ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ ನೀರಿನ ಇನ್ನೊಂದು ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿ!!

  • ಪೂರ್ಣಪ್ರಜ್ಞ ಬೇಳೂರು
    ನಾವು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೂ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನೂ ಸಹಾ ಮಾಡದಿರುವ ನೀರಿನ ಇನ್ನೊಂದು ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. ನೀರು 40ರಿಂದ 60 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನವಾದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳ ತೊಡಗುತ್ತದೆ!! ಒಂದನ್ನೊಂದು ಬಿಟ್ಟಿರದೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡೇ ಇರುವ ಸಿಯಾಮಿ ಅವಳಿಗಳಂತೆ. ಪುರಾಣದ ಅರ್ಧನಾರೀಶ್ವರನಂತೆ.
    ನೀರು ಒಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತು. ಜೀವಿಗಳ ಮೂಲಾಧಾರ. ಇದರ ವ್ಯಾಪ್ತಿ, ಆಳ, ರಹಸ್ಯಗಳು ನಮಗಿನ್ನೂ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಒಂದಿಷ್ಟು ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಒಂದಿಷ್ಟು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮಾತ್ರ ಗೊತ್ತು.  ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲದೆ ಒಮ್ಮೊಮ್ಮೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲೂ ಅಪೂರ್ವವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದು ತಿಳಿದಿತ್ತು. ಪಾದರಸ ಬಿಟ್ಟರೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚು ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡ ಇರುವುದು ನೀರಿಗೆ ಮಾತ್ರ. ತಂಪು ಮಾಡಿದಾಗಲೂ ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ. ಮೂರೂ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲೂ ಜೊತೆಯಾಗಿ ಸಹಾ ಇರುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದೆಲ್ಲಾ ತಿಳಿದಿತ್ತು. ಇನ್ನುಳಿದಂತೆ ಪಿರಿಯಾಡಿಕ್ ಟೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿರುವ ಮೂಲ ವಸ್ತುಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜೆನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜೆನ್
    ಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳ ಅಣು ತೂಕವೂ ಹೆಚ್ಚು. ಅವುಗಳ ಅಣುಗಳು ಕುಗ್ಗಿದಂತೆ ಅವುಗಳೂ ಕುಗ್ಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅದೇ ಗುಂಪಿನ ಡೈಹೈಡ್ರೋಜೆನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನದು (ನೀರಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಹೆಸರು) ಮಾತ್ರ ವಿಶೇಷವಾದ ಕುದಿ ಬಿಂದು ಎನ್ನುವುದನ್ನೂ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿತ್ತು.
    ಆಕ್ಸ್‌ಫರ್ಡ್ ಸಂಶೋಧನೆ
    ಇದೀಗ ನೀರು ತನ್ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ರಹಸ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದೆ. 40ರಿಂದ 60 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ನಮಗೆಲ್ಲಾ ತಿಳಿದಿರುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಇದೇ ನೀರು ಬೇರೆಯದೇ ರೀತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮಾಲೆಯನ್ನೇ ತೆರೆದಿಟ್ಟಿದೆ. ಇಂಗ್ಲೆಂಡ್‌ನ ಆಕ್ಸ್
    ಫರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಶ್ರೀಮತಿ ಲಾರಾ ಮೆಸ್ಟ್ರೋ ಈ ಮಾಲೆಯ ಒಂದೊಂದೆ ಎಸಳುಗಳನ್ನು ಬಿಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
    ನೀರು ಸೊನ್ನೆಯಿಂದ ನೂರು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಲ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ, ರಿಫ್ರಾಕ್ಟೀವ್ ಇಂಡೆಕ್ಸ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ, ಸರ್‌ಫೇಸ್ ಟೆನ್ಶನ್ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾನ್ಸ್ಟಂಟ್‌ಗಳು ಬದಲಾಗುವ ರೀತಿಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರು.  ಉಷ್ಣತೆಯ ಏರುಪೇರಿನಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಎಲ್ಲಿ ನೀರು ೪೦ ಡಿಗ್ರಿಗೆ ತಲುಪಿತೋ ಆಗ ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ಬದಲಾಗಿ ಬಿಡುತ್ತಿತ್ತು. ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು 60 ಡಿಗ್ರಿಯವರೆಗೂ ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತಿತ್ತು. ಪ್ರತಿ ಲಕ್ಷಣಗಳೂ ಈ ಉಷ್ಣಸಂಧಿಯಲ್ಲಿ ಏರುಪೇರಾಗುವುದು ಅವರನ್ನು ಅಚ್ಚರಿಯಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಿತು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನೀರಿನ ಥರ್ಮಲ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯು ಸುಮಾರು  64 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ , ರಿಫ್ರಾಕ್ಟೀವ್ ಇಂಡೆಕ್ಸ್ ಸುಮಾರು 50 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ , ಸರ್‌ಫೇಸ್ ಟೆನ್ಶನ್ ಸುಮಾರು 57 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ , ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಸುಮಾರು ೫೩ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು (ಜಂಗಮ ಅಂಕಗಳನ್ನು!) ತೋರಿಸಿದವು. ಹೀಗೆ ನೀರು ಎರಡು ಭಿನ್ನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು. ಇದರ ಅನೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು 50 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದರು.
    ನೀರಿಗೇಕೆ ಇಂತಹಾ ದ್ವಿಮುಖ ಸ್ಥಿತಿ
    ನೀರಿನೊಳಗೆ ಏನಾಗುತ್ತಿದೆ ಎನ್ನುವುದು ಇನ್ನೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯ ಬಂಧವಿದೆ. ಈ ಬಂಧವು ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜೆನ್ ಬಂಧ. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಾದ ಹೈಡ್ರೋಜೆನ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜೆನ್ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಈ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸೇರುವಿಕೆಗಳು ನಿರಂತರ ಆಗುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ. ಈ ತಜಿಬಿಜಿಯ ನಡುವೆಯೂ ಹೊಸಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ. ನೀರು ತನ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದೇ ನೀರಿನ ಇಂತಹಾ ದ್ವಿಮುಖ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕಾರಣವಿರಬಹುದು ಎಂದು ಅನುಮಾನ, ಅರ್ಥಾತ್ ಕೇವಲ ಅನುಮಾನ ಪಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ. ಆದರೆ ಯಾರಿಗೂ ಇದೇ ಸರಿ ಎನ್ನುವ ಖಾಚಿತ್ಯವಿಲ್ಲ. ನೇಚರ್ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಾಲ್ ಇದನ್ನೇ ಬರೆಯುತ್ತಾರೆ; ಓಲಾಡುವ ಹೈಡ್ರೋಜೆನ್ ಬಂಧದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುವ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವೇ ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ನೀರಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಅಣುಗಳ ಉಬ್ಬರವು ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಇದು ನೀರನ್ನು ನಾವು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳುವ ರೀತಿಯನ್ನೇ ಬದಲಾಯಿಸಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ.
    ಈ ದ್ವಿಮುಖ ಸ್ಥಿತಿಯ ಕುರಿತು, ನೀರಿನ ನಾಲ್ಕು ಅಥವಾ ಐದು ರೂಪಗಳ ಕುರಿತು ಪಾಠ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವ ಕಾಲ ಇನ್ನೂ ಬಂದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಲಾರಾ ಮೆಸ್ಟ್ರೋರವರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ. ಯಾಕೆಂದರೆ ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗೋಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ಸಿಲ್ವರ್‌ಗಳ ನ್ಯಾನೋ ಕಣಗಳಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹರಡಿ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಫ್ಲೋರೋಸೆನ್ಸ್‌ಗಳ ಚಿತ್ರಣ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ದೇಹದೊಳಗಿನ ಗಡ್ಡೆಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಂಡು ನೋಡಿದಾಗ ಅವುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್‌ಗಳು ಚದುರಿ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ನೀರು ಇಂತಹಾ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಸಂಧಿಯಲ್ಲೂ ದ್ವಿಮುಖ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸದೇ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತ್ತಿದೆ.
    ಸ್ಟಾಕ್‌ಹೋಮ್ ಸಂಶೋಧನೆ
    ಇತ್ತ ಸ್ವೀಡನ್‌ನ ಸ್ಟಾಕ್‌ಹೋಮ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನೀರಿಗೆ ಎಕ್ಸ್-ರೇಯನ್ನು ಹಾಯಿಸಿ ನೋಡಿದರು. ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತ ಸಾಂಧತೆಯಲ್ಲಿ ಅಪಾರ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವುದನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದರು. ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತೂ ಒಮ್ಮೆ ಹೆಚ್ಚು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೂಮ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್‌ನಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಗೋಚರಿಸುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ’ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಸಂಶೋಧಕ ಲಾರ್‍ಸ್ ಜಿ ಎಮ್ ಪ್ಯಾಟರ್‌ಸನ್. ಅಂದರೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಬಂಧವಿರುವ ಎರಡು ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ನೀರಿನೊಳಗಿವೆ. ಘನ ರೂಪದ ನೀರು ಅಂದರೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಅಧಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎರಡೂ ಸ್ಥಿತಿ ಅಸ್ಥಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎನ್ನುವುದು ಸಹಾ ನಮಗೆ ಮೊದಲೇ ತಿಳಿದಿತ್ತು. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ; ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಅಣುಗಳು ಅಸಮಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಆಕಾರವಿಲ್ಲದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆಯೂ ನಮಗೆ ಗೊತ್ತು. ಈ ಅಮಾರ್‍ಫಸ್ ಐಸ್ ಇಡೀ ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ತುಂಬಿದೆ. ಅದರಲ್ಲೂ ಅಧಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎರಡು ರೂಪಗಳಿವೆ. ಅವು ಸದಾ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಓಹೋ, ನೀವು ನಿಮ್ಮ ಕೈಯಲ್ಲಿರುವ ಐಸ್‌ಕ್ಯಾಂಡಿಯನ್ನು ನೋಡುತ್ತಾ ಅಥವಾ ಫ್ರಿಜ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಐಸ್‌ಕ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತಾ ನಿನ್ನ ಮತ್ತೊಂದು ವೇಷವೂ ನನಗೆ ಗೊತ್ತು ಎನ್ನಬೇಡಿ. ಇಲ್ಲಿ ಹೇಳುತ್ತಿರುವುದು ನೀರಿನ ಹರಳುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯ(ಕ್ರಿಸ್ಟಲೈನ್)ವಿನ್ಯಾಸದ ಬಗ್ಗೆ.
    ನೀರೂ ಸಹಾ ಇದೇ ರೀತಿ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಊಹೆ. ಆದರೆ ಯಾಕೋ ನೀರು ಇನ್ನೂ ತನ್ನ ಗುಟ್ಟನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಕೊಡಲು ಸಿದ್ಧವಿಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಸಂಶೋಧಕರು ನೀರು, ಅಮಾರ್‍ಫಸ್, ಪಾರದರ್ಶಕ, ಶೀತಲ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಜಿಗುಟು ದ್ರವದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುವಾಗ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವಾಗ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಎಕ್ಸ್-ರೇಗಳನ್ನು ಹಾಯಿಸಿಯೂ ನೋಡಿದರು. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಅಂತರಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡಿದರು. ಆಗಲೇ ನೀರಿಗೂ ಎರಡು ದ್ರವ ರೂಪಗಳಿವೆ ಎನ್ನುವ ಅನುಮಾನ ಬಂದಿದ್ದು. ಅಂತೆಯೇ ನೀರು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹರಳುಗಟ್ಟಲು (ಕ್ರಿಸ್ಟಲೈಜ್) ನಿಧಾನವಾಗುವ ಕಾರಣ ನೀರಿನ ಎರಡು ದ್ರವ ರೂಪಗಳು ಎಂದು ಇನ್ನೋರ್ವ ಸಂಶೋಧಕ ಅಂಡರ್‍ಸ್ ನಿಲ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
    ನೀರಿನ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ತಿಳಿದಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸುಲಭವಾಗಬಹುದು. ಅದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಶುದ್ಧ ನೀರನ್ನು  ಸುಲಭವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸಮುದ್ರದ ನೀರನ್ನು ಲವಣರಹಿತ ಮಾಡಲು ಸುಲಭ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ಊಹೆ ಬೇಡ ಎನ್ನುವಿರಾ? ಮತ್ತೆ….ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ನೀರುಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಎಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತದೆ? ಎರಡನ್ನೂ ಕುಡಿಯಬಹುದೇ? ಅವು
    ಕೃಷಿಗೆ ಯೋಗ್ಯವೇ? ಎನ್ನುವ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳೆಲ್ಲಾ ನಿಮ್ಮಲ್ಲೇಕೆ ಬಂತು ಮಾರಾಯ್ರೇ?!!

LEAVE A REPLY