శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

సంయోజకత (Valence)

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Monday, September 29, 2014 0 comments


సంయోజకత (Valence)
వర్గాల సిద్ధాంతాన్ని లోతుగా పరిశీలించిన రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఒక విషయాన్ని గమనించారు. ఆక్సిజన్ పరమాణువు ఎప్పుడూ నియమం తప్పకుండా రెండు ప్రాతిపదికలతో గాని, లేక  రెండు పరమాణువులతో గాని కలుస్తుంది. రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో కలిసి నీటిని పుట్టించవచ్చు. లేక ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువుతోను, మరో కర్బన ప్రాతిపదిక తోను కలిసి ఆల్కహాల్ ని ఏర్పరచవచ్చు. లేదా రెండు ప్రాతిపదికలతో కలిసి ఈథర్ ని పుట్టించవచ్చు. కాని ప్రతీ సందర్భంలోను ఆక్సిజన్ మరి రెండు భాగాలతో కలియడం కనిపిస్తుంది.

అదే విధంగా నైట్రోజన్ పరమాణువు ఎప్పుడూ మూడు పరమాణువులతో గాని, ప్రాతిపదికలతో గాని కలుస్తుంది. ఇవన్నీ చూసిన కోల్బే వంటి రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్ వంటి పరమాణువులు కలిసే ఇతర అంశాల సంఖ్య యొక్క విలువ ఓ మారని విలువ అని గుర్తించారు. ఆ గుర్తింపే వారు సూత్రీకరించిన ఎన్నో రసాయన సూత్రాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది.
ఒక పరమాణువు ఎప్పుడూ ఒక నియత సంఖ్యలో ఇతర అంశాలతో కలుస్తుంది అన్న అవగాహనని ఎడ్వర్డ్ ఫ్రాంక్లాండ్ (1825-1899) అనే ఇంగ్లీష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త మరింత విస్తరింపజేశాడు. కర్బన-లోహ సమ్మేళనాల మీద దృష్టి పోనిచ్చినవారిలో ఇతడు బహుశ ప్రథముడు. ఈ సమ్మేళనాలలో కర్బన సమూహాలు జింక్ వంటి లోహాలతో కలుస్తాయి. (అసలైన కర్బన-లోహపు సమ్మేళనాలలో లోహపు పరమాణువు స్థిరంగా కార్బన్ పరమాణువుతో అతుక్కుంటుంది. జింక్ అసిటేట్ (ఈ రసాయనం గురించి ఎడ్వర్డ్ కాలానికి ముందు నుండి తెలుసు) వంటి సమ్మేళనాలు కర్బన ఆసిడ్ల నుండి పుట్టిన లవణాలు. అలాంటి లవణాలలో లోహపు పరమాణువు ఆక్సిజన్ కి అతుక్కుని వుంటుంది. కనుక వాటిని అసలైన కర్బన-లోహపు సమ్మేళనాలుగా జమ కట్టరు). ఈ కర్బన-లోహపు సమ్మేళనాల అధ్యయనం వల్ల అర్థమైనది ఏంటంటే ప్రతీ లోహం ఒక ప్రత్యేక సంఖ్యలోనే కర్బన సమూహాలకి అతుక్కుంటుంది. లోహాన్ని బట్టి ఆ సంఖ్య మారుతూ ఉంటుంది. జింక్ పరమాణువులు ఎప్పుడూ రెండు కర్బన సమూహాలతో మాత్రమే కలుస్తాయి. అంతకన్నా తక్కువా కాదు, ఎక్కువా కాదు.

1852  లో ఫ్రాంక్లాండ్ ఒక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు. దానికే తదనంతరం ‘సంయోజకత సిద్ధాంతం’ (theory of valence) అని పేరు వచ్చింది. (Valence అనే లాటిన్ మూలం నుండి పుట్టిన పదానికి ‘బలం’ అన్న అర్థం వుంది.) ఉదాహరణకి సాధారణ పరిస్థితుల్లో హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఎప్పుడూ మరొక పరమణువుతోనే కలుస్తుంది.  సోడియమ్, క్లోరిన్, సిల్వర్, బ్రోమిన్, పొటాషియమ్ మూలకాల విషయంలో కూడా ఇదే కనిపిస్తుంది. అంటే వాటి సంయోజకత విలువ  1  అన్నమాట.

అలాగే ఆక్సిజన్ పరమాణువులు రెండు పరమాణువులతో కలుస్తాయి. కాల్షియమ్, సల్ఫర్, మెగ్నీషియమ్, బేరియమ్ మూలకాల విషయంలో ఇదే కనిపించింది. అంటే ఈ మూలకాల సంయోజకత విలువ  2. అలాగే ఇనుము యొక్క సంయోజకత  2  గాని  3  గాని కావచ్చు. ఈ సంయోజకత అన్న భావన మొదట్లో చాలా సరళంగానే అనిపించినా పోగా పోగా అదంత సులభమైన విషయం కాదని అర్థమయ్యింది. కాని ప్రాథమిక రూపంలోనే వున్నా ఈ సిద్ధాంతం అత్యంత అమూల్యమైనదని రసాయనిక శాస్త్రవేత్తలు త్వరలోనే గుర్తించారు.

సంయోజకత అన్న భావన వల్ల పరమాణు భారానికి (atomic weight)  తుల్య భారానికి (equivalent weight)  కి మధ్య తేడా ఏంటో అర్థమయ్యింది. పందొమ్మిదవ శతాబ్దపు మధ్య దశ వరకు కూడా చాలా మంది ఈ రెండు రాశుల మద్య తేడా తెలియక తికమక పడేవారు.

ఒక భాగం హైడ్రోజన్ 35.5  భాగాల క్లోరిన్ తో కలుస్తుందని నిరూపించొచ్చు. ఎందుకంటే 1  హైడ్రోజన్ పరమాణువు 1  క్లోరిన్ పరమాణువుతో కలిసి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ని ఏర్పరుస్తుందని మనకి తెలుసు. పైగా  హైడ్రోజన్ పరమాణువు కన్నా క్లోరిన్ పరమాణువు బరువు 35.5  రెట్లు ఎక్కువ. హైడ్రోజన్ పరమాణు భారం  1  అయితే క్లోరిన్ పరమాణు భారం విలువ 35.5. కాని ఒక భాగం హైడ్రోజన్ అన్ని మూలకాల తోను వాటి పరమాణుభారాల నిష్పత్తిలో కలవదు. ఉదాహరణకి ఆక్సిజన్ యొక్క పరమాణు భారం విలువ 16. కాని ఒక ఆక్సిజన్ పరమాణువు రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో కలుస్తుంది. ఎందుకంటే ఆక్సిజన్ యొక్క సంయోజకత విలువ  2. అందుచేత 16 భాగాల ఆక్సిజన్ 2 భాగాల హైడ్రోజన్ తో కలుస్తుంది.  ఆక్సిజన్ యొక్క తుల్యభారం అంటే ఒక భాగం హైడ్రోజన్ తో కలిసే ఆక్సిజన్ యొక్క మొత్తం (బరువులో). ఆ విలువ 16/2 = 8  అవుతుంది.
అలాగే నైట్రోజన్ యొక్క పరమాణు భారం 14. మూడు హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో కలుస్తుంది కనుక దాని సంయోజకత విలువ  3. అందుచేత దాని తుల్యభారం విలువ 14/3  లేదా 4.7.
ఒక పరమాణువు యొక్క తుల్యభారం విలువ = దాని పరమాణు భారం/సంయోజకత.

ఫారడే ప్రతిపాదించిన రెండవ విశ్లేషణా నియమాన్ని బట్టి ఒక నియత మొత్తపు విద్యుత్ ప్రవాహం మూలంగా వెలువడ్డ లోహపు బరువు ఆ లోహపు తుల్యభారానికి అనులోమంగా ఉంటుంది. అంటే ఒక నియత మొత్తం విద్యుత్తు ప్రవేశపెట్టటం వల్ల వెలువడ్డ 1 సంయోజకత గల లోహం  బరువు ఎంత ఉంటుందో, ఇంచుమించు అంతే పరమాణు భారం కలిగి 2  సంయోజకత కలిగిన లోహం అయితే అందులో సగం మాత్రమే వెలువడుతుంది.


ఈ పర్యవసానాన్ని వివరించటం కోసం 1  సంయోజకత గల పరమాణువుని మోయటానికి “ఒక విద్యుత్ పరమాణువు” అవసరమని అనుకోవాల్సి వస్తుంది. అలాగే  2  సంయోజకత గల పరమాణువుని మోయటానికి రెండు “విద్యుత్ పరమాణువులు” కావాలి. ఈ సంయోజకతకి “విద్యుత్ పరమాణువుల”కి మధ్య సంబంధాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోటానికి మరో అర్థ శతాబ్దం ఆగవలసి వచ్చింది.

పాతాళానికి ప్రయాణం - ముందుమాట

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Thursday, September 25, 2014 2 comments





ముందుమాట

ఒక సామాజిక నవల రాయటం కన్నా సైఫై నవల రాయటం మరింత కష్టం అంటాడు మేటి సైఫై రచయిత ఐజాక్ అసిమోవ్. మామూలు నవలలో కథాకాలం సామాన్యంగా వర్తమానానికి చెంది వుంటుంది. కథా స్థలం వర్తమానానికి చెందిన ఏదో  ప్రదేశం అయ్యుంటుంది. ఇవన్నీ అందరికీ అనుభవంలో ఉన్న విషయాలు కనుక వర్తమాన ప్రపంచంలో, ఆ ప్రపంచానికి చెందిన సామాజిక నేపథ్యంలో మానవ సంబంధాలని ఆధారంగా చేసుకుని కథ అల్లే ప్రక్రియ అంత కష్టం కాదు. కాని సైఫై నవలలో కథాకాలం వర్తమానం కాదు – తరచుగా కథా కాలం ఏదో సుదూరమైన భవిష్యత్తు అయ్యుంటుంది. కథాస్థలం తరచు వర్తమాన మానవ జీవన వ్యవహారాలకి వేదిక అయిన ఈ భూమికి – లేదా ఈ భూమి ఉపరితలానికి – దూరంగా మరో గ్రహం మీదనో, ఉపగ్రహం మీదనో, సముద్రపు లోతుల్లోనో, అంతరిక్షపు అంధకారంలోనో స్థాపితమై వుంటుంది. మానవ జీవనం ఇంచుమించు దుర్లభం అయిన అలాంటి అలౌకిక పరిస్థితుల్లో మనుషులు ఎలా జీవిస్తారో ఊహించి రాయాలి. అక్కడి భౌతిక పరిస్థితులు ఎలా వుంటాయో ఊహించి రాయాలి. అలాంటి అసామాన్యమైన జీవన పరిస్థితుల్లో మాత్రమే మానవ సంబంధాలలో ఏర్పడే ప్రత్యేక సంఘర్షణల గురించి, సవాళ్ల గురించి ఊహించి ఆసక్తి కరంగా కథ రాయాలి. అట్లా కాకుండా ఏ శనిగ్రహపు ఉపగ్రహాన్నో కథా స్థలంగా తీసుకుని అక్కడ కూడా అత్తా కోడళ్ల కలహ పురాణం గురించి రాస్తే కథ రక్తికట్టదు. రసాభాస అవుతుంది. అందుచేత సైఫై నవలా రచయితకి ఉండాల్సిన అతి ముఖ్యమైన లక్షణం అపారమైన ఊహాశక్తి.

ఊహాశక్తి అవసరం కదా అని ఊహల గుర్రాలు పగ్గాలు తెంచుకుంటే మరో ప్రమాదం వుంది. సైఫై రచయిత ఎలాంటి కల్పన చేసినా ఆ కల్పన మనకి తెలిసిన విజ్ఞానంతో సరిపోవాలి. వైజ్ఞానిక ప్రపంచ సరిహద్దుల వద్ద ఎప్పుడూ కొంత అనిశ్చితి దాగి వుంటుంది. కాని దాని సారంలో, కేంద్రంలో సువిదితమైన, సుస్థిరమైన విజ్ఞానం ఎంతో వుంటుంది. అలా బాగా తెలిసిన వైజ్ఞానిక అంశాలని ఎక్కడా ఉల్లంఘించకుండా, అనిశ్చితంగా వున్న సరిహద్దుల వద్ద మాత్రం కొద్దిగా స్వతంత్రిస్తూ, తెలివిగా చొరవ తీసుకుంటూ ఓ అందమైన ఊహాలోకాన్ని ప్రదర్శించే సైఫై నవల పాఠకుడి మనసుని సమ్మోహింప జేస్తుంది. పాఠకుడి మేధస్సుని సవాలు చేస్తుంది. అలాంటి రచన చెయ్యడానికి సైఫై రచయితకి సైన్స్ బాగా తెలియాలి. మనకి తెలిసిన వైజ్ఞానిక ధర్మాలని భవిష్యత్తులో మరో సమాజం మరేదో కొత్త విధంగా వినియోగిస్తూ ఎలా వర్ధిల్లుతుందో, లేక మరింత విపత్కరంగా వాడుకుంటూ ఎలా నాశనం అవుతుందో అప్పుడే రచయిత చూపించగలడు. అలా కాకుండా న్యూటన్ గతినియమాలని కూడా ఉల్లంఘిస్తూ అయోమయంగా ‘నేను సైతం’ అంటూ చేసేవి పైపై రచనలు అవుతాయి గాని  సైఫై రచనలు అనిపించుకోవు.



ఒక రంగంలో లభ్యమై వున్న విజ్ఞానాన్ని క్షుణ్ణంగా నేర్చుకుని, దాని ఆధారంగా అద్భుతమైన సాహస గాధలు అల్లడంలో ఇంచుమించు ప్రథముడు అని చెప్పుకోదగ్గవాడు జూల్స్ వెర్న్. ఈ మేధావి 1828  లో ఫ్రాన్స్ లో పుట్టాడు. తండ్రి లాయరు. తల్లి వైపు కుటుంబీకుల్లో నౌకా దళానికి చెందిన వాళ్లు ఎంతో మంది వుండేవారు. వారి నుండి సముద్ర యానం గురించి, సముద్ర యానంలో తలెత్తే ప్రమాదాల గురించి ఎన్నో సాహస గాధలు విన్న జూల్స్ మనసులో చిన్నప్పుడే అలాంటి జీవనం పట్ల గాఢమైన మక్కువ చోటుచేసుకుంది.

యవ్వనంలో ఒక మిత్రుడితో కలిసి ఫ్రాన్స్ దాటి పొరుగు దేశాల వద్దకి సముద్రయానం చేసే అవకాశం దక్కింది. ఆ యాత్ర అతణ్ణి ఎంతో ప్రభావితం చేసింది. అ యాత్రానుభవాలకి కొంచెం ఊహాశక్తి జోడించి ఓ చక్కని నవలా రూపాన్ని ఇచ్చాడు. తదనంతరం యూరప్ సమీప ప్రాంతాలని సముద్రం మీద ఎన్నో సార్లు పర్యటించాడు. ఈ పర్యటనల ద్వార అజ్ఞాత ప్రాంతాల అన్వేషణలో వున్న ఆనందాన్ని చవిచూశాడు జూల్స్ వెర్న్. ఆ విధంగా భౌగోళిక శాస్త్రం అంటే గాఢమైన అభిమానం ఏర్పడింది. భూమి మీద వివిధ ప్రాంతాల గురించి, సముద్రాల గురించి, జీవరాశుల గురించి, భూగర్భంలోని ఖనిజాల గురించి లభ్యమై వున్న సాహిత్యాన్ని కూలంకషంగా అధ్యయనం చేశాడు. తన అధ్యయనాలని కథా రూపంలో, సాహసగాధా రూపంలో పొందుపరిచి ఆ పరిజ్ఞానాన్ని జనరంజకంగా చేసి, సామాన్య పాఠకులకి అందజేయాలని సంకల్పించాడు. ఆ సంకల్పం ఓ బృహత్తరమైన సాహితీ ప్రయత్నానికి దారి తీసింది. 1863  లో ఓ అద్భుతమైన నవలా మాలికని రాయడానికి పూనుకున్నాడు. Voyages Extraordinaires (అసామాన్య ప్రయాణాలు) అనే పేరు గల ఆ కావ్యమాలిక యొక్క లక్ష్యం ఇది – “ఆధునిక విజ్ఞానం ఇంత వరకు ప్రోది చేసుకున్న భౌగోళిక, భూగర్భ, భౌతిక, ఖగోళ విజ్ఞానాన్ని అంతటినీ వినోదభరితంగా, ఆసక్తిదాయకంగా నవలా రూపంలో పొందుపరుస్తూ, ఆ విధంగా మొత్తం విశ్వ చరిత్రని పాఠకుడి ముందు ఉంచాలని…” ఈ బృహత్తర లక్ష్య సాధనలో మొదటి మెట్టుగా Voyage au centre de la Terre  (ఫ్రెంచ్ పేరు) ( ‘Journey to the center of the Earth’ (ఇంగ్లీష్ పేరు)) 1863  లో వెలువడింది.

అసామాన్యమైన, సాహసోపేతమైన ప్రయాణాలు అప్పటి సాహితీ ప్రపంచంలో ఎందుకు అంత ప్రాధాన్యతని సంతరించుకున్నాయో అర్థం చేసుకోవాలంటే అప్పటి సామాజిక నేపథ్యాన్ని ఒకసారి గమనించాలి. జూల్స్ వెర్న్ కాలంలో, ఆ కాలం వరకు, అజ్ఞాత ప్రాంతాల పర్యటన, అన్వేషణ ఓ మహోత్కృష్టమైన మానవ ప్రయాసగా పరిగణించబడేది. యూరప్ లో అన్వేషణా యుగం 15  వ శతాబ్దంలో మొదలయ్యింది. కొలంబస్, మెగాలెన్ వంటి వారు చేసిన సాహస యాత్రల వల్ల మన భౌగోళిక పరిజ్ఞానంలో విప్లవాత్మకమైన మార్పులు వచ్చాయి. అయితే 19  వ శతాబ్దపు నడిమి కాలంలో, అంటే జూల్స్ వెర్న్ కాలంలో కూడా, ఆఫ్రికా మధ్య ప్రాంతాల గురించి, దక్షిణ అమెరికాలోని ప్రాంతాల గురించి, భూమి ధృవాల గురించి పూర్తి అవగాహన ఉండేది కాదు. కొందరు సాహస వంతులైన యూరొపియన్లు తలపెట్టిన ఈ మహా యాత్రల వల్ల భూమి అమరిక గురించి తెలియడమే కాక, ఎన్నో వైజ్ఞానిక విషయాలు కూడా బయటపడ్డాయి. ఉదాహరణకి అలాంటి పర్యటనలని ఆధారంగా చేసుకునే బ్రిటిష్ శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ డార్విన్ తన ప్రఖ్యాత పరిణామ సిద్ధాంతానికి ఊపిరి పోశాడు. అందుచేత అన్వేషణా యాత్రలని, సాహస యాత్రలని ఒక విధంగా గొప్ప వైజ్ఞానిక ప్రయత్నాలుగా పరిగణించే కాలం ఇది. అయితే ఆ అన్వేషణా యానాలన్నీ భూమి ఉపరితలానికే పరిమితమైతే, భూ గర్భం లోతుల్లోకి చొచ్చుకుపోతూ, భూమి లోతులని శోధిస్తే ఎలా వుంటుంది అన్న అద్భుతమైన ప్రశ్నకి సమాధానంగా పుట్టిన కావ్యమే Journey to the Center of the Earth.

ఈ పుస్తకంలో ముఖ్య పాత్ర పేరు ప్రొఫెసర్ లీడెన్‍బ్రాక్. భూగర్భ శాస్త్రంలో ప్రొఫెసర్ అయిన ఇతడికి తన అల్లుడు  ఏక్సెల్ తన పరిశోధనల్లో, అధ్యయనాలలో సహకరిస్తూ ఉంటాడు. ప్రొఫెసర్ లీడెన్‍బ్రాక్ కి ఒక సందర్భంలో ఓ పురాతన  రాతప్రతి చేతికి చిక్కుతుంది. భూ గర్భం  లోకి భూమి కేంద్రం వరకు తీసుకు పోయే ఓ సహజ, రహస్య, సొరంగ మార్గం గురించి ఆ రాతప్రతిలో గుప్తంగా వ్యక్తం చెయ్యబడుతుంది. ఆ రాతప్రతి ఆధారంగా ప్రొఫెసరు, అతడి అల్లుడు ఓ అసామాన్య యాత్ర మీద బయల్దేరుతారు. ఐస్లాండ్ లో ఒక నిష్క్రియమైన అగ్నిపర్వత ముఖం ఆ సొరంగ మార్గానికి ముఖ ద్వారం. ఆ సొరంగ మార్గంలోకి ప్రవేశించి ఆ మామ, అల్లుళ్లు, వారికి తోడుగా వచ్చిన ఓ గైడు ఎదుర్కున్న సవాళ్ల గాధే, చేసిన సాహసాల కథే ‘Journey to the Center of the Earth’  లేదా ‘పాతాళానికి ప్రయాణం.’

అత్యంత లోతైన గనులు గాని, చమురు బావులు గాని కొన్ని వేల అడుగుల లోతుకి మించి వుండవు. అటువంటిది ఆరు వేల కిలోమీటర్లకి పైగా వ్యాసార్థం గల భూగోళంలోకి కేంద్రం వరకు చొచ్చుకుపోవడం అసంభవం అనిపిస్తుంది. అసలు ఆ ఆలోచనే హాస్యాస్పదం అనిపిస్తుంది. ఇక్కడే జూల్స్ వెర్న్ మేధస్సు ఆ అసంభవాన్ని సంభవం అన్నట్టుగా ప్రకటిస్తుంది. అంతవరకు తెలిసిన భూగర్భ శాస్త్రవిషయాలని, పురాజీవశాస్త్ర (paleontology) సంగతులని సందర్భోచితంగా, సమయానుకూలంగా చొప్పిస్తూ  కథకి గొప్ప వాస్తవికతని ఆపాదిస్తాడు. ఉదాహరణకి ఒక చోట ఏక్సెల్ భూగర్భంలోని అద్భుతాలని తిలకిస్తూ తనకి తెలిసిన పురాజీవ శాస్త్రవిషయాలతో వాటిని పోల్చుకుంటూ కాసేపు ఇలా ఊహాలోకంలో విహరిస్తాడు.

 “నా మనసు ఎందుకో పురాజీవ శాస్త్రం   చేసిన అద్భుత ఊహాగానాల మీదకి మళ్లింది. తెలీకుండానే ఓ పగటి కలలోకి జారుకున్నాను. తేలే దీవుల్లాంటి పెద్ద పెద్ద తాబేళ్లు నా మనో నేత్రం ముందు కదలాడాయి. భూమి తొలి దశల్లో జీవించిన మహాకాయాలైన స్తన్య జీవాలు అల్లంత దూరంలో కదులుతున్నట్టు ఊహించుకున్నాను. బ్రెజిల్ దేశపు కొండ గుహల్లో కనిపించే లెప్టో తీరియమ్ లు, సైబీరియాకి చెందిన హిమ తలాల మీద సంచరించే మెరికో తీరియమ్ లు, కనిపించాయి. మరి కాస్త దూరంలో దళసరి చర్మం గల లోఫియోడాన్ లు కనిపించాయి. పంది ఆకారంలో ఉండే టాపిర్ లు రాళ్ళ వెనుక నక్కి వున్నాయి. గుర్రం, ఒంటె, రైనోసరస్, హిపోపొటమస్ లు కలగలిసి నట్టు ఉండే అనోప్లోతీరియమ్ లు ఈ టాపిర్ లతో  వేటలో పోటీ  పడడం చూశాను. మదగజాల్లాంటి మాస్టడన్ లు తమ తొండాలని అటు ఇటు ఊపుతూ, భయంకరంగా ఘీంకరిస్తూ, తమ వాడి దంతాలతో రాళ్లని పొడిచి పిండి చేస్తున్నాయి. ఇక బృహత్ కాయం గల మెగాతీరియం తన బలమైన వెనుక కాళ్ల మీద కూర్చుని, ముంగాళ్లతో నేల మీద బలంగా గోకుతుంటే చుట్టూ ఉండే బండల మధ్య ఆ భీకర రొద ప్రతిధ్వనించింది.  కాస్త ఎత్తు మీద చూస్తే ప్రోటో పితికా (ఈ లోకంలో అవతరించిన మొట్టమొదటి కోతి) నిటారైన బండల మీద బిర బిర ఎగబ్రాకుతోంది. ఇంకా ఎత్తులో ఓ టెరోడాక్టిల్ గజిబిజి గతిలో ఎగురుతూ దట్టమైన గాలిని ఛేదిస్తోంది. ఇక గాలి  పైపొరలలో విశాల విహంగాలు తమ సుదీర్ఘమైన రెక్కలని అల్లారుస్తూ అడ్డొస్తున్న కఠిన శిలని కసి తీరా మోదుతున్నాయి.”
ఇలాంటి అద్భుత వర్ణనలతో చిత్రాల ఆసరా లేకుండానే ఆ చిత్రమైన భూగర్భ ప్రపంచాన్ని పాఠకుల  కళ్ళకి కట్టినట్టు చూపిస్తాడు జూల్స్ వెర్న్.

సైఫై రచనల లక్ష్యం కేవలం పాఠకులకి వినోదాన్ని అందివ్వటమే కాదు. ఉత్తమ జాతి సైఫై రచన ఒక విధమైన భవిష్యత్ దర్శనం అవుతుంది. 20,000 leagues under the sea  అనే మరో రచనలో జూల్స్ వెర్న్ జలాంతర్గామిని ఊహించి వర్ణిస్తాడు. ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో ఆ ఊహే వాస్తవమయ్యింది. అలాగే From the Earth to the Moon అనే నవలలో జూల్స్ వెర్న్ మనిషి చంద్రగ్రహాన్ని చేరుకున్నట్టు రాస్తాడు. మరో శతాబ్ద కాలం తరువాత అది నిజమయ్యింది. అందుచేత నిజమైన సైఫై రచయిత ఒక భవిష్యత్ ద్రష్ట. రాబోయే మానవ జీవన పరిణామాలని ఊహించి చెప్పగల సాంకేతిక  ప్రవక్త.

తెలుగులో లోతైన సైఫై రచనలు బహు తక్కువ. Journey to the center of the earth ని లోగడ తెనిగించిన మాట నిజమే అయినా అవి సంక్షిప్త రూపంలో వున్న ఆంగ్ల మూలాలని ఆధారంగా చేసుకుని చేసిన అనువాదాలు. Journey to the center of the earth లాంటి పుస్తకంలో ప్రత్యేకాంశాలు అందులో భూగర్బ విశేషాల వర్ణనలు, ఆ నేపథ్యంలో సందర్భోచితంగా తలెత్తే శాస్త్ర చర్చలు, మొదలైనవి. సంక్షిప్త రూపాల ప్రయోజనం ఉన్నప్పటికీ పూర్తి పుస్తకం లోని లోతుపాతులు, ఆనందం వేరు.

తెలుగులో మంచి సైఫై రచనలు అందుబాటులో ఉంటే, వాటికి అమూల్యమైన విద్యా సంబంధమైన ప్రయోజనాలు కూడా ఉంటాయి. మేటి సైఫై రచనలు ఎంతో మంది యువ శాస్త్రవేత్తలకి స్ఫూర్తి నిచ్చాయి. అసిమోవ్ చేసిన రోబో రచనలు ఎంతో మంది రోబో సాంకేతిక నిపుణులని ఆ రంగం దిక్కుగా ప్రోత్సహించాయి. మన దేశంలో చదువులు, ముఖ్యంగా సైన్స్ చదువులు, కేవలం ఎంట్రన్స్ పరీక్షలు ప్యాసు కావడం కోసం చేసే నిస్సారమైన కవాతులు అనిపిస్తుంటాయి. పాఠ్య పుస్తకాలని వినాయిస్తే సైన్స్ దిశగా విద్యార్థులకి స్ఫూర్తి నిచ్చే జన విజ్ఞాన సాహిత్యం ఎంతో స్వల్పంగా ఉంటుంది. ఉత్తమ జాతి సైఫై సాహిత్యం  సైన్స్ విద్యార్థికి అలాంటి స్ఫూర్తిని, ప్రోద్బలాన్ని ఇవ్వగలదు.
అలాంటి ఓ సైఫై క్లాసిక్ ని తెలుగు పాఠకులకి, తెలుగు యువతకి అందివ్వాలన్న మా ప్రయత్నాన్ని ఆదరిస్తారని తలుస్తూ.
-       
అనువాదకుడు.






పాతాళానికి ప్రయాణం - కొత్త పుస్తకం

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Wednesday, September 24, 2014 2 comments



వర్గాల సిద్ధాంతం (Theory of types)

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Monday, September 22, 2014 0 comments



ప్రాతిపదికల అవగాహనలో విద్యుత్ శక్తులకి ప్రాధాన్యత నిచ్చే పద్ధతిని పక్కన పెట్టాడు లొరోన్. ప్రతీ కర్బన అణువుకి ఒక కేంద్రాంశం (అది కేవలం ఒక పరమాణువు కావచ్చు) ఉంటుందని,  ప్రాతిపదికలు అన్నీ ఆ కేంద్రాంశానికి అతుక్కుని ఉంటాయని అతడు భావించాడు. అప్పుడు కర్బన రసాయనాలని కొన్ని కుటుంబాలుగా లేక వర్గాలుగా వర్గీకరించడానికి వీలవుతుంది. దీన్నే వర్గాల సిద్ధాంతం (theory of types) అంటారు. ఒకే వర్గానికి చెందిన అణువులు అన్నిట్లోను ఒకే రకమైన కేంద్రాంశం ఉంటుంది. ఒక ప్రత్యేక కోవకి చెందిన ప్రాతిపదికలలో ఏవైనా ఆ కేంద్రాంశానికి అతుక్కోవచ్చు. ఇక ప్రాతిపదికలలో కూడా ఎంతో వైవిధ్యానికి అవకాశం ఉంటుంది.

 కొన్ని అణువర్గాలు అకర్బన రసాయనాల కోవకి కూడా చెందే అవకాశం వుంది.

ఉదాహరణకి ఒక నీటి అణువుని (H2O) కేంద్రంలో ఒక O పరమాణువు ఉన్నట్టుగాను, దానికి రెండు  H  పరమాణువులు అతుక్కుని వున్నట్టుగాను ఊహించుకోవచ్చు. ఇప్పుడు    H  పరమాణువు స్థానంలో ఎన్నో రకాల ప్రాతిపదికలని ప్రతిక్షేపించవచ్చు. ఆ విధంగా ఒక సమ్మేళనాల వర్గం ఏర్పడుతుంది. ఆ వర్గంలో నీరు కూడా ఉంటుంది. మరి కొన్ని అకర్బన రసాయనాలు కూడా ఈ వర్గంలో ఉండొచ్చు.

హైడ్రోజన్ స్థానంలో ఒక మిథైల్ (CH3) సముదాయాన్నో (group), ఒక ఇథైల్ సముదాయాన్నో (C2H5) ప్రతిక్షేపిస్తే అప్పుడు వరుసగా మిథైల్ ఆల్కహాల్ (CH3OH), ఇథైల్ ఆల్కహాల్ (C2H5OH) ఏర్పడతాయి.  అధిక సంఖ్యలో ఆల్కహాళ్లని ఈ విధంగా నిర్మించొచ్చు. నిజానికి ఆల్కహాళ్లలో ఎన్నో సామాన్య లక్షణాలు ఉండటమే కాకుండా, ఆల్కహాళ్ల వర్గానికి నీటికి మధ్య ఎన్నో పోలికలు వున్నాయి. మిథైల్ ఆల్కహాల్, ఇథైల్ ఆల్కహాల్ లాంటి సరళమైన ఆల్కహాళ్లనే తీసుకుంటే ఇవి నీటిలో ఏ నిష్పత్తిలో నైనా కలిసిపోతాయి. సోడియమ్ లోహం కూడా నీటితో చర్య జరిపినట్టే ఆల్కహాళ్లతో కూడా చర్య జరుపుతుంది. అయితే నీటితో పోల్చితే ఈ చర్య మరి కాస్త మంద గతిలో సాగుతుంది.

1850, 1852  ప్రాంతాల్లో ఇంగ్లీష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త అలెగ్జాండర్ విలియమ్ విలియమ్సన్ (1824-1904)  ఓ ఆసక్తికరమైన విషయాన్ని కనుక్కున్నాడు. ఈథర్ లు (ethers)  అనబడే ఓ కొత్త కర్బన రసాయనాల కుటుంబాన్ని కూడా ఈ “నీటి” వర్గాన్ని ఆధారం చేసుకుని నిర్మించవచ్చని అతడు నిరూపించాడు. అలా చెయ్యడానికి నీటిలో ఉండే రెండు హైడ్రోజన్లని తొలగించి వాటి స్థానంలో కర్బన ప్రాతిపదికలని ప్రతిక్షేపించాలి. రెండు హైడ్రోజన్ల స్థానంలో ఇథైల్ సముదాయాలని (C2H5)  ప్రతిక్షేపిస్తే వచ్చేదే అప్పుడప్పుడే మత్తుమందుగా వినియోగించబడుతున్న, అతి సామాన్యమైన ఈథర్ (C2H5OC2H5).

అంతకు మునుపు 1848 లో చార్లెస్ అడోల్ఫ్ వుర్జ్ అనే ఓ ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త (1817-1884)   ఓ ముఖ్యమైన జాతికి చెందిన కర్బన రసాయనాలని అధ్యయనం చేశాడు. అమోనియాకి (NH3) సంబంధించిన ఈ కర్బన రసాయనాల వర్గాన్ని అమీన్లు (amines) అంటారు. నైట్రోజన్ కేంద్రాంశంగా గల అణువులివి. అమ్మోనియాలో నైట్రోజన్ కి మూడు హైడ్రోజన్లు అతుక్కుని వుంటాయి. అమీన్లలో ఈ హైడ్రోజన్ల స్థానంలో కర్బన ప్రాతిపదికలు ప్రతిక్షేపించడం జరుగుతుంది.

వర్గాల సిద్ధాంతానికి క్రమేపీ ప్రాముఖ్యత పెరిగింది. కుప్పలు తెప్పలుగా పుట్టుకొస్తున్న కర్బన రసాయనాలని ఈ సిద్ధాంతం సహాయంతో ఒక క్రమంలో అమర్చటానికి వీలయ్యింది. ఫ్రీడ్రిక్ కొన్రాడ్ బైల్‍స్టయిన్ అనే రుస్సో-జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఓ విస్తారమైన కర్బన రసాయనాల కోశాన్ని 1880  లో ప్రచురించాడు. లొరోన్ ప్రతిపాదించిన వర్గాల సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి ఇతగాడు ఆ కర్బన రసాయనాలని ఒక తార్కికమైన క్రమంలో అమర్చాడు.
ఇన్ని సత్ఫలితాలని ఇచ్చినా కూడా లొరోన్ రూపొందించిన వర్గాల సిద్ధాంతం అసంపూర్ణమని తేలింది. అది ప్రాతిపదికలని (radicals) ముఖ్యాంశాలుగా తీసుకుంది. అణువిన్యాసానికి సంబంధించిన ప్రశ్నలని దాటేసిందే గాని విపులంగా శోధించలేదు. ఆ ప్రశ్నకి సరైన సమాధానం రాబట్టాలంటే ముందసలు ప్రాతిపదికల అణువిన్యాసాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి.

(ఇంకా వుంది)

అణువిన్యాసం - వర్గాల సిద్ధాంతం

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Friday, September 19, 2014 0 comments



అధ్యాయం  7
అణువిన్యాసం

వర్గాల సిద్ధాంతం

ప్రాతిపదికలు (radicals)  మూలాంశాలుగా కర్బన రసాయన అణువులు నిర్మితమవుతాయి అన్న భావన బెర్జీలియస్ కి చాలా అర్థవంతంగా కనిపించింది. అకర్బన అణువులు ఎలాగైతే ప్రత్యేక అణువుల చేత నిర్మితమవుతాయో, కర్బన అణువులు ఈ ప్రాతిపదికల చేత నిర్మితమవుతాయి అని భావించాడు. ఎలాగైతే పరమాణువులు అవిభాజ్యంగా, సమగ్రంగా ఉంటాయో, అదే విధంగా ప్రాతిపదికలు కూడా అవిభాజ్యమై సమగ్రంగా ఉంటాయని అనుకున్నాడు.

అకర్బన అణువులో గాని, కర్బన అణువులో గాని వివిధ పరమాణువులని కలిపి వుంచే శక్తి విద్యుత్ శక్తి అని బెర్జీలియస్ భావించాడు. (ఆ భావనే తదనంతరం నిజం అయ్యింది). అలాంటప్పుడు ప్రతీ అణువు లోను కొన్ని ధనావేశాలు, కొన్ని ఋణావేశాలు ఉండి తీరాలి.  ఎందుకంటే భిన్న ఆవేశాల మధ్యనే ఆకర్షణ ఉంటుంది.

సరళమైన అకర్బన రసాయనాల విషయంలో (ఉదాహరణకి సోడియమ్ క్లోరైడ్) ఈ ధన, ఋణ అనే భావన వాస్తవాలతో చక్కగా సరిపోతోంది. ఈ సూత్రాన్ని కర్బన రసాయనాలకి వర్తింపజేయటం కోసం ప్రాతిపదికలలో ఉన్నవి కేవలం హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్ పరమాణువులు మాత్రమే నని అనుకున్నాడు. అందులో కార్బన్ కి ఋణావేశం ఉంటే, హైడ్రోజన్ కి ధనావేశం ఉంటుంది. ఆ విధంగా ఆలోచిస్తూ బింజాయిల్ ప్రాతిపదికలో (C7H5O) ఆక్సిజన్ ఉండదని అనుకున్నాడు. అలా పొరబడటం వల్ల ఆ ప్రాతిపదిక మీద చేసిన అధ్యయనాలలో దోషాలు తలెత్తాయి. బెర్జీలియస్ మరో విషయాన్ని కూడా ఊహించాడు. ఒక ధనాంశం స్థానంలో ఓ ఋణాంశాన్ని ప్రవేశపెట్టడం సాధ్యం కాదని అనుకున్నాడు. ఎందుకంటే అలా చేస్తే ఆ రసాయనం యొక్క లక్షణాలలో సమూలమైన మార్పులు వస్తాయి.
కాని ఈ ఆఖరు భావనలో అతడు పొరబడ్డట్టు త్వరలోనే తెలిసింది. ద్యుమా ఎప్పుడూ బెర్జీలియస్ నే గట్టిగా సమర్ధించేవాడు. కాని ద్యుమా శిష్యులలో ఒకడైన అగస్త్ లొరోన్ (1807-1853) అన్నవాడు 1836 ఈథైల్  ఆల్కహాల్ (ethyl alcohol)  అణువులో హైడ్రోజన్ లకి బదులు క్లోరిన్ పరమాణువులని ప్రతిక్షేపించి చూపించాడు. ఆ ప్రయోగం బెర్జీలియస్ భావాలకి గొడ్డలి పెట్టు అయ్యింది. ఎందుకంటే క్లోరిన్ కి ఋణావేశం వుందని, హైడ్రోజన్ కి ధనావేశం ఉందని తెలిసిన విషయమే. కాని ఒక దాని స్థానంలో మరొక దాన్ని ప్రతిక్షేపించినా సమ్మేళనం యొక్క లక్షణాలలో పెద్దగా మార్పు రాలేదు.

పైగా ఈ క్రోరినీకృత సమ్మేళనంలో క్లోరిన్ నేరుగా కార్బన్ కి అతుక్కోవాలి. కాని రెండిటికీ వున్నది ఋణావేశమే అయితే అది ఎలా సాధ్యం? ఋణావేశాలు ఒక దాన్నొకటి వికర్షించుకోవాలిగా? (అంతెందుకు?   అసలు క్లోరిన్ అణువులో రెండు క్లోరిన్ పరమాణువులు ఎలా కలిసి వుంటాయి? మరో శతాబ్ద కాలం దాకా ఈ సమస్యకి సమాధానం దొరకలేదు.)

వయసు పైబడ్డ బెర్జీలియస్ కి చాదస్తం కూడా కాస్త హెచ్చు కావడంతో తన భావాలలోని దోషాలని సులభంగా ఒప్పుకోలేక పోయాడు. లొరోన్ ప్రచురించిన నివేదిక గురించి వినగానే దాని మీద దుమ్మెత్తి పోశాడు. 1839 లో ద్యుమా స్వయంగా అసెటిక్ ఆసిడ్లోని మూడు హైడ్రోజన్ స్థానాలలో క్లోరిన్ లని ప్రతిక్షేపించాడు. కాని పెద్దాయన బెర్జీలియస్ కి ఎదురు చెప్పలేక తన సొంత ఆవిష్కరణలని పక్కబెట్టడమే కాకుండా, లొరోన్ కనుక్కున్న సత్యాలని త్ర్రోసిపుచ్చాడు.

బెర్జీలియస్

ఈ వ్యతిరేకత చూసిన లొరోన్ మాత్రం చెక్కుచెదరలేదు. బెర్జీలియస్ మొండిగా నమ్మినట్టుగా ప్రాతిపదికలు (radicals)  అవిభాజ్యమైనవి కావని నిరూపించడానికి మరిన్ని ఆధారాలు సేకరిస్తూ పోయాడు. అంతేకాక ధన, ఋణావేశాల విషయంలో బెర్జీలియస్ నమ్మకాలు తప్పని లొరోన్ కి అనిపించింది. లొరోన్ ప్రదర్శించిన ఈ ధిక్కారాన్ని బెర్జీలియస్ సహించలేకపోయాడు. ప్రముఖ ప్రయోగశాలల్లో లొరోన్ కి ప్రవేశం దక్కకుండా చేశాడు.  తన భావాలకి విరుద్ధంగా ఆధారాలు పోగవుతున్నా కేవలం రంగంలో పెద్ద వాడు కనుక బతికినంత కాలం ఈ విషయంలో మాత్రం బెర్జీలియస్  మాటే చెల్లుతూ వచ్చింది. కాని 1848  లో బెర్జీలియస్ మరణంతో పాటు అతడి సిద్ధాంతం కూడా భూస్థాపితం అయిపోయింది. అదే సమయంలో లొరోన్ సిద్ధాంతం కొత్త ఊపిరి పోసుకుంది.

(ఇంకా వుంది)

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email