“ఆల్కెమీ”, “ఆల్కెమిస్ట్” అన్న శబ్దాలని కొద్దిగా మార్చి రాయడంతో ఒక రసాయనవేత్తగా బాయిల్ దశ తిరిగింది. 1661 లో బాయిల్ “ద స్కెప్టికల్ కైమిస్ట్” (సందేహాత్ముడైన రసాయనికుడు) అన్న పుస్తకాన్ని ప్రచురించాడు. ఆల్కెమిస్ట్ అన్న పదంలోని “అల్” తీసేసి, వట్టి కైమిస్ట్ అని ఇక్కడ వాడాడు. ఆ నాటి నుండి ఈ రంగంలో పని చేసే వాళ్లకి కెమిస్ట్ లు అన్న పేరు సార్థకం అయ్యింది. అసలు ఈ రంగమే కెమిస్ట్రీగా చలామణి కాసాగింది.
ఇందులో బాయిల్ తానొక “సందేహాత్ముడి” నని చెప్పుకున్నాడు. ఎందుకంటే ఈ రంగంలో ప్రాచీనుల భావాలనిక గుడ్డగా నమ్మనని చాటుకున్నాడు. మూల సూత్రాల నుండి కేవలం తర్కాన్ని ఉపయోగించి నిర్మించిన సిద్ధాంతాలని ఇక ఒప్పుకోనన్నాడు. అలా కాకుండా, వాస్తవికతా దృష్టితో చూస్తూ, ఆచరణ యుక్తంగా మూలకాలని నిర్వచించాలని బయలుదేరాడు. ఏ ఆదిమ పదార్థాల నుండి అయితే విశ్వం ఆవిర్భవించిందో అవే మూలకాలు అన్న భావన థేల్స్ నాటి నుండి ఉంది. ఒక పదార్థం మూలకం అని అనుకున్నప్పుడు, అది నిజంగా ప్రాథమిక, మౌలిక పదార్థమో కాదో పరీక్షించి తేల్చుకోవాలి. ఆ పదార్థాన్ని మరింత సరళమైన, మౌలికమైన అంశాలుగా విడగొట్టడం సాధ్యమైతే అదిక మూలకం కాజాలదు. ఏ సరళ అంశాలుగా అయితే ఆ పదార్థం విడగొట్టబడుతుందో వాటినే మూలకాలు అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. అయితే ఇంకా భవిష్యత్తులో వాటిని కూడా విడగొట్టడానికి సాధ్యం అయితే వాటిని కూడా మూలకాలు అన్న స్థాయి నుండి తొలగించాల్సి ఉంటుంది. ఆ విధంగా మూలకం అన్న పదాన్ని కేవలం తార్కికంగా కాక, ఆచరణయుక్తంగా నిర్వచించాడు బాయిల్.
అంతే కాకుండా రెండు మూలకాలు గాఢంగా కలిసిపోయినప్పుడు ఓ కొత్త పదార్థం పుట్టొచ్చు. దాన్నే సంయోగం (compound) అంటారు. ఈ సంయోగాన్ని భేదిస్తే అందులో అంశాలుగా ఉన్న మూలకాలు బయట పడతాయి.
కనుక ఈ విధమైన నిర్వచనంలో మూలకం అన్న పదానికి కేవలం ఆచరణాత్మకమైన అర్థం మాత్రమే ఉంది. ఉదాహరణకి ఇలాంటి నిర్వచనం ప్రకారం క్వార్జ్ (quartz) లాంటి పదార్థాన్నే తీసుకుంటే, ప్రయోగాత్మక రసాయనికులు దాన్ని భేదించగలిగినంత వరకు దాన్నొక మూలకం గానే పరిగణించాలి. మూలకాన్ని గురించి ఇలాంటి ఆచరణాత్మక, తాత్కాలీన (provisional) నిర్వచనంతో వచ్చిన చిక్కేంటంటే, ఈ పద్ధతిలో ఏ పదార్థాన్నయినా కేవలం తార్కికంగా మాత్రమే మూలకం అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. ఎందుకంటే నేడు అబేధ్యం అనుకున్న పదార్థాన్ని కూడా సాంకేతిక పరిజ్ఞానం పెరిగాక మరింత సరళమైన అంశాలుగా భేదించడానికి వీలవుతుందేమో. అప్పుడిక అంతవరకు మూలకం అనుకున్నది కాస్తా మూలకం కాకుండా పోతుంది.
ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభం వరకు, అంటే మూలకాలని మరింత నిర్దుష్టంగా నిర్వచించడానికి వీలైనంత వరకు, ఇలాంటి తాత్కాలీన నిర్వచనమే చలామణి అయ్యింది.
ప్రయోగాత్మక పద్ధతిలో మూలకాలని నిర్వచించాలని, కనుక్కోవాలని అన్నాడే గాని బాయిల్ కి కూడా అసలు మూలకాలు ఏమిటో, ఎలా ఉంటాయో ససేమిరా తెలీదు. తీరా ప్రయోగాత్మక పద్ధతితో పరీక్షించినా వెనుకటికి ప్రాచీన గ్రీకులు చెప్పిన పదార్థాలే (మట్టి, నీరు, గాలి, నిప్పు) మూలకాలని మళ్లీ తేలవచ్చు. ఈ విషయంలో బాయిల్ కి కచ్చితమైన అవగాహన ఏమీ ఉన్నట్టు లేదు.
ఎందుకంటే లోహాల విషయంలో ఇతడు కూడా ప్రాచీన రసవాదులు చెప్పిందే నమ్మాడు. లోహాలు మూలకాలు కాదని, అందుకే ఒక లోహాన్ని మరో లోహంగా మార్చడానికి వీలవుతుందని ఇతడు కూడా నమ్మాడు. అందుకే రసవాద పద్ధతితో బంగారాన్ని తయారు చేసే పద్ధతిని నిషేధిస్తూ బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం జారీ చేసిన చట్టాన్ని రద్దు చెయ్యమంటూ బాయిల్ ప్రభుత్వానికి 1689 లో అర్జీ పెట్టుకున్నాడు. అలాంటి నిషేధం లేకపోతే నిమ్న జాతి లోహాలని బంగారంగా మార్చవచ్చని, ఆ విధంగా రసాయనికులు అణువాదాన్ని నిరూపించగలరని అతడి నమ్మకం.
(సశేషం...)
“ఆల్కెమీ”, “ఆల్కెమిస్ట్” అన్న శబ్దాలని కొద్దిగా మార్చి రాయడంతో ఒక రసాయనవేత్తగా బాయిల్ దశ తిరిగింది. 1661 లో బాయిల్ “ద స్కెప్టికల్ కైమిస్ట్” (సందేహాత్ముడైన రసాయనికుడు) అన్న పుస్తకాన్ని ప్రచురించాడు. ఆల్కెమిస్ట్ అన్న పదంలోని “అల్” తీసేసి, వట్టి కైమిస్ట్ అని ఇక్కడ వాడాడు. ఆ నాటి నుండి ఈ రంగంలో పని చేసే వాళ్లకి కెమిస్ట్ లు అన్న పేరు సార్థకం అయ్యింది. అసలు ఈ రంగమే కెమిస్ట్రీగా చలామణి కాసాగింది.
ఇందులో బాయిల్ తానొక “సందేహాత్ముడి” నని చెప్పుకున్నాడు. ఎందుకంటే ఈ రంగంలో ప్రాచీనుల భావాలనిక గుడ్డగా నమ్మనని చాటుకున్నాడు. మూల సూత్రాల నుండి కేవలం తర్కాన్ని ఉపయోగించి నిర్మించిన సిద్ధాంతాలని ఇక ఒప్పుకోనన్నాడు. అలా కాకుండా, వాస్తవికతా దృష్టితో చూస్తూ, ఆచరణ యుక్తంగా మూలకాలని నిర్వచించాలని బయలుదేరాడు. ఏ ఆదిమ పదార్థాల నుండి అయితే విశ్వం ఆవిర్భవించిందో అవే మూలకాలు అన్న భావన థేల్స్ నాటి నుండి ఉంది. ఒక పదార్థం మూలకం అని అనుకున్నప్పుడు, అది నిజంగా ప్రాథమిక, మౌలిక పదార్థమో కాదో పరీక్షించి తేల్చుకోవాలి. ఆ పదార్థాన్ని మరింత సరళమైన, మౌలికమైన అంశాలుగా విడగొట్టడం సాధ్యమైతే అదిక మూలకం కాజాలదు. ఏ సరళ అంశాలుగా అయితే ఆ పదార్థం విడగొట్టబడుతుందో వాటినే మూలకాలు అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. అయితే ఇంకా భవిష్యత్తులో వాటిని కూడా విడగొట్టడానికి సాధ్యం అయితే వాటిని కూడా మూలకాలు అన్న స్థాయి నుండి తొలగించాల్సి ఉంటుంది. ఆ విధంగా మూలకం అన్న పదాన్ని కేవలం తార్కికంగా కాక, ఆచరణయుక్తంగా నిర్వచించాడు బాయిల్.
అంతే కాకుండా రెండు మూలకాలు గాఢంగా కలిసిపోయినప్పుడు ఓ కొత్త పదార్థం పుట్టొచ్చు. దాన్నే సంయోగం (compound) అంటారు. ఈ సంయోగాన్ని భేదిస్తే అందులో అంశాలుగా ఉన్న మూలకాలు బయట పడతాయి.
కనుక ఈ విధమైన నిర్వచనంలో మూలకం అన్న పదానికి కేవలం ఆచరణాత్మకమైన అర్థం మాత్రమే ఉంది. ఉదాహరణకి ఇలాంటి నిర్వచనం ప్రకారం క్వార్జ్ (quartz) లాంటి పదార్థాన్నే తీసుకుంటే, ప్రయోగాత్మక రసాయనికులు దాన్ని భేదించగలిగినంత వరకు దాన్నొక మూలకం గానే పరిగణించాలి. మూలకాన్ని గురించి ఇలాంటి ఆచరణాత్మక, తాత్కాలీన (provisional) నిర్వచనంతో వచ్చిన చిక్కేంటంటే, ఈ పద్ధతిలో ఏ పదార్థాన్నయినా కేవలం తార్కికంగా మాత్రమే మూలకం అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. ఎందుకంటే నేడు అబేధ్యం అనుకున్న పదార్థాన్ని కూడా సాంకేతిక పరిజ్ఞానం పెరిగాక మరింత సరళమైన అంశాలుగా భేదించడానికి వీలవుతుందేమో. అప్పుడిక అంతవరకు మూలకం అనుకున్నది కాస్తా మూలకం కాకుండా పోతుంది.
ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభం వరకు, అంటే మూలకాలని మరింత నిర్దుష్టంగా నిర్వచించడానికి వీలైనంత వరకు, ఇలాంటి తాత్కాలీన నిర్వచనమే చలామణి అయ్యింది.
ప్రయోగాత్మక పద్ధతిలో మూలకాలని నిర్వచించాలని, కనుక్కోవాలని అన్నాడే గాని బాయిల్ కి కూడా అసలు మూలకాలు ఏమిటో, ఎలా ఉంటాయో ససేమిరా తెలీదు. తీరా ప్రయోగాత్మక పద్ధతితో పరీక్షించినా వెనుకటికి ప్రాచీన గ్రీకులు చెప్పిన పదార్థాలే (మట్టి, నీరు, గాలి, నిప్పు) మూలకాలని మళ్లీ తేలవచ్చు. ఈ విషయంలో బాయిల్ కి కచ్చితమైన అవగాహన ఏమీ ఉన్నట్టు లేదు.
ఎందుకంటే లోహాల విషయంలో ఇతడు కూడా ప్రాచీన రసవాదులు చెప్పిందే నమ్మాడు. లోహాలు మూలకాలు కాదని, అందుకే ఒక లోహాన్ని మరో లోహంగా మార్చడానికి వీలవుతుందని ఇతడు కూడా నమ్మాడు. అందుకే రసవాద పద్ధతితో బంగారాన్ని తయారు చేసే పద్ధతిని నిషేధిస్తూ బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం జారీ చేసిన చట్టాన్ని రద్దు చెయ్యమంటూ బాయిల్ ప్రభుత్వానికి 1689 లో అర్జీ పెట్టుకున్నాడు. అలాంటి నిషేధం లేకపోతే నిమ్న జాతి లోహాలని బంగారంగా మార్చవచ్చని, ఆ విధంగా రసాయనికులు అణువాదాన్ని నిరూపించగలరని అతడి నమ్మకం.
(సశేషం...)
ఇంటర్నెట్ చదువులు, బ్లాగ్ వ్యాసాలు మొదలైన వన్నీ నగరాల వాళ్లకే గాని, సరైన విద్యుత్ సరఫరా కూడా లేని మన పల్లెల్లో పిల్లలకి వీటి వల్ల పెద్దగా ఒరిగేదేమీ ఉండదని కొంత మంది వాదిస్తూ ఉంటారు. ఇలాంటి వాదనలని వమ్ము చేస్తూ బీహార్ లోని ఓ చిన్న గ్రామం నుండీ వచ్చిన వార్త....
http://timesofindia.indiatimes.com/city/patna/Ex-IITian-starts-world-class-school-in-Bihar-village/articleshow/7419365.cms
బీహార్ లోని గోపాల్ గంజ్ జిల్లాలో, చమన్ పురా గ్రామంలో ఓ కొత్తరకమైన బడి స్థాపించబడింది. దాని పేరు చైతన్య గురుకుల్ పబ్లిక్ స్కూల్. దాన్ని స్థాపించినవాడు చంద్రకాంత్ సింగ్ అనే ఓ ఎక్స్-ఐఐటియన్. బెంగుళూర్ కి చెందిన ఈ వ్యక్తి 2009 లో బడిని స్థాపించాడు.
అంతవరకు విద్యుత్ సరఫరా కూడా లేని ఈ పల్లెలో, ఈ-లర్నింగ్ కి అవసరమైన వసతులతో ఈ కొత్త బడి ప్రత్యక్షమయ్యింది. ప్రపంచం నలుమూలల నుండి ప్రతిభావంతులైన టిచర్లు ఇక్కడ ఒకటి నుండీ ఎనిమిదో క్లాసు వరకు పిల్లలకి వీడియో కాన్ఫరెన్స్ ద్వారా పాఠాలు చెప్తారు. సింగరౌలీ లో ఉండే పంకజ్ కుమార్ ఫిజిక్స్ నేర్పిస్తే, యు.పి. లోని కోర్వాలో ఉండే సంజయ్ రాయ్ కెమిస్ట్రీ చెప్తాడు. అమెరికాలో ఉండే వత్స్ గణితం నెర్పిస్తాడు. కంప్యూటర్లకి కావలసిన విద్యుత్తు జెన్సెట్ల నుండి వస్తుంది.
బీహార్ కి చెందిన చంద్రకాంత్ సింగ్, తన రాష్ట్రం వాళ్లు మహారాష్ట్రలో నవనిర్మాణ్ సేన కార్యకర్తల వల్ల పడుతున్న ఇబ్బందుల గురించి విన్నాడు. బీహార్ కి చెందిన విద్యార్థులు చదువుల కోసం ఇతర రాష్ట్రాలకి వెళ్లాల్సిన అవసరం లేకుండా ఏదైనా చెయ్యాలని అనుకున్నాడు.
తన ఆలోచన గురించి ఐఐటి బాంబేలో తన గురువైన డా. సూర్య నారాయణకి చెప్పాడు. ఇద్దరూ కలిసి ఓ పధకం ఆలోచించారు. అలా తయారైన పథకాన్ని మూడు వేల మంది స్నేహితులకి తెలియజేయగా, వారిలో ఎనిమిది మంది దానికి ధనసహాయం చెయ్యడానికి ఒప్పుకున్నారు.
దేశ రాష్ట్రాలన్నిటిలోకి మన రాష్ట్రం అక్షరాస్యత విషయంలో చాలా హీన స్థితిలో ఉందన్న సంగతి మనకి తెలిసినదే. 2001 సెన్సస్ ప్రకారం రాష్ట్ర అక్షరాస్యత 60.5% (http://india.gov.in/knowindia/literacy.php). ఈ ఏడాది రావలసిన సెన్సస్ సమాచారం మరి కొన్ని నెలలలో బయటపడుతుంది. కాని కిందటి సంవత్సరం వచ్చిన కొన్ని ముందస్తు నివేదికల ప్రకారం గత దశాబ్దంలో మన రాష్ట్రంలో అక్షరాస్యత పెద్దగా పెరక్కపోవడం ఆశ్చర్యకరం.
ఐటి రంగంలో గత ఒకటి రెండు దశాబ్దాల్లో గొప్ప పురోగతి సాధించిన మన రాష్ట్రం అక్షరాస్యతలో వెనుకబడడం బాధాకరం. ఐటి రంగంలో జరిగిన పురోగతిని ఆసరాగా చేసుకుని ఈ దశాబ్దం అంతాని కల్లా 90% అక్షరాస్యతని సాధించగలిగితే బావుంటుంది.
ఆ విధంగా రసాయనిక చరిత్రలో మొట్టమొదటి సారిగా సంఖ్యాత్మక కొలమాన పద్ధతులతో ఒక పదార్థాన్ని వర్ణించడానికి వీలయ్యింది.
అయితే బాయిల్ నియమం వర్తించాలంటే ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉండాలని బాయిల్ పేర్కొనలేదు. ఆ విషయం ప్రత్యేకించి చెప్పాల్సిన పనిలేదని అనుకుని ఉంటాడు. తదనంతరం 1680 దరిదాపుల్లో బాయిల్ నియమాన్ని స్వతంత్రంగా కనుక్కున్న ఫ్రెంచ్ భౌతికశాస్త్రవేత్త ఎద్మె మారియో (1630-1684), ఆ నియమం వర్తించాలంటే ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉండాలని ప్రత్యేకంగా పేర్కొన్నాడు. అందుకే యూరప్ ఖండం మీద బాయిల్ నియమాన్ని తరచు మారియో నియమంగా వ్యవహరిస్తూ ఉంటారు.
బాయిల్ ప్రయోగాలు క్రమంగా అణువాదులని ఆకట్టుకున్నాయి. ఇంతకు ముందు చెప్పుకున్నట్టు లుక్రెటియస్ రాసిన కావ్యం అణువాదం విషయంలో ప్రాచీన గ్రీకుల భావనలని యూరొపియన్ పండితులకి పరిచయం చేసింది. ఈ రచనల చేత బాగా ప్రభావితుడైన ఒక ఫ్రెంచ్ తాత్వికుడు ఉన్నాడు. అతడి పేరు పియర్ గాసెందీ (1592-1655). ఆ ప్రభావం వల్ల అతడు పూర్తిగా అణువాదాన్ని సమ్మతించాడు. ఇతడు రాసిన రచనలు చదివిన బాయిల్ కూడా అణువాదిగా మారిపోయాడు.
ఘనపదార్థాలకి, ద్రవాలకి మాత్రమే దృష్టి పరిమితమైనంత కాలం అణువాదానికి ప్రత్యేకమైన సాక్ష్యాలేవీ దొరకలేదు. డెమాక్రిటస్ కాలంలో పరిస్థితి ఎలా వుండేదో బాయిల్ కాలంలోనూ అలాగే ఉండేది. ఘనపదార్థాలని, ద్రవాలని గణనీయంగా సంపీడితం (compress) చెయ్యడం సాధ్యం కాదు. వాటిలో అణువులే గనక ఉన్నట్లయితే, ఆ అణువులు ఒకదానికొకటి దగ్గరదగ్గరగా ఉండి ఉండాలి. ఇక అంతకన్నా దగ్గరగా వాటిని ఒత్తిడి చెయ్యడం సాధ్యం కాదు. కనుక ఘనపదార్థాలలోను, ద్రవాలలోను అణువులు ఉన్నాయన్న వాదనకి పెద్దగా బలం ఉండదు. ఎందుకంటే వాటిలో ఉన్నది అణువులకి బదులు, అవిచ్ఛిన్న పదార్థం అయిన పక్షంలో కూడా, అలాంటి పదార్థాన్ని పెద్దగా సంపీడితం చెయ్యడానికి సాధ్యం కాదు. అలాంటప్పుడు ఇక అణుసిద్ధాంతంతో పనేముంది?
కాని గాలి గురించి అనాదిగా మనుషులకి తెలుసు. గాలిని సంపీడితం చెయ్యొచ్చని ఇప్పుడు బాయిల్ నియమం సుస్పష్టం చేస్తోంది. మరి గాలిలో అణువులే లేకపోతే, వాటి మధ్య ఖాళీ స్థలమే లేకపోతే, ఆ గాలిని సంపీడితం చెయ్యడం ఎలా సాధ్యం? గాలిని సంపీడితం చెయ్యడం అంటే వాటి మధ్య ఉండే ఖాళీ స్థలం కుంచించుకుపోయేలా గాలి మీద ఒత్తిడి చెయ్యడమే.
వాయువుల విషయంలో ఈ విధమైన భావనని ఒప్పుకున్నట్లయితే, ద్రవాలు, ఘనపదార్థాలు కూడా అణువులతో నిండి ఉన్నాయని అర్థం చేసుకోవడం పెద్ద కష్టం కాదు. ఉదాహరణకి నీరు ఆవిరి అవుతుంది. అది ఎలా సాధ్యం అవుతుంది? నీటిలోని అణువులు కొంచెం కొంచెంగా నీటి లోంచి బయట పడి చుట్టూ ఉన్న గాలిలో కలిసిపోయాయి అని అనుకోవడం తప్ప మరోలా ఎలా అనుకోగలం? అలాగే నీటిని మరిగిస్తే ఆవిరి పుడుతుంది. మరుగుతున్న నీట్లోంచి పైకి వస్తున్న ఆ ఆవిరిని స్పష్టంగా కళ్లతో చూడొచ్చు. అలా పైకి వచ్చిన ఆవిరి లక్షణాలకి, గాలి లక్షణాలతో పోలిక ఉంది కనుక అందులో అణువులు ఉన్నాయని అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. మరి వాయు రూపంలో ఉన్న నీట్లో అణువులు ఉన్నప్పుడు, ఘన రూపంలోను, ద్రవరూపంలో కూడా అణువులు ఎందుకు ఉండవు? నీట్లో అణువులు ఉన్నప్పుడు తక్కిన అన్ని పదార్థాల్లోను అణువులు ఉన్నాయని నమ్మడానికి ఏంటి అభ్యంతరం?
ఇలాంటి వాదనలు ఎంతో మందిని ప్రభావితం చేశాయి. రెండు వేల ఏళ్లుగా పెద్దగా ఎవరూ పట్టించుకోని ఈ భావనకి ఒక్కసారిగా గొప్ప ప్రాచుర్యం లభించింది. ఆ ఒరవడి లోనే న్యూటన్ కూడా అణువాదాన్ని ఆశ్రయించాడు.
ఆ విధంగా అణువాదానికి అంతో ఇంతో ప్రాచుర్యం పెరిగినా అదో అవిస్పష్ట భావనగానే మిగిలిపోయింది. ఆ భవనలో మరింత స్పష్టత రావడానికి మరో ఒకటిన్నర శతాబ్దాల కాలం ఎదురుచూడాల్సి వచ్చింది.
(సశేషం...)
ఈ సోమవారం నాడు ఆంధ్రభూమి దినపత్రికలో ప్రచురించబడ్డ "ప్రాచీన భారతంలో రసాయన పర్వం" అనే వ్యాసాన్ని, ఆంధ్రభూమి వారి సౌజన్యంతో,ఇక్కడ పోస్ట్ చేస్తున్నాను.
http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/prachina-973
ఫాన్ హెల్మాంట్ జీవితం చివరి దశలలో వాయువుల అధ్యయనం మీద (ముఖ్యంగా గాలి యొక్క అధ్యయనం మీద) ధ్యాస క్రమంగా పెరగసాగింది. 1643 లో ఇటాలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎవాంజెలిస్టా టోరిసెల్లీ (1608-1647) గాలి ఒత్తిడి చేస్తుందని, దానికి పీడనం ఉందని నిరూపించాడు. ముప్పై అంగుళాల మట్టం ఉన్న పాదరసపు స్తంభాన్ని (mercury column) నిలుపగలిగేటంత పీడనం గాలిలో ఉందని నిరూపించాడు.
ఆ విధంగా వాయువుల పట్ల అవగాహన విషయంలో కొద్దిగా మబ్బులు తొలగాయి. వాయువులు కూడా పదార్థమే. వాటికీ భారం ఉంది. ద్రవాలని, ఘనపదార్థాలని ఆధ్యయనం చేసినట్టే వాటినీ అధ్యయనం చేయొచ్చు నని క్రమంగా అర్థం కాసాగింది. ద్రవాలకి, ఘనాలకి, వాయువులకి మధ్య తేడా సాంద్రతలోనే వస్తుంది.
వాయుమండలం యొక్క భారం వల్ల పుట్టే పీడనం ఎంత తీవ్రంగా ఉంటుందో ఆటో ఫాన్ గ్యూరిక్ (1602-1686) అనే జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త చాలా సంచలనాత్మకంగా ప్రదర్శించాడు. ఇతడు గాలి పంపుని కనుక్కున్నాడు. ఆ పంపుతో పాత్రలలో గాలిని తొలగించి, బయట పీడనం కన్నా పాత్రలో పీడనం కాస్త తక్కువ అయ్యేలా చేశాడు.
1654 లో ఇతడు ఓ అద్భుతమైన ప్రదర్శన చేశాడు. రెండు సమానమైన పెద్ద లోహపు అర్థగోళాలని తీసుకున్నాడు. రెండు అర్థగోళాల అంచులకి గ్రీసు పూసి, అవి రెండు గాలి చొరబడ కుండా అతుక్కునేలా ఏర్పాటు చేశాడు. అలా అతికించిన అర్థగోళాల లోపలి భాగం నుండి పంపుతో కొంత గాలిని తొలగించాడు. అప్పుడు బయటి పీడనం కన్నా లోపలి పీడనం తక్కువయ్యింది కనుక, బయట గాలి వత్తిడి వల్ల అర్థగోళాలు మరింత గట్టిగా అతుక్కుంటాయి. కనుక అలాంటి పరిస్థితిలో రెండు అర్థగోళాలని లాగి వేరు చెయ్యడం కష్టం. అది ఎంత కష్టమో ప్రదర్శించడానికి రెండు అర్థగోళాలకి గుర్రాలని కట్టి, వాటిని కొరడాలతో కొట్టి లాగేట్టు చేశాడు. గుర్రాలు ఎంత పెనుగులాడినా అర్థగోళాలని వేరుచెయ్యలేకపోయాయి. ఈ సారి అర్థగోళాలలోకి తిరిగి గాలిని ప్రవేశపెట్టగానే రెండూ సునాయాసంగా వేరుపడ్డాయి.
ఇలాంటి ప్రయోగాలు గాలి యొక్క లక్షణాల పట్ల జనంలో గొప్ప కుతూహలం రేకెత్తించాయి. అలా గాలి మీదకి గాలి మళ్లిన వాళ్లలో ఒకడు ఐర్లండ్ కి చెందిన రాబర్ట్ బాయిల్ (1621-1691) అనే రసాయన శాస్త్రవేత్త. ఇతడు ఫాన్ గ్యూరిక్ నిర్మించిన గాలి పంపు కన్నా సమర్థవంతమైన పంపుని కనిపెట్టాడు. గ్యూరిక్ తలపెట్టిన ప్రయోగానికి వ్యతిరేకమైన ప్రయోగాన్ని బాయిల్ తలపెట్టాడు. ఒక పాత్రలోని గాలిని పంపుతో తొలగించి ఆ విధంగా పాత్రని సంపీడితం (compress) చెయ్యాలని చూశాడు.
వాయువు నిండిన పాత్రలలో పీడనానికి, ఘనపరిమాణానికి మధ్య ఓ సంబంధాన్ని గుర్తించాడు బాయిల్. ఈ ప్రయోగాలలో పొడవాటి నాళాలని తీసుకునేవాడు. నాళానికి అడుగున ఓ కొళాయి ఉంటుంది. నాళంలో గాలి నిండి ఉంటుంది. ఇప్పుడు నాళంలో పై నుండి పాదరసం నింపేవాడు. పాదరసానికి అడుగున కొంత గాలి చిక్కుకుంటుంది. పాదరసం యొక్క మట్టం పెరుగుతున్న కొద్ది పాత్రలో గాలి మీద పీడనం పెరుగుతుంది. పీడనం రెండింతలు అయితే గాలి యొక్క ఘనపరిమాణం సగం అవ్వడం గమనించాడు. అలాగే పీడనం మూడింతలు అయితే ఘనపరిమాణం మూడో వంతు అయ్యింది. అలాగే పీడనాన్ని తగ్గిస్తే ఘనపరిమాణం పెరిగింది. ఆ విధంగా పీడనానికి ఘనపరిమాణానికి మధ్య ఉన్న విలోమానుపాత (inversely proportional) సంబంధాన్ని గుర్తించి, ఆ వివరాలని బాయిల్ 1662 లో ప్రచురించాడు. ఆ సంబంధమే బాయిల్ నియమంగా ప్రసిద్ధి పొందింది.
(సశేషం...)
భాష్పశీల (సులభంగా ఆవిరయ్యే, volatile) ద్రవాలని వాళ్లు ఏమని పిలిచేవారో ఓసారి గమనిస్తే, ఈ ఆవిరుల పట్ల ప్రాచీనులకి ఉండే మనోభావంలోని రహస్యం అర్థమవుతుంది. అలాంటి ద్రవాలని వాళ్ళు “spirits” అనేవారు. Spirit అంటే ’ఊపిరి’, లేక ’వాయువు’ అన్న స్థూలార్థం ఉంది. అయితే ఆ పదానికి అదేదో నిగూఢమైన, పారలౌకికమైన తత్వం (ఆత్మ) అన్న భావం కూడా ఉంది. ఉదాహరణకి “spirits of alchohol” అని “spirits of turpentine” అంటుంటాం. మనకి తెలిసిన భాష్పశీల ద్రవాలలోకెల్లా ఆల్కహాలు ఎంత పాతది అంటే, “spirits” అన్న పదం ప్రముఖంగా ఆల్కహాలు గల మత్తుపానీయాలకి ఉద్దేశించిన పదంగా పరిణామం చెందింది.
ద్రవాల నుండి పుట్టిన ఆవిరులని అధ్యయం చేసినవారిలో మొదటివాడు ఫాన్ హెల్మాంట్. భౌతిక, దృశ్య లక్షణాలలో అవి గాలిలాగానే ఉన్నా, కొన్ని లక్షణాలు వేరేగా ఉన్నాయని అతడు గమనించాడు. ఉదాహరణకి మండే కట్టె నుండి పుట్టే ఆవిరులు గాలిలాగే కనిపించినా వాటి ప్రవర్తన గాలి కన్నా భిన్నంగా ఉందని గుర్తించాడు.
కచ్చితమైన ఘనపరిమాణం, ఆకారం లేని ఈ గాలి లాంటి పదార్థాలు గ్రీకులు “chaos” అని పిలిచే ఓ ప్రత్యేక పదార్థాన్ని పోలి ఉన్నాయని ఊహించాడు. గ్రీకుల చింతనలో ఈ chaos అంటే విశ్వార్భావానికి మూలమైన ఓ రూపంలేని, రచనలేని ఆదిమ పదార్థం. ఫాన్ హెల్మాంట్ ఈ వాయువులని chaos అని పిలిచాడు. అయితే ఫ్లెమిష్ ఉచ్ఛారణలో అది కాస్తా gas గా మారిపోయింది. ఈ gas అన్న పదంతోనే ఇప్పటికీ మనం గాలి లాంటి పదార్థాలని వ్యవహరిస్తున్నాం.
ఫాన్ హెల్మాంట్ కాలే కట్టె నుండి ఓ వాయువుని వెలికి తీసి దాన్ని అత్యంత శ్రద్ధతో అధ్యయనం చేశాడు. ఆ వాయువుకి “gas sylvestre” (కట్టె నుండి తీసిన వాయువు) అని పేరు పెట్టాడు. ఆ వాయువునే మనం ప్రస్తుతం కార్బన్ డయాక్సయిడ్ అంటున్నాం.
ఈ వాయువుల అధ్యయనం లోనే మొట్టమొదటిసారిగా రసాయన శాస్త్రంలో కచ్చితమైన సంఖ్యాత్మక పద్ధతుల వినియోగం మొదలయ్యింది. ఆ అధ్యయనమే ఆధునిక రసాయన శాస్త్రానికి రాచబాట అయ్యాయి.
న్యూటన్ చేసిన మాహత్తర కృషికి తదనంతరం ఓ శతాబ్దం గడిచాక కూడా అలాంటి సంఖ్యాత్మక కొలమాన పద్ధతి రసాయన శాస్త్రంలో చోటుచేసుకోలేదు. ఇంకా ఆశ్చర్యకరమైన విషయం ఏంటంటే అసలు న్యూటనే ఒక పక్క ఖగోళ శాస్త్రంలో, భౌతిక శాస్త్రంలో లోతైన సౌందర్యంతో, గొప్ప ధృడత్వంతో కూడుకున్న సైద్ధాంతిక నిర్మాణం చేస్తూ ప్రపంచాన్ని మురిపిస్తూనే, మరో పక్క తానే రహస్యంగా పరుసవేద పరిశోధనలని కొనసాగించేవాడు. నిమ్న లోహాల నుండి బంగారాన్ని తయారుచెయ్యడనికి పనికొచ్చే రూపాంతరీకరణ రహస్యాల కోసం యూరప్ అంతా ఆత్రంగా గాలించేవాడు.
అలా అంత కాలంగా తప్పుదోవ నుండి మళ్లకుండా ముందుకు సాగుతున్నారంటే అందులో తప్పంతా రసాయనికులదే అనడానికి కూడా లేదు. గెలీలియో, న్యూటన్ తదితరులు రూపొందించిన సంఖ్యాత్మక, గణిత పద్ధతులని స్వీకరించి, తమ రంగానికి వర్తింపజేయడంలో రసాయనికులు కాస్త మందకొడిగా ఉండడానికి ఓ మౌలిక కారణం ఉంది. భౌతిక శాస్త్ర రంగంతో పోల్చితే రసాయనిక రంగం చాలా భిన్నమైనది. భౌతిక శాస్త్రంలో చేసినట్టుగా గణితాన్ని వినియోగించి రసాయనిక విషయాలని వర్ణించడం అంత సులభం కాదు.
అలాంటి పరిస్థితుల్లో కూడా రసాయనికులు కొంత ప్రగతి సాధించకపోలేదు. అసలు గెలీలియో కాలంలోనే అలాంటి రసాయనిక విప్లవం యొక్క తొలి ఆనవాళ్లు కనిపించాయని చెప్పుకోవచ్చు. ఉదాహరణకి ఫ్రెమిష్ వైద్యుడు జాన్ బాప్టిస్టా ఫాన్ హెల్మాంట్ (1577-1644) కృషిలో అలాంటి పరిణామాలు తొంగిచూశాయి. ఎదుగుతున్న మొక్కలోని పదార్థం ఎక్కణ్ణించి వస్తుందో ఇతడు తెలుసుకోవాలని అనుకున్నాడు. మొక్క ఎదుగుతుంటే వివిధ దశలలో క్రమబద్ధంగా మొక్క బరువు, అది ఉన్న తొట్టెలోని మట్టి బరువు కొలుస్తూ పోయాడు. ఈ ప్రయోగంలో అతడు సంఖ్యాత్మక కొలమాన పద్ధతి కేవలం రసాయన శాస్త్రంలోనే కాదు, జీవశాస్త్రంలో కూడా ప్రయోగిస్తున్నాడన్న విషయం గమనించాలి.
ఆ రోజుల్లో మనుషులకి తెలిసిన వాయువు మన చుట్టూ కనిపించే గాలి ఒక్కటే. ఘనపదార్థాలతో, ద్రవాలతో పోలిస్తే ఇది చాలా భిన్నంగా కనిపిస్తుంది. అందుకే మరి గ్రీకులు దీన్ని ఒక మూలతత్వంగా పరిగణించేవారు. అయితే రసాదులు కూడా అప్పుడప్పుడు “గాలుల” గురించి “ఆవిరుల” గురించి మాట్లాడుతూ ఉంటారు గాని, అవి పేరు ఊరు లేని అనామక పదార్థాలు. వాటి లక్షణాలని తేల్చి చెప్తూ కచ్చితమైన ప్రయోగాలు జరిగిన దాఖలాలు లేవు. అందుకని వాటిని పెద్దగా ఎవరూ పట్టించుకునేవాళ్ళు కారు.
(సశేషం...)
ఆ విధంగా వైజ్ఞానిక చింతన అంటే గిట్టని వాళ్లు కూడా కేవలం ఆర్థిక కారణాల వల్ల కొన్ని విషయాలని ఒప్పుకోవలసి వచ్చింది. బంగారం పట్ల అంతులేని, అర్థంలేని వ్యామోహాన్ని పక్కనపెట్టి ఖనిజాల, ఔషధాల విజ్ఞానాన్ని మరింత పెంపొందింపజేస్తే ఎంతో మేలని, లాభదాయకమని రసవాదులకి అర్థం కాసాగింది.
అందుకేనేమో పదిహేడవ శతాబ్దం అంతానికల్లా పరుసవేదం యొక్క ప్రాముఖ్యత తగ్గడం కనిపిస్తుంది. పద్దెనిమిదవ శతాబ్దానికల్లా ఆ రంగం ప్రస్తుతం మనం రసాయనశాస్త్రం అని పిలుచుకునే రంగంగా రూపాంతరం చెందింది.
అధ్యాయం 3
సంక్రమణ దశ
కొలమాన పద్ధతులు
దృక్పథంలో కొంత మార్పు వచ్చినా రసాయన విజ్ఞానం మాత్రం తక్కిన వైజ్ఞానిక రంగాలతో పోల్చితే కొంత వెనకబడి ఉందనే చెప్పుకోవాలి.
ఖగోళవిజ్ఞానాన్నే తీసుకుంటే సంఖ్యాత్మకమైన కొలమానం, గణితపద్ధతుల వినియోగం మొదలైనవి ఎంత ముఖ్యమో మనుషులు ప్రాచీన కాలం నుండే అర్థం చేసుకున్నారు. దానికి కారణం ఒకటి కావచ్చు. ప్రాచీన కాలంలో మనుషులు తలపడ్డ ఖగోళ సమస్యలు అంత కఠినమైనవేమీ కావు. కాస్తంత తల జ్యామితిని ప్రయోగిస్తే తేలిగ్గా తెగే సమస్యలవి.
భౌతిక శాస్త్రంలో గణితం యొక్క వినియోగం, కచ్చితమైన కొలమానం అనే పద్ధతులకి ఊపిరి పోసినవాడు ఇటాలియన్ వైజ్ఞానికుడు గెలీలియో గెలీలీ (1564-1642). 1590 ల దరిదాపుల్లో ఇతడు కింద పడే వస్తువుల మీద పరిశోధనలు చేశాడు. ఆ ప్రయోగ ఫలితాలే తదనంతరం ఐజాక్ న్యూటన్ (1642-1727) అనే ఇంగ్లీష్ శాస్త్రవేత్త చేసిన సైద్ధాంతిక శోధనలకి ఊతనిచ్చాయి. 1687 లో ప్రచురితమైన ప్రిన్సిపియా మాథమాటికా అనే పు
స్తకంలో న్యూటన్ మూడు చలన నియమాలని ప్రతిపాదించాడు. రెండు శతాబ్దాల పాటు ఈ నియమాలు యాంత్రిక శాస్త్రానికి (mechanics) పునాదులు అయ్యాయి. అదే పుస్తకంలో న్యూటన్ తన గురుత్వ సిద్ధాంతాన్ని కూడా ప్రతిపాదించాడు. ఈ సిద్ధాంతం కూడా రెండు శతాబ్దాల పాటు విశ్వచలనాలని విజయవంతంగా వర్ణించగలిగింది. మానం సాధించగల వాస్తవ వేగాల వద్ద ఇప్పటికీ ఈ సిద్ధాంతం కచ్చితంగానే పనిచేస్తోంది. ఈ సిద్ధాంత నిర్మాణం కోసం న్యూటన్ క్యాక్లులస్ అనే ఓ కొత్త గణిత విభాగాన్ని రూపొందించి గ్రహ చలనాల శోధనలో ఆ గణితాన్ని అద్భుతంగా వినియోగించాడు.
న్యూటన్ విజయాలతో వైజ్ఞానిక విప్లవం పరాకాష్టని చేరుకుంది. ఇక ఆ నాటి నుండి ప్రాచీన గ్రీకుల పట్ల, లేదా ఇతర ప్రాచీన సంస్కృతుల పట్ల అచంచల భక్తి పూర్తిగా మాయమయ్యింది. వైజ్ఞానిక విషయాలలో ప్రాచీన గ్రీకులని మించిపోయింది అర్వాచీన పాశ్చాత్య యూరప్. ఇక సమర్ధన కోసం గతం వైపు చూసుకునే అవసరం లేకపోయింది.
(సశేషం...)
