ஹீலியம் 150: இந்தியாவில் கண்டறியப்பட்ட நோபல் தனிமம்

பிரபஞ்சத்தில் ஹைட்ரஜனுக்கு அடுத்தபடியாக மிக அதிகமாக உள்ள தனிமம் ஹீலியம். 150 ஆண்டுகளுக்கு முன் இந்தியாவில்தான் இது கண்டறியப்பட்டது.

ஹீலியம் வாயுவை உருவாக்கும் அணுக்கரு இணைப்பு வினையில்தான் சூரியன் கணக்கற்ற ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கிறது. அந்த ஆற்றலே உலகிலுள்ள புல் பூண்டு முதல் யானை, திமிங்கிலம்வரை உயிர் வாழ வைத்துக்கொண்டிருக்கிறது.

நட்சத்திர மண்டலங்களை உருவாக்குவதிலும் ஹீலியம் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. ஹீலியத்துக்கு நோபல் தனிமம் என்ற பெயரும் உண்டு. அதேநேரம் மந்த வாயுக்களில் ஒன்றாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அதற்குக் காரணம் எல்லா வேதிப்பொருட்களுடனும், அது எளிதில் வினைபுரிவதில்லை.

கிரகணத்துக்குக் காத்திருப்பு

1859-ல்தான் ஜெர்மானிய இயற்பியலாளர் குஸ்தவ் கிர்காஃப் நிறமாலையைக் கொண்டு வேதிப்பொருட்களை வகை பிரித்தறியும் முறையைக் கண்டறிந்திருந்தார். சூரியன், மற்ற நட்சத்திரங்கள் உமிழும் ஒளியிலிருந்து கிடைக்கும் நிறமாலையைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன்மூலம், அவற்றில் அடங்கியுள்ள வேதிப்பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும் என்றும் அவர் கூறியிருந்தார்.

சூரிய கிரணகத்தின்போது மட்டும்தான் சூரியனின் நிறமாலையைக் காண முடியும் என்று அந்தக் கால வானியலாளர்கள் நம்பினார்கள். முழு சூரிய கிரகணங்களை ஆராய்ச்சிசெய்யும் வழக்கம் அப்படித்தான் ஆரம்பித்தது. சூரியன், மற்ற நட்சத்திரங்களின் வேதியியல் சேர்க்கையை ஆராய அறிவியலாளர்கள் அப்போது ஆவலாக இருந்தார்கள். இதனால் 1868 சூரிய கிரகணம் பெரிதும் எதிர்பார்க்கப்பட்ட ஒன்றாக மாறியது.

புதிய வெளிச்சம்

இந்தப் பின்னணியில் பிரான்ஸைச் சேர்ந்த பியரி ஜான்சென், சூரிய கிரகணத்தைப் பதிவுசெய்ய இந்தியா வந்திருந்தார். 1868 ஆகஸ்ட் 18 அன்று குண்டூரில் சூரிய கிரகணத்தை அவர் பதிவுசெய்தார். அப்போது நிறமாலைமானி காட்டிய மஞ்சள் நிறப் பட்டையின் அலைவரிசை, சூரிய தீச்சுவாலைக்குக் காரணமாக அதுவரை நம்பப்பட்டுவந்த ஹைட்ரஜனோடு ஒத்துப்போகவில்லை. மஞ்சள் ஒளி தரும் சோடியத்துடனும் ஒத்துப்போகவில்லை.

அதேநேரம், 8000 கி.மீ. தொலைவில் ஆங்கிலேய வானியலாளர் நார்மன் லாக்யர் 1868 அக்டோபர் 20 அன்று பட்டப் பகலில் சூரிய தீச்சுவாலைகளை வெற்றிகரமாக ஆராய்ந்திருந்தார். அது தொடர்பான ஆய்வறிக்கையும் பியரி ஜான்செனின் ஆய்வறிக்கையும் பிரெஞ்சு அறிவியல் அகாடமியை ஒரே நாளில் வந்தடைந்தது, இது ஹீலியம் கண்டறியப்பட்ட கதையின் மற்றொரு முக்கியத் திருப்பம். அதனால், ஹீலியம் வாயுவைக் கண்டறிந்த பெருமை இருவருக்கும் பகிர்ந்தளிக்கப்பட்டது.

அத்துடன், 1868 சூரிய கிரகணம் குறித்த பதிவே நவீன வான் இயற்பியல் துறையின் தொடக்கம் எனலாம். அதற்குப் பிறகு அறிவியல் உலகில் பெரும் ஆதிக்கம் செலுத்த ஆரம்பித்த வெப்ப இயக்கவியல் (thermodynamics), அணுக் கோட்பாடு (atomic theory), வேதியியல் வளர்ச்சியில் இந்தக் கண்டறிதல் புதிய வெளிச்சம் பாய்ச்சியது.

உறுதிப்படுத்திய ராம்சே

இதெல்லாம் ஒருபக்கம் இருக்க, பெரும்பாலான விஷயங்களில் நடந்தது போலவே, ஹீலியம் என்ற புது வாயு இருப்பதற்கு வாய்ப்பே இல்லை என்றுதான் அன்றைக்கு இருந்த அறிவியலாளர்கள் பலரும் வாதிட்டார்கள். விஞ்ஞானிகள் ஒருசிலர் சூரியனில் மட்டுமே ஹீலியம் இருக்கக்கூடும் என்று நம்பினார்கள். பூமியிலும் ஹீலியம் இருப்பது ஸ்காட்டிய வேதியியலாளர் வில்லியம் ராம்சேயால் 1895-ல் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.

யுரேனியத் தாதுப்பொருளான கிளெவெய்ட்டைச் (cleveite), சில அமிலங்களுடன் சேர்த்து ராம்சே வேதிவினை புரிய வைத்தார். இப்படிச் செய்தபோது, அவருடைய மாதிரியில் இருந்து வெளிப்பட்ட வாயுவில் இருந்து பட்டொளி வீசும் மஞ்சள் நிறத்தை நிறமாலைமானியால் உணர முடிந்தது. அந்த நிறமாலைக் கதிரும் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள வட்டத்தில் காணப்பட்ட புதிய தனிமத்தின் நிறமாலைக் கதிரும் ஒன்று என்பதை லாக்யர் உறுதிப்படுத்தினார். அது ஹைட்ரஜனின் வடிவமல்ல, புதிய வாயுதான் என்பதை தன் ஆய்வு அறிக்கையால் ராம்சே நிரூபித்தார்.

அப்படித்தான் ஹீலியம் கண்டறியப்பட்டது உலகுக்கு அறிவிக்கப்பட்டது. புதிய தனிமத்துக்கு ஹீலியம் என்று லாக்யர் பெயரிட்டார். இதற்கிடையில் ஸ்வீடன் வேதியியலாளர்கள் கிளீவும் லாங்க்லெட்டும் கிளெவெய்ட்டில் இருந்து அந்த வாயுவைப் பிரித்தெடுத்தார்கள். ஹீலியத்தைக் கண்டறிந்ததற்காக ஜான்சென்னுக்கும் லாக்யருக்கும் பிரெஞ்சு அரசு தங்கப் பதக்கம் வழங்கி கௌரவித்தது.

சூரியனின் மேற்பகுதியில் காணப்படும் தீச்சுவாலையைப் போன்ற வண்ண வெடிப்புகள், அடர்த்தியான வாயுக் கூட்டத்தின் வெப்பமான மேகங்களாகத் தற்போது அறியப்படுகின்றன. கிரேக்கச் சொல்லான ஹீலியோஸ் என்பதற்குச் சூரியன் என்று பொருள். அதனால்தான் ஹீலியம் என்று அந்த வாயுவுக்குப் பெயர் வைக்கப்பட்டது.

சூரியனுக்குள் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் வேதிவினையால் ஹீலியமாக தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டிருக்கிறது என்பதை எல்லாம் 150 ஆண்டுகளுக்குப்பின் நாம் அறிந்துகொள்ள முடிந்ததன் பின்னணியில் உள்ள கதை இதுதான்.

சென்னையும் ஹீலியமும்

ஹீலியம் கண்டறிதலில் 'சென்னை வானியல் ஆய்வுக்கூட'த்துக்கும், அதன் அப்போதைய இயக்குநர் நார்மன் போக்ஸனுக்கும் முக்கியப் பங்கு உண்டு. சென்னை நாள் கொண்டாடப்பtட்டுக்கொண்டிருக்கும் இந்த நேரத்தில் இந்தக் கண்டறிதலின் 150-வது ஆண்டு வருவது பொருத்தமானது.

சூரியனைப் பகுப்பாய்வு செய்வதற்குத் தேவையான நிறமாலைமானி சூரிய கிரகணத்துக்கு ஒன்றரை மாதங்களுக்கு முன்புதான் போக்ஸனிடம் வந்து சேர்ந்தது. தொலைநோக்கியுடன் அதைப் பொருத்தவும் அதிக காலம் எடுத்தது. இதன் காரணமாகவும் சென்னை வானம் பல நாட்களுக்கு மேகமூட்டமாகக் காணப்பட்டதாலும், புதிய கருவியில் போக்ஸன் போதிய பயிற்சி எடுத்திருக்கவில்லை.

அது மட்டுமல்லாமல் அவருடைய மனைவி எலிசபத் காலராவால் பாதிக்கப்பட்டு, கடுமையாக உடல்நலம் குன்றியிருந்தார். பின்னால் சூரிய கிரகணம் தொடர்பான அறிக்கையை உரிய நேரத்தில் போக்ஸன் எழுதி முடிக்க முடியாமல் போனதற்கு இவையெல்லாம் காரணமாக அமைந்தன.

சூரிய கிரகணத்தைப் பதிவுசெய்ய ஏற்கெனவே மச்சிலிப்பட்டினம் (பழைய மசூலிப்பட்டினம்) துறைமுகம் வழியாக ஃபிரான்ஸைச் சேர்ந்த பியரி ஜான்சென்னும் ஆங்கிலேயரான ஜேம்ஸ் டென்னெட்டும் குண்டூருக்குச் சென்றிருந்தனர். இந்தச் சூரிய கிரகணத்தைப் பதிவுசெய்ய சென்னை வானியல் ஆய்வுக்கூடமும் இரண்டு குழுக்களை அனுப்பியிருந்தது. பழைய ஆந்திரத்தில் உள்ள வானபர்திக்குச் சென்றிருந்த குழுவினர், கிரகணத்தைப் பார்க்க முடியாமல் மேகங்கள் மறைத்தன.

மச்சிலிப்பட்டினத்தில் சோடியம் 'டி' கோடுகளுக்கு அருகே பிரகாசமான மஞ்சள் நிற வரிகளை ஜான்செனைப் போலவே போக்ஸனும் பதிவுசெய்தார். அதுவே பிற்காலத்தில் ஹீலியம் என்று உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.