कुवाको पानी निकाल्न खोज्दा ब्यारोमिटर आविष्कार



विश्वमा टोरिसेलीलाई केवल वायु दाबमापक ब्यारोमिटरको आविष्कारकका रूपमा बुझ्ने गरिन्छ । वास्तविकता त के हो भने उनले वायु दाबमापकबाहेक अन्य कैयौँ महत्वपूर्ण आविष्कार गरेका छन् । इटलीको फ्लोरेन्स सहरमा विज्ञानको इतिहाससँग सम्बन्धित संग्रहालय छ । यसमा राखिएका धेरैजसो वैज्ञानिक सामग्रीबीच चार इन्च ब्यासभन्दा लामो एउटा लेन्स राखिएको छ । यस लेन्सको सत्यतालाई देखेर आजका लेन्स निर्माता विशेषज्ञ पनि आश्चर्यमा पर्ने गर्छन् ।

यो लेन्स एक मिमिको दसौँ हजार भाग पनि सत्यतासाथ निर्मित भएको छ । सबैभन्दा आश्चर्यको कुरा त यसको निर्माण सन् १६४६ मा भएको थियो । त्यसबेला लेन्स निर्माणका निम्ति न त आजको जस्तो अत्याधुनिक उपकरण उपलब्ध थिए, न त यसप्रकारको प्रविधि नै विकास भएको थियो । यस लेन्सको निर्माण टोरिसेलीले गरेका थिए । यसबाट अनुमान लगाउन सकिन्छ, टोरिसेलीको प्रतिभाको उचाइ कति थियो ?

वायु दाबमापक आविष्कारकका रूपमा टोरिसेलीलाई विज्ञानका आमपाठकले जान्दछन् तर यस आविष्कार पछाडि जुन कथा छ, त्यसलाई सम्भवतः धेरै कम मानिसले सुनेका, जानेका छन् । यसको आविष्कार पछाडि एउटा रोचक कथा छ ।

कथाअनुसार सन् १६४० मा टसकानिको ग्रेड ड्युकले आफ्नो घर (बंगला)को नजिक कुुवा खन्न लगाएका थिए । कुवा खनियो । करिब ४० फुटको गहिराइमा गएपछि पानी भेटियो । पानीलाई माथि ल्याउनका निम्ति एउटा पम्प जडान गरियो, जसको नली पानीमा डुबेको थियो । पम्पको ह्यान्डिल तल–माथि गर्दा पनि पानी टुटीबाट बाहिर आएन । पानी केवल ३३ फुट उचाइभन्दा माथि चढेको थिएन । मजदुरले के सोचे भने पम्पमा केही खराबी छ तर परीक्षण गर्दा पनि केही खराबी देखिएन ।

यो घटनाको सूचना ड्युकलाई दिइयो । उनले पनि पम्पले किन काम गरिरहेको छैन भन्ने कुरा पत्ता लगाउन सकेनन् । त्यसबेला ग्यालिलियो ड्युकका विशिष्ट दार्शनिक र गणितज्ञ थिए । यस समस्या समाधानका निम्ति ग्यालिलियोलाई अनुरोध गरियो । उनले समस्या समाधानका निम्ति केही व्याख्या गरे । तर, उनी स्वयम् यस व्याख्याबाट सन्तुष्ट हुन सकेनन् । आफ्नो असन्तुष्टिपछि ग्यालिलियोले यसको समाधानका निम्ति आफ्ना शिष्य टोरिसेलीलाई दिए । टोरिसेली ग्यालिलियोको निजी सचिवका रूपमा काम गरिरहेका थिए ।

केही समयपछि ग्यालिलियोको निधन भयो । उनको स्थानमा टोरिसेलीलाई नियुक्त गरियो । त्यसपछि टोरिसेलीले पम्पको समस्यामाथि केन्द्रित रहेर काम गर्न थाले ।

टोरिसेलीलाई पम्पद्वारा भारी पदार्थ यति उचाइसम्म उठाउन सकिँदैन, जति कुनै हलुको पदार्थ उठाउन सकिन्छ भन्ने थाहा थियो । यसकारण उनले आफ्नो प्रयोगका निम्ति पारो छाने । पारो पानीको तुलनामा साढे तेह्र गुणा भारी हुन्छ । अतः पानीको तुलनामा पारालाई साढे तेह्र गुणा कम उचाइसम्म उठाउन सकिन्छ । यद्यपि, पम्पबाट पानीलाई ३३ फुटको उचाइसम्म उठाउन सकिन्छ । यो संख्या ३३ फुटलाई १३.५ ले विभाजित गर्दा प्राप्त हुने गर्छ । पानीको स्थानमा पारो प्रयोग गर्नुमा सबैभन्दा धेरै सफलता के थियो भने ३३ फुट लामो नलीको स्थानमा केवल एक गज लामो नली नै पर्याप्त थियो ।

टोरिसेलीले काँचको एउटा नली लिए । यसको लम्बाइ करिब एक गज रहेको थियो । त्यसको मुख एकातिर बन्द थियो । सबैभन्दा पहिले उनले यस नलीलाई पारोले भरे । त्यसको खुला मुखलाई औँलाले दबाए र नलीलाई उल्टो पारेर पारोले भरिएको कचौरामा डुबाए, ताकि खुला मुख पारोको सतहमुनि रहोस् । फेरि उनले आफ्नो औँला खुला मुखबाट हटाए । त्यसबेला नलीमा पारा केही तल गयो र पारो स्तम्भको लम्बाइ ३० इन्चसम्म रहन गयो । नलीको माथिल्लो भाग, जहाँ पहिले पारो भरिएको थियो, त्यहाँ खाली स्थान भयो । पछि, यस खाली स्थानको नाम ‘टोरिसेली निर्वात’ राखियो ।

यस प्रयोगबाट के सिद्ध भयो भने पानीलाई पम्पद्वारा यति उचाइसम्म मात्र माथि उठाउन सकिन्छ, जुन ३० इन्च १३ दशमलव ६ को बराबर हुन्छ । यो लगभग ३३ फुट उचाइ हुने गर्छ ।

कुवामा रहेको पम्पको विफलताका कारण त यसको प्रयोगद्वारा नै स्पष्ट हुन गयो । टोरिसेलीको यो नली वायुमापकका रूपमा प्रयोग हुन थाल्यो । आज पनि विज्ञानका विद्यार्थी साधारण ब्यारोमिटर यही नियमले बनाउने गर्छन् ।

टोरिसेलीले निर्माण गरेको यस वायुमापक यन्त्रलाई पहाडको टुप्पोमा लगियो । जति पहाडको उचाइमा लगियो, त्यति नै पारो स्तम्भको उचाइ कम हुँदै गयो । यसबाट के प्रमाणित भयो भने उचाइका आधारमा वायुको दाब पनि घट्ने गर्छ । यही प्रयोगका आधारमा ब्लेज पास्कल नाम गरेका एकजना वैज्ञानिकले ग्यालिलियोको यस कथनको पुष्टि गरे, ‘वायुमा भार हुने गर्छ ।’

आज वायु दाबमापक मौसमविज्ञानको एक अत्यावश्यक अंग बनिसकेको छ । हिजोआज अनेकौँ किसिमका वायुमापक यन्त्र बन्न थालेका छन् ।

इटलीका यी महान् वैज्ञानिकले कैयौँ प्रकारका दूरदर्शी, सूक्ष्मदर्शी र अन्य प्रकाशीय उपकरणका नमुना निर्माण गरे, जुन धेरै शुद्धतासाथ बनाइएका थिए ।

टोरिसेली केवल प्रयोगात्मक वैज्ञानिक मात्र होइनन्, बरु राम्रा गणितज्ञ पनि थिए । उनले इन्टिग्रल क्यालकुसलमा पनि कैयौँ कुराआविष्कार गरेका थिए । १९ वर्षको उमेरमा अध्यापकका रूपमा उनी रोम विश्वविद्यालयमा प्रवेश गरेका थिए, जहाँ उनी पछि प्रोफेसर बने ।

सन् १६४१ मा यिनको पहिलो पुस्तक प्रकाशित भयो, जसमा ग्यालिलियोका कामको विवरण उल्लेख गरिएको थियो । टोरिसेलीको समयमा हार्बे, बेकन, पास्कल, ग्यालिलियोलगायत विश्वप्रसिद्ध वैज्ञानिक पनि थिए ।

दुर्भाग्यको कुरा के छ भने, यी महान् वैज्ञानिकको २९ वर्षमै निधन भयो । यदि केही वर्ष उनी बाँचेका भए विज्ञानको क्षेत्रमा उनको योगदान अतुलनीय हुन सक्थ्यो ।

प्रतिक्रिया दिनुहोस्