വടക്കോട്ട്‌ തലവച്ച് കിടക്കാമോ?

ഒരുപാട് ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ട് കണ്ടിട്ടുള്ള ഒരു ചോദ്യമാണിത്. ചിലയിടത്ത് വടക്കോട്ട് തലവെക്കാമോ എന്നത്, തെക്കോട്ട് തലവെക്കാമോ എന്നായിരിക്കും എന്നേയുള്ളു. രണ്ടായാലും വിശദീകരണം ഒന്ന് തന്നെയായിരിക്കും. ഒരുകാലത്ത് ഇതൊക്കെ ‘ഓരോരോ വിശ്വാസങ്ങളല്ലേ’ എന്ന ലാഘവബുദ്ധിയോടെ കാണാവുന്നതേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളു. ആരെങ്കിലും തെക്കോട്ടോ വടക്കോട്ടോ തിരിഞ്ഞ് കിടക്കില്ല എന്ന് വാശിപിടിച്ചാൽ നമുക്കെന്താ! പക്ഷേ ഇപ്പോ പ്രശ്നം വേറൊരു തലത്തിലേയ്ക്ക് തിരിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തലവെച്ച് കിടക്കുന്നതിന്റെ ശാസ്ത്രം എന്ന പേരിൽ ഭൂമിയുടെ മാഗ്നറ്റിക് ഫീൽഡും ഹീമോഗ്ലോബിനും ഡി.എൻ.ഏയും വരെ എടുത്തുപിടിച്ചാണ് ഇപ്പോഴത്തെ ചർച്ചകൾ. മാഗ്നെറ്റിസത്തിന്റെ സയൻസ് പഠിച്ചിട്ട് തെക്കോട്ട് തലവെച്ച് കിടന്നാൽ കുഴപ്പുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിയ്ക്കുന്നതിന് പകരം, തെക്കോട്ട് തലവെച്ച് കിടക്കാൻ പാടില്ല എന്നുറപ്പിച്ചിട്ട് അതിനുപിന്നിലുള്ള ശാസ്ത്രം കണ്ടുപിടിക്കാനുള്ള ശ്രമമാണ് മിക്കതും. ശാസ്ത്രബോധം പെരുവഴിയിലായിക്കിടക്കുന്ന നാട്ടിൽ ഇത്തരം പ്രചാരണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ഡാമേജ് മുന്നിൽ കണ്ടുകൊണ്ട് ഈ വിഷയം നമുക്കൊന്ന് ഇഴകീറി പരിശോധിയ്ക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ മാഗ്നറ്റിക് ഫീൽഡും കിടപ്പുദിശയും തമ്മിൽ ബന്ധമുണ്ടോ, ഉണ്ടാകാമോ എന്നതാണ് ചോദ്യം. കാന്തികതയുടെ അടിസ്ഥാനം മുതൽ തുടങ്ങേണ്ട വിഷയമാണത്. (മാഗ്നെറ്റിക് തെറാപ്പി എന്നും പറഞ്ഞ് കാന്തച്ചെരുപ്പും കാന്തമാലയുമൊക്കെ ഇട്ട് അസുഖം മാറ്റാൻ ചാടിപ്പുറപ്പെടുന്നവർക്കും ഇത് ബാധകമാണ്)
#കാന്തികത അഥവാ മാഗ്നെറ്റിസം
പണ്ട് ആടുമേയ്ക്കാൻ പോയിരുന്ന ഇടയൻമാരുടെ ഇരുമ്പ് വടികളെ ആകർഷിച്ച് പിടിച്ചിരുന്ന പാറകളായിരുന്നു ആദ്യം മനുഷ്യൻ തിരിച്ചറിഞ്ഞ കാന്തികതാ പ്രഭാവം. ഇന്നത്തെ ടർക്കിയിലുള്ള മഗ്നീസ്യ എന്ന സ്ഥലത്തുനിന്നും ശ്രദ്ധയാകർഷിച്ച ഈ പാറകൾ ഗ്രീക്ക് ഭാഷയിൽ മാഗ്നെറ്റേസ് ലിത്തോസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുകയും പിന്നീട് അത് മാഗ്നെറ്റ്, മാഗ്നെറ്റിസം എന്നൊക്കെയായി ഇംഗ്ലീഷിലേയ്ക്ക് വരികയും ചെയ്തു.
മാഗ്നെറ്റിസം എന്നത് സത്യത്തിൽ ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിസം അഥവാ വൈദ്യുതകാന്തികത എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമേ ആകുന്നുള്ളു. വൈദ്യുതപ്രഭാവവും കാന്തികപ്രഭാവവും അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരേ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ രണ്ട് പകുതികളാണ്. പക്ഷേ ഇത് നാം തിരിച്ചറിഞ്ഞത് ഇവ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട് പിന്നേയും നൂറ്റാണ്ടുകൾ കഴിഞ്ഞിട്ടാണ്. ആദ്യം ഇവ വേറെ വേറെ പ്രതിഭാസങ്ങളാണെന്നാണ് കരുതപ്പെട്ടിരുന്നത്. സ്ഥിരമായിരിക്കുന്ന ചാർജുകൾ അവയ്ക്ക് ചുറ്റും ഒരു വൈദ്യുതക്ഷേത്രം (electric field) നിലനിർത്തുന്നുണ്ടാകും. ഫീൽഡ് എന്നാൽ ഒരു ചാർജിന് ചുറ്റും അതിന്റെ വൈദ്യുതപ്രഭാവം അനുഭവപ്പെടുന്ന മേഖലയാണ്. മറ്റ് ചാർജിത കണങ്ങളിൽ അത് പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ രൂപത്തിലാണ് ഫീൽഡിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുക. എന്നാൽ ചലിയ്ക്കുന്ന ചാർജ് അതിന് ചുറ്റും വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന് പുറമേ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രവും (magnetic field) ഉണ്ടാക്കും. അതുകൊണ്ട് കറന്റ് എന്ന് പൊതുഭാഷയിൽ വിളിയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുതപ്രവാഹം ഒരേ സമയം വൈദ്യുതക്ഷേത്രവും കാന്തികക്ഷേത്രവും ഉണ്ടാക്കും. പ്രവാഹത്തിന്റെ നിരക്കനുസരി്ച്ച് ഈ ഫീൽഡുകൾ സ്ഥിരമോ മാറുന്നതോ ആയിരിക്കാം. ഇതിൽ മാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡാണ് നമുക്ക് പരിശോധിയ്ക്കേണ്ടത്. അതിന് രണ്ട് സ്രോതസ്സുകളാണ് ഉള്ളത്- ഒന്ന് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കാന്തികസ്വഭാവവും, രണ്ട് വൈദ്യുതപ്രവാഹവും. സാധാരണ ബാർ മാഗ്നെറ്റ്, സ്പീക്കറിനുള്ളിൽ ഇരിക്കുന്ന വട്ടത്തിലുള്ള കാന്തം എന്നിവ അവ നിർമിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തിന്റെ (material) അടിസ്ഥാന കാന്തികതയാണ് കാണിയ്ക്കുന്നത്. അത്തരം വസ്തുക്കളെ സ്ഥിരകാന്തം എന്ന് വിളിയ്ക്കാം. വൈദ്യുതപ്രവാഹം വഴി കാന്തികത ഉണ്ടാക്കുന്ന സംവിധാനത്തെ ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റ് എന്ന് വിളിക്കും. ഇത് കൃത്രിമമായി നാം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്നതാണ്. ഉണ്ടാക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ തീവ്രത നമ്മുടെ നിയന്ത്രണത്തിലാണ് എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഗുണം.
ഇനി ഈ രണ്ട് കേസുകളിലും കാന്തികതയിൽ അടിസ്ഥാനപരമായ സാമ്യം എന്താണെന്ന് ചോദിച്ചാൽ അത് ഇലക്ട്രോണുകൾ ആണ്. ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിൽ അവ ഒഴുകുന്ന ചാർജുകൾ എന്ന പങ്ക് വഹിയ്ക്കുന്നു. സ്ഥിരകാന്തങ്ങളിൽ കുറച്ചുകൂടി വ്യത്യസ്തമായ ഒരു രീതിയിലാണത് സംഭവിയ്ക്കുന്നത്. പദാർത്ഥത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നിർമാണഘടകങ്ങളായ ആറ്റങ്ങളിൽ ന്യൂക്ലിയസ്സിന് ചുറ്റുമാണ് ഇലക്ട്രോണുകൾ കാണപ്പെടുന്നത്. ചാർജുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ ന്യൂക്ലിയസ്സിന് ചുറ്റുമോ സ്വയമോ തിരിയുമ്പോൾ അതൊരു ചെറിയ കറന്റിന്റെ ഫലമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന് സ്വയം തിരിയുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോൺ- അതിന്റെ സ്പിൻ എന്ന് വിളിക്കാം- ഒരു വളയിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് തുല്യമാണ്. ഇതിനെ ഒരു കറന്റുവളയം (current loop) എന്ന് വിളിക്കാം. കറന്റുവളയം ഫലത്തിൽ ഒരു കുഞ്ഞു ബാർ മാഗ്നെറ്റിന് തുല്യമാണ്. ആ വളയത്തിന്റെ ഒരു വശം ഒരു ഉത്തരധ്രുവവും മറുവശം ദക്ഷിണധ്രുവവും (north pole and south pole) ആയി പ്രവർത്തിക്കും. ഘടികാരദിശയിൽ, അഥവാ വലത്തുനിന്ന് ഇടത്തോട്ട് കറങ്ങുന്ന ഇലക്ട്രോണിന് മുകളിൽ ഉത്തരധ്രുവവും താഴെ ദക്ഷിണധ്രുവവും ആയി കണക്കാക്കുന്നതാണ് സാധാരണരീതി. തിരിച്ചാണ് കറങ്ങുന്നതങ്കിൽ ധ്രുവങ്ങൾ മാറി മറിയും.
#തെക്കും വടക്കും
ഒരു കാര്യം പ്രത്യേകം ശ്രദ്ധിച്ച് മനസിലാക്കണം. ഈ ഉത്തരധ്രുവം-ദക്ഷിണധ്രുവം എന്നൊക്കെയുള്ള വിളിയും പോസിറ്റീവ്-നെഗറ്റീവ് ചാർജ് എന്നൊക്കെയുള്ള തരംതിരിവുകളും ഒക്കെ ഒരുതരം സാമ്പ്രദായികരീതിയാണ്. ഇലക്ട്രോണിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത് അത് ഏതെങ്കിലും രീതിയിൽ നെഗറ്റീവായതുകൊണ്ടല്ല. തുടക്കകാലത്ത് ആരോ ഇലക്ട്രോണിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജെന്ന് വിളിച്ചു, അതിനെ ആകർഷിക്കുന്ന മറ്റൊരുതരം ചാർജിനെ പോസിറ്റീവെന്നും വിളിച്ചു. ആ രീതി ഇന്നും തുടരുന്നു. അതല്ലാതെ ഇലക്ട്രോണിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ് വന്നത് എന്തുകൊണ്ട് എന്നൊരു ചോദ്യത്തിന് അർത്ഥമില്ല. ഇലക്ട്രോണിന്റെ ചാർജിനുള്ള സ്വഭാവം എന്താണോ അതാണ് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്. അതിനെ ആകർഷിയ്ക്കുന്ന വിരുദ്ധ ചാർജിനെ പോസിറ്റീവ് എന്ന് വിളിയ്ക്കുന്നു.
ഇതിലും സങ്കീർണമാണ് ഉത്തര-ദക്ഷിണ ധ്രുവങ്ങളുടെ കാര്യം. പരസ്പരം ആകർഷിയ്ക്കുന്ന രണ്ട് വിരുദ്ധ കാന്തികധ്രുവങ്ങളെ വടക്ക്-തെക്ക് എന്നിങ്ങനെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നതിന് കാരണം ചരിത്രപരമാണ്. ഒരു കാന്തസൂചിയെ സ്വതന്ത്രമായി നിൽക്കാൻ അനുവദിച്ചാൽ അത് ഭൂമിയുടെ തെക്ക്-വടക്ക് ദിശയിൽ നിൽക്കും എന്നത് ഏതാണ്ട് 2000 വർഷം മുന്നേ തിരിച്ചറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. ഭൂമി സ്വയം കറങ്ങുന്ന സാങ്കല്പിക അച്ചുതണ്ടിന്റെ ഒരറ്റത്തെയാണ് ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ വടക്ക് (geographical north) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. മറ്റേ അറ്റത്തെ തെക്ക് എന്നും. കാന്തത്തിന്റെ ഈ ‘വടക്കുനോക്കി സ്വഭാവം’ ദീർഘദൂരയാത്രകളിൽ ദിശാനിർണയത്തിന് മനുഷ്യനെ നിർണായകമായി സഹായിച്ചു. അങ്ങനെയാണ് കാന്തത്തിന്റെ വടക്കോട്ട് തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്ന ധ്രുവത്തിന് കാന്തിക ഉത്തരധ്രുവമെന്നും മറ്റേതിന് കാന്തിക ദക്ഷിണധ്രുവമെന്നും (magnetic north and magnetic south) പേര് വീണത്. അന്ന് പക്ഷേ ഭൂമിയ്ക്ക് സ്വന്തമായി ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം ഉണ്ടെന്ന് അറിയില്ലായിരുന്നു. അത് കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിട്ട് കഷ്ടിച്ച് അഞ്ഞൂറ് വർഷമേ ആയിട്ടുള്ളു. ഭൂമി ഒരു ഭീമൻ കാന്തപ്പോലെ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നു. അതിന്റെ അകക്കാമ്പിലുള്ള ഉരുകിയ ലോഹദ്രാവകത്തിലെ വൈദ്യുതപ്രവാഹങ്ങളാണ് ഈ കാന്തികത ഉണ്ടാക്കുന്നത് എന്നാണ് ഇപ്പോൾ നാം കരുതുന്നത്. അതെന്തായാലും, ഭൂമി എന്ന കാന്തത്തിന് ഒരു ഉത്തരധ്രുവവും ഒരു ദക്ഷിണധ്രുവവും ഉണ്ട്. അവയ്ക്കിടയിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം ചെലുത്തുന്ന ബലം കാരണമാണ് മറ്റൊരു കാന്തം തെക്കുവടക്കായി തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്നത്. പക്ഷേ ഇവിടെ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്. വിരുദ്ധ ധ്രുവങ്ങളാണ് പരസ്പരം ആകർഷിയ്ക്കുന്നത്. സമാനധ്രുവങ്ങൾ വികർഷിയ്ക്കുകയാണ് ചെയ്യുക. അങ്ങനെയെങ്കിൽ കാന്തസൂചിയുടെ ഉത്തരധ്രുവം തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്നത് ഭൂകാന്തത്തിന്റെ ദക്ഷിണധ്രുവത്തിന് നേരെയാകണം. (ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ) വടക്കോട്ട് തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്ന ധ്രുവത്തെയാണ് കാന്തത്തിന്റെ ഉത്തരധ്രുവം എന്ന് നാം വിളിച്ചത്. പുതിയ അറിവനുസരിച്ച് അത് ഭൂമിയുടെ കാന്തികമായ ദക്ഷിണധ്രുവമാണ്. അതായത്, ഭൂമിയുടെ വടക്ക് ദിക്കിലേയ്ക്ക് തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്നത് ഭൂമിയുടെ കാന്തത്തിന്റെ ദക്ഷിണധ്രുവമാണ്. അതുകൊണ്ട് ഭൂമിയുടെ തെക്ക്/വടക്ക് ഏതാ എന്ന ചോദ്യത്തിന് കാന്തിക തെക്ക്/വടക്ക് ആണോ, ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ തെക്ക്/വടക്ക് ആണോ എന്നുകൂടി പറഞ്ഞാലേ ഉത്തരമുള്ളു. ഇവ രണ്ടും പരസ്പരം തിരിഞ്ഞാണ് കിടക്കുന്നത്. പ്രശ്നം തീർന്നിട്ടില്ല. ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ തെക്കും, കാന്തികമായ വടക്കും ഒരേ ദിശയിലല്ല കിടക്കുന്നത്, അവ വ്യത്യാസമുണ്ട്. കോമ്പസിലെ കാന്തസൂചി ചൂണ്ടിക്കാണിയ്ക്കുന്നത് ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ വടക്കല്ല, കാന്തികമായ വടക്കാണ്. കാരണം കാന്തസൂചിയെ പിടിച്ച് തിരിയ്ക്കുന്നത് ഭൂമിയുടെ കാന്തികബലമാണ്. ചുരുക്കത്തിൽ, കോമ്പസ് സൂചി ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നത് ശരിയായ വടക്ക് (true north) അല്ല. ഇതും പണ്ടുമുതലേ മനസിലാക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതാണ്.
കൺഫ്യൂഫനില്ലാതെ ഇത്രയും വായിച്ച് മനസിലാക്കിയിട്ട് വേണം മുന്നോട്ട് പോകാൻ. ഇലക്ട്രോണിലേയ്ക്ക് നാം തിരിച്ചുവരികയാണ്.
#പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കാന്തസ്വഭാവം
കറങ്ങുന്ന ഇലക്ട്രോണിന്റെ ഉത്തര-ദക്ഷിണ ധ്രുവങ്ങൾ എന്ന പ്രയോഗം കൊണ്ട് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, തെക്കുവടക്കായി നിൽക്കുന്ന കാന്തസൂചിയുടെ രണ്ട് അറ്റങ്ങൾക്കും തമ്മിൽ കാന്തികമായ എന്ത് വ്യത്യാസമാണോ ഉള്ളത്, അതേ വ്യത്യാസം കറങ്ങുന്ന ഇലക്ട്രോണിന്റെ രണ്ട് വശങ്ങളും തമ്മിലും ഉണ്ട് എന്നാണ്. ഈ വ്യത്യാസമാണ് എല്ലാ സ്ഥിരകാന്തങ്ങളുടേയും കാന്തസ്വഭാവത്തിന്റെ കാരണം, മേൽപ്പറഞ്ഞ കാന്തസൂചിയുടേത് ഉൾപ്പടെ. ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്ന കുഞ്ഞു ബാർമാഗ്നറ്റുകൾ ഒരു വസ്തുവിനുള്ളിൽ എങ്ങനെ ക്രമീകരിയ്ക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നതനുസരിച്ചാണ് വസ്തുവിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള കാന്തികസ്വഭാവം നിർണയിക്കപ്പെടുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു വസ്തുവിൽ 100 കുഞ്ഞ് ബാർമാഗ്നറ്റുകൾ ഉണ്ടെന്നിരിക്കട്ടെ. ഇതിൽ ഓരോ ജോഡിയും പരസ്പരം എതിർദിശകളിൽ അവരുടെ ഉത്തര-ദക്ഷിണധ്രുവങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ച് നിന്നാൽ വസ്തുവിന്റെ മൊത്തം കാന്തികത പൂജ്യമായിരിക്കും. കാരണം ഓരോ ഉത്തരധ്രുവവും തൊട്ടടുത്ത ഒരു ദക്ഷിണധ്രുവത്താൽ ക്യാൻസൽ ചെയ്യപ്പെടും. പ്രത്യേകിച്ച് ദിശയൊന്നുമില്ലാതെ ഈ കുഞ്ഞു മാഗ്നറ്റുകൾ ക്രമരഹിതമായി ചിതറിക്കിടന്നാൽ അതിന്റെ കാന്തസ്വഭാവം വളരെ വളരെ ദുർബലമായിരിക്കും. നേരേ മറിച്ച് എല്ലാ ഇലക്ട്രോൺ മാഗ്നറ്റുകളും ഒരേ ദിശയിൽ ചൂണ്ടിനിൽക്കുന്ന തരം ക്രമമാണ് ഒരു വസ്തുവിൽ ഉള്ളതെങ്കിലോ? വളരെ ദുർബലമായ കാന്തികതയാണ് ഒരു ഇലക്ട്രോണിന് ഉള്ളതെങ്കിലും, ഒരു പദാർത്ഥത്തിലെ അസംഖ്യം ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരേ ദിശയിൽ തങ്ങളുടെ ധ്രുവങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ച് നിൽക്കുമ്പോൾ പദാർത്ഥത്തിന് മൊത്തത്തിൽ ഗണ്യമായ കാന്തിക സ്വഭാവം കൈവരുന്നു. ഇങ്ങനെയാണ് സ്ഥിരകാന്തങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്.
ഉള്ളിലെ കുഞ്ഞ് കാന്തങ്ങളുടെ ക്രമീകരണരീതി അനുസരിച്ച്, പദാർത്ഥങ്ങളിൽ പലതരം കാന്തികസ്വഭാവങ്ങൾ കാണാൻ സാധിയ്ക്കും. ഈ വ്യത്യാസം കാരണം പുറമേ നിന്ന് ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം പ്രയോഗിച്ചാൽ, പല വസ്തുക്കളും പല രീതിയിലാകും അതിനോട് പ്രതികരിയ്ക്കുക. കാന്തികക്ഷേത്രത്തോട് ആകർഷിയ്ക്കപ്പെടാൻ സാധ്യതയുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളെ പാരാമാഗ്നെറ്റിക് എന്നാണ് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. ജോഡി ചേരാതെ ഒറ്റയ്ക്കൊറ്റയ്ക്ക് നിന്ന് കാന്തികസ്വഭാവം നിലനിർത്തുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളാണ് ഇവയുടെ രഹസ്യം. എന്നാൽ എല്ലാ ഇലക്ട്രോണുകളും ജോഡി ചേർന്ന് പരസ്പരം കാന്തികത ഇല്ലാതാക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളെ ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് എന്നാണ് വിശേഷിപ്പിക്കുക. ഇവ ബാഹ്യമായ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ വികർഷിയ്ക്കപ്പെടുകയേ ഉള്ളൂ. ഈ വികർഷണം പക്ഷേ വളരെ ദുർബലമായിരിക്കും. കാന്തത്തോട് ആകർഷിയ്ക്കപ്പെടാത്തതായി തോന്നുന്ന വെള്ളം, പ്ലാസ്റ്റിക് തുടങ്ങിയ മിക്ക വസ്തുക്കളും ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് ആണ്. ചില വസ്തുക്കളിൽ പരാമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവം വളരെ ശക്തമായിരിക്കും. ഒരുപാട് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരേസമയം ഒരേ ദിശയിൽ നിൽക്കുന്നതുകൊണ്ടാണത്. അതിനെ ഫെറോമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവം എന്നാണ് വിളിയ്ക്കുക. സ്ഥിരകാന്തം ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന എല്ലാ ലോഹങ്ങളും ലോഹസങ്കരങ്ങളും ഫെറോമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവം ഉള്ളതായിരിക്കും.
നിത്യജീവിതത്തിൽ നാം രണ്ടുതരം കാന്തികസ്വഭാവങ്ങളാണ് കാണുക- ഒന്ന് സ്ഥിരകാന്തങ്ങളുടേയും കാന്തങ്ങളാൽ ആകർഷിയ്ക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളുടേയും ഫെറോമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവം, രണ്ട് കാന്തങ്ങളോട് പ്രതികരിയ്ക്കാത്ത വെള്ളം, പ്ലാസ്റ്റിക്, ഗ്ലാസ് തുടങ്ങിയവയുടെ ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവം.
#ശരീരവും മാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡും
തലവെച്ച് കിടക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് സ്ഥിരം കേൾക്കുന്ന ഒരു പ്രചാരണം രക്തത്തിലെ ഹീമോഗ്ലോബിനിൽ ഉള്ള ഇരുമ്പിന്റെ അംശം ചൂണ്ടിക്കാണിച്ചുകൊണ്ടുള്ളതാണ്. ഇരുമ്പിനെ കാന്തം ആകർഷിയ്ക്കുന്നത് എല്ലാവർക്കും പരിചയമുള്ള കാര്യമാണ് (ഇരുമ്പ് ഫെറോമാഗ്നെറ്റിക്കാണ്), ഹീമോഗ്ലോബിനിൽ ഇരുമ്പ് ഉണ്ടെന്നും സ്കൂളിൽ പഠിയ്ക്കുന്നുണ്ട്. അപ്പോപ്പിന്നെ ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രം രക്തത്തെ പിടിച്ച് കറക്കുമെന്ന് ചിലപ്പോ തോന്നിയേക്കാം. പക്ഷേ അരയറിവ് പലപ്പോഴും അറിവില്ലായ്മയെക്കാൾ അപകടം ചെയ്യും. മൂലകങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന് സംയുക്തങ്ങളാകുമ്പോൾ അവയുടെ മൂലസ്വഭാവം വിട്ട് പുതിയ സ്വഭാവം കൈവരും എന്നതാണ് എല്ലാ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടേയും ആധാരം. വെള്ളത്തിലിട്ടാൽ പൊട്ടിത്തെറിയ്ക്കുന്ന സോഡിയവും, മാരക വിഷവാതകമായ ക്ലോറിനും ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം ക്ലോറൈഡാണ് അടുക്കളയിൽ ഉപ്പെന്നും പറഞ്ഞ് ആഹാരത്തിൽ വാരിയിട്ട് കഴിയ്ക്കുന്നത് എന്നോർക്കണം. പൊടുന്നനെ തീപിടിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജനും, കത്താൻ ആവശ്യമായ ഓക്സിജനും ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന വെള്ളമൊഴിച്ചാൽ തീ അണയുകയാണ് ചെയ്യുക. ഹീമോഗ്ലോബിനിലെ ഇരുമ്പ് ആറ്റത്തിന് ലോഹഇരുമ്പിലെ ആറ്റത്തിന്റെ സ്വഭാവമല്ല. അത് മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി ചേർന്നാണ് ഇരിയ്ക്കുന്നത്. ഓക്സിജനെ വഹിയ്ക്കുന്ന ഹീമോഗ്ലോബിനും രക്തത്തിലെ പ്ലാസ്മയ്ക്കും ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവമാണ് ഉള്ളത്. അതായത് അത് ഒരു രീതിയിലും കാന്തികക്ഷേത്രത്തോട് ആകർഷിക്കപ്പെടില്ല.
ഇനി ജീവകലകളുടെ (biological tissues) ഭൂരിഭാഗവും വെള്ളം ആണെന്നറിയാമല്ലോ. വെളളം ഒരു ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് വസ്തുവാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ പൊതുവേ ജീവിശരീരങ്ങൾ ഒരു ഡയാമാഗ്നെറ്റിക് സ്വഭാവമാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്.
നമ്മുടെ ശരീരം വളരെയധികം വൈദ്യുതസർക്യൂട്ടുകൾ അടങ്ങിയതാണ്. പേശികളുടെ ചലനവും നാഡീകോശങ്ങളിലൂടെയുള്ള സംവേദനങ്ങളുടെ സഞ്ചാരവും ഒക്കെ ഒരുതരത്തിൽ വൈദ്യുതപ്രവാഹം തന്നെയാണ്. തീർച്ചയായും അതിനോട് അനുബന്ധിച്ച് കാന്തികപ്രഭാവവും ഉണ്ടാകും. അതിനെ ഓരോന്നായി പരിശോധിയ്ക്കുക പ്രായോഗികമായി അസാദ്ധ്യമാണ്. കാരണം ശരീരത്തിൽ ഓരോ ഇടത്തും ഓരോ സമയത്തും ഉള്ള വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയും ശക്തിയും ഒക്കെ വേർതിരിച്ചെടുത്ത് കണക്കാക്കേണ്ടിവരും. ഇവ വളരെ ക്രമരഹിതമായിട്ടാണ് വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ശരീരം ഏത് ദിശയിൽ തിരിച്ചുവെച്ചാലും ചില പ്രവാഹങ്ങൾ ബാഹ്യക്ഷേത്രത്തിന് സമാന്തരവും (parallel) ചിലത് ലംബവും (perpendicular) ചിലത് പ്രതിസമാന്തരവും (anti-parallel) എന്നിങ്ങനെ പല പല ദിശകളിലായിരിക്കും. ഒരു സ്ഥിരകാന്തത്തിനകത്തെ ഓരോ ഇലക്ട്രോണിനെയായി നോക്കി അതിന്റെ സ്പിൻ കൂട്ടിയെടുക്കുന്നത് പോലെയൊരു അധികവേലയാകും അത്. ഇവയുടെ ആകെത്തുക എങ്ങനെ പ്രകടമാകുന്നു എന്നതാണ് മുഖ്യം. ഇവിടെ നമുക്കത് നേരിട്ട് മനസിലാക്കാനുള്ള ഒരു മാർഗമുണ്ട്. ഒരു ചെറിയ കാന്തസൂചി സംഘടിപ്പിയ്ക്കുക. അതിനെ സ്വതന്ത്രമായി വെച്ചാൽ അത് തെക്കുവടക്ക് ദിശയിൽ തിരിഞ്ഞ് നിൽക്കും. കാരണം, ഭൂമിയുടെ കാന്തക്ഷേത്രം അതിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിയ്ക്കും. ആ ബലം സൂചിയെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശയിലേയ്ക്ക് തിരിച്ച് നിർത്തും. മതിയായ ശക്തിയുള്ള മറ്റൊരു കാന്തികബലം അതിൽ പ്രയോഗിയ്ക്കപ്പെട്ടാൽ മാത്രമേ അതിന്റെ ദിശയിൽ മാറ്റം വരുത്താനാകൂ. ഇനി നിങ്ങളുടെ ശരീരത്തിന്റെ ഓരോ ഭാഗമായി അതിന്റെ അടുത്തേയ്ക്ക് കൊണ്ട് പോയി ചലിപ്പിച്ച് നോക്കുക (അതിൽ തട്ടരുത്). സൂചിയ്ക്ക് എന്തെങ്കിലും ദിശാമാറ്റം ഉണ്ടാകുന്നെങ്കിൽ നിങ്ങളുടെ ശരീരത്തിലെ കാന്തികബലം ഭൂമിയുടെ കാന്തികബലവുമായി മത്സരിയ്ക്കുന്നതായി മനസ്സിലാക്കണം. പക്ഷേ ഗണ്യമായ ഒരു പ്രഭാവവും നിങ്ങൾക്കവിടെ കാണാനാവില്ല. ശരീരത്തിന്റെ കാന്തികത, ഭൂമിയുടെ കാന്തികതയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ എത്രയെങ്കിലും ദുർബലമാണെന്ന് മനസിലാവും. ഇനി അതിനടുത്തേയ്ക്ക് ഒരു മൊബൈൽ ഫോണോ മറ്റേതെങ്കിലും ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണമോ എത്തിച്ചുനോക്കൂ. സൂചി വെട്ടിത്തിരിയും. കാരണം മിക്ക ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും ഭൂമിയുടേതിനേക്കാൾ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രം ഉണ്ടാക്കുന്നുണ്ട്. വിവിധ കാന്തികപ്രഭാവങ്ങളുടെ ശക്തികൾ തമ്മിലുള്ള ലളിതമായ ഒരു താരതമ്യമാണ് ഇപ്പോൾ നാം ചെയ്തത്.
കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ തീവ്രത അളക്കുന്ന അന്തർദേശീയ യൂണിറ്റാണ് ടെസ്ല. T എന്ന അക്ഷരം കൊണ്ടാണ് അതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ചിത്രത്തിലെ ഇത്തിരിപ്പോന്ന തവളയെ പൊക്കിനിർത്താൻ പ്രയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ തീവ്രത 16 T ആണ്. ഇത് വളരെ ശക്തമായ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രമാണ്. മനുഷ്യന് ഇതുവരെ ലബോറട്ടറിയിൽ നിലനിർത്താൻ സാധിച്ചിട്ടുള്ള ഏറ്റവും ശക്തിയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം 45 T മാത്രമേയുള്ളു എന്നോർക്കണം. ഭൂമിയുടെ കാന്തിക്ഷേത്രത്തിന്റെ തീവ്രത എത്രയുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയാമോ? ഭൂമദ്ധ്യരേഖയോട് അടുത്ത് അത് ഏതാണ്ട് 0.00003 T മാത്രമേയുള്ളു. ഒരു ലൗഡ് സ്പീക്കറിന്റെ കാന്തത്തിന്റെ ഉൾഭാഗത്ത് ഏതാണ്ട് 1 T ശക്തിയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രമുണ്ട്. അതിന്റെ മുപ്പത്തിമൂവായിരത്തിൽ ഒരംശമേ ഉള്ളു ഭൂമിയുടെ കാന്തികബലത്തിന്. വീട്ടിലെ പല ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും ഇതിനെക്കാൾ ശക്തമായ കാന്തിക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. രോഗനിർണയത്തിനുള്ള സ്കാനിങ് ഉപാധിയായ എം.ആർ.ഐ.(MRI- Magnetic Resonance Imaging) മെഷീന്റെ ഉള്ളിൽ 3-5 T വരെ ശക്തിയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. അതിനകത്തേയ്ക്ക് കിടത്തുന്ന രോഗിയുടെ രക്തത്തിലെ ഇരുമ്പിനെയൊക്കെ ‘കാന്തം വലിച്ചിരുന്നു’ എങ്കിൽ മെഷീൻ ഓണാകുമ്പോൾ അകത്തുകിടക്കുന്ന രോഗി പൊട്ടിത്തെറിച്ചേനെ!
ഇനി ഈ പറഞ്ഞ കാര്യങ്ങളെയെല്ലാം കൂടി പരിഗണിച്ചാൽ, ഈ പ്രശ്നപരിഹാരത്തിനുള്ള മാർഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ രണ്ട് ഗണത്തിൽ പെട്ട ആളുകൾക്കായി ഇപ്രകാരം സംഗ്രഹിയ്ക്കാം.
#ഭൂമിയുടെ മാഗ്നെറ്റിസത്തെ നിങ്ങൾക്ക് പേടിയുണ്ടെങ്കിൽ:
1. ഭൂമിയുടേതിനെക്കാൾ പല മടങ്ങ് ശക്തിയുള്ള മാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡുണ്ടാക്കുന്ന പല ഉപകരണങ്ങളും നിങ്ങൾക്ക് ചുറ്റുമുണ്ട്. കൂട്ടത്തിൽ അതിനെയൊക്കെക്കൂടി പേടിയ്ക്കണം.
2. കിടക്കുന്ന ദിശ മാത്രം നോക്കിയാൽ പോരാ. കാരണം നിങ്ങൾ ഉറങ്ങാൻ പോകുന്ന സമയം നോക്കി സ്വിച്ച് ഓണാകുന്ന സാധനമല്ല ഭൂമിയുടെ മാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡ്. അതെപ്പോഴും അവിടെ ഉണ്ട്. അപ്പോ നില്പും ഇരിപ്പും നടപ്പും ഒക്കെ ദിശ നോക്കി തന്നെ ചെയ്യണം.
3. തെക്കും വടക്കും നോക്കി ദിശ ക്രമീകരിയ്ക്കുമ്പോൾ geographic pole-ഉം magnetic pole-ഉം വേറെ വേറെയാണെന്ന് ഓർക്കണം. മാഗ്നെറ്റിക് ഫീൽഡിനെ പേടിയ്ക്കുന്നവർ geographic direction നോക്കിയാൽ പോരാ, magnetic direction നോക്കണം.
By - വൈശാഖൻ തമ്പി