Thursday, December 31, 2009

WEB SITES FOR E-BOOKS IN TAMIL

Websites to find E-Books in tamil


இலங்கைத் தமிழ் படைப்புகளுக்கான பிரத்யேக நூலகம்

www.noolaham.org


சமகாலத் தமிழ் படைப்பிலக்கியத்திற்கு வளமையான பங்களிப்புச் செய்தவர்கள் இலங்கைத் தமிழ் படைப்பாளிகள். புகலிட வாழ்வின் நெருக்கடிகளுக்கு ஊடாகவும் அவர்களது படைப்புச் செயல்பாடு வியக்கத்தக்கது. கவிதை, சிறுகதை, புதினம். விமர்சனம் .நாடகம் என்று பரந்துப்பட்ட தலைப்புகளில் இலங்கைத் தமிழ்படைப்பாளிகளை ஒரு சேரப் படிப்பதற்கும் அவர்களது புத்தகங்களை தரவிறக்கம் செய்து கொள்ளவும் மேற்கொள்ளப்பட்ட அரிய முயற்சி இது. பல ஆண்டுகாலமாக தேடியும் கிடைக்காத புத்தகங்களை இந்த நூலகத்தில் பார்க்கும் போது இதற்கு முன்முயற்சி எடுத்தவர்களை நன்றியோடு பாராட்ட விரும்புகிறேன்.


தமிழ் இலக்கியத்தின் ஆதாரமான பிரதிகளான தேவாரம் திருவாசகம், பிரபந்தம் துவங்கி ஜெயகாந்தன், கல்கி , கண்ணதாசன் வரையான விரிந்த பலநுறு முக்கிய படைப்புகளை மின்புத்தங்களாக உருமாற்றி இலவசமாக பதிவிரக்கம் செய்து கொள்ள வகை செய்திருக்கிறது மதுரைத்திட்டம். டாக்டர் கல்யாண சுந்தரத்தின் பல ஆண்டு கால கடும் உழைப்பால் உருவான இந்த திட்டம் இன்று உலகமெங்கும் உள்ள தமிழ் வாசகர்களுக்கு அரிய சாளரமாக உள்ளது.

http://www.tamil.net/projectmadurai


இலவசமாக தமிழ் மின்புத்தகங்களை வாசிக்கவும் பதிவிரக்கம் செய்து கொள்ளவும் விரும்புகின்றவர்களுக்கான இணையதளமிது

Sunday, September 13, 2009

The domain of quantum mechanics


The domain of quantum mechanics


Roughly speaking quantum mechanics is required when the scale of the phenomenon being very small on the order of atomic dimensions (ten raised to the power minus ten metre). We need quantum mechanics to explain the behaviour of electrons in atoms or solids or the behaviour of atoms in molecules. We may use classical mechanics to describe the motion of macroscopic objects such as balls, Wheels, pendulums and projectiles.

An accurate establishment of domain of quantum mechanics is based directly on the Planck’s constant h = 6.626 x ten raised to the power of minus thirty four joule-sec. Planck’s constant has the dimensions of energy times time, a quantity known in classical mechanics as action. The dimensions of action can easily be shown to be the same as momentum times distance or angular momentum. Hence the following conclusion can be arrived regarding the domain of quantum mechanics.

“If the action or angular momentum involved in a given physical even is on the order of Planck’s constant, then we must use quantum mechanics to describe the event accurately. If the action or angular momentum in a physical event is orders of magnitude larger than Planck’s constant, classical mechanics will describe the event with satisfactory accuracy.”

The angular momentum of the earth orbiting around the sun is ten raised to the power one hundred and two times h, of the earth revolving about its axis is ten raised to the power sixty eight times h. The angular momentum of a bicycle wheel about its axis is ten raised to power thirty two times h, of the balance wheel in a watch approximately ten raised to the power twenty four times h. Similarly the action involved in shooting a bullet from a gun is perhaps ten raised to the power thirty five times h and that of accelerating an electron to the screen of a television tube is ten raised to the power ten times h. In all these events the quantization of the action is irrelevant because undetectably small compared with the total action involved. 

Quite by contrast the angular momentum of the electron about the nucleus of an atom is only a few times h as also the angular momentum of rotation of a gaseous molecule. The action involved in the emission of radiation of an atom is generally equal to h or at most to a few times h. For these physical systems and these events the quantization of action and of angular momentum is eminently relevant and we must use quantum mechanics to calculate the properties of such systems and their interaction with applied forces.

Classical mechanics is completely definite theory in the sense that the computational procedures do not introduce any statistical uncertainties into the system themselves. 

Quantum mechanics on the other hand is fundamentally a probabilistic theory.






Monday, August 31, 2009

The king of pop Michael Jackson


Michael Jackson

The King of Pop Michael Jackson has died after suffering a fatal heart attack at the age of 50. The Thriller legend was taken to hospital earlier today after frantic aides found him unconscious at his mansion in Holmby Hills, Los Angeles. 

According to TMZ.com, medics administered CPR en-route to L.A.'s Cedars-Sinai hospital to try and keep him alive, but he was totally unresponsive. 

After just a few hours in a coma, Jackson died as his family members, including his mother and brothers, rushed to be at his bedside. 

The seventh child of the Jackson clan, the singer shot to fame as part of The Jackson 5 at the age of 11, alongside his brothers Jackie, Tito, Jermaine and Marlon. 

Due to his stunning vocals and dancing ability, Jackson became the stand-out star of the family group, and launched his solo career in 1972 with the release of Got to Be There. 

Interest in the star grew to phenomenal proportions as he released his iconic Thriller LP ten years later. The disc went on to become the biggest selling record of all time - shifting a staggering 109 million copies to date. 

He quickly became the forthright pop musician of the 1980s, and garnered a cult-like following due to the popularity of his music videos and iconic dance moves, including the Moonwalk. 

Picking up 13 Grammy awards throughout his career, as well as 13 number one singles in the U.S., Jackson achieved a number of entries in the Guinness World Records - including the accolade Most Successful Entertainer of All Time. He released ten best-selling albums. 

But the superstar's career hasn't been without controversy, starting with the drastic change in his appearance, most notably the colour of his skin, which some assumed the star had bleached white. Jackson refuted the rumours, insisting he suffered from pigmentation condition vitiligo. 

Often thought of as child-like himself, especially after purchasing sprawling California estate Neverland and decking it out with funfair rides and his own private zoo, the world was stunned as a 13-year-old boy and his father accused the singer of child sexual abuse. Jackson, who was strip searched at his ranch, vehemently denied the claims, settling out of court with the child's family for $22 million (GBP14.7 million). 

However, similar accusations reapperaed years later, and in 2003 it was alleged he sexually abused another young boy. His trial began in 2005, with hundreds of fans supporting him daily outside the Santa Maria, California courthouse. After five months he was acquitted on all counts. 

In 1993, at the height of the first child abuse scandal, Jackson married Elvis Presley's daughter Lisa Marie. Presley explained that their relationship sprung out of an understanding of the intense pressures of fame, for which her father had also suffered. The world's media speculated furiously over the intricate details of their relationship, insisting the union was a ploy to shift focus on the sex abuse allegations. The pair later divorced less than two years later. 

As Jackson embarked on his first world tour since the controversies, the HIStory tour, it was announced he had married dermatologist nurse Deborah Jeanne Rowe, who fathered the first of the star's children Michael Joseph Jackson. Jr, who he later dubbed Prince, in 1997. A daughter, Paris Michael Katherine Jackson, was later born. The couple subsequently divorced in 1999, with Rowe giving the star full custody rights of their children. 

The hitmaker kept a low-profile following his HIStory tour, and returned to the public spotlight in 2001 to mark his 30th anniversary in the music industry. He appeared onstage with his brothers for the first time since 1984, and was joined by a string of superstars including Whitney Houston, Usher and Britney Spears who paid homage to the star's stellar career. 

After the release of his relatively poor-selling Invincible album in 2001, Jackson welcomed a third child the following year. Prince Michael Jackson II, known as Blanket, was delivered by an unknown surrogate mother. The singer attracted controversy again after he dangled the tot from the balcony of a Berlin hotel. 

Another spell in the showbiz wilderness followed, until it was announced in February this year that the star would be making a stage comeback for a 50-date residency at London's 02 Arena. 

Jackson was reported to have pulled in $75 million (£50 million) from the dates, to aid his dire financial situation, following the foreclosure of his Neverland Estate to service a loan Jackson owed on the property. Experts feared the star wouldn't be well enough to perform at the shows after reports leaked he was suffering from skin cancer. Only last month, the superstar cancelled the first week of the tour, insisting he needed more time to prepare for the extravaganza. 

Michael Jackson, dead at 50 years old, is survived by his three children, his mother and father; Joseph and Katherine, and his five brothers and three sisters, Janet, Rebbie and Latoya

Monday, August 17, 2009

The Origin of Species by Charles Darwin


உலகை மாற்றிய ஒரு புத்தகம் - இரா. நடராசன்



‘நேர்மையான ஒரு விமர்சகன் வரலாற்றை நேர்த்தியுடன் மறுவாசிப்பு செய்வானேயானால் ஒரே ஒரு புத்தகம் உலகம் குறித்த ஒட்டுமொத்த அணுகுமுறையையும் புரட்டிப் போட்டதை காண்பான். அந்த புத்தகம்தான் டார்வினின் ‘உயிரிகளின் தோற்றம் _ இயற்கை தேர்வு’ எனும் புத்தகம்’.
- ஆல்பர்ட் ஜன்ஸ்டீன்

நமது கட்டுரையின் நோக்கம் வேறு. இன்று டார்வின் பிறந்த இருநூறாவது வருடமும், உயிரிகளின் தோற்றம் _ நூல் வெளிவந்த 150 வது வருடமும் அனுசரிக்கப்படுகிறது. அந்த புத்தகத்தில் என்னவெல்லாம் இருந்தது, அதன் அத்தியாய அமைப்பு அறிவியல் ஆய்வு நேர்த்தி... அதன்வழி அடையப்பட்ட முடிவுகள், அது ஏற்படுத்திய பேரதிர்வு..... இதெல்லாம் பற்றி நிறைய எழுதியாகிவிட்டது. நமது நோக்கம் டார்வின் பீகிள் பயணம் மேற்கொண்ட... பிறகு புத்தகம் எழுதிய... ‘அந்த’ வயது அனுபவங்கள்.

நமது வாக்களிப்பு வயதான 18 வயதில் சார்லஸ் டார்வின் கேம்பிரிட்ஜின் கிரைஸ்ட் கல்லூரியில் ஒரு இளம்கலை பட்டம் பெறவும் கூடவே பாதிரியார் ஆவதற்கு தயார் செய்யப்படுவதற்காகவும் சேர்க்கப்பட்டிருந்தார். எப்படியாவதுதான் மருத்துவர் ஆகாமல் இருப்பதற்காக, பாதிரியார் ஆகிவிடுவதை டார்வின் வாழ்வாக அப்போது ஏற்றிருந்தார். கத்தோலிக்க ஆச்சாரத்தோடு வளர்க்கப்பட்டிருந்த அவரது தாத்தா எராமஸ் டார்வின் இயற்கை அறிவியலில் ஆர்வம் கொண்டிருந்த ஒரு வைத்தியர். அவர் வழிவந்த டார்வினின் தந்தை மருத்துவர் ராபர்ட் வார்ஸ் டார்வின் தனது மகனை தேவாலய திருத்தந்தை ஆக்கியே தீருவது என முடிவாக இருந்த வருடம் அது... 1827.

தாய்சுசன்னா வெட்ஜ்வுட் டார்வினுக்கு எட்டுவயதாக இருக்கும்போது 1817ல், அதாவது பத்தாண்டுகளுக்குமுன் காலமாகி இருந்தார். தனது மூத்த சகோதரி கரோலின் சாராவால் வளர்க்கப்பட்ட டார்வின் அண்ணன் எராமஸ் டார்வினால் (தாத்தா பெயர் கொண்டவர்) ஒரு பயந்தாரி என வர்ணிக்கப்பட்டார். கூழாங்கற்கள் திரட்டுவது தோட்ட வேலை தவிர மற்றபடி தனித்து விளையாடும் சிறுவனாக இயற்கையிடம் விடப்பட்ட டார்வின் விரைவில் ‘திருத்தந்தை’ ஆக்கப்படுவது தவிர வேறு ‘உருப்படியான’ வேலை எதற்குமே லாயக்கு இல்லாத ‘தருதலை’ யாக தன் தந்தையால் முன்மொழியப்பட்டார்.

அதற்கு காரணம் இருந்தது. நமது சராசரி பள்ளிக்கூட மாணவர்கள் போல பள்ளி _ பள்ளி விட்டால் வீடு, வீட்டுப்பாடம் பரீட்சை, ஐஸ்பாய் விளையாட்டு (டி.வி., பேல்பூரி, பீர், ரோட்டோர நூடுல்ஸ்... குல்ஃபி இதெல்லாம் அப்போது வந்திருக்கவில்லை) கேர்ல் பிரெண்டு என்று அவர் வாழவில்லை. ஆறேழு எலிக்குஞ்சுகளை தனது படுக்கைக்கு அடியில் போட்டு வளர்ப்பது... இரண்டு மூன்று வகை நாய்குட்டிகளை பிடித்து ஒன்றை கட்டிப்போட்டு ஒன்றை அவுத்துவிட்டு ‘வளர்த்து’ பார்ப்பது... விதவிதமான வண்டுகள் (டார்வின் 12 வயதில் 60 வகை வண்டுகள் 17 வகை நண்டுகள் உயிரோடு வீட்டில் வைத்திருந்தார்!) தனது பிரார்த்தனை சிலுவைக்கு அடியில் செத்த பாம்பு இரண்டு கிடப்பதை கண்ட கரோலின் சாதார அம்மையாரை நினைத்தால் வருத்தமாகத்தான் உள்ளது. தந்தை தனது ‘கருங்காலி’ மகனை அழைத்து... ‘குடும்பத்து மானத்தையே கப்பலேத்த வந்த தருதலை’ என்று வாயார வைது தள்ளிய அந்த நாளில் மேலும் குடும்ப மானத்தை சீர்குலைத்தபடி அப்பா மருத்துவம் பார்க்க மறுத்த ஆண்டவரின் தண்டனை பிறவிகளாக இரண்டு ‘கருப்பு’ அடிமைகளுக்கு அவருக்கு தெரியாமல் மருந்து மாத்திரைகளை ‘சுட்டு’ வைத்தியம் பார்த்து தருதலை பிள்ளையான டார்வின் மேலும் விட்டு விலக வேண்டிய மைக்ரேன் தலைவலி ஆனார்.

எடின்பரோவில் அவர் மேலும் மேலும் புழுபூச்சி வண்டுகளையே தேடிச்சென்றதோடு _ (அங்கே மருத்துவ படிப்புக்காக டார்வின் அனுப்பப்பட்டிருந்தார்) தனது வகுப்புகளை அவ்வப்போது கட் அடித்தும் அடுத்த புயலை வீட்டினை நோக்கி அனுப்பி வைத்தார். தன்னிடம் மருத்துவராவதற்கான குறைந்தபட்ச ஆர்வம்கூட இல்லாததை அவர் கண்டிருக்க வேண்டும். ‘இன்று ஒரு கடல் எலி கிடைத்தது. லீனஸ் ‘அப்ரோடியா அகுலிட்டா’ என பெயர் வைத்த உயிரி. மூன்று நாலு இன்ச் நீளம். ஆனால் அதற்கு நாலு உணர்வு மீசை உள்ளது. லீனஸ் கூறியது போல மூன்றல்ல’ என்கிற ரீதியில் அவரது மருத்துவக் கல்வியாக வீட்டுப்பாட நோட்டுகளில் எழுதப்பட்டு இருப்பதை படித்து மருத்துவப் பேராசிரியர்கள் தலையில் அடித்துக் கொண்டார்கள். டார்வினின் இயல்பான பயம் வைத்திய படிப்பிலிருந்தே அவரை ஓட ஓட விரட்டி அடித்திருக்க வேண்டும். தவளை, எலி முதல் மனிதர் வரை அறுத்து உள்ளே என்ன இருக்கிறது என ரத்தம் சொட்ட சொட்ட படிப்பது அவருக்கு பெரிய சித்திரவதையாக தோன்றியது. ஒரு குழந்தைக்கு எடின்பரோவில் _ அப்போது மயக்கமருந்து கிடையாது _ கதறகதற அறுவை ‘சிகிச்சை’ நடந்த அன்று ஊருக்கு ஓடிவந்து விட்டமகனை என்ன செய்வதென்று ராபர்ட் டார்வினுக்கு தெரியவில்லை. 

பிறகு சட்டம், படிக்க சேர்க்கப்பட்டு அங்கே வகுப்பில் ஆமையோடு போய்... கல்லூரியின் ‘சாவு கிராக்கி’யாகி ஒரு வழியாய் திருத்தந்தை ஆவதற்காக கேம்பிரிட்ஜின் கிறித்துவ கல்லூரி போன டார்வின் அங்கே மதபோதகராக ஆவதற்காக படித்த முதல் பாடம்... ‘ஆண்டவர் இந்த பூவுலகை கி.மு.4004, அக்டோபர் 23 அன்று காலை 9 மணிக்கு படைத்தார்’ என்பது எப்படியோ வைத்தியனாக ஆகிவிடக்கூடாது என்பதற்காக டார்வின் அதுபோன்ற பாடங்களை பயபக்தியோடு விழுந்து விழுந்து படித்தார். ‘பிறகு ஆறே நாட்களில் உலக ஐந்துக்கள் அனைத்தையும் ஆண்டவர் படைத்து அது முதல் இந்த உலகு மாறாதிருக்கிறது’ இந்த வருடத்தை கணித்து வெளியிட்டது. ஆர்மாக் எனும் ஊரின் ஆர்க்பிஷப் ஜேம்ஸ் யுஷர் 1701 முதல் எல்லா பைபிளிலும் அப்படித்தான் குறிக்கப்பட்டிருந்தது. தான் மருத்துவர் ஆவதை தவிர வேறு ‘எது வேண்டுமானாலும்’ ஆகும். பதட்டம் இதையெல்லாம் எந்தக் கேள்வியும் இன்றி அவரை ஏற்கவைத்தாலும் 1830 டைரிக் குறிப்புகளின் படி கூட அவர், ‘பூச்சிகளை பலவகைகளில் திரட்டவும், பறவைகளை வளர்க்கவும்,’ தனது விடுமுறைகளை பல்கலைகழக பாதிரிகல்வி சட்ட திட்டங்களுக்கு எதிராக) அழிக்கலானார் என்பதை அறிகிறோம்.

அவ்வகையில் வெறும் புழு பூச்சி சேகரிப்பதோடு டார்வினிடம் இன்னொரு விருப்பமான தேடலும் இருந்ததை இங்கே ஞாபகப்படுத்த விரும்புகிறேன். கூழாங்கற்கள்...! அதாவது இயற்கையிலோடு, புவியியலும்! ஜியாலஜியை பொருத்தவரை சார்லஸ் லைல், வில்லியம் டாலே ஆகியோரும், இயற்கையியலை பொருத்தவரை ஆடம் செட்விக் (பூச்சி நிபுணர்) மற்றும் அலெக்சாந்தர் வான் வரம்போல்ட்டுடனும் டார்வினுக்கு ஈர்ப்பு ஏற்பட்டது. அவர்கள் கேம்பிரிட்ஜில் டார்வினுக்கு வகுப்பெடுத்த பேராசிரியர்கள் டார்வின் புழுபூச்சி சேகரித்ததுபோல அவர்கள் ‘டார்வின்’ மாதிரி ஆட்களை சேகரித்தார்கள்.

1831 கோடையின் போது டார்வினை போதகராக அர்ப்பணிக்கும் திருப்பணிக்கு நாள்குறிப்பதென்று ராபர்ட்டார்வின் முடிவு செய்துவிட்டிருந்தார். டார்வினுக்கு என்ன செய்வதென்றே தெரியவில்லை. தனது எதிர்காலம் குறித்து அவருக்கு எந்தத் தெளிவுமே இல்லாமல்தான் இருந்தது. அவரது இயல்பே, மிகவும் சாதுவான அதிகம் பேசாத, எந்த இடத்திலும் தன்னை முன்னிலை படுத்தி முந்திக் கொண்டு பேசாத, நடிக்கத் தெரியாத மொத்தத்தில் ‘இருக்கும் இடம் தெரியாத’ ஒரு மனிதர் என்பதாக இருந்தது. நல்லவேளை வைத்தியனாகவில்லை என்று நினைத்து மகிழ்ந்த டார்வின் ‘வேறு எதுவும்’ ஆகவும் தயாராக இருக்கவில்லை என்பதே உண்மை.

ஆனால் திடீரென்று வாழ்வின் அற்புதமான ஒரு வாய்ப்பு கிராமத்திற்கே திரும்பிவிட்டிருந்த டார்வின் முன் வந்து கதவை தட்டியது. பத்து நாளில் திருப்பலி. ஆனால் இயற்கை தனது மர்ம புன்னகையோடு வேறு திட்டங்களை கொண்டதாக டார்வின் முன் காய் நகர்த்தியது. 1831ல் ஷ்ருஸ்பரியில் தனது வீட்டிற்கு பல்கலைகழகத்திலிருந்து திரும்பிய டார்வினுக்கு 22 வயது, பாதிரி ஆகப்போவதால் ஊரே பேசிக் கொண்டபோது திருட்டுத்தனமாக வாசித்தது சர்ஜான் ஹெஷலின் “Prelimilinary Discourse on the study of Natural Philiosophy” ஆனால் அவரிடம் தரப்படாமல் அவரது தந்தை மருத்துவ மேசை மீது அவருக்கு வந்த ஒரு வாய்ப்பு தரும் கடிதம் வழியே புதிய பாதையன்றுக்கான வழி திறக்க இருந்தது. அக்கடிதம் ஹென்ஸ்லோவிலிருந்து வந்திருந்தது. டெரியா டெல் பியூகோ வரை சென்று மேற்கிந்திய தீவு வழியே நாடு திரும்பும் ஒரு கப்பல் பிரயாணத்தில் கலந்து கொள்ளும் அழைப்பு! கப்பலின் பெயர் எச்.எம்.எஸ். பீகிள் காப்டன் ராபர்ட் ஃபிட்ஸ்ராய் ஏற்கனவே 1828ல் கனிமவளம் தேடிச்சென்று திரும்பி இருந்தார். தென் அமெரிக்காவின் கனிம வளங்களை வரையங்களுக்கு உட்படுத்துவது பீகிள் கப்பல் பிரயாணத்தின் நோக்கம்.

சரி. அது என்ன பீகிள் நமது கணபதி டிராவல்ஸ், இன்சா அல்லா ரோடுவேல்ஸ் மாதிரி ஒருபெயர்தான். வேறு ஒரு விஷேசமும் கிடையாது. ஆங்கிலேய அரசு கனிமவளங்களை கண்டறிய கப்பலை மீண்டும் அனுப்ப முடிவெடுத்தபோது 1831ல் ஃபிட்ஸ்ராய்க்கு வயது 21. அந்த இளம் காப்டனுக்கு கப்பல் சிப்பந்திகளோடு சாதாரண ஒருவராக பழக முடியவில்லை. படித்த கனவான, ஜியாலஜி இயற்கைகல்வி படித்த கனவான் உணவு மேசையில் பேசிக் கொண்டிருக்க ஓர் இணையாக தேவைப்பட்டால் ஆடம் செட்விக்கும், வான்ஹம்போல்ட்டும் டார்வினை அனுப்ப சிபாரிசு செய்தார்கள். டார்வினின் தந்தையை ஒப்புக்க வைப்பது மிக கடினமாக இருந்தது. ‘இரண்டே வருடத்தில் வந்து விடுவேன்.... வந்ததும் பாதிரி ஆவதுதான் முதல் வேலை... அப்பா’ இந்த ஒரு பொய் சத்தியம் இல்லையேல் உலகின் இயற்கையியல் வேறுமாதிரி எழுதப்பட்டிருக்கும். எப்படியோ மானத்தை கப்பலேற்றிய பிள்ளையே கப்பல் ஏறியது.

‘எப்போதும் என்னோடு கடல் பிரயாணத்திற்கு வருபவர் வராததால் உங்களை சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டியதாகிவிட்டது’ என்றபடி மணிக்கணக்கில் வெட்டிபேச்சு காப்டனை டார்வினுக்கு பிடிக்காததற்கு இன்னொரு காரணம் இருந்தது. சின்ன கப்பல் காபினில் இருவருமாக தங்க நேர்ந்தது... ஒவ்வொரு தீவிலிருந்தும் டார்வின் பிடித்து வந்த ஹ§க்கோ, புடுக்கி, டிக்கிட்டா... டாக்குமொடா என வகைவகையான பறவைகள பாலூட்டு இன மீன்.... பெரிய குழாய் மூக்கு கொண்ட குட்டி பன்றி என வைக்க இடம் இல்லாதது மட்டுமல்ல... அந்த ஆள் காப்டன் போட்ட கூச்சல் பெரிய அவஸ்த்தையாக இருந்தது.

ஃபிட்ஸ்ராயின் ஒரே பொழுதுபோக்கு பைபிள் முறையிலான உலக படைப்பிற்கு ஆதாரங்கள் தேடுதல். டார்வின் பாதிரியாக ஆவதற்கு கற்ற கல்வியால் அவர் ஈர்க்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். அப்படியான எண்ணம் கப்பல் பிரயாணத்தின் ஊடாக ஏழு தீவுகள் கடந்து ஓர் ஆண்டு முடிந்த கையோடு ஃபிட்ஸ்ராயிடமிருந்து விடைபெற்றிருந்தது. பெரும்பாலும் டார்வின் தானாக வாயை திறக்க மாட்டார் என்பதால் ...... பிழைத்தது. இயற்கையியலும் தான்.

1831 முதல் 1836 வரை ஐந்தாண்டுகள் மற்றும் இரண்டு நாள் சரியாக பயணித்த டார்வின் அப்போது தான் திரட்டிய பல நேரடி களப் பொருட்களை விலங்கு மாதிரிகள் தான் கண்டுநேரடி அச்செடுத்த புதை வடிவங்கள் சந்தித்த மனித இனங்கள் யாவற்றையும் கொண்டு உலகச் சிந்தனை போக்கையே மாற்றி அமைத்தார். உதாரணமாக காலபாக்கஸ் தீவில் பின்ச் பறவைகளை ஆய்வு செய்த அவர் தீவு தீவாக சென்றபோது ஒரு தீவில் அப்பறவையிடம் கடலையை கொத்திக்கொரிக்க பட்டமூக்கு அலகையும் அடுத்த தீவில் எலி தின்ன கூர்மூக்கு அலகையும் அதற்கு அடுத்த தீவில் புழுவை உண்ண வளைந்த மூக்கு அலகையும் கொண்டவையாக இருந்தன. ‘அப்பறவைகளை ஒரே மாதிரியாக இயற்கை உருவாக்கி இருந்தும் அவை தங்களது உணவு தேவைக்கு ஏற்ப உண்ணும் மூக்கை படைத்துக் கொண்டன’ எனும் சரியான முடிவுக்கு டார்வின் வந்தார். இயற்கை ஒரே நாளில் (அல்லது ஆறு நாளில்) படைக்கப்பட்டிருக்க முடியாது. அது படிப்படியாக வளர்ச்சி பெற்றிருக்க வேண்டும்.

தனது அந்தப் பயணத்தின் போது டார்வின் பரிணாமத்தத்துவம் எதையும் முன்மொழியவில்லை. அப்போது அவர் குரங்கிலிருந்து வந்தவனே மனிதனாவான் என்று முடிவுக்கு வரவும் இல்லை. கிட்டத்தட்ட 17,000 கடல் மற்றும் நில உயிர் மாதிரிகளுடன் கல்லாவோ, இக்குவிக், சான்டியாகோ, ஹாரன்வளைகுடா, ரியோடி ஜெனரோ டேவான்போர்ட், புயூனஸ் ஏரஸ், கனரிதீவுகள், புனிதவொலனா டவுன், குட்ஹோப் வளைகுடா, மொரிஷியஸ், கோகாஸ்தீவு, ஆஸ்திரேலியா, நியூசிலாந்து என சுற்றிய ஐந்தாண்டு பயணம் டார்வின் எனும் இயற்கை விஞ்ஞானியை அங்குலம் அங்குலமாக செதுக்கியது. எந்தத் தனிமனிதனுக்கும் அப்படி ஒரு பயண வாய்ப்பு அளப்பறிய கால அவகாசமும் கிடைத்தது இல்லை. அறிவியல் தனக்கு வராது... கணிதத்தில் அட்சம் கூட புரியாததான் ஒரு விஞ்ஞானியா என ஒருவித சுய தாழ்வு மதிப்பீடு டார்வினை மழுங்கடித்து இருந்தபோதிலும் இயற்கையை அருகே சென்று உற்றுநோக்குவதிலும் முடிவுகளுக்கு உட்படுத்துவதிலும் தேர்ந்த விஞ்ஞானியாக அவர் மிளிரவே செய்தார்.

நியூசிலாந்தின் காவிட்டி இன மனிதர்களையும் ஆஸ்திரேலியவின் அபோரிஜின் இனஆதி மனிதனையும் ஆப்பிரிக்க காடுகளின் கருப்பின புராதன மனிதனையும் ஒப்பிட்டு சமூக, கலாசார வாழ்வின் வளர்ச்சி நிலையை முதலில் விளங்கிக் கொள்ள டார்வினால் முடிந்தது என்றால் அது அந்தப் பயணத்தின் வெற்றி என்பதை இங்கே பதிவு செய்ய வேண்டும். அவர்கள் குறித்த மொத்த குறிப்புகளையும் எடுத்துக் கொண்டு ஊர் திரும்பிய டார்வின் என்ன செய்தார் என்பதுதான் சுவாரசியமான கட்டமாகும்.

1842 (அதாவது பீகிள் பயணம் முடிந்த ஐந்தாண்டு கழித்து) டார்வின் தன் பீகிள் குறிப்புகளை எடுத்து மறுபதிவாக பொறுமையாக ஒரு மாதிரிபடிவம் ஏற்படுத்தி உலகின் முதல் உயிரிமரத்தை (ஜிக்ஷீமீமீ ஷீயீ றீவீயீமீ) வரைந்து பூனை, யானை, குதிரை என ஒவ்வொன்றும் ஏதோ ஒரு மூதாதை இன விலங்கிலிருந்து வந்ததை தனது புரிதலுக்கு உட்படுத்தி நிச்சயப்படுத்திக் கொண்டு 230 பக்க கட்டுரை ‘சுருக்கம்’ ஒன்றை எழுதினார். அதை என்ன செய்தார்? பரிணாம தத்துவமான அந்தக் கண்டுபிடிப்பு அடங்கிய அரிய பொக்கிஷயத்தை தனது எழுது மேசை டிராயரில் போட்டு மூடினார்! அடுத்த பத்தாண்டுகளுக்கு எடுக்கவில்லை. அந்தப் பத்தாண்டுகள் என்ன செய்தார்?

1. திருமணம் செய்து கொண்டு பத்துபிள்ளை பெற்றார் 2. மண்புழு விவசாயியின் நண்பன் என்பதை நிரூபித்தார். 3. மனித மனம் பற்றி ஆராய்ச்சி கட்டுரைகள் எழுதினார். 4. விதவிதமாக உடல் உபாதைகளுக்கு ஆளாகி விதவிதமான மருந்து வைத்தியம் பார்த்துக் கொண்டார். 5. பென்சுகா எனும் கருவண்டு கடித்தால் டெங்கு காய்ச்சல் வரும் என்று கண்டுபிடித்தார். 6. தாவரங்கள் தன்னை தானே சேர்ந்து எப்படி அபிவிருத்தி செய்கின்றன என்பதை ஆராய்ந்தார். 7. நண்பர்கள் உயிரியலாளர்கள் பலருக்கு தனது பீகிள் பயணத் திரட்டுகளில் சிலதை அனுப்பிக் கொண்டிருந்தார். 8. ஏராளமான பக்கங்கள் நலம் விசாரிப்பு கடிதங்கள் பலருக்கு எழுதினார். 9. தனது குழந்தைகள் மற்றும் மனைவியோடு தேவாலய திருப்பணிகள் செய்த கொண்டிருந்தார். 10. தனக்கு மூதாதை வழி வந்த சொத்து அனுபவித்து ஒன்றிரண்டு வருடம் சும்மாவும் இருந்தார்.

ஆனால் தன் கண்டுபிடிப்பை வெளியிடவில்லை. அது வெளியானால் என்னமாதிரி புயல் கிளம்பும் என்று அவருக்கு தெரியும். பொதுவாகவே சாதுவாக இருந்துவிடும் இயல்வு அப்புயலை எதிர்கொள்ள அவரை தயங்க வைத்த படியே இருந்தது. 1858 இந்த நிலைமை முற்றிலும் மாறியது. ஆனால் இதேபோன்ற நிலைமை நியூட்டனுக்கும் இருந்தது. ஈர்ப்பு வகையிலிருந்து இயக்க விதிவரை யாவற்றையும் தான் தன் மட்டில் அறிந்து 18 வருடம் வெளியிடாத அமைதி காத்து வானவியலாளர் ஹபுல் எதேச்சையாக ஓர் உரையாடல் மூலம் அறிந்து நெருக்குதல் தந்ததால் தான் பிரின்சியாமாதமாட்டிக்காவை நியூட்டன் எழுதினார்.

டார்வின் விஷயத்தில் அதை தூண்டியது, ஆல்பிரட் ரஸல் வாலஸ். வாலஸ் ஒரு அனுமானத்தின் அடிப்படையில் அதே இயற்கை தேர்வு _ பரிணாம வளர்ச்சி ஆகிய விஷயங்களை அடைந்திருந்தார். டார்வினுக்கு அது குறித்து (டார்வின் அதை கண்டு பிடித்திருப்பது தெரியாமல்) 1858ல் கடிதமாக எழுதிட டார்வின் முழித்துக் கொண்டார். ஆனால் வழக்கம்போல அவருக்கு என்ன செய்வது என்பதில் மிகுந்த தயக்கம். வாலஸின் கண்டுபிடிப்பு வெறும் அனுமானம். தனது கண்டுபிடிப்போ பீகிள் பயண உழைப்பின் நேரடி ஆதாரம். டார்வினின் நெருங்கிய நண்பர்களான சார்லஸ் லையல் மற்றும் ஜோசப் ஹ§க்கர் போன்றோர் முதலில் விஷயத்தை அளிக்கிறார்கள். பிறகு டார்வின் _ வாலஸ் இருவரின் கண்டுபிடிப்பாக அதை 1858 ஜூலை 1 அன்று லீனியன் கல்வியக கூட்டத்தில் வெளியிட முடிவும் செய்தார்கள். ஆனால் அன்றைய தினம் டார்வினின் கடைகுட்டி சார்லஸ் ஸ்கார்லட் காய்ச்சலுக்கு பலியாகிட, தனது கண்டுபிடிப்பு வெளியான நாளில் டார்வின் தனது மகனின் இறுதி சடங்கில் இருந்தார்.

வாலஸ் தனது கண்டுபிடிப்பை உரிமை கோராமல் டார்வினின் நேரடி ஆதாரங்களுக்கு விட்டு கொடுத்தது போல இன்று நடக்க சாத்தியமே இல்லை. டார்வினியம் என்றே அது அழைக்கப்பட்டது. வாலஸ்ஸ§ அதை அப்படி அழைத்தது ஒற்றை அறிவியல் குரலாக அதை ஒலிக்க வைத்தது. தனது 230 பக்கக் கட்டுரை சுருக்கத்தை டார்வின் அடுத்த ஆறு மாதங்களில் முழு புத்தகமாக எழுதினார். ஆனால் அது சுவாரசியமற்ற தலைப்பாக இருந்தது. On the origin of species by, mean of Natural Selection , or the preservation of favoured races in the struggle of Life என்று ஒரு பாரா அளவு தலைப்பை பார்த்ததும் ஏழெட்டு புத்தக நிறுவனங்கள் ஜகா வாங்கின. அதற்கு பதில் புறாக்களைப் பற்றி ஒரு புத்தகம் எழுதி உடனடி விற்பனைக்கு உதவுமாறு குவார்டர்லி ரிவ்யூவின் விட்வால் எல்வின் டார்வினை வேண்டினர் (Everyone is interested in Pigeons!)

புத்தக தலைப்பை டார்வின் ஓரளவு குறைத்து On the origin of species by, mean of Natural Selection என்று வைத்தபோது அவரது பதிப்பாளர் ஜான்முர்ரே 500 பிரதி வெளியிடும் தன் திட்டத்தை 1200 பிரதி என்று விரிவாக்கி 15 சில்லிங் விலை நிர்ணயித்தார். மூன்னூறு பிரதிகள் டார்வின் நண்பர் குழுவுக்கு ஓசியில் கொடுத்து முர்ரேவின் வயித்தெரிச்சலை கொட்டிக் கொண்டது வேறு விஷயம். ஆனால் இன்றுவரை ‘உயிரிகளின் தோற்றம் _ இயற்கையின் சுயத்தேர்வு’ புத்தகம் அச்சலிருந்து விடைபெறவே இல்லை.

உலகெங்கும் வீசியது டார்வினியம் எனும் சுனாமி. அறிவியல் முதல் அரசியல் வரை, மதசம்பிரதாயங்கள் முதல் உரிமைப் போராட்டங்கள் வரை அது உலுக்காத ஒரு விஷயம் பாக்கி இல்லை. ஆனால் அந்த புத்தகத்தில் டார்வின் ‘குரங்கிலிருந்து வந்தவனே மனிதன்’ என்று எங்கேயும் குறிப்பிடவில்லை. அது சம்பந்தமாக அதை தவிர மீதி எல்லாம் குறிப்பிட்டிருந்தார் என்பதே உண்மை. 1871ல் வெளியான ஜிலீமீ ஞிமீநீமீஸீt ஷீயீ விணீஸீ எனும் தனது நூலில் டார்வின் தனது சொந்த உயிரினத்தின் தோற்றம் வளர்ச்சி குறித்து விவரித்தார். எந்தப் பாறை வடிவ முன் உதாரணமும் இல்லாத அந்தக் கால கட்டத்திலேயே தைரியமாக மனித குரங்கு மனிதாக மாறியதை மிக நேர்த்தியாக விவரித்து போகிறார்.

‘உயிரிகளின் தோற்றம்’ புத்தகம் ஐரோப்பாவை ஒரு உலுக்கு உலுக்கி மதவாதிகள் முதல் பழைய சித்தாந்த அறிவியல்வாதிகள் வரை யாவரையும் நீக்கமற அக்னி பரிட்சைக்கு உட்படுத்தியது. ‘அதில் புதிதாய் இருப்பவை எல்லாம் பொய்... உண்மையாய் இருப்பது எல்லாம் ஏற்கெனவே உள்ளது தான்’ என்று ஆடம் செட்ஜ்விக் அறிவித்தார். ஒரு படி மேலே போய் ‘குரங்கை மனிதனாக்கி காட்டுமாறு’ சவால் விட்டார். பிரான்சில் வால்டேர் வாதிகள் புனித மனிதன் கொள்கையில் ஆட்டம் கண்டனர். ஜெர்மனியில் மார்க்ஸ் டார்வினை முழுமையாய் உள்வாங்கிக் கொண்டு தனது மூலதனத்தை டார்வினுக்கு சமர்ப்பிக்க முன் வருகிறார். பல்வேறு இடங்களில் டார்வின் எதிர்ப்பு கருத்தரங்கங்களை மதவாதிகள் நடத்தினார்கள். பல்கலைக்கழகங்கள் செய்வதறியாத கையை பிசைந்து கொண்டு விழி பிதுங்கி நின்றின. லண்டன் மியூசியம் நிகழ்வில் சண்டை உச்சத்திற்கு போய் கைகலப்பான போது போப்பாண்டவர் டார்வின் ஆண்டவரின் முதல் எதிரி என்று வாட்டிகான் தீர்மானத்தை முன்மொழிந்தார்.

இப்படிதான் கிளப்பிவிட்ட சர்ச்சைப்புயல் கண்டம் கண்டமாக மையம் கொண்டபோது டார்வின் விவாதக் கூட்டங்கள் எதிலுமே கலந்து கொள்ளாமல் வீட்டிலேயே இருந்தார். அப்போது என்ன செய்தார்.

1. புவியியல் வரலாற்றில் மனிதனைத் தவிர பிற உயிரிகள் செய்த முக்கியப் பங்களிப்புகள் பற்றி ஆராய்ச்சி. 2. பூச்சிகள் மூலம் இனவிருத்தி செய்யும் தாவரங்கள் பட்டியல் தயாரிப்பு. 3. மனித விலங்கு உணர்ச்சிப் பெருக்கு வித்தியாசங்கள் பற்றிய ஆதாரப் பூர்வமான டேட்டா. 4. தாவரங்கள் நகரும் தன்மை இல்லாதிருப்பது ஏன்என்பது பற்றி செயல்விளக்கம். 5. உயிர் மரத்தின் மேலும் ஆழமான விரிவாக்கம். மேலும் தனக்கு தெரிந்த விஷயங்கள் பற்றி ஆறு புத்தகங்கள்.

1882ல் தான் இறக்கும் தருவாயில் டார்வின் தனது உயிரிகளின் தோற்றம் நூல் 12 மொழிகளில் மொழி பெயர்ப்பானதையும் சில லட்சம் பிரதி விற்றதையும் ஆராய்ந்து எப்படி அதை தாவர இனப்பெருக்கத்திற்கு உதவுகின்றன என்பதை கண்டறிய அவர் சுமார் ஏழு லிட்டர் பறவை மலம் சேகரித்து வைத்திருந்ததும், ஒரு 240 பக்கத்திற்கு அந்த ஆய்வு குறித்து குறிப்புகள் எழுதி வைத்திருந்ததும் அவரது மரண படுக்கை அடியிலிருந்து கிடைத்தது.

பின்குறிப்புகள்:

1. டார்வின் பிறந்த தினமான 1809 பிப்ரவரி 12ஐ, உலகில் பிசாசு (Devil) பிறந்தநாள் என்று கருத்து மதவாதிகள் பகிரங்கமாக அறிவித்தார்கள். அதே நாளில் பிறந்த மற்றொரு பிசாசு ஆபிரஹாம் லிங்கன்

2. பீகிள் கப்பலின் காப்டன் ஃபிட் ஸ்ராய் டார்வின் எதிர்ப்பாளராகி லண்டன் மியூசிய (1860) டார்வின் எதிர்ப்புக் கருத்தரங்களில் சண்டை சச்சரவில் கோதாவில் இறங்கி ‘தி புக்.... திபுக்’ என்று பைபிளை காட்டியபடி இங்கும் அங்கும் ஓடியதை சிலர் பார்த்ததாக கடைசி பதிவு. அய்ந்தாண்டு கழித்து டார்வின் புயல் உச்சத்திலிருந்தபோது காப்டன் ஃபிட்ஸ்ராய் தற்கொலை செய்துகொண்டார்.

3. ஒரே ஒரு புத்தகம் பற்றி அதன் ஆசிரியர் பற்றி இத்தனை எழுதப்பட்டது இதுவரை வரலாற்றில் இல்லை. சிறியதும் பெரியதுமாய் பரிணாமம் டார்வின் பற்றி 10 லட்சம் வெளிவந்துள்ளதாக Evolution.com சொல்கிறது. இக்கட்டுரைகள் ஒரு மில்லியனுக்கும் மேல்... இந்த கட்டுரையையும் சேர்த்து.






Thursday, August 13, 2009

Engineering Physics-I Published by Anuradha Publishers


ANNA UNIVERISTY
 For B.E/B.Tech Degree course common syllabus in all the Engineering Colleges in Tamil Nadu from the academic year 2008-2009
ENGINEERING PHYSICS-I
Common to all branches of B.E/B.Tech

UNIT I ULTROSONICS (9 Periods)

Introduction - Production-Magnetostriction effect - Magnetostriction generator-Piezoelectric effect - Piezoelectric generator - Detection of ultrasonic waves –Properties – Cavitation - Velocity measurement - Acoustic grating - Industrial applications - Drilling, welding, soldering and cleaning – SONAR - Non-Destructive Testing - Pulse echo system through transmission and reflection modes - A,B and C scan displays - Medical applications - Sonograms.

UNIT II-LASERS (9 Periods)

Introduction - Principles of spontaneous emission and stimulated emission -Population inversion, pumping - Einstein’s A and B coefficients - Types of lasers -He-Ne, CO2, Nd:YAG, semiconductor lasers (homo-junction and hetero-junction) - Qualitative industrial applications - Lasers in welding, heat treatment, cutting - Medical applications - Holography (construction and reconstruction)

UNIT III FIBRE OPTIC AND APPLICATIONS (9 Periods)

Principle and propagation of light in optical fibres - Numerical aperture and acceptance angle - Types of optical fibres (material, refractive index mode) -Double crucible technique of fibre drawing - Splicing, loss in optical fibre - Attenuation, dispersion, bending - Fibre optic communication system - (Block diagram) - Light sources-Detectors - Fibre optic sensors - temperature and displacement-Endoscope.

UNIT IV QUANTUM PHYSICS (9 Periods)

Black body radiation – Planck’s theory (derivation) – Deduction of Wien’s displacement law and Rayleigh Jean’s law from Planck’s theory – Compton effect – Theory and experimental verification – Matter waves – Schrödinger’s wave equation – Time independent and time dependent equations – Physical significance of wave function – Particle in a one dimensional box – Electron microscope – Scanning electron microscope – Transmission electron microscope.

UNIT V CRYSTAL PHYSICS (9 Periods)

Lattice - Unit cell – Bravais lattice – Lattice planes – Miller indices – ‘d’ spacing in cubic lattice – Calculation of number of atoms per unit cell – Atomic radius – Co-ordination number – Packing factor for SC, BCC, FCC and HCP structures – NaCl, ZnS, diamond and graphite structures – Polymorphism and allotropy – Crystal defects – Point, line and surface defects - Burger vector.
Total : 45 Periods 


Tuesday, August 4, 2009

RKM Vivekananda College Second Semester B.Sc Physics Syllabus

B.Sc THERMAL PHYSICS


UNIT I THERMOMETRY

Heat and temperature-zeroth law of thermodynamics -Different thermometric scales-platinum resistance thermometer-Measurement of resistance and temperature by Callendar and Griffith’s bridge- Thermodynamic system-thermodynamic variables-quasistatic process-First law of thermodynamics-isothermal process-adiabatic process-internal energy-U(T,V) and U(T,P).

UNIT II THERMODYNAMICS
 
Reversible and irreversible processes-ideal heat engine-Carnot’s engine- Second law of thermodynamics-Carnot’s theorem-thermodynamic scale of temperature- -Clausius inequality - Entropy-entropy in reversible and irreversible processes-entropy change in isothermal, isochoric and adiabatic processes-entropy of an ideal gas.

UNIT III LOW TEMPERATURE PHYSICS

Maxwell’s thermodynamic relations and their applications-Joule Thomson effect-Porous plug experiment-liquefaction of gases-adiabatic demagnetization-third law of thermodynamics

UNIT IV KINETIC THEROY OF GASES

Kinetic theory of gases-Maxwell’s distribution-average, root mean square and most probable speed-energy distribution function-experimental verification


UNIT V CONDUCTION AND RADIATION

Definition of thermal conductivity-thermal conductivity of bad conductor-Lee’s disc method-Black body radiation-Energy distribution in black body radiation –Laws of black body radiation-Kirchoff’s law-Wien’s law-Stefan-Boltzmann law-Determination of Stefan’s constant-Planck’s radiation law-Rayleigh-Jeans law and Wien’s law deduced from Planck’s radiation law..

Books for study

1. Thermal Physics and Statistical Mechanics-D.Jayaraman and K.Ilangovan, S.Viswanathan (Printers & Publishers) Pvt Ltd, Chennai-31.
2. Heat and Thermodynamics-D.S.Mathur, Sultan Chand & Co, New Delhi.
3. Heat and Thermodynamics-Brijlal and Subramanian, S.Chand & Co, New Delhi.
4. Thermal Physics-A.B.Gupta and H.P.Roy, Books and Allied (P


Acoustics of Auditorium

ACOUSTICS OF BUILDING
 
We know that a lamp which gives brighter illumination of surfaces in a room if the walls and ceilings are sufficiently light in colour, because of larger reflection. A similar effect shall occur in sound waves also that a given source will produce a greater average intensity when the absorption is low. 

If the sound emitted from the source is stopped, the sound will not stop instantaneously, but instead the receiver will continue to pickup the successive reflections until they are completely weak. The louder the original sound, the longer this process takes place. 

This gradual dying of the sound wave is known as reverberation and it is most important factor to have good acoustics in buildings. There are other factors also which affects the acoustics of a building and they are loudness, resonance, reflections, echelon effect extraneous effect and focusing due to walls and ceilings.

DESIGN PROCEDURE FOR AN AUDITORIUM WITH GOOD ACOUSTICS

Site consideration

Plan the auditorium on quiet exposure, far away from high ways, flight path, and railway stations.

Location within the building

Use corridors and quiet buffer spaces to isoloate the auditorium. Treat corridors and lobbies with sound absorbing materials. All doors should be solid and bracketed around their entire perimeter.

Purpose

Depending on the purpose a good frequency response sound system will be required.

Volume

The auditorium is so shaped that the audience is as close to the sound source as possible. A fan shaped auditorium with a balcony is desirable to ensure a free flow of direct sound waves to listeners. In an auditorium with cushioned seats and a sound absorbing rear wall for echo control, the average ceiling height H is usually H=20T where T is the mid frequency reverberation time in seconds. Seating geometry is arranged to give all the audience good sight lines and at the shortest distance from the stage.

Reverberation time

Sabine’s formula for reverberation time is used for suitable acoustic treatment. Where ‘V’ is the volume of the hall, ‘S’ is the surface area and ‘a’ is the absorbing coefficient.

Ceiling

Central area of the ceiling should be sound reflecting. The perimeter and rear to be provided with sound absorbing materials like acoustic tiles.

Sidewalls

Sidewalls should be sound reflecting and diffusing with as many irregularities as possible. For example, making doorway wider at one side of the wall keeping windows etc., and the back wall is treated with deep sound absorbing finish.

Floor

All aisles are carpeted except in front of the stage to make full noise control. Fabric upholstered seats are used. Absorptive and cushioned seats will give stable reverberation.

Balconies

Use balconies to increase seating capacity and to reduce the distance to the farthest row of seats.

Sound reinforcement system

In large halls a sound amplification system to reinforce the sound to a weak source in a large room is required. In addition there should be adequate loudness in every part of the auditorium uniform distribution (diffusion) of sound energy in the room. The hall should be free from echoes, long delayed reflections, flatter echoes, sound concentrations, distortions, and sound shadow and room resonance.

Seats

To make the hearing conditions satisfactory when the room is full or partly full, upholstered seats with absorbing material at the bottom are used, so that the absence or presence of audience does not affect the reverberation time.

FACTORS AFFECTING THE ACOUSTICS OF THE BUILDING

Reverberation is one of the important factors that affect the acoustics of a building. Besides reverberation there are other factors like loudness, focusing, echelon effect, extraneous noise and resonance.

Loudness

Suppose 1000 persons can hear the speech of a person in an auditorium, but there will not be any uniform sound distribution. So to ensure uniform distribution of sound intensity in the hall electrically amplified loudspeakers are used. These speakers are kept in different places in the auditorium and are kept at a higher than the speaker’s head. Amplifiers shall make the low frequency tones more prominent and hence the amplification has to be kept low. 

Focusing

The presence of cylindrical or spherical surface on the wall or the ceiling gives rise to undesirable focusing. In hall, the observer receives sound waves from the speaker along the direct path and the observer also receives the sound waves after reflection from the ceiling. 

Thus the intensity of sound received by the observer is comparatively higher than other positions in the auditorium. It may also happen that the direct and the reflected waves are in the opposite phases. This results in minimum intensity of sound at the observer. Further the direct and the reflected waves may from a stationary wave patterns. This causes uneven distribution of sound intensity.

Echelon effect

If there is regular structure similar to a flight of stairs or asset of railways in the hall, the sound produced in front of such a structure may produce a musical note due to regular successive echoes of sound reaching the observer. Such an effect is called echelon effect. If the frequency of this note is within the audible range, the listeners will hear only this note prominently. To avoid echelon effect, the staircase must have to be covered with carpets.

Extraneous noise

The extraneous noise may be due to the sound received form outside the auditorium and the sound produced by fans inside the auditorium. The external sound cannot be completely eliminated but can be minimized by using double or triple windows and doors. Proper attention must be given to maximum permissible speed of time and the rate of air circulation in the room. The air conditioning pipes should be covered with corks and insulated acoustically form the main building.

Resonance

The acoustics of a building may also be affected by resonance. If the resonance is of any audio frequency note the intensity of the note will be entirely different from the intensity desired. Resonance is inversely proportional to the square root of volume of the hall. So if the hall is of large size the resonance frequency is much below the audible frequency limit and harmful effect due to resonance will not be affected

REVERBERATION TIME (RT)

In designing an auditorium to its acoustics demands, the control of reverberation time is the most important factor. Due to multiple reflections of sound waves from the ceiling, floor, walls of the enclosures, the sound waves persist for a certain time even after the sound has stopped. This persistence of sound is called the reverberation time. 

The reverberation time is defined as the time the sound takes to fall by 60 dB when the source is stopped. The reverberation time is also defined as the time taken by the sound energy to fall to 10-6 of its initial value. 

The optimum value of the reverberation time varies according to the different types of sounds like music, speeches, drama, cinema, lecture etc., If the reverberation exceeds its optimum value, then the speech will be completely unintelligible, and if the reverberation is lower than the optimum value the auditorium will be somewhat dead. 

So the auditorium must be designed in such a way that it could have the optimum reverberation time.To have optimum reverberation time the auditorium must be furnished with good acoustical finishes, occupants, room furniture, curtains etc., Since the audience provide most of the absorption, the auditorium is vacant or partially vacant the hearing condition will not be satisfactory. So to make the hearing conditions satisfactory, when the hall is full or partially full, upholstered seats with the bottom of the seats with absorbing materials are provided so that the absence or presence of audience does not affect the reverberation time. 

In an auditorium reverberation time can also be maintained by eliminating unwanted echoes, focusing effects of curved surfaces, flatter echoes etc., Echoes, long delayed reflections and flatter echoes can be prevented by fixing sound absorbing materials upon the defect producing reflective surfaces. Large unbroken concave surfaces should be avoided or treated with good sound absorbing materials.

DETERMINATION OF REVERBERATION TIME

The reverberation time can be determined experimentally by exciting the hall with a sound source. The decay of intensity sound waves is recorded on a logarithmic scale on level recorder.

The excitation source may be a pistol shot or a wide band sound noise generated with or without a filter. The receiver apparatus consists of a microphone, a frequency analyzer and a level recorder. The loud speaker is placed in one of the corners of the room. The microphone must be placed away from the loudspeaker and not too close to the reflecting surface. The graph is drawn between the decay of sound intensity in logarithmic scale and the time taken. From the graph we could be able to determine the optimum reverberation time for the auditorium.

SOUND ABSORPTION

Sound absorption is a process in which sound energy is converted partly into heat and partly in to mechanical vibrations of the material. Carpets, suspended space absorbers and interchangeable absorption panels in rooms and buildings can absorb unwanted sound.

The sound absorption coefficient of a material of a material is defined as the decimal fraction of perfect absorption. Suppose if the sound absorption coefficient=0.6, then it means that there is 60% absorption. It is the efficiency of a material in absorbing sound energy at a specified frequency and varies with the angel of incidence and the thickness of the material. An open space is taken to the standard of unity absorption coefficient.



RKM.Vivekananda College First Semester B.Sc Physics Syllabus

PROPERTIES OF MATTER AND ACOUSTICS

Unit I: Elasticity

Hooke’s law – stress - strain diagram – elastic moduli – relation between elastic constants – Poisson’s ratio – expression for Poisson’s ratio in terms of elastic constants – work done in stretching a wire and twisting couple on a cylinder – rigidity modulus by static torstion – torstional pendulum – rigidity modulus and moment of inertia – cantilever – expression for bending moment – expression for depression – non uniform and uniform bending – theory.


Unit II: Surface tension and Viscosity

Surface tension - Excess of pressure over curved surfaces – application to spherical and cylindrical drops and bubbles – variation of surface with temperature – Jaegar’s method - Viscosity- rate of flow of liquid in a capillary tube – Poiseuille’s formula – experiment to determine Coefficient of viscosity of liquid – variation of viscosity with temperature.


Unit III : Diffusion and Osmosis

Diffusion – Fick’s Law Graham’s Law of diffusion of Gases – effusion- transpiration and transfusion- Osmosis and Osmotic pressure – Laws of osmosis – Osmosis and vapour pressure of a solution – Osmosis and boiling point of solution – Osmosis and freezing point – Osmotic plant.


Unit IV: Oscillation and Waves

SHM – damped and forced oscillation, resonance – wave function for progressive wave – derive expression for wave motion – velocity of longitudinal wave in a gas and transverse wave in string.


Unit V: Ultrasonics and Acoustics

Production of ultrasonic waves – Piezocrystal method – Magnetostriction method – Properties – Applications-Acoustics of buildings- Reverberation and time of reverberation – absorption coefficient – Sabine’s formula – Measurement of reverberation time – acoustic aspects of halls and auditorium.

Books for study:

1. Properties of Matter- D.S.Mathur, S.Chand & Co, New Delhi.
2. Properties of Matter- S.Murugesan, S.Chand & Co, New Delhi.
3. Sound-Brijlal and Subramanian, S.Chand & Co, New Delhi.
4. Vibrations, Waves and Acoustics-D.Chattopadhyay, Books and Allied (P) Ltd, Kolkata




Saturday, June 27, 2009

Physics in Practice

When biscuits are kept in cool air, they lose their crispness. Then how do they remain crisp when kept in a fridge?

Moisture content in fresh biscuits is about 5% after baking resulting in crisp texture and good storage stability. When they are left open in air they absorb moisture and lose therir crispness. The relative humidity in the atmosphere can vary from 40% during summer to 90% on a cool rainy day. Inside a fridge the temperature is kept low by cooling coils and as well the air is moisture free. As a result the biscuits remain cool as well as crisp. 

What is the difference between air cooler and air conditioner?

Humidity is the moisture or water content of air. An air cooler is basically a humidifier. An air cooler mixes water vapour with air by means of rolling pad of moist cloths of fiber and makes the air the more humid with more moisture content.

An air conditioner or regenerator is a dehumidifier which works as follows: The evaporator in an air conditioner consists of a series of zig-zag copper tubes twinning with thin copper plates. The liquid refrigerant evaporates in the tubes under low pressure so than the tubes and fins get cooled. A fan fixed behind the evaporator drives the warm air that comes through cold fins circulates the cooled air in the room. When the warm air passes through the cold fins the atmospheric moisture condenses on them as drops of water that can be drained away. 


Thursday, June 25, 2009

The operator j in Physics

The operator J in Physics

In a graph all the real numbers can be represented as points on a line positive to the right of the origin and negative to left. For representing the imaginary numbers however we introduce the j factor as an operator. We can convert an imaginary number into a real number by the use of this j operator. For example 1 x j x j = 1 x -1= -1. Thus +1 has been converted into -1 by the operator j which has the value of square root of minus one. The fig.(a) shows that +1 can be converted into -1 by turning the line 01 through 180 degrees. 

 The operation of multiplying +1 by j is equivalent to turning the line 01 through 90 degrees in the anticlockwise direction. 

 The operation of multiplying +1 by j x j is equivalent to turning the line 01 through 180 degrees in the anticlockwise direction.

 The operation of multiplying +1 by j x j x j is equivalent to turning the line 01 through 270 degrees in the anticlockwise direction.

 The operation of multiplying +1 by j x j x j x j is equivalent to turning the line 01 through 360 degrees in the anticlockwise direction.

The operation can also be discussed in the same way for clockwise direction also. Thus we find that all imaginary numbers may be represented graphically by drawing a line through the origin at right angles to the line on which the real numbers are represented. The complex number 4+2j may thus be represented on the diagram by the point A or by the line OA as shown in fig. (b).

Applications of j operator in AC circuits

For an AC circuit containing ohmic resistance, the vector diagram consists of two lines of magnitudes namely voltage E and current I in the same direction. On the Argand diagram they are represented by two distances along the positive axes of real numbers.

For an AC circuit containing only inductance, the applied emf leads the current by 90 degrees and are related to each other by E = wLI. On the Argand diagram the current I is represented along the real positive axis and the voltage E is represented along the positive imaginary axis of the magnitude wLI. The voltage E is therefore fully represented by the equation as E = jwLI.. Thus by including the j operatorin the anticlockwise direction, it very well explains that the voltage E leads current I by 90 degrees.

For an AC circuit containing only capacitance, the applied emf lags the current by 90 degrees and are related to each other by E = I/wL. On the Argand diagram the current I is represented along the real positive axis and the voltage E is represented along the negative imaginary axis of the magnitude I/wL. The voltage E is therefore fully represented by the equation as E = I/jwL.. Thus by including the j operator in the clockwise direction, it very well explains that the current I leads voltage E by 90 degrees.

Monday, June 22, 2009

Thermal Physics and Statistical Mechanics


Name: Thermal Physics & Statistical Mechanics
Authors: Dr.D.Jayaraman and Dr.K.Ilangovan
Publishers: S.Viswanathan (Publishers and Printers) Pvt.Ltd
Old No.38, New No.06, McNicoles Road, Chetpet, Chennai-600031
Phone No. 044-2836 2723/3633
ISBN: 978-81-87156-55-4

Price: Rs.165

01 THERMOMETRY

1.1. Heat and temperature-1.2 Thermometry-1.2.1 Different of thermometric scales-1.3 Types of thermometers-1.3.1 Calendar’s constant pressure air thermometer-1.3.2 Jolly’s constant volume air thermometer-1.3.3Constant volume hydrogen thermometer-1.3.4 Thermoelectric thermometer-1.3.5 Platinum resistance thermometer-1.4 Thermistor


02 CALORIMETRY
2.1 Introduction-2.2 Specific heat capacity-2.2.1 Dulong and Petit’s law-2..2.1Confirmation of Dulong and Petit’s law-2.3 Specific heat of solids-2.3.1 Principle of method of mixtures- 2.3.2 Specific heat capacity of solid by the method of mixtures-2.4 Specific heat of liquids-2.4.1 Specific heat capacity of liquid by the method of mixtures-2.4.1 Newton’s law of cooling-2.4.2 Proof of Newton’s law of cooling-2.4.3 Specific heat capacity of liquid by the method of cooling-2.4.4 Specific heat capacity of liquid by Callendar and Barnes’ method-2.5 Radiation correction-2.5.1 Elimination method-2.5.2 Half time correction-2.5.3 Barton’s correction-2.6 Practical application of specific heat capacity-2.7 Specific heat capacity of gases-2.7.1 Mayer’s relation relation between Cp and Cv-2.7.2 Determination of Cv by Joly’s method-2.7.3 Determination of Cp by Ragnault’s method-2.6.4 Determination of Cp by Callendar and Barne’s method

03 CHANGE OF STATE
3.1 Introduction-3.2 Melting point-3.2.1 Experiment to determine melting point of wax- 3.2.2 Latent heat of fusion-3.2.3 Laws of fusion-3.2.4 Experiment to determine latent heat of fusion of ice-3.2.5 Practical applications of fusion-3.2.6 Effect of pressure on melting point-3.2.7 Impurities lower freezing point-3.2.8 Supercooling or surfusion-3.3 Vapourisation-3.3.1 Vapour pressure-3.3.2 Experiment to determine vapour pressure of liquid-3.4 Boiling or ebullition-3.4.1 Laws of boiling or ebullition-3.4.2 Latent heat of vapourisation-3.4.3 Latent heat of steam-3.4.4 Experiment to determine the latent heat of steam-3.4.5 Effect of pressure on boiling point-3.4.6 Superheating or delayed boiling-3.5 Evaporation-3.5.1 Cooling due to evaporation-3.6 Atmospheric water vapour and relative humidity-3.6.1 Experiment to determine relative humidity-3.7 Sublimation-3.8 Triple point

04 KINETIC THEORY OF GASES
4.1 Introduction-4.1.1 Kinetic theory of matter-4.1.2 Three states of matter-4.2 Kinetic theory of gases-4.3 Expression for pressure of gas-4.3.1 Proof of gas laws-4.4 Mean free path-4.5 Maxwell’s velocity distribution law-4.5.1 Average speed-4.5.2 Root mean square-4.5.3 Most probable speed-4.5.4 Ratio of three speeds-4.5.5 Kinetic interpretation of temperature-4.5.6 Brownian movement-4.5.7 Experimental verification of Maxwell’s law-4.5.8 Energy distribution of molecules-4.6 Transport phenomena-4.6.1 Viscosity of gases-Transport of momentum-4.6.2 Thermal conductivity-Transport of thermal energy- 4.6.3 Diffusion-Transport of mass-4.7 Law of equipartition energy-4.7.1 Degrees of freedom-4.7.2 Application to equipartition energy-4.7.3 Variation of specific heat capacity of diatomic gases with temperature

05 BEHAVIOUR OF REAL
GASES 5.1 Behaviour of real gases-5.2 Andrew’s experiment-5.3 Critical state-5.4 Behaviour of permanent gases-5.4.1 Amagat’s experiment-5.5 Discovery of intermolecular attraction- 5.5.1 Van der Waals’ equation of state-5.5.2 Estimation of critical constants-5.5.3 Validity of Van der Waals equation-5.5.4 Limitations of Van der Waals’ equation

06 PRODUCTION OF LOW TEMPERATURES
6.1 Introduction-6.2 Production of low temperature-6.3 Production of low temperature-Joule Thomson effect-6.3.1 Joule-Kelvin effect-6.3.2 Temperature inversion-6.4 Liquefaction of gases-6.4.1 Liquefaction of Air-Claude’s method-6.4.2 Liquefaction of Air-Linde’s process-6.4.3 Liquefaction of hydrogen-6.4.4 Liquefaction of helium-6.4.5 Helium I and II and superfluidity-6.5 Adiabatic demagnetization-6.6 Application of low temperatures-6.7 Refrigerating machines-6.7.1 Frigidaire-Vapour compression machine- 6.7.2 Electrolux refrigerator-6.8 Air conditioning machine-6.9 Effects of CFCl2 on ozone layer-6.10 Superconductivity-6.10.1 Introduction-6.10.2 Critical temperature-6.10.3 Isotopic effect-6.10.4 Meissner effect-6.10.5 Type I superconductors-6.10.6 Type II superconductors-6.10.7 Applications of superconductors

07 THERMODYNAMCIS
7.1 Introduction-7.2 Thermodynamic system-7.3 Thermodynamic equilibrium-Zeroth law of thermodynamics-7.4 Quasistatic process-7.4.1 First law of thermodynamics-7.4.2 Isothermal process-7.4.3 Adiabatic process-7.4.4 Work done in an isothermal process- 7.4.5 Work done in an adiabatic process-7.4.6 Indicator diagram-7.4.7 Relation between adiabatic and isothermal elesticities-7.4.8 Specific heat of a gas at constant volume-U(T,V)-7.4.9 Specific heat of a gas at constant pressure-U(T,P)-7.4.10 Mayer’s relation-7.5 Reversible and irreversible processes-7.5.1 Ideal heat engine-Carnot’s engine- 7.5.2 Carnot’s forward cycle-7.5.3 Carnot’s cycle as refrigerator-7.5.4 Second law of themodynamics-7.5.5 Carnot’s theorem-7.6 Thermodynamic scale of temperature- 7.6.1 Absolute zero on thermodynamic or work scale-7.6.2 Thermodynamic scale and perfect gas scale-7.7 Practical heat engine-7.7.1 Otto engine-7.7.2 Diesel engine-7.7.3 Distinction between Otto and Diesel engines-7.7.4 Heat and work path function-7.8 Entropy-7.8.1 Change in entropy in a reversible process-7.8.2 Change in entropy in a irreversible process-7.8.3 Temperature-entropy diagram-7.8.4 Entropy of a perfect gas in terms of volume and temperature-7.8.5 Entropy of a perfect gas in terms of pressure and temperature-7.8.6 Entropy of a prefect gas in terms of volume and pressure-7.9 Clausius theorem-7.9.1 Clausius inequality-7.9.2 Third law of thermodynamics-7.10 Maxwell’s thermodynamic relations-7.10.1 Applications of thermodynamic relations-7.10.2 Clausius latent heat equation-7.10.3 Claperon latent heat equation

08 CONDUCTION
8.1 Introduction-8.2 Conduction-8.2.1 Coefficient of thermal conductivity-8.2.2 Thermal diffusivity-8.2.3 Steady state-8.3 Rectilinear flow of heat along the bar-8.3.1 Thermal conductivity of a good conductor-Forbe’s method-8.4 Thermal conductivity of a bad conductor-8.4.1 Thermal conductivity of a bad conductor-Lee’s disc method

09 RADIATION
9.1 Introduction-9.2 Radiation-9.3 Black body-9.3.1 Laws of black body radiation- 9.3.2 Fery’s black body-9.3.3 Wien’s black body-9.3.4 Energy distribution in black body radiation-9.3.5 Experimental results-9.3.6 Prevost’s theory of heat exchanges-9.4 Planck’s law-9.5 Wien’s law-9.6 Rayleigh Jean’s law-9.7 Stefan’s law-9.7.1 Experimental verification of Stefan’s law-9.7.2 Experimental determination of Stefan’s law-9.7.3 Newton’s law of cooling deduced from Stefan’s law-9.8 Pyrometery-9.8.1 Total radiation pyrometry-9.8.2 Optical pyrometry-9.8.3 Polarizing optical pyrometer-9.9 Solar energy-9.9.1 Solar constant-9.9.2 Pyroheliometer-9.9.3 Water flow pyroheliometer-9.9.4 Water stir pyroheliometer-9.9.5 Angstrom pyroheliometer-9.9.6 Estimation of true value of solar constant-9.10 Temperature of sun-9.11 Sources of solar energy-9.12 Some everyday applications of solar energy

10 STATISTICAL MECHANICS
10.1 Introduction-10.1.1 Principle of statistical mechanics-10.1.2 Phase space-10.1.3 Macro and micro states-10.2 Ensembles and its types-10.2.1 Statistical equilibrium- 10.2.2 Boltzmann’s theorem on entropy and probability-10.2.3 Postulates of statistical mechanics-10.3 Maxwell Boltzmann distribution law (Classical statistics)-0.3.1 Application of Maxwell Boltzmann statistics to an ideal gas-10.4 Quantum statistics- 10.4.1 Postulates of quantum statistics-10.4.2 Bosons and fermions-10.4.3 Distinction between classical particles and quantum particles-10.5 Bose Einstein statistics- 10.5.1 Application of Bose Einstein statistics to Planck radiation law-10.6 Fermi Dirac statistics-10.6.1 Application of Fermi Dirac statistics to Fermi gas-10.6.2 Fermi energy and Fermi temperature-10.7 Comparison between three statistics 

Monday, June 15, 2009

Richard Feynman


Richard Feynman
The famous Tamil writer S.Ramakrishnan in his blog
http://www.sramakrishnan.com/ has written the following article about Richard Feynman. With due respect, I acknowledge with thanks for referring the article. Richard Feynman is a theoretical Physicist and I am wondering how a Tamil writer is able to appreciate a Physicist. It should be because of the book about Richard Feynman “Surely you are joking Mr.Feynman” and the short film on the biography of Feynman, “infinity”. If you are interested in Tamil writing, please do visit S.Ramakrishnan’s blog. With kind regards.

ரிச்சர்ட்பெயின்மென அறிவியலில் உயர் ஆய்வு செய்யும் நண்பர் ஒருவரை தற்செயலாகச் சந்தித்தேன். சேர்ந்து காபி குடிக்க சென்றோம். வழியில் பேசிக் கொண்டிருந்த போது ரிச்சர்டு பெயின்மெனை (Richard P. Feynman ) எனக்கு பிடிக்கும். அவரை விரும்பி படித்திருக்கிறேன் என்று சொன்னேன். அவரால் நம்ப முடியவில்லை. வியப்புடன் நீங்கள் பெயின்மெனை எப்படிக் கண்டுபிடித்தீர்கள்.எழுத்தாளர்களுக்கும் விஞ்ஞானத்திற்கும் இடையில் பெரிய இடைவெளி இருக்கிறது என்று தான் நினைத்துக் கொண்டிருந்தேன் என்றார். நானும் அந்த இடைவெளி அப்படியே தானிருக்கிறது. எனக்கும் பெயின்மேனின் இயற்பியல் உயர்தத்துவங்கள் பற்றி எதுவும் தெரியாது. நான் வாசித்திருப்பது அவரது கட்டுரைகளை. அதுவும் சுயசரிதைக் கட்டுரைகளை , குறிப்பாக . Surely You're Joking, Mr. Feynman! What Do You Care What Other People Think? : என்ற புத்தகங்களை பலமுறை வாசித்திருக்கிறேன். மிக அற்புதமான எழுத்து அவருடையது. படிக்க சுவாரஸ்யமும் உள்ளார்ந்த கேலியும் கொண்டிருக்கும். நண்பரின் மானசீக குரு பெயின்மென் தான் என்பது அவர் பேசப்பேச புரிந்தது. அவரே சொன்னார் நான் மட்டுமில்லை.

ஐஐடி மற்றும் ஐஐஎஸ் வட்டாரத்தில் பெயின்மென் மீது ஆதர்சம் கொள்ளாதவர்கள் குறைவு. அவர் ஒரு மேதை , நோபல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானி என்று புகழ்ந்து கொண்டேயிருந்தார். 1965ம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு பெற்ற அமெரிக்க விஞ்ஞானி ரிச்சர்ட் பெயின்மென். அமெரிக்காவின் அணுஆய்வு சோதனையில் முக்கிய பங்கு வகித்திருக்கிறார். இயற்பியல் ஆய்வுகள் குறித்து நிறைய உரைகள் நிகழ்த்தியிருக்கிறார். நான் பெயின்மென் பற்றிய எவ்விதமான அறிமுகம் இன்றி அவரது புத்தகங்களை வாசிக்க ஆரம்பித்தேன். அதிலும் குறிப்பாக யூ ஆர் ஜோக்கிங் மிஸ்டர் பெயின்மெனை படித்த போது அவரது இயற்பியல் சாதனைகள் எதையும் அறிந்திருக்கவில்லை. அந்தப் புத்தகம் விஞ்ஞானி ஒருவர் சொந்த வாழ்வில் மேற்கொண்ட சாகசங்கள், சண்டைகள், ஆர்வங்கள் மற்றும் கிறுக்குதனங்கள் பற்றியது. குறிப்பாக பெயின்மெனுக்கு பூட்டை திறப்பது என்றால் ரொம்பவும் பிடிக்கும். எந்த பூட்டையும் அவர் கண்ணில் பார்த்த மாத்திரத்தில் அது என்னவகையான பூட்டு அதை எப்படி திறப்பது என்று யோசிக்க ஆரம்பித்துவிடுவார். எவ்வளவு சிக்கலாக வடிவமைக்கபட்ட பூட்டையும் அவரால் திறந்துவிட முடியும். அப்படியொரு முறை அவர் அமெரிக்க அணுஆய்வு திட்டத்தில் பணியாற்றிய போது அங்கே என்ன நடக்கிறது என்பதை பற்றிய முக்கிய ஆவணங்களை ராணுவ அதிகாரிகள் பாதுகாப்பாக ஒரு பெட்டகத்தில் வைத்து பூட்டி விட்டு சென்றிருந்தார்கள். பெயின்மென் அந்த பூட்டை திறந்து அதிலிந்த தகவல்களை தன் விட்டிற்கு எடுத்துபோய் படிக்க ஆரம்பித்தார். எங்கே அவர்கள் தேடுவார்களோ என்று நினைத்து அதே பாதுகாப்பு பெட்டகத்தில் தனது அடையாள அட்டையை வைத்துவிட்டு வந்துவிட்டார். இதை அவர் விவரிக்கும் அழகிருக்கிறதே அத்தனை நகைக்சுவை.

இது போலவே பெயின்மென் ஒரு மதுவிடுதிக்கு போகிறார். அங்கே துருதுருவென ஏதாவது செய்ய வேண்டும் போலிருக்கிறது. மிதமான போதையை ஏற்றிக் கொண்டு ஒரு மூலையில் அமர்ந்திருந்த ஒரு ஆளின் முன்னால் போய் நின்று அந்த ஆளின் முகத்தில் ஒங்கி ஒரு குத்து குத்திவிட்டு வருகிறார். அந்த ஆள் நிலைகுலைந்து போகிறான். சில நிமிசங்களில் பணியாளர் ஒடி வந்து எதற்காக அந்த ஆளை அடித்தீர்கள் அவன் இப்போது தான் ஜெயிலில் இருந்து விடுதலையாகி வந்திருக்கிறான் என்று சொல்ல பயந்து போன பெயின்மேன் ஏதாவது சொல்லி சமாளி என்று ஒரு ஐம்பது டாலரை அவனிடம் தருகிறார். உடனே பணியாளரும் நீ கதவை நோக்கி நடந்து போகும் போது திரும்பி திரும்பி பார்த்தபடியே போ. மற்றதை நான் பார்த்து கொள்கிறேன் என்கிறான். பெயின்மென் அப்படியே செய்கிறார்அந்த ரௌடியின் அருகில் போய் உன்னை அடித்தவன் இப்போது தான் ஜெயிலில் இருந்து விடுதலையாகி வந்திருக்கிறான். வேறு ஒருவன் என்ற நினைத்து அடித்துவிட்டான் என்று காசை தந்து சமாளிக்கிறான். பெயின்மென் அங்கிருந்து தப்பியோடுகிறார். அதன் பிறகு பல ஆண்டுகாலம் அந்த பார் பக்கம் போகவேயில்லை.இன்னொரு சமயம் பிக்பாக்கெட் அடிப்பது மீது ஆசை அதிகமாகி அதை கற்றுக் கொள்வது என்று முடிவு செய்து பிக்பாக்கெட்காரனிடம் உதவியாளராக சேர்ந்து தொழிலை கற்றுக் கொள்கிறார். பேண்ட் வாசிப்பதில் ஆர்வமாகி ஒருஇசைக்குகுழுவில் சேர்ந்து பேண்ட் வாசிக்கிறார். ஒவியம் கற்றுக்கொள்வதில் ஆர்வம் உண்டாகி தொடர்ந்து பயிற்சி செய்து நவீன ஒவியராகிறார்.

ஒரு நாள் பெண்களை எப்படி வசீகரிப்பது என்று ஒரு மாணவனிடம் கேட்டதும் அவன் மாலையில் பாருக்கு வாருங்கள் கற்று தருகிறேன் என்கிறான். அவரும் போகிறார். அவன் முதலில் இப்படி டிரஸ் பண்ணினால் எந்த பெண்ணும் உங்களை பார்க்கமாட்டாள் என்று அவரது உடையை கலைத்துவிடுகிறான். பிறகு எந்த பொண்ணை பார்த்தாலும் ஹாய் என்று சொல்லுங்கள். அதிலேயே பிக்அப் ஆகிவிடும். இல்லாவிட்டாலும் கையசைத்தபடியே இருங்கள். யாராவது பதிலுக்கு சிரிப்பார்கள். உடனே அருகில் போய் என்னோடு குடிக்க விருப்பமா என்று கேளுங்கள். வந்துவிடுவார்கள். அப்படியே உங்கள் விசிட்டிங்கார்டை தந்து விரும்பும் போது அறைக்கு வரலாம் தனியாக தான் இருக்கிறேன் என்று சொல்லுங்கள் ,பெண்கள் தானே மயங்கிவிடுவார்கள் என்று ஆலோசனை தருகிறான். அது போலவே பாரில் ஒரு பெண்ணை பார்த்து ஹாய் என்கிறார்.அவளும் ஹாய் என்கிறார். உடனே அவர் குடிக்க அழைக்கிறார். விசிட்டிங்கார்டு தருகிறார். அவளும் வருவதாக ஒத்துக் கொள்கிறார். மாணவனுக்கு நன்றி சொல்ல போகையில் அவன் கோபப்பட்டு நீ பழகுவதற்கு என்னுடைய தங்கை தான் கிடைத்தாளா என்று கத்துகிறான். இப்படி அவரது வாழ்வில் உள்ள சுவாரஸ்யங்களை மிக அழகாக எழுதியிருக்கிறார். பொதுவாக விஞ்ஞானிகள் என்றாலே யாரோடும் பேசாதவர்கள். அறிவுஜீவிகள் என்ற தோற்றமிருக்கிறது. குறிப்பாக அவர்களுக்கும் இசை, இலக்கியம், கலை போன்ற துறைகளுக்கும் எந்த தொடர்புமிருக்காது என்றே பிம்பம் உள்ளது.நான் அறிந்தவரை அது பொய்யானது. விஞ்ஞானிகளை போல ஆழமாக இசையை, இலக்கியத்தை ரசித்தவர்களை கலைஉலகில் கூட கண்டதில்லை. ஐன்ஸ்டீன் தீவிரமான புத்தகவாசிப்பு அனுபவம் கொண்டவர். நல்ல இசை ரசிகர். செவ்வியல் இசை குறித்த அவரது கட்டுரைகள் அற்புதமானவை. குறிப்பாக தஸ்தாயெவ்ஸ்கி பற்றிய அவரது பார்வை மிக சிறப்பானது. அவரே குறிப்பிடுவது போல Dostoevsky gives me more than any scientist, more than Gauss." ."

விஞ்ஞானத்தின்முன்னோடி கருத்துகள் இலக்கியத்தில் பதிவாகி உள்ளன. இந்தியாவை சேர்ந்த நோபல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானியான சுப்ரமணியம் சந்திரசேகர் பீதோவன், நியூட்டன் மற்றும் ஷேக்ஸ்பியர் மூவரையும் ஒப்பிட்டு அவர்களின் படைப்பு ஆளுமையை Truth and Beauty: Aesthetics and Motivations in Science நூலில் விவரிக்கிறார். மிக சுவாரஸ்யமான புத்தகமது.இது போலவே கார்ல் சாகன் என்ற வானவியல் விஞ்ஞானி எழுதிய பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் மற்றும் வானவியல் விஞ்ஞானத்தின் வரலாறு போன்ற புத்தகங்களை வாசித்திருக்கிறேன். அற்புதமான எழுத்து முறை கொண்டவர். இருபதிற்கும் மேலான புத்தகங்களை எழுதியிருக்கிறார். அதில் கான்டாக்ட் என்ற நாவல் குறிப்பிடத்தக்கது. அதை ஹாலிவுட்டில் ராபர்ட் ஜமைக்காஸ் படமாக்கியிருக்கிறார்.தற்போதுள்ள விஞ்ஞானிகளில் ரிச்சர்டு டௌகின்ஸ் என்ற பிரிட்டானிய விலங்கியல் விஞ்ஞானி எழுதிய The Selfish Gene, The Blind Watchmaker, போன்ற புத்தகங்கள் வாசிக்கவும் புரிந்து கொள்ளவும் எளியது. அத்துடன் ஆழமான கருத்துகளையும் நவபார்வையும் கொண்டதாகும்.

மற்றொருவர் உலகப்புகழ்பெற்ற விஞ்ஞானியான ஸ்டீபன் ஹாகின்ஸ். அவர் எழுதிய A Brief History of Time புத்தகம் காலத்தின் சரித்திரத்தை கூறுகிறது. இதை முழுமையாக ஒருவர் புரிந்து கொண்டுவிட்டால் அவர் டாக்டர் பட்டதற்கு சமமாகிவிடுவார் என்கிறார்கள். அவ்வளவு சிக்கலான விஷயத்தை ஹாகின்ஸ் குழந்தைக்கு சொல்வது போல அத்தனை எளிதாக எழுதியிருக்கிறார். அதிலும் விஞ்ஞானிகளின் புத்தகங்களை ஆக்ஸ்போர்ட் கேம்பிரிட்ஜ் போன்ற நிறுவனங்கள் வெளியிடும் போது இவர் ரயில்நிலையங்களில் கூட கிடைக்க கூடிய காமிக்ஸ், மற்றும் ஜனரஞ்சக புத்தகம் வெளியிடும் பாண்டம் பதிப்பகத்தில் தன்னுடைய விஞ்ஞான நூலை வெளியிட்டிருக்கிறார். ஒரு கோடி பிரதிகளுக்கும் மேலாக விற்பனையாகி உள்ளது இந்த புத்தகம். காலம் மற்றும் கருந்துளை குறித்த விரிவான ஆய்விலிருந்து வெளியானதே இந்த நூல். பெயின்மெனின் புத்தகம் அவர் சொல்லி Ralph Leighton எழுதியது. ஐந்து லட்சம் பிரதிகளுக்கும் மேலாக விற்றுள்ள இந்த புத்தகம் பதினாறு மொழிகளில் வெளியாகி உள்ளது. இவை தவிர அவரது முக்கிய புத்தகங்களாக The Pleasure of Finding Things Out , The Feynman Lectures on Physics.. இரண்டையும் குறிப்பிடலாம்.

பெயின்மெனின் மனைவி புற்றுநோயால் மரணமடைந்தார். அதன் பிறகு இரண்டு முறை திருமணம் செய்து கொண்டார். தனது மகள் மற்றும் வளர்ப்பு மகளுடன் ஊர் சுற்றி மனம் விரும்படியாக வாழ்க்கையை செலவிட்டார் . கம்ப்யூட்டரில் ஏற்பட்ட ஆர்வம் காரணமாக அப்பா மகன் இருவரும் கணினி உலகில் நுழைந்து ஆய்வுமேற்கொண்டார்கள். சலிக்காத பயணங்கள் , நடைமுறை வாழ்வில் சாசகம் செய்வது இதுவே அவரது இயல்பு. அவரை டான்குவிகாத்தே என்று நண்பர்கள் கேலி செய்திருக்கிறார்கள்.அவரையும் புற்றுநோய் தாக்கியது. அறுவை சிகிட்சை செய்து கொண்டார். ஆனாலு அவரது உடல்நலம் முழுமையாக தேறவில்லை. 1988 பிப்ரவரியில் இறந்து போனார். பெயின்மேன் வாழ்க்கையை வேடிக்கையான விளையாட்டாகவே எடுத்துக் கொண்டார். விஞ்ஞானத்தை பயமுறுத்தும் விஷயமாக இல்லாமல் மக்கள் வாழ்வோடு கலந்த ஒன்றாகவே கருதினார்.ஒரு நாள் பெயின்மென் நண்பர் ஒருவர் வீட்டில் தேநீர் அருந்தும் போது அவரது மனைவி தேநீரில் பால் கலக்கவா அல்லது எலுமிச்சைபழமா என்று கேட்டார். ஏதோ யோசனையில் இரண்டும் என்று பெயின்மேன் பதில் சொல்லியிருக்கிறார். பாலில் எலுமிச்சை கலந்தால் திரிந்து போய்விடும் என்பதை மறந்து அவர் சொன்னதை கேட்டு வியப்படைந்த பெண் சொன்னது தான் Surely You're Joking, Mr. Feynman! . அதுவே அவரது புத்தகத்தின் தலைப்பாகியது. ஒரு முறை அவர் வழக்கமாக குடிக்கும் பார் இரவில் நெடுநேரம் திறந்து வைக்கபட்டிருக்கிறது. அங்கே சட்டஒழுங்கு பராமரிக்கபடவில்லை என்று மூடுவதற்கு கோர்ட் ஆணையிட்டது. கோர்டில் ஒரு குடிகாரன் என்ற முறையில் பெயின்மென் ஆஜராகி மதுவிடுதிகள் எளிய மக்களின் சந்திப்பு வெளி. அங்கே பேராசிரியர், லோக்கல் ஆள், படித்தவன் படிக்காதவன் அனைவரும் சமம். குடிப்பவர்கள் ஒருவர் சந்தோஷத்தை மற்றவருக்கு பகிர்ந்து தருகிறார்கள். ஆகவே அதை தடை செய்ய கூடாது. குடிப்பதற்கு நேரம் காலம் எதற்கு என்று வாதாடினார். முடிவில் அந்த கேஸ் வெற்றி பெற்று பார் மீண்டும் திறக்கபட்டதுஇப்படி பெயின்மேன் என்ற விஞ்ஞானி தான் நோபல் பரிசு பெற்றவன். மற்றவர்களை விட பெரிய புத்திசாலி என்பதை தூக்கி வைத்துவிட்டு வாழ்க்கையை கொண்டாடியிருக்கிறார். இதற்காகவே அவரை தேடித்தேடி வாசிக்கிறேன் என்று சொன்னேன்.

விடைபெறும் போது நண்பர் ரிச்சர்டு பெயின்மேன் வாழ்வினை பற்றி Infinity என்றொரு படம் வந்திருக்கிறது. அனுப்பி வைக்கிறேன். பாருங்கள் என்று சொல்லி போனார். பெயின்மேனின் படத்தை காண்பதற்காக காத்துக் கொண்டிருக்கிறேன். இன்னொரு முறை பெயின்மேன் புத்தகத்தையும் படிக்க ஆர்வமாக இருந்தது. புத்தக குவியல்களுக்குள் எங்கேயிருக்கிறது என்று தேட வேண்டும். தேடும்போது தான் அதை யார் எடுத்து போயிருக்கிறார்கள். எங்கே என்ற விபரங்கள் நினைவிற்கு வரும் . உலகில் மிக சிரமமானது புத்தகங்களை காப்பாற்றி வைப்பது தான். ஆனாலும் புத்தகத்தின் விதியே அது இடம்மாறி போய்க்கொண்டேயிருப்பது தானே.

Sunday, June 14, 2009

Ralph de Laer Kronig

Ralph Kronig

Ralph Kronig was a German-American physicist (1904-1995). He is noted for the discovery of particle spin and for his theory of x-ray absorption spectroscopy. His theories include the Kronig-Penney model for allowed and forbidden bands in solids Ralph Kronig (later Ralph de Laer Kronig) was born in 1904 from American parents in Dresden, Germany where he received his primary education. He went to New York to study at Columbia University until 1925 where he was an assistant professor.

In 1925, when Kronig was a young Columbia University PhD who had spent two years studying in Europe, he first proposed electron "spin" in Copenhagen. Werner Heisenberg and Wolfgang Pauli immediately hated the idea. They had just ruled out all imaginable actions from quantum mechanics. Now Kronig was proposing to set the electron rotating in space. Pauli especially ridiculed the idea of spin, saying that "it is indeed very clever but of course has nothing to do with reality". Faced with such criticism, Kronig decided not to publish his theory and the idea of electron spin had to wait for others to take the credit. Ralph Kronig, had come up with the idea of electron spin several months before Uhlenbeck and Goudsmit, however, most textbooks credit these two men with the discovery.

Ralph Kronig did not hold a grudge against Pauli for this turn of events. In fact, Kronig and Pauli remained friends for many years into the future. They exchanged many ideas in physics through letters. However, many have argued (especially Dutch physicists) that Pauli only received the Nobel Prize for his exclusion principle due to Kronig's theory of particle spin. The argument stems from the fact that Kronig had told Pauli about electron spin before Pauli had published his paper showing that two electrons can inhabit the same orbital (W. Pauli, “On the Connexion between the Completion of Electron Groups in an Atom with the Complex Structure of Spectra”, Z. Physik 31, 765ff, 1925). Months later when Uhlenbeck and Goudsmit came up with particle spin, it seemed to verify Pauli's paper.

In 1927, Kronig returned to Europe and remained there working in different prominent centres of research: Copenhagen, London, Zürich (where for a year he was Pauli's assistant). Around 1930 he settled in the Netherlands: first in Utrecht, afterwards in Groningen. Kronig and Penney (1931) published a one dimensional model of a crystal that showed how the electrons in a crystal would be dispersed into allowed and forbidden bands by scattering from the extended linear array of atoms. Kronig was later in 1939 to be appointed a professor of theoretical physics in the Netherlands and to devote his life to research. The Max Planck medal was awarded to Ralph Kronig in 1962.

Atomic Theory

A COMPARATIVE STUDY OF ATOMIC THEORY ON THE BASIS OF PHYSICS AND PHILOSOPHY

Introduction
Science and philosophy were both highly developed disciplines in ancient India. However, Indian philosophic thought was considerably more mature and traditionally we misunderstand that any early scientific contributions came only from the west, particularly from Greece. Because of this erroneous belief, which is perpetuated by a wide variety of scholars, it is necessary to briefly examine the history of Indian scientific thought. Grant Duff British Historian of India said that many of the advances in the sciences that we consider today to have been made in Europe were in fact made in India centuries ago. It is true that India has given us extraordinary gifts like grammar and logic, philosophy and fables, hypnotism and chess, and above all numerals and decimal system.



To their credit the Indians have made great strides in the study of numbers and of geometry. They have acquired immense information and reached the zenith in their knowledge of the movements of the stars (astronomy). Sir William Wilson Hunter author of the book, “The Indian Empire”, said that India has even contributed to modern medical science by the discovery of various chemicals and by teaching you how to reform misshapen ears and noses. Ancient Indians measured the land, divided the year, mapped out the heavens, traced the course of the sun and the planets through the zodiacal belt, analyzed the constitution of matter, and studied the nature of birds and beasts, plants and seeds. India's contribution to the sciences of mathematics and medicine has been unique. In other sciences, especially linguistics, metallurgy, and chemistry, Indians made trail-blazing discoveries. India has a much more realistic view of the matter. It says

“Who knows for certain? Who shall here declare it?
Whence was it born, whence came creation?
The gods are later than this world’s formation;
Who then can know the origins of the world?
None knows whence creation arose;
And whether he has or has not made it;
He who surveys it from the lofty skies,
Only he knows- or perhaps he knows not”.


It is understood that the Indian philosophy has contributed some scientific facts, but it is to be evaluated on what capacity these scientific points are still valid in this era of high technology. So in this paper we are going to have a comparative study of atomic theory on the basis of physics and philosophy.

Vaishesika theory of atomism
India developed very early, enduring atomist theories of matter. Possibly, Greek atomistic thought was influenced by India, via the Persian civilization. Kanaada, the founder of the Vaishesika system of philosophy, expounded that the entire matter in this world consists of atoms as many in kind as the various elements. Kanaada said that the cause of creative motion is believed to be adrsta, unseen moral force which guides the destiny of souls according to their karma and requires them to be provided with properly equipped bodies and an appropriate objective world for the experience of pleasure and pain. It is due to the operation of this metempirical force that atoms start moving to get together in order that they may be integrated into countless varieties of things. Although the Vaishesika system developed independently from the Nyaya, the two eventually merged because of their closely related metaphysical theories. In its classical form, however, the Vaishesika school differed from the Nyaya in one crucial respect: where Nyaya accepted four sources of valid knowledge, the Vaishesika accepted only perception and inference. Vaishesika atomism also differs from the atomic theory of modern science: according to the Vaishesikas, the functioning of atoms was guided or directed by the will of the Supreme Being. This is therefore a theistic form of atomism. Kanaada was an expounder of the law of causation and of the atomic theory. He classified all the objects of creation into nine elements, namely: earth, water, light, wind, ether, time, space, mind and soul. According to his theory every object of creation is made of atoms, which in turn are joined with each other to form molecules.

This statement is very similar to the John Dalton’s atomic theory proposed after 2500 years. Kanaada has also described the dimension and motion of atoms and their chemical reactions with each other. In Vaiseshika philosophy, Kanaada (600 B. C) claimed that elements could not be destroyed. Kanaada's theory stated that basic particles mix together as the building blocks for all matter. It is true that the atomic theories of ancient India are brilliant imaginative explanations of the physical structure of the world. Some Jain thinkers went a step further. They thought that all atoms are the same kind and variety emerged because they entered into different combinations. Kanaada thought that light and heat are variations of the same reality. Umasvati, who lived in the first century A.D., suggested that atoms of opposite qualities alone combined and the atoms attracted or repelled, as they were heterogeneous or homogenous.

John Dalton's Atomic theory
In 1804 Dalton, put forward his atomic theory according to which all matter was composed of very small particles called atoms. All atoms of a given element are identical. The atoms of a given element are different than those of any other element. Atoms of one element can combine with atoms of other elements to form compounds. A given compound always has the same relative numbers of types of atoms. Atoms are indivisible in chemical processes. Atoms are not created or destroyed in chemical reactions. A chemical reaction simply changes the way atoms are grouped together.

Prout’s atomic theory
Prout, a contemporary of Dalton proposed that all the substances were made of hydrogen atoms because the study of the atomic weights of the various substances seemed to indicate that they were simple multiples of the atomic weight of hydrogen. The atomic view of matter was further supported by the successful development of the kinetic theory of gases which is based on the assumption that the atoms of a gas act as elastic and impenetrable solid spheres, exerting no force upon one another except at the time of collision. This theory leads to the correct interpretation of heat and temperature and is able to derive all the gas laws on the above assumptions.

J.J.Thomson atom model
After Eugen Goldstein’s 1886 discovery that atoms had positive charges, J.J.Thomson proposed in 1898 an atom model that the atom was supposed to be sphere filled with positively charged matter of uniform density in which just sufficient numbers of electrons were embedded to balance the positive charge. Since the electrons placed within the positive charge resembled the plums in a pudding the atom model is some times referred to as plum pudding model. The electrons were further supposed to possess vibratory motion about their equilibrium position so as to account for the emission of light. When no light was being emitted the electrons were supposed to be at rest.

Rutherford atom model
In 1908, Ernest Rutherford, a former student of Thomson's, proved Thomson's plum pudding structure incorrect. Rutherford and his two associates Geiger and Marsden performed a series of experiments with radioactive alpha particles. Rutherford fired tiny alpha particles made up of positively charge particles, at solid objects such as gold foil. He found that while most of the alpha particles passed right through the gold foil, a small number of alpha particles passed through at an angle, and some bounced straight back like a tennis ball hitting a wall. Rutherford's experiments suggested that gold foil, and matter in general, had holes in it! These holes allowed most of the alpha particles to pass directly through, while a small number ricocheted off or bounced straight back because they hit a solid object.

In 1911, Rutherford proposed a revolutionary view of the atom. He suggested that the atom consisted of a small, dense core of positively charged particles in the center (or nucleus) of the atom, surrounded by a swirling ring of electrons. The nucleus was so dense that the alpha particles would bounce off of it, but the electrons were so tiny, and spread out at such great distances that the alpha particles would pass right through this area of the atom. Rutherford's atom resembled a tiny solar system with the positively charged nucleus always at the center and the electrons revolving around the nucleus. The positively charged particles in the nucleus of the atom were called protons. Protons carry an equal, but opposite, charge to electrons, but protons are much larger and heavier than electrons. In 1932, James Chadwick discovered a third type of sub-atomic particle that he named the neutron. Neutrons help stabilize the protons in the atom's nucleus. Because the nucleus is so tightly packed together, the positively charged protons would tend to repel each other normally. Neutrons help to reduce the repulsion between protons and stabilize the atom's nucleus. Neutrons always reside in the nucleus of atoms and they are about the same size as protons. However, neutrons do not have any electrical charge, they are electrically neutral. Atoms are electrically neutral because the number of protons (+ charges) is equal to the number of electrons (- charges) and thus the two cancel out. As the atom gets larger, the number of protons increases, and so does the number of electrons (in the neutral state of the atom).

Atoms are extremely small. One hydrogen atom (the smallest atom known) is approximately 5 x 10-8 mm in diameter. Atoms of different elements are distinguished from each other by their number of protons (the number of protons is constant for all atoms of a single element, the number of neutrons and electrons can vary under some circumstances). To identify this important characteristic of atoms, the term atomic number (z) is used to describe the number of protons in an atom. For example, z = 1 for hydrogen and z = 2 for helium. Another important characteristic of an atom is its weight, or atomic mass. The total number of protons and neutrons in the atom roughly determines the weight of an atom. While protons and neutrons are about the same size, the electron is more that 1,800 times smaller than the two. Thus the electrons' weight is inconsequential in determining the weight of an atom: it's like comparing the weight of a flea to the weight of an elephant.

Niels Bohr atom model
Ernest Rutherford's view of the atom consisted of a dense nucleus surrounded by freely spinning electrons. In 1913, the Danish physicist Niels Bohr proposed yet another modification to the theory of atomic structure based on a curious phenomenon called line spectra. Bohr hypothesized that electrons occupy specific energy levels. When an atom is excited, such as during heating, electrons can jump to higher levels. When the electrons fall back to lower energy levels, precise quanta of energy are released as specific wavelengths (lines) of light.

Under Bohr's theory, an electron's energy levels, also called as electron shells can be imagined as concentric circles around the nucleus. Normally, electrons exist in the ground state, meaning they occupy the lowest energy level possible, the electron shell closest to the nucleus. When an electron is excited by adding energy to an atom (for example, when it is heated), the electron will absorb energy, 'jump' to a higher energy level and spin in the higher energy level.

After a short time, this electron will spontaneously 'fall' back to a lower energy level, giving off a quantum of light energy. Bohr not only predicted that electrons would occupy specific energy levels; he also predicted that those levels had limits to the number of electrons each could hold. Under Bohr's theory, the maximum capacity of the first (or innermost) electron shell is two electrons. For any element with more than two electrons, the extra electrons will reside in additional electron shells. For example, in the ground state configuration of lithium (which has three electrons) two electrons occupy the first shell and one electron occupies the second shell.

Conclusion
Commenting on the theories of atomism in philosophy, L Basham remarks that Indian atomic theories were not of course, based on experiment, but on intuition and logic. Vaishesika theory of atomism says that every object of creation is made of atoms and when they are joined with each other to form molecules. Kanaada has also described the dimension and motion of atoms and their chemical reactions with each other. In Vaishesika philosophy, Kanaada (600 B. C) claimed that elements could not be destroyed. Kanaada's theory stated that basic particles mix together as the building blocks for all matter. These statements are very similar to the John Dalton’s atomic theory. But Vaishesika atomism differs from the atomic theory of modern science: according to the Vaishesikas, the functioning of atoms was guided or directed by the will of the Supreme Being. This is therefore a theistic form of atomism. In Physics there is no question of theism and only experiments are giving way to many theories of atom. Dalton’s theory, Prout’s theory, Thomson’s theory, Ruther ford’s theory, Bohr’s theory, Sommerfeld’s theory, Vector atom model, Liquid drop model and shell model are all based on experimental evidences. Though Vaishesika theory of atomism in philosophy has been predicated based on some logic, it has given an idea about an atom before 2500 years. The atomic theories developed in physics within 200 years based on experiments lead to scientific developments namely nuclear fission, nuclear fusion, artificial transmutation of elements namely artificial radio-isotopes, atom bomb, hydrogen bomb, nuclear energy nuclear power, nuclear medicine and many more. Hence, at least we can accept the statement given by Grant Duff British Historian of India that many of the advances in the sciences that we consider today to have been made in Europe were in fact made in India centuries ago.

References
Chidambara Kulkarni, Indian History and Culture, Orient Longman Ltd. 1974. (268).
D.P.Singhal, India and World Civilization, Macmillan India Ltd, 1993 (153 - 188).
S.Natarajan, Indian Culture, Indo-Middle East Cultural Studies Hyderabad, 1960, (68).
Jawaharlal Nehru, The Discovery of India, Oxford University Press. 1995(216).
Swami Tattwananda, Ancient Indian Culture At A Glance, Oxford Book Co. 1962 (127).
K.Ilangovan, Engineering Physics, Anuradha Agencies, Kumbakonam (1987).
Jadunath sinha, Indian Philosophy, New Central book agency, Kolkata.

Interesting Questions in Physics

IAS PRELIMS-PHYSICS-I

The racing cars are driven only on dry tracks because
a) they can run faster only on dry tracks.
b) they may not skid in dry tracks.
c) the racing car tyres are not grooved.
d) the racing cars tyres are having wide base.

Answer: c
Explanation: Ordinary car tyres have grooves at their bottom so that it will not skid on wet roads and since the racing car tyres are not grooved it has to be driven only on dry roads

Out of the following, the one that is not a unit of length
a) angstrom.
b) micron.
c) parsec.
d) radian.

Answer: d
Explanation: Parsec is the unit of length used in astronomy 1 parsec=3.2616 light year

The equation E = mc2 gives the amount of energy released as a result of nuclear fission. What does the term 'm' stands for
a) the original mass of the nuclei
b) the final total mass of the nuclei
c) the increase in total mass of the nuclei
d) the decrease in total mass of the nuclei

Answer: d
Explanation: It is a good question. Many of them think that the term ‘m’ in the equation as the total mass. But actually, during fission reaction, there is a decrease in mass and this decrease in mass is referred as m in that equation. In fact this decrease in mass is released as energy in the fission reaction.

A ballet dancer can increase her angular velocity by folding her arms as this
a) increases the moment of inertia.
b) decreases the moment of inertia.
c) makes the MI to be zero.
d) makes the MI to be constant.

Answer: b
Explanation: The angular velocity is inversely proportional to the moment of inertia and hence Iw = constant.

A block of ice in a room at normal temperature.
a) does not radiate.
b) radiates less but absorbs more.
c) radiates more than it absorbs.
d) radiates as much as it absorbs.

Answer: b
Explanation: Ice is at a temperature of 0 C and so it radiates less. Since the room temperature is very much more than the temperature of ice it absorbs more.

The number of images of an object held between the parallel plane mirrors.
a) infinity.
b) one.
c) three.
d) Zero

Answer: a
Explanation: The formula for number of images formed when two mirrors are fixed with an angle = [(360/angle between the mirrors) –1], In this case the mirrors are kept with an angle of zero and so the number of images formed = [(360/0) –1] = infinity

Two lenses of power +12 and –2 dioptres are placed in contact. The focal length of the combination is.
a) 7.14 cm.
b) 10 cm
c) 12 cm
d) 14 cm

Answer: b
Explanation: The total power of the combination = 12-2 = 10. The power = reciprocal of focal length. Focal length = 1/10 metre = 10 cm

A converging lens is used to form an image on the screen. When the lower half of the lens is covered by an opaque screen then.
a) half of the image will disappear.
b) Complete image will be formed
c) No image is formed
d) Intensity of the image is high.

Answer: b
Explanation: The image formation not based on the size of the lens, but it is based on where the object is kept.

A man of 1.80 metre tall standing in front of a plane mirror. What is the minimum size of the mirror required to see his complete image.
a) 0.90 metre.
b) 1.80 metre
c) 0.45 metre
d) 1 metre

Answer: a
Explanation: Based on the laws of reflection, it has been calculated that the minimum size of the mirror required to view the full size of man is half of his height.

Which one of the following statement is not a feature of dry cell.
a) small size and easily portable
b) chemical reactions and irreversible
c) internal resistance is small
d) easily rechargeable

Answer: d
Explanation: The only disadvantage of the dry cell is that it cannot be recharged like a secondary batter or alkaline battery.

Nichrome which is used as heating element it has
a) low specific heat
b) low melting point
c) high specific heat
d) high conductivity

Answer: c
Explanation: Nichrome is an alloy; combination of metals of nickel and chromium and Nichrome will not get oxidized so easily, it has high melting point and high specific heat capacity.

Of the following devices which has small resistance
a) moving coil galvanometer
b) ammeter of range 0-1 A
c) ammeter of range 0-10 A
d) voltmeter

Answer: c
Explanation: The instrument which has a very small resistance can only measure a large current and in that principle, the ammeter which can measure a maximum current of 10 A must have a small resistance

Electromagnetic induction is not used in
a) transformer
b) room heater
c) ac generator
d) choke coil

Answer: b
Explanation: The room heater is operated on the principle of electrical energy is converted into heating energy by a coil of wire made of nichrome.

Transformer works on
a) ac only
b) dc only
c) both ac and dc
d) ac more effective than dc

Answer: a
Explanation: A transformer works on the principle of mutual induction and hence it can operate only on ac. It is a suitable example for the static induction.

Which of the following cannot be stepped up in transformer
a) input current
b) input voltage
c) input power
d) all the above

Answer: c
Explanation: The input power cannot be stepped up in the transformer. In transformer input power is equal to the output power.

Radio carbon dating is done by estimating in the specimen
a) the amount of ordinary carbon still present
b) the amount of radio carbon still present
c) the ratio of amount of radio and ordinary carbon still present
d) the ratio of amount of ordinary and radio carbon still present

Answer: c
Explanation: Radio carbon dating is used to determine age of fossils, which will stop absorbing radiocarbon once they are dead. So the age of fossils can be determined based on the ratio of amount of ordinary and radiocarbon present in them.

The rate of cooling of two different liquids in exactly similar calorimeters and kept in identical surroundings are the same if
a) the masses of the liquids are the same
b) equal masses of the liquids at the same temperature are taken
c) different volumes of the liquids at the same temperature are taken
d) equal volumes of the liquids at the same temperature are taken

Answer: d
Explanation: Newton’s law of cooling states that the rate of cooling of two different liquids put in exactly similar calorimeters and kept in identical surroundings are the same if equal volumes of the liquid at the same temperature are taken.

Which are the following statement is not true about thermal radiation
a) all bodies emit thermal radiation at all temperature
b) thermal radiation are electromagnetic waves
c) thermal radiations are not reflected from mirror
d) thermal radiations travel in free space with velocity of 3x108 m/s

Answer: c
Explanation: Thermal radiations have the properties of light and so it can be reflected from mirror.

A hollow metallic sphere filled with water is hung from a support by a long thread a small hole is made at the bottom of the sphere and it is oscillated. how will the time period of oscillations be affected as water slowly flows out of the hole
a) the time period will remain unchanged as water is flowing out.
b) The time period will keep increasing until the sphere is empty
c) The time period will keep decreasing until the sphere is empty.
d) The time period will increase at first then decrease until the sphere is empty. Initially the period will be the same as that when the sphere was full of water

Answer: d
Explanation: The length of the pendulum is the distance between the point of support and the center of gravity of the sphere. The center of gravity of the sphere is at the center when it is empty and completely filled with water. The center gravity falls below the center of the sphere as the water flows out until the sphere is half full and after which the center of gravity begins to raise, hence the effective length of the pendulum. Hence its time period will increase at first and decrease until the sphere is empty when it becomes equal to the time period when the sphere was full of water.

Which of the following is connected to a galvanometer to convert galvanometer as an ammeter
a) a low resistance in series
b) a high resistance in series
c) a high resistance in parallel
d) a low resistance in parallel

Answer: d
Explanation: If a galvanometer to be converted into an ammeter it has to be connected with a low resistance in parallel and if the galvanometer to be converted into a voltmeter it has to be connected with a high resistance in series.

A bird sitting on an uninsulated wire carrying a current feels quite safe because
a) the bird is a non conductor of electricity
b) resistance of the bird is very large
c) there is a large potential difference between the bird and wire
d) there is no potential difference between the bird and the wire

Answer: d
Explanation: Since the bird is sitting on the live wire, there is no potential difference maintained between the bird and the live wire. Suppose a person catches the live wire by standing on earth, there is potential difference between the live wire and the earth (earth is zero potential) and so current passes through the person.

The process responsible for the beautiful colours produced when white light is incident on a thin soap film is
a) scattering of light
b) interference of light
c) dispersion of light
d) refraction of light

Answer: b
Explanation: When light passes through the soap film, there shall be two light rays, which are coherent, but they have a phase difference and they form an interference pattern

Which of the following statement is wrong
a) visible region lies between ir and uv region
b) the sensitivity of eye is maximum for light of wavelength 600 nm
c) microwaves used in radar
d) X rays are used in the study of crystal structure

Answer: b
Explanation: The sensitivity of eye is highest for light of wavelength 560 nm, which is green colour.

When you stand in base feet with one foot on the stone floor and the other on a carpet .The stone floor foot feels colder than the carpet, what is the most likely explanation
a) the stone floor is at a lower temperature than carpet
b) air is unable to circulate through the carpet fibers
c) more energy flows from your foot to stone floor than from the foot with the carpet
d) more energy flows from your foot to carpet floor than from the foot with stone

Answer: c
Explanation: Stone is a good conductor of heat and conducts heat away and foot feels colder on the stone floor. Carpet is bad conductor of heat and does not conduct heat and the foot feels warmer.

An unlit match is held near to an extremely hot Bunsen flame, the match does not get hot enough to light because
e) the flame is not hot enough
f) the flame does not radiate any heat sideways
g) a match can only be lit striking it on a rough surface
h) air is a bad conductor of heat

Answer: d
Explanation: Air being bad conductor does not help the heat to travel to the match to heat up.

A spanner is used to loosen a nut. The turning effects depend on the force applied and the perpendicular distance from the force to the nut. What name given to the turning effect
i) moment
j) couple
k) torque
l) pressure

Answer: a
Explanation: The turning effect of a force is called a moment. That is why the moment of a momentum is called angular momentum.

A sound wave from violin has a larger amplitude than that from a flute. The sound wave from the flute has a higher frequency than that from the violin. Which instrument produces louder sound and which produces the sound of higher pitch.
m) flute and flute
n) flute and violin
o) violin and flute
p) violin and violin

Answer: c
Explanation: The amplitude is related to the loudness and the frequency is related to the pitch of a sound

Many houses have electricity meter that is read so that the cost of electricity used by the customer may be calculated. What does the electricity meter record?
q) voltage
r) current
s) power
t) energy

Answer: b
Explanation: The meter in our houses measures the electrical energy in terms of units. I unit =1000 Watt of electrical energy

In a cream separator the heavier particles of skimmed milk move away from the center and move towards the wall of the container. This is because of
u) Centripetal force.
v) Centrifugal force
w) Surface tension
x) viscosity

Answer: b
Explanation: The centrifuge machine consists of a vessel rotated with a high speed by using an electrical motor. When the vessel is filled with liquid, the particles experience the centrifugal force and try to fly away from the center. The centrifugal force is mrw2 and as w is the same for all the particles, centrifugal force is greater

On what does the quality of a sound wave depend
y) the loudness of the sound
z) the pitch of the sound
aa) the shape of the sound
bb) the speed of the sound

Answer: c
Explanation:
The shape of the sound wave decides the quality of the sound.