તાપમાન

એક ધ્રુજારી અને એક પરસેવો

કલ્પના કરો કે ઉનાળાના ગરમ દિવસે તમે ઠંડા સ્વિમિંગ પૂલમાં કૂદકો લગાવો છો. રાહતની એ ક્ષણિક ધ્રુજારી? એ હું છું. અથવા બરફથી ઢંકાયેલી દુનિયામાં પગ મૂકતા પહેલાં જાડા, ઊની કોટ પહેરવાની કલ્પના કરો. તમે જે હૂંફ અનુભવો છો? એ પણ હું છું. હું એ અદ્રશ્ય શક્તિ છું જે આઈસ્ક્રીમને કોન પરથી ઓગાળી દે છે અને ગરમ ચોકલેટમાંથી વરાળ હવામાં મોકલે છે. તમે મને તાવવાળા કપાળની ગરમીમાં અનુભવી શકો છો, તમે મારો ઉપયોગ કરીને ચીકણા કણકમાંથી સંપૂર્ણ રીતે બેક થયેલી કેક બનાવી શકો છો, અને તમે દરેક શ્વાસ સાથે મને અંદર લો છો. હજારો વર્ષોથી, તમે જાણતા હતા કે હું ત્યાં છું. તમે મને અનુભવી શકતા હતા, પરંતુ તમે મને પકડી શકતા નહોતા કે જોઈ શકતા નહોતા. હું એક રહસ્ય હતો, પ્રકૃતિની એક શક્તિ જે નક્કી કરતી હતી કે તમારો પાક ઉગશે કે તમારું પાણી જામી જશે. તમે મને દરેક ક્ષણે અનુભવો છો, પરંતુ તમે મને જોઈ શકતા નથી. હું તાપમાન છું.

મારા પર એક નંબર મૂકવો

સદીઓ સુધી, તમે એ સમજવાનો પ્રયત્ન કર્યો કે હું ખરેખર શું છું. પ્રાચીન ગ્રીકો, લગભગ ૫૦૦ ઇ.સ. પૂર્વે, મને માત્ર એક ગુણવત્તા તરીકે વિચારતા હતા. કંઈક 'ગરમ' અથવા 'ઠંડુ', 'ભીનું' અથવા 'સૂકું' હતું. તેઓ મારું વર્ણન કરી શકતા હતા, પરંતુ તેઓ મને માપી શકતા ન હતા. આ બધું ૧૬મી સદીના અંતમાં બદલાવવાનું શરૂ થયું. લગભગ ૧૫૯૩ના વર્ષમાં, ગેલિલિયો ગેલિલી નામના એક તેજસ્વી ઇટાલિયન વૈજ્ઞાનિક માત્ર 'વધુ ગરમ' અથવા 'વધુ ઠંડુ' કહેવાથી કંટાળી ગયા હતા. તેમણે થર્મોસ્કોપ નામનું એક ચતુર ઉપકરણ શોધ્યું. તે એક કાચનો બલ્બ હતો જેમાં લાંબી નળી પાણીમાં રાખવામાં આવતી હતી. જેમ જેમ બલ્બમાં હવા ગરમ કે ઠંડી થતી, તેમ નળીમાં પાણીનું સ્તર ઉપર કે નીચે જતું. તે એક મોટી સફળતા હતી. પ્રથમ વખત, તમે મને બદલાતા જોઈ શકતા હતા. પરંતુ તે હજુ પણ મને એક નંબર આપી શક્યું નહીં. તે એક એવા ત્રાજવા જેવું હતું જે તમને કહી શકે કે કંઈક ભારે છે, પરંતુ તે કેટલા કિલોગ્રામનું છે તે નહીં. સાચી ક્રાંતિ ૧૭૧૪માં આવી. ડેનિયલ ગેબ્રિયલ ફેરનહીટ નામના એક જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રીએ પ્રથમ વિશ્વસનીય પારો થર્મોમીટર બનાવ્યું. તે ખૂબ જ ઝીણવટભર્યું કામ કરનાર હતા. તેમને એક સુસંગત માપક્રમની જરૂર હતી, તેથી તેમણે એક બનાવ્યો. તેમના શૂન્ય બિંદુ માટે, તેમણે બરફ, પાણી અને મીઠાના ઠંડું મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો. તેમણે સાદા પાણીના ઠંડું બિંદુને ૩૨ ડિગ્રી અને જે તેઓ માનતા હતા કે સરેરાશ માનવ શરીરનું તાપમાન છે તેને ૯૬ ડિગ્રી પર સેટ કર્યું. અચાનક, મારી પાસે એક ચોક્કસ નામ અને નંબર હતો. તમે કહી શકતા હતા કે બહાર બરાબર ૭૨ ડિગ્રી ફેરનહીટ છે. તેના થોડા સમય પછી, ૧૭૪૨માં, એન્ડર્સ સેલ્સિયસ નામના સ્વીડિશ ખગોળશાસ્ત્રીએ વિચાર્યું કે તે વસ્તુઓને વધુ સરળ બનાવી શકે છે. તેમણે પૃથ્વી પરના બે સૌથી સામાન્ય અને મહત્વપૂર્ણ બિંદુઓ પર આધારિત માપક્રમ પ્રસ્તાવિત કર્યો: પાણીનું ઠંડું અને ઉકળતું બિંદુ. તેમણે ઠંડું બિંદુ ૦ ડિગ્રી અને ઉકળતું બિંદુ ૧૦૦ ડિગ્રી પર સેટ કર્યું. તેમનો તાર્કિક, ઉપયોગમાં સરળ માપક્રમ વિશ્વના મોટાભાગના દેશો માટે પ્રમાણભૂત બની ગયો. પરંતુ સફર હજી પૂરી થઈ ન હતી. ૧૮૪૮માં, વિલિયમ થોમસન, જેમને તમે હવે લોર્ડ કેલ્વિન તરીકે ઓળખો છો, એવા એક તેજસ્વી સ્કોટિશ-આઇરિશ વૈજ્ઞાનિકને એક ગહન વિચાર આવ્યો. જો વસ્તુઓ ગરમ થઈ શકે, તો શું એવો કોઈ બિંદુ હોઈ શકે જ્યાં કોઈ વસ્તુ વધુ ઠંડી ન થઈ શકે? તેમણે ગણતરી કરી કે બ્રહ્માંડમાં એક સૌથી ઠંડું સંભવિત તાપમાન હોવું જોઈએ, એક એવો બિંદુ જ્યાં તમામ પરમાણુ ગતિ અટકી જશે. તેમણે તેને 'પરમ શૂન્ય' કહ્યું. આ વિચારથી કેલ્વિન માપક્રમનો જન્મ થયો, જે આ પરમ શૂન્યથી શરૂ થાય છે અને હવે આધુનિક વૈજ્ઞાનિક માપનનો આધાર છે.

તમારો રોજિંદા માર્ગદર્શક

મને એક નંબર સાથે બાંધવાના તે પ્રારંભિક સંઘર્ષોથી, હું તમારો આવશ્યક, રોજિંદા માર્ગદર્શક બની ગયો છું. વ્યસ્ત રસોડામાં એક રસોઇયો બરાબર ૨૦૦ ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર બ્રેડને સંપૂર્ણ રીતે બેક કરવા માટે મારા પર આધાર રાખે છે. એક ડૉક્ટર તમારી જીભ નીચે હળવેથી થર્મોમીટર મૂકે છે તે તપાસવા માટે કે તાવ, જે તમારા શરીરની બીમારી સામે લડવાની નિશાની છે, તેણે તમારા અંદરના મારા સ્તરને વધાર્યો છે કે નહીં. દરરોજ સવારે, તમે હવામાનની આગાહી તપાસો છો કે હું શું કરીશ. શું તમારે શોર્ટ્સ અને સનગ્લાસની જરૂર પડશે કે ગરમ જેકેટ અને બૂટની? મારા નંબરો તમારો દિવસ નક્કી કરે છે. પરંતુ મારી ભૂમિકા તમારા દૈનિક જીવનથી ઘણી આગળ વિસ્તરે છે. ઇજનેરોએ કારના એન્જિનની ડિઝાઇન કરવા માટે મને સંપૂર્ણ રીતે સમજવું પડે છે જેથી તે વધુ ગરમ થયા વિના ચાલે અને રેફ્રિજરેટર જે તમારા ખોરાકને સુરક્ષિત અને તાજો રાખે. અવકાશયાત્રીઓ અવકાશના શૂન્યાવકાશમાં મારી અત્યંત ઠંડીથી બચવા માટે અદ્યતન ટેકનોલોજી પર આધાર રાખે છે. અને આજે, વૈજ્ઞાનિકો આબોહવા પરિવર્તનને સમજવા માટે અતુલ્ય ચોકસાઈથી મારો અભ્યાસ કરે છે, ભવિષ્યની પેઢીઓ માટે આપણા ગ્રહનું રક્ષણ કરવા માટે સમગ્ર વિશ્વમાં મારા સૂક્ષ્મ ફેરફારોને ટ્રેક કરે છે. મને માપવાનું અને સમજવાનું શીખીને, તમે બ્રહ્માંડના રહસ્યો ખોલ્યા છે અને તમારી દુનિયા અને એકબીજાની સંભાળ કેવી રીતે રાખવી તે શીખ્યા છો. હું માત્ર ડાયલ પરનો નંબર નથી; હું એક માર્ગદર્શક છું, જે તમને શોધખોળ કરવા, બનાવવા અને સમૃદ્ધ થવામાં મદદ કરું છું.