புவியியல் அருங்காட்சியகத்தில் அமைதியான ஓர் அறை. பல வண்ணக் கற்கள், பளபளக்கும் படிகங்கள், அரிய கனிமங்கள் என்று காட்சிப்பொருட்கள் வரிசையாக கண்ணாடிப் பெட்டிகளில் வைக்கப்பட்டுள்ளன. அங்கு, ஓரமாக எந்த அலங்காரமும் இல்லாத கருமை நிறக் கல் நமது பார்வையை ஈர்க்கிறது. இயற்கையாகவே காந்தத் தன்மை பெற்ற லோட்ஸ்டோன் (Lodestone) கல், தங்கமும் வைரமும் போல மின்னுவதில்லை. ஆனால் மனித வரலாற்றின் மிகப் பெரிய கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கும் மௌனச் சாட்சியாக அங்கே நிற்கிறது. அந்தக் கல்லைப் பார்க்கும் போது சில கேள்விகள் எழுகிறது.
மனிதன் முதன்முதலாக காந்த விசையை எப்போது உணர்ந்தான்?
பூமியே மாபெரும் காந்தம் என்பதை எப்போது புரிந்து கொண்டான்?
ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, கண்ணுக்குத் தெரியாத விசையுடனான முதல் சந்திப்பு மனிதன் இரும்புக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கிய காலத்தில் ஏற்பட்டிருக்கலாம். அப்போது அவன் சில விசித்திரமான கருங்கற்கள் இரும்புத் துண்டுகளைத் தமக்குள் இழுப்பதை கவனித்திருக்க வேண்டும். எந்த வித பிடிப்பும், தொடுதலும் இல்லாமல் அக்கல்லானது இரும்பை நோக்கி கை நீட்டுவது போல தோன்றியிருக்கக்கூடும்.
கி.மு. ஆறாம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த Thales of Miletus என்ற கிரேக்க அறிஞர், மக்னீசியா என்ற பகுதியில் கிடைத்த இந்தக் கற்களின் ஆச்சர்யமான தன்மையைப் பதிவு செய்தார். அதனால்தான் பின்னர் அக்கல்லுக்கு மேக்னெட் என்ற பெயர் உருவானது.
ஆனால் அக்கால மனிதர்கள் அந்த உயிரற்ற கல்லுக்குள் ஏதோ மறைமுக சக்தி இருப்பதாகவே எண்ணினர். சீனர்கள் முதன் முதலில் இது திசையைக் காட்டுவதை அறிந்தனர். இரண்டாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே அவர்கள் லோட்ஸ்டோனைக் கொண்டு தெற்கைச் சுட்டிக்காட்டும் கரண்டி வடிவக் கருவிகளை உருவாக்கினர். முதலில் அது ஜோதிடம், வாஸ்து போன்றவற்றிற்குப் பயன்பட்டாலும், காலப்போக்கில், வானத்தில் நட்சத்திரங்கள் தெரியாத இரவுகளிலும், மேகமூட்டமான நாட்களிலும், கடலில் பயணம் செய்யும் மாலுமிகளுக்கு வழிகாட்ட முடியும் என்பது தெரியவந்தது.
மனிதன் அறியாமலேயே, பூமியின் காந்தப் புலத்தைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கியிருந்தான். கடல் பயணங்கள் அதிகரித்தபோது, உலகம் முழுவதும் உள்ள மாலுமிகளிடம் காந்தத் திசை காட்டி பரவத் தொடங்கியது. அரபு வணிகர்கள், ஐரோப்பிய மாலுமிகள், பின்னர் பெருங்கடல்களைக் கடந்த ஆய்வாளர்கள் ஆகிய அனைவருக்கும் காந்தத் திசைகாட்டி நம்பிக்கை ஒளியாக விளங்கியது. மழை, புயல், இருள் என்ற எந்த தடங்கள் நேர்ந்தாலும் வடக்கை நோக்கித் திரும்பிய ஊசி, அக்காலகட்டத்தில் மாயமாகவே தோன்றியது.
இயற்கையில் காந்தம் எப்படி உருவானது?
பதினாறாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், வில்லியம் கில்பெர்ட் என்ற ஆங்கில அறிஞர் இதற்கான விளக்கத்தைத் தேடத் தொடங்கினார். அவர் வெளியிட்ட De Magnete என்ற நூல், காந்தவியல் வரலாற்றில் திருப்புமுனையாக அமைந்தது. அவர் லோட்ஸ்டோன் கல்லைக் கொண்டு பூமியைப் போன்ற சிறிய கோளத்தை உருவாக்கி, அதன் அருகே காந்த ஊசியை வைத்துப் பல சோதனைகளை நிகழ்த்தினார்.
பூமியே ஒரு மாபெரும் காந்தம் என்ற அவரது கருத்து மனித சிந்தனையில் பெரும் புரட்சியை ஏற்படுத்தியது. பூமியைச் சுற்றி, கண்ணுக்குத் தெரியாத காந்தப் புலம் இருப்பதை மனிதன் முதன்முறையாக உணரத் தொடங்கினான்.
Edmond Halley கடல்களில் ஏற்படும் காந்தத் திசை மாறுபாடுகளை வரைபடமாக்கினார். பின்னர் Carl Friedrich Gauss காந்தப் புலத்தை கணித ரீதியாக அளவிடும் முறைகளை உருவாக்கினார். இறுதியில், பூமியின் மையத்தில் உள்ளே உருகிய இரும்பு, நிக்கல் கலவையின் சுழற்சியே இந்தக் காந்தப் புலத்தை உருவாக்குகிறது என்பது தெரியவந்தது.
பூமியின் காந்தப்புலம் 0.25-0.65 காஸ் அல்லது ஒரு லட்சம் நாநோ டெஸ்லா என்ற அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது. ஒப்பீட்டில், இது ஃபிரிட்ஜ்ஜில் பயன்படுத்தப்படும் காந்த சக்தியில் நூறில் ஒரு பங்கு ஆகும்.
இந்த காந்தப் புலமானது, சூரிய காற்றிலிருந்து பூமியை பாதுகாப்பது, ஒளிச்சுடர்கள் (aurora) உருவாக்குவது போன்ற வெறும் இயற்பியல் நிகழ்வாக மட்டுமில்லாமல், உயிரியல் உலகிலும் வழிகாட்டியாக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. மனிதர்களுக்கு இதற்கான வெளிப்படையான உறுப்புகள் இல்லை என்பதால், அவர்களுக்கு காந்த உணர்வு இல்லை என்று நீண்ட காலமாக விஞ்ஞானிகள் கருதி வந்தனர்.
நம்மில் பெரும்பாலோருக்கு பூமி நிலையானதாகத் தோன்றுகிறது; மலைகள், கடல்கள், மரங்கள், சாலைகள் இவற்றை நாம் தினந்தோறும் பார்கத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். ஆனால் இந்த கிரகம் மறைமுக காந்தப் புலத்தால் சூழப்பட்டுள்ளதால், அதைப் பயன்படுத்தி பல உயிரினங்கள் கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகளாகத் தங்கள் வழிப் பாதையை உருவாக்கிக் கொண்டு வருகின்றன.
நாம் காணாத ஒன்று, புறாக்கள் நீண்ட தூரம் பறப்பதிலும், கடல் ஆமைகள் தாங்கள் முட்டையிட்ட கடற்கரைக்கு மீண்டும் திரும்புவதிலும், தேனீக்கள் கூட்டிற்கு வழி கண்டுபிடிப்பதிலும், மீன்கள் கடல்களில் திசை மாறாமல் செல்வதிலும் செயல்படுகிறது. பல உயிரினங்களில் மறைமுக திறனாக உள்ள காந்த உணர்வை (Magnetoreception), இன்று அறிவியல் அதற்கான காரணத்தை மெதுவாகத் திறந்து பார்க்கத் தொடங்கியுள்ளது. இதில் அடங்கியுள்ள மிக முக்கியமான கருத்துகளில் ஒன்று தான் சூப்பர்பாராமேக்னெடிசம்.
சூப்பர்பாராமேக்னெடிசம் என்றால் என்ன?
சூப்பர்பாராமேக்னெடிசம் என்பது நானோ காந்தத் துகள்களில் காணப்படும் காந்த விளைவு. இவ்வளவு சிறிய நுண்துகள்களில் வெப்ப இயக்கத்தின் காரணமாக அவற்றின் காந்தத் திசை அடிக்கடி மாறக்கூடும். ஆனால் வெளிப்புற காந்தப் புலம் வந்தால் அவை அதற்கு மிகுந்த உணர்திறனுடன் பதில்வினையைத் தர முடியும்.
இந்த கருத்தை முதன்முதலில் 1949-ல் லூயி நீல் (Louis Néel) விளக்கினார். அவர் சுடப்பட்ட களிமண் மற்றும் லாவா போன்ற நுண்துகள்மய காந்தப் பொருட்களை ஆய்வு செய்யும்போது இந்த எண்ணத்தை முன்வைத்தார். பின்னர் இந்த கருத்து மிக முக்கியமானதாக மாறியது. ஏனெனில் உயிரினங்களில் காணப்படும் நானோ இரும்புத் துகள்கள் எவ்வாறு உயிரியல் காந்த உணரிகள் போல செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இது உதவியது.
விலங்குகள் எப்படி காந்தத்தை உணர்கின்றன?
பறவைகள், கடல் ஆமைகள், சால்மன் மீன்கள், தேனீக்கள், பட்டாம்பூச்சிகள் போன்ற பல விலங்குகள் பூமியின் காந்தப்புலத்தைப் பயன்படுத்தி வெகுதூரம் பயணம் செய்கின்றன.
பறவைகள் ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் பறந்து செல்லும்போது காந்த அடிப்படையில் திசையை கண்டுபிடிக்கின்றன. கடல் ஆமைகள் தனித்துவமான காந்த அடையாளத்தை நினைவில் வைத்துக்கொண்டு, தாங்கள் பிறந்த கடற்கரைக்கு பல வருடங்கள் கழித்தும் திரும்பி வருகின்றன.
உயிரியல் உலகில் இதன் முக்கியத்துவம் பெரியது. பல உயிரினங்கள் மேக்னடைட் போன்ற இரும்பு ஆக்சைடு துகள்களை (maghemite) அல்லது ஃபெரிடின் (Ferritin) சார்ந்த இரும்புக் கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன அல்லது சேமிக்கின்றன. அவைகள் நானோ அளவில் இருக்கும் போது, நிலையான காந்தமாக இல்லாமலும், வெளிப்புற காந்தப் புலத்தை வலுவாக உணரக் கூடியதாகவும் இருக்கும். அதனால் உயிரினங்களில் காணப்படும் நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடுகள் திசைகாணும் திறனைப் புரிந்துகொள்ள மிகச் சிறந்த சாவியாகிறது.
இயற்கையில் இதற்கான மிகத் தெளிவான எடுத்துக்காட்டு காந்தத்தை உணரும் பாக்டீரியா. இவை காந்தசோசோம் (magnetosome) எனப்படும் சிறப்பு அமைப்புகளில் மேக்னடைட்டை உருவாக்குகின்றன. இதன் மூலம் அவை பூமியின் காந்தப் புலத்துடன் தங்களை ஒழுங்குபடுத்திக் கொண்டு, தங்களுக்கு ஏற்ற ரசாயனச் சூழலை நோக்கி நகர்கின்றன.
விலங்குகளில், இதற்கான சான்றுகள் பல குழுக்களில் காணப்படுகின்றன. ஹோமிங் புறாக்கள், பறவைகள், கடல் ஆமைகள், தேனீக்கள், மீன்கள், சுறாக்கள், சில எலிகள், சில பாலூட்டிகள் ஆகியவை அனைத்திலும் காந்த உணர்திறன் பற்றிய ஆதாரங்கள் உள்ளன. புறாக்களின் கல்லீரல் செல்களில் உள்ள இரும்புச் சார்ந்த அமைப்புகள் காந்தத்தைக் கண்டறிய உதவலாம் என்பதற்கான புதிய தரவுகளும் உள்ளன. அதேசமயம், அலகு, முக்கோண நரம்பு, உள்காது ஆகியவற்றிலும் காந்த உணர்வு பாதைகள் இருப்பதற்கான ஆதாரங்களும் உள்ளன. பறவைகளின் பயணத் துல்லியம் அசாதாரணமானதால், காந்த உணர்வின் மிகப் பிரபலமான உயிரினங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.
காந்த உணர்வின் நவீன அறிவியல் நடத்தை கவனிப்பிலிருந்து தொடங்கியது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதலில் விலங்குகள் காந்தப் புலங்களுக்கு பதிலாக திசை மாற்றம் செய்கிறதைக் கவனித்தனர். பின்னர் அந்த உணர்வு உடலின் எந்தப் பகுதியில் உருவாகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முயன்றனர்.
காலப்போக்கில் பல உயிரினங்களில் மேக்னடைட் துகள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. பின்னர் அவை நரம்புகளுடனும், திசைகாட்டல் தொடர்பான மூளைப் பகுதிகளுடனும் இணைக்கப்பட்டன. ஆனால் இந்தத் துறை சவாலானது. காரணம், காந்தச் சிக்னல் மிக மிக மென்மையானது. அதனால் உண்மையான உணர்வை, பிழையில்லாமல் பரிசோதனைகளிலிருந்து பிரித்தறிவது கடினம்.
இன்றும் விஞ்ஞானிகள் எந்த உயிரனத்தில் எந்த முறை மேலோங்கி இருக்கிறது என்பதில் ஆராய்ச்சியைத் தொடர்கிறார்கள். மேக்னடைட் அடிப்படையிலான உணர்வு, கிரிப்டோக்ரோம் சார்ந்த ஒளி-இணைப்பு உணர்வு, மின்காந்தத் தூண்டல், அல்லது இவற்றின் கலவைகளா என்பது இன்னும் முழுமையாக தெரயவில்லை. ஆனால் இதை குழப்பமாகக் கருதக் கூடாது, ஒரே பிரச்சினையை வாழ்க்கை எத்தனை விதமாகத் தீர்க்கிறது என்பதற்கான சான்றாக எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும்.
இங்குதான் லூயி நீலின் ஆராய்ச்சி மிக முக்கியமானது. ஏனெனில் நுண்ணிய இரும்புத் துகள்கள் உயிரியலில் எவ்வாறு வேலை செய்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள பௌதிகவியல் தேவைப்பட்டது. சூப்பர்பாராமக்னெடிசம் என்ற கருத்து இல்லையெனில், பல உயிரியல் இரும்புத் துகள்கள் சாதாரணக் குவிப்புகள் போலவே தோன்றியிருக்கும். ஆனால் அவை செயலில் இருக்கும் காந்தக் கட்டமைப்புகள் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள அந்தக் கருத்து அடித்தளமாக அமைந்தது.
ஒரு விதத்தில், நீல் விஞ்ஞானிகளுக்கு மறைந்திருக்கும் உயிரியல் மொழியைப் படிக்க புதிய சொல்லைத் தந்தார். இயற்கை இரும்பு நானோ துகள்களால் ஏற்கனவே எழுதியிருந்தது; விஞ்ஞானம் அதைப் படிப்பது எப்படி என்று கற்றுக்கொண்டது. காந்தத் தகவல் எப்படித் நரம்புச் சமிஞ்ஞைகளாக மாறுகிறது என்ற கேள்விக்கான பதில் இன்றும் ஆராயப்படுகிறது.
சூப்பர்பாராமக்னெடிசம் என்ற கருத்து, நீல் முதலில் விளக்கியது, இந்தச் சிறிய துகள்கள் எவ்வளவு முக்கியமானவை என்பதை விஞ்ஞானிகளுக்கு உணர்த்தியது. ஒரு நானோ துகள், ஒரு மெம்பிரேன், ஒரு நரம்பு, ஒரு காந்தப் புலம் — இவை அனைத்தும் சேர்ந்து பூமி முழுவதும் வழிகாட்டும் ஒரு உணர்வை உருவாக்க முடியும்.
அதனால் இந்தக் கதை வெறும் பௌதிகவியல் அல்லது உயிரியல் பற்றிய கதையல்ல. இது பூமி, இரும்பு, மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சி ஆகியவை ஒன்றோடு ஒன்று பேசிக் கொண்ட கதையாகும். நவீன விஞ்ஞானம் அந்த உரையாடலை இன்னும் மொழிபெயர்த்து வருகிறது.
வங்கி அட்டையிலிருந்து கைப்பேசி வரை பரவியிருக்கும் காந்த ஈர்ப்பு
ஓரிரு நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பு வரை, காந்தம் என்றால் நினைவிற்கு வருவது திசைகாட்டியோ அல்லது குதிரைக்குளம்பு வடிவ காந்தம்தான். ஆனால் இன்று நாம் தினமும் பயன்படுத்தும் பல சாதனங்களின் மையத்தில் அமைதியாகச் செயல்பட்டு வருவது பல்வகை காந்தங்கள் என்பதை பெரும்பாலானோர் உணர்வதில்லை. காலையில் வீட்டை விட்டு வெளியே செல்லும்போது, பணப்பையில் இருக்கும் ஏடிஎம் அட்டை, பாக்கெட்டில் இருக்கும் கைப்பேசி, பையிலுள்ள மடிக்கணினி, டேப்லெட், ஐபாட் ஆகியவை. இவை அனைத்திலும் பொதுவாக மறைந்து கிடப்பது மிகச் சிறிய, சக்தி வாய்ந்த காந்தப்பொருட்கள்.
பழைய வகை வங்கி அட்டைகளின் பின்புறத்தில் காணப்படும் மெல்லிய கருப்பு நிறப் பட்டைக்குள் கோடிக்கணக்கான நுண்ணிய காந்தத் துகள்கள் அடங்கியுள்ளன. இவை பெரும்பாலும் மேக்ஹெமைட் என்ற இரும்பு ஆக்சைடு துகள்கள். ஒவ்வொரு துகளும் சிறிய காந்தமாக செயல்பட்டு, வடக்கு–தெற்கு திசைகளில் அமைந்து கணக்கு எண் போன்ற தகவல்களைப் பதிவு செய்கின்றன. குகை மனிதன் ஓவியம் வரையப் பயன்படுத்திய இரும்பு ஆக்சைடுகளும் இக் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இன்னொரு பொருளே, ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு வங்கித் தகவல்களைச் சேமிக்கும் பணியையும் மேற்கொண்டுள்ளது என்பது இயற்கையின் ஒரு வியப்பூட்டும் தொடர்ச்சியாகும்.
இன்றைய உலகின் அத்தியாவசியமான செல்பேசி. வெளியில் கண்ணாடித் தகடு போலத் தோன்றினாலும், இதற்க்குள் பல காந்தங்கள் மறைந்து கிடக்கின்றன. நாம் பாடலைக் கேட்கும்போது ஒலி எழுப்பும் ஒலிபெருக்கி, அழைப்பு வரும்போது அதிர்வை ஏற்படுத்தும் மோட்டார், புகைப்படம் எடுக்கும்போது கேமராவைத் துல்லியமாக மையப்படுத்தும் அமைப்பு ஆகிய அனைத்திலும் மிக வலிமையான நியோடைமியம்இரும்பு போரைட் (Nd2Fe14B) காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு கிராமுக்கும் குறைவான எடையுள்ள காந்தங்களே நம் கைப்பேசியின் பல முக்கிய பணிகளைச் சுமந்து வருகின்றன. ஐபாட், டேப்லெட் சாதனங்களிலும் இதே நியோடைமியம் காந்தங்கள்தான் வேலை செய்கின்றன. ஸ்மார்ட் கவர் சரியான இடத்தில் பொருந்துவது, ஆப்பிள் பென்சில் காந்த விசையால் சாதனத்துடன் ஒட்டிக் கொள்வது, ஒலிபெருக்கிகள் தெளிவான ஒலியை உருவாக்குவது ஆகிய அனைத்திற்கும் காரணம் இந்தக் காந்தங்களே.
மடிக்கணினிகளிலும் காந்தங்களின் பங்கு மிக முக்கியமானது. அதன் ஒலிபெருக்கிகள், குளிரூட்டும் விசிறிகள், மூடி மூடப்பட்டுள்ளதா என்பதை உணரும் உணரிகள் ஆகியவற்றில் காந்தங்கள் உள்ளன. சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வரை பெரும்பாலான மடிக்கணினிகளில் பயன்படுத்தப்பட்ட வன் வட்டுகளில் (Hard Disk) பெரிய நியோடைமியம் காந்தங்கள் பொருத்தப்பட்டிருந்தன. அவை நொடிக்கு ஆயிரக்கணக்கான முறை சுழலும் தட்டுகளில் தகவல்களை எழுதவும் படிக்கவும் உதவின.
காந்தப் பொருட்களின் இந்தப் பயணம் மிகவும் சுவாரசியமானது. முதலில் இரும்பு ஆக்சைடுகள் ஒலிநாடாக்கள் மற்றும் வங்கி அட்டைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டன. பின்னர் பேரியம் ஃபெரைட்டுகள் வானொலி மற்றும் ஒலிபெருக்கிகளில் இடம்பிடித்தன. அதன்பின் அல்னிகோ, சமேரியம் கோபால்ட் போன்ற காந்தங்கள் வந்தன. இறுதியில், உலகிலேயே மிக வலிமையான நிரந்தர காந்தங்களில் ஒன்றான நியோடைமியம் இரும்பு போரைட் காந்தங்கள், கைப்பேசிகள், மடிக்கணினிகள், மின்சார வாகனங்கள், காற்றாலை மின்சார உற்பத்தி போன்ற நவீன தொழில்நுட்பங்களின் அடித்தளமாக மாறின. இயற்கையில் கிடைத்த காந்தக் கல்லைக் கண்டு வியந்த பண்டைய மனிதன், பின்னர் அதைக் கொண்டு திசைகாட்டியை உருவாக்கினான். இன்று அதே காந்த விசையின் உதவியால் உலகம் முழுவதும் தகவல்கள் பரிமாறப்படுகின்றன. கையில் வைத்திருக்கும் கைப்பேசியிலிருந்து விண்வெளியில் சுற்றும் செயற்கைக்கோள் வரை, நவீன நாகரிகத்தின் அமைதியான இயக்க சக்தியாக காந்தப் பொருட்கள் விளங்குகின்றன.
நாம் அழைப்பை ஏற்றுக் கொள்ளும்போதோ, வங்கி அட்டையைப் பயன்படுத்தும்போதோ, மடிக்கணினியில் எழுதும்போதோ, கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்தச் சிறிய காந்தங்கள் நம் அன்றாட வாழ்க்கையைச் சீராக இயக்கிக் கொண்டிருக்கின்றன. காந்தம் என்பது நவீன மனித வாழ்க்கையின் பிரிக்க முடியாத துணையாக உள்ளது.
நாம் நிசப்தமான இருட்டு அறை ஒன்றுக்குள் நுழைவதாக கற்பனை செய்வோம். நமக்கு எதுவும் தெரியாவிட்டாலும், நமது மூளைக்குள் ஏதோ எதிர்வினை ஒன்று உருவாகிறதை உணர முடிகிறது. பூமியின் இயற்கையான காந்தப்புலம் மெதுவாக மாறும்போது, நமது மூளையும் அதை உணருகிறதா? இது அறிவியல் புனைகதை போல தோன்றினாலும் அது உண்மை என்கிறது அமெரிக்காவின் Caltech பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களின் சமீபத்திய ஆய்வுகள்.
இதன் தொடக்கம் இருநூறு வருடங்களுக்கு முன்பு, பிரபல விஞ்ஞானி மைக்கேல் ஃபாரடேயிடமிருந்து தொடங்குகிறது. 1836-ல் லண்டனில் உள்ள ராயல் இன்ஸ்டிடியூஷனில் மைக்கேல் ஃபாரடே பெரிய அறை போன்ற பெட்டியை உருவாக்குகிறார். சுமார் 12 அடி நீளம், அகலம், உயரம் கொண்ட மரச்சட்டத்தை வைத்து, அதன் மீது மெல்லிய உலோகக் கம்பி வலை மற்றும் தகடுகளால் பொருத்தப்பட்ட அந்தப் பெட்டியின் வெளிப்புறம், மிக அதிக மின்னூட்டத்தால் நிரப்பப்படுகிறது. ஆனால் உள்ளே இருந்த ஃபாரடேவுக்கோ மற்றும் அங்கு வைத்திருந்த கருவிகளுக்கோ எந்த பாதிப்பும் உண்டாகவில்லை. மின்சாரம் வெளிப்புற உலோகத்தில் மட்டுமே தங்கியதால் உள்ளே முழு பாதுகாப்பு கிட்டியது. இதைத்தான் ஃபாரடே கூண்டு (Faraday Cage) என்று அழைக்கிறோம். அறிவியலில் மிக முக்கியமான கண்டுபிடிப்பாக கருதப்படும் இது, இன்று நாம் பயன்படுத்தும் பல தொழில்நுட்பங்களின் அடிப்படையாக விளங்குகிறது.
நமது வீட்டில் இயங்கும் மைக்ரோவேவ் ஓவனின் கதவில் இருக்கும் சிறு சிறு உலோக வலைகள் அல்லது துளைகள் ஃபாரடே கூண்டு போல் வேலை செய்கின்றன. உள்ளே உருவாகும் மிக அதிக அதிர்வெண் மின்காந்த அலைகள் வெளியே கசியாமல் உள்ளேயே சுற்றிக்கொண்டிருக்கும். ஓவன் இயங்கும்போது கதவைத் திறந்தால், அந்த அலைகள் உடனே நின்றுவிடும். இப்படி எளிய விஷயங்களிலும் ஃபாரடேயின் கண்டுபிடிப்பு இன்றும் நம்மைப் பாதுகாக்கிறது.
மனிதர்களின் மூளையிலும் மேக்னடைட் துகள்கள் இருப்பதை கண்டறிந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், நாமும் அதை உணர முடியுமா என்பதற்கான தேடலில் ஈடுபட்டனர். Caltech-ஐச் சார்ந்த ஜோசப் கிர்ஷ்விங்க் குழு இதற்கான ஆய்வுக்காக சிறப்பான அலுமினியத் தகடுகளால் முழுவதும் மூடப்பட்ட ஃபாரடே கூண்டு ஒன்றை உருவாக்கினர். இந்த அறைக்குள் வெளியே இருந்து வரும் மின்காந்த அலைகள், ரேடியோ அலைகள், மின்கம்பி சத்தங்கள் அனைத்தும் தடுக்கப்பட்டன. மேலும் பெரிய சுழல் சுருள்களை (Merritt coils) வைத்து, பூமியின் இயற்கையான காந்த வலிமைக்கு சமமான காந்தப்புலத்தை உருவாக்கினார்கள்.
முப்பதுக்கும் மேற்பட்ட பங்கேற்பாளர்கள் இந்த நிசப்தமான இருட்டு அறைக்குள் அமர்த்தப்பட்டு ஈ.ஈ.ஜி மூலம் அவர்களின் மூளைகளில் உண்டாகும் அலைகள் அளக்கப்பட்டது. சில நேரங்களில் காந்தப்புலத்தை மாற்றியும், சில நேரங்களில் மாற்றாதது போல் பாசாங்கும் செய்யப்பட்டது.
பூமியின் இயற்கையான திசையில் (குறிப்பாக கீழ்நோக்கி) காந்தப்புலம் மாறும்போது, பலரின் மூளையில் ஆல்பா அலை என்பது குறைந்து, மூளை ஏதோ ஒன்றை உணர்வதை அறிவித்தது. ஆனால் இது முழுக்க அறியாமல் (subconscious) நடக்கும் விஷயமானதால், மிக முக்கியமான ஆதாரமாகக் கருதப்பட்டது.
சில நேரங்களில் நமக்கே திசை தெரியாமல் செல்கிறோமா என்று உணர்வு ஏற்படுவதற்கு இதுவே காரணமாக இருக்கலாம் என்கின்றனர் இந்த ஆய்வாளர்கள்.
நவீன மருத்துவ அறிவியலில் சூப்பர் பாராமேக்னெட்டிசம்
கடலடியில் வாழும் சில நுண்ணுயிரிகள், பூமியின் மெல்லிய காந்தப்புலத்தை உணருவதற்காக தங்களுக்குள் நானோ அளவிலான காந்தத் துகள்களை உருவாக்கிக் கொள்கின்றன. வெளிப்புற காந்தப்புலம் இருக்கும்போது மட்டும் அவை காந்தத் தன்மையை வெளிப்படுத்தி, புலம் மறைந்தவுடன் மீண்டும் பழைய நிலைக்குத் திரும்பிவிடுகின்றன.
கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகளாக இயற்கை பயன்படுத்தி வந்த இந்த சூப்பர் பாராமேக்னெட்டிச பண்பை, நவீன மருத்துவ அறிவியல் இன்று மனித உடலின் மர்மங்களைப் புரிந்துகொள்ளப் பயன்படுத்துகிறது.
இன்று எம்.ஆர்.ஐ (Magnetic Resonance Imaging) பரிசோதனை என்பது புரட்சிகரமான தொழில்நுட்பமாகக் கருதப்படுகிறது. இதனால் உடலை அறுவைச் சிகிச்சையின்றி, மூளை, கல்லீரல், இரத்த நாளங்கள் போன்ற பல்வேறு உறுப்புகளின் உட்புற அமைப்புகளை தெளிவாக பார்க்க முடிகிறது. சில சந்தர்ப்பங்களில், எம்.ஆர்.ஐ படங்களில் நோயுற்ற திசுக்களையும் ஆரோக்கியமான திசுக்களையும் வேறுபடுத்துவது எளிதாக இருப்பதில்லை. இவ்வாறான சமயங்களில், நானோ அளவிலான இரும்பு ஆக்ஸைடு காந்த நுண்துகள்கள் உடலுக்குள் செலுத்தப்பட்ட பிறகு வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் தாக்கத்தில் தற்காலிகமாக மட்டுமே காந்தமாகின்றன. எம்.ஆர்.ஐ கருவி உருவாக்கும் சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலத்தில் இத்துகள்கள் ஒழுங்குபட்டு, சுற்றியுள்ள நீர்மூலக்கூறுகளின் தொடர்புகளை மாற்றறி அமைக்கின்றன. இதன் விளைவாக உருவாகும் படங்களில் நோயுற்ற பகுதிகள் மிகத் தெளிவாக வெளிப்படுகின்றன. குறிப்பாக கல்லீரல் பாதிப்புகள், கட்டிகள் போன்ற சில வகை புற்றுநோய்களை ஆரம்ப நிலையிலேயே கண்டறிய முடிகிறது.
சூப்பர் பாராமேக்னடிக் நானோ துகள்கள் நிரந்தர காந்தங்களைப் போல் இல்லாததால், வெளிப்புற காந்தப்புலம் நீங்கியவுடன் தங்கள் காந்தத் தன்மையை இழந்து விடுகின்றன. இதனால் அவை உடலுக்குள் தேவையற்ற காந்த விளைவுகளை ஏற்படுத்தாமல் பாதுகாப்பாக செயல்படுகின்றன.
சிறிய நானோ துகள்களுக்குள் மறைந்திருக்கும் காந்த சக்தி, எதிர்கால மருத்துவத்தின் இன்னும் பல புதிய வாய்ப்புகளுக்கு வழிகாட்டும் என்று கருதப்படுகிறது.
***
மைக்ரோவேவ் ஓவன் முதல் விமானம் வரை, ஃபாரடே கூண்டு நம்மை பாதுகாக்கும் என்ற அதே கண்டுபிடிப்பு, இப்போது நமது உடலுக்குள் இருக்கும் காந்த உணர்வைக் கண்டுபிடிக்கவும் உதவியிருக்கிறது.
1836-ல் ஃபாரடே தன் கூண்டுக்குள் நின்றபோது, இரு நூறு வருடங்களுக்குப் பிறகு இந்த பரிசோதனை மனித மூளையின் ரகசியத்தை வெளிக்கொண்டு வரும் என்பதை கற்பனை செய்திருக்கமாட்டார். பூமியின் உயிர்களாகிய நாமும் இன்னும் அதன் இயற்கையான சக்திகளுடன் தான் இணைந்திருக்கிறோம். நாம் அதை உணராவிட்டாலும், நமது மூளை அதை அமைதியாக உணர்ந்து கொண்டுதான் இருக்கிறது.
அடுத்த முறை வெளியே செல்லும்போது, நாமும் நமது உடலுக்குள் இருக்கும் சிறிய திசைகாட்டியை உணர்வதற்கு முயற்சி செய்வோமா!