यदि ग्लास ठोस या तरल नहीं है, तो यह क्या है? फ़्लिकर उपयोगकर्ता द्वारा फोटो-केंजी-
एक ग्लास मेरलोट हो सकता है कि यह दुनिया रूखी दिखे, लेकिन यह एक भौतिक विज्ञानी के लिए निराशा का स्रोत भी हो सकता है। शराब डालती है, बिखर जाती है और घूमती है, फिर भी कांच एक ठोस बर्तन के रूप में कठोर रहता है। मेरलोट पर ज़ूम करें और आप अणुओं को एक साथ बंद देखेंगे, लेकिन बिना किसी निश्चित स्थिति के साथ आगे बढ़ेंगे। वाइन ग्लास पर ज़ूम करें और आप इस अव्यवस्थित व्यवस्था को भी देखेंगे, लेकिन कोई हलचल नहीं।
परमाणु स्तर पर, पदार्थ के दो रूप समान दिखते हैं। भले ही एक ग्लास जम गया हो, इसमें बर्फ के टुकड़ों में पाए जाने वाले कठोर क्रिस्टलीय संरचना की कमी होती है।
कांच का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने इकोसैहेड्रोन के विकृत संस्करणों (बाईं ओर इकोसैड्रोन, दाईं ओर विकृत संस्करण) का अवलोकन किया। विज्ञान / चेन और कोटानी के माध्यम से छवि
हालांकि कारीगर सहस्राब्दियों से ग्लास बना रहे हैं और वैज्ञानिक दशकों से इसकी संरचना का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन अब तक इस बात का कोई स्पष्ट प्रायोगिक साक्ष्य नहीं मिला है कि इस बात की पुष्टि करने के लिए कि तरल बनाने वाले तरल पदार्थों को रोकने से क्या होता है। विज्ञान में ऑनलाइन प्रकाशित एक नए पेपर में , जापानी शोधकर्ताओं की एक टीम ने उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉन विवर्तन माइक्रोस्कोप का उपयोग किया सबसे नन्हा तराजू पर अभी तक कांच देखने के लिए। इस तरह के उच्च रिज़ॉल्यूशन में उन्होंने देखा कि कुछ ग्लास-परमाणुओं की एक बुनियादी इकाई के रूप में एक आइकोसैहेड्रॉन के विकृत संस्करण में पैक किया गया है, जो 20 चेहरों के साथ तीन आयामी आकार है।
परिष्कृत ज्यामितीय औजारों के साथ, टीम ने उन विकृतियों को चित्रित किया, कागज में रिपोर्ट किया कि वे सिस्टम को "घने परमाणु पैकिंग और कम ऊर्जा की स्थिति को बनाए रखने की अनुमति देते हैं।" परमाणुओं की कुछ व्यवस्थाएं, जो शोधकर्ताओं का निष्कर्ष है, वे कांचपन का बहुत सार हैं। के विकास में हस्तक्षेप करते हैं एक सुव्यवस्थित क्रिस्टल।
कांच (दाएं) के भीतर परमाणुओं की सूक्ष्म छवियों के कई विचारों ने शोधकर्ताओं को उन विशिष्ट इकोसैहेड्रोन के विरूपण के स्तर को आरेखित करने की अनुमति दी जो परमाणुओं (बाएं) को व्यवस्थित करते थे। विज्ञान / चेन और कोटानी के माध्यम से छवि
हालांकि शोधकर्ता जिरकोनियम और प्लैटिनम से बने एक गिलास का अध्ययन कर रहे थे, न कि आपके औसत विंडोपैन के परिणाम, मोटे तौर पर चश्मे के लिए परिणाम हो सकते हैं। परमाणुओं को व्यवस्थित करने के तरीकों को समझने से, भौतिक वैज्ञानिक नए चश्मे बनाने के तरीके ढूंढ सकते हैं और जो उन्हें मिला है, उसमें हेरफेर कर सकते हैं।
लेकिन कांच लगा हुआ है। जबकि अध्ययन बताता है कि कुछ तरल पदार्थ चश्मा क्यों बनाते हैं ड्यूक विश्वविद्यालय के रसायनज्ञ पैट्रिक चारबोन्यू के अनुसार, यह स्पष्ट नहीं है कि ये तरल पदार्थ क्यों ठोस हो सकते हैं। वैज्ञानिकों का एक बड़ा समुदाय 1980 के दशक से सुस्ती को हल करने का प्रयास कर रहा है , लेकिन वे समाधान पर सहमत नहीं हो सकते हैं और वे सर्वश्रेष्ठ दृष्टिकोण के बारे में भी तर्क देते हैं।
एक लोकप्रिय रणनीति यह समझने की कोशिश करने के लिए एक कदम पीछे ले जाती है कि परमाणु किसी दिए गए स्थान को कैसे भरते हैं। यह कांच में परमाणुओं को एक साथ पैक किए गए कठोर गोले के रूप में मानता है। सरल, सही? "कोई क्वांटम यांत्रिकी नहीं है, कोई स्ट्रिंग सिद्धांत नहीं है, आपको बाहरी स्थान का आह्वान करने की आवश्यकता नहीं है, " चारबोन्यू कहते हैं। और फिर भी इस तरह से ग्लास का अध्ययन करना जटिलताओं के कारण अविश्वसनीय रूप से कठिन साबित हुआ है जो यह पता लगाता है कि इतने सारे कण क्या स्थिति ले सकते हैं। गोले की व्यवस्था का वर्णन करने की अंतर्निहित चुनौती के ऊपर, दृष्टिकोण एक सरलीकरण है और यह स्पष्ट नहीं है कि यह वास्तविक दुनिया के चश्मे के लिए कितना प्रासंगिक होगा।
फिर भी, जब वह इस तरह की शोध समस्याओं के बारे में बात करते हैं, तो चारबोन्यू सक्रिय हो जाता है। उनका मर्लोट का ग्लास आधा भरा हुआ है, क्योंकि उनका मानना है कि पिछले कुछ वर्षों ने काफी प्रगति की है। वैज्ञानिकों का कहना है कि वे कांच के बारे में सवाल पूछने में अधिक रचनात्मक हो गए हैं। चारबोन्यू का अपना शोध उच्च आयामों में कांच का अनुकरण करता है, ऐसे निष्कर्ष जो तीन आयामी ग्लास में विकार की डिग्री के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं। अन्य शोधकर्ता इस बात पर विचार कर रहे हैं कि अगर आप किसी अति सूक्ष्म तरल पदार्थ में कुछ कणों को डुबो देंगे, तो इस बात पर रोशनी पड़ेगी कि इस तरह के तरल पदार्थ एक चमकदार अवस्था को कैसे प्राप्त करते हैं। अभी भी अधिक कांच में परमाणुओं पर विचार कर रहे हैं, जैसे कि जैविक कोशिकाओं की तरह, अपने दम पर आगे बढ़ सकते हैं। ये सभी प्रयास कांच के निर्माण में योगदान करने वाले प्रकार के इंटरैक्शन को निर्धारित करने की कोशिश कर रहे हैं, ताकि जब वे इसे देखें, तो वैज्ञानिकों को वास्तव में अच्छे सुस्त सिद्धांत को पहचानना होगा।
आंदोलन के बारे में यह सब बात करने के बावजूद, अपने वाइन ग्लास को किसी भी तरह से जल्द ही दिखाई देने की उम्मीद न करें। यह ग्लास "ब्रह्मांड के समय से अधिक समय तक चलेगा, " चारबोन्यू कहते हैं। दावा है कि मध्ययुगीन कैथेड्रल में सना हुआ ग्लास सबसे नीचे मोटा होता है क्योंकि कांच का प्रवाह चारपाई होता है। लेकिन वास्तव में क्यों यह प्रवाह अभी भी एक रहस्य बना हुआ है।
