logo3.gif (702 bytes)

HOME


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 13
පරමාණුවත් නිව්ටන්ට එරෙහි වෙයි

ඉලෙක්‌ට්‍රොaන න්‍යෂ්ටිය වටා ස්‌ථිතික ව තිබිය නොහැකි ය. මන්ද යත් එවිට ඒවා ධන ආරෝපිත න්‍යෂ්ටියට ඇදගනී. න්‍යෂ්ටිය වටා කක්‌ෂගත වී ද තිබිය නොහැකි ය. මන්ද යත්( එසේ වූව හොත් කලින් දුටු පරිදි ඉලෙක්‌ට්‍රොaන විද්යුත් චුම්බක තරංග පිට කරමින් න්‍යෂ්ටිය මතට ඇද වැටේ. එසේ නම් පරමාණුව තුළ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන පවතින්නේ කෙසේ ද?

ලියන්නේ - සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ

විසඳිමට නොහැකිය ය, ගැඹුරුය යන සියලු ප්‍රශ්නවලට ඒවා තුළ ම යම් විසඳුම් පවතී. එහෙත් ඒ විසඳුම් සොයාගැනීමට නම් අප ගේ දැක්‌ම වෙනස්‌ කිරීමට සිදු වනු ඇත. අප එල්බගෙන සිටින සන්දර්භයෙන් එළියට බැසිය යුතු ය' - නීල්ස්‌ බෝර් කීවේ ය. පරමාණුව පිළිබඳ ගැටලුවටත් ඔහු ඒ ක්‍රමය ම අනුගමනය කිරීමට ඉටාගත්තේ ය

නීල්ස්‌ හෙන්රික්‌ ඩේවිඩ් බෝර් (Niels Henrik David Bohr) උපන්නේ 1885 වසරේ ඩෙන්මාක්‌හි කෝපන්හේගන් නගරයේ ය. කුඩා කල සිට ම විද්‍යා සහ ගණිත විෂයයන්ට දක්‌ෂතා පෙන්වූ ඔහු ක්‍රීඩාවට ද දැඩි ඇල්මක්‌ දැක්‌වී ය. එහෙත් ලිවීමේ දී හැම විට ම ඔහු දුර්වල විය. කෝපන්හේගන් සරසවියේ කායික විද්‍යාව පිළිබඳ මහාචාර්යවරයකු වූ සිය පියා ඔහු ගේ මිතුරන් සමඟ ජීව විද්‍යාව, භෞතික විද්‍යාව, දර්ශනය පිළිබඳව කරන සාකච්ඡා සහ වාදවිවාද කුඩා බෝර් සහ සොහොයුරු හැරල්ඩ්ට නුහුරු දෙයක්‌ නො වී ය.

පසු ව කෝපන්හේගන් සරසවියට ඇතුළු වූ බෝර් ගණිතයට වසඟ විය. ජෝර්ඡ් රීමාන් ගේ යුක්‌ලීඩියානු නො වන ජ්‍යාමිතියේ (රීමානීය ජ්‍යාමිතිය) ඇති බහු අගයිත ශ්‍රිතයන්වලින් (Multi Valued Functions) හෙතෙම උත්තේජනය විය. ඔහුට ලෝකයේ ඇති බහුවිධ ස්‌වභාවයත් එහි ඇති සන්දර්භයට දක්‌වන සාපේක්‌ෂභාවයත් ඉන් යම් තරමකට අවබෝධ වන්නට ඇත. "බෝර් 'මම' යන දේ සම්බන්ධයෙන් ඒ ඒ සන්දර්භය අනුව විවිධ තේරුම් ඇතැයි යන්න විශ්වාස කළා. හිතන 'මම', යම් ක්‍රියාවක්‌ කරන 'මම', අධ්‍යයනය කරන 'මම' ලෙස්‌' රොබට්‌ ඔපෙන්හයිමර් (Robert Oppenheimer) පසු කලෙක බෝර් ගැන එසේ කීවේ ය.

1907 දී විසි එක්‌ වියෑති බෝර් සිය ප්‍රථම නිබන්ධය ඩෙන්මාකයේ රාජකීය විද්‍යා ඇකඩමියට යෑව්වේ ය. ඒ ද්‍රවයන්හි ඇති වන තරංග මගින් (ජල තරංග මෙන්) එම ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨක ආතතිය නිර්ණය කළ හැකි ක්‍රමයක්‌ පිළිබඳව විය. මෙය එංගලන්ත ජාතික රේලි ජින් සහ ස්‌ටොක්‌ විසින් යෝජනා කරනු ලැබ තිබුණකි. ඇත්තෙන් ම බොර් එහි දී සැලකූවේ ජලය පමණක්‌ වූ අතර, ඒ සඳහා ඔහුට රන් පදක්‌කම ලැබිණි.

බෝර් වැඩිදුර අධ්‍යාපනය සඳහා කේම්බ්‍රිඡ් සරසවිය තෝරාගත්තේ එහි සිටි ඡේ. ඡේ. තොම්සන් නිසා ය. හේ 1911 සැප්තැම්බරයේ එංගලන්තයට පැමිණියේ ය. චාර්ල්ස්‌ ඩිකන්ස්‌ ගේ සියලු නවකතා වෙළුම් ඔහු අත විය. කෙසේ වුවත් ඔහු බලාපොරොත්තු වූ බුද්ධිමය සුහදභාවය නම් තොම්සන් ගෙන් ලැබුණේ නැත. "මගේ ඉංග්‍රීසි දැනුමේ අඩුකම නිසා ම මම දන්නේ නෑ මට ඕන දේ හරියට ම කියාගන්න. මම නිතර ම කියන්නේ 'මේක වැරදිය' කියන එකයි. ඒක අහන්න ඔහු (තොම්සන්) එතරම් සතුටු නෑ"බෝර් ලීවේ ය. මේ අතර ඔහුට එවකට එංගලන්තයේ ම මැන්චෙස්‌ටර්හි සිටි රදර්ෆර්ඩ් හමු විය. කේම්බ්‍රිඡ්වලින් ඉවත් වූ ඔහු ඉක්‌මනින් ම මැන්චෙස්‌ටර් සරසවියට ඇතුළු විය. රදර්ෆර්ඩ් යටතේ ගයිගර් සහ මාස්‌ඩන් සමඟ බෝර් විකිරණශීලතාව හදාරන්නට විය. "තොම්සන් වගේ නො වේ රදර්ෆර්ඩ්, අපේ වැඩ ගැන ඉතා උනන්දුයි. ඔහු හැම විට ම අප පරීක්‌ෂා කරනවා" බෝර් සිය සොහොයුරාට ලීවේ ය.

බෝර්ට හංගේරියානු ජාතික වොන් හෙවෙසි (Von Hevesy) හමු වන්නේ මේ කාලයේ දී ම ය. දෙදෙන ම එංගලන්තයට පිටස්‌තරයෝ ය. දෙදෙනාට ම භාෂා ප්‍රශ්නය ද ඇත. ඉක්‌මනින් ම ඔවුහු හොඳ මිතුරන් බවට පත් වූ හ. හෙවෙසි ගෙන් බෝර් දැනගත් දෙයක්‌ නම් විකිරණශීලතාවේ දී ඇති වන නව මූලද්‍රව්‍යය රැසක්‌ හඳුනාගෙන ඇති බවත් ඒවාට ආවර්තිතා වගුවේ ඉඩක්‌ (වර්ගීකරණයක්‌) නොමැති බවත් ය. මේ ඇතැම් මූලද්‍රව්‍ය රසායනික ව කිසිදු වෙනස්‌කමක්‌ නැති අතර, එහි වෙනස ඇත්තේ පරමාණුවේ බරෙහි පමණක්‌ බව සෝඩී විසින් නිරීක්‌ෂණය කරනු ලැබ තිබිණි. සෝඩී ඒවා සමස්‌ථානික (Isotopes) ලෙස පසු ව නම් කළේ ය. හෙවෙසි සමඟ මේ සාකච්ඡාවලින් පසු බෝර් ගේ අවධානය දැඩි ව ම රදර්ෆර්ඩ් ගේ පරමාණුව දෙසට යොමු වන්නට විය.

ඔහුට ඉක්‌මනින් ම අවබෝධ වූ දෙයක්‌ වූයේ විකිරණශීලතාව මුළුමනින් ම පරමාණුවේ න්‍යෂ්ටියට ආදාළ දෙයක්‌ ය යන්නත්, පරමාණුවේ රසායනික ගුණ සම්පූර්ණයෙන් ම එහි ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaන මගින් ඇති කරන්නක්‌ යන්නත් ය. කෙසේ වෙතත් න්‍යෂ්ටියේ ධන ආරෝපණයත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaනවල Rණ ආරෝපණයත් සමාන විය යුතු බැවින් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ප්‍රමාණය හෙවත් රසායන ගුණය අවසානයේ තීරණය වන්නේ න්‍යෂ්ටියේ ආරෝපණයෙන් බව ඔහු කීවේ ය. මූලද්‍රව්‍ය ආවර්තිතා වගුවේ වර්ග කොට ඇත්තේ ඒවායේ රසායනික ගුණවලට අනුව බැවින් අවසානයේ මූලද්‍රව්‍යයක ආවර්තිතා වගුවේ ස්‌ථානය තීරණය කරන්නේ ඒ පරමාණුවේ න්‍යෂ්ටියේ ආරෝපණය මගින් යෑයි බෝර් මුල්වරට කීවේ ය.

විකිරණ පිට කරමින් මූලද්‍රව්‍යය ආවර්තිතා වගුවේ පිහිටීම (රසායනික ගුණ) වෙනස්‌ කරගන්නා අයුරු බෝර් විස්‌තර කළේ ය. විකිරණශීලතාවේ දී ඇල්ෆා අංශුවක්‌ හෙවත් ධන දෙකක ආරෝපණය පිට කිරීමෙන් න්‍යෂ්ටික ආරෝපණය දෙකකින් අඩු වන අතර, බීටා කිරණ හෙවත් Rණ ආරෝපණ පිට කිරීමෙන් න්‍යෂ්ටික ධන ආරෝපණය එකකින් වැඩි වන බව ද ඔහු තවදුරටත් කීවේ ය. එනම්( මේ පිට වන බීටා කිරණ හෙවත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ද පිට වන්නේ ධන ආරෝපිත න්‍යෂ්ටියෙන් බව ඔහු ගේ අදහස විය.

බෝර් තම අදහස රදර්ෆර්ඩ්ට කිව් නමුත්, රදර්ෆර්ඩ් කීවේ එවැනි නිගමනයකට ඒමට තරම් සාධක නැති බවයි. රදර්ෆර්ඩ් මේ බෝර් ගේ අදහසට එතරම් අවධානයක්‌ යොමු නො කළ අතර, බෝර් ද කිහිප වරක්‌ ම උත්සාහ කළත් සිය අදහස හොඳින් ඒත්තු ගැන්වීමට නොහැකි විය. එමෙන් ම න්‍යෂ්ටියෙන් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන (බීටා කිරණ) පිට විය නොහැකි බව රදර්ෆර්ඩ් ගේ දැඩි විශ්වාසය විය. ඔහු සිතුවේ බීටා කිරණ ලෙස පිට වන්නේ පරමාණුවේ කක්‌ෂවල පවතින ඉලෙක්‌ට්‍රොaන බවයි.

රදර්ෆර්ඩ් ගේ අනුමැතිය නැති වූ බැවින් බෝර් සිය අදහස පළ නො කළ අතර සෝඩි ඉක්‌මන් විය. පරමාණුක අංකය හෙවත් න්‍යෂ්ටියේ ආරෝපණය අනුව ආවර්තිතා වගුවේ මූලද්‍රව්‍ය වර්ගීකරණය සම්බන්ධයෙන් සෝඩිට 1921 රසායන විද්‍යා නොබෙල් ත්‍යාගය හිමි විය. කෙසේ වුවත් බෝර් ඒ ගැන කිසි දිනක කණගාටු වූයේ නැත.

රදර්ෆර්ඩ් ගේ ම තවත් ගෝලයකු වූත්, චාර්ල්ස්‌ ඩාවින් ගේ මුණුපුරකු වූත් ගැල්ටන් ඩාවින් ගේ (Galton Darwin) පත්‍රිකාවක්‌ කෙරෙහි බෝර් ගේ අවධානය යොමු වන්නට වූයේ මේ අතර ය. රදර්ෆර්ඩ් ගේ රන්පත් පරීක්‌ෂණය ඔබට මතක ඇති. එහි දී කිසිදු නැමීමකින් තොර ව රන්පත විනිවිද යන ඇල්ෆා අංශුවල ද ශක්‌තියේ අඩු වීමක්‌ සිදු වේ. ඩාවින් කියන්නේ එයට හේතුව ඇල්ෆා අංශු සහ රන් පරමාණු වටා ඇති ඉලෙක්‌ට්‍රොaන අතර ඇති වන ගැටුම බව ය. ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ඇල්ෆා අංශුවට සාපේක්‌ෂ ව ඉතා කුඩා බැවින් ගැටුමේ දී ඇල්ෆා අංශුවේ ගමන් දිශාව වෙනස්‌ නො වුණත් එහි ශක්‌තිය යම් තරමක්‌ අඩු වේ.

ඩාවින් මේ ශක්‌ති හානිය සලකා පරමාණුවේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන විසිරී ඇති වපසරිය හෙවත් පරමාණුක අරය ගණනය කළ අතර, එම ගණනය කිරීම නිවැරැදි නො වන බව බෝර්ට පෙනී ගියේ ය. බෝර් කීවේ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන හුදෙකලා ව න්‍යෂ්ටියේ බලපෑමකින් තොර ව නිදහසේ ඇතැයි සැලකීම වැරැදි බවයි. බෝර් මේ පිළිබඳව දැඩි ව අධ්‍යයන කිරීමට පටන්ගත්තේ ය.

ඉලෙක්‌ට්‍රොaන න්‍යෂ්ටිය වටා ස්‌ථිතික ව තිබිය නොහැකි ය. මන් ද යත්( එවිට ඒවා ධන ආරෝපිත න්‍යෂ්ටියට ඇදගනී. න්‍යෂ්ටිය වටා කක්‌ෂගත වී ද තිබිය නොහැකි ය මන් ද යත්( එසේ වුව හොත් කලින් දුටු පරිදි ඉලෙක්‌ට්‍රොaන විද්යුත් චුම්බක තරංග පිට කරමින් න්‍යෂ්ටිය මතට ඇදවැටේ. එමෙන් ම ඒ ඒ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන එකිනෙක අතර විකර්ෂණය මගින් විසිරී නො යන්නේ මන් ද? බෝර් දස අතේ කල්පනා කරන්නට විය. නිව්ටන්ලා ගේ, මැක්‌ස්‌වෙල්ලා ගේ කතා පරමාණුවට අදාළ නැති ද? දේව නියම යෑයි කීවත් ඒවා අදාළ වන්නේ යම් සන්දර්භයක්‌ තුළ පමණක්‌ ද? ඇතැමුන් කීවේ රදර්ෆර්ඩ් ගේ පරමාණුක න්‍යෂ්ටිය යන අදහස වැරැදි බවයි. එහෙත් බෝර්ට ඒ ගැන සැකයක්‌ තිබුණේ නැත. "මේ පරමාණුවේ ස්‌ථායිතාව ගැන ගැටලුව විසඳීමට නම් වෙනස්‌ ම විධියකින් ඒ දෙස බැලිය යුතුයි," බෝර් තමාට ම කියාගත්තේ ය. එය ඇත්තෙන් ම වෙනස්‌ ම විධියක්‌ විය. විසඳුම සොයාගැනීමට නම් දැක්‌ම වෙනස්‌ කිරීමට සිදු වනු ඇත. අප එල්බගෙන සිටින සන්දර්භයෙන් එළියට බැසිය යුතු ය. එසේ සිතූ ඔහු අයින්ස්‌ටයින් සහ ප්ලාන්ක්‌ දෙසට හැරුණේ ය.

ලබන සතියේ : 14 කොටස : පරමාණුවටත් ක්‌වොන්ටාවෙන් ගැලවුමක්‌ නැත.