સ્ફટિકીય પ્લાઝ્મા. ISS પર પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પ્રયોગ અને વિજ્ઞાન


નવેમ્બરમાં, એવી જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે ISS પર પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલના પ્રયોગને સમાપ્ત કરવામાં આવશે. ખાસ સાધનોપ્રયોગ માટે તેને કાર્ગો જહાજ "આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" માં મૂકવામાં આવ્યું હતું અને તેની સાથે ઉપર સળગાવી દેવામાં આવ્યું હતું પેસિફિક મહાસાગર. આ રીતે તેનો અંત આવ્યો લાંબી વાર્તા, કદાચ સૌથી પ્રસિદ્ધ અવકાશ પ્રયોગ. હું તેના વિશે વાત કરવા માંગુ છું અને સામાન્ય રીતે ISS પર વિજ્ઞાન વિશે થોડી વાત કરવા માંગુ છું.

શોધો ક્યાં છે?
સૌ પ્રથમ, તમારે કંઈક અંશે નિરાશાજનક પરિચય કરવાની જરૂર છે. આધુનિક વિજ્ઞાન- આ નથી કમ્પ્યુટર રમત, જ્યાં, સિદ્ધાંતમાં, ત્યાં કોઈ નથી નકામું સંશોધન, અને દરેક શોધ નોંધપાત્ર બોનસ આપે છે. અને, અફસોસ, એ સમય વીતી ગયો છે જ્યારે એડિસન જેવા એકલા જીનિયસ એકલા જીવનને બદલી નાખનારા ઘણા ઉપકરણોની શોધ કરી શકે છે. હવે વિજ્ઞાન એ તમામ ઉપલબ્ધ માર્ગો સાથે આંખ બંધ કરીને એક પદ્ધતિસરની ચળવળ છે, જે હાથ ધરવામાં આવે છે મોટી સંસ્થાઓ, વર્ષો સુધી ચાલે છે અને શૂન્ય પરિણામો તરફ દોરી શકે છે. તેથી, ISS પર સંશોધન વિશેની માહિતી, જે લોકપ્રિય વિજ્ઞાનમાં અનુકૂલન કર્યા વિના, નિયમિતપણે પ્રકાશિત થાય છે, સ્પષ્ટપણે, ખૂબ કંટાળાજનક લાગે છે. તે જ સમયે, આમાંના કેટલાક પ્રયોગો ખરેખર રસપ્રદ છે, અને, જો તેઓ અમને ત્વરિત વચન આપતા નથી કલ્પિત પરિણામો, પછી તેઓ વિશ્વ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને આપણે નવી મૂળભૂત અને લાગુ શોધો માટે ક્યાં જવું જોઈએ તેની વધુ સારી સમજણની આશા આપે છે.
પ્રયોગ વિચાર
તે જાણીતું છે કે પદાર્થ ચાર તબક્કામાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે - ઘન, પ્રવાહી, વાયુયુક્ત અને પ્લાઝ્મા. પ્લાઝ્મા બ્રહ્માંડના દળના 99.9% છે, તારાઓથી લઈને તારાઓ વચ્ચેના ગેસ સુધી. પૃથ્વી પર, પ્લાઝ્મા વીજળી, ઉત્તરીય લાઇટ્સ અને, ઉદાહરણ તરીકે, ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સ છે. ધૂળના કણો ધરાવતા પ્લાઝ્મા પણ ખૂબ જ સામાન્ય છે - આ ગ્રહોની રિંગ્સ છે, ધૂમકેતુ પૂંછડીઓ, તારાઓ વચ્ચેના વાદળો. અને પ્રયોગનો વિચાર કૃત્રિમ રીતે ધૂળના સૂક્ષ્મ કણો સાથે પ્લાઝ્મા બનાવવાનો હતો અને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ અને માઇક્રોગ્રેવિટીની સ્થિતિમાં તેની વર્તણૂકનું નિરીક્ષણ કરવાનો હતો.

પ્રયોગના પ્રથમ સંસ્કરણમાં (ચિત્રમાં), ધૂળવાળા પ્લાઝ્મા સાથેનો એક એમ્પૂલ સૂર્યના કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યો હતો, પ્લાઝ્મામાં ધૂળ લેસર દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી, અને પ્રકાશિત વિસ્તાર કેમેરા પર ફિલ્માવવામાં આવ્યો હતો. પાછળથી, વધુ જટિલ લોકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો પ્રાયોગિક સુવિધાઓ. "બ્લેક બેરલ" જે "આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" સાથે બળીને ખાખ થઈ ગયું હતું તે પહેલેથી જ ત્રીજી પેઢીનું સ્થાપન હતું.

પરિણામો
માઇક્રોગ્રેવિટીના પ્રયોગોએ વૈજ્ઞાનિકોની આશા પૂરી કરી - ધૂળ પ્લાઝ્માતેની રચના સ્ફટિકીય બની હતી અથવા પ્રવાહીના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. વિપરીત આદર્શ ગેસ, જેમાં પરમાણુઓ અસ્તવ્યસ્ત રીતે આગળ વધે છે (થર્મલ ગતિ જુઓ), ધૂળવાળુ પ્લાઝ્મા, એક ગેસ હોવાને કારણે, ઘન અને પ્રવાહી પદાર્થોના ગુણધર્મો દર્શાવે છે - ગલન અને બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયાઓ શક્ય છે.
તે જ સમયે, ત્યાં અણધારી શોધો પણ હતી. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ફટિકમાં પોલાણ દેખાઈ શકે છે. શા માટે હજુ અજ્ઞાત છે.


પરંતુ સૌથી અણધારી શોધ એ હતી કે ધૂળવાળુ પ્લાઝ્મા, અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, ડીએનએ જેવી જ હેલિકલ સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવે છે! કદાચ પૃથ્વી પરના જીવનની ઉત્પત્તિ પણ કોઈક રીતે ધૂળના પ્લાઝ્મા સાથે જોડાયેલી છે.

સંભાવનાઓ
પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પ્રયોગ પરના ઘણા વર્ષોના સંશોધનના પરિણામો આની મૂળભૂત શક્યતા દર્શાવે છે:

  • ડસ્ટી પ્લાઝમામાં અનન્ય ગુણધર્મો સાથે નેનોમટેરિયલ્સની રચના.

  • ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાંથી સામગ્રીને સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવી અને નવા પ્રકારના કોટિંગ્સ મેળવવી - મલ્ટિલેયર, છિદ્રાળુ, સંયુક્ત.

  • ઔદ્યોગિક અને કિરણોત્સર્ગના ઉત્સર્જનમાંથી હવા શુદ્ધિકરણ અને માઇક્રોસિર્કિટ્સના પ્લાઝ્મા એચિંગ દરમિયાન.

  • નિર્જીવ પદાર્થોનું પ્લાઝ્મા વંધ્યીકરણ અને જીવંત પ્રાણીઓ પર ખુલ્લા ઘા.


  • કમનસીબે, આ બધી સુંદરતા દસ વર્ષ કરતાં પહેલાં ઉપલબ્ધ થશે નહીં. કારણ કે કાર્યના પરિણામોના આધારે, પ્રાયોગિક એપ્લાઇડ ઇન્સ્ટોલેશન્સ, પ્રોટોટાઇપ્સ, પરીક્ષણો હાથ ધરવા અથવા ક્લિનિકલ અભ્યાસ, મોટા પાયે ઉત્પાદન ગોઠવો.

કહેવાતા વિશેનો કેસ વિદ્વાન વ્લાદિમીર ફોર્ટોવ દ્વારા "પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલ".

ચર્ચાનો વિષય:
"પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ" પ્રોજેક્ટ (માઈક્રોગ્રેવિટી સ્થિતિમાં પ્લાઝ્મા-ધૂળના સ્ફટિકો), તેના ઉપયોગ માટેની વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક સંભાવનાઓ, "પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલ" સાથે સંકળાયેલા સંજોગો.

વિષયોમાં સામગ્રી મળી શકે છે:
"સ્કેમ: એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસના વેક્યુમ ક્લોન્ડાઇક",
“મેગાબ્રાઝ સમિતિનું ધ્યાન. અમે ટોર્સિયન ફીલ્ડ્સ, નેનોવર્લ્ડ્સ, પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ્સ, સુપરસ્ટ્રિંગ્સની ચર્ચા કરીએ છીએ.
"શિક્ષણશાસ્ત્રી ફોર્ટોવના પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પર અવતરણ").

પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પ્રોજેક્ટનું ટૂંકું લોકપ્રિય વર્ણન:
“જો મારી પાસે પ્લાઝ્મા, પ્રમાણભૂત, પ્રમાણભૂત, સામાન્ય, ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પની જેમ, અને હું તેમાં ધૂળ રેડું છું, તો ધૂળના દરેક સ્પેકને એક અથવા બે ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટની સંભવિતતા પર ચાર્જ કરવામાં આવશે. ધૂળના દાણાઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાનું શરૂ કરશે... અને પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં મને તારાઓમાં થાય છે તે જ પ્રક્રિયાઓ મળે છે" (શિક્ષણવિદ વ્લાદિમીર ફોર્ટોવ. સંસદીય અખબાર સાથે મુલાકાત, 8/23/01 માટે નંબર 790 શ્રેણી: સંવેદનાઓ અવકાશમાંથી 21મી સદીના સ્ફટિકો)

પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પ્રોજેક્ટ માટે વચનોની ટૂંકી સૂચિ
એ) નવી પેઢીની પરમાણુ બેટરીનું નિર્માણ
બી) હીરાનું ઉત્પાદન સ્વચ્છ પાણીકદમાં કેટલાક સેન્ટિમીટર
બી) ઉત્પાદન દવાઓશુદ્ધિકરણની ઉચ્ચ ડિગ્રી
ડી) અત્યંત કાર્યક્ષમ રાસાયણિક ઉત્પ્રેરક હાથ ધરવા
ડી) પરમાણુ આપત્તિઓ દરમિયાન કિરણોત્સર્ગી ઉત્સર્જનને દૂર કરવું
ઇ) ઇન્ટરસ્ટેલર ફ્લાઇટ્સ માટે નવા પ્રકારનાં એન્જિનની રચના

પ્રયોગોનું વર્ણન:
"રશિયન સેગમેન્ટમાં વૈજ્ઞાનિક સંશોધન
ટેકનિકલ પ્રયોગો અને સંશોધન
પ્રયોગ "પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલ"
વૈજ્ઞાનિક સુપરવાઈઝર: આરએએસ એકેડેમીશિયન વી.ઈ. કિલ્લાઓ

વપરાયેલ વૈજ્ઞાનિક સાધનો:
સાધન "પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ -3":
પ્રાયોગિક બ્લોક.
- જનરેટેડ પ્લાઝ્માની ડિસ્ચાર્જ ફ્રીક્વન્સી - 13.56 MHz
- કાર્યકારી ચેમ્બરમાં ગેસનું દબાણ - 0.03 - 0.1 mm Hg. કલા.
- મોનોડિસ્પર્સ કણોની ઘનતા - 1.5 g/cc
- ધૂળના કણોનું કદ - 3.4 અને 6.9 માઇક્રોન
ટર્બોપમ્પ;
પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા અને પ્રયોગના પરિણામો રેકોર્ડ કરવા માટે ટેલિસાયન્સ સાધનો.

ઉપભોક્તા:
પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સની રચનાની પ્રક્રિયાને રેકોર્ડ કરવા માટે હાઇ-8 વિડિયો કેસેટ;
પ્રયોગ પરિમાણો (ગેસનું દબાણ, આરએફ રેડિયેશન પાવર, ધૂળના કણોના કદ, વગેરે) રેકોર્ડ કરવા માટે PCMCIA કાર્ડ.

લક્ષ્ય:
સ્ટેજ 1a. ઉચ્ચ-આવર્તન કેપેસિટીવ ડિસ્ચાર્જના ગેસ-ડિસ્ચાર્જ પ્લાઝ્મામાં પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સનો અભ્યાસ.
સ્ટેજ 1 બી. ડીસી ગ્લો ડિસ્ચાર્જના પ્લાઝમામાં પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સનો અભ્યાસ.
સ્ટેજ 2. યુવી સ્પેક્ટ્રમની અસરનો અભ્યાસ કોસ્મિક રેડિયેશનફોટો ઉત્સર્જન દ્વારા ચાર્જ કરાયેલ મેક્રોપાર્ટિકલ્સના જોડાણની વર્તણૂક પર.
સ્ટેજ 3. સૂર્ય, પ્લાઝ્મા પ્રવાહ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના યુવી કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ ખુલ્લી જગ્યામાં પ્લાઝ્મા-ધૂળની રચનાઓનો અભ્યાસ.

કાર્યો:
અભ્યાસ કરે છે ભૌતિક ઘટનાખાતે પ્લાઝ્મા-ધૂળના સ્ફટિકોમાં વિવિધ સ્તરોદબાણ નિષ્ક્રિય ગેસઅને માઇક્રોગ્રેવિટી સ્થિતિમાં HF જનરેટરની શક્તિ
અપેક્ષિત પરિણામો:
પ્લાઝ્મામાં ચાર્જ કરેલ ઘન ધૂળના સૂક્ષ્મ કણોના ઓર્ડર કરેલ માળખાના નિર્માણ અને નિયંત્રણ માટે ટેકનોલોજીનો વિકાસ"
(RSC Energia ના સત્તાવાર સંદેશા મુજબ)

ચર્ચાના સહભાગીઓ માટે માહિતી

ચર્ચા નિયમો
1. સંદેશાઓ ફક્ત ચર્ચા હેઠળના વિષય પર અને મૂળ દલીલો સાથે પોસ્ટ કરવામાં આવે છે.
2. જો દલીલો સંદર્ભ દ્વારા સામગ્રીમાં હોય, તો સંદર્ભ અથવા ટીકા દ્વારા સ્થિત ટેક્સ્ટનો એક ભાગ આપવામાં આવે છે, સંબંધ શું છે તેની સ્પષ્ટ સમજૂતી સાથે. આ લખાણચર્ચા હેઠળના વિષય સાથે સંબંધ ધરાવે છે.
3. પ્રસ્તુત દલીલોની યોગ્યતા પર જ પ્રશ્નો પૂછવામાં આવે છે.
4. મધ્યસ્થીઓ નિયમોમાંથી કોઈપણ વિચલનને મંજૂરી આપશે નહીં. નિયમોનું પાલન ન કરતા તમામ સંદેશાઓ વિષયમાંથી કાઢી નાખવામાં આવશે અને અલગ ફોલ્ડરમાં ખસેડવામાં આવશે.

મેગારાઝર સમિતિનું સચિવાલય

નવેમ્બરમાં, એવી જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે ISS પર પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલના પ્રયોગને સમાપ્ત કરવામાં આવશે. પ્રયોગ માટે વિશેષ સાધનો કાર્ગો જહાજ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન પર મૂકવામાં આવ્યા હતા અને તેની સાથે પેસિફિક મહાસાગરમાં સળગાવી દેવામાં આવ્યા હતા. આમ કદાચ સૌથી પ્રસિદ્ધ અવકાશ પ્રયોગની લાંબી વાર્તાનો અંત આવ્યો. હું તેના વિશે વાત કરવા માંગુ છું અને સામાન્ય રીતે ISS પર વિજ્ઞાન વિશે થોડી વાત કરવા માંગુ છું.

શોધો ક્યાં છે?
સૌ પ્રથમ, તમારે કંઈક અંશે નિરાશાજનક પરિચય કરવાની જરૂર છે. આધુનિક વિજ્ઞાન એ કોઈ કમ્પ્યુટર ગેમ નથી, જ્યાં, સૈદ્ધાંતિક રીતે, ત્યાં કોઈ નકામું સંશોધન નથી, અને દરેક શોધ નોંધપાત્ર બોનસ પ્રદાન કરે છે. અને, અફસોસ, એ સમય વીતી ગયો છે જ્યારે એડિસન જેવા એકલા જીનિયસ એકલા જીવનને બદલી નાખનારા ઘણા ઉપકરણોની શોધ કરી શકે છે. હવે વિજ્ઞાન એ તમામ ઉપલબ્ધ માર્ગો સાથે આંખ બંધ કરીને એક પદ્ધતિસરની ચળવળ છે, જે મોટી સંસ્થાઓ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, વર્ષો સુધી ચાલે છે અને શૂન્ય પરિણામો તરફ દોરી શકે છે. તેથી, ISS પર સંશોધન વિશેની માહિતી, જે લોકપ્રિય વિજ્ઞાનમાં અનુકૂલન કર્યા વિના, નિયમિતપણે પ્રકાશિત થાય છે, સ્પષ્ટપણે, ખૂબ કંટાળાજનક લાગે છે. તે જ સમયે, આમાંના કેટલાક પ્રયોગો ખરેખર રસપ્રદ છે, અને, જો તેઓ અમને ત્વરિત કલ્પિત પરિણામોનું વચન આપતા નથી, તો તેઓ અમને વિશ્વ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને આપણે નવી મૂળભૂત અને લાગુ શોધો માટે ક્યાં જવું જોઈએ તેની વધુ સારી સમજણની આશા આપે છે. .
પ્રયોગ વિચાર
તે જાણીતું છે કે પદાર્થ ચાર તબક્કામાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે - ઘન, પ્રવાહી, વાયુયુક્ત અને પ્લાઝ્મા. પ્લાઝ્મા બ્રહ્માંડના સમૂહનો 99.9% છે, તારાઓથી લઈને તારાઓ વચ્ચેના ગેસ સુધી. પૃથ્વી પર, પ્લાઝ્મા વીજળી, ઉત્તરીય લાઇટ્સ અને, ઉદાહરણ તરીકે, ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સ છે. ધૂળના કણો ધરાવતું પ્લાઝ્મા પણ ખૂબ જ સામાન્ય છે - આ ગ્રહોની રિંગ્સ, ધૂમકેતુની પૂંછડીઓ, તારાઓ વચ્ચેના વાદળો છે. અને પ્રયોગનો વિચાર કૃત્રિમ રીતે ધૂળના સૂક્ષ્મ કણો સાથે પ્લાઝ્મા બનાવવાનો હતો અને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ અને માઇક્રોગ્રેવિટીની સ્થિતિમાં તેની વર્તણૂકનું નિરીક્ષણ કરવાનો હતો.

પ્રયોગના પ્રથમ સંસ્કરણમાં (ચિત્રમાં), ધૂળવાળા પ્લાઝ્મા સાથેનો એક એમ્પૂલ સૂર્યના કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યો હતો, પ્લાઝ્મામાં ધૂળ લેસર દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી, અને પ્રકાશિત વિસ્તાર કેમેરા પર ફિલ્માવવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ, વધુ જટિલ પ્રાયોગિક સેટઅપ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. "બ્લેક બેરલ" જે "આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" સાથે બળીને ખાખ થઈ ગયું હતું તે પહેલેથી જ ત્રીજી પેઢીનું સ્થાપન હતું.

પરિણામો
માઇક્રોગ્રેવિટીની સ્થિતિમાં પ્રયોગો વૈજ્ઞાનિકોની આશાઓને પૂર્ણ કરે છે - ધૂળવાળુ પ્લાઝ્મા રચનામાં સ્ફટિકીય બની ગયું છે અથવા પ્રવાહીના ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરે છે. આદર્શ ગેસથી વિપરીત, જેમાં પરમાણુઓ અસ્તવ્યસ્ત રીતે ફરે છે (જુઓ થર્મલ ગતિ), ધૂળવાળુ પ્લાઝ્મા, એક ગેસ હોવાને કારણે, ઘન અને પ્રવાહીના ગુણધર્મો દર્શાવે છે - ગલન અને બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયાઓ શક્ય છે.
તે જ સમયે, ત્યાં અણધારી શોધો પણ હતી. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ફટિકમાં પોલાણ દેખાઈ શકે છે. શા માટે હજુ અજ્ઞાત છે.


પરંતુ સૌથી અણધારી શોધ એ હતી કે ધૂળવાળુ પ્લાઝ્મા, અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, ડીએનએ જેવી જ હેલિકલ સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવે છે! કદાચ પૃથ્વી પરના જીવનની ઉત્પત્તિ પણ કોઈક રીતે ધૂળના પ્લાઝ્મા સાથે જોડાયેલી છે.

સંભાવનાઓ
"પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલ" પ્રયોગ પરના ઘણા વર્ષોના સંશોધનના પરિણામો આની મૂળભૂત શક્યતા દર્શાવે છે:
  • ડસ્ટી પ્લાઝમામાં અનન્ય ગુણધર્મો સાથે નેનોમટેરિયલ્સની રચના.
  • ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાંથી સામગ્રીને સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવી અને નવા પ્રકારના કોટિંગ્સ મેળવવી - મલ્ટિલેયર, છિદ્રાળુ, સંયુક્ત.
  • ઔદ્યોગિક અને કિરણોત્સર્ગના ઉત્સર્જનમાંથી હવા શુદ્ધિકરણ અને માઇક્રોસિર્કિટ્સના પ્લાઝ્મા એચિંગ દરમિયાન.
  • નિર્જીવ પદાર્થોનું પ્લાઝ્મા વંધ્યીકરણ અને જીવંત પ્રાણીઓ પર ખુલ્લા ઘા.
કમનસીબે, આ બધી સુંદરતા દસ વર્ષ કરતાં પહેલાં ઉપલબ્ધ થશે નહીં. કારણ કે કાર્યના પરિણામોના આધારે, પ્રાયોગિક એપ્લાઇડ ઇન્સ્ટોલેશન્સ, પ્રોટોટાઇપ્સ, પરીક્ષણો અથવા ક્લિનિકલ અભ્યાસ હાથ ધરવા અને મોટા પાયે ઉત્પાદનનું આયોજન કરવું જરૂરી છે.

વૈજ્ઞાનિકો સૂર્યના ઊંડાણમાં જીવનનો સામનો કરવાની તૈયારી કરી રહ્યા છે. વૈજ્ઞાનિકો શોધવા જઈ રહ્યા છે આનુવંશિક કોડવી ધ્રુવીય લાઇટ. વૈજ્ઞાનિકો ગેસ અને ડસ્ટ ડિસ્કમાં ઇન્ટેલિજન્સ શોધી રહ્યા છે. વૈજ્ઞાનિકો ફ્લોરોસન્ટ લાઇટ બલ્બમાં જનીન શોધવાના છે. આ શું છે? તમે કહો છો, “પીળા” અખબારોની હેડલાઇન્સ? પ્રકારનું કંઈ નથી! ખરેખર, વૈજ્ઞાનિક સામયિકો ટૂંક સમયમાં આ અસામાન્ય દાવાઓથી ભરાઈ જશે. અલબત્ત, જો તાજેતરની એક શોધની પુષ્ટિ થાય છે.

પરંપરાગત પ્લાઝ્મા એક આયનાઇઝ્ડ ગેસ છે જે અર્ધ-તટસ્થ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પ્લાઝ્મા એ આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનનો "સેટ" છે. તેમના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જકુલ તટસ્થ છે, તેથી પ્લાઝ્મા ચાર્જ થતો નથી. તે અસામાન્ય ગુણધર્મો ધરાવે છે, બાહ્ય સાથે સંપર્ક કરે છે ચુંબકીય ક્ષેત્રોઅને સંચાલન માધ્યમ છે.

પ્લાઝમાને પદાર્થની ચોથી અવસ્થા કહેવામાં આવે છે - ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ ઉપરાંત. પ્રથમ નજરમાં, પ્લાઝ્મા કંઈક દુર્લભ અને વિચિત્ર છે, પરંતુ તે ગેરસમજ. કેટલાક અંદાજો અનુસાર, બ્રહ્માંડના 99% જેટલા ભાગમાં તેનો સમાવેશ થાય છે, કારણ કે તે મોટાભાગની તારાવિશ્વો, તારાઓ અને તારાઓ વચ્ચેનો ગેસ બનાવે છે.

પરંતુ કેટલાક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સામાન્ય પ્લાઝ્મામાં ખૂબ જ નહીં, પરંતુ વધુ રસ ધરાવે છે મુશ્કેલ કેસ- કહેવાતા ડસ્ટી પ્લાઝ્મા.

ડસ્ટી પ્લાઝ્મા ધૂળના દાણાની હાજરી દ્વારા "માત્ર પ્લાઝ્મા" થી અલગ પડે છે - 10 થી 100 નેનોમીટરના વ્યાસવાળા નાના કણો. ઇરવિંગ લેંગમુઇર દ્વારા 1920 ના દાયકામાં પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં ધૂળના પ્લાઝ્માનું પ્રથમ અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું. નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતારસાયણશાસ્ત્રમાં, જેમણે વાસ્તવમાં "પ્લાઝમા" શબ્દને વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગ માટે રજૂ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો.

પરંતુ ત્યારથી, વ્યવહારીક રીતે કોઈને અંદરની ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાં રસ નથી. તે ખગોળશાસ્ત્રીઓને માત્ર થોડું આકર્ષિત કરે છે, કારણ કે અવકાશ પ્લાઝ્માસૌથી વધુ રોકવું વિવિધ કણો: સ્ટારડસ્ટથી લઈને શનિના વલયોનો ભાગ છે.

વાસ્તવિક ધૂળના પ્લાઝ્માના સ્ફટિકીકરણનો સ્નેપશોટ. લગભગ 4 સેન્ટિમીટર પહોળો વિસ્તાર બતાવવામાં આવ્યો છે (mpe.mpg.de માંથી ફોટો).

1980 ના દાયકાના મધ્યમાં માઇક્રોસર્કિટ્સ બનાવવા માટેની તકનીકોના વિકાસના સંદર્ભમાં વૈજ્ઞાનિકો ફરીથી ધૂળવાળા પ્લાઝ્મા તરફ દોરવામાં આવ્યા હતા. એક મહત્વપૂર્ણ શરતોસંખ્યાબંધ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓના વિકાસમાં ચુસ્તતાનો સમાવેશ થાય છે - વધુ સ્પષ્ટ રીતે, વર્કપીસમાં ધૂળની ઍક્સેસની સંપૂર્ણ મર્યાદા. આ એ હકીકતને કારણે હતું કે માં ચોક્કસ કિસ્સાઓમાઇક્રોપાર્ટિકલ્સના પ્રવેશથી ચિપને નુકસાન થયું.

જો કે, તે તારણ આપે છે કે પ્લાઝ્મા એચિંગનો ઉપયોગ કરીને ચિપ્સ બનાવતી વખતે - એક પદ્ધતિ જે સબસ્ટ્રેટને સ્ફટર કરવા માટે પ્લાઝ્માના પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે - ધૂળથી છુટકારો મેળવવો ખૂબ મુશ્કેલ છે. પ્રયોગકર્તાઓએ આ માટે ચેમ્બરમાં પ્રવેશતી ધૂળને દોષી ઠેરવી હતી જ્યાં બહારથી કોતરણી થાય છે. જ્યારે તેઓએ બહારના વિસ્તારને સાફ કરવા માટે વધુ પ્રયત્નો કરવાનું શરૂ કર્યું, ત્યારે તેનાથી વધુ ફાયદો થયો નહીં.

લાંબા સમય સુધી, કોઈ પણ સમજી શક્યું નહીં કે શું થઈ રહ્યું છે, જ્યાં સુધી તેઓએ ચેમ્બરની અંદર લેસર બીમ મોકલ્યો અને જોયું કે ધૂળ એચિંગ પ્રક્રિયાના પરિણામે ઉદભવે છે અને પ્લાઝ્મામાં પ્રવેશ કરે છે. આ કિસ્સામાં, કણો સમય જતાં એકસાથે વળગી રહે છે, અને નેનોમીટરના કદને બદલે તેઓ માઇક્રોમીટર ભીંગડા મેળવે છે. અને આ પહેલેથી જ માઇક્રોડિવાઈસ માટે વિનાશક છે.

ત્યારથી, વૈજ્ઞાનિકો કરતાં વધુ સમર્પિત છે નજીકનું ધ્યાનધૂળ પ્લાઝ્મા અને તેમાં ધૂળના દાણાનું ઘનીકરણ. આ પ્રક્રિયાને પ્લાઝ્મા સ્ફટિકીકરણ કહેવામાં આવે છે, અને આવા કણોને પોતાને પ્લાઝ્મા સ્ફટિક કહેવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે પ્રયોગશાળામાં, પ્લાઝ્મા સ્ફટિકો અવકાશમાં સમાનરૂપે વિતરિત કણોનું જૂથ છે. પરંતુ આ વખતે મોર્ફિલે કમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ કરીને આ કણોની વર્તણૂકનું અનુકરણ કરવાનું નક્કી કર્યું. આવા પ્રયોગના પરિણામે, પરિસ્થિતિઓ, કુદરતી રીતે, આદર્શ હતી - કોઈપણ બાહ્ય પ્રભાવ વિના, ગુરુત્વાકર્ષણ વિના.


મોર્ફિલના જૂથના સંશોધકોએ પ્લાઝમામાં ધૂળના વાદળના ઉત્ક્રાંતિ માટે એક મોડેલ બનાવ્યું. (a), (b) અને (c) ક્રમિક તબક્કાઓ છે. ધૂળના કણ જેટલું "લાલ" થાય છે, તેની ઝડપ જેટલી ઓછી થાય છે, તેટલી "વાદળી" ઝડપી. જો આપણે આ મોડેલ માનીએ છીએ, જે આદર્શ પરિસ્થિતિઓનું પુનઃઉત્પાદન કરે છે, તો પછી તબક્કામાં (c) ધૂળના દાણા પ્રવાહી અને ષટ્કોણ બંધ-પેક્ડ ક્રિસ્ટલ જાળી વચ્ચે કંઈક જેવું વર્તે છે. માર્ગ દ્વારા, કાર્યમાં સહભાગીઓ સૂચવે છે કે પોલીક્રિસ્ટલાઇન ક્રમ સાથેની આવી રચનાઓ ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાં રચાય છે (ત્સ્યટોવિચ વી. એન. એટ અલ દ્વારા ચિત્ર).

મોર્ફિલ અને તેના સાથીદારોના આશ્ચર્યની કલ્પના કરો જ્યારે તેઓએ તે જોયું કમ્પ્યુટર મોડેલિંગજે થાય છે તે નથી થતું વાસ્તવિક પરિસ્થિતિઓ! તેમના પ્રયોગના પરિણામોના આધારે, તે બહાર આવ્યું છે કે પ્લાઝ્મા સ્ફટિકીકરણ અવકાશમાં નિયમિતપણે વિતરિત ગ્રાન્યુલ્સના દેખાવ તરફ દોરી જતું નથી, પરંતુ ધૂળના કણોની લાંબી સાંકળોની રચના તરફ દોરી જાય છે.

રસપ્રદ રીતે, આ સાંકળો પોતાને સર્પાકારમાં ટ્વિસ્ટ કરે છે. વધુમાં, તેઓ સ્થિર અને એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે. આ તદ્દન વિચિત્ર છે અને, કોઈ કહી શકે છે, શંકાસ્પદ, કારણ કે, સંશોધનકારોએ ન્યુ જર્નલ ઑફ ફિઝિક્સમાં પ્રકાશિત એક લેખમાં નોંધ્યું છે, આવા લક્ષણો સામાન્ય રીતે જીવંત પદાર્થોના સંગઠનની લાક્ષણિકતા છે. ખાસ કરીને ડીએનએ માટે...

આ કમ્પ્યુટર સ્ટ્રક્ચર્સ, તે તારણ આપે છે, સમય જતાં વિકસિત થઈ શકે છે, વધુ સ્થિર બની શકે છે. વધુમાં, સર્પાકાર, ચોક્કસ પ્લાઝ્મા પરિમાણો હેઠળ, એકબીજા તરફ આકર્ષિત થઈ શકે છે - હકીકત એ છે કે તેમનો ચાર્જ સમાન છે. તેઓ પોતાની નકલો બનાવવામાં પણ સક્ષમ છે.


સર્પાકારની નકલ બનાવવાની પ્રક્રિયા કણોના મધ્યવર્તી વમળના અસ્તિત્વને સૂચિત કરે છે, જે એક સર્પાકારમાં હતાશાની બાજુમાં ઉદભવે છે અને બીજી તરફ નવી મંદી બનાવે છે (ત્સ્યોટોવિચ વી. એન. એટ અલ દ્વારા ચિત્ર).

વધુ રસપ્રદ બાબત એ છે કે સર્પાકારના ભાગો વિવિધ વ્યાસ સાથે બે સ્થિર સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે. અને વિવિધ વિભાગો સાથે ઘણા સેગમેન્ટ્સ એક સર્પાકાર પર ફિટ થઈ શકે છે, તેથી તેઓ દેખીતી રીતે આ રીતે માહિતી પ્રસારિત કરી શકે છે.

અલબત્ત, આપણે ભૂલવું જોઈએ નહીં કે આવા "ડીએનએ" (તેમને પરમાણુ કહી શકાય નહીં, કારણ કે તેમાં અણુઓ નથી, પરંતુ મોટા ધૂળના કણો) પ્લાઝ્મા વિના તેમના પોતાના પર અસ્તિત્વમાં નથી. જો કે, તે શક્ય છે કે વધુ કોમ્પ્યુટર પ્રયોગો દરમિયાન તેઓ વધુ જટિલ માળખામાં વિકસિત થઈ શકે.

વિચારવા જેવું કંઈક છે. છેવટે, ધૂળવાળું પ્લાઝ્મા પ્રકૃતિમાં ઘણી વાર જોવા મળે છે, અને કેટલાક અસાધારણ તારાઓની પૂંછડીમાં, ડીએનએ સાથે સરખાવી શકાય તેવા પરમાણુઓ શોધવાનું તદ્દન અણધાર્યું હશે. તે સ્પષ્ટ છે કે કોમ્પ્યુટરની સ્થિતિ કુદરતી પરિસ્થિતિઓથી અલગ છે. પણ હજુ...


બે સર્પાકાર પ્લાઝ્મા સ્ફટિકોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું મોડેલ. આ ગોઠવણમાં, તેઓ ખરેખર DNA ના ડબલ હેલિક્સ (Tsytovich V. N. et al. દ્વારા ચિત્રણ) સાથે મળતા આવે છે.

પરંતુ તે હજી અસ્પષ્ટ છે કે શું આને કહી શકાય - ઓછામાં ઓછું ઔપચારિક રીતે - જીવન? મોર્ફિલના કાર્યમાં સામેલ ન હતા તેવા વૈજ્ઞાનિકો આ વિશે શું વિચારે છે?

નાસાના એસ્ટ્રોબાયોલોજિસ્ટ ક્રિસ્ટોફર મેકકે તેના પર શંકા કરે છે. "કેટલાક લોકો માને છે કે જીવન એક સ્વ-સંગઠિત પ્રણાલી છે, પરંતુ તે જ વાવાઝોડા વિશે કહી શકાય," તેમણે કહ્યું. - આ લોકોએ વાવાઝોડા કરતાં પણ વધુ જટિલ કંઈક બનાવ્યું છે અને તેઓ કહે છે કે તે જીવંત જીવ છે. હા, તેઓ કહે છે કે આ સર્પાકાર માહિતી સંગ્રહિત કરી શકે છે, જે છે મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાજીવન પરંતુ તેમનું કાર્ય નિરાશાજનક છે કારણ કે તે સંપૂર્ણ રીતે સૈદ્ધાંતિક છે.”

ન્યુ યોર્ક યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રી ડેવિડ ગ્રિયરે તેને વધુ સાવધાનીપૂર્વક અને વૈજ્ઞાનિક રીતે મૂક્યું: “કોઈ વસ્તુને જીવંત અથવા નિર્જીવ કહેવાનું લગભગ અર્થહીન છે, કારણ કે ત્યાં કોઈ કડક નથી. ગાણિતિક વ્યાખ્યાજીવન."


કેટલા ડેટા વિશે કમ્પ્યુટર મોડેલવાસ્તવિક લોકો કરતા અલગ હોઈ શકે છે, જેમ કે આ છબીઓ પરથી નક્કી કરી શકાય છે. (a) - અવકાશમાં કણોના સ્થાનનું પુનઃઉત્પાદન કરીને મેળવેલ ચિત્ર, (b) - આ અભ્યાસમાં મોડેલિંગ દ્વારા મેળવેલ ચિત્ર. માર્ગ દ્વારા, રચના માટે કુદરતી અવરોધો પૈકી એક યોગ્ય રચનાઓકુદરતી ધૂળના પ્લાઝ્મામાં ધૂળના કણોની અસમાનતા હોય છે, કોમ્પ્યુટર દ્વારા સિમ્યુલેટેડ આદર્શ ધૂળના દાણાથી વિપરીત (ત્સ્યટોવિચ વી. એન. એટ અલ દ્વારા ચિત્ર).

શેઠ શોસ્તાક સમાન અભિપ્રાય શેર કરે છે (



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!