శాస్త్ర విజ్ఞానము

ద్రవ నైట్రోజెన్ ని మింగడం ఎలా?




లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం ద్రవ నైట్రోజెన్ విషయంలో కుడా కనిపిస్తుంది. ద్రవ నైట్రోజెన్ కింద చిందినప్పుడు నైట్రోజెన్ బిందువులు నేలకి అతుక్కుపొకుండా, అటు ఇటు దొర్లడం చూస్తే తమాషాగా ఉంటుంది. ద్రవ నైట్రోజెన్ -200 C వద్ద ఉంటుంది. కనుక అది నేలని తాకినప్పుడు దాని అడుగు భాగం ఆవిరి ఐపోతుంది. నేలకి ద్రవానికి మధ్య ఏర్పడ్డ పొర ద్రవాన్ని పైకెత్తుతుంది.



ద్రవ నైట్రోజెన్ తో చేసే ఓ స్టంట్ కి మూలం కూడా లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావమే నంటాడు జెర్ల్ వాకర్. ఈ స్టంట్ లో ప్రదర్శకుడు నోట్లోకి గుక్కెడు ద్రవ నైట్రోజెన్ తీసుకుని, నోట్లో గాయం కాకుండా ఉమ్మేస్తాడు. నాలుకకి ద్రవ నైట్రోజెన్ కి మధ్య ఏర్పడ్డ నైట్రోజెన్ పొర నాలుకకి రక్షణగా ఉంటుంది. ఈ ప్రయోగం కూడా స్వయంగా చేసి ఈ విషయంలో లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం ఎలా పని చేస్తోందో నిర్ధారణ చేసుకోవాలని అనుకున్నాడు జెర్ల్ వాకర్.

నోట్లోకి గుక్కెడు ద్రవ నైట్రోజెన్ తీసుకున్నాడు. ద్రవాన్ని మింగకుండా జాగ్రత్త పడుతూ నోట్లోంచి గాలి బయటకి ఊదసాగాడు. శ్వాసలో ఉండే తేమ చల్లబడడం వల్ల బయటికి రాగానే మంచులా మారి నోటి నుండి సుమారు ఓ మీటర్ పొడవున ఓ చక్కని ‘మంచు బాట’ ఏర్పడింది. ఈ ప్రయోగం కొన్ని డజన్ల సార్లు సాఫీగా సాగింది. కాని ఆఖరు సారి మాత్రం ద్రవం అతని ముందు పళ్ళకి తగిలి ఎనామెల్ చిట్లింది. ద్రవం తాకిన మేరకు పళ్ల మీద చిన్న ‘మ్యాప్’ లాంటిది ఏర్పడింది.

(శివుడు గరళాన్ని మింగగలగడానికి కారణం లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావమేనా? అని బ్లాగర్లు అడగరని నాకు గాఢ నమ్మకం!)



నిప్పుల మీద నడక

జెర్ల్ వాకర్ ఎంచుకున్న మూడవ ‘మహత్యం’ నిప్పుల మీద నడవడం. నిప్పుల మీద నడిచే వ్యక్తిని ఏదో దైవశక్తి పాదాలు కాలకుండా కాపాడుతుంది అన్న మాట వట్టి చెత్తమూట అన్న ప్రకటనతో తన వివరణ మొదలెడతాడు. నిప్పుల మీద నడిచినప్పుడు కాళ్లు కాలకుండా ఉండడానికి (ఉన్న పక్షంలో!) ఎన్నో కారణాలు దొహదం చేస్తాయి.



తగినంత వేగంగా నడిస్తే నిప్పుతో పాదం యొక్క సంపర్క కాలం తగినంత తక్కువగా ఉండడం వల్ల కాల కాలడానికి పెద్దగా సమయం, అవకాశం ఉండదు. తరువాత నిప్పు కణిక యొక్క ఉపరితలంలో ఎక్కువ శక్తి ఉండదు. కేంద్రంలోనే ఎక్కువగా ఉంటుంది. తగినంత వడిగా నడుస్తున్నప్పుడు ఉపరితలంతోనే ఎక్కువ సంపర్కం ఉంటుంది.

కాని మరీ వేగంగా నడిస్తే నిప్పుని బలంగా తొక్కాల్సి వస్తుంది. అప్పుడు నిప్పు పాదంలోకి లోతుగా దిగబడి గాయం అయ్యే అవకాశం ఉంటుంది.

పోనీ మరీ నెమ్మదిగా నడిచినా నిప్పుతో సంపర్కం కాలం మరీ ఎక్కువగా ఉండడం వల్ల నిప్పులోని వేడి పాదంలోకి ప్రవేశించి పాదం కాలే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఇవి కాక నడిచే ముందు పాదం తడిగా ఉంటే లైడెన్ ఫ్రాస్ట్ ప్రభావం వల్ల, పాదం కింద తాత్కాలికంగా ఆవిరి పొర ఏర్పడి, పాదాన్ని కొద్దిగా రక్షణ ఏర్పడే అవకాశం వుంది.

దీన్ని బట్టి చూస్తే నిప్పుల మీద నడిచినప్పుడు కాళ్ళు కాలకుండా ఉండాలంటే నడిచే వేగం, పాదం మోపే తీరు, పాదాల మీద తేమ ఇలా ఎన్నో కారణాలు కచ్చితంగా కుదరాలని అర్థమవుతోంది.



ఈ విషయంలో వాకర్ తన స్వానుభవాన్ని ఇలా వివరిస్తున్నాడు. “ఐదు సార్లు నిప్పుల మీద నడిచాను. వాటిలో నాలుగు సార్లు భయంతో ముచ్చెమటలు పోయడం వల్ల పాదాలు తగినంత తడిగా ఉన్నాయో ఏమో ( పెద్దగా ఏమీ జరగలేదు). దాంతో ఐదో సారి కాళ్లు పొడిగా ఉన్న సంగతి కూడా పట్టించుకోకుండా ధైర్యంగా నడిచేశాను. ఈ సారి పాదాలు బాగా కాలి, తీవ్రంగా గాయాలు అయ్యాయి. అవి మానడానికి కొన్ని వారాలు పట్టింది.”

ఐదో సార్లు పాదాలు కాలడానికి మరో కారణం కూడా చెప్తాడు. అది తమాషాకి అంటున్నాడని అర్థం చేసుకోవాలి! “మొదటి నాలుగు సార్లు మాత్రం నడిచినప్పుడు Fundamentals of physics* పుస్తకాన్ని నా గుండెలకి గట్టిగా హత్తుకుని నడిచాను, అలా చేస్తే భౌతిక శాస్త్రం మీద నాకున్న నమ్మకం నన్ను కాపాడుతుందని. కాని ఐదో సారి ఆ ముందుజాగ్రత్త పట్టించుకోలేదు. పుస్తకాన్ని తీసుకెళ్ల లేదు. దాంతో తీవ్రంగా గాయపడ్డాను.”

(*రెస్నిక్ మరియు హాలిడే రాసిన ప్రఖ్యాత Fundamentals of physics పుస్తకానికి మూడవ రచయిత ఈ జెర్ల్ వాకర్ అన్న విషయాన్ని పాఠకులు గుర్తించగలరు.)



మరో విచిత్రమైన సూచనతో జెర్ల్ వాకర్ రాసిన వ్యాసం ముగుస్తుంది. “భౌతిక శాస్త్రంలో పట్టాలు ఇచ్చేటప్పుడు ఫైనలు పరీక్షలో ఈ ‘నిప్పుల మీద నడక’ భాగంగా ఉండాలని నేను ఎప్పట్నుంచో మొర పెట్టుకుంటున్నాను. నిప్పుల బాటకి ఒక చివర్లో ప్రోగ్రాం యొక్క చెయిర్ పర్సన్ కూర్చోవాలి. అవతలి కొస నుండి విద్యార్థి నిప్పుల మీద నడిచి రావాలి. భౌతిక శాస్త్రం మీద విద్యార్థి యొక్క నమ్మకం తగినంత గాఢంగా ఉంటే సురక్షితంగా కాళ్లు కాల్చుకోకుండా అవతలి కొసకి చేరుకుని పట్టా పుచ్చుకుంటాడు. పాతకాలపు పరీక్షల కన్నా ఇలాంటి పరీక్షలయితే విద్యార్థిలోని సత్తా ఏంటో ఇట్టే బయటపెడతాయి.”



అలాంటి విడ్డూరపు పరీక్షలకి మన ‘రామయ్యలు, కృష్ణయ్యలు’ ఎలాంటి కోచింగ్ ఇస్తారబ్బా?



(సమాప్తం)

Jearl Walker, Boiling and the Leidenfrost effect.