శాస్త్ర విజ్ఞానము

నీటి మరుగు స్థానం (boiling point) కన్నా బాగా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న పెనం మీద నీటి బిందువు చాలా ఎక్కువ సేపు నిలుస్తుందన్న విషయాన్ని మొట్టమొదట 1732 లో హెర్మన్ బోర్హావే కనుక్కున్నట్టు సమాచారం. ఆ తరువాత 1756 లో యోహాన్ గోట్లోబ్ లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ఈ ధర్మాన్ని విస్తృతంగా అధ్యయనం చేశాడు. తన అధ్యయనాల ఫలితాలని “A tract about some qualities of common water” అనే పరిశోధనా వ్యాసంగా ప్రచురించాడు. కనుక ఈ ప్రభావానికి లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ పేరే అతికింది. కిందటి పోస్ట్ లో చిత్రం 2 లోని గరిష్ఠ బిందువుని కూడా అందుకే లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ బిందువు అంటారు.



లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ తన ప్రయోగాలని ఓ సాధారణ ఇనుప స్పూన్ తో చేశాడు. ఇంట్లో చలిమంట (fireplace) మీద స్పూన్ ని ఎర్రగా కా ల్చేవాడు. ఆ స్పూన్ లో ఓ నీటి బొట్టు వేసి అది ఎంత సేపు నిలుస్తుందో ఓ లోలకం సహాయంతో కొలిచేవాడు. స్పూన్ లోకి వదిలిన నీటి బొట్టు స్పూన్ నుంచి శక్తిని, కాంతిని లోనికి తీసుకుంటున్నట్టు అనిపించింది. ఎందుకంటే బొట్టు పూర్తిగా ఆవిరైపోయాక బొట్టు ఉండిన స్థానంలో స్పూన్ లో ఓ చిన్న మచ్చ మిగిలేది. పైగా స్పూన్ లో మొట్టమొదటి బొట్టు 30 సెకనులు జీవిస్తే, రెండవ బొట్టు 10 సెకనులే జీవించింది. ఆ తరువాత వేసిన బొట్టు కొద్ది సెకనులలోనే ఆవిరైపోయేది.



లైడెన్ ఇలాంటి ప్రయోగాలు ఎన్నో చేసి తను చూసిన దాన్ని విపులంగా వర్ణిస్తూ వ్యాసాలు రాశాడే గాని, అలా ఎందుకు జరుగుతోందో కచ్చితంగా అర్థం చేసుకోలేకపోయాడు. స్పూన్ ఉష్ణోగ్రత లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ బిందువు కన్నా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు బిందువు అడుగు భాగం వెంటనే ఆవిరైపోతుంది. అందువల్ల బిందువుకి, స్పూనుకి మధ్య ఓ సన్నని ఆవిరిపొర ఏర్పడుతుంది. ఆ పొర యొక్క మందం బిందువు అడుగున మధ్యభాగంలో 0.2 mm ఉంటే, అంచుల వద్ద 0.1 mm ఉంటుంది. ఆ పొర రక్షణగా నిలవడం వల్ల పైనున్న బిందువు వేగంగా ఆవిరి కాకుండా కాస్త ఎక్కువ సేపు నిలుస్తుంది.



వ్యాస రచయిత జెర్ల్ వాకర్ ఈ లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ గురించి తెలుసుకున్న తరువాత ఒక తరుణంలో జాతరలలో చేసే ఓ చిత్రమైన ప్రదర్శన గురించి విన్నాడు. ఆ ప్రదర్శనలో తడిసిన సీసంలో తడి చేతిని ముంచి తీస్తారు. ఇందులో మోసం లేదనుకుంటే, ఇది తప్పనిసరిగా లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం మీద ఆధారపడ్డ ప్రదర్శన అని జెర్ల్ వాకర్ కి అనిపించింది.



తన నమ్మకం నిజమో కాదో స్వయంగా ప్రయోగం చేసి రూఢి చేసుకోవాలనుకున్నాడు. ప్రయోగశాలలో ఓ పెద్ద సీసపు దిమ్మ తెప్పించి దాన్ని ఓ పాత్రలో కరిగించాడు. సీసం కరిగే ఉష్ణోగ్రత 328 C అయితే ఈ పాత్రలోని సీసం 400 C వరకు వచ్చే దాకా వేడి చేశాడు. అప్పుడిక చేతిని తడి చేసుకుని సీసంలోకి చెయ్యి ముంచడానికి సిద్ధమయ్యాడు. మొదట్లో ఎంత ప్రయత్నించినా మనసు మాట చెయ్యి వినలేదు! సీసం దాకా పోతుంది గాని సీసాన్ని తాకకుండా ఆగిపోతుంది.



చివరికి ఎలగో మనసు రాయి చేసుకుని వేలితో సలసల కాగుతున్న సీసాన్ని తాకాడు. అనుకున్నట్టుగానే ఆ స్పర్శ బాధాకరంగా అనిపించలేదు. వేడి తెలియలేదు. అది చూసి జెర్ల్ ఆశ్చర్యపోయాడు. కొంచెం ధైర్యం తెచ్చుకుని అన్ని వేళ్లు ముంచాడు. ఈ సారి కూడా చెయ్యి కాలలేదు. లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం తనని కాపాడింది.

(*ఇవి చాలా ప్రమాదకరమైన ప్రయోగాలు. దయచేసి పాఠకులు ఇవి ఇంటివద్ద ప్రయత్నించవద్దని మనవి.)



జెర్ల్ వాకర్ ఇక్కడితో ఆగలేదు. తనలోని శాస్త్రవేత్తకి ఇంకా సందేహం పూర్తిగా తీరలేదు. ఈ రక్షణ కేవలం ఆవిరి పొర వల్లనే కలుగుతుంటే, పొడి చేతిని సీసంలో ముంచితే చెయ్యి కాలాలి. అది తేల్చుకోడానికి అస్సలు తడి లేని వేలిని కరిగిన సీసంలో ముంచాడు. వేలు సీసాన్ని తాకగానే ఒక్కసారిగా అనుభవమైన విపరీతమైన నొప్పితో తన సందేహం తీరిపోయింది. రక్షణ ఆవిరి పొర వల్లనే కలుగుతోంది.

కాని ఈ ప్రయోగంలో ఎలాంటి ప్రమాదాలు పొంచి వున్నాయో చెప్తాడు జెర్ల్.

1) కరిగిన సీసం దాని మరుగు స్థానం కన్నా కాస్తే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటే ఒక ప్రమాదం వుంది. చేతి మీద ఉన్న తడి తగలగానే చుట్టూ ఉన్న సీసం కొంచెం గట్టిపడుతుంది. అలా గట్టిపడ్డ సీసం చెయ్యి చుట్టూ ఓ తొడుగులా, ఓ glove లా ఏర్పడి చెయ్యి పైకి తీశాక కూడా చేతికి అంటుకుని ఉంటుంది. అంత వేడి మీద ఉన్న సీసం అంత సేపు చేతికి అంటుకుందంటే చెయ్యి కాలడం ఖాయం. పైగా చేతిని వేగంగా పైకి తీస్తున్నప్పుడు సీసం చింది మీద పడే అవకాశం కూడా ఉంది.

2) చేతి మీద తడి మరీ ఎక్కువగా ఉంటే మరో ప్రమాదం వుంది. నీరు ఆవిరిగా మరినప్పుడు, వేడెక్కిన ఆవిరి వల్ల చిన్న విస్ఫోటంలాంటిది పరిణమించొచ్చు. దాని వల్ల సీసం చుట్టూ చింది ఒంటి మీద పడొచ్చు. ముఖ్యంగా కంట్లో పడే ప్రమాదం చాలా వుంది. అలాంటి విస్ఫోటాల వల్ల సీసం చేతి మీద, ముఖం మీద పడి బొబ్బలెక్కిన విషయం జెర్ల్ కి స్వానుభవం.



సైన్స్ విషయాలని ఏదో పుస్తకాలలో చదివి, పరీక్షల ముందు ముక్కున పట్టి, పట్టా చేతిన పడగానే మర్చిపోతారు గాని, ఇలా వీరోచితంగా ప్రయోగాలు చేసి ప్రాణాల మీదకు తెచ్చుకోవడం కొంచెం ‘అతి’గా అనిపిస్తుందేమో. కేవలం యుద్ధభూమి మీదే కాదు, విజ్ఞాన భూమి మీద కూడా శౌర్యం యొక్క అవసరం ఎంతో వుందని జెర్ల్ వాకర్ లాంటి వైజ్ఞానిక అగ్రగాముల అనుభవం మనకి నేర్పుతుంది.



(ఇంకా వుంది)