மெக்டெபர்க்கு அரைக் கோளங்கள்

மெக்டெபர்க்கு அரைக்கோளங்கள்(Magdeburg hemispheres) என்பன, தாமிரத்தாலான இணைப்பு விளிம்புகளுடன் கூடிய ஓர் இணை அரைக் கோளங்களாகும். இவை வளிமண்டல அழுத்தத்தின் ஆற்றலை நிரூபிக்க பயன்படுத்தப்பட்டன. இவ்விரு அரைக்கோளங்களையும் இணைத்து, அவற்றின் இணைப்பு விளிம்புகளில் கொழுப்புப் பசைத் தடவி மூடப்பட்டது. இப்போது முழுக்கோளமாகிவிட்ட அதனுள் உள்ள காற்றானது முற்றிலும் வெளியேற்றப்பட்டு அதனுள் வெற்றிடம் ஏற்படுத்தப்பட்டது. பின்னர்  இவ்விரு அரைக்கோளங்களும் குதிரைகளைக்கொண்டு எதிரெதிர் திசையில் இழுக்கப்பட்டபோது அவற்றை பிரிக்க முடியவில்லை.  இந்த மெக்டெபர்க்கு அரைக்கோளங்கள்  செர்மானிய அறிவியலாளரும் மெக்டெபர்க்கு மாநகரத் தலைவருமான  ஆட்டோ வான் குருக்கே (Otto von Guericke) என்பவரால், அவர்தாம் கண்டுபிடித்த காற்று வெளியேற்றும் குழாய் மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தத்தினை மெய்ப்பித்துக் காட்டுவதற்காக  வடிவமைக்கப்பட்டன. சில ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் செயற்கையான வெற்றிடமானது, எவாஞ்சலிஸ்டா தோரிசெல்லி என்பாரால் உருவாக்கப்பட்டிருந்தது. இந்நிகழ்வுதான் குருக்கேவிற்கு, உந்துத் தண்டு மற்றும் ஒருவழி மடல் அடைப்பானுடன்கூடிய உருளையைக் கொண்ட வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியை வடிவமைப்பதற்கு தூண்டுகோலாய் அமைந்தது. இன்று வரையிலும் இயற்பியல் பாடத்தில் காற்றழுத்தத்தின் வலிமையினை விளக்குவதற்கு புகழ்பெற்ற இந்த அரைக்கோளங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. முதலில் உருவாக்கப்பட்ட ஓர் இணை அரைக் கோளங்கள் மியூனிக் நகரத்தில் உள்ள டியூச்சஸ் அருங்காட்சியகத்தில் பாதுகாக்கப்பட்டு வருகின்றன.

கண்ணோட்டம்

இந்த மெக்டெபர்க்கு அரைக்கோளங்கள் 50 செ. மீ. விட்டமுடையவை. இவை குருக்கேவின் வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியினை நிரூபித்துக் காட்டுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டன. ஒரு அரைக்கோளமானது அடைப்பானுடன்கூடிய குழாயுடன் வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அரைக் கோளங்களுக்குள் உள்ள காற்று வெளியேற்றப்பட்டபின்பு குழாயிலுள்ள அடைப்பான் மூடிக் கொள்ளும். வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியுடன் இணைக்கப்பட்ட குழாய் இணைப்பையும் துண்டிக்கமுடியும். இப்போது அரைகோளங்கள் இரண்டும்  பூமியின் வளிமண்டல காற்றழுத்தத்தின் காரணமாக உறுதியாகப் பிணிக்கப்படுகின்றன.

அரைக்கோளங்களை பிணைத்திருக்கும் ஆற்றலானது அவற்றின் இணைப்பைச் சுற்றியுள்ள பரப்பிற்குச் சமமானதாகும். கோளத்தின் உள்புறமும் வெளிப் புறமும் உள்ள காற்றழுத்தத்தின் வேறுபாடு, விட்ட அளவான 50 செ. மீ. உடன் பெருக்கப்படுகிறது. குருக்கேவின் கருவியானது எந்தளவிற்கு வலுவுள்ள  வெற்றிடம் உருவாக்கும் என்பதில் தெளிவற்ற நிலை இருப்பினும், அது கோளத்தினுள் உள்ள காற்றை முழுவதும் வெளியேற்றும் திறன் பெற்றிருந்தால் அக்கோளங்கள் 20,000 நியூட்டன் ஆற்றலுடன் (ஒரு சிற்றுந்தையோ அல்லது குட்டி யானையையோ தூக்குவதற்குத் தேவையான ஆற்றல்) 
பிணைக்கப்பட்டிருக்கும்.Calculated using a diameter of 0.5 m with atmospheric pressure; force is given by , where P₀=air pressure and r=cross-sectional radius of the hemisphere. Due to the inefficiencies of the vacuum pump, the artificial vacuum was likely much weaker.

சோதனை விளக்கம்
குருக்கேவின் சோதனை விளக்கம் 1654 ஆம் ஆண்டு 8 ஆம் நாள் Extract of page 181 Extract of page 156 ரீகன்ஸ்பர்க்கு நகரில் ரோமானியச் சக்கரவர்த்தியான பெர்டினன்டு முன்னிலையில் நிகழ்த்தப்பட்டது.. ஒரு குழுவிற்கு பதினைந்து குதிரைகள் வீதம் இரு குழுக்களால் இழுக்கப்பட்டபோதிலும் அரைக்கோளங்களைப் பிரிக்க முடியவில்லை. காற்றழுத்தத்தை சமமாக்க அடைப்பான் திறக்கப்படும் வரையிலும் இரு குழுக்களாலும் பிரிக்க முடியாத நிலையே நீடித்தது. 1656 ஆம் ஆண்டு, குருக்கே  மீண்டும் இச்சோதனையை தாம் நகர்மன்றத் தலைவராக இருந்த மெக்டெபர்க்கு நகரில் பதினாறு குதிரைகளைக் கொண்டு (ஒரு குழுவிற்கு எட்டு குதிரைகள் வீதம்) நிகழ்த்திக் காட்டினார். மேலும் அவர் இரு அரைக் கோளங்களை இணைத்துத் தொங்கவிட்டு அதிலிருந்த காற்றை நீக்கினார். பின் அக்கோளத்தில் மிகுந்த எடையைக் கட்டித் தொங்கவிட்டார். ஆனாலும் அரைக்கோளங்களைப் பிரிக்க முடியவில்லை. 1657 ஆம் ஆண்டு, காஸ்பர் ஸ்காட்டு என்பவர்தான் முதன்முதலில் இச்சோதனையை, மெக்கானிக்கா ஹைட்ரொலிகோ-நிமாட்டிகா (Mechanica Hydraulico-Pneumatica) என்னும் தமது பத்திரிகையில் விவரித்து வெளியிட்டார். 1663 ஆம் ஆண்டு (வேறு சில தகவல்களின்படி 1661 இல்) இதே சோதனை விளக்கம் இருபத்து நான்கு குதிரைகளைக் கொண்டு பெர்லின் நகரத் தலைவரான பிரடெரிக்கு வில்லியம் என்பாரின் முன் செய்துகாட்டப்பட்டது.

புகழ்பெற்ற இந்தச் சோதனை காற்றழுத்த விதிகளை விளக்குவதற்கு மிகவும் பயன்பட்டது. தற்காலத்தில் பல சிறிய அரைக் கோள மாதிரிகள் தயாரிக்கப்பட்டு அறிவியல் வகுப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 1654 ஆம் ஆட்டோ வான் குருக்கே சங்கத்தினர் உலகமனைத்தும் பல இடங்களில் இச்சோதனையை நிகழ்த்திக் காட்டினர். 2000 ஆம் ஆண்டு மார்ச்சு 18 ஆம் நாள், கிரேட் டாரிங்டன் நகரில் பாரோமீட்டர் வேல்டு (Barometer World) அமைப்பினரால் பதினாறு குதிரைகளைக் கொண்டு இச்சோதனை நிகழ்த்திக் காட்டப்பட்டது.

இந்தச் சோதனையானது குறைந்தது இரண்டு செர்மானிய அஞ்சல்தலைகளில் அச்சிடப்பட்டு நினைவுகூரப்பட்டிருக்கிறது.

இராபர்ட்டு பாய்லே என்பார், ஸ்காட்டு எழுதிய புத்தகத்தின்மூலம் குருக்கேவின் வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியைப் பற்றி நன்கு கற்றறிந்துகொண்டு, இராபர்ட்டு ஹூக்கு என்பாருடன் சேர்ந்து புதிய மேம்படுத்தப்பட்ட வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியினை வடிவமைத்தார். அதைக்கொண்டு பல்வேறு சோதனைகளை மேற்கொண்டு பாயிலின் விதியினை உருவாக்கினார். இவ்விதியானது, ஒரு கருத்தியல் வளிமத்தின் பருமனானது அது ஏற்படுத்தும் அழுத்தத்திற்கு எதிர்விகிதத்தில் அமையும் என்பதைக் குறிக்கிறது. பின்னர் நீண்ட இடைவெளிக்குப் பின் 1834 ஆம் ஆண்டில் கருத்தியல் வளிம விதி உருவாக்கப்பட்டது.

மேற்கோள்கள்

வெளி இணைப்புகள்

 Magdeburg Hemispheres

பகுப்பு:இயற்பியல் பரிசோதனைகள்
பகுப்பு:துப்புரவு முடிந்த விருதுநகர் மாவட்ட ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய கட்டுரைகள்