விஞ்ஞானத்தில் விஷயங்கள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன என்பதை அறியும்போது பல விஞ்ஞானிகள் ஒரு வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளனர். துகள்கள், அணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் பற்றிய அறிவு அறிவியலில் பல முன்னேற்றங்களை வழங்கியுள்ளது. எனவே, இந்த கட்டுரையை நாங்கள் அர்ப்பணிக்கப் போகிறோம் தாம்சனின் அணு மாதிரி. இது ரைசின் புட்டிங் மாடல் என்றும் அழைக்கப்பட்டது.
இந்த கட்டுரையில் தாம்சனின் அணு மாதிரி, அதன் பண்புகள் என்ன, அறிவியலுக்கு அது எவ்வளவு முக்கியமானது என்பதை நீங்கள் அறியலாம்.
தாம்சனின் அணு மாதிரி என்ன
இது 1904 ஆம் ஆண்டில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மாதிரி மற்றும் முதல் துணைத் துகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருக்கலாம். கண்டுபிடித்தவர் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ஜோசப் ஜான் தாம்சன் ஆவார். இந்த மனிதன் 1897 இல் கேத்தோடு கதிர் குழாய்களைப் பயன்படுத்திய ஒரு பரிசோதனையின் மூலம் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைக் கண்டுபிடிக்க முடிந்தது.
இந்த கண்டுபிடிப்பின் விளைவு மிகப் பெரியது, ஏனெனில் அணுவுக்கு ஒரு கரு இருக்கக்கூடும் என்பதற்கான எந்த ஆதாரமும் இல்லை. எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறையான கட்டணத்தை எதிர்க்கும் ஒரு வகையான நேர்மறையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருளில் எலக்ட்ரான்கள் மூழ்கியுள்ளன என்று இந்த விஞ்ஞானி சிந்திக்க வழிவகுக்கிறது. இதுதான் அணுக்களுக்கு நடுநிலை கட்டணம் உண்டாக்கியது.
புரிந்துகொள்ளக்கூடிய வகையில் அவற்றை விளக்குவது திராட்சை கொண்டு மிதக்கும் ஜெல்லியை உள்ளே வைப்பது போன்றது. எனவே திராட்சை கொண்ட புட்டு மாதிரி பெயர். இந்த மாதிரியில், தாம்சன் எலக்ட்ரான்கள் சடலங்களை அழைக்கும் பொறுப்பை ஏற்றுக்கொண்டு அவை சீரற்ற முறையில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளன என்று கருதினர். இன்று அவை ஒரு வகையான சுழலும் வளையங்களில் இருப்பதாகவும், ஒவ்வொரு வளையத்திற்கும் வெவ்வேறு அளவிலான ஆற்றல் இருப்பதாகவும் அறியப்படுகிறது. ஒரு எலக்ட்ரான் ஆற்றலை இழக்கும்போது அது உயர்ந்த நிலைக்குச் செல்கிறது, அதாவது அது அணுவின் கருவில் இருந்து விலகிச் செல்கிறது.
தங்க படலம் பரிசோதனை
தாம்சன் நினைத்தது என்னவென்றால், அணுவின் நேர்மறையான பகுதி எப்போதும் காலவரையின்றி இருந்தது. 1904 இல் அவர் உருவாக்கிய இந்த மாதிரியானது பரவலான கல்வி ஏற்றுக்கொள்ளலைக் கொண்டிருக்கவில்லை. ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, கெய்கர் மற்றும் மார்ஸ்டன் ஆகியோர் தங்கப் படலம் மூலம் ஒரு பரிசோதனையைச் செய்ய முடிந்தது, இது தாம்சனின் கண்டுபிடிப்புகள் அவ்வளவு பயனுள்ளதாக இல்லை. இந்த சோதனையில் அவர்கள் தேர்ச்சி பெற்றனர் தங்கப் படலம் மூலம் ஹீலியம் ஆல்பா துகள்களின் ஒரு கற்றை. ஆல்பா துகள்கள் ஒரு தனிமத்தின் சிங்கங்களைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை, அதாவது எலக்ட்ரான்கள் இல்லாத கருக்கள் மற்றும் நேர்மறையான கட்டணம் கொண்டவை.
பரிசோதனையின் விளைவாக, இந்த கற்றை தங்கப் படலம் வழியாகச் செல்லும்போது சிதறியது. இதன் மூலம், ஒளி கற்றை திசைதிருப்பப்படுவதற்கு காரணமான நேர்மறையான கட்டணத்தின் மூலத்துடன் ஒரு கரு இருக்க வேண்டும் என்று முடிவு செய்யலாம். மறுபுறம், தாம்சனின் அணு மாதிரியில், ஜெலட்டின் எனக் கூறப்பட்டவற்றிலும், எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட நேர்மறை கட்டணமும் விநியோகிக்கப்பட்டதாக எங்களிடம் இருந்தது. இதன் பொருள் அயனிகளின் ஒரு கற்றை அந்த மாதிரியின் அணு வழியாக செல்லக்கூடும்.
அடுத்தடுத்த பரிசோதனையில் எதிர் காட்டப்பட்டபோது, இந்த மாதிரி மறுக்கப்படலாம் அணு.
எலக்ட்ரானின் கண்டுபிடிப்பு மற்றொரு அணு மாதிரியின் ஒரு பகுதியிலிருந்தும் வந்தது, ஆனால் டால்டனில் இருந்து வந்தது. அந்த மாதிரியில், அணு முற்றிலும் பிரிக்க முடியாததாக கருதப்பட்டது. இது தான் தாம்சன் தனது ரைசின் புட்டிங் மாதிரியைப் பற்றி சிந்திக்கத் தூண்டியது.
தாம்சன் அணு மாதிரியின் பண்புகள்
இந்த மாதிரியின் முக்கிய பண்புகளில் நாம் பின்வருவனவற்றை சுருக்கமாகக் கூறுகிறோம்:
- இந்த மாதிரி குறிக்கும் அணு எலக்ட்ரான்களுடன் நேர்மறையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருளைக் கொண்ட ஒரு கோளத்தை ஒத்திருக்கிறது அவை எதிர்மறையாக விதிக்கப்படும். எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் இரண்டும் கோளத்திற்குள் உள்ளன.
- நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் ஒரே அளவைக் கொண்டுள்ளன. இதன் பொருள் முழு அணுவிற்கும் கட்டணம் இல்லை, ஆனால் மின்சாரம் நடுநிலையானது.
- இதனால் அணு பொதுவாக நடுநிலை சார்ஜ் கொண்டிருக்கலாம் எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறையான கட்டணம் கொண்ட ஒரு பொருளில் மூழ்க வேண்டும். இது எலக்ட்ரான்களின் ஒரு பகுதியாக திராட்சையும் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது மற்றும் மீதமுள்ள ஜெலட்டின் நேர்மறை கட்டணம் கொண்ட பகுதியாகும்.
- இது வெளிப்படையான வழியில் விளக்கப்படவில்லை என்றாலும், இந்த மாதிரியில் அணுக்கரு இல்லை என்று ஊகிக்க முடியும்.
தாம்சன் இந்த மாதிரியை உருவாக்கியபோது, நெபுலர் அணுவைப் பற்றிய முந்தைய கருதுகோளை அவர் கைவிட்டார். இந்த கருதுகோள் அணுக்கள் முதிர்ச்சியற்ற சுழல்களால் ஆனவை என்ற உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஒரு திறமையான விஞ்ஞானியாக இருப்பதால், அவர் தனது காலத்தில் அறியப்பட்ட சோதனை ஆதாரங்களின் அடிப்படையில் தனது சொந்த அணு மாதிரியை உருவாக்க விரும்பினார்.
இந்த மாதிரி முற்றிலும் துல்லியமாக இல்லை என்ற போதிலும், நிலையான தளங்களை அமைப்பதில் இது உதவ முடிந்தது, இதனால் பிற்கால மாதிரிகள் மிகவும் வெற்றிகரமாக இருக்கும். இந்த மாதிரிக்கு நன்றி, புதிய முடிவுகளுக்கு வழிவகுத்த வெவ்வேறு சோதனைகளை மேற்கொள்ள முடிந்தது, அதுதான் இன்று நமக்குத் தெரிந்த விஞ்ஞானம் மேலும் மேலும் வளர்ந்தது.
தாம்சன் அணு மாதிரியின் வரம்புகள் மற்றும் பிழைகள்
இந்த மாதிரி வெற்றிபெறாத பிரச்சினைகள் என்ன, ஏன் தொடர முடியவில்லை என்பதை நாங்கள் பகுப்பாய்வு செய்ய உள்ளோம். முதல் விஷயம் என்னவென்றால், அணுவுக்குள் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களில் கட்டணங்கள் எவ்வாறு பராமரிக்கப்படுகின்றன என்பதை அவரால் விளக்க முடியவில்லை. இதை விளக்க முடியாமல், ஒரு அணுவின் ஸ்திரத்தன்மை குறித்து அவரால் எதையும் தீர்க்க முடியவில்லை.
அவரது கோட்பாட்டில் அவர் அணுவைக் கொண்டிருப்பதைப் பற்றி எதுவும் குறிப்பிடவில்லை. இன்று நாம் அறிந்திருந்தால், அணு அடங்கும் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களால் ஆன கருவைச் சுற்றும் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களில்.
புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. தாம்சன் தனது மாதிரியை அந்த நேரத்தில் அறிவியல் பூர்வமாக நிரூபிக்கப்பட்ட கூறுகளுடன் ஒரு விளக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொள்ள முயன்றார். தங்கப் படலம் பரிசோதனை சரிபார்க்கப்பட்டபோது, அது விரைவாக நிராகரிக்கப்பட்டது. இந்த சோதனையில், அணுவின் உள்ளே ஏதேனும் ஒன்று இருக்க வேண்டும், அது நேர்மறையான கட்டணம் மற்றும் அதிக வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருக்கும். இது ஏற்கனவே அணுவின் கரு என்று அறியப்படுகிறது.
இந்த தகவலுடன் தாம்சனின் அணு மாதிரியைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.