සැමට විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

තාපය, විශ්වයේ සෑම ද්‍රව්‍යයක්ම පසාරු කරයි

ගණිතය වඩාත්ම විවිධ ප‍්‍රපංච  සංසන්දනය කරන අතර ඒවා එකට එක්කරන කරන රහස් සාදෘශ්‍යයන්(analogies)  සොයා ගනී.

වර්තමානයේ භෞතික විද්‍යාවේ වඩාත්ම මූලික නීතියක් වන්නේ ශක්තිය නිර්මාණය වන්නේද නැත, විනාශ වන්නේද නැත, එහෙත් හුදෙක් එක ස්වරූපයකින් තවත් ස්පරූපයකට නැතිනම් වෙන එක තැනකින් තවත් තැනකට මාරු වෙනවා පමණක් යන්නය. ප‍්‍රංශ ගණිතඥ ජෝසප් ෆවුරියස්   තාපය මෙන්ම උණුසුම් තැන්වල සිට සීතල තැන් කරා ගමන් කරන්නේ කෙසේද යන්න ගැන අධ්‍යනයෙහි පුරෝගාමියකු වූයේය.. කරුණු දෙකක් ගැන ෆවුරියර්ගේ අවධානය යොමු විණ. එනම් තාපය, සන්නයනය මගින් ඝන හරහා විසරණවීම ගැන මෙන්ම තාපය අහිමි වී යාමෙන් දේවල් සීතල වන ආකාරය යන දෙකයි. ඔහුගේ රට වන ප‍්‍රංශයේ ෂොන් – බැප්ටිස් බියෝ තාපය පැතිරීම ගැන කල්පනා කළේ ‘දුර සිට කෙරෙන කි‍්‍රයාවක්’ ලෙසය. එනම් තාපය උණුසුම් ස්ථානවල සිට සිසිල් ස්ථාන වෙත පැනීමෙන් මෙම පැතිරීම සිද්ධවෙන බවයි. ඝනයක් තුළ තාපය ගලා යෑම බියෝ නිරූපනය කළේ පෙති මාලාවක් හැටියටය. එක පෙත්තක සිට  තවත් පෙත්තකට තාපය පැනීම පෙන්නුම් කරන සාම්ප‍්‍රදායානුකූල සමීකරණ ආශ‍්‍රයෙන් තාපය ගැන හා දැරීමට බියෝට ඉන් මඟ පෑදිණ.

Image result for joseph fourier

සන්නාලියෙකුගේ පුතෙකු වූ ජෝසප් ෆවුරියර් ප‍්‍රංශයේ දී උපන්නේ 1777 දීය. වයස අවුරුදු 10 දී අනාථයෙකු බවට පත් වන ඔහු කන්‍යාරාමයක ද ඉන් පසුව මිලිටරි පාසලක ද අධ්‍යාපනය ලැබූ අතර එහිදී ඔහු ගණිතය විෂයයෙන් විශිෂ්ටත්වයට පත් විය. ඒ වන විට ප‍්‍රංශය මහා විප්ලවය අභිමුඛව පැවතුණි. කලක් විප්ලවවාදීන් හා එක්ව කි‍්‍රයා කළ ද යම් ගැටුමක ප‍්‍රතිඵලයක් ලෙස ටික කලක් හිරගෙයි ලගින්නට ද ඔහුට සිදු විය. විප්ලවයෙන් පසුව නැපෝලියන්ට එක්වූ පවුරියර් ඊජිප්තුවේ ආණ්ඩුකාරයා ලෙස පත් කෙරිණ. පසුව යළි ප‍්‍රංශයට පැමිණි ඔහු ඇල්ප්ස් හි ප‍්‍රදේශයක ආණ්ඩුකාර ධුරයද හෙබවීය. පරිපාලන කටයුතු අතරතුර ඔහු පුරාණ ඉජිප්තුව ගැන විශිෂ්ට කෘතියක්ද පළ කළේය.  තාපය ගැන ඔහුගේ අධ්‍යයන ආරම්භ කළේ 1831 දී. ඔහු මිය ගියේ ලිස්සා පඩිපෛලකින් වැටී මෙනි.

උෂ්ණත්වය අනු ක‍්‍රමණ

ෆවුරියර් තාපය ගලායාම දෙස බැලූවේ මුළුමනින්ම වෙනස් ආකාරයකටය. ඔහු වැඩි අවධානය යොමු කළේ උෂ්ණත්ව අනුක‍්‍රමණයන් ගැනය. එනම් උණුසුම් හා සිසිල් ස්ථාන අතර අඛණ්ඩ අනුක‍්‍රමණයන්ය. මේවා සාම්ප‍්‍රදායානුකූල සමීකරණ මගින් ප‍්‍රමාණ කිරීමට නොහැකිය. එහෙයින් ෆවුරියර් ඒ සඳහා නව ගණිතමය ශිල්පක‍්‍රම සැකසීය. තරංග පිළිබඳ අදහස මෙන්ම ඒවා ගණිතමය වශයෙන් ඉදිරිපත් කෙරෙන ක‍්‍රමයක් ගැන  සිය අවධානය එල්ල කළේය.  සෑම තරංග ආකාරයේ චලනයක්ම(උෂ්ණත්වය අනුක‍්‍රමණයද එබඳු එකකි)නිරූපණය කරන තරංගයක හැඩය කුමක් වුවත් වඩාත් සරල එකට එකතු කිරීමෙන් ගණිතමය වශයෙන් සන්නිකරණෂණයක කළ හැකි බව ඔහුට පෙනී ගියේය. .  එකට එකතු කළ යුතු වඩාත් සරල තරංග වන්නේ සයින සහ කෝසයිනයි. ති‍්‍රකෝණමිතියෙන් ලබාගත් ඒවා ශ්‍රේණියක් හෙවත් පෙළක් ලෙස ගණිතමය වශයෙන් ලියා දැක්විය හැකිය. මෙකී තනි  තරංග එකක් එකක් පාසාම ඒකාකාරව කූටයක (peak) සිට ද්‍රෝණිකාව(trough) දක්වා ගමන් කරයි. මේ සරල තරංග තව තවත් එකතු කරන්නට එකතු කරන්නට වෙනත්  ඕනෑම ආකාරයක තරංග සන්තිකර්ෂණය කළ හැකි, ක‍්‍රමයෙන් වැඩි වන සංකීර්ණතාවක් එකතු කරයි. මේ අපරිමිත ශ්‍රේණිය දැන් හඳුන්වනු ලබන්නේ ෆවුරියර් ශ්‍රේණිය හැටියටයි.

Related image

ෆවුරියර් සිය අදහස් 1807 දී ප‍්‍රසිද්ධියට පත් කළ විට ඊට  විවේචන එල්ලවිය. අවසානයේ ඔහුගේ මත පිළිගැනීමට ලක්වූයේ 1822 දීය. තාපය සම්නන්ධයෙන්  ඔහුගේ අධ්‍යයනයන් තවදුරටත් ඉදිරියට ගෙන යමින් සූර්යයාගෙන් පෘථිවිය අත්පත් කර ගන්නා තාපයක් පෘථිවිය අභ්‍යාවකාශය වෙත යවන තාපයත් අතර වෙනස ගැන  ෆවුරියර් 1824 දී සොයා බැලීය. පෘථිවිය සූර්යාගෙන් මෙපමණ ඈතක තිබියදීත් මනෝඥලෙස උණුසුම්ව පවතින්නේ පෘථිවියේ වායුගෝලයෙහි ඇති වායු තාපය හිරකොට ගෙන එය ආපසු  අභ්‍යාවකාශය වෙත විකිරණයවිම වැළැක්වීම නිසාවෙන් බව  ඔහුට පෙනී ගියේය. මේ සංසිද්ධිය වර්තමානයේ දී හරිතාගාර ආචරණය(greenhouse effect) ලෙස හැඳින්වේ.

ශ්‍රේනියකට ඕනෑම හැඩයක තරංගයක් (මෙහි රෝස පැහැයෙන් දක්වා ඇතී) කොටු තරංගයක් වුව  සන්නිකර්ශනය කල හැක. ශ්‍රේනියට තවතවත් සයින තරංග එක්කිරිමෙන් කොටු තරංග වලට තව තවත් ආසන්න සන්නිකර්ශනයක් ලැබේ. ශ්‍රේනියේ මුල් සන්නිකර්ශන හතරෙහි(මෙහි කලු පැහැයෙන් දක්වා ඇතී) හැම එකකම අතිරේක කොටු තරංගයක් සංයෝජනයවේ.

 

අද ෆවුරියර්ගේ විශ්ලේෂණයන් තාප  සංක‍්‍රාමණයට පමණක් නොව විද්‍යාවේ වඩාත් දියුණු නවෝත්පාදක අවස්ථාවේ පවතින ධ්වනිවිද්‍යාව, විදුලි ඉංජිනේරු ශිල්පය සහ ප‍්‍රකාශ විද්‍යාවේ සිට ක්වොන්ටම් යාන්ත‍්‍රණ විද්‍යාව දක්වා වූ පරාසයක තවත් ප‍්‍රශ්න ගණනාවක් සම්බන්ධයෙන් ද යොදා ගැනේ.

 

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 )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ 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 )

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

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: