ಬೆಕ್ಕುಗಳು ದ್ರವವೇ?

ನನಗೆ ಇಗ್ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಗೆದ್ದ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸುತ್ತಾ: ಬೆಕ್ಕುಗಳು ದ್ರವವೇ?

ಸರಿಯಾದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಬೆಕ್ಕುಗಳ ದೇಹವು ದ್ರವಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಜಾನ್ ಬೆನ್ಸನ್/ಫ್ಲಿಕ್ಕರ್ , CC BY

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ದ್ರವವನ್ನು ಪಾತ್ರೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಅದರ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತು ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೂ ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಬೆಕ್ಕುಗಳು ಈ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಕ್ಕೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ.

ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬೆಕ್ಕು, ಅದರ ದೇಹವು ಸಿಂಕ್ ಒಳಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದು ದ್ರವದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಲಿಯಂ ಮೆಕ್‌ಕ್ಯಾಮೆಂಟ್ , CC BY-SA

ಈ ವಿರೋಧಾಭಾಸದ ಅವಲೋಕನವು ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ವೆಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿತು ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಬೆಕ್ಕಿನಂಥ ಸ್ನೇಹಿತರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಮೀಮ್‌ಗಳ ದೀರ್ಘ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿತು. ನಾನು ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ನೋಡಿದಾಗ ಅದು ನನ್ನನ್ನು ನಗೆಗಡಲಲ್ಲಿ ತೇಲಿಸಿತು, ಮತ್ತು ನಂತರ ಯೋಚಿಸಿತು. ಭೂವಿಜ್ಞಾನದ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಕೆಲವು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ನಾನು ಅದನ್ನು ಮರುರೂಪಿಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದೆ, ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ವಿರೂಪಗಳು ಮತ್ತು ಹರಿವಿನ ಅಧ್ಯಯನ. ಬೆಕ್ಕುಗಳ ಭೂವಿಜ್ಞಾನದ ಕುರಿತಾದ ನನ್ನ ಅಧ್ಯಯನವು 2017 ರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇಗ್ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಗೆದ್ದಿದೆ.

ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಹಾಸ್ಯಕ್ಕೆ ಮೀಸಲಾಗಿರುವ ಇಂಪ್ರೂಬಬಲ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಸಂಸ್ಥೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲು ಜನರನ್ನು ನಗಿಸುವ ಮತ್ತು ನಂತರ ಯೋಚಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುವುದು ಇದರ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಒಂದು ಸಮಾರಂಭವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ ಎಂದರೇನು?

ದ್ರವದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ರಿಯೆ ಇದೆ: ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರ ರೂಪವನ್ನು ಪಾತ್ರೆಯೊಳಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಭೂವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏನಾದರೂ ದ್ರವವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಬೆಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ವಾಸ್ತವವೆಂದರೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮಯ ನೀಡಿದರೆ ಅವು ತಮ್ಮ ಆಕಾರವನ್ನು ತಮ್ಮ ಪಾತ್ರೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಅವುಗಳಿಗೆ ದ್ರವವಾಗಲು ಸಮಯ ನೀಡಿದರೆ ಬೆಕ್ಕುಗಳು ದ್ರವವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಭೂವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸ್ಥಿರ ಆಸ್ತಿಯಲ್ಲ - ಅಳೆಯಬೇಕಾದದ್ದು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯ. ಅದರ ಮೌಲ್ಯ ಏನು ಮತ್ತು ಅದು ಯಾವುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ? ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೆಕ್ಕಿನ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವು ಅದರ ವಯಸ್ಸಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆಯೇ? (ಪ್ರಭುತ್ವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನಾವು ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತೇವೆ.)

ಪಾತ್ರೆಯ ಪ್ರಕಾರವು ಒಂದು ಅಂಶವಾಗಿರಬಹುದೇ? (ರಿಯಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು "ತೇವಗೊಳಿಸುವ" ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.) ಅಥವಾ ಬೆಕ್ಕಿನ ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಅದು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆಯೇ? (ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ "ಕತ್ತರಿ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು" ಅಥವಾ ವಿರುದ್ಧವಾದರೆ "ಕತ್ತರಿ ತೆಳುವಾಗುವುದು" ಎಂದು ಒಬ್ಬರು ಮಾತನಾಡುತ್ತಾರೆ.) ಸಹಜವಾಗಿ, ನಾವು ಭಾವನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಥಕ್ಕಿಂತ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುತ್ತೇವೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಅರ್ಥಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಬಹುದು.

ಕಣಿವೆಯ ಕೆಳಗೆ ಹರಿಯುತ್ತಿರುವ ಹಿಮನದಿ.

'ಡೆಬೊರಾ ಸಂಖ್ಯೆ' ಮತ್ತು ಪರ್ವತಗಳ ಹರಿವು

ಬೆಕ್ಕುಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುವುದೇನೆಂದರೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಎರಡು ಕಾಲಾವಧಿಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ: ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಯ, ಇದು ಪಾತ್ರೆಯಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ವಿರೂಪತೆಯ ಪ್ರಾರಂಭದಿಂದ ಕಳೆದ ಸಮಯ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೆಕ್ಕು ಸಿಂಕ್‌ಗೆ ಕಾಲಿಟ್ಟಾಗಿನಿಂದ ಕಳೆದ ಸಮಯವಾಗಿರಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ, ಒಬ್ಬರು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಯದಿಂದ ಭಾಗಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶವು 1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಘನವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಫಲಿತಾಂಶವು 1 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದ್ರವವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಭೌಗೋಳಿಕ ಕಾಲಮಾನದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ("ದೇವರ ಮುಂದೆ") ಪರ್ವತಗಳು ಸಹ ಹರಿಯುತ್ತಿದ್ದವು ಎಂದು ಬೈಬಲ್‌ನ ಪುರೋಹಿತರು ಹೇಳಿದ ನಂತರ ಇದನ್ನು ಡೆಬೊರಾ ಸಂಖ್ಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಕಾಲಮಾನದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ, ಕಣಿವೆಗಳ ಕೆಳಗೆ ಹಿಮನದಿಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ಹರಿಯುವುದನ್ನು ನೋಡಬಹುದು.

ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೂ (ದಿನಗಳು, ವರ್ಷಗಳು), ಡೆಬೊರಾ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ (1 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ) ವರ್ತನೆಯು ದ್ರವದಂತೆಯೇ ಇರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ (ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡುಗಳು), ಡೆಬೊರಾ ಸಂಖ್ಯೆಯು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ (1 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ) ವರ್ತನೆಯು ಘನವಸ್ತುವಿನಂತೆಯೇ ಇರಬಹುದು. ನೀರಿನ ಬಲೂನ್ ಸಿಡಿದ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಡೆಬೊರಾ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಆಯಾಮರಹಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ: ನಾವು ಒಂದು ಕಾಲಾವಧಿಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರಿಂದ ಭಾಗಿಸುವುದರಿಂದ, ಅನುಪಾತವು ಯಾವುದೇ ಘಟಕವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಭೂವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತು ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿ ಅಥವಾ ಆಡಳಿತವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಅನೇಕ ಆಯಾಮರಹಿತ ಸಂಖ್ಯೆಗಳಿವೆ.

ನೀರಿನ ಬಲೂನ್ ಚುಚ್ಚಿದ ತಕ್ಷಣ. ಈ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ, ನೀರು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಗೆ ಘನವಸ್ತುವಿನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸುನಿಲ್ ಸೌಂದರಪಾಂಡ್ಯನ್/ಫ್ಲಿಕರ್ , CC BY

ಕೇಕ್ ಬ್ಯಾಟರ್ ವೇಗವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು

ದ್ರವಗಳಿಗೆ, ಹರಿವು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆಯೇ, ಸುಳಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆಯೇ ಅಥವಾ ಅದು ಪಾತ್ರೆಯ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಯನ್ನು ಶಾಂತವಾಗಿ ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತೊಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಸಂಖ್ಯೆ ಇದೆ (ನಾವು ಹರಿವು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತೇವೆ).

ಹರಿವಿನ ವೇಗ V ಆಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಧಾರಕವು ಹರಿವಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರ h ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ನಾವು ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ V/h ಅನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು. ಈ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಮಾಪಕದ ವಿಲೋಮವು ಸಮಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ನ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ. ವಿಕಿಪೀಡಿಯಾ, ಲೇಖಕರು ಒದಗಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಈ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಜಡತ್ವದಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರವಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ (ನೀರಿನಂತೆ) ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರವಗಳಿಗೆ (ಕೇಕ್ ಬ್ಯಾಟರ್‌ನಂತೆ) ವೈಸೆನ್‌ಬರ್ಗ್ ಸಂಖ್ಯೆ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಆಯಾಮವಿಲ್ಲದ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು 1 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಹರಿವು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧವಾಗಿರುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. 1 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ ಹರಿವು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಆಗಿರುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ.

ಬೆಕ್ಕುಗಳು ದ್ರವವೇ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಕೇಳಿದಾಗ ಭೂವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಈ ಆಯಾಮವಿಲ್ಲದ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ನನಗೆ ಅವಕಾಶವಾಯಿತು. ಇದು ಜನರನ್ನು ನಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಯೋಚಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.