கல்லிலிருந்து நிறம் வரை – ஒரு நினைவுப் பயணம்

நான் பிறந்து வளர்ந்தது காவிரி நதிக்கரையில். வாழ்க்கையின் முதல் பதினாறு ஆண்டுகள் அந்த ஆற்றோடு நெருக்கமாகக் கழிந்தவை. அறுபதுகளின் ஆரம்பத்தில் கிராமத்து தொடக்கப் பள்ளியில் படித்த எங்களைப் போன்ற பலருக்கு, பலகையும் பலப்பமும் தவிர புத்தகங்களோ குறிப்பேடுகளோ பெரிதாக இருந்ததில்லை. ஆனால் அது வேறு விதமான கற்றலாக இருந்தது. பெரும்பாலும் கேள்வி ஞானம்தான். ஸ்லோகங்கள், தேவாரம், திருவாசகம், திருப்பாவை ஆகியவை அனைத்தும் பெரியவர்கள் பாடுவதைக் கேட்டு, வரிகளை நினைவில் பதித்து, அவர்களோடு சேர்ந்து பாடித்தான் கற்றோம். அந்த வாய்மொழிக் கல்வி எங்கள் நினைவுகளில் இன்றும் அழியாமல் இருக்கிறது.

எங்களைச் சுற்றிலும் தஞ்சாவூர் ஓவியங்களும், வண்ணமயமான கற்களும், கோயில் அலங்காரங்களும் இருந்தன. எனவே நிறமுள்ள கற்கள் புதிதல்ல என்றாலும், அவற்றின் பின்னால் இருந்த அறிவியலும், குறிப்பாக இந்திய மரபில் பேசப்படும் நவரத்தினங்களின் ஆழமான பொருளும், உயர்நிலைப் பள்ளிக்குச் சென்ற பிறகுதான் புரியத் தொடங்கியது.அந்தப் புரிதலுக்கு ஒரு முக்கியமான காரணம் எங்கள் தமிழாசிரியர் தாமோதரன் ஐயா அவர்கள். அவருடைய குரலில் இருந்த அந்தத் தனித்துவமான ஆற்றல், பாடலை காட்சியாக கண்முன் நிறுத்திவிடும். சிலப்பதிகாரத்தை அவர் கற்பித்தபோது, கண்ணகியின் சிலம்பும் அதற்குள் இருந்த சிவப்பு மணிகள் வெறும் ஆபரணமாகத் தெரியவில்லை. அவை ஒரு பேரரசின் நீதியையும், பெண்ணின் கோபத்தையும், நகரத்தின் அழிவையும் தாங்கிய சின்னங்களாக மாறின. அவர் உரக்கச் சொன்ன அந்த வரிகள் – தேரா மன்னா! செப்புவதுடையேன்…,

இன்றும் எங்கள் காதுகளில் ஒலித்துக்கொண்டிருக்கின்றன. அதுதான் முதன்முறையாக மாணிக்கத்தின் முக்கியத்துவத்தை அறிந்த தருணம். நவரத்தினங்களில் மாணிக்கம் ஏன் மைய இடத்தைப் பெற்றிருக்கிறது என்ற கேள்வி அப்போது எங்கள் மனதில் விதைக்கப்பட்டது.
பின்னர், மற்ற எட்டு ரத்தினங்களையும் பல சிறுகதைகளிலும், நாவல்களிலும், குறிப்பாகத் தமிழிலேயே வாசித்தறிந்தோம்.

 தமிழர்கள் மாணிக்கம்(ruby), மரகதம்(emerald), வைடூரியம்(chrysoberyl or cats eye), நீலமாணிக்கம்(blue sapphire), வைரம்(diamond), புஷ்பராகம்(yellow sapphire), கோமேதகம்(hessonite garnet), முத்து(pearl), பவளம்(coral) ஆகிய ஒன்பது மணிகளை நவரத்தினங்களாக வரிசைப்படுத்தினர்.

ரத்தினங்கள் தமிழ் இலக்கியத்தின் கற்பனையிலும் ஆழமாகப் பதிந்திருந்தன. பழந்தமிழ்ப் பாடல்களிலும், பின்னர் வந்த திரைப்படப் பாடல்களிலும் கூட மாணிக்கம், மரகதம், நீலம் போன்ற கற்கள் மனித உணர்வுகளுக்கும் இயற்கையின் அழகுக்கும் உவமைகளாக மாறின.
தமிழாசிரியர் கூறிய இன்னொரு சுவாரசியமான விஷயமும் நினைவில் உள்ளது. திருவள்ளுவர் தமது குறள்களில் ரத்தினங்களை மணிகளாகக் காட்டிய தனித்துவமான அணுகுமுறை. அப்போது அதன் ஆழத்தை நாங்கள் புரிந்துகொள்ளவில்லை. ஆனால் இன்று, பல தசாப்தங்களுக்குப் பிறகு, இலக்கியத்திலும் அறிவியலிலும் நிறமும் பொருளும் எவ்வாறு ஒன்றோடொன்று இணைகின்றன என்பதை எண்ணிப் பார்க்கும்போது, அந்தச் சிறிய வகுப்பறை நினைவுகள் மீண்டும் மீண்டும் வந்து செல்கின்றன.

ஆனால் மாணிக்கத்தைப் பற்றிய என் உண்மையான அறிவியல் பயணம் பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுதான் தொடங்கியது. ஐஐடி மதறாஸ் முதுகலைப் படிப்பிலும், பின்னர் ஐஐஎஸ்ஸி பெங்களூரில் ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கியபோதும், என் கவனம் இடைநிலை உலோகங்களால் படிகத் திண்மங்களில் ஏற்படும் குறைபாடுகள் (defects, non-stoichiometry), மாற்றங்கள் மற்றும் அவற்றின் கட்டமைப்பு பண்புகள் ஆகியவற்றின் மீது திரும்பியது. அதில் நிறமானது முக்கிய பங்கு வகித்தது.
ஒரு படிகத்தின் வேதியியல் அமைப்பு மட்டுமல்ல; அதன் அணு அமைப்பு, குறைபாடுகள், அதில் கலந்திருக்கும் மிகச் சிறிய அளவிலான மாற்று அயான்கள் அனைத்தும் சேர்ந்து எவ்வாறு பொருளின் நிறத்தை நிர்ணயிக்கிறது என்பதற்கான நேரிடை அனுபவம் கிட்டியது. அக்காலத்தில், ஆரம்பகாலப் பரிசோதனைகளில் கோபால்ட் ஆக்ஸைடை புடக்குவளைகளில் (ceramic crucibles) அதிக வெப்பத்தில் சூடாக்கும்போது நீல நிறப் படலம் உருவானதைப் பார்த்தோம். அச்சமயம்  ஐஐஎஸ்ஸிக்கு எதிரில் இருந்த BHEL நிறுவத்திலிருந்து இலவசமாகவோ அல்லது மலிவாகவோ கிடைத்த புடக் குவளைகளைத்தான் ஆய்வகத்தில் அதிகம் பயன்படுத்தினோம். அவை பெரும்பாலும் alumina மற்றும் silica அடிப்படையிலானவை. தூய அலுமினா, அதாவது குரந்தம் விலையுயர்ந்தது.
பின்னர் நீலநிறப் படலம் கோபால்ட் அலுமினேட்டுடன் தொடர்புடையது என்பதை அறிந்தோம். அது போன்ற சேர்மங்களே பண்டைய சீனக் குயவர்களின் பொருட்களுக்கு அழகான நீலப் பூச்சை அளித்தது என்பதும் தெரிய வந்தது. அன்று ஒரு சாதாரண ஆய்வகக் குவளை எங்களைப் பண்டைய சீனக் கலைஞர்களின் உலகத்திற்கு அழைத்துச் சென்றது!

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/arcm.12794

இதற்கிடையில், எங்கள் கற்றலில் மூன்று ரத்தினங்கள் (Ruby, Emerald, Alexandrite) பலமுறை உதாரணங்களாக வந்தன. மூன்றிலும் குரோமியம் என்ற ஒரே தனிமம் வெவ்வேறு host crystal lattice-ல் வித்தியாசமான ஒளிப் பண்புகளை உருவாக்குகிறது. குரோமியம் அயானைச் சுற்றியிருக்கும்  crystal field சற்று மாறும்போது, அது வெளிப்படுத்தும் நிறமும் ஒளியியல் நடத்தையும் முற்றிலும் மாறிவிடுகிறது. ஆனால் பின்னர் பல ஆண்டுகள் குரோமியம் சார்ந்த  பொருள்கள் பழக்கமான பச்சை நிறத்தில் மட்டுமே கிடைத்தது. அந்த வேறுபாடு எங்களைச் சிந்திக்க வைத்தது.
சிறிய அளவு chromium இருப்பது மட்டும் போதாதா? ரத்தினத்தின் நிறத்தை உருவாக்குவது dopant மட்டும் அல்ல; அந்த dopant எந்தப் படிக உலகில் வாழ்கிறது என்பதும் மிகவும் முக்கியம்.
மேலும், உண்மையான ரத்தின வளர்ப்பு என்பதற்கு மிக உயர்ந்த வெப்பநிலை, மிகத் தூய்மையான host metal oxide, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட படிகமாக்கல் நிலைமை போன்றவை தேவைப்படுகின்றன.

பள்ளியில் சிலம்புக்குள் இருந்த மணிகளைப் பற்றி வியந்த மாணவன், பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஆய்வகத்தில் குரோமியம் அணைவுச் சேர்மத்தை(chromium complex) ஆராய்ந்து கொண்டிருந்தான்.

சிவப்பின் புவியியலும் வேதியியலும்

தூய கொரண்டம்(Al₂O₃) நிறமற்றது. பிரபலமான சிவப்பு மாணிக்கம் அலுமினிய அயனிகளில் சிறிய சதவீதம் (0.01%) குரோமியம்(III)-ஆல் மாற்றப்படும்போது உருவாகிறது. குரோமிய அயனிகள் நிறமாலையின் மஞ்சள்-பச்சை மற்றும் ஊதாப் பகுதிகளை உறிஞ்சி, சிவப்பை வெளியிடுகின்றன. இதன் நிறமானது குரோமியத்தின் அடர்த்தி, பிற அசுத்தங்கள், படிகத்தின் உள் அமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து இருக்கும். மியான்மரின் மோகோக்கிலிருந்து வரும் சிறந்த புறா ரத்த மாணிக்கங்களில், தூய, தீவிரமான, சிறிது ஒளிரும் மேலோட்டத்தோடு கூடிய சிவப்பை உருவாக்க போதுமான குரோமியம் மட்டும் உள்ளது. இந்த ஒளிரும் தன்மை முக்கியமானது. கொரண்ட அமைப்பில் உள்ள குரோமிய அயனிகள் நீல-பச்சை ஒளியை உறிஞ்சும்போது, எலக்ட்ரான்கள் உயர் ஆற்றல் நிலைகளுக்கு (excited state) உயர்த்தப்படுகின்றன. அவை விரைவில் ஒரு நிலையற்ற நிலைக்குத் தளர்ந்து, பின்னர் தரையமை நிலைக்குத்(ground state) திரும்பும்போது சுமார் 694 நானோமீட்டர் அலைநீளத்தில் கூர்மையான சிவப்பு ஒளியை வெளியிடுகின்றன. அந்த குறுகிய உமிழ்வுக் கோடே பின்னர் முதல் லேசரைச் சாத்தியமாக்கியது.

இயற்கை மாணிக்கங்கள் பூமியின் மேலோட்டின் ஆழத்தில் உயர் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை நிலைகளில், பெரும்பாலும் உருமாற்றச் சூழல்களில் உருவாகின்றன. மோகோக், தாய்-கம்போடிய எல்லை, ஆப்கானிஸ்தான், மொசாம்பிக், மடகாஸ்கர் போன்ற இடங்களில் கிடைக்கும் பாரம்பரிய மூலங்கள் வெவ்வேறு தன்மை கொண்ட கற்களைத் தருகின்றன.
விஞ்ஞானிகள் ஆய்வகத்தில் செயற்கை மாணிக்கப் படிகங்களை (Synthetic Rubies) உருவாக்கியதன் மூலமே லேசர் தொழில்நுட்பத்தில் புரட்சி ஏற்பட்டது. இயற்கையான மாணிக்கக் கற்களில் விரிசல்களும் அசுத்தங்களும் இருப்பதால், அவற்றின் வழியே லேசருக்கான அதிவேக ஒளியைச் செலுத்தும்போது அவை வெடித்துவிடக்கூடும். இதன் காரணமாக விஞ்ஞானிகள் இரண்டு முக்கிய முறைகளைப் பயன்படுத்தினர்.

1.வெர்நியூல் முறை (Flame Fusion): 2000 °C வெப்பமுள்ள நெருப்பு ஜூவாலையில் அலுமினியம் மற்றும் குரோமியம் ஆக்சைடு பொடிகளை உருகவைத்து, உருளை வடிவ மாணிக்கப் படிகங்களாக (Boules) மாற்றினர். 1960-ல் உலகின் முதல் லேசர் கருவி இந்த முறையில் செய்த மாணிக்கக் தண்டைக் கொண்டே உருவாக்கப்பட்டது.

2.சோக்ரால்ஸ்கி முறை (Pulled-Growth): உருகிய மாணிக்கத் திரவத்திலிருந்து சிறிய விதை படிகம் மூலம் மெதுவாக மேலே இழுத்து சுழற்றுவதன் மூலம் மிகத் தூய்மையான, குறைபாடற்ற படிகங்கள் பெறப்பட்டன. இது லேசரின் திறனைப் பலமடங்கு அதிகரித்தது. விஞ்ஞானிகள் மாணிக்கத்திலுள்ள குரோமியம் அளவைச் சரியாக 0.05% (இளஞ்சிவப்பு நிறம்) எனப் பராமரித்தனர். அப்போதுதான் லேசருக்குத் தேவையான ஒளிரும் ஆற்றல் கிடைத்தது. மேலும், இந்த ரூபி தண்டுகளின் முனைகளை ஒளியின் அலைநீள அளவிற்கு மிகத் துல்லியமாக இழைத்து, லேசர் ஒளியை உருவாக்கினர்.

இன்று மருத்துவ சிகிச்சை முதல் தொழிற்சாலைகள் வரை பயன்படும் லேசர் தொழில்நுட்பத்திற்கு இந்த அறிவியல் கண்டுபிடிப்பே அடித்தளம்.

ஒருங்கிணைந்த ஒளியின் பிறப்பு

1960ல் கலிபோர்னியாவின் மாலிபுவில் உள்ள ஹ்யூஸ் ஆராய்ச்சி ஆய்வகத்தில், தியடோர் மைமன் (Theodre Maiman)செயற்கை இளஞ்சிவப்பு மாணிக்கத்தின் சிறிய தண்டை எடுத்து, முனைகளைச் சமமாகவும் இணையாகவும் மெருகேற்றி, வெள்ளிப் பூச்சு அளித்து ஒளி அலைவுக்குழியை உருவாக்கினார். கோலைச் சுற்றி உயர்வேகப் புகைப்படக்கலையில் பயன்படுத்தப்படும் வகை ஹெலிகல் செனான் (xenon) ஃபிளாஷ் விளக்கை வைத்தார். விளக்கு எரியும்போது, மாணிக்கத்தைத் தீவிர வெள்ளை ஒளியால் நிரப்பியது. குரோமிய அயனிகள் தொடர்புடைய அலைநீளங்களை உறிஞ்சி, மக்கள்தொகை தலைகீழ் நிலையை (population inversion)அடைந்து, பின்னர் குழியில் ஏற்கனவே உள்ள ஃபோட்டான்களால்(photons) தூண்டப்பட்டு, 694.3 நானோமீட்டர் அலைநீளத்தில் ஒருங்கிணைந்த சிவப்பு ஒளியின் வெடிப்பை வெளியிட்டன.
அந்தத் துடிப்புதான் முதல் லேசர் கதிர். லேசர் (LASER-Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) என்ற சொல் முன்பே உருவாக்கப்பட்டாலும்,  காணக்கூடிய நிறமாலையில் அந்த சாதனத்தை இயங்கச் செய்த முதல் நபர் மைமன் ஆவார். அறிவியல் சமூகம் முதலில் சந்தேகத்தோடு பார்த்தாலும், சில இதழ்கள் அவரது கட்டுரையை நிராகரித்த போதிலும், சில மாதங்களுக்குள் உலகெங்கிலும் உள்ள ஆய்வகங்கள் சோதனையை மீண்டும் செய்தன. மாணிக்க லேசர்கள் நிலவுக்குள்ள தூரத்தை அளக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன; அப்பல்லோ விண்வெளி வீரர்கள் விட்டுச் சென்ற பிரதிபலிப்பான்களில் துடிப்புகளை மோதவிட்டு. அவை வெட்டின, துளைத்தன, பற்றவைத்தன, ஒரு முழுத் தொழில்துறைக்கும் அடித்தளமாயின. மாணிக்கத்தைத் தேர்ந்தெடுத்தது தற்செயலல்ல. அந்த சிறந்த ரத்தினம் புற ஊதா ஒளியின் கீழ் ஒளிரச் செய்யும் ஒளிப் பண்புகள், நீண்ட ஆயுளுள்ள நிலையற்ற நிலைகள், கூர்மையான உமிழ்வுக் கோடு, கடினமான, ஒளிபுகும், வேதியியல் ரீதியாக நிலையான தாயக அமைப்பு போன்றவை முதல் லேசருக்கு கிட்டத்தட்ட சிறந்த ஆதாய ஊடகமாக அமைந்தன. கல்லின் அரசன், மனிதகுலம் இதுவரை உருவாக்கிய மிகத் தூய ஒளியின் (monochromatic) ஊடகமாக மாறியது.

காலத்தால் வெட்டப்பட்ட மாணிக்கம்

ரத்தினக் கல் வெட்டும் கலை என்பது ஆயிரம் ஆண்டுகளாகப் பயணித்துக் கொண்டிருக்கிறது.
பொதுவாக மாணிக்கம்(Ruby) ஒன்றை கையில் எடுத்துக் கொண்டு ஆராயும்போது, அதன் சிவப்பு நிறமும், ஒளிர்வும் நம்மைக் கவர்வதை உணரலாம். ஆனால் அந்தக் கல்லின் அழகு அதன் இயற்கை வடிவில் மட்டும் இல்லை என்பதை உணர்ந்த மனிதன், அதை வேறு கோணத்தில் பார்ப்பதற்காக, சிறுபகுதிகளை கல்லில் இருந்து நீக்கி, அதை வெட்டுவதற்கான முயற்சிகளை எடுத்ததோடு, எப்படி  ஒளி அதன் உள்ளே பயணிக்கிறது என்று சிந்திக்கத் தொடங்கினான். சமீபத்தில்
கொரின் ஹென்டர்சன் (Corinne Henderson) எழுதிய “Cut by Time: A History of Gemstone Shapes, Technology, and Jewelry Trends” என்ற கட்டுரை, இந்த நீண்ட வரலாற்றை ஒரு சுவாரஸ்யமான கோணத்திலிருந்து ஆராய்கிறது. ரத்தினத்தை வெட்டுவது என்பது வெறும் கைவினை அல்ல; அது மனிதனின் அறிவியல், தொழில்நுட்பம், கலை, மதம், பொருளாதாரம் மற்றும் அழகுணர்வு ஆகியவை ஒன்றாகச் சந்திக்கும் இடம் என்பதே கட்டுரையின் அடிப்படைச் சிந்தனை.

https://thenorthwaystudio.com/blogs/news/cut-by-time-a-history-of-gemstone-shapes-technology-and-jewelry-trends

பண்டைய உலகில், பட்டையிடுதல்(faceting) என்பது இன்று பரவலாக உபயோகப்படுத்தும் சொல்லிற்கான கருத்து இல்லை. அன்று பட்டையிடா மணிக்கல்(cabochon) மென்மையாக வளைந்த உருண்டையான மேற்பரப்புடன் மெருகூட்டப்பட்ட வடிவில் இருந்தது. எகிப்து, மெசபொத்தேமியா, சிந்து சமவெளி போன்ற நாகரிகங்களில் பட்டை தீட்டும்(lapidary) கலைஞர்கள் கற்களை செதுக்கினர்.  அச்சமயத்தில் அவர்களின் நோக்கம் ஒளியைப் பல கோணங்களில் பிரதிபலிக்கச் செய்வது அல்ல. கல்லின் இயற்கையான நிறம், அதன் மென்மையான மேற்பரப்பு, அதன் குறியீட்டு, ஆன்மிக மதிப்பு ஆகியவைகளே முக்கியமாக விளங்கியது. லாபிஸ் லாசுலியின் நீலம், கார்னீலியனின் சிவப்பு, டர்காய்ஸின் பச்சைநீலம் போன்றவை வெறும் நிறங்கள் அல்ல; அன்றைய காலத்தில் அவை உயிர், பாதுகாப்பு, தெய்வீகம் போன்ற அர்த்தங்களுடன் இணைந்திருந்தன.

இன்று சிறிய ரத்தினத்தையோ அல்லது கல்லையோ வெட்ட வேண்டுமானால், கணினியில் முகப்பு கோணங்களைக் கணக்கிட்டு வைர (அறு)வாள் வெட்டி(diamond saw) மூலம் எளிதாக செய்ய முடியும். ஆனால் அன்றோ செம்புக் கருவி, குவார்ட்ஸ் மணல், உராய்வுப் பொடி(abrasive powder), வீசு வில்(bow drill) ஆகியவற்றைக் கொண்டு கல்லை மெதுவாக அரைத்தனர். அன்று கல்லை  வெட்டுவது என்பது அதை ஒவ்வொரு துகளாகத் தேய்த்து மாற்றுவதாக இருந்தது.

இவ்வரலாற்றில் குறிப்பாக வைரத்தை இயற்கை வடிவத்துக்குத் தகுந்தவாறு வடிவமைத்ததில் இந்திய கலைஞர்களின் பங்கு மிகவும் சிறப்பானது. அவர்கள் கல்லை அதிகமாக வெட்டி எடையை இழக்கச் செய்வதைவிட, வைரத்தை வைரத்தால் அறுக்க செய்த முறைகள், ஒளிர்வுடன் இயற்கை வடிவத்தை மதிப்பதும் முக்கியம் என்ற கருத்தை வலியுறுத்தியது.

கிரேக்க, ரோமானிய கலைஞர்கள் மற்றொரு பாதையைத் தேர்ந்தெடுத்தனர். அவர்கள் ரத்தினக் கற்களை வெறும் மெருகூட்டியதோடு, அவற்றின் மீது உருசெதுக்கல் போன்ற நுணுக்கமான வேலைப்பாடுகளை உருவாக்கினர். கல்லின் மீது மனித முகம், புராணக் காட்சிகள், விலங்குகள், அரச அடையாளங்கள் போன்றவற்றை மிகச் சிறிய அளவில் செதுக்கினர். இதற்காக அவர்கள் நாக்ஸோஸ்(Naxos) தீவிலிருந்து கிடைத்த உப்புத் தாள்(emery paper) போன்ற கடினமான தேய்ப்பொருள்களைக் கொண்டு மிக நுணுக்கமான செதுக்கலைச் சாத்தியமாக்கினர். அப்போது ரத்தினக்கல் அலங்காரப் பொருளிலிருந்து சிறிய கலைப்படைப்பாக மாறத் தொடங்கியது.

சுமார் கி.பி. 500 முதல் 1000 வரை ஐரோப்பாவில் ரத்தினங்கள் மதச் சின்னங்களாக அதிக முக்கியத்துவம் பெற்று சிலுவைகள், பேழைகள்(reliquaries), அரசு மற்றும் தேவாலயப் பொருட்களில் ரத்தினங்கள் பதிக்கப்பட்டன. மேலும் Marbode of Rennes போன்றவர்கள், கற்களின் தன்மைகள், தோற்றம், அவற்றுக்குக் கூறப்பட்ட மருத்துவம் அல்லது ஆன்மிகப் பண்புகளைப் பற்றிய நூல்களையும் எழுதினர்.

14–16ஆம் நூற்றாண்டுகளில் மறுமலர்ச்சியின் போது, Bruges, Antwerp போன்ற இடங்களில் ரத்தினத்தை வெட்டும் கலை புதிய கட்டத்தை அடைந்தது. கல்லின் வழியாக ஒளியை எவ்வாறு இயக்கலாம் என்ற கேள்விக்கு விடைகாண, டேபிள் கட் போன்ற ஆரம்பகால முகப்பு வெட்டிகள் தோன்றின.
Lodewyk van Berquem என்பவர் scaif எனப்படும் மினுக்குஞ் சில்லை(polishing wheel) மேம்படுத்தியதன் மூலம் முகப்பைஅதிக சமச்சீருடனும் கட்டுப்பாட்டுடனும் உருவாக்க உதவினார். வைரத் தூள், எண்ணெய் போன்றவற்றை உபயோகித்து பயன்படுத்திய முறைகள் கல்லின் மேற்பரப்பை மேலும் துல்லியமாக மாற்றின. 17ஆம் நூற்றாண்டில் ரோஸ் கட் என்ற புதிய அறிவியல் சிந்தனை ரத்தின வெட்டில் பிரபலமானது. இதில் அதன் முகப்புகள் மலரின் இதழ்களைப் போல அமைந்திருந்தன. அதன் நோக்கம் வெறும் பகல் வெளிச்சத்தில் அழகாகத் தோன்றுவது அல்ல. அக்கால அரசவைகளில் இருந்த மெழுகுவர்த்தி ஒளியில் கல் எப்படி மின்னும் என்பதும் முக்கியம். அப்போது மெழுகுவர்த்தியின் மஞ்சள் ஒளியில் அது எவ்வாறு உயிர்பெற வேண்டும் என்று சிந்தித்தனர். இன்று ஒளிர்விமுனை விளக்குகளின் கீழ் கல் எப்படி ஒளிர வேண்டும் என்று சிந்திக்கிறோம்..

19ஆம் நூற்றாண்டின் தொழில்துறைப் புரட்சிக் கால ரத்தினக் கல் வெட்டுதல் முற்றிலுமாக மாறியது.

நீராவியால் இயங்கும் இயந்திரங்கள், மெருகூட்டும் சக்கரங்கள், ரம்பங்கள், அளவுமானிகள் ஆகியவை அறிமுகமானபோது, முன்பு பல நாட்கள் எடுத்த வேலைகளை சில மணிநேரங்களில் முடிக்க முடிந்ததோடு முகப்புகளின் சமச்சீரையும் அதிகரித்தன. இதன் விளைவாக ஒரே வடிவத்தை மீண்டும் மீண்டும் உருவாக்குவது சாத்தியமானது.

இயற்கையில் பரவலாகக் காணப்பட்ட மென்மையான கோடுகள், இலைகள், பூக்கள், சமச்சீரின்மை ஆகியவை முக்கியதத்துவம் பெற ஆரம்பித்தன. மூன்ஸ்டோன், ஓபல், கிரைசோபிரேஸ் போன்ற கற்களின் இயற்கையான ஒளியியல் விளைவுகளை குறையுடன் பார்க்காமல், அதன் அழகை ரசிக்கத் தொடங்கினர். பின்னர் வடிவியல், சமச்சீர், நேர்கோடுகள், மறுபடியும் செய்தல்ஆகியவை ஆதிக்கம் செலுத்தின.

மரகதம் போன்ற கற்கள் இயந்திர யுக அழகியலுடன் இணைந்தன.இங்கு அழகான வரலாற்றுச் சுழற்சி ஒன்றை காண முடிகிறது.

20ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியிலும் 21ஆம் நூற்றாண்டிலும் கணினியும் லேசரும் வந்தபோது, CAD/CAM தொழில்நுட்பங்கள் மூலம் கல்லை வெட்டுவதற்கு முன்பே அதன் எதிர்கால வடிவத்தை கணினியில் உருவாக்கி, முகப்பரப்பு அமைப்பு, சமச்சீர், பொருள் இழப்பு, ஒளியியல் செயல்திறன் போன்றவற்றை உருவகப்படுத்தல் செய்ய முடிகிறது. லேசர் அறுத்தல், வெட்டுதல் ஆகியவை நுண்ணோக்கி போன்ற துல்லிய-அமைப்பு கருவிகள் மூலம் மிகச் சிறிய கல்லிலும் துல்லியமான வெட்டுக்களைச் சாத்தியமாக்குகின்றன.

முதன்மை நிறங்களின் பயணம்

19-ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் தாமஸ் யங் (Thomas Young), மனிதக் கண்ணின் நிற உணர்வு மூன்று வகையான அடிப்படை உணர்திறன்களால் விளக்கப்படலாம் என்ற கருத்தை முன்வைத்தார். Hermann von Helmholtz என்பவரால் விரிவுபடுத்தப்பட்ட இக்கருத்து பின்னாளில் Young–Helmholtz trichromatic theory என அறியப்பட்டது. மனிதக் கண் ஒளியை மூன்று தனித்தனி வகையான உணர்வுகளாகப் பெறுகிறது; அவற்றின் வெவ்வேறு அளவுகளின் கலவையே நாம் காணும் நிற உணர்வை உருவாக்குகிறது. இங்கேதான் சிவப்பு, பச்சை, நீலம் என்ற மூன்று அடிப்படை நிறங்கள் அறிவியலில் வலுவாகத் தோன்றத் தொடங்கியது.

James Clerk Maxwell இந்தக் கருத்தை அடுத்த கட்டத்திற்கு எடுத்துச் சென்று, நிறங்களை அளந்து, வெவ்வேறு நிற ஒளிகளை ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்த்து புதிய நிற உணர்வுகளை உருவாக்கும் பரிசோதனைகளைச் செய்து, additive colour mixing என்ற கருத்தை உருவாக்கினார். இது தான் இன்றைய RGB உலகத்தின் அறிவியல் முன்னோடி.

Maxwell 1861-ல் மூன்று நிற வடிகட்டிகள் மூலம் செய்த ஆரம்பகால சோதனைகள், கருப்பு-வெள்ளைப் புகைப்படத்திலிருந்து, உலகின் உண்மையான நிறங்களை எப்படி புகைப்படத்தில் பதிவு செய்வது என்பதிலிருந்து மீண்டும் ஒளியாக ஒன்றிணைக்கும் முறைகள் உருவாகின. ஒரு நிறத்தை நேரடியாகப் பதிவு செய்வதற்குப் பதிலாக, அதன் RGB components-ஐப் பதிவு செய்தால் என்ன என்ற சிந்தனை பின்னர் colour photography, colour television, computer displays ஆகிய அனைத்துக்கும் அடிப்படையாகியது.

20-ஆம் நூற்றாண்டில் RGB என்பது ஆய்வுக்கூட ஆராய்ச்சியாக மட்டும் இல்லாமல், கலர் டிவி வந்தபோது, திரையில் மிகச் சிறிய அளவில் இருக்கும் சிவப்பு, பச்சை, நீல ஒளி மூலங்களை வெவ்வேறு தீவிரங்களில் இயக்கி மனிதக் கண்களுக்கு பல்வேறு நிறங்களை உருவாக்க முடியும் என்ற நடைமுறை உருவாயாகியது. உதாரணமாக ஒரு பிக்ஸலை (pixel) எடுத்துக் கொண்டால்,  சிவப்பு(R = 255, G = 0, B = 0), பச்சை(R = 0, G = 255, B = 0), நீலம்(R = 0, G = 0, B = 255) மூன்றையும் சரியான அளவில் சேர்க்கும்போது, வெள்ளை(R+G+B) நிறம் உண்டாகிறது. இதுவே  Digital technologyயில், நிறம் எண்களாக மாறியதற்கான புரட்சி ஆகும். White(255,255,255) முதல் Black(0, 0, 0) வரை 8-bit RGB முறையில் ஒவ்வொரு channel-க்கும் 256(=2⁸) நிலைகள் உள்ளதால், கோட்பாட்டில் சுமார் 16.7 மில்லியன் அடிப்படை சேர்க்கைகளை உருவாக்க முடியும். இப்போது நிறம் இயற்கை நிகழ்வாக மட்டுமல்லாமல், கணக்கிடக்கூடிய தகவலாக மாறியது.

ஒளிமுனை தொழில்நுட்பம்(LED technology) RGB-ஐ இன்னும் சிறியதாகவும் மலிவாகவும் கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாகவும் மாற்றியது. ஒரு சிறிய Red LED + Green LED + Blue LED ஆகியவற்றின் தொகுப்பில், அதன் ஒளிச்செறிவை மாற்றுவதன் மூலம் பல நிறங்களை உருவாக்க முடிந்தது. அதன்பிறகு RGB கணினி விசைப்பலகைகள், மவுஸ்கள், விசிறிகள், ஸ்ட்ரிப்புகள், மதர்போர்டுகள், மானிட்டர்கள், அறை விளக்குகள் போன்றவற்றுக்குள் நுழைந்தது.

அடுத்ததாக, RGB-ஐ மென்பொருள் கட்டுப்படுத்தத் தொடங்கியபோது, SignalRGB போன்ற அமைப்புகள், மற்றொரு  புதிய அத்தியாயத்தைத் திறந்தன. SignalRGB என்பது ஒற்றை விளக்க இயந்திரம் (single lighting engine) மூலம் பல்வேறு RGB வன்பொருள்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. அதன் தற்போதைய ஆதரவு-சாதனம் பட்டியலில் ஆயிரக்கணக்கான கருவிகள் உள்ளன. 

இதனால் ரத்தினக் கல் வெட்டுதல் இன்று கைவினையும் கணிதமும் இணைந்த ஒரு துறையாகிவிட்டது. இந்த முழு வரலாற்றையும் மாணிக்கத்தின் வழியாகப் பார்த்தால் அதன் அர்த்தம் இன்னும் அழகாகிறது. இயற்கையில் மாணிக்கம் என்பது குரோமியத்தின் காரணமாக சிவப்பு நிறம் பெறும் குறுந்தக் கனிமம். ஆனால் இயற்கையின் அந்த சிவப்பு படிகத்தை மனிதன் கையில் எடுத்தவுடன் புதிய பயணத்தைத் தொடங்குகிறது. முதலில் வெறும் மெருகிடப்பட்ட பட்டை தீட்டப்படாத மணிக்கல், பின்னர் உருமாறி, துல்லியமான முகப்பாக்கும் இயந்திரத்தில் ஒவ்வொரு முகப்பாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்ற நிலையில், ஆச்சரியம் என்ன வெனில், மனிதனின் அடிப்படை ஆசை இன்றும் மாறவில்லை.

https://www.ionos.com/digitalguide/websites/web-design/rgb-color

மூலக்கூறு மாணிக்கத்தைத் தேடும் இன்றைய சவால்

சிறிய மாணிக்கக் கல்லின் சிவப்பு நிறத்திற்குள் நுண்ணிய அறிவியல் உலகமே மறைந்திருக்கிறது. இயற்கை மாணிக்கத்தில், அலுமினியம் ஆக்சைடு படிகத்தின் உள்ளே மிகச் சிறிய அளவில் கலந்திருக்கும் குரோமியம் அயான்கள் சிவப்பு ஒளியை உருவாக்குகின்றன. இந்த ஒளியை தனி மூலக்கூறுக்குள், அதாவது ஒரே ஒரு குரோமியம் அணைவுக்குள் (குரோமியம் complex) அடக்க முடியுமா என்பது வேதியாளர்களைத் தூண்டும் மூலக்கூறு மாணிக்கம் என்கின்ற கனவு. அதாவது இந்த மூலக்கூறு, மாணிக்கத்தைப் போல சிவப்பாக ஒளிர்வது மட்டும் இல்லாமல், அதன் தனித்துவமான ஒளியியல் பண்புகளையும், குறிப்பாக உறிஞ்சுதல், ஒளிர்வு, நீண்டகால ஆற்றல் நிலைகள் போன்றவற்றையும் தக்கவைத்திருக்க வேண்டும். மேலும், அந்த மூலக்கூறுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தேவையற்ற முறையில் ஆற்றலைப் பரிமாறிக் கொண்டு ஒளியை அணைத்துவிடக் கூடாது.

உதாரணமாக, வீட்டில் உள்ள சிறிய அறை கட்டமைப்பில், குரோமியம் என்பது சிவப்பு விளக்கை ஏற்றும் மின்விளக்கு மாதிரி என்று கற்பனை செய்யலாம். அதைச் சுற்றியுள்ள அணுக்கள் சரியான சுவர்கள், கதவுகள், வயர்கள் போல அமைந்திருக்க வேண்டும். அந்த அணு தவறான இடத்தில் இருந்தால் அதன் ஒளி மாறிவிடும். அதனால், மூலக்கூறு மாணிக்கத்தை உருவாக்குவது வெறும் சிவப்பு நிறத்தை உருவாக்கும் முயற்சி அல்ல. இயற்கை மாணிக்கம் கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகளில் கற்றுக் கொண்ட ஒளி ரகசியத்தை, வேதியியலின் உதவியால் ஒரு மூலக்கூறுக்குள் மீண்டும் எழுதும் முயற்சி!

https://www.frontiersin.org/journals/chemistry/articles/10.3389/fchem.2018.00631/full

https://chemrxiv.org/doi/full/10.26434/chemrxiv.10001875/v1

கண்ணகியின் மாணிக்கச் சிவப்பிலிருந்து காளிதாசனின் மூன்று வண்ணங்கள் வரை

பண்டைய மனிதன் சிவப்புக் கல்லில் தெய்வீகத்தைக் கண்டான். அரசர்கள் அதில் அதிகாரத்தைக் கண்டனர். காதலர்கள் அதில் உணர்ச்சியைக் கண்டனர். கலைஞன் அதில் அழகைக் கண்டான். விஞ்ஞானி அதில் ஒளியின் இயற்பியலையும், வடிவியலையும், மேம்படுத்தலையும் காண்கிறான்.
ஆனால் அனைவரும் பார்த்தது ஒரே கல்லைத்தான். இதுதான் Cut by Time நமக்குக் கற்றுக்கொடுக்கும் மிகப் பெரிய பாடம். தொழில்நுட்பம் மாறுகிறது, கருவிகள் மாறுகின்றன, வடிவங்கள் மாறுகின்றன, அரசவைகள் மறைகின்றன, தொழிற்புரட்சி வருகிறது, கணினி வருகிறது, லேசர் வருகிறது.

ஆனால் ரத்தினத்தின் மீதான மனிதனின் ஈர்ப்பு மட்டும் காலத்தால் வெட்டப்படவில்லை.
ஒரு காலத்தில் செம்புக் கருவியால் மெதுவாகத் தேய்க்கப்பட்ட அந்தக் கல், இன்று கணினி கணக்கிட்ட கோணங்களில் லேசரால்வெட்டப்படுகிறது. கருவிகள் ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளில் மாறிவிட்டன. ஆனால் மனிதன் இன்னும் ஒளியைத் தேடிக்கொண்டிருக்கிறான். மூன்று ரத்தினங்களிலிருந்து மூன்று நிறங்களுக்கு நகர்ந்த இப்பயணத்தின் முடிவில், மீண்டும் மீண்டும் காலத்தில் அழியாத காவியம் தர வந்தமாபெறும் கவி மன்னன்நம் கண்ணின் முன் நிற்கிறான். பல நூற்றாண்டுகளுக்கு முன் அவன் இயற்றிய சியாமளா தண்டகத்தில், நவரத்தினங்களில் இருந்து மாணிக்கம், மரகதம், நீலம் என்ற மூன்றையே தேர்ந்தெடுத்துப் பாடினான். அப்போது அவை அவனது கற்பனையில் ஒளிர்ந்த மூன்று அரிய ரத்தினங்கள். ஆனால் இன்று, அறிவியல் வளர்ந்து வந்த பாதையைத் திரும்பிப் பார்க்கும்போது, அதன் நிறங்கள் வெறும் நகைகளின் அழகாக இல்லாமல், நம் நவீன உலகின் மூன்று அடிப்படை நிறங்களாக மாறிவிட்டன. நிறங்களுக்குப் பின்னால் இருக்கும் அணுக்களையும், எலக்ட்ரான்களையும் படிகப் புலக்கோட்பாடுடன் கண்டறிந்த அறிவியல், இன்று அதே மூன்று நிறங்களால் தொலைக்காட்சித் திரைகள், கணினிகள், கைபேசிகள், ஒளிமுனை விளக்குகள், கேமராக்கள், மருத்துவக் கருவிகள், செயற்கைக்கோள் படங்கள் என்று நம் அன்றாட உலகையே மாற்றிக் கொண்டிருக்கின்றன. ஒரு காலத்தில் அரண்மனை நகைப் பெட்டியிலோ அல்லது வீட்டிலோ பாதுகாக்கப்பட்டிருந்த மாணிக்கம், மரகதம், நீலம், இன்று நமது கைகளில் இயங்கும் சிறிய திரைக்குள் கோடிக்கணக்கான ஒளிப்புள்ளிகளாக ஒளிர்கின்றன. காவிரிக் கரையில் சிறுவனின் காதில் ஒலித்த மணிகளின் ஸ்லாகங்களும், தேவாரப் பண்களும், உயர்நிலைப் பள்ளியில் படித்த கவிதைகளும், கட்டுரைகளும், கல்லூரியில் கற்ற அறிவியல் பாடங்களும்  விதைத்த விதைகளாக மாறி, பின்னர் நாற்பது ஆண்டுகால ஆராய்ச்சியில் பெற்ற அனுபவங்கள் ஆகியவை அனைத்தையும் திரும்பிப் பார்க்கையில், அச்சிறுவன் மனனம் செய்த மாணிக்ய வீணாம் உபலாலயந்தீம்… என்ற ரத்தினத்தில் தொடங்கிய சிறிய பாடல் அறிவியல் கேள்வியாக மாறி, இறுதியில் RGB உலகத்தின் ஒரு பகுதியாக வந்து நிற்கிறது. காளிதாசன் கண்ட மூன்று ரத்தினங்கள் அன்றைய கவிதைக்கு அழகு சேர்த்தன. அதே மூன்று நிறங்கள் இன்று நம் உலகத்திற்கே நிறம் சேர்த்துக் கொண்டிருக்கின்றன.

வளமென்றும் குறைவென்றும் சக்கரம் சுழல்கின்றது…..அதில் தான் சரித்திரம் நிகழ்கின்றது.            கண்ணதாசன்