శాస్త్ర విజ్ఞానము

ఎన్నో సినిమాల్లో జనం నిప్పుల్లో నడిచేసేయడం చూపిస్తారు. డబ్బులు రావాలనో, జబ్బులు తగ్గాలనో, ‘జాబు’లు రావాలనో ఇలాంటి కార్యక్రమాల్లో పాల్గొంటూ ఉంటారు. ఇక కొందరైతే నిప్పుల మీద నడవడం గొప్ప మహిమాన్వితులకే తప్ప, నరాధములకి సాధ్యం కాదంటుంటారు.

మహిమల సంగతేమోగాని నిప్పుల మీద నడిచే ప్రక్రియ ఒక భౌతిక ధర్మం మీద ఆధారపడి జరుగుతుంది. ఇదే ప్రక్రియ మనకి వంటగదిలో కూడా ఒక సందర్భంలో కనిపిస్తుంది.

అట్టు వేసే ముందు ‘ఆంధ్ర ఆడబడుచులు’ పెనం తగినంతగా వేడెక్కిందో లేదో తెలుసుకోడానికి ఒక చిన్న ప్రయోగం చేస్తారు. పెనం మీద కాస్త నీరు చల్లి చూస్తారు. పెనం మీద పడ్డ నీరు ఊరికే ఆవిరైనంత మాత్రాన పెనం బాగా వేడెక్కినట్టు కాదు. ఆ బిందువులు పెనం మీద కాసేపు ‘చిందులు వేసినప్పుడె పెనము వేడెక్కెను సుమతీ!’


బాగా వేడెక్కిన పెనం మీద నీటి బొట్లు వెంటెనే ఆవిరి కావు, పైకి లేచి లేచి పడుతుంటాయి. గంతులు వేస్తాయి, నాట్యాలాడుతాయి.



ఈ నాట్యానికి ఆధారమైన భౌతిక ధర్మం పేరు లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం (Leidenfrost effect). క్లుప్తంగా ఈ ప్రభావం ఇలా పని చేస్తుంది.

పెనం నీటి మరుగు బిందువు (boiling point) కన్నా కాస్త ఎక్కువగా, 110 C వద్ద ఉందనుకుందాం. పెనం మీద పడ్డ బిందువు ముందు పెనం ఉపరితలం మీద పరుచుకుంటుంది. నెమ్మదిగా వేడెక్కి ఆవిరై మాయమైపోతుంది.



అలాకాక పెనం బాగా వేడెక్కి (200-300 C) వద్ద ఉందనుకోండి. బిందువు అడుగు భాగం పెనాన్ని తాకగానే ఆ అడుగుభాగం మాత్రం ఆవిరవుతుంది. ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత బాగా ఎక్కువగా ఉండడం వల్ల అది వ్యాకోచిస్తుంది. వ్యాకోచించిన ఆవిరి పైనున్న నీటి బొట్టుని పైకి తంతుంది. బొట్టు ఎగిరి పడుతుంది. అలా ఎగిరిన బొట్టు మళ్లీ కింద పడుతుంది. పెనం మళ్ళీ తంతుంది. పెనం వేడికి నీటి బొట్ల బృంద నాట్యం అలా సాగుతుంది.


ఈ లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం ఆధారంగా మరి కొన్ని సాహసోపేతమైన ప్రదర్శనలు కూడా చేస్తారు.

1) ద్రవ రూపంలో ఉన్న నైట్రోజెన్ ని గుక్కెడు నోట్లోకి తీసుకుని వెంటనే బయటకి ఉమ్మేయడం.

2) కరిగిన సీసం లోకి వేగంగా (తడిసిన) చేయి ముంచి తీసేయడం,

వంటివి వాస్తవంలో ఎంతో మంది చేసి, ఈ ప్రభావం “మహిమ” ఏంటో నిరూపించారు.



నిప్పుల మీద నడిచేటప్పుడు కూడా ఈ ప్రభావం పాత్ర కొంత వరకు ఉందని తెలిసింది. పాదాల మీద సహజంగా చెమట వల్ల గాని, నీటి తడి గాని ఉండడం వల్ల నిప్పు మీద నడిచినప్పుడు, పాదానికి నిప్పు కణికకి మధ్య సన్నని ఆవిరి పొర ఏర్పడి పాదానికి రక్షణగా ఏర్పడుతుంది. అయితే ఆ పొర కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లో మాత్రమే ఏర్పడుతుంది. పరిస్థితులలో కాస్త తేడా వచ్చినా కాళ్లు కాలడం ఖాయం.



ఈ ప్రభావం మీద ఓ చక్కని వ్యాసం ఇక్కడ ఉంది.

http://www.wiley.com/college/phy/halliday320005/pdf/leidenfrost_essay.pdf

దీని రచయిత జెర్ల్ వాకర్ అని ఓ పేరుమోసిన ఫిజిక్స్ ప్రొఫెసర్. ఇందులో ఈ ప్రభావం గురించి, దాని చరిత్ర గురించి చాలా విపులంగా, లోతుగా అత్యంత ఆసక్తికరంగా, హాస్యంగా చర్చిస్తాడు.

బ్లాగర్లు సయ్యంటే జెర్ల్ వాకర్ వ్యాసం నుండి ముఖ్యాంశాలు రెండు, మూడు పోస్ట్ లలో చర్చిస్తాను. ‘బోరు’మంటే మానుకుంటాను.

(ఇంకా వుంది?)

గొలుసుకట్టు చెరువులని పోలిన వ్యవస్థ ఒకటి హిమాలయ తలాల ప్రాంతాలలో ఉండేది.



బ్రిటిష్ వారి కాలంలో సర్ విలియమ్ విల్కాక్స్ అనే వ్యక్తి నీటిసరఫరా విభాగానికి డైరెక్టర్ జనరల్ గా ఉండేవాడు. ఇతడు ఇండియాలోనే కాక, బ్రిటిష్ అధినివేశమైన ఈజిప్ట్ లో కూడా పని చేశాడు. ఇండియాలోని జలాశయాల గురించి ఇతడు క్షుణ్ణంగా అధ్యయనం చేశాడు. హిమాల ప్రాంతాలని ఇతడు విస్తృతంగా పర్యటించాడు.



ఈ పర్యటనల, అధ్యయనాల ఆధారంగా ఇతడు గత శతాబ్దపు తొలిదశాలలో ఒక సారి కలకత్తా విశ్వవిద్యాలయంలో కొన్ని ఉపన్యాసాలు ఇచ్చాడు. ఆ ఉపన్యాసాలు తదనంతరం ఓ పుస్తక రూపంలో వెలువడ్డాయి. ఆ పుస్తకం పేరు - “Lectures on ancient system of irrigation in Bengal and its application to modern problems.”



ఈ పుస్తకంలో హిమాలయ ప్రాంతాలని చెందిన మృత నదుల గురించి ప్రత్యేకించి చర్చించడం జరిగింది. శతాబ్దాల నిర్లక్ష్యం మూలంగా కొన్ని కాలువలు పూర్తిగా ఎలా ఎండిపోయాయో ఇందులో వర్ణిస్తాడు.

హిమాలయల మీది వర్షాపాతం వల్ల ఏర్పడ్డ పిల్లకాలువల లోని నీటిని కాలువలలోకి పోనిచ్చి ఇరుగు పొరుగు పంట పొలాలకి నీరు అందేలా చేసే ఏర్పాట్లు మన ప్రాచీనులు చేశారు.

శివాలిక్ కొండల సమీపంలో ఉండే తలాలకి ఆ విధంగా కాలువల జాలాల ద్వారా నీరు అందేది.

ఆ విధంగా ‘జల జాల వ్యవస్థ’ యావద్ భారతం వివిధ రూపాల్లో వినియోగంలో ఉండేదని అర్థమవుతోంది.

(సమాప్తం)

Reference:

DK Hari, DK Hema Hari, You Turn India, Bharat Gyan & Sri Sri Publications Trust, 2011.

కాలువల ద్వారా వివిధ ప్రాంతాలకి చెందిన నీటి మట్టాల మధ్య సమతౌల్యాన్ని సాధించొచ్చన్న ఆలోచన బ్రిటిష్ వారి నుండి మనం నేర్చుకున్నదా, లేక అంతకు ముందే మన దేశంలో ఉందా?

బ్రిటిష్ వారు రాక ముందే మన దేశంలో ‘గొలుసుకట్టు చెరువుల వ్యవస్థ’ (chain tank system) ఉండేది. అలాంటి వ్యవస్థ ఒకటి దక్షిణ భారతంలో వుండేది.



తంజావూరికి చెందిన కల్ ఆనై

‘కల్ ఆనై’ అంటే తమిళంలో ‘రాతి ఆనకట్ట’. (కల్ అంటే రాయి). దీన్ని తంజావూరులో కవేరి నది మీదుగా క్రీ.శ. 100 లో కరికాల చోళుడు అనే రాజు నిర్మించాడు.

కావేరి నదికి సమాంతరంగా మరో కాలువ కూడా నిర్మించబడింది. దీని పేరు కొల్లిడం. (అంటే ‘అదనపు జలాలని నిలుపుకోగల జలాశయం’ అని అర్థం). నది పోటెక్కినప్పుడు, కట్టలు తెంచుకునే పరిస్థితి ఏర్పడినప్పుడు, అదనపు జలాలని ఓ సన్నని మార్గం ద్వారా ఈ పక్కగా వున్న కాలువ లోకి మళ్ళిస్తారు. అక్కడి నుండి మరి రెండు ఆనకట్టలని దాటుకుని నీరు దరిదాపుల్లో ఉండే గ్రామాలలోని చెరువులలోకి చేరుతుంది.



కొన్ని శతాబ్దాల తరువాత మరి కొందరు చోళ రాజులు తంజావూరు ప్రాంతం అంతా మరిన్ని కాలువలు నిర్మించారు. ఆ విధంగా ఆ ప్రాంతానికి చెందిన జలాన్ని సమంగా పంచగలిగారు.

చోళుల కృషి నుండి పాఠాలు నేర్చుకున్న పల్లవ రాజులు తదనంతరం క్రీశ 400 - 900 మధ్య మరింత విస్తారమైన ‘జల జాల వ్యవస్థ’ని నిర్మించారు. ఆ వ్యవస్థ యొక్క నిర్మాణం, తీరుతెన్నులు ఇలా ఉంటాయి.







కర్నాటక ప్రాంతం యొక్క భౌగోళిక పరిస్థితులని పరిశీలిస్తే, పశ్చిమాన సహ్యాద్రి పర్వతాలు ఉంటాయి. ఆ కొండల వెనుక (సముద్రానికి అవతల పక్క) ఉన్నదే కర్నాటక ప్రాంతం. అక్కణ్ణుంచి తూర్పున బంగాళా ఖాతం వరకు కూడా నేలలో చిన్న వాలు ఉంటుంది. ఈ వాలును గుర్తించిన మన పూర్వీకులు వివిధ గ్రామాలని కలుపుతూ గొలుసుకట్టుగా చెరువులు, కాలువలు నిర్మించారు. చెరువులు అన్నీ నిండాకనే అదనపు నీరు సముద్రంలోకి ప్రవహిస్తుంది.

పల్లవ రాజులు 500 ఏళ్ల పాటు ఈ విస్తారమైన గొలుసుకట్టు చెరువుల వ్యవస్థని నిర్మించారు.







ఈ చెరువుల నిర్మాణంలో మరో విశేషం కూడా ఉంది.

కాలువలోని నీరు చెరువులోకి ప్రవహించే ద్వారం వద్ద ‘ఏరి’ అనబడే ఒక నిర్మాణం ఉంటుంది. నేలలోంచి చిన్న రాతి స్తంభాలు పైకి పొడుచుకు వచ్చినట్టు ఉంటాయి. వర్షాకాలానికి కొంచెం ముందు ఈ రాతి స్తంభాల మీదుగా, బురదతో ఓ గోడ కడతారు. సుమారు రెండు మీటర్లు ఎత్తు ఉండే ఆ గోడకి, ఆ రాతి స్తంభాలు స్థిరత్వాన్ని ఇస్తాయి. వర్షాలు పడ్డప్పుడు ఈ గోడ ఉండడం వల్ల, చెరువులో మరింత ఎక్కువ నీరు నిలుస్తుంది. ఒక వారం రోజులు అలాగే ఉంచి తరువాత ఆ బురద గోడని కోలదోస్తారు. చెరువులో నిండిన నీరు ఎత్తు తగ్గిన ద్వారం గుండా దిగువన ఉన్న కాలువ లోకి ప్రవహిస్తుంది.



ఈ ‘ఏరి’ గోడల వల్ల ఓ చక్కని ప్రయోజనం ఉంది. నీటి మట్టం పెరగడం వల్ల అడుగున నీటి పీడనం పెరుగుతుంది. అందువల్ల చుట్టూ ఉన్న నేలలో నీరు మరింతగా ఇంకుతుంది. ఇరుగు పొరుగు ప్రాంతాలలోని బావులు కూడా నిండుతాయి. ఇది జరిగాక గోడని కూలదోసి, చెరువులోని నీటిని దిగువ ప్రాంతాలకి వొదులుతారు.

బ్రిటిష్ కాలం నాటి మడ్రాస్ ప్రెసిడెన్సీలో మూడు లక్షల గొలుసుకట్టు చెరువులు ఉండేవని అంచనా. ఈ చెరువులని కలిపే కాలువల మొత్తం పొడవు భూమి చుట్టుకొలత కన్నా ఎక్కువని బ్రిటిష్ అధికారులు అంచనా వేశారని చెప్తారు.



అయితే కాలానుగతంగా ఈ గొలుసుకట్టు చెరువుల వ్యవస్థ నాశనం అయిపోయింది. విశృంఖల నగరీకరణ వల్ల, అనధికార గృహనిర్మాణం వల్ల ఎన్నో చెరువులు మాయమై పోయాయి. కాలువలు పూడుకుపోయాయి. ఇంత అద్భుతమైన వ్యవస్థ నాశనం కావడం వల్ల ఈ ప్రాంతంలో మళ్లీ కరువులు, వరదలు విలయతాండవం చేయడం మొదలెట్టాయి.

గొలుసుకట్టు చెరువులని పోలిన వ్యవస్థే మరొకటి ఉత్తర భారతంలో కూడా కనిపిస్తుంది.

(ఇంకా వుంది)

సర్ ఆర్థర్ కాటన్ ప్రారంభించిన భావ విప్లవాన్ని అర్థం చేసుకుని కొనసాగించిన ఆంధ్రుడు ఒకడున్నాడు. అతడి పేరు కానూరి లక్ష్మణ రావు. ఈయన జవహర్ లాల్ నిహ్రూ, ఇందిరా గాంధీల కాబినెట్ లలో ఇరిగేషన్ మంత్రిగా పని చేశారు.




‘భారత జల సంపద’ (India’s water wealth) అనే పుస్తకంలో ఈయన కాటన్ గురించి ఇలా అంటారు-

“భారతీయ నదీ వ్యవస్థల విషయంలో సర్ ఆర్థర్ కాటన్ అనుపమానమైన అవగాహన కలిగినవాడు. అలాంటి పథకం గత శతాబ్దం (19 వ) లోనే అమలు జరిగి ఉంటే, ఇప్పుడు ఇండియాలో రవాణా ఒక సమస్య అయ్యుండేది కాదు.”

కె. ఎల్. రావు ప్రతిపాదనలో ముఖ్యాంశం గంగానదిని కావేరితో కలిపే ఓ జలసంధి. 2640 km ల పొడవు ఉన్న ఈ జలసంధిలో నీటిని మొత్తం 550 m మట్టం ఎత్తుకు పంప్ చెయ్యాలి. అంత భారీ మొత్తంలో, అంత ఎత్తుకు నీటిని పైకెత్తడానికి 5000 – 7000 Mw ల విద్యుత్తు అవసరం అవుతుందని అంచనా.

http://www.nwda.gov.in/index2.asp?slid=106&sublinkid=6&langid=1





కాలువ ద్వారా నదుల అనుసంధానం వల్ల లాభాలు

మన దేశంలో వరదలు, కరువులు అనాదిగా వస్తున్నాయి. పైగా మన దేశం చాలా విశాలమైనది. ఒక్కొక్క ప్రాంతంలో ఒక్కొక్క రకమైన శీతోష్ణస్థితులు ఉంటాయి. కనుక వరదలు, కరువులు ఒకే కాలంలో వివిధ ప్రాంతాల్లో కనిపిస్తుంటాయి. ఏడాదిలో ఒకే సమయంలో ఒక ప్రాంతం కరువు వాతపడి విలవిల లాడుతుంటే, మరో ప్రాంతం వరదనీటిలో మునిగి వుంటుంది. దీని వల్ల ఏటేటా ఎంతో ప్రాణ నష్టం, పంట నష్టం జరుగుతు ఉంటుంది. ఆర్థికంగా చూస్తే దీని వల్ల ఒక్కొక్క రాష్ట్రంలోనే కొన్ని వందల కోట్ల నష్టం ఉంటుంది.

నదులని కలిపితే వరదల వల్ల, కరువుల వల్ల వచ్చే అవాంతరాలని ఉపశమించే అవకాశం ఉంటుంది. వివిధ ప్రాంతల జలాశయాల మధ్య సమతూనిక సాధించడానికి వీలవుతుంది.

ఇలాంటి ప్రాజెక్టుని జాతీయ ఇన్ఫ్రా స్ట్రక్చర్ ప్రాజెక్ట్ గా తీసుకుని అమలు చేయాల్సి ఉంటుంది.



ఇలాంటి ప్రాజెక్టులకి కొన్ని అంతర్జాతీయ నిదర్శనాలు పరిగణిద్దాం.



అభివృద్ధి చెందిన దేశాల్లో రోడ్డు రవాణా సదుపాయాలే ఇందుకు చక్కని నిదర్శనాలు.



జర్మనీ లో ఒకటవ, రెండవ ప్రపంచ యుద్ధాల నడిమి కాలం హిట్లర్ రాజ్యం చేశాడు. మొదటి ప్రపంచ యుద్ధంలో దారుణంగా ఓడిపోయి, ఆర్థికంగా బాగా చితికిపోయిన జర్మనీలో మునుపటి వైభవాన్ని తిరిగి సాధించాలనే ఉద్దేశంలో, విశాలమైన, అధునాతనమైన, అతి వేగమైన రహదార్ల వ్యవస్థని నిర్మించాడు. దీని వల్ల సరుకుల రవాణా వేగవంతమై జర్మనీ ఆర్థికంగా పుంజుకుంది. ఇవే నేడు జర్మనీలో ప్రపంచ ప్రసిద్ధి పొందిన ఆటోబాన్ (autobahn) లు.





అమెరికాలో రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తరువాత విశాలమైన అమెరికా దేశం యొక్క తూర్పు, పడమటి తీరాలని కలుపుతూ సంక్లిశ్టమైన రహదార్ల వ్యవస్థని నెలకొల్పడానికి బృహత్తర ప్రయత్నాలు మొదలయ్యాయి. అమెరికా ఆర్థిక వ్యవస్థని గొప్ప ఎత్తుకి తీసుకుపోవడంలో ఈ రోడ్లు ఎంతో దొహదం చేశాయి.



బ్రిటన్ లో, పారిశ్రామిక విప్లవం జరుగుతున్న కాలంలో, ఇండియా లాంటి అధినివేశాల (colonies) నుండి పుష్కలంగా సిరులు దేశంలోకి ప్రవహిస్తున్న కాలంలో, సరుకుల రవాణా కోసం ఇంగ్లండ్ లో కాలువల వ్యవస్థ రూపు దిద్దుకుంది. బ్రిటన్ లో రైలు రవాణా సంస్థకి పూర్వమే ఈ కాలువల వ్యవస్థాపన జరిగింది.



మన దేశంలో కూడా గత పదేళ్లుగా ఇన్ఫ్రా స్ట్రక్చర్ అభివృద్ధి పథకంలో భాగంగా ‘గోల్డెన్ క్వాడ్రిలేటరల్’ రహదార్ల నిర్మాణం జరుగుతోంది. ఒక పక్క ఇలాంటి ప్రాజెక్ట్ లు కొనసాగుతుండగా మరొక పక్క నదీ అనుసంధాన ప్రయత్నాలు కూడా జరగాలి.

ప్రపంచంలో అత్యధిక వర్షాపాతం నమోదు అయ్యే దేశాల్లో బ్రెజిల్ తరువాత మన దేశం ప్రపంచంలో రెండవ స్థానంలో ఉంది. కనుక కాలువలని నింపుకోవడానికి తగినంత వర్షపు నీరు ఉండనే వుంది.

బహుశ ఈ కారణాలన్నీ గుర్తించిన వాడు కనుకనే సర్ ఆర్థర్ కాటన్ 130 ఏళ్లకి పూర్వమే నదీ అనుసంధాన ఆశయాన్ని ఊహించి ప్రకటించాడు.

(ఇంకా వుంది)

న్యూటన్ ప్రతిపాదించిన కాంతి కణ సిద్ధాంతంలో కొన్ని దోషాలు ఉన్నాయి.

1. ఉదాహరణకి సాంద్రతర యానకంలో కాంతి వేగం, విరళ యానకంలో కన్నా ఎక్కువ కాదు. నిజానికి తక్కువ అవుతుంది. పైగా వేగంలో భేదానికి గురుత్వానికి సంబంధం లేదు.

2. కణాల పరిమాణంలో భేదాలు ఉండడం వల్ల రంగులు పుడతాయని న్యూటన్ భావించాడు. అసలు కాంతిలో కణాలు ఉన్నాయనడానికే నిదర్శనాలు లేవు. ఇక ఆ కణాలలో పరిమాణాలలో భేదాల గురించిన చర్చ అసంభవం.

3. పైగా కాంతి యొక్క కొన్ని లక్షణాలని కణ సిద్ధాంతం ససేమిరా వివరించలేదు. వాటిలో వివర్తనం (diffraction) ఒకటి.



ఏంటి ఇంతకీ వివర్తనం అంటే?

ఆకాశంలో ఇంద్రధనస్సు కనిపించడానికి కాంతివక్రీభవనం కారణం అని మనకి తెలుసు. వర్షపు బిందువుల లోంచి కాంతి ప్రసరించినప్పుడు, వివిధ రంగుల కిరణాలు వివిధ కోణాల వద్ద వంగుతాయి. నీటి బొట్టు సహజ పట్టకంలా పని చేస్తుంది. ఆ విధంగా ఇంద్రధనుస్సుఏర్పడుతుంది.

అయితే ఇంద్రధనుస్సు రంగులు కనిపించే మరి కొన్ని చిత్రమైన సన్నివేశాలు ఉన్నాయి. ఒక CD ని గాని, DVD ని గాని సమాచారం ఉన్న తలం పైకి వచ్చేలా పట్టుకుని కాస్త వాలు కోణం నుండి ఆ తలాన్ని చూడాలి. తలం మీద అక్కడక్కడ రంగులు కనిపిస్తాయి. ఈ రంగుల కారణం వక్రీభవనం కాదు, వివర్తనం. ఇది తరంగాలలో మాత్రమే జరిగే ఓ ప్రత్యేకమైన ప్రక్రియ.



అలాగే ఆకాశంలో చందమామని చూస్తున్నప్పుడు చందమామ చుట్టూ కొంత దూరంలో ఓ పెద్ద కాంతి వలయం కనిపిస్తుంది. కింది చిత్రంలో ఆ వలయానికి ఎర్రని ఛాయ ఉన్నట్టు కనిపిస్తుంది. ఇది కూడా వివర్తనం యొక్క ప్రభావమే.



ఇంట్లో వివర్తనాన్ని ప్రదర్శించడానికి ఓ సర్వసామాన్యమైన ప్రయోగం చేసుకోవచ్చు.

చేతి వేళ్లని మూసి అల్లంత దూరంలో ఉన్న ప్రకాశవంతమైన కాంతి జనకానికి చేతిని అడ్డుగా పట్టుకుని, వేళ్ల మధ్య సన్నని సందుల్లోంచి కాంతి జనకాన్ని చూడడానికి ప్రయత్నించండి. సందు బాగా సన్నగా ఉన్నప్పుడు, ఆ తెల్లని సందు మధ్యలో సన్నని, వెంట్రుక మందంలో నల్లని రేఖ కనిపిస్తుంది. అది వివర్తనం వల్ల ఏర్పడ్డ చిత్రమే.



అసలు న్యూటన్ కే కాంతికి సంబంధించిన ఓ విచిత్రమైన ప్రయోగం ఒకటి తెలుసు. 1717 లో న్యూటన్ ఈ ప్రయోగం చేశాడు.

ఓ అర్థకుంభాకార కటకాన్ని, చదునుగా ఉన్న తలం పైకి వచ్చేలా ఓ అద్దం మీద ఉంచాలి. ఇప్పుడు పై నుండీ కాంత్రి ప్రసరించినప్పుడు ఆ కాంతి కటకం మీద పడి, కటకం లోంచి ప్రవేశించి, దాని కింద వక్రతలం నుండి కొంత పరావర్తనం చెంది తిరిగి పైకి ప్రసారం అవుతుంది. మరి కొంత కాంతి కటకానికి అవతల ఉన్న అద్దం మీద పడి, పరావర్తనం చెంది పైకి వస్తుంది. ఈ రెండు కాంతి ధారలు ఒకదాంతో ఒకటి కలియడం వల్ల పై నుండి చూస్తున్నప్పుడు బోలెడన్ని సమకేంద్రీయ కాంతి వలయాలు కనిపిస్తాయి. వీటిని న్యూటన్ వలయాలు (Newton’s rings) అంటారు.



http://www.schoolphysics.co.uk/age1619/Wave%20properties/Interference/text/Newton's_rings/index.html

http://edu.tnw.utwente.nl/inlopt/lpmcad/mcaddocs/newtonrings/newton0339.JPG

న్యూటన్ వలయాలని చూపించే పరికరం

న్యూటన్ వలయాలు

సీడీ ఉపరితలం మీద వివర్తనం వల్ల కనిపించే రంగులు

చందమామ చుట్టూ వివర్తనం వల్ల కనిపించే వలయం

సర్ ఆర్థర్ కాటన్ ప్రతిపాదించింన పథకం పూర్తిగా పగటి కల అనడానికి లేదు.

ఆయన ఊరికే విషయాన్ని పై పైన చూసి ఏ వివరాలు లేకుండా ఆ పథకాన్ని ప్రతిపాదించలేదు. దేశం అంతా కలయదిరిగి, క్షుణ్ణంగా సర్వే చేసి, నదీ నదాలలో ప్రవాహాలు పరిశీలించి, చెరువుల విస్తృతి, వైశాల్యం అంచనా వేసి, నేల వాలు వెల కట్టి, అప్పుడే తన బృహత్ పథకాన్ని బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం ముందు ఉంచాడు.



అయితే ఈ పథకం గురించి కొన్ని ప్రశ్నలు పుట్టే అవకాశం ఉంది.

బెంగాల్ నుండి పశ్చిమ తీరానికి, కన్యాకుమారి ద్వారా తీరం వెంట నడిచే కాలువల ద్వారా ప్రయాణించవలసిన అవసరం ఏముంది? సులభంగా సముద్రం మీదే ప్రయాణించవచ్చును కదా?

అలాగే లాహోర్ నుండి సూరత్ వరకు కాలువ తవ్వాల్సిన అవసరం ఏంటి? కొంత దూరం వరకు ఇండస్ మీదుగా ప్రయాణించి, అక్కణ్ణుంచి సముద్ర యానం చెయ్యవచ్చును కదా?



ఇక్కడ మనం గమనించవలసిన ముఖ్య విషయం ఒకటి వుంది. ఇక్కడ మనం రెండు రకాల జలాలని చూస్తున్నాం. ఒకటి మంచి నీరు. నదులలో, చెరువులలో ఉండే ఉప్పు లేని నీరు. ఇది సాగుకి బాగా పనికొస్తుంది. అలాగే తాగడానికి, పారిశ్రామిక ప్రయోజనాలకి కూడా పనికొస్తుంది.

రెండవది ఉప్పునీరు, సముద్రపు నీరు. పై ప్రయోజనాలకి పనికిరాని నీరు.



పైన సర్ కాటన్ చెప్పిన పథకం యొక్క ముఖ్య లక్ష్యాలు కొన్ని ఉన్నాయి –

• కరువులు, వరదలు రాకుండా నదీ జలాల ప్రవాహల మధ్య సమతూనిక సాధించడం

• ఏడాది పొడవునా సాగుకి, ఇతర ప్రయోజనాల కోసం అందాల్సిన నీరు అందేలా ఏర్పాటు చెయ్యడం



రవాణా ప్రయోజనాలు అదనంగా వచ్చిన లాభమే కాని అది ముఖ్య ప్రయోజనం కావాలన్న ఉద్దేశం లేదు. అది కాకుండా మత్య పరిశ్రమ, ముత్యాల పరిశ్రమ మొదలైన పరిశ్రమలని బలోపేతం చెయ్యడం కూడా ఒక లక్ష్యం.



రైల్వేల వల్ల కేవలం రవాణా ప్రయోజనాలు మాత్రమే నెరవేరుతాయి. ఈ విధమైన జలజాలం వల్ల ఇటు మంచి నీరు, అటు రవాణా ప్రయోజనాలు రెండూ నెరవేరుతాయి.

వివిధ ప్రాంతాల మధ్య ఎత్తులో వ్యత్యాసం ఉన్న పరిస్థితుల్లో ఆ రెండు ప్రాంతాలకి చెందిన జలాశయాలని కలిపే ప్రయత్నంలో జలబంధాలని (water locks) ఎలా వాడాలో కూడా కాటన్ వర్ణించాడు.

ఆ జల బంధాలని తగు రీతిలో నియంత్రిస్తూ వివిధ జలాశయాల మధ్య సమతూనిక ఎలా సాధించాలో విడమర్చి చెప్పాడు.



జల బంధాలు

మట్టంలో వ్యత్యాసం ఉన్న జలాశయాల మధ్య ప్రయాణించడానికి జలబంధాలు ఉపయోగపడతాయి. అలాంటి రెండు జలాశయాలు ఉన్నప్పుడు, పడవలో ఒక జలాశయం నుండి రెండవ జలాశయానికి ప్రయాణించవలసి ఉన్నప్పుడు, రెండు జలాశయాలకి సరిహద్దు ప్రాంతంలో రెండు నీటి ద్వారాలు (sluice gates) ఏర్పాటు చేస్తారు.

పడవ దిగువ ప్రాంతం నుండి ఎగువ ప్రాంతానికి వస్తోందని అనుకుందాం. పడవ సరిహద్దు ప్రాంతం లోకి ప్రవేశించగానే దాని వెనుక ఉన్న నీటి ద్వారాన్ని మూసేస్తారు. ఇప్పుడు ఎగువ ఉన్న జలాశయపు నీటిని దిగువన ఉన్న సరిహద్దు ప్రాంతం లోకి ప్రవహించనిస్తారు. సరిహద్దు ప్రాంతంలో నీటి మట్టం పెరుగుతుంది. దాంతో పాటు పడవ కూడా పైకి తేలుతుంది. సరిహద్దు ప్రాంతంలో ఉండే నీటి మట్టం ఎగువన ఉండే నీటి మట్టంతో సమానం అయినప్పుడు ఎగువన ఉండే నీటి ద్వారాన్ని ఎత్తేస్తారు. అప్పుడు పడవ ముందుకి సాగి ఎత్తున ఉన్న జలాశయం లోకి ప్రవేశిస్తుంది.

ఈ విధంగా నీటి ద్వారాలని ఎత్తుతూ, దించుతూ వివిధ మట్టాల వద్ద ఉండే జలాశయాల మధ్య పడవలలో ప్రయాణించడానికి వీలవుతుంది. యూరప్ లో ఎన్నో నదులలోను, ఈజిప్ట్ లో నైలు నది మీదను ఇలాంటి ఏర్పాట్లు వినియోగంలో ఉన్నాయి.





http://www.youtube.com/watch?v=s2Q-no03zdw
http://www.youtube.com/watch?v=InnehcZOLF4

















(ఇంకా వుంది)

“ఇదుగో చూడండి,” మామయ్య గొంతు సవరించుకుంటూ అన్నాడు. “మన వద్ద ఉన్న సామాన్ని మూడు భాగాలుగా చేస్తాం. ఒక్కొక్కరు ఒక భాగాన్ని మోస్తారు. పెళుసుగా, సులభంగా పగిలిపోయే సామాన్లని మాత్రమే మోస్తాం.”

మా శాల్తీలు ఆ లెక్కలోకి రావని అర్థమయ్యింది.

“పని ముట్లు, సంభారాలలో ఒక భాగం హన్స్ మోస్తాడు. సంభారాలలో మూడో వంతుతో పాటు, ఆయుధాలు నువ్వు మోస్తావు. తక్కిన సంభారాలతో పాటు సున్నితమైన పరికరాలు నేను మోస్తాను,” అంటూ పనులు అప్పగించాడు మామయ్య.

“మరి ఈ బట్టలు, నిచ్చెన తాళ్లు… వీటన్నిటినీ ఎవడు మోస్తాడు?” అర్థంగాక అడిగాను.

“అవి వాటంతకి అవే వెళ్లిపోతాయి.”

“అదెలా?”

“నువ్వే చూద్దువుగాని.”

ఎప్పటికప్పుడు కొత్త కొత్త పద్ధతులు, సాంప్రదాయాలు కనిపెట్టడంలో మామయ్య దిట్ట. మామయ్య ఆదేశాలని హన్స్ తుచ తప్పకుండా పాటించేశాడు. పెళుసుగా లేని వస్తువులన్నీ ఓ మూటగట్టి, దానికో త్రాడు కట్టి, దాన్ని ఎదురుగా ఉన్న అగాధంలో పారేశాడు.

అలా విసిరిన మూట ఎక్కడో లోతుల్లో ‘దబ్’ మని పడ్డ చప్పుడు వినిపించింది. అగాధంలోకి తొంగి చూస్తున్న మామయ్య, మూట మాయం కాగానే సంతృప్తిగా ఓ సారి తలాడించి ఇటు తిరిగి,

“బావుంది. ఇక మన వంతు…” అన్నాడు. మామయ్య అన్న మాటలకి వెన్నులోంచి చలి పుట్టుకొచ్చింది. నాకే కాదు మానవ మాత్రుడు ఎవడైనా అలాంటి మాటలు వెంటే అలాగే చలి తన్నుకొస్తుంది.

ప్రొఫెసరు మామయ్య పరికరాల సంచీనీ తన భుజాలకి ఎత్తుకున్నాడు. హన్స్ పనిముట్లు, నేను ఆయుధాలు అందుకున్నాం. ముందుగా హన్స్, ఆ తరువాత మామయ్య, తరువాత నేను – మా అవరోహణ ఈ క్రమంలో మొదలయ్యింది. భయంకరమైన నిశ్శబ్దంలో ముగ్గురం కిందికి దిగసాగాం. అప్పుడప్పుడు కాస్త వదులుగా ఉన్న రాళ్ళు గోడల నుండి విడవడి కింద పడుతున చప్పుడు మాత్రమే ఆ నిశ్శబ్దాన్ని ఛేదిస్తోంది.

రెండు పాయలు ఉన్నా తాడుని ఒక చేత్తో బలంగా పట్టుకుని, మరో చేత్తో పట్టుకున్న కర్రతో గోడ మీద భారం వెయ్యడానికి ప్రయత్నించాను. ఒకే తాటి మీద ముగ్గరం వేలాడుతున్నాం. ఆ తాడు కట్టిన రాయిగాని ఊడి వస్తే ఏం జరుగుతుందో ఊహించడానికి కూడా ప్రయత్నించలేదు. అందుకే కాళ్లు ఖాళీగా ఉండడం ఎందుకని, ఆ కాళ్ళే చేతులనుకుని వాటితో గోడల లోంచి పొడుచుకొస్తున్న లావా రాళ్లని ఒడిసి పట్టుకోడానికి ప్రయత్నించాను.



అంతలో హన్స్ యొక్క భారీ శరీరం ఓ పెద్ద బండ మీద వాలినప్పుడు కొంచెం జారి చప్పుడయ్యింది. అప్పుడు హన్స్ మా కేసి తిరిగి,

“గిఫాక్ట్” అన్నాడు.

“జాగ్రత్త” అనువదించాడు మామయ్య.

అరగంట గడిచే లోగా పొగగొట్టానికి అడ్డుగా పొడుచుకొచ్చిన పెద్ద బండ మీద ముగ్గురం నిలిచివున్నాం.

హన్స్ తను అంతవరకు పట్టుకుని వేలాడిన తాడుని ఓసారి లాగాడు. ఆ తాడు దాన్ని పైనుండి కాస్తున్న బండ మీదుగా జారి మళ్ళీ కిందికి వచ్చింది. ఆ జారడంలో బోలెడంత లావా మట్టి మా నెత్తిన అక్షింతల వర్షంలా రాలింది.

నించున్న బండ మీంచి ఓ సారి తొంగి చూసి కింద ఇంకా ఎంత లోతుందోనని ఓ సారి చూశాను. కాని ఆ అగాధానికి అంతు ఎక్కడుందో ఇక్కణ్ణుంచి కూడా కనిపించడం లేదు.

ఇంతకు ముందు చేసిన ప్రక్రియనే మరో సారి చేశాం. మరో అరగంట గడిచేసరికి మరో రెండొందల అడుగుల లోతు దాటాం.

ఎంతటి వెర్రిబాగుల జియాలజిస్టు అయినా అలాంటి భయంకరమైన పరిస్థితుల్లో చుట్టూ ఉన్న రాళ్ల లక్షణాలని పరిశీలిస్తాడని అనుకోను. చుట్టూ ఎన్నో రకాల రాళ్లు కనిపిస్తున్నా, వాటి గురించి పెద్దగా పట్టించుకోలేదు. ప్లియోసీన్, మియోసీన్, క్రిటేషియస్, జురాసిక్, ట్రయాసిక్, పర్మియన్, కార్బొనీఫెరస్, డెవోనియన్, సిలూరియన్ మొదలైన రాతి జాతులన్నీ ఆ క్షణం ఒక్కలాగానే కనిపించాయి. కాని ప్రొఫెసర్ మాత్రం శ్రద్ధగా నోట్స్ తీసుకోవడం చూసి ఆశ్చర్యపోయాను. పైగా మా మజిలీలలో మామయ్య ఓ సారి నాతో ఇలా అన్నాడు,

“ముందుకు పోతున్న కొద్ది నా నమ్మకం ఇంకా బలపడుతోంది ఏక్సెల్. ఈ అగ్నిపర్వత శిలల విన్యాసాలు చూస్తుంటే డేవీ సిద్ధాంతాలు మరింత బలపడుతున్నట్టు అనిపిస్తోంది. మన చుట్టూ ఉన్న రాళ్ళు అతి పురాతనమైన రాళ్ళు. లోహాలతో నీరు చర్య జరపగా ఏర్పడ్డ రాళ్ళివి. కేంద్రం నుండి ఉష్ణం పుట్టుకొస్తోందన్న వాదన నాకు పూర్తిగా తప్పని అనిపిస్తోంది. దానికి ఆధారాలు కూడా త్వరలోనే మనకి కనిపిస్తాయి.”

(ఇంకా వుంది)

నా వేసవి సెలవలు కుమ్మరి పురుగుల సేకరణలో, పుస్తక పఠనంలో, చిన్న చిన్న యాత్రలలో గడచిపోయాయి. ఇక శరత్తు మొత్తం షూటింగ్ తోనే సరిపోయింది. మొత్తం మీద కేంబ్రిడ్జ్ లో నేను గడిపిన మూడేళ్లూ చాలా ఆనందంగా గడచిపోయాయి. ఆ రోజుల్లో మంచి ఆరోగ్యం ఉండేది, మనసెప్పుడూ సంతోషంగా ఉండేది.



నేను కెంబ్రిడ్జ్ కి క్రిస్మస్ సమయంలో చేరటం వల్ల నా ఫైనలు పరీక్ష అయ్యాక కూడా అదనంగా రెండు టర్ములు (1831 లో) ఉండాల్సి వచ్చింది. ఆ రోజుల్లోనే హెన్స్లో నన్ను భౌగోళిక శాస్త్రం చదవమని ప్రోత్సహించారు. ష్రాఫ్షైర్ కి తిరిగి వచ్చిన తరువాత ష్రూస్ బరీ చుట్టు పక్కల ప్రాంతాలకి సంబంధించిన మాపుని అధ్యయనం చేసి దానికి రంగులు కూడా వేశాను. ఆగస్టు నెల మొదట్లో ప్రొఫెసర్ సెడ్జ్ విక్ ఉత్తర వేల్స్ లోని పురాతన రాళ్లని సమీక్షించడానికి ఆ ప్రాంతాన్ని సందర్శించాలని అనుకున్నారు. ఆయనతో బాటు నన్ను తీసుకొపొమ్మని హెన్స్లో ఆయనకి సూచించారు. (ఈ యాత్ర గురించి చెప్పే ముందు సెడ్జ్ విక్ గురించి మా నాన్నగారు చెప్పిన ఒక కథ చెప్పాలి. వాళ్లంతా ఒక రోజు వాళ్లు ఉండే హోటల్ నుండి బయలుదేరి ఓ రెండు మూడు మైళ్లు నడిచారట. అంతలో సెడ్జ్ విక్ ఉన్నట్టుండి తిరిగి వెనక్కి వెళ్లాలన్నాట్ట! ఉన్నట్టుంది ఏమయ్యిందని తక్కినవాళ్ళు అడిగితే ఆయన చెప్పిన కారణం ఇది. హోటల్ నుండీ వస్తూ పని మనిషికి ఇవ్వమని వెయిటర్ కి ఆరు పెన్స్ ఇచ్చారట ఆయన. "ఆ దొంగ వెధవ" ఇస్తాడో లేదో అని ఆయనకి ఉన్నట్టుండి ఎందుకో సందేహం వచ్చిందట! 'వాడి మీద ఎందుకండీ లేనిపోని అనుమానం?' అని ఆయన వెనక్కి మళ్లకుండా ఒప్పించడానికి తక్కిన వాళ్లకి గగనం అయ్యిందట.) కనుక ఆయన వచ్చి ఒక రాత్రి మా ఇంట్లో బస చేశారు.



ఆడమ్ సెడ్జ్ విక్ - (వికీ)


ఆ సాయంకాలం ఆయనతో జరిపిన సంభాషణ నా మనసు మీద గాఢమైన ముద్ర వేసింది. ష్రూస్ బరీ కి సమీపంలో ఒక చోట ఓ కంకర రాళ్ళ గుంతని పరిశీలిస్తుంటే, అక్కడ ఉష్ణమండలానికి చెందిన వోల్యూట్ అనే ఓ జలచరానికి చెందిన గవ్వ ఒకటి అరిగిపోయిన స్థితిలో దొరికింది అని ఓ పనివాడు నాతో అన్నాడు. అలాంటి గవ్వలని సామాన్యంగా పొగగొట్టాల లోపలి భాగాల్లో పొదుగుతూ ఊంటారు. ఆ గవ్వని అమ్మటానికి ఒప్పుకోలేదు.



అంత అపురూఫంగా చూసుకుంటున్నాడు కనుక నిజంగానే ఆ గవ్వ అతడీకి ఆ గుంతలో దొరి ఉంటుంది అనిపించింది. ఆ విషయమే ఉత్సాహంగా వెళ్లి సెడ్జివిక్ కి చెప్పాను. ఆ గవ్వని ఎవరో ఆ గుంతలోకి విసిరేసి ఉంటారని, అది ఆ గుంతకి చెందింది కాదని అన్నాడు సెడ్జివిక్. అది మొదట్నుంచీ అక్కడే ఉన్న వస్తువైతే ఆ వాస్తవం భౌగోళిక శాస్త్రానికి గొడ్డలి పెట్టు అవుతుంది అన్నాడు. మిడ్లాండ్ ప్రాంతాలలో భూమి పైపొరలలో ఉండే అవక్షేపాల గురించి అంతవరకు మనకి తెల్సిన పరిజ్ఞానాన్ని తిరగరాయాల్సి వస్తుంది అన్నాడు. ఈ కంకర రాతి పొరలు హిమానీనద యుగానికి చెందినవి. కాలాంతరంలో వాటి మధ్య విరిగిపోయిన ఆర్కిటిక్ ప్రాంతపు గవ్వలు కనిపించాయి. కాని ఉష్ణమండలానికి చెందిన గవ్వ ఇక్కడ ఇంగ్లండ్ లో మధ్య ప్రాంతపు ఉపరితల భూమిలో కనిపించడం నాకు చాలా ఉత్సాహాన్ని కలిగించింది. అందుకే ఆ విషయాన్ని సెడ్జివిక్ కొట్టిపారేయడం ఎంతో నిరూత్సాహాన్ని కలిగించింది. అంతకు ముందు ఎన్నో వైజ్ఞానిక పుస్తకాలు చదివినా కూడా, ఆ రోజు నాకో విషయం స్పష్టంగా అర్థమయ్యింది. విజ్ఞానం అంటే ఏవో పరస్పర సంబంధం లేని వివరాలని సేకరించడం కాదు, ఆ వివరాల మాటున ఉన్న సామాన్య నియమాలని పొడచూడడం. ఈ పాఠం ఎప్పుడూ మర్చిపోలేదు.


మర్నాడు ఉదయం మేమంతా లాంగోలెన్, కాన్వే, బాంగొర్, కాపెల్ క్యూరిక్ మొదలైన ప్రాంతాల సందర్శనానికి బయలుదేరాం. ఒక ప్రాంతం యొక్క భౌగోళిక లక్షణాలని ఎలా తెలుసుకోవాలో ఈ యాత్రలో తెలిసింది. సెడ్జివిక్ తరచుగా నన్ను తనతో కాకుండా వేరేగా వెళ్లమంటూ ఉండేవారు. నేను చూసిన ప్రదేశాల నుండి రాళ్ళు తెచ్చి వాటిలోని స్తరాలని మ్యాపులుగా చిత్రించ మనేవారు. నా మేలు కోరే అలా చేశారని అనిపించింది. అయినా ఆయనకి సహచరుడిగా పనిచేసేటంత ప్రతిభ, పరిజ్ఞానం అప్పటికి లేవు నాకు. ఎంతో ప్రస్ఫుటంగా కనిపించే విషయాలని కూడా ఎన్నో సార్లు గుర్తించలేక పోయేవాణ్ణి. కువం ఇడ్వాల్ లో ఎన్నో గంటలు గడిపాం. అక్కడి రాళ్ళని ఎంతో జాగ్రత్తగా పరీక్షించాం. వాటిలో ఏవైనా శిలాజాలు కనిపిస్తాయేమో నని సెడ్జివిక్ ఆశ. కాని అద్భుతమైన హిమానీనద యుగానికి సంబంధించిన ఆనవాళ్ళేవీ ఆ ప్రాంతాల్లో మాకు కనిపించలేదు. గీతలు పడ్డ రాళ్లు, దొంతర్లుగా ఏర్పడ్డ బండలు, హిమానీనద అవక్షేపాలు మొదలైనవేవీ కనిపించలేదు. అయినా కూడా ఈ లక్షణాలు ఎంత ప్రస్ఫుటంగా ఉన్నాయంటే ఎన్నో ఏళ్ల తరువాత ఈ విషయాల గురించి 'ఫిలసాఫికల్ మాగజైన్ లో రాస్తూ, మంటల్లో బూడిద అయిన ఇంటిని చూసినప్పుడు ఆ ఇంటికి ఏం జరిగిందో ఎంత స్ఫష్టంగా తెలుస్తుందో, ఈ లోయ కూడా అక్కడి భౌగోళిక చరిత్ర గురించి అంత స్పష్టంగా తెలుపుతుంది అని వ్రాశాను.

(ఇంకా వుంది)