सर्च-रिसर्च : पाण्याच्याही दोन द्रवस्थिती

पदार्थाच्या अवस्था किती आणि कोणत्या, असा प्रश्‍न विज्ञानाच्या प्रश्‍नपत्रिकेत विचारला जायचा आणि त्याचे उत्तर पाठ केल्यासारखे आपण द्यायचो. स्थायू, द्रव आणि वायू या पदार्थाच्या तीन अवस्था आहेत. कालांतराने ‘प्लाझ्मा’ ही पदार्थाची चौथी अवस्था असल्याचेही सिद्ध झाले. असो. बर्फ, पाणी आणि बाष्प या पाण्याच्या (पाणी म्हणताना आपण दोन हायड्रोजन आणि एक ऑक्‍सिजन यांचा रेणू गृहीत धरावा.) तीन अवस्था असल्याचे सर्वांनाच माहीत असते. पण तुम्हाला कल्पना आहे काय? द्रव स्वरूपातील पाण्याच्याही दोन अवस्था आहेत! एक पातळ पाणी आणि दुसरे थोडे घट्ट पाणी ! पाण्याच्या अशा अद्‌भुत गुणधर्मामुळे त्याला ‘अनाकलनीय’ द्रव असे म्हणतात!

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

गूढ उलगडण्यासाठी सखोल संशोधन 
सजीवांच्या आजच्या अस्तित्वाच्या मुळाशी पाण्याचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म आहेत. इतर रासायनिक घटकांबरोबर मैत्री करण्याची पाण्याची क्षमता, तरलता, घनता, उत्कलनांक अशा अनेक भौतिक गुणधर्मांवर सजीवांच्या जैविक क्रिया अवलंबून आहेत. पाण्याची घनता थोडी जरी कमी जास्त झाली असती, तर ना महासागरात सजीव निर्माण झाले असते, ना तुम्ही हा लेख वाचला असता ! पाण्याचे हे गूढ उलगडण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी अनेक वर्षे संशोधन केले आहे. पण पाण्याचे गूढ वाढवत आहे. अतिशय थंड तापमानाला द्रवरूप पाण्याच्या दोन अवस्था असतात, असे भाकीत या आधीही काही शास्त्रज्ञांनी केले होते. पण, त्याचे प्रत्यक्ष स्वरूप आजवर पाहता आले नव्हते. स्टॉकहोम विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी उणे ६३ अंश सेल्सिअस तापमानाला द्रवरूप पाण्याच्या या दोन अवस्था प्राप्त केल्या आहेत. याच तापमानाला दाबामध्ये (प्रेशर) बदल केला, तर साधारणतः २० टक्के वेगळी घनता असलेले पाणी आपल्याला मिळते. प्रथमच पाण्याच्या अशा दोन अवस्था, याची देही याची डोळा पाहता आल्याने शास्त्रज्ञांना कमालीचा आनंद झाला आहे. हे संशोधन ‘सायन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रकाशित करण्यात आले आहे. 

जगभरातील इतर बातम्या वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा

हवामान बदलाला तोंड देण्यास उपयुक्त
शून्याच्याही खाली ६३ अंश सेल्सिअस तापमान मिळविण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी लेझरचा वापर केला. कारण सामान्य पद्धतीने पाण्याचे तापमान कमी केले तर शून्य अंशालाच त्याचे बर्फ तयार होईल. पण जेव्हा लेझरचा मारा करण्यात येतो तेव्हा तापमान उणे अंश सेल्सिअसमध्ये जाते आणि त्या पाण्याचा बर्फ तयार होण्यापूर्वीच विशिष्ट दाबाला (प्रेशरला) या दोन अवस्था मिळतात. अतिशय कमी तापमानाच्या वेळी पाण्याच्या वर्तनाचा अभ्यास अनेक शास्त्रज्ञ कित्येक वर्षांपासून करत आहेत. पण प्रथमच त्यांना असे मोठे यश मिळाले आहे. परग्रहावर दुसरी जीवसृष्टी शोधण्यापासून ते आपल्या शरीरातील जैविक क्रियांमध्ये पाण्याची भूमिका मोलाची आहे. सजीवांच्या शरीरातील जैविक क्रियांमध्ये पाण्याच्या या दोन अवस्थांचा महत्त्वपूर्ण वाटा आहे. पेशीमधील जैविक क्रियांचा उलगडा करण्यासाठी पाण्याच्या या दोन अवस्थांचा भविष्यात उपयोग होणार आहे. तसेच भविष्यात हवामान बदलाला तोंड देण्यासाठी आणि शुद्ध पाणी मिळविण्यासाठी पाण्याची ही दुसरी अवस्था उपयोगात येणार असल्याचे शास्त्रज्ञ सांगतात. स्टॉकहोम विद्यापीठातील रासायनिक भौतिकी विभागाचे प्रा. हर्षद पाठक यांचा या संशोधनात सहभाग आहे. त्यांच्याच शब्दांत सांगायचे, तर ‘‘गेल्या कित्येक दशकांपासून पाण्याला समजून घेण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी खूप कष्ट घेतले आहेत. त्यांनी आजवर केलेल्या संशोधनाचा हा गौरव आहे !’’

देशभरातील इतर बातम्या वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा