గాజు ద్రవమా లేదా ఘనమా? (తెలుసుకోండి)
గ్లాస్ ప్రత్యేకమైన
లక్షణాలను కలిగి ఉంది, కానీ అది ఘనమా లేదా ద్రవమా లేదా దాని స్వంత శాస్త్రీయ వర్గంలోకి వస్తుందా?
మధ్యయుగ భవనాల
స్టెయిన్డ్-గ్లాస్ కిటికీల గురించి ఏదో వింత ఉంది: అవి పైభాగంలో కంటే దిగువన
మందంగా ఉంటాయి. గ్లాస్ వాస్తవానికి శతాబ్దాలుగా పేన్‌లో ప్రవహించే ద్రవం కాబట్టి
చాలా మంది దీనిని నమ్ముతారు. దీనికి విరుద్ధంగా, ఇతరులు గాజు ప్రవహించదని వాదించారు,
ఎందుకంటే అది ఘనమైనది - లేదా నిరాకార ఘనం లేదా సూపర్ కూల్డ్
ద్రవం కావచ్చు.
కాబట్టి నిజంగా గాజు
అంటే ఏమిటి - ఘన లేదా ద్రవం లేదా మధ్యలో ఏదైనా?
"ఇది
నిజమైన ద్రవం లేదా నిజమైన ఘనం కాదు - ఇది రెండింటి లక్షణాలను కలిగి ఉంది,
కానీ ఇది దాని స్వంత విభిన్నమైన పదార్థం" అని పెన్ స్టేట్‌లోని
మెటీరియల్ శాస్త్రవేత్త జాన్ మౌరో లైవ్ సైన్స్‌తో అన్నారు. "సాంకేతిక
నిర్వచనం ఏమిటంటే, గాజు అనేది పదార్థం యొక్క అసమతుల్యత, స్ఫటికాకార స్థితి, ఇది స్వల్ప కాలపరిమితిలో ఘనంగా కనిపిస్తుంది కానీ నిరంతరం
ద్రవ స్థితి వైపు విశ్రాంతి తీసుకుంటుంది."
ఇది సంక్లిష్టంగా
అనిపించవచ్చు, కానీ
ఈ వివరణలోని ప్రతి భాగాన్ని విడిగా చూస్తే గాజు ఘన మరియు ద్రవ రూపాల మధ్య ఎలా
కూర్చుంటుందో తెలుస్తుంది.
మొదట,
గాజు అనేది విండోస్ కోసం ఉపయోగించే పారదర్శక పదార్థం కాదని
గుర్తుంచుకోవడం ముఖ్యం. బదులుగా, ఇది పదార్థాల కుటుంబం, వాటిలో కొన్ని స్పష్టంగా లేవు.
అన్ని రకాల సహజ మరియు మానవ నిర్మిత అద్దాలు ఉన్నాయి," మౌరో చెప్పారు. "చాలా రోజువారీ గాజును సోడా-లైమ్ సిలికేట్ గ్లాస్ అని పిలుస్తారు, దీనిని ఇసుక, సున్నపురాయి మరియు సోడా బూడిదతో కలిపి దాదాపు 1,500 డిగ్రీల సెల్సియస్ [2,732 డిగ్రీల ఫారెన్‌హీట్] వద్ద కరిగిస్తారు. అయితే వేడి-నిరోధకత కలిగిన పైరెక్స్ లేదా బలమైన ఇతర రకాలు ఉన్నాయి. మరియు బెండబుల్ గొరిల్లా గ్లాస్, ప్రత్యేక లక్షణాలను అందించడానికి ఇతర రసాయనాలను కలిగి ఉంటుంది."
గాజు రకాలు
రసాయనికంగా విభిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ, వ్యక్తిగత పదార్థాల నిర్మాణాలు చాలా సాధారణమైనవి. ఇది ఈ
నిర్మాణం - పదార్థం లోపల అణువులు మరియు అణువుల అమరిక - ఇది గాజు నిర్మాణం చుట్టూ
గందరగోళాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు అది ఘనమైనదా లేదా ద్రవమా.
"ఒక
ఘనపదార్థం ఏమిటంటే, అణువులు పదార్థంలో స్థిరంగా ఉంటాయి" అని U.K.లోని షెఫీల్డ్ సెంటర్ ఫర్ గ్లాస్ రీసెర్చ్ విశ్వవిద్యాలయంలో
మెటీరియల్ శాస్త్రవేత్త జాన్ పార్కర్ లైవ్ సైన్స్‌తో అన్నారు. "మరోవైపు,
ఒక ద్రవంలో, అణువులు అన్ని చోట్లా ఉంటాయి మరియు సులభంగా క్రమాన్ని
మార్చగలవు."
సాధారణంగా, మనం ఘనపదార్థం గురించి ఆలోచించినప్పుడు, వాస్తవానికి మనకు స్ఫటికాకార పదార్థం అని అర్థం - ఉప్పు వంటిది, ఇది సాధారణ మరియు ఆర్డర్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ద్రవీభవన స్థానం క్రింద, ఈ ఘన స్ఫటికాకార నిర్మాణం అత్యంత స్థిరమైన రూపం, మరియు ద్రవీభవన స్థానం పైన, ద్రవ రూపం మరింత స్థిరంగా మారుతుంది. అన్ని పదార్థాలు వాటి అత్యంత స్థిరమైన రూపాన్ని స్వీకరించాలని కోరుకుంటాయి, ఇది సమతౌల్యంలో ఉండటం అని పిలుస్తారు. అయినప్పటికీ, గాజు అసాధారణమైనది ఎందుకంటే ఇది ఈ స్థిరమైన స్థితిలో లేదు.
సిరప్ వంటి చాలా
జిగట ద్రవాన్ని పొందడానికి వివిధ భాగాలను కరిగించడం ద్వారా గాజును తయారు చేస్తారు,
ఇది సులభంగా ప్రవహించదు, పార్కర్ చెప్పారు. "అప్పుడు,
ఇది త్వరగా చల్లబడుతుంది, కానీ ఇది చాలా జిగటగా ఉన్నందున,
మరింత క్రమబద్ధమైన ఘన నిర్మాణంలోకి మార్చడానికి అణువులు
సులభంగా చుట్టూ తిరగలేవు మరియు అవి క్రమరహిత ఏర్పాట్లలో చిక్కుకుంటాయి" అని
ఆయన వివరించారు. "పదార్థం యాంత్రికంగా ఘనమైనది కాని ద్రవం లాంటి
అస్తవ్యస్తమైన నిర్మాణంతో ఉంటుంది."
సమతుల్యతను
చేరుకోవడానికి, గాజు
ద్రవ స్థితికి తిరిగి "విశ్రాంతి" కావాలి. కానీ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద,
కణాలు చాలా నెమ్మదిగా కదులుతాయి,
ఇది ఆచరణాత్మకమైనది కాదు. "దీనినే మెటాస్టేబుల్ ఈక్విలిబ్రియం
అంటారు" అని మౌరో చెప్పారు. "ఇది దృఢంగా కనిపిస్తుంది,
ఎందుకంటే మనం దానితో పరస్పర చర్య చేస్తున్నప్పుడు,
ఇది సమయ ప్రమాణంలో ఉంటుంది, ఇది ద్రవం వైపు తిరిగి సడలింపు ప్రవర్తన కంటే చాలా తక్కువగా
ఉంటుంది."
అన్ని ఉద్దేశాలు
మరియు ప్రయోజనాల కోసం, పదార్థంలో చాలా నెమ్మదిగా మార్పులు సంభవించినప్పటికీ - బిలియన్ల సంవత్సరాల
కాలపరిమితిలో కొలుస్తారు - గాజు ద్రవం కంటే ఘనమైనదిగా ప్రవర్తిస్తుంది.
"ఆచరణాత్మక కోణంలో, నేను గాజును దృఢమైన ఘనమైనదిగా నిర్వచిస్తాను, ఏదైనా సరైన సమయ ప్రమాణంలో కొలుస్తారు" అని పార్కర్ చెప్పారు.
ఐరోపాలోని పురాతన
కేథడ్రల్‌ల సమయ ప్రమాణాలు కూడా గాజు పలకలు ద్రవంగా ప్రవర్తించడాన్ని చూడటానికి
సరిపోవు. నిజానికి, వార్ప్డ్ విండో గ్లాస్‌కు చాలా సరళమైన వివరణ ఉంది,
పార్కర్ ఇలా అన్నాడు: "కొన్ని పేన్‌లు పైభాగం కంటే
దిగువన మందంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే 1,000
సంవత్సరాల క్రితం, అవి ఏకరీతిలో మందంగా ఉండే గాజును తయారు చేయలేకపోయాయి మరియు అది ఆ విధంగా
వెళ్ళవలసి ఉంటుంది. ఫ్రేమ్ లేదా ఇతర మార్గంలో పైకి."
అయితే,
గ్లాస్ నిజానికి ద్రవం-సూపర్ కూల్డ్ లేదా ఇతరత్రా- లేదా
ఘనమైనది కాదు. ఇది నిరాకార ఘనం-పదార్థం యొక్క ఆ రెండు స్థితుల మధ్య ఎక్కడో ఒక
స్థితి. ఇంకా గాజు యొక్క ద్రవరూప లక్షణాలు మందంగా-దిగువ కిటికీలను వివరించడానికి
సరిపోవు,
ఎందుకంటే మార్పులు కనిపించడానికి గాజు అణువులు చాలా
నెమ్మదిగా కదులుతాయి.
Images Credit: To those who
took the original photos.
*********************************
కామెంట్‌లు లేవు:
కామెంట్‌ను పోస్ట్ చేయండి