ഇടിമിന്നൽ ഉണ്ടാകുന്നത് എങ്ങനെ?

ഇടിയും മിന്നലും ഉണ്ടാകുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് മനസ്സിലാകണമെങ്കിൽ കെമിസ്ട്രിയുടെയും ഫിസിക്സിന്റെയും ചില പ്രാഥമിക വിവരങ്ങൾ നമ്മൾ ഓർമ്മിക്കണം. പ്രകൃതിയിൽ ഉള്ള സർവ്വതും എന്ന് വെച്ചാൽ ജീവൻ ഉള്ളതും ഇല്ലാത്തതും എല്ലാം ഏറ്റവും ചെറിയ കണികകൾ ചേർന്ന് ഉണ്ടായതാണ്. എല്ലാറ്റിനെയും മുറിച്ച് ചെറുതാക്കാൻ പറ്റും എന്നതാണ് അതിന്റെ തെളിവ്. അങ്ങനെ മുറിച്ച് ചെറുതാക്കിയാൽ ഏറ്റവും അവസാനത്തെ കണികയെ അണു അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റം എന്ന് പറയുന്നു. നമ്മുടെ ശരീരം മുതൽ ഇക്കാണുന്ന എല്ലാം മണ്ണും ജലവും ആകാശവും വായുവും അങ്ങനെ ഈ പ്രപഞ്ചവും പ്രപഞ്ചത്തിലെ സർവ്വവും തന്നെ ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന് ഉണ്ടായതാണ്.

ആറ്റം അല്ലെങ്കിൽ അണു (Atom) എന്ന് പറയുന്നത് ഏറ്റവും ചെറിയ കണികയുടെ പൊതു നാമം ആണ്. അതുകൊണ്ട് പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം ആറ്റങ്ങളെ മൂലകം  (Element) എന്ന് പറയുന്നു. അങ്ങനെ ഹൈഡ്രജൻ മുതൽ യുറേനിയം വരെ 92 മൂലകങ്ങൾ ആണ് പ്രകൃതിയിൽ ആകെയുള്ളത്. പീരിയോഡിക് പട്ടികയിൽ 118 കാണും. ഈ മൂലകങ്ങൾ ചേർന്ന് തന്മാത്രകളും (Molecule) സംയുക്തങ്ങളും (Compound) ഉണ്ടാകുന്നു. തന്മാത്രകളും സംയുക്തങ്ങളും ചേർന്നിട്ടാണ് ജീവൻ ഉള്ള കോശങ്ങളും ജീവൻ ഇല്ലാത്ത അസംഖ്യം വസ്തുക്കളും ഉണ്ടായിട്ടുള്ളത്. ഒരേ മൂലകവും വ്യത്യസ്ത മൂലകങ്ങളും ചേർന്ന് തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാകും. നമ്മൾ ശ്വസിക്കുന്ന ഓക്സിജൻ എന്ന് പറയുന്നത് രണ്ട് ഓക്സിജൻ മൂലകങ്ങൾ ചേർന്ന ഒരു ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയാണ്(O₂). വെള്ളം എന്ന് പറയുന്നത് രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ മൂലകങ്ങളും ഒരു ഓക്സിജനും ചേർന്ന തന്മാത്രയാണ്( H₂O). അങ്ങനെ ഓരോന്നും. എന്തുകൊണ്ട്  മൂലകങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന് തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാകുന്നു എന്നത് പിന്നെ മനസ്സിലാക്കാം.

എല്ലാ മൂലകങ്ങളെയും പൊതുവായി അണു എന്ന് പറയുന്നു എന്ന് പറഞ്ഞല്ലോ. ഈ ഓരോ അണുവിലും രണ്ട് വിധം ചാർജ്ജ് ഉണ്ട്. പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജും നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജും. എല്ലാം ഉണ്ടായിട്ടുള്ളത് അണുക്കൾ ചേർന്നായത് കൊണ്ട് എല്ലാറ്റിലും ഈ രണ്ട് വിധം ചാർജ്ജ് ഉണ്ട്. എന്നിലും നിങ്ങളിലും നാം തൊടുന്ന എന്തിലും പോസിറ്റീവും നെഗറ്റീവും ചാർജ്ജുകൾ ഉണ്ട്. ഇതിനു കാരണം, അണു ആണ് ഏറ്റവും ചെറിയ കണിക എങ്കിലും അണുവിന്റെ ഉള്ളിലും  അതിലും ചെറിയ കണികകൾ ഉണ്ട്. അതാണ് എലക്ട്രോൺ, പ്രോട്ടോൺ, ന്യൂട്രോൺ എന്നിവ. ഇതിൽ എലക്ട്രോണിനു നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജും പ്രോട്ടോണിനു പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജും ആണുള്ളത്. ന്യൂട്രോണിനു ചാർജ്ജ് ഇല്ല. വിപരീത ചാർജ്ജുകൾ പരസ്പരം ആകർഷിക്കുകയും സമാന ചാർജ്ജുകൾ വികർഷിക്കുകയും ചെയ്യും എന്ന തത്വവും ഓർക്കുക. അതായത് നെഗറ്റീവും പോസിറ്റീവും ആകർഷിക്കും, നെഗറ്റീവും നെഗറ്റീവും പോസിറ്റീവും പോസിറ്റീവിവും വികർഷിക്കും.

ഓരോ അണുവിലും എത്ര എലക്ട്രോൺ ഉണ്ടോ അത്രയും പ്രോട്ടോണും ഉണ്ടാകും. ഉദാഹരണത്തിനു ഹൈഡ്രജൻ അണുവിൽ ഒരു എലക്ട്രോണും ഒരു പ്രോട്ടോണും, യുറേനിയം അണുവിൽ 92 എലക്ട്രോണും 92 പ്രോട്ടോണും ഉണ്ടാകും. അതുകൊണ്ട് എല്ലാ അണുക്കളും സാധാരണഗതിയിൽ ന്യൂട്രൽ ആയിരിക്കും. നമ്മളെ ആരെങ്കിലും തൊട്ടാൽ ഷോക്ക് അടിക്കാത്തത് ഇത് കൊണ്ടാണ്. എന്നാൽ അണുക്കളിൽ നിന്ന് എലക്ട്രോണുകൾ എളുപ്പത്തിൽ സ്വതന്ത്രമാകും. ഏത് വസ്തുക്കളും ഉരസിയാൽ അതിൽ നിന്ന് ഏതാനും എലക്ട്രോണുകൾ സ്വതന്ത്രമാകും. ഇപ്രകാരം സ്വതന്ത്രമാകുന്ന എലക്ട്രോണുകളുടെ പ്രവാഹമാണ് മിന്നൽ (Lightening). നമ്മുടെ വീട്ടിൽ എത്തുന്ന കരണ്ട് എന്നത് ചെമ്പ് കമ്പിയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാകുന്ന എലക്ട്രോണുകളുടെ പ്രവാഹം ആണ്. എലക്ട്രോണിക്സ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്ന് പറയുമ്പോൾ അതിന്റെയൊക്കെ പിന്നിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എലക്ട്രോണുകൾ ആണ്. എലക്ടോണുകളുടെ കണ്ടുപിടുത്തം ആണ് മനുഷ്യരാശിയുടെ പുരോഗതിക്ക് അടിത്തറ പാകിയത്.

ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം എന്നാൽ എന്തെന്ന് കൂടി മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഭാരക്കുറവ് കൊണ്ട് ഭൂമിയിൽ നിൽക്കാത്തതും എന്നാൽ ഭൂമിയുടെ ആകർഷണബലത്തെ മറികടക്കാൻ കഴിയാത്തതുകൊണ്ടും മേലേക്ക് ഉയർന്ന് ഭൂമിയെ വലയം ചെയ്ത വായു തന്മാത്രകളുടെ ആകെത്തുകയെ ആണ് നമ്മൾ അന്തരീക്ഷം എന്ന് പറയുന്നത്. ചന്ദ്രനിൽ അന്തരീക്ഷം ഇല്ല. കാരണം ചന്ദ്രന്റെ ആകർഷണ ബലം കുറവാണ്. അതുകൊണ്ട് ഭാരം കുറഞ്ഞ തന്മാത്രകൾ എല്ലാം ചന്ദ്രനിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെട്ടു പോകുന്നു.

സൂര്യനിൽ നിന്ന് പ്രകാശം ഭൂമിയിൽ പതിക്കുമ്പോൾ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം ചൂടാകുന്നു. അപ്പോൾ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള വായുവും ചൂടാകുകയും ചൂടായ വായുതന്മാത്രകൾ മേലോട്ട് ഉയർന്നു പോവുകയും ചെയ്യുന്നു. മേലോട്ട് പോകുന്തോറും വായു തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ചൂട് കൊണ്ട് ഭൂമിയിലെ ജലസ്രോതസ്സുകളിലെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നും കുറേ ജലതന്മാത്രകൾ രക്ഷപ്പെട്ട് വായുവിൽ കലർന്ന് മേലോട്ട് പോകുന്നുണ്ട്. ഇതിനെ നമ്മൾ നീരാവി എന്നും ഈ പ്രവർത്തനത്തെ ബാഷ്പീകരണം എന്നും പറയുന്നു. വായുവിൽ കലരുന്ന ജലതന്മാത്രകൾ പൊടിപടലങ്ങളിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ച് ചെറിയ തുള്ളികൾ ആവുകയും  തണുക്കുമ്പോൾ ഒന്നിച്ച് ചേർന്ന് മേഘങ്ങൾ ആയു മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മേഘങ്ങൾ പിന്നെയും തണുത്ത് ഭാരം കൂടുമ്പോഴാണ് മഴയായി ഭൂമിയിൽ പെയ്തിറങ്ങുന്നത്.

ഇതിനിടയിൽ മേഘത്തിൽ ചില ജലതന്മാത്രകൾ ഐസ് രൂപത്തിലും ആകുന്നുണ്ട്. മേഘത്തിനുള്ളിൽ വെച്ച് ഈ ജലകണികകളും ഐസ് കണികകളും ഒക്കെ ഉരസിയും കൂട്ടിയിടിച്ചും അവയിൽ നിന്ന് കുറേ എലക്ട്രോണുകൾ സ്വതന്ത്രമാകുന്നു. ഒരു ആറ്റത്തിൽ നിന്നോ തന്മാത്രയിൽ നിന്നോ എലക്ടോണുകൾ നഷ്ടപ്പെട്ടാൽ അവ പോസ്റ്റീവ് ചാർജ്ജുള്ളതായി മാറുന്നു. കാരണം തുല്യ എണ്ണം എലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും ആകുമ്പോഴാണല്ലൊ ന്യൂട്രൽ എന്ന അവസ്ഥയിൽ ആറ്റമോ തന്മാത്രയോ നിൽക്കുന്നത്. എലക്ട്രോൺ എത്ര നഷ്ടപ്പെട്ടോ അത്രയും പ്രോട്ടോൺ പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ഉള്ളതായി മാറുന്നു. മേഘത്തിൽ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന എലക്ട്രോണുകൾ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജായി മേഘത്തിന്റെ കീഴ് ഭാഗത്ത് സാന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് മേഘത്തിന്റെ മേൽഭാഗത്തും സാന്ദ്രീകൃതമാകുന്നു.

ഇപ്രകാരം രണ്ട് വിരുദ്ധ ചാർജ്ജുകൾ മേഘത്തിൽ ഉരുണ്ട് കൂടുമ്പോൾ മേഘങ്ങൾ തമ്മിൽ ആകർഷിക്കുമ്പോഴോ വികർഷിക്കുമ്പോഴോ ആണ് മിന്നൽ ഉണ്ടാകുന്നത്. ചിലപ്പോൾ മേഘങ്ങളിലെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ഭൂമിയിലെ ഉയർന്ന ഭാഗങ്ങളിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജുമായി ആകർഷിക്കപ്പെട്ടും മിന്നൽ ഉണ്ടാകും. അപ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന അപരിമിതമായ ചൂട് നിമിത്തം വായു പെട്ടെന്ന് വികസിക്കുകയും വായുസ്ഫോടനം ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുന്നു. അതാണു ഇടിയായി നമ്മൾ കേൾക്കുന്നത്. വായുവിൽ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിൽ കമ്പനം ഉണ്ടാവുകയും അത് നമ്മുടെ ചെവികളിലെ ഈയർ ഡ്രമ്മിനെ മർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതാണ് നമുക്ക് ഭയാനകമായ ശബ്ദമായി അനുഭവപ്പെടുന്നത്. വായുവിലെ കമ്പനം നിമിത്തമാണ് ചിലപ്പോൾ കെട്ടിടങ്ങളുടെ ഭിത്തിയിൽ വിള്ളൽ ഉണ്ടാകുന്നത്.

മിന്നലും വായുസ്ഫോടനവും ഒരേ സമയം സംഭവിക്കുന്നുവെങ്കിലും പ്രകാശം ശബ്ദത്തേക്കാളും വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നത് കൊണ്ടാണ് മിന്നൽ നമ്മൾ ആദ്യം കാണുന്നത്. ഒരു ഏകദേശ ധാരണ ഉണ്ടാകാൻ വേണ്ടിയാണ് വലിയൊരു വിഷയം ചുരുക്കിയും സാമാന്യമായും ലളിതമായും സാങ്കേതികതകൾ ഒഴിവാക്കിയും  ഇപ്രകാരം എഴുതിയത് എന്ന് വായിക്കുന്നവർ മനസ്സിലാക്കുമല്ലോ.