Sunday, February 14, 2021

Absolute Zero

 


 

બ્રહ્માંડનું સૌથી ઠંડુ સ્થાન કયુ છે? જવાબ અંતમાં જોઇશું, પહેલાં થોડી વિગતો જાણી લઇએ. જેમજેમ તમે પહાડ ઉપર ચઢવાનું શરૂ કરો તેમતેમ ઉંચાઇ વધતાની સાથે તાપમાન ઓછું થવા લાગે છે. લોજીકલી જોઇએ તો તમે સૂર્યની નજીક જઇ રહ્યાં છો. માટે ઉંચાઇ ઉપર જતાં સૈદ્ધાંતિક રીતે તાપમાન વધવું જોઇએ પરંતુ એવું થતું નથી. કેમ? કેમકે સૂર્ય આપણાંથી લગભગ 15 કરોડ કિલોમીટર દૂર છે. માટે હવામાં ઉંચાઇ ઉપર થોડા મીટર ચઢવું એટલું કારગત નથી નીવડતું કે તાપમાનમાં કોઇક વૃધ્ધિ થઇ જાય. બીજું, જમીન ઉપર વાતાવરણ ઘણું ઘાટ્ટુ હોય છે. અર્થાત હવાના અણુઓ વધુ હોય છે. અણુઓ આપસમાં ટકરાઇને વાતાવરણમાં પોતાની ગતિજ ઉર્જા(kinetic energy), હીટ એટલેકે રેડિએશન રૂપે મુક્ત કરતા રહે છે. જેના કારણે જમીન પાસેના વાતાવરણનું સરેરાશ તાપમાન વધી જવા પામે છે. જેમજેમ હવામાં આપણે ઉપર જઇએ તેમતેમ વાતાવરણ પાતળુ થતું જાય છે. સરળ શબ્દોમાં હવાના અણુઓ ઓછા થતાં જાય છે. ઓછા અણુ મતલબ ઓછો ટકરાવ પરિણામ સ્વરૂપ તાપમાન ઓછું થતું જાય છે.

-

પ્રકૃતિના પોતાના અમુક અફર નિયમો છે કે જેને ઓળંગવુ અશક્ય છે. જેમકે કોઇપણ પદાર્થ જેનું દળ છે, તે પ્રકાશવેગને આંબી શકતો નથી. બિલકુલ એવો નિયમ છે નિરપેક્ષ શૂન્ય તાપમાન એટલેકે Absolute Zero temperature જેનું મૂલ્ય છે -273.15 ડીગ્રી. ન્યૂનતમ તાપમાનની લિમિટ છે. આનાથી ઓછું તાપમાન હોવું બ્રહ્માંડમાં અસંભવ છે. કેમ? કેમકે તાપમાને કણોની ગતિ શૂન્ય થઇ જાય છે. કણોમાં મૌજૂદ ઇલેક્ટ્રોન ફ્રીઝ થઇ જાય છે અને જો ઇલેક્ટ્રોન સ્થિર થઇ ગયાં તો, ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિ અને ગતિ(બંન્ને શૂન્ય) આપણને ખબર પડી જાય છે. પરંતુ....આપણાં વિજ્ઞાનનો એક આધારભૂત નિયમ એટલેકે હાઇઝેનબર્ગનો અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત આપણને કહે છે કે....આપણે કોઇપણ કણની સ્થિતિ અને સંવેગ(momentum) એકસમયે જાણી નથી શકતાં.

-

આજ કારણ છે કે અથાગ પ્રયત્નો કરવા છતાંય આપણે પ્રયોગશાળાઓમાં કણોને -273.149999999999 ડીગ્રી જેટલાજ ઠંડા કરી શક્યા છીએ. પરંતુ અંતિમ ડેસિમલ પોઇન્ટને પ્રાપ્ત કરવું અસંભવ છે. કેમકે કણોની પરમ શીત અવસ્થાને પ્રાપ્ત કરવું બ્રહ્માંડના નિયમોનું ઉલ્લંઘન છે. ભલે ગમે તેટલા ધમપછાડા કરો કોઇપણ વસ્તુનું સંપૂર્ણપણે ઉર્જાવિહિન થવું અસંભવ છે. તો હવે આપણાં સવાલનો જવાબ મળી ગયો કે બ્રહ્માંડનું સૌથી ઠંડુ સ્થળ બીજે ક્યાંય નહીં પરંતુ પૃથ્વી ઉપર મૌજૂદ માનવો દ્વારા નિર્મિત પ્રયોગશાળાઓ છે.

 

No comments:

Post a Comment