पदार्थ की आणविक संरचना

दुनिया के किसी भी सबसे बड़े पुस्तकालय में, कमरे और बुकशेल्व हमेशा के लिए फैलने लगते हैं। कांग्रेस के पुस्तकालय में संस्करणों की संख्या लाखों में है। उनमें से प्रत्येक विभिन्न कहानियों, विस्तृत विश्लेषणों, ऐतिहासिक दस्तावेजों - सभी को अपनी राय के साथ प्रस्तुत करता है। लेकिन अंग्रेजी में लिखी गई इन सभी लाखों पुस्तकों में केवल दसियों हज़ारों शब्द हैं, और प्रत्येक शब्द में केवल 26 अक्षरों का संयोजन है - ए से जेड [ प्लस रिक्त स्थान, विराम चिह्न और संख्याएँ - लगभग। ट्रांस। ]।

इस बीच, हम सभी सामग्री की एक विशाल और अद्भुत विविधता से घिरे रहते हैं - जिसमें कई प्रकार की जैविक संरचनाएं शामिल हैं जो हमारे शरीर और जानवरों, पौधों और अन्य जीवित चीजों के सभी निकायों को बनाती हैं। जिस ग्रह पर हम रहते हैं, उसमें सभी प्रकार के पत्थर होते हैं, जिनमें से कुछ कठोर और भंगुर होते हैं, कुछ प्लास्टिक, विभिन्न रंगों और बनावट के साथ। पानी के अलावा, हमारे पास विभिन्न रूपों में शराब, एसिड, शर्करा और तेल हैं। ओवन से तैयार खाद्य पदार्थ विभिन्न स्वादों को छोड़ देते हैं जो हम हवा से सांस लेते हैं। विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक सहित सिंथेटिक सामग्री, को लवण, चाक और मिश्र में जोड़ा जाना चाहिए। लेकिन यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि सामग्री लाइब्रेरी की विशाल संपत्ति में अणुओं का एक छोटा (यद्यपि काफी विविध) वर्गीकरण होता है, जो बदले में, केवल सौ परमाणुओं से मिलकर बनता है - एच से यू और परे (हाइड्रोजन से यूरेनियम और उससे परे)।

अंग्रेजी जैसी लिखित भाषा की जटिलता शब्दों पर आधारित है, और सामग्रियों की जटिलता अणुओं से शुरू होती है। इसी तरह, जैविक रूपों के एक विशाल सेट के निर्माण के निर्देश को डीएनए में डीकोडाइरोन्यूक्लिक न्यूक्लिक एसिड के रूप में एन्कोड किया जा सकता है - और विशेष रूप से, इसके तीन-आणविक सिलेबल्स के धागों में, चार सरल अणुओं, न्यूक्लियोबेस से बने होते हैं। जटिलता का कारण एक सरल गणितीय तथ्य पर आधारित है - कई प्रकार की सामग्री से कई प्रकार के संयोजन उत्पन्न हो सकते हैं। एक घटक पर्याप्त नहीं है। केवल दस अलग-अलग शब्दों को अक्षर "a" से बनाया जा सकता है, जिसकी लंबाई दस अक्षरों से अधिक नहीं होगी: "a", "aa", "aaa", और इसी तरह। लेकिन 26 अक्षरों में से, 26 ² दो-अक्षर शब्द पहले से ही प्राप्त किए जा सकते हैं, वह है 676, और दस-अक्षर शब्द - 141 167 095 653 376 कुल मिलाकर, भाषा के लिए बहुत अधिक आवश्यक है। कई लाखों या अरबों की क्षमता से चुने गए हजारों शब्दों में से कुछ ही अंग्रेजी के सभी साहित्य बनाने के लिए पर्याप्त हैं। संयोजनों की संख्या में घातीय वृद्धि के समान सिद्धांत हमारे पर्यावरण को केवल सौ प्रकार के परमाणुओं से बनाते हैं, जो अनगिनत अणुओं से बना हो सकता है, आकार में कई परमाणुओं से लेकर सैकड़ों और हजारों तक।

शब्दों, या अणुओं से शुरू करके, आप अनुसंधान उद्देश्यों के लिए दो दिशाओं में आगे बढ़ सकते हैं। आप यह समझने की कोशिश कर सकते हैं कि कैसे जटिल वस्तुओं को उनके अवयवों से इकट्ठा किया जाता है: एक एकल पुस्तक या पुस्तकों के सेट के पीछे क्या निहित है? यह सामग्री या सामग्री वर्ग कहां से आया? या आप एक अलग दिशा में ले जा सकते हैं, अक्षरों और परमाणुओं के स्रोत का निर्धारण करते हुए, मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक।

इस और बाद के लेखों का उद्देश्य अणुओं से उनके स्रोतों तक दूसरे प्रश्न का उत्तर देना है। बेशक, प्रकृति में पाए जाने वाले सामग्रियों की एक विशाल विविधता का अध्ययन करना बहुत दिलचस्प है, जिनमें से लाइब्रेरी ऑफ कांग्रेस में पुस्तकों के रूप में कई हैं। लेकिन, दूसरी ओर, अणुओं और परमाणुओं की उत्पत्ति कम विशाल विषय के रूप में होती है। बेशक, यह नहीं कहा जा सकता है कि इन सवालों का जवाब सरल और सीधा है। वह परमाणु, परमाणु भौतिकी और कण भौतिकी (या उच्च ऊर्जा) के कई आश्चर्यजनक और अप्रत्याशित विवरणों का खुलासा करता है। जैसा कि वर्णमाला के अक्षरों के स्रोत के साथ होता है, इस प्रश्न के उत्तर को खोजने के परिणामों की तुलना में यह अधिक दिलचस्प है कि इसकी शुरुआत में कल्पना की जा सकती थी। यह उन खोजों की ओर जाता है जो सामग्री के सरल गुणों तक सीमित नहीं हैं। वह भौतिकी को प्रकाश, सूर्य और अन्य सितारों, पृथ्वी, अंतरिक्ष और समय के इतिहास और ब्रह्मांड, जिस पर पृथ्वी और सूर्य यात्रा करते हैं, को समझने की ओर ले जाता है।

लेकिन इससे पहले आपको कुछ और प्रश्नों पर विचार करने की आवश्यकता है। हमें कैसे पता चलेगा कि सभी सामग्रियां अणुओं से बनी हैं? ऐतिहासिक रूप से, इस प्रश्न का उत्तर जटिल तार्किक श्रृंखलाओं और विशाल वैज्ञानिक प्रयोगों के माध्यम से प्राप्त किया गया था। हाल तक तक, अणुओं के अस्तित्व का केवल अनुमान लगाया जा सकता था, सीधे तौर पर नहीं, बल्कि चालाक वैज्ञानिक विश्लेषणों और रासायनिक प्रयोगों के आधार पर बोलने के लिए। आज हम अधिक स्पष्ट उत्तर दे सकते हैं - क्योंकि आज हम अणु को "देख" सकते हैं । हम उन्हें सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखते हैं, हालांकि वे इतने क्लासिक प्रकार नहीं हैं कि मेज पर रखे जा सकें और ऐपिस के माध्यम से उन्हें देख सकें। ये परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी हैं , और उनकी देखने की विधि ब्रेल पढ़ने की तरह अधिक है; लेकिन वे अपने काम को अंजाम देते हैं। वे वैज्ञानिकों को सामग्री की तस्वीरें लेने की अनुमति देते हैं, उनके ढांचे की विस्तार से जांच करते हैं, जो उसके खाते में किए गए पिछले पूर्वानुमानों की पुष्टि करते हैं। उन्होंने विशिष्ट अणुओं की पिछली पहेलियों को हल करने की भी अनुमति दी। नए तरीके आपको सभी अप्रत्यक्ष तर्कों की सीधे जाँच करने की अनुमति देते हैं। ऐसा नहीं है कि हमने उन पर संदेह किया है, क्योंकि वे अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामों की भविष्यवाणी करने और नई सामग्री के विकास और निर्माण में सफलतापूर्वक उपयोग किए गए हैं! फिर भी, यह जानकर अच्छा लगा कि यह चर्चा अमूर्त नहीं है: अणु वास्तव में मौजूद हैं, और आधुनिक तकनीकों की मदद से हम उन्हें सीधे पहचान सकते हैं।

अगले लेख में, हम परमाणुओं पर विचार करेंगे, वे क्या से बने हैं, और उनसे अणु कैसे बने हैं।