Tuesday, January 31, 2006

2005 ஆண்டின் அறிவியல் -2

-------------------------------------

7. இதே பெருஅலகுப் பண்புகளில் முக்கிய இடம் வகிக்கும் இடைப்பரப்பு, வெளிப்பரப்பு அறிவியலும் சில முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகளைச்செய்தது. அனைத்து இறுகுநிலைப் பொருள்களும் மேற்பரப்பைக் கொண்டுள்ளன. தம் புறத்துடன் அவை ஒருவித இயங்குசமச்சீர் நிலையில் இருக்கின்றன. புறப்பொருள், வளி இவற்றுடன் அவை வெப்பம், ஒளி, பொருள்மாற்றம்
போல பல செயல்கள்மூலம் இடைவினைபுரிகின்றன. காட்டாக அப்பளம் பொரிக்கும்போது என்ன நடக்கிறது எனப்பார்ப்போம். புறத்திலுள்ள எண்ணெயிலிருந்து அப்பளத்தின் புறப்பரப்பு மூலம் வெப்பம் உள்புகுகிறது. அப்பளத்தை பொள்ள வைக்கிறது. அப்போது உள்ளே ஊடுருவியிருக்கும் காற்று விரிவடந்து மீண்டும் அப்பளத்தின் பரப்பிலிருக்கும் நிறு
துளைகள் வழியே வெளியேறுகிறது. அப்பளத்தின் புறப்பரப்பின் பரப்பளவு, அதன் கடினத்தன்மை, அதன் பொருகுத்தன்மை, ஈரத்தன்மை என பல காரணிகள் எவ்வாறு அப்பளம் பொரிகிறது என்பதை கட்டுப்படுத்துகின்றன. இயற்கையில் நடைபெறும்
பல நிகழ்வுகளும், தொழில்நுட்பத்துக்கு தேவையான பல வினைகளும் இத்தகைய புறப்பரப்பின் தன்மைகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுவதால் இத்துறை மிகவும் செயலூக்கம் நிறைந்ததாக உள்ளது. குறைக்கடத்திகள் வடிவமைப்பில், சிலிக்கான் சில்லுகள் மீது அடையவைக்கும் வேதி அணுக்களும், அணுத்தளங்களும், அவற்றின் ஒட்டும்தன்மையும், குறையில்லா கட்டுமானமும் சில்லுவின் புரப்பரப்பின் சுத்தம், சீர்தள அமைப்பு, திசைமுகம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தே
அமையும். இது சில பத்தாண்டுகளாகவே நன்கு ஆராயப்பட்ட துறையானாலும் இப்போது நானோ அலகுகளில் அணுத்தொகுதிகலைக் கட்டுப்படுத்தி வடிவமைப்பது இயலுமாகிறது. இதன்மூலம் நேனோ வடிவங்களில் சேர் அணுத் தீவுகள், குவாண்டப் புள்ளிகள் இவற்றின் இயல்புகளைக் கட்டுப்படுத்த முடிகிறது. பல திசைகளில் இத்துறை முன்னேற்றம்
கண்டது. மேலும் உயிரியலிலும் இடைப்பரப்புகள் மிகவும் கவனம் பெற்றன. செல்லின் வெளிப்பரப்பின் தன்மையே ஒரு செல்லின் பல செயல்பாடுகளில் பங்குபெறுவதால் இப்பரப்பு மிககவனம் பெற்றது. இத்தகைய பரப்புகளை ஆராய்வதில் இப்போது கணிதமும், கணினித்துறையும், இயல்பியலும் சேர்ந்த பல்துறை அறிஞர்கள் செயல்படுகின்றனர்.



---------------------------------------
8. மனிதனென்பவன்..
8.1. மனித ஜினோம் முற்றிலுமாக கோர்க்கப்பட்டுவிட்டது என்று ஓரளவு நிறைவாக இருந்தாலும் அதை வைத்துக்கொண்டு நோய்நாடி, நோய்முதல் நாடி தீர்வுகாணலாம் என்பது தற்போதைய கண்டுபிடிப்புகளால் சற்றே ஆட்டம் கண்டுள்ளது. சிறு அளவுகளில் மட்டுமே தனிநபர்களிடையே மாற்றங்கள் இருக்கும் என கருதப்பட்டதற்கு மாறாக பெரும் அளவைகளில் டி என் ஏ தொகுதிகளில் இக்கோர்ப்புகள் மாறவும், இடவல மாற்றமாகவும், முற்றிலும் காணாமல் போவதும், இடைசொருகி இருப்பதும் கண்டதால் இன்னும் மனிதர் அனைவருக்குமான அடிப்படைக் கதைக்கு ஒரே 'வாசிப்பு' இல்லை என்பதே தெளிவாகி இருக்கிறது.

8.2. நமது செல்களில் ஆற்றலை உருவாக்ககூடியவை மைடொகாண்றியா எனப்படும் இழைகள். இவை அம்மாவிடமிருந்து குழந்தைக்கு குரோமோசோம்களிலுள்ள ஜீன்களைப் போல மாறாமல் அப்படியே வருகின்றன. செயற்கை கருத்தரித்தல் முறையில் ஒரு ஒருபெண்ணின் சினைமுட்டையில் இன்னொரு பெண்ணின் மைடோ காண்ட்றியாவை இணைப்பதன் மூலம் அம்மூட்டை ஊக்கத்துடன் வளர்வதாகவும், முன்னிருந்த மைடோ காண்ட்றியாவில் ஏதோனும் குறகள் இருந்தாள் அவை களையப்படுவதாகவும் ஒரு சோதனை மூலம் நிறுவமுயன்றுள்ளனர். இப்படி கருத்தரித்த குழந்தைக்கு நிஜமாகவே மூன்று பெற்றோர்கள் (இரண்டு தாய் , ஒரு தகப்பன்) என ஆகிவிடும் என்பதால் இதன் மூலம் வரும் அறச்சிக்கல்கலை எப்படி சமூகம் எதிர்கொள்ளும் என்பது கேள்விக்குறியாக உள்ளது.


---------------------------

9.
இன்றைய உயிரியல், அடிப்படைக் கட்டுமானப் பொருள்களாகிய, புரதங்கள், டிஎன் ஏ,ஆர் என் ஏ, பெப்டைடுகள் போன்றவற்றில் அதிக அளவில் கவனத்துடன் ஆராய்ச்சிகள் செய்யப்பட்டாலும், இவற்றின் கூட்டாகிய செல்கள், திசுக்கள், அவயங்கள் போல அவை உயிரிகளின் கட்டமைப்புகளாக தொகுத்து இயங்கும்போது அவற்றின் இயக்கம் சரிவரப் புரிந்து
கொள்ளப்படவில்லை. அதாவது ஒரு காரில் சக்கரங்கள், செலுத்துக் கருவிகள், கதவுகள், என்ஜின் என தனித்தனியாக ஒவ்வொரு உருப்பின் செயலும் நன்றாக விளங்கிக்கொள்ளப்பட்டாலும் முழுதுமாக கார் எனும் பொருள் வேகமாக சென்று இடித்தால் என்ன ஆகும் என்பதற்கு அத்தகைய தனித்தனியான அறிவு உதவாது. அதேபோல் அடிப்படிஅக்கட்டுமானப்
பொருள்களின் அறிவும் தொகுப்பாக ஒரு கட்டமைப்பின் இயல்பை அறிவதற்கு முழுமையாக போதாது. இவ்வகையில் கட்டமைப்பு உயிரியல் ஒரு துறையாக வளர்ந்து வருகிறது. சேகரிக்கப்பட்ட லட்சக்கணக்கான தரவுகள், அவற்றின் தரவுத்தளங்கள், அவற்றின் தேடு பொறிகள் என ஒரு முழு நுட்பவியல்துறையாக அது வளர்கிறது. இத்தகைய கட்டமைப்புகளின் தொகுப்பு இயக்க விதிகளை மாதிரிகளாக சமைப்பதற்கு பல்துறைப் பயிற்சியும் தேவைப்படுகிறது. பல்துறை அறிஞர்களிடையே கருத்துப் பறிமாற்றம் குழப்பமின்றி நிகழ உரைக்குறி மொழிச்சட்டகங்களை ஒழுங்குபடுத்தபவேண்டும். இதற்கான முயற்சிகளும் துவங்கப்பட்டிறுக்கின்றன.


--------------------------


10. வேதியியல் பல திடப்பொருட்களை படிகங்களாகவும், சீரற்ற திண்பொருள்களாகவும் வகைப்படுத்துகிறது. படிகங்கள் முப்பரிமாணத்தில் ஒழுங்குபடுத்தப் பட்ட வெளிச் சட்டகங்களில் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளைக் கொண்டவை என்பதை அறிவோம். மாறாக சீரற்ற திண்பொருள்கள் என்பனவற்றின் அணு அல்லது மூலக்கூறு அடிப்படை அலகுகள் வெளிச்சட்டகமில்லாமல் சீரற்ற முறையில் அமைந்துள்ளன. இவற்றில் 'கண்ணாடிகள்' எனப்படும் திடப்பொருள்கள் (நமக்குத்தெரிந்த கண்ணாடிகளைத் தவிர, பீங்கான் பாண்டங்கள் போன்றவையும் கண்ணாடிகள் தாம்) தம்முள் அணு அல்லது மூலக்கூறு அலகுகளில் ஒழுங்கான சட்டகத்தில் அமைந்தும் அதற்கு மேற்பட்ட அலகுகளில் சீரற்றும் காணப்படுகின்றன.

சிலகாலம் முன்பு உலோகங்களின் கூட்டுப் பொருள்களின் மூலமும் இத்தகைய கண்ணாடிகள்
வடிவமைக்கப்பட்டு உலோகக் கண்ணாடிகள் என ஆராயப்பட்டது நமக்குத்தெரியும். இப்படி சிறு
மூலக்கூறு அலகுகளில் ஒழுங்கைக்கட்டுப்படுத்தி, வேதியியல் பல முன்னேற்றங்களை கடந்த
முப்பதாண்டுகளாக நிகழ்த்திக்கொண்டிருக்கிறது. திண்மப்பொருள்களாகவும், மெல்லிய படலங்களாகவும் பல ஆயிரக்கணக்கான வேதிக்கூட்டுப் பொருள்கள் இம்முறைகளைப் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப் பட்டுள்ளன. அவற்றின் மூலம் உருவக்கப் பட்ட பல பொறிகள் நம் அன்றாட பயன்பாட்டில் உள்ளன நாம் அறியாமலேயே. இவ்வகையான கூட்டுப்பொருள்களில் நுண்துளைகளடங்கிய திண்மங்களும் படலங்களும் சிறப்பாக வினையூக்கிகளாகவும், சுத்திகரிப்பான்களாகவும் பயனுடையவை. காட்டாக, ஜியோலைட்டுகள் சாதாரண குடிநீர்ச் சுத்திகரிப்பில்கூட பயன்படுத்தப் படுகின்றன. இன்நுண்துளைத் திண்மங்களுள்,
குறு, சிறு, பெரு துளைத்திண்மங்கள் எனப் பலவகை உண்டு. அவற்றின் பயன்பாடுகளும் வேறாகும். சென்ற ஆண்டு புதிதாக வடிவமைக்கப் பட்ட சிறுதுளைத் திண்மமாகிய ஜெர்மானியம் ஆக்ஸைடு இவற்றுள் முக்கியமாக கருதப்படுகிறது. அதன் துளை அமைப்பினாலும், அதன் படிகக் கட்டமைப்பினாலும், வளைப் பரப்பினாலும் நூதனமாகிய திண்மமாக கருதப் படிகிறது. செய்முறைகளும், பயன் படுத்துதலும் வரும் ஆண்டுகளில் தொடரும் நுட்பவியலாக மாறும்..


--------------------------------------


11. இயல்பியல், வேதியியல், இவைகளை அடுத்து இப்போது உயிரியல் ஒரு தொழில்நுட்பமாக மாறிவருகிறது. இதில் எவ்வாறு புது உயிர்ப்பொறியியலாளர்கள் செயல்படுகிறார்கள் என்பது வரும் ஆண்டுகளில் தெரியவரும். இவர்கள் மூலக்கூறு அளவில் அடிப்படைக் கட்டுமானங்களை வடிவமைத்தல், புது ஜீன்களை வடிவமைத்தல் என்பதிலிருந்து ஆரம்பித்து உயிர்-உயிரற்ற இடைவெளிகளில் சில செயற்கைக் கட்டுமானங்களை ஆக்குவதிலும்
செயல்பாடுகள் இருக்கலாம். இதனால் வரும் பல்வேறு கேள்விகள் வருமாண்டுகளில் பெரும் விவாதங்களை துவக்க இருக்கின்றன. மற்றும் சில அடிப்படை அறிவியல் அறம் சார்ந்த கேள்விகளும் சென்ற வருடத்தில் எழுந்தன. மனித ஸ்டெம் செல்களுக்கான ஆராய்ச்சியில் தம் ஆய்வகத்தைச் சார்ந்த இளைய உறுப்பினர்களின் சினைமுட்டைகள் உபயோகப்படுத்தப்பட்டன என்பதை முன்னிட்டு தென்கொரிய நாட்டு உயிரியல் நிபுணர் வூ சுக் வாங் விசாரனைக்குட்படுத்தப் பட்டிருக்கிறார். அவருடைய ஆய்வு சட்டஅளவில் முறையானதுதான் என்றாலும் தம் உதவியாளர்களைப் பயன்படுத்தியது தவறு என்றே அறிவியல் சமுதாயம் கருதுகிறது. மேலும் வூ சுக் வாங் தாம் பதிப்பித்த அறிவியல் கட்டுரைகளை திரும்பப் பெருவதாக அறிவித்திருக்கிறார்.
இக்கட்டுரைகள் ஒரு நோயாளியின் தன் படிச் செல்களிலிருந்து வளர்த்த திசுக்களைக்கொண்டு அவரின் நோயை குணப்படுத்தும் முறபற்றியதாகும். இதே வூ தான் சில வாரங்களுக்கு முன் தன் ஆய்வகத்தின் இளம் உறுப்பினர்கள்களின் சினைமுட்டைகளை ஆய்வுக்குப் பயன் படுத்தியதற்காக தம் வேலையிலிருந்து சுயவிடுப்பு பெற்று விலகினார். இது உயிரியல் துறையில் பெரும் சர்ச்சையாக தற்போது உருவாகி வருகிறது.


--------------------------------------

12. இத்தொகுப்பு ஒரு முழுமையடையாத ஒன்றாகவே கருதப்பட வேண்டும். மானுடவியல், மருத்துவம், சூழியல், வேளாண்மை, மொழியியல் என பல துறைகளிலும் நடக்கும் ஆய்வுகளைத் தொகுத்தால் இன்னும் பெருகும்

--------------------------------------------------

தமிழ் - ஆங்கில இணைச்சொற்கள்
------------------------------------

அண்டவியல்: cosmology

நிரையீர்ப்பு இடைவினை:: gravitational interaction
மின்காந்த இடைவினை: electromagnetic interaction
வல்வினை: strong interaction
மெல்வினை: weak interaction
மறைப்பரிமாணங்கள்: hidden dimensions
ஒருங்குமயமாக்கல்: unification

துகள்முடுக்கி: particle accelerator
குவாண்டநிறையங்கியல்: quantum chromodynamics

வளிமண்டலம்: atmosphere
கோளிறங்கு பொறி: lander

நானோ குழல்கள்: nano tubes
அணுச்சிதைவு: atomic fission
அணுச்சேர்ப்பு: atomic fusion
குளீர் அணுச்சேர்ப்பு: cold fusion

அணுத்தளங்கள்: atomic layers
பெருஅலகுப் பண்புகள்: macroscopic properties
இறுகுநிலை இயல்பியல்: condensed matter physics
இடைப்பரப்பு: interface
வெளிப்பரப்பு: surface
சமச்சீர் நிலை: equilibrium
திசைமுகம்: orientation

மாதிரிகளாக: models
உரைக்குறி மொழிச்சட்டகங்களை: markup languages
உயிரிகளின் கட்டமைப்புகளாக: biological systems

சீரற்றதிண்பொருள்கள்: amorphous materials
கண்ணாடிகள்: glass; vitreous
படலங்கள்: membranes, surfaces

படிச் செல்கள்: cloned cells

9 comments:

மு. சுந்தரமூர்த்தி said...

அருள்,
உடனடியாக சில கருதுதுகள்:
8.1 மரபணுவம் (genomics) வரிசைமுறையைக் கண்டறிந்தால் பெரும் மருத்துவப் புரட்சி நடக்கும் என்ற மாயை உடைந்துவிட்டது. இப்போது புதுப்புது 'ஓம்'கள் வந்தவண்ணம் இருக்கின்றன (proteomics, lipidomics, glycomics...).

8.2
இது ஓரிரு மாதங்களுக்கு முன் திண்ணைக்கு எழுதிய கடிதத்தில் எழுதியது.
ஒரு உபரித்தகவல்: மூன்று வாரங்களுக்கு முன் அமெரிக்காவின் டென்னிசி மாநில உச்ச நீதிமன்றம் லன்ட்மர்க் ஜுட்கெமென்ட் என்று விவரிக்கப்பட்ட, பிற்காலத்தில் கருத்தரிப்பு தொழில்நுட்பம் தொடர்பான வழக்குகளில் முன்மாதிரியாகக் காட்டக்கூடிய தீர்ப்பொன்றை வழங்கியது. ஒரு பெண்ணும், ஓர் ஆணும் சேர்ந்து வாழ்ந்தபோது (ஒரே பிரசவத்தில் மூன்று) குழந்தைகள் பெற்றுக்கொண்டார்கள். தன் ஆண் துணையின் மரபணுபை 5யும், வேறொரு பெயர் தெரியாத பெண்ணின் தானம் செய்யப்பட்ட சினைமுட்டையையும் இணைத்து உருவாக்கிய கருவை வைத்து இப்பெண் கருத்தரித்தார். இப்போது இருவரின் உறவு மோசமடைந்து பிரிந்த பிறகு குழந்தைகளின் பாதுகாப்புரிமையை இருவருமே கோர பெண்ணுக்கே முதன்மை பாதுகாப்புரிமை வழங்கி தீர்ப்பு வழங்கப்பட்டுள்ளது. குழந்தைகளுக்கும், இப்பெண்ணுக்கும் மரபணுத் தொடர்பில்லை. ஆணுக்கு மரபணு த் தொடர்புள்ளது. இருந்தாலும் தன்னுடைய ஜீன்கள் இல்லாத, ஆனால் தான் இப்போது விரும்பாதவரின் ஜீன்களைக் கொண்டுள்ள குழந்தைகளை பாதுகாக்கும் உரிமையை இந்த பெண் கோரிப் பெற்றுள்ளார்

9. Genomics தந்த ஞானோதயத்துக்குப் பிறகு இப்போது என்ற புதுத் துறை உருவாகியுள்ளது.

செல்வராஜ் (R.Selvaraj) said...

அருள், இரண்டு கட்டுரைகளும் வெகு அருமை! நிறைய நல்ல சொற்களை நினைவுபடுத்திக் கொள்ளவும் புதிதாகத் தெரிந்து கொள்ளவும் முடிந்தது.

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

>>>
மரபணுவம் (genomics) வரிசைமுறையைக் கண்டறிந்தால் பெரும் மருத்துவப் புரட்சி நடக்கும் என்ற மாயை உடைந்துவிட்டது. இப்போது புதுப்புது 'ஓம்'கள் வந்தவண்ணம் இருக்கின்றன (proteomics, lipidomics, glycomics...).

சுந்து,

மருத்துவம் மட்டுமன்றி நம் மக்கள் அதற்குள் இந்தியாவின் இனவரலாற்றுப் பிரச்சனைகளுக்கும் ஜெனோமிக்ஸ் ஒரு வேர் பல ரோக நிவாரணி மாதிரி தீர்வுகள் சொல்லிவிட்டது என்று பரப்புரைக்க ஆரம்பித்து விட்டார்கள். "mismeasure of man" புத்தகத்தை ஐம்பது ஆண்டு இடைவெளியில் அப்டேட் செய்துகொண்டே இருக்கவேண்டும் போல் இருக்கிறது.

அருள்

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

செல்வராஜ்
நன்றி.

சுந்து:
சுட்டிக்கு நன்றி. நிறைய படிக்க இருக்கிறது.
அருள்

சன்னாசி said...

//"mismeasure of man" புத்தகத்தை ஐம்பது ஆண்டு இடைவெளியில் அப்டேட் செய்துகொண்டே இருக்கவேண்டும் போல் இருக்கிறது.//

உண்மைதான். The Bell Curveன் இந்திய வடிவம் வந்தாலும் ஆச்சரியப்படுவதற்கில்லை ;-).

மரபணுவம் - நல்லதொரு மொழிபெயர்ப்பு! உண்மையில், இந்த ஓமிக்ஸ் அனைத்தையும் சேர்த்து genetic regulatory networksஐ அமைக்க முயல்வதும் (மரபியல் மட்டுறுத்து வலையமைப்புக்களா?) சமீபகாலத்தில் மிக ஆர்வத்துடன் கவனிக்கப்பட்டு வருகிறது. முன்னைப்போலின்றி உயிரியலுக்குள் புள்ளியியலின் மிக அதீதமான பங்களிப்பும் இன்னொரு சுவாரஸ்யமான விஷயம் (வலைப்பதிவு டெம்ப்ளேட்டை நோண்டுகையில் கற்றுக்கொண்ட சில சாதாரண விஷயங்கள் கூட SAS code எழுதுவது வரை உபயோகமாயிருக்கிறதென்பது ஒரு உபரி மகிழ்ச்சி :-)). உபயோகமான பதிவுகள், தொடர்ந்து எழுதவும். என்னால் முடிந்தாலும் ஏதாவது இதே மாதிரி முயல்கிறேன்.

Venkat said...

கொஞ்சம் விலகல் (ஐட்டம் 7 ஐப் படித்ததில் அந்தநாள் ஞாபகம்).

அருள் - முழுவதும் சமச்சீர் (symmetry) கொண்ட படிகங்களின் புறப்பரப்பில் இருக்கும் மேல் மூன்று அல்லது நான்கு பரப்புகளில் சமச்சீர் குலைகிறது. (உதாரணமாக சிலிக்கன் சில்லில் எல்லா இடங்களிலும் சிலிக்கன் இருக்க, மேல் பரப்புகளில் நிறைவடையாத பிணைவுகள் (unsaturated bonds) காற்றில் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் அல்லது ஆக்ஜிஸனுடன் பிணைய வேண்டிய கட்டாயம்). ஆனால் தொழிற்சாலைகளில் நுண்சில்லுக்களைத் தயாரிக்கும் பொழுது மீயுயர் வெற்றிடத்தில்தான் (Ultra-high Vaccum) தயாரிப்பார்கள். அங்கே புறப்பரப்பில் ஊசலாடும் அணுக்களை (Dangling Bonds) நிறைவடையச் செய்ய வேறு வளிகள் இல்லாததால் தமக்குத்தாமே வளைந்து பிணைந்துகொள்ளும். இதற்கு மறுகட்டமைப்பு (Reconstruction) என்று பெயர். சிலிக்கனில் இப்படி (1 x 1 ) (7 x 7) என்ற மறுகட்டமைப்புகள் சாத்தியம்.

பருப்பொருளின் பண்பு அதன் அணுக்கட்டமைப்பைக் கொண்டே தீர்மானிக்கப்படுவதால் பருமத்தில் (bulk) உள்ள பண்பு புறப்பரப்பில் (மறுகட்டமைப்பின் காரணமாக) மாறிவிடக்கூடும். வளர்ந்துவரும் நுண்-மின்னியலில் சில்லுக்கள் மெலிந்துகொண்டே வரவர புறப்பரப்பின் தன்மையைப் பற்றிக் கவலைப்பட வேண்டியது முக்கியமாகிறது. உதாரணமாக பொதுவில் காந்தத்தன்மையற்ற சிலிக்கன் சில்லொன்றின் புறப்பரப்பு காந்தமாகிவிட வாய்ப்புகள் உண்டு.

நான் ஜப்பானில் வேலை செய்தபொழுது இதைத்தான் தேடினோம். (நானும் என் பேராசிரியரும் மாத்திரமாகத்தான்). இதற்குஅதிதூய்மை கொண்ட சிலிக்கன் சில்லை மீயுயர் வெற்றிடத்தில் வைத்து அதன் மீது அதியுயர் காந்தப்புலத்தைச் செலுத்த வேண்டும். புறப்பரப்பு காந்தமானால் நேரிலி காந்த-ஒளி விளைவின் (Nonlinear Magneto-optic effect) காரணமாகச் செலுத்தப்படும் லேசரின் அதிர்வெண் இரட்டிக்கப்படும் (Frequency Doubling). எனவே லேசரைக் கொண்டு சமாச்சாரம் காந்தமாகிவிட்டதா என்று தொடர்ச்சியாகச் சோதிக்கலாம். காந்தமாகும் தன்மை குளிர்விப்பதால் அதிகரிக்கும் என்பதால் இதை முதலில் திரவ நைட்ரஜன் (-170 செல்சியஸ்) அளவிற்குக் குளிரவைத்தோம். அங்கே எந்த மாறுபாடும் இல்லாததால் திரவ ஹீலியத்திற்குத் தாவ வேண்டியிருந்தது (-268 செல்சியஸ் வரை). அங்கேதான் நாங்கள் எதிர்பார்த்தபடி சிலிக்கன் காந்தமாக மாறியது. ஆனால் நிரந்த காந்தமல்ல; செலுத்தப்படும் புலம் விடுபட்டதும் சிலிக்கன் காந்தத்தன்மையை இழந்துவிடும். இது எங்களுக்குப் பெரிய ஏமாற்றம். நிரந்த காந்தமாகியிருந்தால் உலகிலேயே சிலிக்கனுக்கு (அதிமுக்கியத்துவம் வாய்ந்த பொருள்) காந்தத்தன்மையை அளித்தவர்கள் நாங்களாகத்தான் இருந்திருப்போம். இது நானோ அறிவியலில் மிகவும் முக்கியமான விஷயமாகியிருக்கும். ஆனால் இயற்கைக்கு எங்களைப் பெரிய ஆட்களாக்கும் ஆசை எதுவும் இருக்கவில்லை. :(

ஆனால் என்ன, கி.பி 2000 ல் சோதனை ரீதியாகச் சாத்தியமாகும் அதி குறை வெப்பம் (திரவ ஹிலியம், Liquid Helium), அதி உயர் காந்தப் புலம் (மீக்கடத்தி காந்தம், Superconducting Magnet), மீயுயர் வெற்றிடம் (UHV), அற்புதமான லேசர் மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்கள் என்று அறிவியலின் விளிம்பில் ஒற்றை ஆளாக ஆய்வகத்தில் வேலை செய்துகொண்டிருந்தபொழுது "ஃப்ப்டி கேஜி தாஜ்மஹாலும் எனக்கே எனக்கா" என்று சில நாட்கள் அழுகையே வரும்.

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

சன்னாசி,
நிச்சயம் எழுதுங்கள். நம் மக்களுக்கு bell curve வேறே வேணுமா. கொஞ்ச நாளாவே dna maaping ஐ வைத்து நம் மக்கள் அடிக்கும் ஜல்லிகள் ... நம்ம சுஜாதா கூட y குரோமசோம் மாஞ்சா தேச்சு டீல் விட்டார். ஆமா மைட்டோ காண்றியா என்னாச்சாம்? (suppressed giggles among the laity!)
அருள்

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

Venkat said...
கொஞ்சம் விலகல் (ஐட்டம் 7 ஐப் படித்ததில் அந்தநாள் ஞாபகம்).

அருள் - முழுவதும் சமச்சீர் (symmetry) கொண்ட படிகங்களின் புறப்பரப்பில் இருக்கும் மேல் மூன்று அல்லது நான்கு பரப்புகளில் சமச்சீர் குலைகிறது. (உதாரணமாக சிலிக்கன் சில்லில் எல்லா இடங்களிலும் சிலிக்கன் இருக்க, மேல் பரப்புகளில் நிறைவடையாத பிணைவுகள் (unsaturated bonds) காற்றில் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் அல்லது ஆக்ஜிஸனுடன் பிணைய வேண்டிய கட்டாயம்). ஆனால் தொழிற்சாலைகளில் நுண்சில்லுக்களைத் தயாரிக்கும் பொழுது மீயுயர் வெற்றிடத்தில்தான் (Ultra-high Vaccum) தயாரிப்பார்கள். அங்கே புறப்பரப்பில் ஊசலாடும் அணுக்களை (Dangling Bonds) நிறைவடையச் செய்ய வேறு வளிகள் இல்லாததால் தமக்குத்தாமே வளைந்து பிணைந்துகொள்ளும். இதற்கு மறுகட்டமைப்பு (Reconstruction) என்று பெயர். சிலிக்கனில் இப்படி (1 x 1 ) (7 x 7) என்ற மறுகட்டமைப்புகள் சாத்தியம்.

அருள் செல்வன் கந்தசுவாமி said...

Venkat said...

..........cont

பருப்பொருளின் பண்பு அதன் அணுக்கட்டமைப்பைக் கொண்டே தீர்மானிக்கப்படுவதால் பருமத்தில் (bulk) உள்ள பண்பு புறப்பரப்பில் (மறுகட்டமைப்பின் காரணமாக) மாறிவிடக்கூடும். வளர்ந்துவரும் நுண்-மின்னியலில் சில்லுக்கள் மெலிந்துகொண்டே வரவர புறப்பரப்பின் தன்மையைப் பற்றிக் கவலைப்பட வேண்டியது முக்கியமாகிறது. உதாரணமாக பொதுவில் காந்தத்தன்மையற்ற சிலிக்கன் சில்லொன்றின் புறப்பரப்பு காந்தமாகிவிட வாய்ப்புகள் உண்டு.

நான் ஜப்பானில் வேலை செய்தபொழுது இதைத்தான் தேடினோம். (நானும் என் பேராசிரியரும் மாத்திரமாகத்தான்). இதற்குஅதிதூய்மை கொண்ட சிலிக்கன் சில்லை மீயுயர் வெற்றிடத்தில் வைத்து அதன் மீது அதியுயர் காந்தப்புலத்தைச் செலுத்த வேண்டும். புறப்பரப்பு காந்தமானால் நேரிலி காந்த-ஒளி விளைவின் (Nonlinear Magneto-optic effect) காரணமாகச் செலுத்தப்படும் லேசரின் அதிர்வெண் இரட்டிக்கப்படும் (Frequency Doubling). எனவே லேசரைக் கொண்டு சமாச்சாரம் காந்தமாகிவிட்டதா என்று தொடர்ச்சியாகச் சோதிக்கலாம். காந்தமாகும் தன்மை குளிர்விப்பதால் அதிகரிக்கும் என்பதால் இதை முதலில் திரவ நைட்ரஜன் (-170 செல்சியஸ்) அளவிற்குக் குளிரவைத்தோம். அங்கே எந்த மாறுபாடும் இல்லாததால் திரவ ஹீலியத்திற்குத் தாவ வேண்டியிருந்தது (-268 செல்சியஸ் வரை). அங்கேதான் நாங்கள் எதிர்பார்த்தபடி சிலிக்கன் காந்தமாக மாறியது. ஆனால் நிரந்த காந்தமல்ல; செலுத்தப்படும் புலம் விடுபட்டதும் சிலிக்கன் காந்தத்தன்மையை இழந்துவிடும். இது எங்களுக்குப் பெரிய ஏமாற்றம். நிரந்த காந்தமாகியிருந்தால் உலகிலேயே சிலிக்கனுக்கு (அதிமுக்கியத்துவம் வாய்ந்த பொருள்) காந்தத்தன்மையை அளித்தவர்கள் நாங்களாகத்தான் இருந்திருப்போம். இது நானோ அறிவியலில் மிகவும் முக்கியமான விஷயமாகியிருக்கும். ஆனால் இயற்கைக்கு எங்களைப் பெரிய ஆட்களாக்கும் ஆசை எதுவும் இருக்கவில்லை. :(

ஆனால் என்ன, கி.பி 2000 ல் சோதனை ரீதியாகச் சாத்தியமாகும் அதி குறை வெப்பம் (திரவ ஹிலியம், Liquid Helium), அதி உயர் காந்தப் புலம் (மீக்கடத்தி காந்தம், Superconducting Magnet), மீயுயர் வெற்றிடம் (UHV), அற்புதமான லேசர் மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்கள் என்று அறிவியலின் விளிம்பில் ஒற்றை ஆளாக ஆய்வகத்தில் வேலை செய்துகொண்டிருந்தபொழுது "ஃப்ப்டி கேஜி தாஜ்மஹாலும் எனக்கே எனக்கா" என்று சில நாட்கள் அழுகையே வரும்.

February 01, 2006 9:54 PM