శాస్త్ర విజ్ఞానము

http://www.andhrabhoomi.net/sisindri/lokam-chuttina-veerudu-068

http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/tamaraku-469

http://www.andhrabhoomi.net/sisindri/lokam-chuttina-veerudu-112

http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/ata-230

ఆటబొమ్మలతో సైన్స్ నేర్పే అరవింద్ గుప్తా

రాముడు రాతిని నాతిని చేసినట్టు, అతడి చేయి పడితే ఎందుకూ పనికి రాని వస్తువులు కూడా అమూల్యమైన వైజ్ఞానిక బోధనా పరికరాలుగా మారిపోతాయి. వాడేసిన అగ్గిపుల్లలు, పాత న్యూస్ పేపర్లు, వాడిన టెట్రాపాక్ డబ్బాలు, పాడైపోయిన సైకిల్ టైర్లు, పారేసిన ప్లాస్టిక్ సీసాలు.. కావేవీ చదువు కనర్హం అని అతడి ఉద్దేశం. దైనందిన జీవితంలో మన చుట్టూ కనిపించే అతి సామాన్యమైన వస్తువులతో కూడా ఏదో సృజనాత్మకమైన ప్రయోగం చేసి సైన్సు అంటే పిల్లల్లో వల్లమాలిన అభిమానాన్ని పెంచగల చాతుర్యం తనది. అతడి పేరు అరవింద్ గుప్తా.

వాడేసిన అగ్గిపుల్లలతో జ్యామెట్రీ ఆటలా? కోకొల్లలు చెయ్యొచ్చంటారు అరవింద్ గుప్తా. అందుకు కొన్ని వాడిన అగ్గిపుల్లలు, సైకిల్ ట్యూబులలో వాడే వాల్వ్ ట్యూబులు కావాలి. వాల్వ్ ట్యూబుల్లో అగ్గిపుల్లలు గుచ్చి ఓ గొలుసుకట్టుగా అమర్చవచ్చు. అలా మూడు అగ్గిపుల్లలని కలిపి ఓ త్రికోణాన్ని చెయ్యొచ్చు. నాలుగింటితో చదరాన్ని చెయ్యొచ్చు. దాన్ని కొంచెం నొక్కితే రాంబస్ అవుతుంది. అలాగే ఐదు పుల్లలతో పంచభుజిని చెయ్యొచ్చు. దీన్ని నొక్కితే ఏమవుతుంది? పడవ బొమ్మ అవుతుంది! ఆరు పుల్లలతో టెట్రహెడ్రన్ ని చెయ్యొచ్చు. మరో రెండు కలిపితే పిరమిడ్, ఇంకొకటి కలిపితే ప్రిజమ్. ఇంకా అలాగే సాగితే చిన్న చిన్న ఇళ్లు, వంతెనలు… మొత్తం సివిల్ ఇంజినీరింగ్ అంతా ఈ “చెత్త” లోనే కళ్ళకి కట్టినట్టు కనిపిస్తుంది. ఈ అంశం మీద అరవింద్ గుప్తా రాసిన ‘అగ్గిపుల్లల ఆటలు’ అన్న పుస్తకం డజను భాషల్లో అనువదించబడింది. ఐదు లక్షల కాపీలకి పైగా అమ్ముడుపోయింది. అయినా ఆ రచయిత దానికి రాయల్టీ తీసుకోరు.

అలాగే పాత హవాయి చెప్పుతో కాంతి శాస్త్రం నేర్చుకోవచ్చా? అదెలాగో చూపిస్తారు అరవింద్ గుప్తా. పాత హవాయి చెప్పులో అడుగు భాగాన్ని (సోల్) మాత్రం తీసుకోవాలి. అందులో వరుసగా మూడు కన్నాలు చేసి, వాటిలో మూడు పెన్సిళ్లు గుచ్చాలు. సోల్ చదునుగా ఉన్నప్పుడు పెన్సిళ్లు సమాంతరంగా ఉంటాయి. ఇప్పుడు సోల్ ని పెన్సిళ్లు ఉన్న వైపుకి వంచాలి. ఇప్పుడు పెన్సిళ్ల కొసలు ఒక బిందువు వద్ద కలుసుకుంటాయి. ఇది చూస్తే కాంతి శాస్త్రంలో పుటాకార దర్పణం (concave mirror) తో చేసే ఒక ప్రయోగం గుర్తొస్తుంది. అనంతం నుండి వచ్చి ఈ దర్పణం మీద పడే కాంతి రేఖలు, పరావర్తనం చెంది తిరిగి దాని నాభి (focus) వద్ద కలుసుకుంటాయి, ఈ చెప్పులోని పెన్సిళ్లు కలుసుకున్న తీరులో! ఈ సారి చెప్పుని వెనక్కి వంచాలు పెన్సిళ్ల కొసలు దూరంగా జరిగిపోతాయి, కుంభాకార దర్పణంలో (convex mirror) కాంతిరేఖలు ఇలాగే దూరంగా జరుగుతాయి. కనుక ఈ సారి మీ హవాయి చెప్పు పాడైపోతే బాధపడక, కాస్త కాంతి శాస్త్రం అవపోసన పట్టడానికి అదో సువర్ణావకాశం అనుకోండేం!

ఇలా పాడైపోయిన వస్తువులతో సైన్స్ ప్రయోగాలు చెయ్యొచ్చని ఎందుకు అనిపించిందని అడిగిన ప్రశ్నకి అరవింద్ గుప్తా సమాధానం – “సైన్స్ ఎలా నేర్పించాలి అన్న విషయంలో మనకి కొన్ని బూజు పట్టిన భావాలు ఉన్నాయి. పిపెట్లు, బ్యూరెట్లు మొదలైన సరంజామా లేకుండా సైన్స్ మింగుడు పడదనుకుంటాం. చాలా మటుకు స్కూళ్లు విద్యార్థిని ఓ పరాయి వాడిలా చూస్తాయి. లాబరేటరీలలో పరికరాలన్నీ భద్రంగా దాచిపెట్టుకుంటారు. వాడితే పగిలిపోతాయని పిల్లలని వాటిని ముట్టుకోనివ్వరు. బల్లల మీద దుమ్ము పేరుకుని ఉంటుంది. అలా కాకుండా బొమ్మలతో అయితే, అదీ వ్యర్థ పదార్థాలతో చేసిన బొమ్మలతో అయితే ఆ భయం ఉండదు. బొమ్మలతో పిల్లలు చెయ్యదగ్గ అతి ముఖ్యమైన పని వాటిని పగలగొట్టి అవి ఎలా పని చేస్తాయో అధ్యయనం చెయ్యడం!”

ఐ.ఐ.టి. కాన్పూర్ లో ఎలక్ట్రికల్ ఇంజినీరింగ్ చదువుకున్న అరవింద్ గుప్తా తను అసలీ రంగంలోకి ఎలా ప్రవేశించిందీ చెప్తారు. 1972 లో ఐ.ఐ.టి కాన్పూర్ లో అనిల్ సదగోపాల్ అనే విద్యవేత్త ఇచ్చిన ఉపన్యాసం అరవింద్ గుప్తాని చాలా ప్రభావితం చేసింది. దేశం అంతటా సంక్షోభం నెలకొన్న రోజులవి. “ఒక పక్క నక్సలైట్ ఉద్యమం, మరో పక్క జయప్రకాశ్ నారాయణ్ ఉద్యమం. చదువుకున్న వారంతా తాము సమాజానికి ఎలా ఉపయోగపడాలి అన్న అంతర్మథనంలో పడ్డారు.” 1975 లో అరవింద్ గుప్తా చదువు పూర్తిచేసినప్పటికి మధ్యప్రదేశ్ లో ‘హోషంగాబాద్ సైన్స్ టీచింగ్ ప్రోగ్రాం’ అమలులో ఉంది. ఆరు, ఎనిమిది తరగతుల మధ్య ప్రయోగాల ద్వారా సైన్స్ నేర్పించడం ఈ కార్యక్రమం యొక్క లక్ష్యం. అంత వరకు బడుల్లో సైన్స్ అంతా “బట్టీ పద్ధతి” లో నేర్పించేవారు. క్లాసులో పిల్లవాడు ఉత్సాహం కొద్దీ ప్రశ్న వేస్తే క్రమశిక్షణ పేరిట నోరు మూయించేవారు. సదగోపాల్, అతడి బృందం, ఈ పరిస్థితులని మర్చాలని ప్రయత్నించారు.

ప్రయోగాలతో సైన్స్ చదువు అభిలషణీయమే అయినా వాస్తవంలో ఎన్నో ఇబ్బందులు ఎదురయ్యాయి. ఆన్ని బడులలోను ఈ సామగ్రి ఉండేది కాదు. ఉన్న బడులలో కూడా వాటి ప్రభావం వల్ల కొంత కీడు జరిగిందనే చెప్పాలి. “ప్రయోగాలలో వాడే సామగ్రి చాలా మటుకు పాశ్చాత్యం నుండి దిగుమతి చేసుకున్నది. బోధనా పద్ధతులు కూడా పాశ్చాత్యం నుండి వచ్చినవే. ఇవి పిల్లలకి సులభంగా మింగుడు పడేవి కావు. పైగా పరికరాలు ఖరీదైనవి కనుక ఏదైనా పాడైతే సులభంగా కొత్తవి దొరికేవి కావు.” ఈ సమస్యలన్నీ చూసిన అరవింద్ గుప్తా తనదైన ఓ కొత్త మర్గాన్ని తీర్చిదిద్దుకున్నారు.

ఈ పద్ధతిలో పిల్లలు సైన్స్ నేర్చుకోవాలంటే ఖరీదైన పరికరాలు అక్కర్లేదు. ట్యూషన్ మాస్టర్లు, కోచింగ్ సెంటర్లు ఇవేవీ అక్కర్లేదు. సరదాగా ఆటలో ఆటగా ఎన్నో సైన్స్ విషయాలు సహజంగా నేర్చుకుంటారు. ఆ ఆటలు ఎలా ఆడాలో చెప్పే ఎంతో సమాచారం అరవింద్ గుప్తా వెబ్ సైట్ లో ఉంటుంది. (www.arvindguptatoys.com) ఈ వెబ్ సైట్ నిజంగా ఓ గొప్ప విజ్ఞాన భాండారం. కొన్ని వందల, వేల పుస్తకాలు ఇక్కడ ఉచితంగా లభ్యం అవుతాయి. అందులో అరవింద్ గుప్తా రచనలే హిందీ, ఇంగ్లీష్ భాషల్లో ఓ వందకి పైగా ఉంటాయి. అవి కాక సైన్స్, విద్య రంగాల్లో పుస్తకాలు, పిల్లల పుస్తకాలు కోకొల్లలుగా ఉంటాయి. “హిందీ నా మాతృభాష. హిందీలో బాల సాహిత్యంలో ఎంతో వెలితి కనిపిస్తుంది. కనుక చాలా అనువాదం చేస్తాను. రోజూ ఐదు గంటల పాటు అనువాదం చేస్తాను,” అంటారు అరవింద్.

అరవింద్ గుప్తా లాంటి విద్యా వేత్తల నుండి స్ఫూర్తి తీసుకుని తెలుగులో కూడా విస్తృత కృషి జరిగితే, ప్రస్తుతం 67.7% వద్ద ఉన్న మన అక్షరాస్యత 2020 కల్లా 90% శాతాన్ని చేరుకోగలదని, చేరుకోవాలని ఆశ.

http://www.andhrabhoomi.net/sisindri/lokam-chuttina-veerudu-733

లెవోషియే ప్రతిపాదించిన ఈ కొత్త సిద్ధాంతాలు రసాయన శాస్త్రాన్ని మరింత తర్కబద్ధంగా, అర్థవంతంగా మార్చేశాయి. నిరాధారమైన “తత్వాలు” అన్నీ ఈ శాస్త్రం నుండి ఏరివేయబడ్డాయి. ఆ నాటి నుండి తూచదగ్గ, కొలవదగ్గ పదార్థాలకే రసాయనికుల ధ్యాస పరిమితం అయ్యింది.

అటువంటి బలమైన, సంఖ్యాత్మకమైన పునాదిని ఏర్పాటు చేశాక, ఆ పునాది మీద బారైన శాస్త్రనిర్మాణాన్ని చెయ్యడానికి ఉపక్రమించాడు లెవోషియే. 1780 లలో మరి ముగ్గురు ఫ్రెంచ్ రసాయనికులతో (లూయీ బెర్నార్డ్ గయ్టన్ ద మోర్వో (1737-1816), క్లాడ్ లూయీ బెర్థోలే (1748-1822), మరియు ఆంట్వాన్ ఫ్రాస్న్వా ద ఫూర్క్రాయ్ (1755-1809)) చేయి కలిపి మరింత తార్కికమైన రసాయనిక నామపరిభాషని (chemical nomenclature) రూపొందించాడు. వీరి కృషి 1787 లో ప్రచురితం అయ్యింది.


(పాదపీఠిక - లెవోషియే కన్నా ముందే తను ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలని పోలిన భావాలని వ్యక్తం చేసిన ఓ రష్యన్ రసాయనికుడు ఉన్నాడు. అతడి పేరు – మిఖాయిల్ వాసిలియేవిచ్ లోమొనొసోవ్ (1711-1765). అతడు 1756 లో అంటే లెవోషియే జ్వలన ప్రక్రియ మీద కృషి చేసిన నాటిని ఇరవై యేళ్ల క్రితమే, ఫ్లాగిస్టాన్ సిద్ధాంతాన్ని త్రోసి పుచ్చాడు. గాలిలో ఒక అంశంతో వస్తువులు సంయోగం చెందడం వల్లనే జ్వలనం జరుగుతుంది అన్నాడు. అయితే అతడి రచనలన్నీ రష్యన్ లో ఉండడం చేత, లెవోషియే లాంటి పాశ్చాత్య యూరప్ కి చెందిన రసాయనికులకి అతడి కృషి గురించి అవగాహన లేకపోయింది. పరమాణువుల గురించి, ఉష్ణం గురించి ఎంతో ఆధునికమైన దృక్పథాన్ని వ్యక్తం చేశాడు లోమొనొసోవ్. ఆ విధంగా అతడు ఓ నూటయాభై సంవత్సరాలు ముందు పుట్టాడని చెప్పుకోవచ్చు. పశ్చిమ యూరప్ లో వైజ్ఞానిక ప్రగతి ఉధృతంగా సాగుతున్న దశలో తూర్పు యూరప్ లో పుట్టిన దురదృష్టవంతుడు లోమొనొసోవ్.)

పరుసవేదం లో జరిగినట్టుగా, నానా నామాల కలగూరగంపలా ఉన్న స్థితి నుండి రసాయనశాస్త్రం బయటపడింది. అంత వరకు అవతలి వాళ్లతో సంబంధం లేకుండా ఎవరి పద్ధతి వాళ్ళు అనుసరిస్తూ పోయేవారు. తక్కిన వాళ్లకి ఆ పద్ధతి అసంగతంగా, అర్థరహితంగా తోచేది. కాని లెవోషియే వంటి వారి కృషితో ఈ అయోమయ పరిస్థితి పూర్తిగా మారిపోయింది. అందరూ అనుసరించదగ్గ ఓ ప్రామాణిక వ్యవస్థ నెలకొంది. తార్కికమైన మూల సూత్రాల మీద ఆధారపడ్డ ఈ వ్యవస్థలో ఒక పదార్థం యొక్క నామాన్ని బట్టి అందులో ఉన్న మూలకాలు ఏవో గుర్తుపట్టొచ్చు. ఉదాహరణకి కాల్షియమ్ ఆక్సయిడ్ లో కాల్షియమ్, ఆక్సిజన్ లు ఉంటాయి. సోడియమ్ క్లోరైడ్ లో సోడియమ్, మరియు క్లోరిన్ లు ఉంటాయి. హైడ్రోజెన్ సల్ఫైడ్ లో హైడ్రోజెన్ మరియు సల్ఫర్ లు ఉంటాయి.

http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/andhatswa-222

http://www.andhrabhoomi.net/sisindri/lokam-chuttina-veerudu-592

ఇంత చేసినా లెవోషియేకి సంతృప్తి కలగలేదు. లోహం గాలితో కలిసి తుప్పు పదార్థంగా మారింది. కట్టె గాలితో కలిసి బూడిదగా మారింది. బాగానే ఉంది. కాని ఆ ఆ ప్రక్రియలో గాలి మొత్తం పాల్గొనలేదు. ఐదో వంతు భాగం మాత్రమే పాల్గొంది. ఇలా ఎందుకు జరుగుతోంది?

1774 లో “ఫ్లాగిస్టాన్ రహిత గాలి” ని కనుక్కున్న ప్రీస్లీ పారిస్ నగరాన్ని సందర్శించాడు. ఆ సమయంలో అతడు లెవోషియేని కలుసుకుని తన ఆవిష్కరణల గురించి చెప్పాడు. ప్రీస్లీ ప్రయోగాల ప్రాముఖ్యతని వెంటనే అర్థం చేసుకున్న లెవోషియే 1775 లో తన అభిప్రాయాలని విపులంగా ప్రచురించాడు.

ఆ వ్యాసంలో లెవోషియే ఇలా రాశాడు. గాలి శుద్ధ, మౌలిక పదార్థం కాదు. 1:4 నిష్పత్తి లో కలిసిన రెండు వాయువుల మిశ్రమం. గాలిలో ఐదో వంతు ప్రీస్లీ కనుక్కున్న “ఫ్లాగిస్టాన్ రహిత గాలి”. (అయితే దురదృష్టవశాత్తు ఆ వ్యాసంలో ఆ సత్యాన్ని కనుక్కున్న ప్రీస్లీ పేరుని పేర్కొనడం మర్చిపోయాడు లెవోషియే.) గాలిలో ఈ భాగమే జ్వలన క్రియకి కారణం అవుతోంది. లోహం తుప్పు పట్టడానికి కారణం అవుతోంది. ముడి పదార్థం నుండి బొగ్గులోకి ప్రవేశించేది అదే. ప్రాణాన్ని నిలిపే వాయువు కూడా అదే.

ఆ వాయువుకి ఆక్సిజన్ అని పేరు పెట్టింది లెవోషియేనే. “ఆమ్ల జనకం” అన్న అర్థం గల గ్రీకు పదాల నుండి వచ్చిందది. ఆమ్లాలు అన్నిట్లో ఆక్సిజన్ ఉంటుందనే అభిప్రాయం ఉండేది తనకి. ఆ విషయంలో మాత్రం అతడు పొరబడ్డాడు.
ఇక మిగిలిన నాలుగు/ఐదు వంతు గాలి జ్వలన క్రియని గాని, జీవస్థితిని గాని పోషించలేదు. దీన్నే రూథర్ఫర్డ్ “ఫ్లాగిస్టీకృత గాలి” అన్నాడు. ఇది పూర్తిగా బిన్నమైన వాయువు. దీనికి లెవోషియే “అజోట్” అని పేరు పెట్టాడు. ఆ పదం “జీవరహిత” అన్న అర్థం గల గ్రీకు పదం నుండి వచ్చింది. కాని కాలక్రమేణా ఆ పేరు తొలగిపోయి దాని స్థానంలో “నైట్రోజెన్” అన్న పేరు అమరింది. నైటర్ అన్నది నైట్రోజెన్ భాగంగా గల ఓ సామాన్య ఖనిజం.

జ్వలన క్రియని పోలిన ప్రక్రియ ఏదో జీవనానికి ఆధారంగా ఉందని లెవోషియే భావించేవాడు. ఎందుకంటే మనం పీల్చుకునే గాలిలో ఆక్సిజన్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, కార్బన్ డయాక్సయిడ్ తక్కువగా ఉంటుంది. కాని మనం విడిచిన గాలిలో ఆక్సిజన్ తక్కువ అవుతుంది, కార్బన్ డయాక్సయిడ్ పాలు ఎక్కువ అవుతుంది. లెవోషియే తన సహోద్యోగి అయిన పియర్ సిమోన్ ద లాప్లాస్ (1749-1827) (ఇతడు తదనంతరం ఓ గొప్ప ఖగోళశాస్త్రవేత్త అవుతాడు) తో కలిసి జంతువులు పీల్చిన గాలిలోని ఆక్సిజన్ పాలు, విడిచిన గాలిలోని కార్బన్ డయాక్సయిడ్ పాలు, కొలవడానికి ప్రయత్నించాడు. కాని ఫలితాలు కాస్త విడ్డూరంగా అనిపించాయి. ఎందుకంటే లోనికి పీల్చుకున్న ఆక్సిజన్ లో కొంత భాగం బయటికి విడిచిన కార్బన్ డయాక్సయిడ్ లో కనిపించలేదు.

1783 నాటికి కావెండిష్ ఇంకా తన జ్వలనీయ వాయువుతో కుస్తీ పడుతున్నాడు. ఆ వాయువుని మండించి ఏం జరుగుతుందో పరీక్షించాడు. దాని నుండీ పుట్టిన ఆవిర్లు ఘనీభవించి ఏదో ద్రవంగా మారాయి. ఆ ద్రవాన్ని పరిశీలించి చూడగా అది నీరు తప్ప మరేమీ కాదని తేలింది. ఇది చాలా ముఖ్యమైన ప్రయోగం. గ్రీకులు బోధించిన మూలతత్వాల సిద్ధాంతానికి ఇది గొడ్డలి పెట్టు అయ్యింది. నీరు ఓ మూలతత్వం అని బోధించిన ఆ సిద్ధాంతం తప్పని తేలింది. నీరు రెండు వాయువుల సంయోగం వల్ల పుడుతుందని తెలిసింది.

ఈ ప్రయోగం గురించి విన్న లెవోషియే, కావెండిష్ కనుక్కున్న వాయువుకి ‘హైడ్రోజన్’ (నీటిని పుట్టించేది) అని పేరు పెట్టాడు. ఆక్సిజన్ తో కలిసి హైడ్రోజెన్ మండడం వల్ల పుట్టింది కనుక నీరు హైడ్రోజెన్ – ఆక్సిజన్ల సంయోగం కావచ్చని అనిపించింది. ఆహర పదార్థం లోనే కాక జీవ పదార్థంలో కూడా హైడ్రోజెన్, కార్బన్ లు కలిసి ఉంటాయనిపించింది. గాలిని లోపలికి పీల్చుకున్నప్పుడు అందులోని ఆక్సిజన్ జీవపదార్థంలోని కార్బన్ తో కలిసి కార్బన్ డయాక్సయిడ్ ఏర్పడుతోంది. అలాగే ఆ ఆక్సిజన్ హైడ్రోజెన్ తో కలిసి నీరుగా మారుతోంది. అందుకే పీల్చుకున్న గాలిలో కన్నా బయటికి విడిచిన గాలిలో ఆక్సిజన్ పాలు తక్కువగా ఉందని అంతకు ముందు శ్వాస ప్రక్రియ మీద చేసిన ప్రయోగాలలో ఎందుకు కనిపించిందో అర్థమయ్యింది.

(సశేషం…)

http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/bruno-889

http://www.andhrabhoomi.net/sisindri/lokamchuttina-verudu-229

తరువాత జ్వలన ప్రక్రియ మీదకి తన ధ్యాస మళ్ళించాడు లెవోషియే. జ్వలన సమస్య మీదకి తన ధ్యాస మళ్లడానికి రెండు కారణాలు ఉన్నాయి. మొదటిది, పద్దెనిమిదవ శతాబ్దంలో జ్వలన సమస్య రసాయన రంగంలో అతి ముఖ్య సమస్యగా పరిగణింపబడేది. రెండవ కారణం 1760 లలో అతడు రాసిన ఓ వ్యాసం. మరింత మెరుగైన వీధి దీపాలని ఎలా రూపొందించాలి అన్న విషయం మీద రాయబడ్డ ఆ వ్యాసానికి మంచి పేరొచ్చింది. ఆ విధంగా 1772 లో జ్వలనం మీద తన అధ్యయనాలు ప్రారంభించాడు. ముందుగా వజ్రం యొక్క లక్షణాలని శోధించాలని అనుకున్నాడు. తోటి రసాయనికులతో చేయికలిపి ఎలాగోలా ఓ వజ్రాన్ని కొన్నాడు. దాన్నీ ఓ మూసిన పాత్రలో ఉంచి అది పూర్తిగా మాయం అయినంత వరకు వేడి చేశాడు. ఆ చర్య వల్ల కార్బన్ డయాక్సయిడ్ తయారయ్యింది. ఆ ప్రయోగం వల్ల వజ్రం కార్బన్ యొక్క రూపాంతరం అని తేలింది. వజ్రానికి భిన్న ధృవంలా కనిపించే సామాన్యమైన బొగ్గుకి వజ్రానికి మధ్య సంబంధం ఉందని తెలిసింది.

అక్కడితో ఆగక తగరం, సీసం మొదలైన లోహాలని కూడా మూసిన పాత్రలో బంధించి, మితమైన గాలి సరఫరా ఉన్న పరిస్థితుల్లో వేడి చేసి చూశాడు. రెండు లోహాలు కొంత మేరకు “తుప్పు” పట్టాయి గాని, ఒక స్థాయిని మించి తుప్పు పట్టలేదు. ఫ్లాగిస్టాన్ వాదులైతే ఈ ప్రక్రియని ఇలా వర్ణించేవారు. లోహంలో ఉన్న ఫ్లాగిస్టాన్ మొత్తం గాల్లో కలిసిపోయిందని, ఇక గాలికి అంతకన్నా ఎక్కువ ఫ్లాగిస్టాన్ ని లోనికి తీసుకునే సామర్థ్యం లేదని వాళ్ల వివరణ. కాని విశేషం ఏంటంటే తుప్పు పట్టిన లోహం యొక్క బరువు, శుద్ధ లోహం కన్నా కాస్త ఎక్కువగా ఉండేది. ఇది చూసి అయినా ఫ్లాగిస్టాన్ వాదులు తమ సిద్ధాంతాన్ని మార్చుకోలేదు. కొలతలకి ప్రాధాన్యత ఇచ్చిన లెవోషియే మరొకటి కూడా చేశాడు. కేవలం తుప్పు పట్టిన లోహాన్ని కాక, మొత్తం వ్యవస్థని అంటే లోహం, లోహం ఉన్న పాత్ర, అందులోని గాలి, అన్నీ కలిసిన సముదాయాన్ని తూచాడు. వేడి చేయక ముందు దాని బరువు ఎంతుందో, వేడి చేశాక కూడా అంతే వుంది.

అంటే లోహం తుప్పు పట్టే చర్యలో దాని బరువు పెరిగినప్పుడు, పాత్రలో మరేదో కొంత బరువుని కోల్పోయి ఉండాలి. ఆ “మరేదో” పాత్రలోని గాలే అయ్యుంటుంది అనిపించింది. పాత్రలోని గాలి బరువు తగ్గినప్పుడు పాత్రలో కొంత పాక్షిక శూన్యం ఏర్పడి ఉండాలి. దీన్ని పరీక్షించడానికి పాత్ర మూత తెరవగానే బయటి నుండి గాలి ఒక్కసారిగా లోనికి దూసుకుపోవడం గమనించాడు. ఈ సారి మళ్లీ పాత్రని, అందులోని అంశాల పాటు, తూచగా దాని బరువు పెరినట్టు కనిపించింది.

ఆ విధంగా లోహం తుప్పు పట్టడానికి కారణం లోహం లోని ఫ్లాగిస్టాన్ బయటికి పోవడం కాదని, గాలి లో ఉన్న ఏదో అంశం లోహంలోకి ప్రవేశించడమే నని, ఆ అంశానికి బరువు కూడా ఉందని, లెవోషియే ప్రయోగాల వల్ల తేలింది.

ఆ విధంగా ముడి లోహం నుండి శుద్ధ లోహాన్ని వెలికి తీసే పద్ధతికి ఇప్పుడు ఓ కొత్త వివరణ ఇవ్వగలిగాడు లెవోషియే. ముడి లోహంలో లోహం, వాయువులు కలిసి ఉంటాయి. ముడి లోహాన్ని బొగ్గుతో పాటు వేడి చేసినప్పుడు, ముడి పదార్థంలోని వాయువుని మండుతున్న బొగ్గు కార్బన్ డయాక్సయిడ్ గా మార్చి తొలగిస్తుంది. శుద్ధ లోహం మాత్రం మిగిలిపోతుంది.

స్టాల్ ప్రకారం లోహశుద్ధి జరుగుతున్నప్పుడు బొగ్గు లోనుండి ముడిలోహం లోకి ఫ్లాగిస్టాన్ ప్రవేశిస్తుంది. కాని లెవోషియే ప్రకారం ముడిలోహం లోనుండి ఏదో వాయువు బొగ్గులోని ప్రవేశిస్తుంది. కాని ఈ రెండు ప్రక్రియలు ఇంచుమించు ఒకే విధంగా ఉన్నాయి. ఒకదానికి ఒకటి వ్యతిరేక దిశల్లోజరుగుతున్న చర్యల్లా ఉన్నాయంతే. స్టాల్ వివరణని త్రోసిపుచ్చి, లెవోషియే వివరణని స్వీకరించడానికి ఏదైనా బలమైన కారం ఉందా? నిశ్చయంగా ఉంది.
ఎందుకంటే వాయువుల మార్పిడి మీద ఆధారపడ్డ లెవోషియే సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి జ్వలన ప్రక్రియలో బరువులో వచ్చే మార్పులని కచ్చితంగా వివరించొచ్చు.

శుద్ధ లోహం కన్నా తుప్పు పట్టిన లోహం బరువు ఎక్కువ. ఆ అదనపు బరువు గాలి నుండి వచ్చిందే. కట్టె మండినప్పుడు కూడా గాలి నుండి కొంత పదార్థాన్ని లోనికి తీసుకుంటుంది. కాని మండిన కట్టె బరువు పెరగదు. ఎందుకంటే కట్టె మండగా పుట్టే పదార్థం ఒక వాయువు. అదే కార్బన్ డయాక్సయిడ్. ఆ వాయువు గాల్లో కలిసిపోతుంది. ఇక మిగిలిన బూడిద బరువు మొదట ఉన్న కట్టె బరువు కన్నా తక్కువే. అలా కాకుండా కట్టెని మూసిన పాత్రలో మండిస్తే కట్టె లోంచి పుట్టిన వాయువులు పాత్రలోనే మిగిలిపోతాయి. అప్పుడు చివరగా మిగిలిన బూడిద బరువు + మంటలోంచి పుట్టిన వాయువు బరువు + మొదట ఉన్న గాలి బరువు = మొదట ఉన్న కట్టె బరువు అని తెలుస్తుంది.

ఇలాంటి ప్రయోగాలు చెయ్యగా వచ్చిన అనుభవం బట్టి లెవోషియే కి ఒక విషయం అర్థమయ్యింది. ఒక రసాయన చర్యలో పాల్గొన్న పదార్థాల మొత్తం బరువు, ఆ చర్య నుండి పుట్టిన ఉత్పత్తుల మొత్తం బరువు పరిగణనలోకి తీసుకుంటే చర్య ముందుకి, చర్యకి తరువాతకి మధ్య బరువులో మార్పు రాదన్న విషయం తెలిసింది.

దీన్ని బట్టి ద్రవ్యరాశికి సృష్టి, వినాశనం ఉండవని లెవోషియో భావించసాగాడు. ద్రవ్యరాశి కేవలం ఒక పదార్థం నుండి మరో పదార్థానికి మారుతుంది అంతే. దీన్నే ద్రవ్యనిత్యత్వ సూత్రం అంటారు. పందొమ్మిదవ శతాబ్దపు రసాయనిక శాస్త్ర చరిత్రలో ఈ సూత్రం ఓ మూలస్తంభంగా నిలిచింది.
(ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు తొలి దశల్లో ఈ సూత్రానికి సవరణ చేయాల్సి వచ్చింది. ద్రవ్యరాశి శక్తిగాను, శక్తి ద్రవ్యరాశి గాను మారడానికి వీలవుతుంది గనుక ఇలాంటి సవరణ అవసరమయ్యింది. అయితే ఓ రసాయన చర్యలో జరిగే పరిణామాల్లో ఈ మార్పు జరిగే అవకాశం తక్కువ కనుక ఈ సూక్ష్మాన్ని మనం ఇక్కడ పట్టించుకోనక్కరలేదు.)

ఆ విధంగా కొలత పద్ధతులని ఉపయోగించి లెవోషియే ఎన్నో విజయాలు సాధించాడు. ఆ నాటి నుండి రసాయనికులు ఈ కొలత పద్ధతులని తమ పరిశోధనలలో మనస్పూర్తిగా స్వీకరించడం మొదలెట్టారు.

(సశేషం…)