மின் விநியோகத்தைக் கண்டுபிடித்த சோஷலிசவாதி

ஜனவரி 29 - மாறுதிசை மின்னோட்டக் காப்புரிமை நாள்

மின்சாரம் ஒரே நாளில் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. காலம்தோறும் அதற்கான முயற்சிகள் நடந்தகொண்டு இருந்தன. வில்லியம் கில்பெர்ட்டில், தாமஸ் ஆல்வா எடிசன், நிக்கலோ டெஸ்லா உள்ளிட்ட பலரும் இந்த முயற்சியில் ஈடுபட்டுள்ளனர். இதில் மைக்கேல் பாரடேவின் கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானது. மின்காந்த சக்தி (Electro Magnatic) பற்றிய அவரது ஆராய்ச்சிதான் மோட்டாரின் இயங்கு தத்துவமாக ஆனது. பாரடே விதி என அது அழைக்கப்படுகிறது. மின்காந்த சக்தி என்ற தத்துவத்தை ஆராய்ந்தவர்களுள் சார்லஸ் புரொட்டியூஸ் ஸ்டெயின்மெட்ஸும் ஒருவர். மாறுதிசை மின்னோட்டம் விநியோகத்துக்காக இவர் 1895 ஜனவரி 29-ல் காப்புரிமை பெற்றார்.

இவர், 1865-ல் பழைய ஜெர்மனியில் ராக்ளவ் நகரத்தில் பிறந்தார். சிறுவயதிலேயே குள்ளம், முதுகுத்தண்டுவடப் பாதிப்பு எனப் பல உடல் பிரச்சினைகளால் அவதிப்பட்டார். அதனால் மனரீதியாகவும் பாதிக்கப்பட்டார். ஆனால், பள்ளிக் கல்வியின்போதே தனது இயற்பியல், கணிதவியல் ஆர்வத்தை வெளிப்படுத்தினார்.

with Einstein ஐன்ஸ்டைனுடன் சார்லஸ் புரொட்டியூஸ் ஸ்டெயின்மெட்ஸ் மனப்பான்மையும் கொள்கையும்

ரக்ளவ் பல்கலைக்கழகத்தில் கல்லூரிக் காலத்தில் சோஷலிசக் குழுக்களுடன் தொடர்புவைத்திருந்தார். சோஷசலிசப் பத்திரிகையான ‘பீப்பிள்ஸ் வாய்’ஸில் கட்டுரைகள் எழுதிவந்தார். அப்போது ஜெர்மனியில் சோஷசலிசம் பற்றி எழுதுவதும் பேசுவதும் தடைசெய்யப்பட்டிருந்தது. கைதுசெய்யப்படுவது உறுதியானபோது ஜூரிச் நகரத்துக்கு இடம்பெயர்ந்தார்.

அங்கிருந்து 1889-ல் அமெரிக்காவுக்கு இடம்பெயர்ந்தார். அமெரிக்காவில் கார்ல் ஆகஸ்ட் ருடால்ஃப் ஸ்டெயின்மெட்ஸ் என்ற தன் பெயரை சார்லஸ் புரொட்டியூஸ் ஸ்டெயின்மெட்ஸ் என மாற்றிக்கொண்டார். சார்லஸ், கார்ல் என்பதின் அமெரிக்க உச்சரிப்பு. புரோட்டியூஸ் என்பது கூனன் என்ற அவரது பள்ளிக் காலப் பட்டப்பெயர்.

குள்ளமாக, கூன்முதுகுடன் இருக்கும் ஸ்டெயின்மெட்ஸ் தாழ்வு மனப்பான்மையால் திருமணம் செய்துகொள்ளாமல் இருந்தார். தன்னைப் போன்ற அழகு குறைந்த பிராணிகளைச் செல்லப் பிராணியாக வளர்த்துவந்தார். களையாக வளர்ந்துகிடக்கும் அழகில்லாத் தாவரங்களைக் கொண்டு தோட்டத்தை உருவாக்கினார். இந்தத் தாழ்வுமனப்பான்மையால் அவர் ஒடுக்கப்பட்ட அடிமைத் தொழிலாளர்களுக்கு ஆதரவாகக் குரல் கொடுத்துவந்தார்.

மின்சாரவியலின் கண்டுபிடிப்பு

மின்சாரவியல் ஆய்வுகளுள் மாறுதிசை மின்னோட்டம் (Alternative Current) முக்கியமானது. நேர்திசை மின்னோட்டம் என்பது நேரானது. அதில் அலைவெண் இருக்காது. ஆனால், மாறுதிசை மின்னோட்டத்தில் ஒரே கம்பியில் பாதி பாஸிடிவ் சுற்று, மீதி நெகடிவ் சுற்று எனச் மாறி மாறிச் செல்லும். இந்த இரு பாதிச் சுற்றுகள் சேர்ந்து ஒரு முழுச் சுற்று உருவாகும். இந்த முழுச் சுற்றுதான் அலைவெண் (frequency) என அழைக்கப்படுகிறது.

இந்தியாவில் அலைவெண் ஒரு நொடிக்கு 50hz. மின்சார ஆற்றலை ஓர் இடத்திலிருந்து மற்றோர் இடத்துக்குக் கொண்டுசெல்ல இந்த மாறுதிசை மின்னோட்டம் பற்றிய புரிதல் ஆதாரமானது.

அமெரிக்காவுக்கு இடம்பெயர்ந்ததும் அவர் முதலில் ஒரு சிறிய மின்சார நிறுவனத்தில் பணியாற்றினார். அங்கு மின்சாரவியல் தொடர்பான தன் ஆய்வுகளைத் தொடர்ந்தார். ஸ்டெயின்மெட்ஸின் முதல் ஆய்வு காந்த சக்தி இழப்பைக் குறித்தது. ஜெனரேட்டர்களில் மின்கம்பிச் சுற்றுகள் கொண்ட உருளை இருப்பதைப் பார்த்திருப்போம். இந்த உருளை சுற்றும்போது இவை மின் காந்தமாக மாறும். உருளையைச் சுற்றியும் மின்கம்பிச் சுற்றுகள் இருக்கும்.

இந்த இரண்டு மின்கம்பிச் சுற்றுகள் மூலம் மின்காந்த அலைகள் தூண்டப்பெற்று அதனால் மின்சாரம் உருவாகும். அப்படி மின்சாரம் உருவாகி கமுட்டேடர் என்ற பகுதி மூலம் அது கடத்தப்பட்டு கொண்டுசெல்லப்படும். இதில் மின்காந்த அலைகளால் தூண்டப்படும் காந்த சக்தி இழப்பைக் குறித்துதான் அவர் முதல் ஆய்வைச் சமர்ப்பித்தார். இதன் அடிப்படையில் மின்சக்தி உற்பத்திசெய்யும் ஜெனரேட்டரை வடிவமைத்தார்.

மின்சாரவியலுக்கான கணிதம்

அவரது இரண்டாவது ஆய்வுதான் அமெரிக்க மின்சார விநியோகத்துக்கான முன்னோடியாக அவரை ஆக்கியது. அது மாறுதிசை மின்னோட்டம் குறித்தது. மாறுதிசை மின்னோட்டத்தை ஓரிடத்திலிருந்து மற்றோர் இடத்துக்குக் கொண்டுசெல்ல ஒரு கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். மின்னலின்போது எப்படி மின்னோட்டம் பாய்ந்துசெல்கிறதோ அதை அடிப்படையாகவைத்து இந்தக் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். இப்படிக்கொண்டு செல்லும்போது மின்னோட்டம் இழப்பு எவ்வளவு ஆகிறது என்பதைக் குறித்தும் அவர் சூத்திரம் ஒன்றைக் கண்டுபிடித்தார்.

கம்பிகளில் மின்னோட்டம் செல்லும்போது உண்டாகும் இழப்பைக் கணிதத்தைப் பயன்படுத்தி சரியாகக் கணக்கிட்டுச் சொன்னார். ஆனால், அந்தக் காலகட்டத்தில் மின்சாரவியல் விஞ்ஞானிகளுக்குப் போதிய கணித அறிவு இல்லை. அதனால் அவரது ஆய்வு முதலில் வெகு சிலரால் மட்டுமே புரிந்துகொள்ளப்பட்டது. அதனால் மின்சாரவியலுக்கான கணிதம் என்று ஒரு தனி நூலையும் எழுதினார்.

அமெரிக்காவின் முதல் மின்விநியோகத்தைத் தொடங்கிய ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் நிறுவனம் இவரது ஆய்வின் அடிப்படையில்தான் தன் பணியைத் தொடங்கியது. 200-க்கும் மேற்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளுக்கான காப்புரிமை பெற்றுள்ள ஸ்டெயின்மெட்ஸின் முதன்முதலாகக் காப்புரிமை பெற்றது மாறுதிசை மின்னோட்டம் விநியோகத்துக்காகத்தான்.