട്ടിത്തെറിച്ച് ലാവയുടെ തുള്ളികൾ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തെറിക്കുമ്പോൾ അന്തരീക്ഷത്തിലെ തണുപ്പ് കാരണം പുറംപാളി റുപേർട്ട് തുള്ളികളെപ്പോലെ പെട്ടന്ന് തണുത്തുറയും. മാഗ്മയുടെ വിസ്കോസിറ്റി (viscosity), വേഗത, അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം എന്നിവയെ ഒക്കെ അനുസരിച്ചിരിക്കും ഇതിന്റെ ഘടന. ഹവായിയിലെ ‘മൗന ഉലു’ എന്ന അഗ്നിപർവ് വത മലയിൽ നിന്നും കിട്ടിയ ഏതാനും ‘പെലെയുടെ കണ്ണീർ’ കല്ലുകൾ ചുവടെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു
അധികവയാനയ്ക്ക്
- https://en.wikipedia.org/wiki/Prince_Rupert >>
- https://www.cambridge.org/core/journals/ renaissance-quarterly/ article/deconstructing-glass-and-building-up-shards-at-the-early-royal-society/ >>
- https://www.youtube.com/watch?v=k5MORochIDw >>
Happy
8 %
Sad
0 %
Excited
62 %
Sleepy
0 %
Angry
0 %
Surprise
31 %
2
0
