यो साइटमा भएका सामाग्रीहरु व्यवसायिक प्रयोजनका लागि कुनै पनि हिसाबले टेक्स्ट, फोटो, अडियो वा भिडियोका रुपमा पुनर्उत्पादन गर्न स्वीकृति लिनुपर्नेछ। स्वीकृतिका लागि salokya@mysansar.com मा इमेल गर्नुहोला।
eXTReMe Tracker

विज्ञान ब्लग : म्याग्नेटिक पदार्थका हेर्दा सजिलो, व्याख्या गर्न गाह्रो चार सूत्र

-छविलाल रिजाल-

मैले माइसंसार को जनवरी ८, २०१६ को रिपोर्टमा म्याग्नेटिक पदार्थको बायोम्याग्नेटिक छेत्रमा उपयोगिताबारे जानकारी दिएको थिएँ। त्यसको लगत्तै मैले जनवरी २१, २०१६ मा प्रकाशित रिपोर्टमा म्याग्नेटिक पदार्थको इतिहास बारे संक्षेपमा जानकारी दिने प्रयास गरेको थिएँ। हामीलाई थाहा छ कि कुनै पनि मूल कुरा बुझ्नको लागि त्यस वस्तुको जरासम्म नपुगी हुँदैन। त्यसैगरी म्याग्नेटिक पदार्थहरुको उपयोगिता बुझ्नको लागि तेस्को जरासम्म नपुगी हुँदैन भन्ने ठानी जनवरी २१ को रिपोर्टमा म्याग्नेटिक पदार्थको इतिहास सम्बन्धि संक्षिप्तमा प्रस्तुत गरेको थिएँ। आजको रिपोर्टमा पनि म्याग्नेटिक पदार्थको इतिहासलाई नै निरन्तरता दिने जमर्को गरेको छु। तपाईँहरुलाई म्याग्नेटिक पदार्थको इतिहासबाट सुरु गरी यिनीहरुको उपयोगिता मेडिकल क्षेत्रमा कसरी भइरहेको छ र भविष्यमा पनि यसको महत्व कसरी बढ्दै जाने छ भन्ने बारेमा माइसंसारको बिज्ञान ब्लगमार्फत् सरल नेपाली भाषामा, सबैले बुझ्न सक्ने गरी प्रस्तुत गर्दै जानेछु।

crizal म्याग्नेटिक पदार्थ सुन्दा जति सरल लाग्छ, यस्लाई बुझ्न र पहिचान गर्न तेती नै कठिन छ, तर असम्भव चाहीँ छैन है! गिल्बर्ट, बर्नोउली, (फ्रंक्लिन, ओरेस्टेड, एमपेर,), र विशेष गरी माइकल फ्याराड़ेले सन् १९२१ मा गरेको इलेक्ट्रिक चार्ज र चुम्बकको आपसी सम्बन्ध छ भनी प्रमाणित गरे। पछि १९४५ मा फेरि चुम्बक र प्रकाशको किरणको बीचमा आपसी संम्बन्ध छ भनी प्रयोग गरी देखाइदिए। तेतिबेला नाम चलेका भौतिकशास्त्री र गणितशास्त्री जेम्स क्लार्क म्याक्सवेललाई प्रोत्साहन त मिल्यो नै तर चिन्ता पनि उत्तिकै लागेर आयो।

जाबो पुस्तक पसलेले (उनको दृष्टिमा) यस्तो चमत्कार गर्ने? भनेर उनी तात्तिए पनि। माइकल फ्याराड़ेको एकपछि अर्को नयाँ आविस्कारबाट प्रेरित भै, म्याक्सवेलले चार वटा प्रसिद्ध गणितीय सूत्र, जुन उनको आफ्नै नामबाट चिनिन्छन्, ल्याए। त्यसले माइकल फ्याराड़ेले गरेको प्रयोगको रिजल्टलाई सैद्धान्तिक रुपमा व्याख्या गर्न सक्छ।

अचम्म को कुरा के छ भने, यी चार सूत्रहरु हेर्दा ज्यादै सरल प्रकृतिका छन् तर बुझ्न, संस्कृतको श्लोक झैँ गाह्रो छ, र ब्याख्या गर्न पनि गाह्रो नै छ। ती चार सूत्रलाई सरल भाषामा बुझ्ने गरी ब्याख्या गर्न प्रयास गर्नेछु।.

सूत्र एकले गस (Gauss) को विद्युत नियमलाई प्रतिनिधित्व गर्छ, जसको अर्थ हो कुनै पनि पदार्थबाट निस्कने विद्युत त्यस पदार्थभित्र रहेको चार्जसँग सिधै सम्बन्ध राख्छ।

दोस्रो सूत्रले गसको म्याग्नेटिक नियमलाई प्रतिनिधित्व गर्छ, जसको अर्थ हो इलेक्ट्रिकको पोजिटिभ र नेगेटिभ चार्ज भए जस्तै म्याग्नेटको एकल पोल उत्तर वा एकल पोल दक्षिण हुन्छ, र तिनीहरुलाई कहिले पनि टुक्रा पारी छुट्टाउन मिल्दैन।

सूत्र तीन, जुन फ्याराड़े – म्याक्सवेलको सूत्रको रुपमा चिनिन्छ, कुनै पनि बन्द क्षेत्रभित्र जम्मा हुने भोल्टेज, म्याग्नेटिक फ्लाक्स परिवर्तनको दरसँग सिधा सम्बन्ध राख्छ। (यो सूत्रलाई फ्याराड़ेको ल अफ इन्डक्सनको रुपमा पनि चिनिन्छ)

र सूत्र चार, अम्पेरेको सर्कुटल लको रुपमा चिनिन्छ, जसको अर्थ हो, कुनै पनि बन्द घेराभित्र, इलेक्ट्रिक करेन्ट र इलेक्ट्रिक फिल्डको समयसँगै हुने परिवर्तन सिधै वरिपरि रहेको म्याग्नेटिक फिल्डभित्र छिर्ने क्षेत्रसँग सम्बन्धित हुन्छ। तपाइँहरुलाई सरल भाषामा ब्याख्या गर्दागर्दै पनि यी चार वटा सूत्रको अर्थ बुझ्न अझै पनि गाह्रो भएको हुनसक्छ।

त्यसैले म छोटकरीमा यसको सार व्यक्त गर्न चाहन्छु। संक्षिप्तमा भन्ने हो भने, जसरी इलेक्ट्रिक फिल्डको सूत्रहरुले कुनै पनि एक प्वाइन्टको वरिपरि अवस्थित इलेक्ट्रिक चार्ज र इलेक्ट्रिक फिल्डसँगको सम्बन्ध राख्छन्, त्यसै गरी म्याग्नेटिक फिल्डको सूत्रहरुले कुनै एउटा प्वाइन्टको वरिपरि म्याग्नेटिक फिल्ड र त्यो प्वाइन्टको वरिपरि अवस्थित करेन्ट डेन्सिटीसँग सम्बन्ध राख्छन्।

म्याक्सवेलको यी चारवटा सूत्रहरुको सबैभन्दा महत्वपूर्ण कुरा के हो भने यी सूत्रहरुले कुनै पनि इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक विकिरण, जस्तै सूर्यको किरण, जसमा दुवै इलेक्ट्रिक र म्याग्नेटिक किरण सँगसँगै प्रकाशको गतिमा यात्रा गरेका हुन्छन्, र प्रकाशको गति, भ्याकुममा, यस्को वेबलेन्थ र फ़्रिक्वेन्सीको गुणात्मक मान हुन आउँछ। यहाँ बुझ्नु पर्ने कुरा के छ भने यो सूत्र, प्रकाशको लागि मात्र नभएर ब्रह्माण्डमा रहेका सबै खाले इलेक्ट्रो म्याग्नेटिक तरङ्ग हरुमा लागू हुन्छ। अचम्मको कुरा त के छ भने, सूर्यको गति म्याक्सवेलको सूत्रमा उल्लेखित एभरेज इलेक्ट्रिक फिल्ड र म्याग्नेटिक फिल्डको अनुपात सँग ठ्याक्कै मिल्न आउँछ (अर्थात् ३ करोड मिटर प्रति सेकेण्ड)।

इलेक्ट्रिसिटी र म्याग्नेटिक पदार्थको अधार इलेक्ट्रिक चार्जहरु र म्याग्नेटिक डाइपोल (म्याग्नेटिक डाइपोलहरु र इलेक्ट्रिक करेन्ट को लुप हरु भन्नु एकै हो) हो भन्ने कुरामा अब कुनै शंका छैन। म्याग्नेटिक क्षेत्रमा, म्याक्सवालको सूत्रको साथसाथै लारेंज़को सूत्र अर्को महत्वपूर्ण आविस्कार हो। लोरेंज़को सूत्रले कुनै पनि एउटा गतिशील पार्टिकल जसको चार्ज र गति छ, तेस्ले अनुभव गर्ने इलेक्ट्रिक र म्याग्नेटिक बलको बीचमा सम्बन्ध देखाउँछ।

इलेक्ट्रिसिटी र म्याग्नेटिक पदार्थको आधार इलेक्ट्रिक चार्जहरु र म्याग्नेटिक डाइपोल (म्याग्नेटिक डाइपोलहरु र इलेक्ट्रिक करेन्ट को लुप हरु भन्नु एकै हो) हो भन्ने कुरामा अब कुनै शंका छैन ।

अहिले आएर म्याग्नेटिक पदार्थको व्यापक प्रयोग हुँदै आएको छ। विशेष गरेर, टेलिकम, कम्प्युटर, र अन्य कन्जुमर सामानहरुमा प्रयोग हुँदै आएका इलेट्रोम्याग्नेटहरु पुन: साना साना पर्मानेन्ट म्याग्नेट हरुबाट रुपान्तरित हुँदैछन्। मैले जनवरी ८ मा प्रकाशित रिपोर्टमा उल्लेख गरे झैँ यी म्याग्नेटहरुको सर्वाधिक प्रयोग कम्प्युटर क्षेत्रमा भएको छ र जसको फलस्वरूप अहिले इन्टरनेटको रेभोलुसन भएको छ।

कम्प्युटरबाहेक अरु क्षेत्रहरु, जस्तै, अर्थ साइन्स, स्पेस टेक्नोलोजी, फुड साइन्स, इन्भायरोमेन्ट मोनिटरिङ, इत्यादि र म्याग्नेटिक पदार्थको प्रयोग मेडिकल क्षेत्रमा अत्यन्त बढेर गएको छ। मैले आउँदो दिनमा म्याग्नेटिक पदार्थको उपयोग मेडिकल डायेगनोस्टिकस, डी. एन. ए सीक्योंसिंग, पोइन्ट ओफ केयर जाच , क्यान्सर पत्ता लगाउने, र रोकथाम र उपचार सम्बन्धी सामग्रीहरु प्रस्तुत गर्नेछु। माइसंसार हेर्दै गर्नुहोला ।

figure
चित्र एक: इलेक्ट्रिक र म्याग्नेटिक जोडा., यात्रा गरि रहेका छन् (गति तिन करोड मीटर प्रति सेकेंड्स ). इलेक्ट्रिक फिल्ड र म्याग्नेटिक फिल्ड को बिचमा ९० डिग्री फरक छ ।

लेखक अहिले अमेरिकाको बेलोर विश्वविद्यालयमा रिसर्च साइन्टिस्ट र क्यानाडाको योर्क विश्वविद्यालयमा पोस्टडक रिसर्चरको रुपमा कार्य गर्दै हुनुहुन्छ। सम्पर्क इमेल: c.s.rizal(AT)gmail.com

2 comments to विज्ञान ब्लग : म्याग्नेटिक पदार्थका हेर्दा सजिलो, व्याख्या गर्न गाह्रो चार सूत्र

  • SBR

    माइ संसार मार्फत बिज्ञान, तेस्मा पनि म्याग्नेट सम्बन्धि को लेख, ढिलाई भएपनि पढन पाउदा खुशी लाग्यो. धन्यबाद!

    मन परे हरियो नपरे रातो ! Thumb up 0 Thumb down 0

  • धेरै धेरै रमाइलो लाग्छ, विज्ञानका कुराहरु नेपालीमै छर्लंग हुनेगरी पढ्न पाउदा !
    अरु पनि नया र चाखलाग्दा बिषयमा लेख्दै जानु होला !

    मन परे हरियो नपरे रातो ! Thumb up 0 Thumb down 0