ಯುರೇಕಾ !

ವಿಜಯ ಕುಮಾರ್ ಹೆಚ್.ಜಿ.

ವಿಜ್ಞಾನ ಶಿಕ್ಷಕರು, ಸರ್ಕಾರಿ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ

ಕಾವಲ್ ಭೈರಸಂದ್ರ, ಬೆಂಗಳೂರು ಉತ್ತರ ವಲಯ-೦೩

ವಿಜ್ಞಾನದ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಲ್ಲಿ ಕುತೂಹಲ ಮೂಡಿಸಿ, ಅವರಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಶೀಲತೆಯ ಮನೋಭಾವವನ್ನು ಉದ್ದೀಪನಗೊಳಿಸುವುದು, ವಿಜ್ಞಾನ ಬೋಧಿಸುವ ಶಿಕ್ಷಕರ ಆದ್ಯ ಕರ್ತವ್ಯ. ಅಂಥ ತಮ್ಮ ಒಂದು ಅನುಭವವನ್ನು ‘ಸವಿಜ್ಞಾನ’ ತಂಡದ ಶಿಕ್ಷಕ ವಿಜಯಕುಮಾರ್ ಅವರು ಇಲ್ಲಿ ಹಂಚಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.

‘ಸರ್, ನೋಡಿ ಸರ್, ಇವನು ಪೆನ್ಸಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಚುಚ್ತಾ ಇದ್ದಾನೆ ಹಾ !!! ಅಬ್ಬಾ ಕರೆಂಟ್ ಶಾಕ್ ಹೊಡೆದ ಹಾಗಾಯ್ತು ಸಾರ್’ ಅಂತ ಒಬ್ಬ ಹುಡುಗ ತರಗತಿಯಲ್ಲಿ ದೂರಿದ. ‘ಪೆನ್ಸಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚಿದರೆ ಕರೆಂಟ್ ಶಾಕ್ ಹೊಡೆದ ಹಾಗೆ ಯಾಕೋ ಆಗುತ್ತೆ? ಪೆನ್‌ಸಿಲ್ ಮೂಲಕ ಎಲ್ಲೋ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತೆ?’ ಅಂತ ಇನ್ನೊಬ್ಬ ಪ್ರಶ್ನಿಸಿದ. ಕೆಲವರು ‘ಪೆನ್ಸಿಲ್ ಮೂಲಕ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತೆ’ ಅಂದರೆ, ಇನ್ನು ಕೆಲವರು ‘ಇಲ್ಲ, ಹರಿಯೋದಿಲ್ಲ' ಅಂದರು. ‘ಸರಿ ಹಾಗಾದ್ರೆ ಫೆಬ್ರವರಿ ೨೮ಕ್ಕೆ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮಾಡೋಣ. ವಿಜ್ಞಾನ ದಿನಾಚರಣೆ ಇದೆಯಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕೆ ನಿಮ್ಮಲ್ಲೇ ಒಬ್ಬರು ಇದೇ ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಿ’ ಅಂದೆ. ರವಿ ತಯಾರಾದ. ‘ಅದಕ್ಕೆ ಏನೇನು ಬೇಕು ಹೇಳಿ ಸರ್, ಹೇಗೆ ಮಾಡೋದು ಸರ್’ ಅಂತ ಕೇಳಿದೆ. ಅವನಿಗೆ ವಿವರಿಸಿದೆ.

‘ನೀವು ಪೆನ್ಸಿಲ್ ಲೆಡ್ ಅಂತೀರಲ್ಲ, ಅದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸೀಸ ಅಲ್ಲ. ಲೆಡ್ ಒಂದು ಲೋಹ. ಅದು ಹೇಗೂ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ತನ್ನ ಮೂಲಕ ಹರಿಯಲು ಬಿಡುತ್ತೆ. ಆದರೆ, ಪೆನ್ಸಿಲ್ ನಲ್ಲಿ ಇರೋದು ಗ್ರಾಫೈಟ್. ಅದು ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ಒಂದು ರೂಪ. ಅದು ಅಲೋಹ. ಆದರೂ ಇದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತೆ. ಈಗ ನೀನು ಪೆನ್ ಪೆನ್ಸಿಲ್ ಅಂತೀರಲ್ಲ, ಅದರ ಸೀಸದ ಕಡ್ಡಿಯೊಂದನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊ. ಅದರ ಒಂದು ತುದಿಗೆ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯನ್ನು ಸುತ್ತು. ತಂತಿಯ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಸಣ್ಣ ಐಇಆ ಬಲ್ಬ್ನ ಧ್ರುವಕ್ಕೆ ಸಿಕ್ಕಿಸು. ಬಲ್ಬ್ನ ಇನ್ನೊಂದು ಧ್ರುವದಿಂದ ಹೊರಟ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯನ್ನು ೯ ವೋಲ್ಟ್ ಸೆಲ್‌ನ ಧನ(+) ಧುವ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸು. ಸೆಲ್ ನ ಋಣ(-) ಧ್ರುವದಿಂದ ಹೊರಟ ತಂತಿಯನ್ನು ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ನ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ ಮಂಡಲ ಪೂರ್ತಿಗೊಳಿಸು. ಈಗ ಬಲ್ಬ್ ಬೆಳಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬಹುದು’ ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದೆ.

ಇದೊಂದು ಸರಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲ ರಚನೆಯ ಚಟುವಟಿಕೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವೇನಿಲ್ಲ. ಎಲ್ಲರೂ ಮಾಡುವಂತದ್ದೇ. ಅಂದು ತಾನು ರೂಪಿಸಿದ್ದ ಈ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಂಡು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ವಿವರಿಸುತ್ತಿದ್ದ ರವಿ, ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ‘ಯುರೇಕಾ, ಯುರೇಕಾ’ ಎನ್ನುತ್ತಾ ಓಡಿಬಂದಂತೆ, ನನ್ನ ಬಳಿ ಓಡಿ ಬಂದ. ‘ಸರ್, ಗ್ರಾಫೈಟ್ ನ ಒಂದು ತುದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ್ದ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತ ಮಾಡಿ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ ಹಿಡಿದರೂ ಬಲ್ಬ್ ಆರಿಹೋಗದೆ ಬೆಳಗುತ್ತಲೇ ಇದೆ’ ಎಂದು ಆಶ್ಚರ್ಯ, ಆನಂದದಲ್ಲಿ ಏನನ್ನೋ ಕಂಡುಹಿಡಿದವನಂತೆ ಒಂದೇ ಉಸಿರಿಗೆ ಹೇಳಿದ. ನನಗೂ ಆಶ್ಚರ್ಯ ಆಯ್ತು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಅಂದರೆ ಮಂಡಲ ಒಡೆದರೆ ಬಲ್ಬ್ ಆರಿಹೋಗಬೇಕಿತ್ತು. ಇಲ್ಲಿ ಹಾಗಾಗದೆ, ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯನ್ನು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ನಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಹೋದರೂ ಬಲ್ಬ್ ಉರಿಯುತ್ತಲೇ ಇತ್ತು. ನಾನು ದೂರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡಲು ಹೇಳಿದೆ. ಸುಮಾರು ೫ ಸೆಂ.ಮೀ.ನಷ್ಟು ದೂರ ಸರಿಸಿದರೂ ಬಲ್ಬ್ ಉರಿಯುತ್ತಲೇ ಇತ್ತು. ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯ ಇದು ಅಂದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತಮತಿ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ನಡುವೆ ಇದ್ದ ಖಾಲಿ ಜಾಗದಲ್ಲಿಯೂ ಹರಿಯುತ್ತಿವೆ ಎಂದಾಯ್ತಲ್ಲ!

ಈ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರ ಪಡೆದು ಮಕ್ಕಳಿಗೆ ವಿವರಿಸಬೇಕು ಎಂದುಕೊಂಡೆ. ಅಂದು ಪ್ರತಿಷ್ಟಿತ ಇಂಜಿನೀರಿಂಗ್ ಕಾಲೇಜೊಂದರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಎನ್.ಎಸ್.ಎಸ್. ಕ್ಯಾಂಪ್ ಪ್ರಯುಕ್ತ ನಮ್ಮ ಶಾಲೆಯಲ್ಲೇ ಇದ್ದರು. ಅವರೂ ಸಹ ನಮ್ಮ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ವಿಜ್ಞಾನ ದಿನಾಚರಣೆಯ ಪ್ರದರ್ಶನ, ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಮಂಡಲ ತೆರೆದಿದ್ದಾಗಲೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಏರ್ಪಡುವ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಆ ಕಾಲೇಜಿನ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಸ್ತಾಪ ಮಾಡಿದೆ. ಅವರು ‘ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾಗಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸ್ವಭಾವವೇ ಹೀಗೆ’ ಎನ್ನುತ್ತಾ ವಿವರಣೆ ನೀಡಿದ್ದು ಹೀಗೆ.

‘ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ಬಹುರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು. ಪೆನ್ಸಿಲ್‌ನಿಂದ ಹಿಡಿದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ವರೆಗೆ ಬಳಕೆ ಇರುವ ವಸ್ತು ಇದು. ಅಲೋಹವಾಗಿದ್ದರೂ, ಉತ್ತಮ ವಾºಕವಾಗಿರುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಅದರಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಲಭ್ಯ ಇರುವುದು. ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ನ ಅಣುವಿನ ಹೊರಕವಚದಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರು ಇಲೆಕ್ಟಾçನ್‌ಗಳು ಪಕ್ಕದ ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಅಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗೊಂಡರೆ, ಒಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಉಳಿದ ಇಲೆಕ್ಟಾçನ್‌ಗಳು ರೇಸ್‌ಗೆ ಬಿಟ್ಟ ಕಾರುಗಳಂತೆ ಹರಿದು ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ಗೆ ವಾಹಕತೆಯ ಗುಣ ತಂದುಕೊಡುತ್ತವೆ. ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಪದರ, ಪದರ ರಚನೆ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಜಾಗ ಇಲೆಕ್ಟಾçನ್ ಎಂಬ ಕಾರುಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಹೆದ್ದಾರಿಗಳಂತೆವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಉತ್ತಮ ವಾಹಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು 2 ರಿಂದ 3 x 10⁵ Sm^-1 (siemens per meter). ವಾಹಕತೆಯ ಈ ಮೌಲ್ಯ ಹೆಚ್ಚೂ ಕಡಿಮೆ ಲೋಹಗಳಷ್ಟೇ ಇದೆ. ಅದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಖಾಲಿ ಜಾಗ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ವೇಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದರಿಂದ ಅವು ಒಂದಷ್ಟು ದೂರ ನೆಗೆಯುತ್ತವೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯನ್ನು ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ನಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ (ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ೫ ಸೆಂ.ಮೀ) ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಹೋದರೂ ಬಲ್ಬ್ ಉರಿಯುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ’.

ಈ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಕೇಳಿದ ರವಿ ಮತ್ತು ಸಹಪಾಠಿಗಳಿಗೆ ಸಮಾಧಾನವಾಯಿತು. ನಾವೂ ಏನೋ ಕಂಡು ಹಿಡಿದೆವು ಎಂಬ ಖುಷಿಯೂ ಆಗಿತ್ತು. ನೀವೂ ಈ ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಿ ವಿವರ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವಿರಲ್ಲವೇ ?