57- അനശ്വരമായ ഊർജ്ജം

 അനശ്വരമായ ഊർജ്ജം: പ്രകൃതിയുടെ പരിവർത്തന കല

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഹൃദയസ്പന്ദനമാണ് ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം. ഒരു നദി ഒരിക്കലും വറ്റാത്ത ഉറവയിൽ നിന്ന് ഒഴുകിയെത്തുന്നതുപോലെ, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഊർജ്ജം അനശ്വരമാണ്. അതിനെ സൃഷ്ടിക്കാനോ നശിപ്പിക്കാനോ സാധ്യമല്ല, മറിച്ച് ഒരു വേഷത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറാനുള്ള കഴിവ് മാത്രമേ അതിനുള്ളൂ. ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട ലോകത്തിന്റെ (system) മൊത്തം ഊർജ്ജം, കാലത്തിന്റെ കയറ്റിറക്കങ്ങൾക്കിടയിലും ഒരേ അളവിൽ നിലനിൽക്കുന്നു.

നമ്മുടെ ചുറ്റുമുള്ള ലോകം ഈ അനശ്വരമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു മനോഹരമായ നൃത്തവേദിയാണ്. ഒരു ലൈറ്റ് ബൾബ് സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുമ്പോൾ, അദൃശ്യമായ വൈദ്യുതോർജ്ജം പ്രകാശത്തിന്റെ തിളക്കമായും, ചെറുതായി ചൂടാകുന്ന താപത്തിന്റെ ഊഷ്മളതയായും രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ, ഊർജ്ജം ഒരു രൂപം വെടിഞ്ഞ് മറ്റൊന്ന് സ്വീകരിക്കുന്നു, എന്നാൽ അതിന്റെ അളവിൽ ഒട്ടും കുറവുണ്ടാകുന്നില്ല.

ഒരു കാറിന്റെ എഞ്ചിൻ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ടാങ്കിലെ രാസോർജ്ജം ഒരു പൊട്ടിത്തെറിയുടെ ശക്തിയായി മാറുന്നു, ചക്രങ്ങളെ കറക്കുന്ന ഗതികോർജ്ജമായി പരിണമിക്കുന്നു. ഇന്ധനം കത്തുമ്പോൾ നഷ്ടപ്പെടുന്ന രാസോർജ്ജം, ചലനത്തിന്റെ ഊർജ്ജമായി പുനർജനിക്കുന്നു.

ഒരു കുന്നിൻ മുകളിൽ നിന്ന് ഉരുണ്ടു വരുന്ന പന്ത്, സ്ഥിതികോർജ്ജം എന്ന ഉറങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തെ ഉണർത്തി ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ഊർജ്ജസ്വലമായ നൃത്തം നടത്തുന്നു. ഉയരത്തിൽ സംഭരിക്കപ്പെട്ട ഊർജ്ജം, താഴേക്ക് വരുമ്പോൾ വേഗതയുടെ ഊർജ്ജമായി മാറുന്നു.

ഒരു താപനിലയം, താപോർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റി, ടർബൈനുകളെ കറക്കി വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ചൂടിന്റെ ഊർജ്ജം, യന്ത്രങ്ങളുടെ ചലനമായി, പിന്നീട് പ്രകാശവും വെളിച്ചവുമായി നമ്മുടെ വീടുകളിൽ എത്തുന്നു.

ഈ നിയമം എല്ലാത്തരം ഊർജ്ജരൂപങ്ങൾക്കും ഒരുപോലെ ബാധകമാണ്. ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിലെ ഗതികോർജ്ജം, ഉയരങ്ങളിൽ സംഭരിക്കപ്പെട്ട സ്ഥിതികോർജ്ജം, തന്മാത്രകളുടെ കമ്പനത്തിൽ ഒളിപ്പിച്ച താപോർജ്ജം, പ്രവഹിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം, രാസബന്ധനങ്ങളിലെ രാസോർജ്ജം, അണുക്കളുടെ അകക്കാമ്പിലെ ആണവോർജ്ജം, പ്രകാശവും മറ്റ് വികിരണങ്ങളുമായ വികിരണോർജ്ജം - ഇവയെല്ലാം ഈ അനശ്വര നിയമത്തിന് അനുസൃതമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

ഭൗതികശാസ്ത്രം മാത്രമല്ല, രസതന്ത്രം, ജീവശാസ്ത്രം, എഞ്ചിനീയറിംഗ് തുടങ്ങിയ വിപുലമായ മേഖലകളിൽ ഈ നിയമത്തിന് ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനമുണ്ട്. പ്രകൃതിയിലെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്വഭാവം മനസ്സിലാക്കാനും, വിവിധ പ്രതിഭാസങ്ങളെ പ്രവചിക്കാനും ഇത് നമ്മെ സഹായിക്കുന്നു. കൂടാതെ, എണ്ണമറ്റ സാങ്കേതിക കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾക്കും, ഊർജ്ജത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമമായ ഉപയോഗത്തിനുള്ള വഴികൾ കണ്ടെത്താനും ഈ അടിസ്ഥാന തത്വം നമ്മെ നയിക്കുന്നു.

ഗണിതശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഭാഷയിൽ ഈ മനോഹരമായ നിയമത്തെ ഇങ്ങനെ സംഗ്രഹിക്കാം:

\Delta E = 0

അതായത്, ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിലുള്ള മാറ്റം എപ്പോഴും പൂജ്യമായിരിക്കും.

അല്ലെങ്കിൽ, കൂടുതൽ ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ:

E_i = E_f

ഒരു സിസ്റ്റത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലെ ഊർജ്ജം (Ei) എപ്പോഴും അവസാനത്തിലെ ഊർജ്ജത്തിന് (Ef) തുല്യമായിരിക്കും. ഊർജ്ജം ഒരു രൂപത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ഒഴുകിമാറാം, അതിന്റെ വേഷം മാറാം, പക്ഷേ അതിന്റെ ആകെ അളവ് ഒരിക്കലും കുറയുന്നില്ല. പ്രകൃതിയുടെ ഈ അടിസ്ഥാന നിയമം, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ താളം തെറ്റാതെ നിലനിർത്തുന്ന ഒരു അദൃശ്യ ശക്തിയാണ്.