ದ್ರವ್ಯ ಸ್ಥಿತಿ

ದಿನನಿತ್ಯ ನಾವು ನೋಡುವ, ಅನುಭವಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳೆಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳು. ಕಲ್ಲು, ಮಣ್ಣು, ಗಣಕಯಂತ್ರ, ವಾಹನಗಳು, ಗಾಳಿ, ನೀರು ಇವೆಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳೇ; ಅಥಾರ್ಥ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳವನ್ನು ಅಕ್ರಮಿಸುವ ಎಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳು. ಈ ದ್ರವ್ಯಗಳು ಪಡೆದಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ರೂಪಗಳನ್ನೇದ್ರವ್ಯದಸ್ಥಿತಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ದ್ರವ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದರೇ ಮೂಲತಃ ನಾಲ್ಕು ದ್ರವ್ಯದಸ್ಥಿತಿ ಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:- ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮ. ಅದರಲ್ಲೂ, ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಗೋಚರವಾಗುವ, ಅನುಭವಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಘನ, ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ. ಗೋಚರ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಇರುವ ಸ್ಥಿತಿಯು ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿ.^[೧] ಆದರೆ ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಭವಕ್ಕೆ ನಿಲುಕುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ ಅತಿ ವಿರಳ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ದ್ರವ್ಯಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ; ಬೋಸ್-ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್, ಫ಼ರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ಶಿಥಿಲ ದ್ರವ್ಯ ಹೀಗೆ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ದ್ರವ್ಯದಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದು ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆ.

ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಗುಣ-ಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘನಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಳತೆ,ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂಗಕಣಗಳು (ಅಣುಗಳು, ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳು) ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬಹಳ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ದ್ರವಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಅವು ತನನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರವನ್ನೇ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಅನಿಲಸ್ಥಿತಿಯ ಆಕಾರವಾಗಲೀ, ಅಳತೆಯಾಗಲೀ ಸ್ಥಿರವಲ್ಲ; ಇವು ತಮ್ಮನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಆಕ್ರಮಿಸಿ ಅವುಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನೇ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಸ್ಥಿತಿಯು ಅನಿಲದ ಹಾಗೆ ಅಳತೆ, ಆಕಾರಗಳು ಇರದ ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದ್ದು ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಗಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೂ, ಅಯಾನುಗಳೂ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ದ್ರವ್ಯದ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಗಳು

ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಗಳು[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ಘನ[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ಹರಳಿನ ರಚನೆಯ ಘನ: ಸ್ಟ್ರಾಂಶಿಯಮ್ ಟಿಟಾನೇಟ್. ಬೆಳ್ಳಗಿರುವ ಪರಮಾಣು ಸ್ಟ್ರಾಂಶಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪಗಿರುವುದು ಟಿಟಾನಿಯಮ್.

ಮುಖ್ಯ ಲೇಖನ: ಘನ

ಅತಿ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡ ಅಂಗಕಣಗಳಿಂದಾದ ದ್ರವ್ಯಗಳಿಗೆ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾಯ್ದು ಹೋಗುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಇದರಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವು ಅತಿ ಪ್ರಬಲವಾದ್ದರಿಂದ ಈ ಕಣಗಳು ಅನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇವು ಕಂಪಿಸಬಲ್ಲವು. ಈ ಗುಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಬಲವನ್ನುಪಯೋಗಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾತ್ರ ಬದಲಿಸಬಹುದು.

ಹರಳಿನಂತಹ ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಣಗಳು ಒಪ್ಪವಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ರಚನೆಗಳು ಪುನರಾವರ್ತನೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ದ್ರವಸ್ಥಿತಿಗೆ ತರಬಹುದು. ಹಾಗೆಯೇ, ದ್ರವವನ್ನು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ಘನಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ಯಬಹುದು.

ದ್ರವ[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ದ್ರವದ ರಚನೆ

ಮುಖ್ಯ ಲೇಖನ: ದ್ರವ

ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯದ ಅಂಗಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ್ಕಣ ಬಲವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಣಗಳು ಚಲಿಸಬಲ್ಲವು. ಆದರೆ ಅವು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹತ್ತಿರವಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ದ್ರವ್ಯವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರ ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರವಿರುವುದರಿಂದ ದ್ರವವನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕಣಗಳು ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕಾರಣದಿಂದ, ಇಡಿಯಾಗಿ ದ್ರವವೂ ಕೂಡ ಹರಿಯಬಲ್ಲದು.

ಅನಿಲ[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ಅನಿಲದ ರಚನೆ

ಮುಖ್ಯ ಲೇಖನ: ಅನಿಲ

ದ್ರವ್ಯದ ಅಂಗಕಣಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲ ಸಿಕ್ಕರೆ ಅವುಗಳ ಚಲನಾಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಂತರ್ಕಣ ಬಲದ ಪರಿಣಾಮವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯದ ಕಣಗಳು ಅತಿ ಸುಲಭವಾಗಿ, ಅನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಲ್ಲವು. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವ್ಯಗಳನ್ನು ಅನಿಲವೆನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರ ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ದೂರವು ಬಹಳವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಅನಿಲವನ್ನು ಒತ್ತಡ ಹೇರಿ ಕುಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಈ ಗುಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಅನಿಲವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ತನ್ನನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನೇ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ದ್ರವವನ್ನು ಅದರ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವಿನ ತನಕ ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಅದು ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮ[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ಪ್ಲಾಸ್ಮ - ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಸಾಗರ

ಮುಖ್ಯ ಲೇಖನ: ಪ್ಲಾಸ್ಮ (ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ)

ಬಿಸಿಯಾದ ಅಯಾನೀಕೃತ ಅನಿಲವೇ ಪ್ಲಾಸ್ಮ. ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು. ಇಷ್ಟೊಂದು ಶಕ್ತಿಯಿದ್ದಾಗ ಅಣುಗಳು ಸಿಗಿದುಕೊಂಡು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಸಿಡಿದುಬಂದು ಅಯಾನುಗಳ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಇಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ, ಅಯಾನುಗಳ ಹಾಗೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಆವಿಷ್ಟಗೊಂಡ (positively charged) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‍ಗಳ ಸಮುದ್ರವೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿಯೇ ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ವಿದ್ಯುತ್‍ವಾಹಕವಾಗಿ ಪಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯು ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮಿಂಚು, ವಿದ್ಯುತ್‍ ಕಿಡಿಗಳು, ಟ್ಯೂಬ್‍ಲೈಟುಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಹೇಳಿದೆವಷ್ಟೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಲದ ಎರಡು ತುದಿಗಳ ನಡುವೆ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಅಥವಾ ಅನಿಲವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಯ್ದು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸಿಡಿದು ಹೊರಬಂದು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇಂತಹ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಈಜುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎನ್ನಬಹುದು.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

↑ It is often stated that more than 99% of the material in the visible universe is plasma. See, for instance, D. A. Gurnett; A. Bhattacharjee (2005). Introduction to Plasma Physics: With Space and Laboratory Applications. Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 2. ISBN 0-521-36483-3. and K Scherer; H Fichtner; B Heber (2005). Space Weather: The Physics Behind a Slogan. Berlin: Springer. p. 138. ISBN 3-540-22907-8.. Essentially, all of the visible light from space comes from stars, which are plasmas with a temperature such that they radiate strongly at visible wavelengths. Most of the ordinary (or baryonic) matter in the universe, however, is found in the intergalactic medium, which is also a plasma, but much hotter, so that it radiates primarily as X-rays. The current scientific consensus is that about 96% of the total energy density in the universe is not plasma or any other form of ordinary matter, but a combination of cold dark matter and dark energy.

[1] It is often stated that more than 99% of the material in the visible universe is plasma. See, for instance, D. A. Gurnett; A. Bhattacharjee (2005). Introduction to Plasma Physics: With Space and Laboratory Applications. Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 2. ISBN 0-521-36483-3. and K Scherer; H Fichtner; B Heber (2005). Space Weather: The Physics Behind a Slogan. Berlin: Springer. p. 138. ISBN 3-540-22907-8.. Essentially, all of the visible light from space comes from stars, which are plasmas with a temperature such that they radiate strongly at visible wavelengths. Most of the ordinary (or baryonic) matter in the universe, however, is found in the intergalactic medium, which is also a plasma, but much hotter, so that it radiates primarily as X-rays. The current scientific consensus is that about 96% of the total energy density in the universe is not plasma or any other form of ordinary matter, but a combination of cold dark matter and dark energy.

[೧]