ഡോ.എൻ.ഷാജി എഴുതുന്ന ഒരു ഫിസിക്സ് അധ്യാപകന്റെ കുമ്പസാരങ്ങൾ – ലേഖനപരമ്പര ഒമ്പതാം ഭാഗം
ജലതരംഗങ്ങളെ അനുപ്രസ്ഥ തരംഗങ്ങളുടെ (transverse waves) ഉദാഹരണങ്ങൾ എന്ന നിലയിലാണ് പലരും പരിചയപ്പെടുത്തുക. എന്നാൽ ഇത് അബദ്ധമാണ്. കൂടുതലറിയാൻ തുടർന്നു വായിക്കുക.
സ്കൂൾ കാലം മുതലേ കുട്ടികൾ കേൾക്കുന്ന ഒന്നാണ് തരംഗങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ക്ലാസ്സുകൾ. ഒരു കുളത്തിലേക്ക് ചെറിയ ഒരു കല്ലെടുത്തിട്ടാൽ ഉണ്ടാകുന്ന തരംഗങ്ങളെ മുതൽ ഭൂകമ്പം മൂലം കടലിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സുനാമിത്തിരകളെ വരെ ഇന്നു നമുക്കറിയാം. ഇതു കൂടാതെ ശബ്ദം, പ്രകാശം എന്നിത്യാദി തരംഗ സ്വഭാവമുള്ള ഊർജരൂപങ്ങളെയും അറിയാം. റേഡിയോയും മൊബൈൽ ഫോണും പ്രവർത്തിക്കുന്നതിൻ്റെ പിന്നിലെ മൈക്രോവേവ്, റേഡിയോ തരംഗങ്ങളും നമുക്ക് പരിചിതമാണ്. കൂടാതെ, അൾട്രാവയലറ്റ്, ഇൻഫ്രാറെഡ് ഇത്യാദി പേരുകളിലുള്ള മറ്റിനം വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളും ഉണ്ട്. ഭൂമിയുടെ അകത്തും പുറന്തോടിലും ഉണ്ടാകുന്ന ചലനങ്ങൾ സീസ്മിക് തരംഗങ്ങൾക്കു കാരണമാകുന്നുവെന്ന് നമ്മൾ പഠിപ്പിക്കാറുണ്ട്. ഇതിനൊക്കെ പുറമേ പ്രപഞ്ചത്തിൽ നടക്കുന്ന പ്രക്ഷുബ്ധ സംഭവങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഗുരുത്വതരംഗങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാനും മനുഷ്യർ സംവിധാനങ്ങൾ ഒരുക്കിയിട്ടുണ്ട്. ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാൽ ലോകം തരംഗമയമാണ്.
അതേ സമയം തന്നെ തരംഗങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ചില അബദ്ധങ്ങളും ഞങ്ങൾ അധ്യാപകർ ആധികാരിക സത്യങ്ങളെന്ന പോലെ പഠിപ്പിക്കാറുണ്ട്.
വിവിധതരം തരംഗങ്ങൾ
പല പാഠപുസ്തകങ്ങളും തരംഗങ്ങളെ അനുപ്രസ്ഥതരംഗങ്ങളെന്നും (transverse waves) അനുദൈർഘ്യതരംഗങ്ങളെന്നും (longitudinal waves) രണ്ടായി തിരിക്കാറുണ്ട്. ഇതിൽ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്. ഇതിൽ രണ്ടിലും പെടാത്ത ധാരാളം ഇനം തരംഗങ്ങൾ ഉണ്ട്. നമുക്ക് ഏറ്റവും പരിചിതമായ തരംഗങ്ങളാണ് ജലോപരിതല തരംഗങ്ങൾ. അതിനെ അനുപ്രസ്ഥതരംഗങ്ങളുടെ ഉദാഹരണമായി പല പുസ്തകങ്ങളും ചൂണ്ടിക്കാണിക്കാറുണ്ട്. എന്നാൽ സത്യമെന്താണ്?
അമേരിക്കയിലെ പെൻസിൽവാനിയ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ പ്രൊഫ. ദാനിയേൽ റസ്സെൽ ഉണ്ടാക്കിയ ഈ അനിമേഷൻ അതു സംബന്ധിച്ച് വ്യക്തമായ ധാരണ നൽകും. ജലതരംഗങ്ങൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ജലകണികകൾ ലംബമായി നീങ്ങുകയല്ല ചെയ്യുന്നത്, മറിച്ച് ചിത്രത്തിൽ, ഓറഞ്ച് നിറത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെയുള്ള വക്ര പാതയിലൂടെ ചലിക്കുകയാണ്. ഇതിൽ മേലോട്ടും താഴോട്ടുമുള്ള ചലനങ്ങൾക്കു പുറമേ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടുമുള്ള ചലനങ്ങളും ഉണ്ട്. ഇതുതന്നെ, തീരത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ – അതായത് ആഴം കുറയുമ്പോൾ – വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് നിങ്ങൾ ഒരു കടൽത്തീരത്തു നിൽക്കുമ്പോൾ കാണുന്ന ഓളങ്ങളെ ഒന്നോർത്തു നോക്കുക. അതു കരയിലേക്ക് വന്ന് അടിക്കുകയും കാൽനനയ്ക്കുകയും ഒക്കെ ചെയ്യുന്നില്ലേ. അവ അനുപ്രസ്ഥ തരംഗങ്ങൾ മാത്രമായിരുന്നെങ്കിൽ കാൽ നനയേണ്ട കാര്യമില്ലല്ലോ.
ജലതരംഗങ്ങളിൽ കൊടുംഭീകരൻ സുനാമി തരംഗം (Tsunami waves) ആണല്ലോ. അത്, പ്രത്യേകിച്ചും തീരത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ കേവലമായ ഒരു അനുപ്രസ്ഥ തരംഗം അല്ല എന്നത് മനസ്സിലാക്കുക എളുപ്പമാണ്. അങ്ങനെ ആയിരുന്നെങ്കിൽ അത് തീരങ്ങളിൽ ഇത്രയും കെടുതികൾ ഉണ്ടാക്കേണ്ട കാര്യമില്ലല്ലോ.
ജലത്തെ പോലെയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ ഒട്ടുംതന്നെ അമർത്താൻ പറ്റാത്തത് (incompressible) ആണല്ലോ? അതിനാൽ അവയ്ക്ക് അനുപ്രസ്ഥ തരംഗങ്ങളെ നില നിർത്താൻ കഴിയില്ല. ജലകണികൾ താഴോട്ട് ചലിക്കുമ്പോൾ അവ കംപ്രസ്സഡ് ആകേണ്ടതുണ്ടല്ലോ.
സത്യത്തിൽ, തരംഗചലനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന മൂല്യം ഒരു വെക്ടർ (സദിശം) ആകുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ മാത്രമേ അതിനെ ട്രാൻസ്‌വേഴ്സ്, ലോംഗിറ്റ്യൂഡിനൽ എന്ന പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് അർത്ഥമുണ്ടാകൂ. ഉദാഹരണത്തിന് ദിബ്രോയ് ( Louis de Broglie) തരംഗങ്ങളുടെ കാര്യമെടുത്താൽ അവയെ ഇത്തരത്തിൽ ലേബൽ ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. ഷ്രോഡിങ്ഗർ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് സഞ്ചരിക്കുന്ന ഇവ യഥാർത്ഥത്തിൽ ക്വാണ്ടം കണികകളെ ഒരിടത്തു കാണാനുള്ള പ്രൊബബിലിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഗണിതരൂപങ്ങളാണ്.
വേനൽ കാലത്ത് കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രജ്ഞർ ഹീറ്റ് വേവ്സ് എന്നു പറയുന്നതു കേൾക്കാം. ഉഷ്ണതരംഗങ്ങൾ എന്ന് അതിൻ്റെ പരിഭാഷയും കാണാറുണ്ട്. എന്നാൽ അവ തരംഗങ്ങളേ അല്ല. താപനില ക്രമാതീതമായി ഉയർന്നു നില്ക്കുന്ന അവസ്ഥയെയാണ് ഹീറ്റ് വേവ് എന്നു പറയുന്നത്.
Leave a Reply