විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

මන්තර නොවන යන්තර

 

අපේ සිතුවිලි ලෝකයේ හෝ සිහින ලෝකයේ දී පමණක් කළ හැකිව තිබූ සමහරක් දේ කිරීමට මිනිස් අපට බලය, ශක්තිය, හැකියාව, ලබා දෙන්නේ යන්ත්‍ර හෙවත් එන්ජිම් මගිනි. යන්ත්‍රවලට පින්සිදුවෙන්නට අපට දවස් භාගයකින් ලොව වටා භාගයක් පියාසර කළ හැකිය. රොකට් යන්ත්‍ර යොදාගෙන අන්තර්ජාතික අභ්‍යවකාශ මධ්‍යස්ථානය වෙත යාමට තාරකා විද්‍යාඥයන්ට ගතවන්නේ පැය හයක් වැනි කාලයකි. අනතුරට ලක්වූ අයවලුන් මුදාගෙන අහස හරහා පියාසර කරමින් තුවාලකරුවන් රෝහලක් වෙත ගෙන යාමට අපට හෙලිකොප්ටර් යන්ත්‍ර පිහිටවෙයි. ගමේ ගොඩේ කිහිප දෙනෙකු එකතු වී වරුවක් වැයකොට ඉසූ ලිඳක් ඉසින්නට යන්ත්‍රයක් සහිත පොම්පයකට ගත වන්නේ සුළු වේලාවකි. මෙලෙස සිතුවිලි ලෝකය යථාර්ථයක් කළ යන්ත්‍ර ගැන අද ලෝකයේ දැක්විය හැකි උදාහරණ අපමණය. මන්ද ඒවා අද අප ජීවත්වන්නේ යන්ත්‍රවලින් පිරි ලෝකයක නිසාය. ඒවායින් නැගෙන හඩ අද අපට හොඳට හුරුපුරුදුයි. ජෙට් යානයක කන් බිහිරි කරවන තරමේ හඩෙහි සිට නිවසේ විදුලි පංකාව ක්‍රියාත්මක වීමේදී ඇසෙන නෑසෙන තරමට ඇති හඬ දක්වා විශාල පරාසයක හඬ යන්ත්‍රවලින් නිකුත් වේ. එහෙත් මෙයට ශතවර්ෂයකට පෙර එම හඬවල් එතරම් සුලබ නොවීය. ඊටත් සියවස් කිහිපයකට පළමුව මේ මිහිතලය යන්ත්‍රවලින් තොරවිය. එසේ නම්, යන්ත්‍ර නිපදවීමට අපේ මුල් කාලීන නිර්මාපකයන් අනුප්‍රාණය ලැබුවේ කුමකින් ද?  ඊට මුල් වූයේ පියෑඹීමේ අසිරිය ද? නැතහොත් අධිවේගයෙන් යාමේ සිහිනයද? නැත.

එන්ජිම් හෙවත් යන්ත්‍ර සොයා ගනු ලැබුවේ ගැටලුවක් විසඳා ගැනීමටය. පුදුමයකට මෙන් ගැටලුවක් වූයේ කුරුල්ලෙකු මෙන් පියඹා යාම හෝ බඩු භාණ්ඩ විශාල තොගයක් එකවර ප්‍රවාහනය කිරීම හෝ නොවේ. එහෙනම්? මේ ගැටලුව වූයේ ගල් අඟුරු ආකරවලින් ජලය ඉවත් කිරීමයි. එය සිදුවුණේ මෙලෙසයි. ක්‍රි:පූ: 1600 දී පමණ මහ බ්‍රිතාන්‍යයේ මහ නගරවල සිටි ජනයාට සිය නිවෙස් උණුසුම්ව තබා ගැනීමටත්, ආහාර පිස ගැනීමටත් අවශ්‍ය වන දර හිඟ වන්නට විය. ජනගහනය වැඩිවෙත්ම, නගර අවට තිබූ කැලෑ ඉවක් බවක් නොමැතිව කපා දැමීම නිසා, දර සෙවීම බරපතළ ප්‍රශ්නයක් බවට පත් විය. ජනතාවට වෙනත් ඉන්ධන ප්‍රභවයක් අවශ්‍ය විය.

ඒ සඳහා ඔවුන් සොයා ගත් නව ඉන්ධනය වූයේ ගල්අඟුරුය. පොළව යට ‍ෆොසිල ගතව තිබූ කළු කුට්ටිය. එහෙත් ගල් අඟුරු පතල් බැසීම වෙහෙස කර එෙමන්ම අන්තරායකාරි කටයුත්තක් විය. පොළොව යට ඇති පදම් ගල් අඟුරු තිබේ. (අඩු තරමින් එකල සිතුවේ එහෙමය.) එහෙයින් විශාල ගල්අඟුරු ආකර ආරම්භ කෙරුණු අතර පතල්කරුවෝ පතල් බැස ටොන් ගණනින් ගල් අඟුරු ගොඩ දැමූහ. ගල් අඟුරු  කැනීමේ අභියෝග අතර පතල්වල ජලය පිරිම  ද ප්‍රධාන තැනක් ගත්තේය. ජලය පහත් තැනට ගලා බසින නිසා ආකර හා පතල්වලටත් ස්වාභාවිකව ජලය ගලා බසී. මේ හේතුව නිසා 1600 ගණන් වල දී ඒවායින් ජලය ඉවත් කිරීම පිණිස විශාල පොම්ප භාවිත කරන ලදි. වකැටියක් (a crank) අදිමින් වටේට වටේට යන අශ්වයෙකු මාර්ග‍යෙන් තමයි මෙම පොම්ප බල ගැන්වූයේ. එම යන්ත්‍රවලට හෙවත් එන්ජිම්වලට අශ්වයන්ත්‍ර හෙවත් හෝස්ජින් (Horse Gin ) යන නම යොදනු ලැබීය.

Engines_5

අශ්ව යන්ත්‍රය ජලය උඩට ගැනීම සදහා අගනා ක්‍රමයක් වුවත් එය වේලාව ගත වන කාර්යයක් විය. ඉක්මනින් ජලය ඉවත් කිරීමෙන් වැඩිපුර ගල් අඟුරු ගොඩ දැමිය හැකි නිසා ඉක්මන් ක්‍රමයක් ගැන අවධානය යොමු විය. පර්යේෂකයෝ විවිධ ක්‍රම අත්හදා බලන්නට වූහ. ඉතින්, 1712 තෝමස් නිව්කමෙන් නමැති ඉංග්‍රීසි ජාතිකයා වාෂ්පයෙන් ක්‍රියාකරන යන්ත්‍රයක් නිපදවීය. ඔහුගේ වාෂ්ප එන්ජිම සඳහා යොදා ගනු ලැබුවේ පහසුවෙන් ලබා ගත හැකිවූ ගල් අඟුරුමය. නිව්කමෙන්ගේ වාෂ්ප එන්ජිම ක්‍රියා කළේ මෙලෙසය. ගල් අඟුරු දැමීමෙන් බොයිලේරුවක ජලය රත් කෙරිණ. නටන ජලයෙන් නිපදවෙන ජල වාෂ්පයෙන් පිස්ටනයක් උඩට තල්ලු කරනු ලැබීය. එවිටම රත්වූ වාෂ්පයට සීතල ජලය විදිනු ලැබූ විට පිස්ටනය යළිත් පහතට වැටෙයි. මේ ඉහළ පහළ යන චලනයෙන් ලීවරයක් ක්‍රියා කළ අතර ලීවරය මගින් පොම්පය ක්‍රියාත්මක වී ජලය උඩට ඇදීමට මඟ පෑදීය. අශ්වයන් 20කගේ රාජකාරි නිව්කමෙන්ගේ මේ තනි යන්ත්‍රයෙන් කළ හැකි විය. ඉක්මණින්ම එංගලන්තය පුරා ආකරවල එය යොදා ගැනීම එනිසා අරුමයක් නොවීය.

නිව්කමෙන්ගේ යන්ත්‍රයට අති විශාල ප්‍රමාණයක් ගල් අඟුරු අවශ්‍ය විය. ඕනෑ තරම් ගල් අඟුරු තිබීම නිසා මුලදී එය ප්‍රශ්නයක් නොවීය. එහෙත් ගල් අඟුරුවලින් නිපදවන ශක්තිය බොහොමයක් අපතේ යන බව කාටත් පැහැදිලිය. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ස්කොට්ලන්ත ජාතික නිර්මාපකයෙකු වූ ජේම්ස් වොට් මුල් වාෂ්ප එන්ජිම යළි සකස් කොට ගල් අඟුරු  අඩුවෙන් වැය කොට වැඩි වැඩකොටසක් කළ හැකි යන්ත්‍රයක් නිපදවීය. එපමණකින් නොනැවතුණු ඔහු  පිස්ටනෙය් උඩ පහත චලනය වෙනුවට රෝදයක් පිස්ටනය මගින් කරකැවීමේ මගක් ද සොයා ගත්තේ ය. සරල යන්ත්‍රයක් ලෙස මෙය පෙනුණත් මුළු ලොවම දැඩිව වෙනස් කිරිමට එම නිර්මාණය සමත් විය. ඇරත් ජේම්ස් වොට් ගේ වාෂ්ප යන්ත්‍රය බලගැන්වූයේ ජල පොම්ප පමණක් නොවේ. එය කාර්මික විප්ලවයට මග පැදීය. වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියා කරන යන්ත්‍ර යොදාගත් කර්මාන්තශාලා 1800 ගණනන්වලදී එංගලන්තය හා ඇමෙරිකාව පුරා පැන නැංගේය.

වාෂ්ප බලය රෝදයකටත් යෙදීමට හැකිවීමෙන් ප්‍රවාහනයේද විප්ලවයක් සිදු විය. ඇමරිකානු නිර්මාපකයෙකු වන රොබට් ෆල්ටන් නමැත්තා 1807 දී වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියා කරන බෝට්ටුවක් සඳහා සැලසුමක් නිර්මාණය කළේය.  එය සෑදීමේ කාර්යය ඔහු විසින් වොට්ගේ සමාගමට පැවරිණ.  රුවල් බෝට්ටුවකට වඩා වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියා කරන බෝට්ටුවක් වේගයෙන් යාත්‍රා කරනු ඇතැයි ඔහු විශ්වාස කළේ ය.ඔහුගේ අදහස වුණේ හඩ්සන් නදිය ඔස්සේ මිනිසුන් හා භාණ්ඩ ප්‍රවාහන කිරීමටය. බොහෝ නව නිර්මාණ හා අදහස මෙන්ම වාෂ්ප බෝට්ටුවද ඇතැමුන්ගේ හාස්‍යයට ලක්විය. එහෙත් ෆල්ටන් එදා ඉදිරිපත් කළ අදහස ජල මත ප්‍රවාහණ කටයුතුවලට දැඩි වෙනසකට මග පෑදීය.

ආපසු එංගලන්තය දෙස හැරුණොත්, වාෂ්ප එන්ජිම ගොඩබිම ප්‍රවාහණයෙන්ද විප්ලවයකට තුඩු දුන්නේ ය. සිය පියාගේ අඩිපාරේ යමින් ආකර රක්ෂාවට බට ජෝජ් ස්ටීවන්සන් නමැත්තා වාෂ්ප එන්ජින් අලුත්වැඩියාවෙහි හා තැනීමෙහි රැසියෙක් විය. හෙතෙම, ආකරවල ගල් අඟුරු ප්‍රවාහණය සඳහා පීළි උඩ ගමන් කළ හැකි වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියා කරන ජංගමන යන්ත්‍ර නිපදවීය. ගල් අඟුරු පමණක් නොව මිනිසන්ද ප්‍රවාහණය කළ හැකි ‘දුම්රිය’ තැනීමට වැඩි කලක් ගත නොවිණ.නගරාන්තර රේල්ලුවක් නිර්මාණය කිරිම සඳහා 1829 දී පැවැති තරගයකින් ජයගත්තේ ජෝර්ජ් ස්ටිවන්සන් හා ඔහුගේ පුත්‍රයා ඉදිරිපත් කළ ජංගමන යන්ත්‍රයයි. ජනතාව හා ස්ථාන, නිෂ්පාදන හා වෙළඳ පොළවල් යා කරමින් ලොව පුරා දුම්රිය මාර්ග ඉදිවන්නට පටන් ගැනුණි. 1800 ගණන්වල පීළි මත ගමනාගමනයේදී දුම්රිය ප්‍රමුඛතැනක් ගත් නමුත් තවමත් මහ මග ගමන් ගන්නේ අසුන් බැඳි කරත්යි. යන්ත්‍ර බලය පෞද්ගලික රථවලටත් යෙදවිය නොහැකිද? 1900 වසර වන විට මෝටර් රිය එපමණ නොතිබුණත්, විවිධාකාරයේ එන්ජිම් නම් තිබිණි. ඒවාට වාෂ්ප බලය ගැසෝලීන හා විදුලිබලය යෙදවිණ.

මුල් අවස්ථාවේ මෝටර් රිය එන්ජිම් සාර්ථකව ක්‍රියා කළේ නැත. සමහරක් පුපුරා ගියේය. සමහරක් ඉබේටම ක්‍රියා විරහිත විය. මේ ගැටලුවට පිළියම් වශයෙන් ඉදිරිපත් කෙරුණේ ඛණිජ තෙලෙන් දුවන අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමයි (internal combustion engine), මුල්ම ඒවා නිපදවනු ලැබුවේ ප්‍රංශයේ හා ජර්මනියේ ය. එහෙත් අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිම ඇමරිකාවට හඳුන්වා දීමත් සමගම නොබෝ කලකින් එරට ලෝකයේ මෝටර් රිය අගනුවර බවට පත්විය. 1895 දී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ මාර්ගවල තිබුණේ කාර් 300ක් පමණය. ඊට වසර 15කින් පසුව එම සංඛ්‍යාව ලක්ෂපහකට ආසන්න විය.

ගමනා ගමන පෙරළිය ගොඩබිමට හාජලයට පමණක් සීමා නොවීය. මුල්ම අහස් යන්ත්‍රවලට බලය සැපයුණේ පිස්ටන් ක්‍රියාකාරී අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිම්ය. අනතුරැව ජෙට් යානා හා අභ්‍යවකාශ ගමන්වලට මග පාදමින් රොකට් යන්ත්‍ර බිහිවිය.

අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිම් ජෙට් එන්ජිම් සහ රොකට් එන්ජිම් ක්‍රියාකාරිත්වය ගැන තතු ඉදිරි කලාපයක ලිපියකින් විස්තර කෙරේ. විමසිල්ලෙන් සිටින්න.

KIDS DISCOVER හි Spotlight: Engines ලිපිය 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: