විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

ශබ්දය කුමක්ද ? කම්පනය මොකක්ද?

අප සැම ජීවත්වන මේ මහාපොළොව හෙවත් පෘථිවිය සෑම මොහොතකම ශබ්දයෙන් පිරි ග්‍රහලෝකයකි. ශබ්දය විවිධ ස්වරූප ගනී. එය කන් පසාරු කරගෙන යන ජෙට් ගුවන් යානයක හෝ අකුණු හඬක ගෝරනාඩුවක් විය හැකිය. නැතහොත්, අප කැමැති ගායක හෝ ගායිකාවකගේ මියුරු ගීයක ස්වරූපයක් ගත්තක් වීමට ඉඩ ඇත. හඬ නැත්නම් ශබ්දය අපට විවිධ ප්‍රයෝජන (වැඩි වුණොත් කරදර) අත්පත් කර දෙයි. දිය ඇල්ලක හෝ මුහුදු රැල්ලක හඬ අපට එය තිබෙන දිශාව දැන ගැනීමට උදව් දෙයි.  අලුයම කුරුළු හඬ අපට කාලය පිළිබඳ හැඟීමක් දනවයි. උදව් ඉල්ලා විලාප නගන්නෙකුගේ හඬ අපට තවත් අයෙකු පත් වී සිටින තත්ත්වය සංනිවේදනය කරන පණිවුඩයකි. එහෙත් ශබ්දය ඇතිවන්නේ හෝ එය ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද? සුළු කම්පනයකින් හට ගන්නා හඬක් මහා සංධ්වනියක් බවට හැරවෙන්නේ කෙසේද? මෙයත් අප දන්නේ යැයි සිතා සිටින එහෙත් අපට නිසියාකාරව අවබෝධයක් නොමැති කරුණු කාරණා අතුරෙන් එකක් බව ඒ ගැන වැඩිදුරටත් සිතන විට පැහැදිලි වේ.

ශබ්දය යන අදෘශ්‍යමාන ශක්තියකි. ඔව්, අපට එය දැක ගැනීමට නොහැකිය. එහෙත් බොහෝ සත්ත්වයින්ට එය දැනේ. දර්ශනය, ගඳ සුවඳ දැනීම (ආඝ්‍රාණය) ස්පර්ශය, රසය ආදී පංචේන්ද්‍රියන්ට දැනෙන සංවේදනයකි, හඬ. ශබ්දය අදෘශමාන ශක්තියක් වන අතරම එය සෑදි ඇත්තේ කම්පනයෙනි. ඇතැම් කම්පන අපට දැක බලා ගත හැකියි. රබර් පටියක් දිග ඇද පිරිමැද්දොත් එය එහෙ මෙහෙ  සෙලෙවෙනු දැක ගත හැකිය. එහෙත් ඇතැම් කම්පන දැක ගැනීම ඒ තරම් පහසු නැතත් ඒවා අපට දැනේ. උගුර දෙපැත්තට ඇඟිලි තබා ඔබ දන්නා තරමින් මඳක් උස් හඬින් ගීයක් මුමුනන්න. ඔබේ දෑතට කම්පනයක් දැනෙනවා නේද? ඒ දැනෙන්නේ ඔබේ ස්වර තන්ත්‍රය(vocal chord) කම්පනය වීමයි. කම්පනය නොමැති වුවහොත් මේ ලොවම නිහඬ වෙනු ඇත. මෙසේ පැවසීමෙදී  වැරදීමක් සිදුවී නැත.  නිහඬ යයි  කියන්නේ  හඬක් නොමැති කම නම් කම්පනයක් නැති විට නිහඬ යැයි කියන්නේ ඇයි? කලින් කීවා සේ ශබ්දය සෑදි ඇත්තේ කම්පනයන් නිසා වෙනි.

ඉතින්, කම්පන තැනකින් තවත් තැනකට ගමන් කොට අපේ දෙසවන් තුළට ඇතුළුවන්නේ කෙසේද? ශබ්දය නිපදවන කම්පන ඒ සඳහා කිසියම් මාධ්‍යයක් තුළින් ගමන් කළ යුතුය. ‘වාතය හෝ ජලය’  හෝ අණු (molecules) වලින් සැදුම්ලත් ඕනෑම දෙයක්  එවැනි මාධ්‍යයන් ලෙස සැලකිය හැකියි. ශබ්දය හරිහැටි වටහා ගැනීමට නම් වාතය යනු හුදු  හිස් අවකාශය ලෙස නොසැලකිය යුතුය. වාතය යනු ඇත්ත වශයෙන්ම තරලයක් යයි කීවොත් අප පුදුමයට පත්වනු ඇත. ඔව් අප ජීවත්වන්නේ එම තරලය ඇතුළතයි. හරියට මාළු, ජලය තුළ ජීවත් වන්නා වාගේය. වාතය අපට දැක ගැනීමට නොහැකි වුවත් අපේ සිරුරේ දැවැටී යන වාතය අපට දැනේ. කටින් පිඹ බැලුමක් පිරවීමට අප යොදා ගන්නේ වාතයයි. මේ අන්දමට වාතයට ගමන් කිරීමට, ගලා යාමට හෝ අවකාශයක් පිරවීමට හැකියි. එසේ වන්නේ වාතය අදෘශ්‍යමාන වායු අණුවලින් සෑදී තිබීම නිසාය. වාතයේ ඇති අණු එකට එක්වී (පොදිගැසී) ඇත්තේ ලිහිල් අන්දමටය. එම අනු එකට හැපෙමින් එහෙ මෙහෙ පාවෙයි. ඉතින්, ශබ්ද බොහොමයක්ම සම්ප්‍රේෂණය කෙරෙන්නේ වායු අණු ඔස්සේය. එය සිදුවන්නේ කෙලෙසද?

වතුර බොන වීදුරුවකට හැන්දකින් තට්ටු කළොත් වීදුරුව කම්පනය වේ. වීදුරුව සෙලවෙද්දී එය අවට ඇති අණු තල්ලුකරමින් ඒවා ගමන් කිරිමට සලස්වයි. ඉදිරියට යන සෑම චලනයක් පාසාම වායු අණු අනෙකුත් වායු අණු තල්ලුකරමින් ඒවා එකට එක් කිරීමට සලසයි. පසු පසට යන සෑම චලනයක් පාසාම වායු අණු ඈත් කිරීමට මඟ පාදයි. වීදුරුවේ කම්පනයෙන් ඇතිවෙන ඉදිරි හා පසුපස කම්පනයන් මගින් වාතය හරහා තරංගාකාරයට ගමන් ගන්නා එකට එක් කෙරුණු සහ ඈත් කෙරු‍ණු අණුවල ප්‍රතික්‍රියා දම්වැලකට මුල පුරයි. ‍මෙසේ ගමන් කරන කම්පනය හඳුන්වන්නේ ශබ්ද තරංගය ලෙසය. මෙන්න මෙයා කාරය.

Sound 2

චිත්‍රයේ පහතින් දැක්වෙන්නේ ලෞඩ්ස් පීකරයක් මගින් ශබ්ද තරංගයක් ජනනය කරන ආකාරයයි. වායු අණු එකට එක් කෙරෙන ස්ථාන හඳින්වෙන්නේ ‘සම්පීඩන’ ලෙසය. වායු අණු වඩාත් ඈත්ව පිහිටා ඇති තැන් ‘විරලනය’ ලෙස දැක්වේ.  ඉහත නිල් පැහැ සයින චක්‍රයේ උස් ලක්ෂ්‍ය සම්පීඩනය වන අතර පහත් තැන් විරලනය ලෙස ගැනේ. එක් උස් ස්ථානයක හෙවත් සම්පීඩනයක සිට අනෙක් ස්ථානය (සම්පීඩනය) දක්වා ඇති දුර හඳුන්වනු ලබන්නේ ‘තරංග ආයාමය’ (wave length ) ලෙසයි.

ශබ්ද තරංගවලට සෑම ආකාරයකම ‘මාධ්‍යන්’ හරහා ගමන් කළ හැකිය. සමහර මාධ්‍යයන් හරහා වඩා හොඳින් ගමන් කරන අතර සමහර ඒවා හරහා එතරම් හොඳින් ගමන් කරන්නේ නැත. (බිත්තියක් හෝ වසා ඇති ජනේලයක් වැනි) ඝන වස්තු හරහා ශබ්දයට ගමන් කළ හැක්කේ ඒ නිසාවෙනි. ඇත්ත වශයෙන්ම, බොහෝ ඝන ද්‍රව්‍ය හරහා වාතය හරහා ගමන් කරනවාට වඩා හොඳින් ශබ්දය’ඍජුව’ සම්ප්‍රේෂණය කළ හැකිය. නිදසුනක් ගනිමු. හැන්දක් ගෙන එහි එක් කොණකින් අල්වාගෙන නාසය අසලට තබා අනෙක් කොනට ඉතා සෙමින් තට්ටු කළොත් ඔබට ශබ්දයක් නොඇසීමට පුළුවන. එහෙත් හැන්දේ එක් කොනක් කනට තබා අනෙක් කොනට එලෙස තට්ටු කළත් ශබ්ද තරංගයක් හැන්ද හරහා ගමන් කරන බව පැහැදිලිවම ඔබට ‍ඇසෙනු ඇත.

ශබ්ද තරංගවලට සදහටම ගමන් කළ නොහැක. එක්තරා දුරකදී ඒවායේ බලය පිරිහී හඬ ක්‍රමයෙන් හීන වී යයි. ශබ්ද තරංග දුර්වල වෙනවා පමණක් නොව විකෘති වීමටද පුළුවන. වාතය හරහා ගමන් කරනා ශබ්ද තරංගයකට වෘක්ෂයක් හෝ බිත්තියක් වැනි බාධයක් මුන ගැසෙන විට, එහි ශක්තියෙන් යම් ප්‍රමණයක් අවශෝෂණය වන නිසා ඉන් පිටවන හඬ දුර්වලවීමට හෝ නොපැහැදිලිවීමට පුළුවන. ශබ්දය කොහොමටවත් ගමන් කළ නොහැක්කේ කොයිබදැයි ඔබ සිතුවාද? ඔව්, අභ්‍යාවකායේ තමයි. අප කලින් දැක්වූවාසේම ශබ්ද තරංග ගමන් කිරීම සඳහා කිසියම් මාධ්‍යයක් අවශ්‍ය වේ. අභ්‍යාවකාශය රික්තයකි. එනිසා නිහඬය. එහෙත් අභ්‍යාවකාශය තුළට වායුව ඇතුල් කළොත් හඬ ඇසීමට පුළුවන.

විවිධ මාධ්‍යයන් හරහා ශබ්දය ගමන් කරන්නේ විවිධ වේගයකිනි. මුහුදු මට්ටමේදී වාතය හරහා ශබ්දය පැ.හැ. 700ක වේගයෙන් ගමන් කරයි. ඒ කියන්නේ  ශබ්දය පිටවන මොහොතේම වාගේ ශබ්දය අපට ඇසෙන බවයි. එහෙත් ශබ්ද තරංග ජලය හරහා ඊට වඩා සිව් ගුණයක් වේගයෙන් ගමන් කරන අතර වානේ හරහා 17 ගුණයකට වැඩි වේගයකින් ගමන් කරයි.

ශබ්ද තරංග වාතය හරහා ගමන් කරන්නේ පුදුමාකාර වේගයකිනි. එහෙත් එම තරංග ඔබේ දෙසවනට ළඟා වූ විට සිදුවන්නේ කුමක්ද? ඇත්තටම ඔබේ සවන් කොපමණ හොඳින් සුසර කර ඇත්දැයි කියතහොත් ඔබේ දෑස්වලට වඩා දහස් ගුණයක වේගයෙන් තොරතුරු සැකසිය හැකිවේ. ශබ්ද තරංග ඇද ගැනීමේදී කර්ණ හෙවත් කන් සුවිශේෂී බවක් දක්වයි. ඒවායේ වක් වූ ස්වභාවය නිසා ශබ්ද තරංග කන් නාලය වෙත යොමු කිරීමට හැකිවේ. ඇතුළුවන ශබ්ද තරංග පෙරලී යන්නේ කන් බෙරය වෙතය. ඇත්තටම කන් බෙරය, බෙරයක හමට සමාන කමක් දක්වයි. කන් බෙරය කම්පනය වන අතර එම කම්පනය (මිටිය, කිණිහිරිය හා උඩහලුව) යන එකිනෙකට සම්බන්ධිත අස්ථි පෙළක් හරහා යවනු ලැබේ. මේ අස්ථි මිනිස් සිරුරේ කුඩාම අස්ථි ලෙස සදහන් කළ හැකිවෙයි. මේ අස්ථි පෙළෙහි  අවසන් කුඩා අස්ථිය වන උඩහලුව මගින් කම්පනය ඕවලාකාර කවුළුව නැමැති පටලය වෙත යොමු කරනු ලැබේ. ඕවලාකාර කවුළුව ඇත්තටම කර්ණ අභ්‍යන්තරය වෙත ඇති කවුළුවයි. ඉතින්, ඕවලාකාර කවුළුව කම්පනය වන විට, සර්පිලාකාර කර්ණ අභ්‍යන්තරයෙහි කර්ණ ශංඛයෙහි ඇති තරලය ද කම්පනය කිරීමට සලස්වයි.

කර්ණ ශංඛය ඇතුළත කේශ සෛල යනුවෙන් හැඳින්වෙන ඉතා සියුම් ප්‍රතිග්‍රාහක 15,000 සිට 20,000 අතර සංඛ්‍යාවක් ඇත. මෙම කේශ සෛල විවිධ සංඛ්‍යාතවලට ‘සුසර’ වී ඇති අතර උත්තේජනයට ලක්වන කේශ සෛල කේතයක් ලෙස හෙවත් කේත ගත කළ විද්‍යුත් සංඥාවක් හැටියට මොළය වෙත යවයි. එවිට මොළය එම සංඥාව විශ්ලේෂණය කරයි. අපට ශබ්ද ‘ඇසෙන්නේ’ එලෙසය.

ඉතින් මේ කම්පන සියල්ල විවිධාකාරයෙන් ශබ්ද වෙන්න් ඇයි? මේ ලෝකය පුරාවට අප්‍රමාණ වූ ශබ්ද ඇත. එහෙත් ශබ්දයට ඇත්තේ ප්‍රධාන කොටස් තුනක් පමණකි. එනම් තාරතාව, හඬෙහිසැර සහ ස්වර ගුණයයි.

තාරතාව : තාරතාව(pitch) යන්නෙන් දැක්වෙන්නේ මිනිසුන් හා සතුන්ට ශ්‍රවණය වන විවිධ ස්වර පරාසයයි. සිංහයෙකු ගැඹුරු හඬින් නගන ශබ්දයෙහි ඇත්තේ පහළ තාරතාවයකි. බිය වු මීයෙකු උස් හඬින් නගන කැගැසීම තුළ ඇත්තේ ඉහළ තාරතාවකි. තාරතාව නිර්මාණය වන්නේ දිගු හෝ කෙටි තරංග ආයම ඇති ශබ්ද තරංග මගිනි. තරංග ආයාමය දික්වන්නට, දික්වන්නට තාරතාව පහළට යයි. තරංග ආයමය කෙටි වූ විට තාරතාව ඉහළ යයි. වාතය හරහා තත්පරයකට ගමන් කරන තරංග ආයාම සංඛ්‍යාව හෙවත් සංඛ්‍යාත මගින් තාරතාව මනිනු ලැබේ. මිනුම් ඒකකය හර්ට්ස්(Hertz =Hz) ය. මිනිසුන්ට ඇසෙන ස්වර පරාසය හර්ට්ස් 20 සිට 20,000 ට වැඩි නම් අතිධ්වනික (Ultrasonic) ලෙස ද දැක්වේ.

හඬේසැර (loudness): මෙය  බැලු බැල්මට හිතෙන්නේ නමින්ම එය කුමක්දැයි කියැවෙන බවයි. යටිගිරියෙන් කෑ ගැසීම මහ හඬයි. මිමිණීම බාල හඬයි. එහෙත් ඇත්තටම හඬේ සැර යනු ශබ්ද තරංග මගින් ඇතිකරන වායු පීඩනයෙහි වෙනස්කම් මනින මිනුමකි.  ඇත්තවශයෙන්ම, මහා ඝෝෂාවකින් ඇතිවන පීඩනයෙන් ඔබේ ඇසීමේ හැකියාවට හානි පැමිණිය හැකිය. විවිධ හඬේ සැර, විවිධ විස්තාරය සහිත ශබ්ද තරංග මගින් නිර්මාණය කරනු ලැබේ. ශබ්ද තරංගය විශාලවන තරමට ඝෝෂාව ද වැඩිවේ. ශඬේ සැර මනිනු ලබන්නේ ඩෙසිබෙල (decibels=db) වලිනි. සාමාන්‍ය කතා බහ ඩසිබෙල 60ක් පමන වන අතර බිළිදෙකුගේ හැඬීම 110db තරම් වේ. 120db වැඩි හඬේ සැර කනට හානි පැමිණිය හැකිය.

ස්වරගුණය (timbre) එකම සංගීත ඛණ්ඩයක් වයලීනයකින් වාදනය කළ විටත්, බට නලාවකින් වාදනය කළ විටත් දෙයාකාරයක් ගන්නේ ඇයි? ඊට හේතුව වශයෙන් දැක්විය හැක්කේ ශබ්දය එක් තනි ශබ්ද තරංගයකින් නොව කිහිපයකින් සැදීමයි. මේ ශබ්ද තරංග එකතුවන ආකාරය අනුව හඬ වෙනස් වේ. මගේ හඬට වඩා ඔබේ හඬේ වෙනස්කම් ඇතිවන්නේ එහෙයිනි.

ශබ්දය ගැන කතා කරද්දී අපට දෝංකාරය (echo) අමතක කළ නොහැකිය. ඇතැම් තැන්වලදි අප කෑගසන විට එම ශබ්දය නින්නාද වනු හෙවත් නැවත නැවත ඇසෙන බවක් අත්දැක ඇති. එසේ වන්නේ ඇයි? හඬ වශයෙන් ශබ්ද තරංග වාතය හරහා පැතිරී යද්දී ඒවා බිත්තියක් වැනි යමක ගැටෙන විට ශබ්ද තරංගයේ ශක්තියෙන් කොටසක් අවශෝෂණය වන අතර කොටසක් පරාවර්ථනය වේ. දෝංකාර වන්නේ එයයි. බොහෝ වවුලු විශේෂ ආහාර සොයා ගැනීම පිණිස මෙම දෝංකාරය උපයෝගී කර ගනී.

Kids Discover හි Sound and Vibration ඇසුරෙනි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: