Tag: ஹாலாஸ்யன்

கூகுளில் எதையாவது தேடினால், தேடல் முடிவுகளுக்கு மேல், பொடி எழுத்தில் ‘About 22,40,000 results (0.80 seconds)’ இந்த மாதிரி ஒரு வரி இருக்கும் கவனித்திருக்கிறீர்களா? ஷாருக்கானின் மகன் எதிர்காலத்தில் யாரைக் கல்யாணம் பண்ணுவார் என்று தேடுகையில் இதையெல்லாம் பார்க்கத் தோன்றுமா என்ன?

அந்தத் தேடல் எடுத்துத் தரும் முடிவுகளின் எண்ணிக்கையையும், அதைத் தர எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட நேரத்தையும் கவனித்துப் பாருங்கள். ஆச்சரியமாக இருக்கிறதல்லவா? எப்படி இது சாத்தியம்? நம் கணினிகள் அசாத்திய வேகமாக இருக்கிறதல்லவா?

நீங்கள் தேடவேண்டியதைத் தேடி எண்டர் தட்டுகிற அடுத்த நொடி எலெக்ட்ரான்கள் பறக்க ஆரம்பிக்கின்றன. கடலுக்கடியில் புதைக்கப்பட்ட கண்ணாடி இழைக் கம்பிகள் வழியாக நீங்கள் தேடியது உங்கள் கணினியில் காண்பிக்கப்படுகிறது.

கணினிகளின் வேகம் அதிகரித்திருக்கிறது. குறுக்கே சட்டென்று ஒரு வண்டி வந்தால் சட்டென்று பிரேக் அடித்து நிற்கக் கூடிய தானோட்டிக் கார்கள் டெஸ்லாவில் வந்துவிட்டன. சாவுகிராக்கி என்று திட்டக் கற்றுக்கொள்ளவில்லை இன்னும். இந்த வேகம் வருடா வருடம் அதிகரித்துக்கொண்டே போகிறது. ஒவ்வொரு பதினெட்டு மாதத்திற்கும், ஒரு சதுர செண்டிமீட்டர் அளவிலான சிலிக்கான் சில்லில் விதைக்கப்பட்டிருக்கும் ட்ரான்ஸிஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை இருமடங்காகிறது. இதனை மூர் விதி (Moore’s law) என்று அழைக்கிறார்கள். ஒரு நொடிக்கும் பல லட்சம் முறை அணைக்கவும், திரும்பப் போடவும் திறன்கொண்ட ட்ரான்ஸிஸ்டர்கள்தான் இன்றைய சிலிக்கான் உலகின் உயிர்நாடி. அவற்றை நெருக்கமாகத் திணித்து திணித்து இன்னும் அதிக அளவு ட்ரான்ஸிஸ்டர்களைக் கொண்ட சில்லுகளை உருவாக்கிதான் மூர் விதியை நாம் மெய்ப்பித்துக் கொண்டிருக்கிறோம். ஆனால் எந்த விதிக்கும் ஒரு வரம்பு இருக்கிறதல்லவா. நான் கடைசியாய் கவனிக்கையில் ஒரு ட்ரான்ஸிஸ்டரின் குறைந்தபட்ச தடிமன் 14 நேனோ மீட்டர். இன்னும் இரண்டொரு வருடங்களில் ஒரு ட்ரான்ஸிஸ்டரை நாம் 5 நேனோ மீட்டர் அளவில் செய்துவிடுவோம். இதுதான் உச்ச வரம்பு. ஒரு ட்ரான்ஸிஸ்டர் ஒரு அணுவின்
தடிமனே இருக்கும். அப்போது சில குவாண்டம் விளைவுகள் செயல்படத் தொடங்கி விடுகின்றன.

அணுக்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவுக்குக் கீழே நாம் செல்லும்போது, சாதாரண இயற்பியல் விதிகள் ஓரங்கட்டப்பட்டு, ‘இனிமே நாங்க பாத்துக்கறோம்’ என்று குவாண்டம் விதிகள் களம் இறங்குகின்றன. எலெக்ட்ரானை பாயவிட்டால் ஆன், பாய விடாவிட்டால் ஆஃப் என்கிற கோட்பாடுடைய ட்ரான்ஸிஸ்டர்களின் அளவு ஐந்து நேனோ மீட்டரை எட்டிவிட்டால் குவாண்டம் டன்னலிங் (Quantum Tunneling) என்ற விளைவு செயல்படத் தொடங்குகிறது. அதாவது அந்த ட்ரான்ஸிஸ்டரை, பேய்ப் படங்களில் அப்படியே உடம்புக்குள் பேய் ஊடுருவிப் போவதுபோல எலெக்ட்ரான்கள் ட்ரான்ஸிஸ்டரைக் கடந்து போய்விடும். அதாவது உங்களால் ட்ரான்ஸிஸ்டரை அணைக்கவே முடியாது. அவற்றால் எந்தக் கணக்கையும் செயல்படுத்த முடியாது. அதுதான் உச்சவரம்பு. அதற்குமேல் நமக்கு வேகம் வேண்டுமெனில், அதிக சில்லுகளை வாங்கிப்போட்டுப் பயன்படுத்த வேண்டும். அந்த வரம்பை நாம் வெகு சீக்கிரம் எட்ட இருக்கிறோம்.

இன்னொரு தடை எலெக்ட்ரான்களின் வேகம். அது மிகவும் குறைவு. இதென்ன புது குண்டு, நான் சுவிட்ச் போட்ட அடுத்த நொடி ஃபேன் சுற்ற ஆரம்பிக்கிறது? எங்கோ இருக்கும் மோட்டார் இயங்கி நீர் இறைக்கிறது. இதெப்படி குறைந்த வேகமாக இருக்க முடியும்? நீங்கள் சுவிட்ச் போடுகையில் அங்கிருக்கும் எலெக்ட்ரான் நகர்ந்து மொத்த வயர் நீளத்திற்கும் போய் ஃபேனில் நுழைந்து சுற்ற வைக்கிறது என்று நினைத்தால் தவறு. அந்த எலெக்ட்ரான் இரண்டு மூன்று அணுக்கள் கூட நகர்ந்திருக்காது. ஆனால் அங்கிருந்து அடுத்த எலெக்ட்ரான் கிளம்பி நகரத் தொடங்கிவிடும். மின்சாரம் பாய்தல் ஒருவகையான டாமினோ விளைவுதான் (domino effect). ஒரு ஒற்றை எலெக்ட்ரான் சுமார் ஒரு மீட்டர் நீளமுள்ள கடத்தியின் ஒரு முனையில் இருந்து இன்னொரு முனைக்குப் போக சில நிமிடங்கள் வரை ஆகும். வேகத்தைத் தவிர மின் தடை (resistance), மின்சாரம் பாய்வதினால் உருவாகும் வெப்பம் இரண்டும் பெரிய தொழில்நுட்ப முட்டுக்கட்டைகள். இவையனைத்தையும் தாண்டித்தான் இன்றைய மின்னணுவியல் துறை இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது. இதற்கு என்ன செய்யலாம்? மேற்கொண்டு முன்னேற்றத்திற்கான உச்ச வரம்பை எட்டப் போகிறோம் என்று இருக்கையில் அடுத்த நகர்வு என்ன?

கொஞ்சம் மாற்றி யோசிப்போம். கணினிகளுக்கு அடிப்படை இரண்டு. ஒன்று தகவர் கடத்துதல் (data moving). மற்றொன்று தகவல்களை வைத்து கணக்குகள் போடுதல் (data processing). இப்போது நடைமுறையில் இருக்கிற செயல்முறை இந்த இரண்டையும் எலெக்ட்ரான்களை வைத்துச் செய்கிறது. கணினிக்குள்ளே வயர்கள் மூலமாகத் தகவல்கள் கடத்தப்படுகின்றன. ட்ரான்ஸிஸ்டர்களின் செயல்பாடு மூலம் தகவல்களில் கணக்குகள் போடப்படுகின்றன. இந்தச் செயல்பாடுகளை ஏன் எலெக்ட்ரான்களை விட்டுவிட்டு வேறு ஏதேனும் ஒன்றை வைத்துச் செய்யக்கூடாது. வேறு என்ன இருக்கிறது என்று கேட்கிறீர்களா? ஒளி.

எலெக்ட்ரான்களுக்கு இருக்கிற சட்ட சிக்கல்கள் ஒளிக்குக் கிடையாது. அதற்கு எடை கிடையாது. அதன் வேகம் பிரபஞ்சத்தில் வேறு எதனாலும் விஞ்ச முடியாததாய் இருக்கிறது. ஆக ஒளி ஒரு அருமையான தீர்வு. இப்படி ஒளித்துகள்களை கணினிகளில் பயன்படுத்துவதை ஒளிவழிக் கணினிகள் (optical computing அல்லது photonic computing) என்று அழைக்கிறார்கள்.

இது ஒன்றும் ரொம்ப புதிய யோசனையெல்லாம் கிடையாது. 1960 களில் இருந்து பலரால் பரிந்துரைக்கப்பட்டு வந்ததுதான். நடுவில் சிலிக்கான் புரட்சி அசுரவேகத்தில் எழும்ப இதைக் கிடப்பில் போட்டுவிட்டார்கள். இப்போது IBM, HP போன்ற நிறுவனங்கள் இதில் கோடி கோடியாய்க் கொட்டிக் கொண்டிருக்கின்றன.

ஒளிவழிக் கணினியின் அடிப்படைக் கோட்பாடு இதுதான். தகவல் ஒரு இடத்தில் இருந்து ஒரு இடத்திற்கு எலெட்க்ட்ரான்களாகப் பாயாமல் ஒளியாகப் பாய வேண்டும். உண்மையைச் சொல்லப்போனால் உலகின் பெரும்பான்மை இணையம் கடலடியில் பதிக்கப்பட்டிருக்கும் கண்ணாடி இழைக் கம்பிகள் மூலமே கடத்தப்படுகிறது. ஆனால் நம் கணினிகளுக்கு இணையம் வழங்கும் கருவிகளால் அதை நேரடியாகப் புரிந்து கொள்ள முடியாது. அதனால் ஒளி மூலம் அனுப்பப்பட்ட செய்தி அங்கு எலெட்க்ரான் சமிக்ஞைகளாக மாற்றப்படுகிறது. இது புறவழிச்சாலையில் சீறிப்பாய்ந்து கொண்டிருக்கையில் சட்டென்று ஒரு சந்தடி மிகுந்த ஊருக்குள் நுழைவதற்குச் சமம். மேலும் இந்த ஒளியில் இருந்து எலெக்ட்ரான் சமிஞ்கைகளாக மாற்றுதல் நேரம் மற்றும் ஆற்றல் இரண்டையும் வீணடிக்கிற செயல். அந்த ஒளி-எலெக்ட்ரான் சமிஞ்கை மாற்றத்தைக் கடாசிவிட்டு, கணினிக்குள்ளேயும் ஒளி மூலமாகத் தகவலைக் கடத்துதல் முதல்படி.

ஒளிமூலங்களுக்கு லேசர்கள், கண்ணாடி இழைகள், மிக நுண்ணிய பிரதிபலிக்கும் கண்ணாடிகள், ஒளி உணர்விகள் (optical sensors) வேண்டும். இதனை நடைமுறையில் சாத்தியப்படுத்த முடிகிறது. சவாலே அந்தத் தகவல்களை வைத்துச் செய்யும் கணக்குகளில்தான் இருக்கிறது. தகவல் நகர்தலை ஒளி மூலம் நடத்தி, கணக்குகளை நடைமுறையில் இருக்கிற ட்ரான்ஸிஸ்டர்களைக் கொண்டு நிகழ்த்துவதில் ஒன்றும் பெரிதாய் மாறிவிடாது. நாம் ஏற்கெனவே பார்த்த நேரம் மற்றும் ஆற்றல் விரயம்தான் மிச்சம்.

ஒரு ட்ரான்ஸிஸ்டர் மின்சாரத்தைக் கடத்தினால் அது ஆன் ON, கடத்தாவிட்டால் OFF என்பதே கணினியின் அடிப்படை விதி. அந்த ட்ரான்ஸிஸ்டர்கள் ஒன்றோடு ஒன்று இணைந்து இயங்கி தர்க்கக் கதவங்களாகச் (Logic Gates) செயல்படுகிறது. இவைதான் கணக்குகளின் அடிநாதம். இப்போது இந்தக் கணக்குகளை ஒளிமூலம் செய்ய வைப்பதுதான் உண்மையான சவால். இதற்காகச் சில விசேஷப் பொருட்களை உருவாக்கி இருக்கிறார்கள். அவைகளுக்கு ஒளிவழி ட்ரான்ஸிஸ்டர்கள் என்று பெயர். பெரும்பான்மை தர்க்கக் கதவங்கள் இரண்டு உள்ளீடுகளைக் (input) கொண்டு ஒரு வெளியீடைத் (output) தருபவை. உதாரணத்துக்கு மிக அடிப்படையான AND தர்க்கக் கதவத்தை எடுத்துக்கொள்வோம். இரண்டு உள்ளீடுகளும் உண்மை என்றால் மட்டுமே வெளியீடு உண்மையாக இருக்கும். இல்லையெனில் இயங்காது. ட்ரான்ஸிஸ்டர்களால் இயங்கும் AND தர்க்கக் கதவத்தில் இரண்டு உள்ளீடுகளையும் மின்சாரம் பாய்வது என வைத்துக்கொண்டால் வெளியீட்டில் மின்சாரம் பாயுமாறு வடிவமைக்கலாம். ஆனால் ஒளியில் இதைச் சாத்தியப்படுத்துவதற்கு கொஞ்சம் மாற்றி யோசிக்க வேண்டும். அங்கு கைகொடுப்பது ஒளியின் குறுக்கீடு என்ற பண்பு.

அலைக்குறுக்கீட்டை நீங்கள் கடற்கரையில் உங்கள் கண்களால் பார்த்திருப்பீர்கள். இரு சிறு அலைகள் சட்டென்று ஒன்று சேர்ந்து பெரிய அலையாக மாறும். பெரும் அலையாக இயங்கும் இரண்டு ஏதோ ஒரு காரணத்தால் அப்படியே கரையைத் தொடாமலேயே அடங்கிப் போகும். இரண்டு அலைகளின் மேடு பள்ளங்களும் ஒன்றோடொன்று இயைந்து இருந்தால் புது அலையின் வீச்சு அதிகமாக இருக்கும். ஏறுக்கு மாறாக இருந்தால் அப்படியே அடங்கிவிடும். ஒளியும் அதுபோலத்தான். அப்படியானால் இந்தக் குறுக்கீடு என்னும் பண்பைக் கொண்டு நாம் AND தர்க்கக் கதவத்தை விளக்கி விட முடியும்தானே. இரு ஒன்றோடொன்று இயைந்த ஒளி அலைகள் ஒன்றாகி அதிக வீச்சுடன் புது ஒளி அலை வரும். இதன்மூலம் கணக்குகள் போட முடியும். இப்படி தர்க்கக் கதவங்களுக்கு ஒளியைப் பயன்படுத்தி கதவங்கள் செய்வதைச் சாத்தியப்படுத்திவிட்டார்கள்.

இதில் இன்னொரு வசதி உண்டு. முன்பெல்லாம் நம் ஊர் தபால்துறையின் கடிதங்கள் ஓடும் ரயிலிலேயே இரவில் பிரிக்கப்படும். கேள்விப்பட்டிருக்கிறீர்களா? அதாவது data is processed while it is moved. தகவல் நகரும்போதே கணக்கும் போடப்படுகிறது. ஒளிவழிக் கணினிகளில் அது சாத்தியம். இப்போதைய கணினிகளில் தகவல், வன் தட்டுகள் (hard drives) அல்லது பிற தகவல் சேமிக்கும் சாதனக்களில் இருந்து தகவல்களைக் கணிக்கும் ப்ராஸஸருக்குச் கொண்டுசெல்லப்பட்டுக் கணிக்கப்படும். ஆனால் ஒளிவழிக் கணினியில் இதைப் போகிற போக்கில் செய்ய முடியும்.

ஒளிவழிக் கணினிகளின் சாதகங்கள் எக்கச்சக்கமாக இருக்கின்றன.

1. அவற்றின் இயங்குவேகம், இந்தப் பிரபஞ்சத்தில் எதனாலும் விஞ்சமுடியாததாய் இருக்கும்.ஒளிவழி இயங்கும் ப்ராஸஸர்கள், நிஜமாக ஒரே நேரத்தில் பல வேலைகளைச் செய்ய முடியும். நாம் தற்போது பயன்படுத்தும் ப்ராஸஸர்கள் பல வேலைகளை ஒரே நேரத்தில் செய்ய அதிக ட்ரான்ஸிஸ்டர்களையும், அதிக சிலிக்கான் சில்லுகளையும் கோருகின்றன.

2. ஒரே பாதையில் இரு வேறு அலைநீளங்களில் வேறு வேறு தகவல்களை எந்த வித சேதாரமும் இல்லாமல் அனுப்ப முடியும். இதனால் ஒளிவழிக் கணினிகளின் தகவல் நகரும் பாதைகள் இரு பரிமாணத்தில் இருந்தாலே போதுமானது. ஆனால் எலெக்ட்ரான்களாக தகவல் நகரும் பட்சத்தில் இது சாத்தியமில்லை. இங்கு முப்பரிமாண வயரிங் அவசியம்.

3. ஒருமுறை ஒளி உற்பத்தி ஆகிவிட்டால் அதன்பிறகு அது ஆற்றலை அது கோருவதில்லை. மேலும் அது பாய்வதற்கு மின்னழுத்த மாறுபாடெல்லாம் தேவையில்லை. போகச்சொன்னல் போய்விடும்.

4. தர்க்கக் கதவங்கள் வேறு எந்த விதிகளாலும் மாறுபடாதவை. அதனால் அளவிற் சுருங்கினாலும் பிரச்சினையில்லை

5. மின்கடத்திகள், குறைகடத்திகள் என்று இப்பொழுது நாம் பயன்படுத்தும் கணினிப் பாகங்களோடு ஒப்பிடுகையில், ஒளியைக் கடத்தும் பொருட்கள், லேசர்கள், நுண்ணிய பிரதிபலிக்கும் கண்ணாடிகள் ஆகியவற்றைத் தயாரிப்பது எளிதானதும் சிக்கனமானதும் ஆகும்.

6. தற்போது நாம் பயன்படுத்தும் கணினிகள் தகவலை ஏகப்பட்ட முறை இடம்மாற்றுகின்றன. எவ்வளவுக்கு எவ்வளவு இடம் மாறுகிறதோ அவ்வளவுக்கவ்வளவு அதன் பாதுகாப்பு கேள்விக்குள்ளாகும். ஒரு வைரஸோ அல்லது தகவல்கள் திருடுகிற நிரலோ தகவல்களைத் திருடிக்கொண்டு போய்விடும். ஆனால் தகவல் நகர்கிற போதே கணிக்கப்படுகையில் தகவல் திருட்டுக்கான சாத்தியக்கூறு பல மடங்கு குறைகிறது.

7. ஒளி நகர்கையில் எந்தவிதமான ஆற்றலையும் வீணடிக்காததால் கணினிகள் வெப்பமாகாது. அவற்றைக் குளிர்விக்க தனியே குளிர்சாதன வசதி தேவையில்லை. இது கணினிகளுக்கான பராமரிப்புச் செலவில் ஒரு பெரிய தொகையை மிச்சப்படுத்தும்.

சரி இவ்வளவு இருக்கிறதே. இதில் சவால்களே இல்லையா என்றால் அதுவும் உண்டு.

1. ஒளியை நகர்த்துதலும், நகரும்போதே கணித்தலும் எளிது. ஆனால் சேமித்தல் கடினம். ஒளியை எதனாலும் நிறுத்தி வைக்க முடியாது. காரணம் அதற்கு மின்னேற்றமோ (charge), காந்தப்புலமோ (magnetic field) கிடையாது.  இதனால் தகவல் சேமிப்பு என்பது இப்போது வரை கொஞ்சம் சிக்கலாகவே இருக்கிறது. இறுதியாக, கணக்குகள் போட்டுச் சேமிக்க வேண்டிய பகுதி இன்னும் அவ்வளவு தெளிவில்லாமல் இருக்கிறது. முப்பரிமாணப் படிம நினைவகங்கள் (halographic memory) என்ற ஒளி அலைகளில் தகவல் சேமித்தல் தீர்வாகச் சொல்லப்பட்டாலும், அதன் இயங்கக்கூடிய மாதிரி (prototype) வடிவம் இன்னும் கணினிகளுக்கும் அடங்கும் வகையில் சுருங்கவில்லை. ஆய்வுகள் தீவிரமாகப் போய்க்கொண்டிருக்கின்றன.

2. ஒளிவழி இயங்கும் ப்ராஸஸர்கள், தகவல் கடத்தும் உறுப்புகள் எல்லாமே செயல்முறையில் நிரூபிக்கப்பட்டாலும், அதிக எண்ணிக்கையில் உற்பத்தி செய்வதற்கான முறைகளும் முதலீடும் இன்னனும் கூடிவரவில்லை. ஆனால் இது எல்லாப் புது தொழில்நுட்பங்களுக்கும் நிகழ்வதுதான். முதல் ட்ரான்ஸிஸ்டர் நாம் வைத்திருக்கிற கைபேசிகளை விடப் பெரிதாக இருந்தது. இன்று நம் கைபேசிக்குள் கோடிக்கணக்கான ட்ரான்ஸிஸ்டர்கள் இருக்கின்றன. இது எல்லாமே நாள்போக்கில் வந்துவிடும். ஏற்கனவே சில தொழில்நுட்ப ஜாம்பவான்கள் களத்தில் குதித்துவிட்ட நிலையில் இது இன்னும் துரிதப்படும்.

தொழில்நுட்பம் பல சமயத்தில் ஏற்கெனவே இருந்த யோசனைகளைத் தூசுதட்டி எடுத்து அதில் மாபெரும் வெற்றி அடைந்திருக்கிறது. நாம் இன்று பயன்படுத்தும் கணினிகள் பயணித்து வந்த பாதை ஒரு மிகப்பெரிய பாய்ச்சல். அதன் ஆரம்பகாலத் தொழில்நுட்ப மைல்கல்கள் இந்த அளவு அறிவியல் முன்னேற்றம் இல்லாதபோதே நிகழ்ந்தவை. அவற்றோடு ஒப்பிடுகையில் ஒளிவழிக்கணினிகள் கொடுத்து வைத்தவை. ஏற்கெனவே ஒரு துறையை வளர்த்தெடுத்த அணுபவம் இருப்பதால் சில விஷயங்களை நாம் எளிதாகச் சாதித்துவிட முடியும். அடுத்த பத்தாண்டுகளில் முழுதாய் ஒளிவழியே இயங்கும் கணினிகள் சாத்தியமே. காத்திருப்போம்.

வைணவத்தின் பன்னிரு ஆழ்வார்களில் முதலாழ்வார்கள் மூவர் என்று பொய்கையாழ்வார், பூதத்தாழ்வார் மற்றும் பேயாழ்வாரைச் சொல்வார்கள். மூவரும் திருக்கோவிலூரில் ஒருமுறை ஒருவர் படுக்க, இருவர் அமர மூவர் நிற்க மட்டுமே இடமுள்ள ஒரு இடத்தில் மாட்டிக்கொள்ள, நான்காவது ஆளாக பெருமாள் வந்து மூவரை நெருக்குகிறார். ஒளியில்லாத இடத்தில் நெருக்குகிற ஆளை யாரென்று பார்க்க, பொய்கையாழ்வாரும் பூதத்தாழ்வாரும் விளக்கு ஏற்ற, பேயாழ்வார் நாலாவது ஆளான பெருமாளைக் கண்டதாகப் பாடுகிறார். ‘வையம் தகழியா வார்கடலே நெய்யாக’ என்று தொடங்கி பொய்கையாழ்வார், நூறு பாடல்கள் கொண்ட அந்தாதியும், ‘அன்பே தகழியா ஆர்வமே நெய்யாக’ என்று தொடங்கி பூதத்தாழ்வார் நூறு பாடல்களைக் கொண்ட அந்தாதியும், அந்த வெளிச்சத்தில், ‘திருக்கண்டேன் பொன்மேனி கண்டேன்’ என்று தொடங்கி நூறு ‌அந்தாதிப் பாடலை பேயாழ்வாரும் பாடினார்கள். நாலாயிர திவ்யப் பிரபந்தத்தில் இவை முறையே முதல், இரண்டாம் மற்றும் மூன்றாம் திருவந்தாதி என அழைக்கப்படுகின்றன. விளக்குகள் மனிதக் கண்டுபிடிப்பில் முக்கியமானவை. உற்பத்தியில் ஈடுபட்ட கால அளவை நீட்டித்ததில் விளக்குகளுக்குப் பெரும்பங்கு உண்டு.

ஆனால் தொடக்கத்தில் விளக்கு என்பது ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நெருப்பு மட்டுமே. நெருப்பில் ஒளி என்பது உபரி‌. மூலக்கூறுகளின் பிணைப்புகள் உடைந்து வெளியேறும் வெப்பத்தில் மூலக்கூறுகளின் எலெக்ட்ரான்கள் தற்காலிகமாக அதிக ஆற்றல் நிலைக்குப் போகும். அவை திரும்ப பழைய இடத்திற்குக் திரும்புகையில் அந்த ஆற்றல் வேறுபாட்டை ஒளியாக வெளிவிடும். வெப்ப அலைகளான அகச்சிவப்பு அலைகளுக்கு அருகில் இருக்கும் நிறங்களான மஞ்சள் சிகப்பு நிறத்திலேயே அந்த விளக்குகளின் ஒளி இருக்கும். விளக்கு என்றாலே பல வருடங்களாக மஞ்சள் நிற ஒளி தருபவையாகத்தான் இருந்தன.

இதன்பின்னர் பெட்ரோலியப் பொருட்களை எரிக்கும் விளக்குகள் வந்தன. பெட்ரோமாக்ஸ் அதில் ஒரு வகை. அவற்றை gas lighting என்று அழைத்தார்கள். விளக்குகளில் மிகப்பெரிய மாற்றம் மின்சாரம் வந்தபின்னர்தான் வந்தது
.

மின்சார விளக்குகள் ஒரு மிகப்பெரிய திருப்புமுனை. எரிபொருளின் அளவை சோதிக்கத் தேவையில்லாத, புகையை வெளிவிடாத விளக்குகள் அவை. அவற்றின் இயக்கம் கிட்டத்தட்ட நெருப்பு விளக்குகளைப் போல்தான்‌. நெருப்பின் வெப்பத்திற்குப் பதிலாக அவை மின் ஆற்றலை கிரகித்து, வெளிவட்ட எலெக்ட்ரான்களின் ஆற்றலை ஏற்றி விடும். அவை திரும்ப பழைய இடத்திற்கு வருகையில் அந்த ஆற்றல் வித்தியாசத்தை ஒளியாக வெளிப்படுத்தும். மெல்லிய கார்பன் அல்லது உலோக இழைகளில் மின்சாரம் செலுத்தி ஒளியைப் பெறும் இவ்விளக்குகள் incandescent lamps என்று அழைக்கப்பட்டன. ஆனால் அவையும் பெரும்பான்மை ஆற்றலை வெப்பமாகவே வீணடித்தன‌‌. சிறிது நேரம் எரிந்து அணைந்த குண்டு பல்பைத் தொட்டுப் பார்த்தால் நான் சொல்வது புரியும்‌.

பின்னர் வாயு – மின் விளக்குகள் gas discharge புழக்கத்திற்கு வந்தன. மிகக் குறைவான அழுத்தத்தில் இருக்கும் ஒரு வாயுவின் மீது, மிக அதிக வோல்டேஜ் மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது அதிலுள்ள எலெக்ட்ரான்கள் ஆற்றல் உறிஞ்சி பின்னர் வெளிப்படுத்தும். அப்படி வெளிப்படும் ஒளியை உறிஞ்சு அலைக்கற்றை (absorption spectra) என்று அழைக்கிறார்கள். மஞ்சள் நிற ஒளி தரும் சோடியம் ஆவி விளக்கு, வெளிர் நீல ஒளி தரும் பாதரச ஆவி விளக்கு, விளையாட்டில் பகல் இரவு ஆட்டங்களில் மொத்த மைதானத்தையும் ஒளி வெள்ளத்தில் நனைக்கும் உலோக ஹாலைடு விளக்குகள். விளம்பரப் பலகைகளில் பயன்படுத்தப்படும் நியான் (neon) விளக்குகள் என எல்லாமே வாயு-மின் விளக்குகள்தான். அவை முழு திறனுடன் இயங்கத் தொடங்க சிறிது நேரம் ஆகும். ஆனால் அவற்றின் முந்தைய தலைமுறை உலோக இழை விளக்குகளை விட, ஆற்றலை ஒளியாய்  மாற்றுவதில்  இவை திறன் வாய்ந்தவை.

வீடுகளின் விளக்குகள் குண்டுபல்புகளில் இருந்து, ட்யூப் லைட்டுகள் என்று அழைக்கப்பட்ட ஒளிர் குழல் விளக்குகள் (flourescent lights) என்று முன்னேறின.  அடிப்படையில் அவையும் பாதரச ஆவி விளக்குகள்தாம். அவை வெளியேற்றும் ஆற்றல் குறைந்த புற ஊதா ஒளி பாஸ்பர் phosphor எனப்படும் பொருளின் மீது மோதி வெண்ணிற ஒளியாய் வெளிப்படும். இவ்வகை விளக்குகள் மின்சாரத்தை இன்னமும் சிக்கனமாய்ச் செலவிட்டன. அவற்றின் அபூர்வ சகோதர அப்பு வடிவமே CFL விளக்குகள். அதே தொழில்நுட்பம் ஆனால் அளவுகள் வேறு. வீடுகளை ஒளியால் நிறைத்ததில் இவற்றிற்குப் பெரும்பங்கு உண்டு. ஆனால் இவற்றின் ஆயுட்காலத்திற்குப் பின்பு பாதரசம் போன்ற நச்சுப்பொருட்கள் இருப்பதால் கவனமாகக் கையாள வேண்டிய பொருளாகிறது.

இந்தப் பத்தாயிரம் ஆண்டு ஒளிக்கான தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தில் மிகச் சமீபமான சேர்க்கைதான் ஒளியுமிழிகள். Light Emitting Diode.  குறைகடத்திகளில் எலெக்ட்ரான் இல்லாத் துளைகள் (hole) கொண்ட p வகை குறைகடத்தியையும், எலெக்ட்ரான்கள் உபரியாய் இருக்கும் n வகை குறைகடத்தியையும் இணைத்தால் கிடைக்கும் PN ஜங்ஷன் இருமுனையம் (PN junction diode) ஏற்கெனவே மின்னணுச் சாதனங்களில் புழக்கத்தில் இருந்ததுதான்.

இருமுனையங்களில் மின்சாரம் சரியான திசையில்‌ பாய்கையில் எலெட்க்ரான்கள்‌ இல்லாத் துளைகளில் எலெக்ட்ரான்கள் போய் அமர்கையில் அவை ஆற்றலை வெளியிட்டன. பெரும்பாலும் அந்த ஆற்றல் வெப்பமாக அதாவது அகச்சிவப்பு அலைக்கற்றையாக வெளிப்பட்டது. அந்த வகை அகச்சிவப்பு ஒளியுமிழிகளே டிவி ஏசி ரிமோட்களில் பயன்படுகின்றன. நீங்கள் பட்டன் அழுத்துகையில் அகச்சிவப்பு அலைகள் குறிப்பிட்ட பாணியில் வெளிப்பட்டு அதனை உங்கள் டிவி புரிந்துகொண்டு தெய்வமகள் சீரியலுக்குத் தாவுகிறது‌. உங்கள் கைபேசியின் கேமராவை ஆன் செய்து அதன் முன்னர் ரிமோட் பட்டனை அழுத்தினால், ரிமோட்டின் முனையில் இருக்கும் ஒளியுமிழி ஒளிர்வதைப் பார்க்க முடியும். அரிச்சந்திரனுக்கு மட்டும் சந்திரமதியின் தாலி தெரிவதைப்போல அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் கேமராக்களில் தெரியும். நம் கண்களுக்குத் தெரியாது.

ஒரு ஒளிபுகக்கூடிய ப்ளாஸ்டிக், இரு நீண்ட உலோகக் கம்பிகள் என்ற வடிவில்தான் ஒளியுமிழிகள் தம் வரலாற்றைத் தொடங்கின. பின்னர் ஒளியுமிழிகளில் இருந்த கம்பிகள் மறைந்து, நேரடியாக மின்னணுச் சுற்றுகளில், electronic circuirts பொருத்தக் கூடிய, தட்டையான வடிவுடைய பரப்புப் பொருந்தும் திரைகள் Surface Mounted Displays SMDs என அவற்றின் வடிவம் வந்து நிற்கிறது.

குறைகடத்திப் பொருட்களை சரியாகத் தேர்வு செய்வதன் மூலம் இந்த அகச்சிவப்பு அலைக்கற்றையை, புலனாகு நிறமாலை (visible spectrum) பக்கம் தள்ளினார்கள். உதாரணமாக சிகப்பு நிறத்துக்கு காலியம் பாஸ்பைட் (Gallium phospide GaP), காலியம் ஆர்சனிக் பாஸ்பைட் (Gallium Arsenic Phosphide GaAsP), அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாஸ்பைட் (Aluminium Gallium Indium Phosphide AlGaInP) ஆகிய குறைகடத்திகளைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். நீல நிறத்துக்கு காலியம் நைட்ரைடு (Gallium Nitride GaN), இண்டியம் காலியம் நைட்ரைடு (Indium Gallium Nitride InGaN) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.

பங்களிப்பு செய்தவர்களின் பெயர்களைப் பட்டியலிட ஆரம்பித்தால் அவை தனியே ஒரு பக்கம் போகும் என்பதால் அதை விட்டுவிடுவோம். முதல் ஒளியுமிழிகள் ஒரு மாதிரி அசட்டுச் சிவப்பு நிறத்தில் ஒளிர்ந்தன. பின்னர் அசட்டு மஞ்சள் நிற ஒளியுமிழிகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. அதேநேரம் பளிச்சென்ற சிகப்பி நிற ஒளியுமிழியும் வந்துவிட்டது. அதன்பின்னர் பச்சை நிற ஒளியுமிழி. கொஞ்சம் பழைய மின்னணுச்சாதனங்களில் பச்சை மற்றும் சிகப்பு ஒளியுமிழிகள் பயன்படுத்தியிருப்பார்கள்.

ஒளியுமிழிகள் இதுவரை வந்த விளக்குகள் எல்லாவற்றையும் விடத் திறன் அதிகம் கொண்டவை. விளக்குகளின் பிரகாசத்தை லுமென் (lumen) என்ற அலகால் அளப்பார்கள். ஒரு விளக்கின் திறன் ஒரு வாட் மின்சாரத்திற்கு எவ்வளவு லுமென் வெளிப்படும் (lumens per watt) என்ற கணக்கால் அளக்கப்படும். அந்த அளவு ஒளியுமிழிகளுக்கு அதிகம். ஒரு வாட் மின்சாரத்திற்கு அதிக வெளிச்சத்தை வெளியிடுகின்றன. ஆனால் பாருங்கள், சிகப்பு மற்றும் பச்சை விளக்குகளை, ஒளிமூலமாய்ப் பயன்படுத்த முடியாதே.

வெண்மை நிறத்தை உருவாக்கத் தேவையான, முதன்மை நிறங்கள் எனப்படும் சிகப்பு, பச்சை, நீலம் (primary colours Red Green Blue) ஆகிய மூன்றில்‌ நீல நிறம் குறைகிறதல்லவா? அந்த நீல நிற ஒளியுமிழி 1974ல் ஷூஜி நகமுரா shugi nakamura என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது‌. ஆனால் 1990ல் தான் அது கட்டுப்படியாகும் விலையில் தயாரிக்கப்பட்டுப் பொதுப்புழக்கத்திற்கு வந்தது. இது மிக முக்கியமான ஒரு முன்னேற்றம். இப்போது ஒளியுமிழிகளின் வெண்மை நிறம் சாத்தியம். இந்தக் கண்டுபிடிப்புக்காக நகமுராவிற்கு 2014ஆம் ஆண்டிற்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது‌.

அதுவரை இயந்திரங்களில், கருவிகளில் செயல்பாட்டு நிலையைக் காட்டப் பயன்பட்டுக்கொண்டிருந்த ஒளியுமிழிகள், இப்போதுதான் விளக்குகளாய்ப் பயன்படக்கூடிய நிலைக்கு வந்தன.

சிகப்பு, பச்சை, நீலம் மூன்று ஒளியமிழிகளையும் மிக நெருக்கமாக வைத்து எரியவிடுவதன் மூலம் வெண்மை நிறத்தைப் பெற்றுவிட முடியும். ஒரு திரிதடையம் transistor மூலம் தனித்தனியே மூன்று ஒளியுமிழிகளின் பிரகாசத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் எல்லா வண்ணங்களையும் பெற்றுவிட முடியும். இவையே பெரும்பான்மை ஒளியுமிழித் திரைகளுக்கு அடிப்படை.

ஆனால் விளக்குகளாகப் பயன்படக்கூடிய ஒளியுமிழிகளில் வெண்மை நிறத்தை, நீல நிற ஒளியுமிழியை வைத்து மட்டும் கொண்டு வருகிறார்கள். நீற நிற ஒளியுமிழியின் மேல் மஞ்சள்‌ நிறத்தில் இருக்கும் ஒரு பூச்சைப் பூசிவிடுவார்கள். நீல‌ நிற ஒளியை அது உள்வாங்கிப் பல வண்ணங்களாக வெளியேற்றும். அந்த பல வண்ணக் கலவை வெண்மையாக நம் கண்களுக்குத் தெரியும். ஒரு ஒளியுமிழி விளக்கைப் பார்த்தால் இது தெளிவாக விளங்கும்.

வெண்மை நிறம் சாத்தியமானவுடன் சந்தைகளில் ஒளியுமிழிகள் குவிய ஆரம்பித்தன. ஏற்கெனவே இருக்கும் மின்சார விளக்கு பொருத்தும் அமைப்புகளில் பயன்படக்கூடிய வடிவத்திலேயே கிடைக்க ஆரம்பித்தன. டார்ட் லைட்டுகள், கைபேசி கேமராவின் ஃப்ளாஷ் லைட்டுகள் என்று எல்லாம் ஒளியுமிழிகள்.

அடுத்ததாக அவை கால்பதித்த இடம் திரைகள். மொடா மொடாவாய் இருந்த பிக்சர் ட்யூப் டிவிக்கள் போய், தட்டைத் திரைகள் வந்தன. பின்னர் திரவப் படிகத் திரைகள் Liquid Crystal Display LCD வந்தன. திரவப் படிகத் திரைகளில், திரையின் கடைசி அடுக்காக பின்புல விளக்குகள் background light உண்டு. அவற்றின் மேலிருக்கும் திரவப்படிகங்களின் படிக அமைப்பை மாற்றி திரை ஒளியைக் கூட்டவோ குறைக்கவோ செய்வார்கள். மிக அருமையான அந்தத் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு சிக்கல் இருந்தது. திரையில் கருப்பு நிறம் வந்தால் பின்புல விளக்கை அணைத்து விட முடியாது. மாறாக திரவப் படிவங்களின் அமைப்பை மாற்றி ஒளியைப் புகாவண்ணம் மாற்ற வேண்டும். இது இரவு படுக்கப் போகுமுன் விளக்கை எரியவிட்டு அதைப் பெட்டிக்குள் அடைத்து வெளிச்சம் வராதவாறு பார்த்துக் கொள்வது போன்றது. இதனால் திரவப் படிகத் திரைகள் கொஞ்சம் ஆற்றல் வீணடிப்பவை.

ஆனால் ட்ரான்சிஸ்டர்கள் மூலம் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஒளியுமிழித் திரைகள் இந்தச் சிக்கலைத்‌ தீர்த்தன. சிகப்பு, நீலம் மற்றும் பச்சை ஒளியுமிழிகளைப் பயன்படுத்தி எல்லா நிறங்களையும் கொண்டு வந்துவிடலாம். கருப்பு நிறம் என்றால் எல்லாவற்றையும் அணைத்துவிடலாம்‌. இதனால் படங்கள் திரையில் துல்லியமாகத் தெரிவதுடன் ஆற்றலும் மிச்சமாகும்.

அந்த ஒளியுழித் திரைகளின் நீட்சியாக ஆர்கானிக் ஒளியுமிழிகள் Organic LEDs or LEDs வந்தது. சில கரிமப் பொருட்களுக்கு நடுவே ஒளியுமிகளின் குறைகடத்திகளை வைத்துப் பயன்படுத்தினால் அவை இன்னும் திறனுடன் செயல்பட்டன. அவற்றில் பி.எம்.ஓ.எல்.ஈ‌‌.டி PMOLED Passive Matrix Organic Light Emitting Diode மற்றும் அமோலெட் AMOLED Active Matrix Organic Light Emitting Diode எல்லாம் வந்தது‌. இந்த அமோலெட் வார்த்தை சாம்சங் கைபேசி விளம்பரங்களில் பார்த்திருப்பீர்கள். ஒளியுமிழிகள்தான் இவையனைத்திற்கும் அடிப்படை. 

இந்தப் புரட்சிக்கு கொஞ்சம் உயிரியல் விலை இருக்கிறது.  டயர்னல் (diurnal) எனப்படும் பகலில் செயல்பட்டு இரவில் தூங்கும் பாலூட்டி இனத்தைச் சேர்ந்த நமக்கு உறக்கம் விழிப்பு எல்லாமே சூரியனை அடிப்படையாகக் கொண்ட சர்கேடியச் சுழற்சி (circadian rhythm) மூலமாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது‌. நமக்கு உறக்கம் வரவேண்டுமென்றால் மெலட்டோனின் என்ற சமாசாரம் சுரக்க வேண்டும். அதுதான் கண்கள் சொருகி ஒருவிதமாய் வரவைக்கும். அந்த மெலட்டோனின் சுரப்பு, பகல் நேரச் சூரியனின் நீலம் அல்லது வெள்ளை ஒளியொல் குறைந்து, மசால் சூரியனின் அதிக அலைநீளம் கொண்ட மஞ்சள், சிவப்பு, ஆரஞ்சு ஆகிய அலைநீளங்களால் தூண்டப்படும். சூரியன் மறைந்ததும் உடல் தூக்கத்திற்குத் தயாராகிவிடும். விளக்குகளின் சரித்திரத்தில் பெரும்பான்மைக் காலம் அவை மஞ்சள் வண்ணமாகத்தான் இருந்தன. ஆனால் இன்று பெரும்பாலும் கணினித் திரை, கைபேசித் திரை, வெண்ணிற ஒளி என எல்லாமும் ஒளியுமிழிகளால் நீல நிற ஒளி அதிகம் இருப்பதாய் இருக்கிறது. இதனால் உறக்கமின்மை அதன் விளைவாகப் பசியின்மை, சோர்வு இப்படியேபோய் மன அழுத்தன் வரை வரலாம் என்று எச்சரிக்கிறார்கள்‌.

ஆனால் திரையைப் பார்க்காமல், போராளிகள் பதிவு போட முடியாதே. அதற்குச் சில தீர்வுகள் இருக்கின்றன. இருட்டியபின்னர் உங்கள் கணினி அல்லது கைபேசியின் திரையை ஒரு மெல்லிய சிகப்பு நிறம் ஏறியதுபோல் தோன்றவைக்கும் செயலிகள் இருக்கின்றன. திரைப்படம் பார்ப்பவர்கள், நிறங்களைத் துல்லியமாய்ப் பார்க்கவேண்டிய கட்டாயத்தில் இருக்கும் வடிவமைப்பாளர்கள் இவர்களைத் தவிர பேஸ்புக், வாட்ஸாப் களமாடல்கள் புத்தக வாசிப்பு போன்ற கெட்ட பழக்கங்கள் இருக்கும் நபர்கள் இந்தச் செயலிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.

ஆண்டிராய்ட் கைபேசிகளுக்கு twilight என்று ஒரு இலவசச் செயலி இருக்கிறது‌. விண்டோஸ் கணினி பயன்படுத்துபவர்களுக்கு f.lux என்ற செயலி இருக்கிறது. இரண்டு செயலிகளுமே இரவு நேரத்தில் தானாகவே திரையில் இந்த வண்ண மாற்றம் கொண்டுவரும் வசதியோடு உள்ளவை‌. இரண்டு நாட்களில் கண்கள் பழகிவிடும். கண்களில் எரிச்சல் குறையும், தூக்கம் வருதலில் முன்னேற்றம் இருக்கும். பயன்படுத்திப் பாதுகாத்துக் கொள்ளுங்கள்.

திரைமயமாகும் தொழில்நுட்ப வாழ்க்கையில் இவற்றைச் செய்துகொள்ள வேண்டியது கட்டாயம்.

பூமியில் பாறைக்கடியில் தேங்கி நிற்கிற இதை குழாய்கள் போட்டு மேற்பரப்புக்குக் கொண்டுவந்து சுத்தப்படுத்துகிறார்கள். மிக முக்கியமான மருத்துவ, தொழிற்சாலை பயன்பாடுகள் இதற்கு உண்டு. உலக நாடுகள் முக்கியமாக அமெரிக்கா பல வருடங்கள் பயன்பாட்டுக்காக இதைத் தேக்கிவைத்திருக்கிறது. இதன் உற்பத்தியில் உலக அளவில் இரண்டாம் இடத்தில் கத்தார் இருக்கிறது. இரானிய அடிப்படைவாதத்தை கத்தார் ஆதரிப்பதால் பிற நாடுகள் கடுப்பாகி கத்தாரில் இருந்து இந்தப் பொருள் ஏற்றுமதி செய்யப்படும் வழிகளை அடைத்திருக்கின்றன. அந்தப் பொருள் என்ன என்று சொல்லுங்கள் பார்ப்போம்?

கச்சா எண்ணெய் என்று பதில் சொல்லுவீர்கள் என்றால் தப்பு. உண்மையில் இதற்கான பதிலை அவ்வளவு எளிதில் ஊகிக்க முடியாது. சரியான பதில் ஹீலியம்.

ஹீலியம். மூலக அட்டவணையில் இருக்கும் இரண்டாவது தனிமம். அணுக்கருவுக்குள் இரண்டு ப்ரோட்டான்கள், இரண்டு ந்யூட்ரான்கள், கருவைச்சுற்றி இரண்டு எலெக்ட்ரான்கள் இருக்கும் ஒரு தனிமம். தன்னளவில் எலெக்ட்ரான் எண்ணிக்கையில் நிறைவு பெற்றுவிட்டதால் வேதியியல் லௌகீக வாழ்வையே வேண்டாமென்று எதனோடும் வினைபுரியாமல் இருக்கும் இனர்ட் காஸ் என்றழைக்கப்படும் மந்த வாயுக்கள் தொகுதியில் சேர்ந்துவிட்டது (காதைக் கொடுங்கள். அப்படி லௌகீக வாயுவைத் துறந்ததாக நம்பப்படுகிற வாயுக்களிலேயே ஸெனான் (Xenon), க்ரிப்டான் (Krypton) போன்றவை அரிதாக சேர்மங்கள் உருவாக்குவதுண்டு. அது வேறு கதை.)

ஹீலியம் ஒரு நிறமற்ற, மணமற்ற, சுவையற்ற வாயு. மேம்போக்காய் கொஞ்சம் சப்பென்று இருந்தாலும் அதன் பண்புகள் அதைத் தனிமைப்படுத்திக் காட்டுபவை. ஹீலியம் முதன்முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது பூமியில் அல்ல. சூரியனில். நிறமாலையியல் spectroscopy மூலம் சூரியனின் நிறமாலையை அலசுகையில் மஞ்சள் நிறத்தில் ஒரு தனி அலைநீளம் தென்படுகிறது. பூமியில் அதுபோன்ற நிறமாலை கொண்ட தனிமம் அதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. இன்னொரு கொசுறுத் தகவல் என்னவெனில் சூரியனின் இந்த ஹீலியமின் மஞ்சள் நிற அலைமாலையை முதலில் கண்டுபிடித்தது இந்தியாவில். 1868ல் ஜூல்ஸ் ஜான்சென் (Jules Janssen) என்ற ஃப்ரெஞ்சு வானியல் அறிஞர், குண்டூர் மாவட்டத்தில் இருந்து ஒரு முழு சூரிய கிரகணத்தன்று கண்டுபிடித்தார். அப்போது சூரியனில் இருக்கிற தனிமம் என்ற அர்த்தத்தில்தான் ஹீலியம் என்று பெயரிடப்பட்டிருக்கிறது (ஹீலியாஸ் (Helios) – சூரியன்). அதன்பிறகு சர் வில்லியம் ராம்சே யுரேனியம் தனிமத்தை ஆராய்கையில் கிடைத்த வாயுக்களில் ஒன்றின் நிறமாலை சூரியனில் காணப்பட்ட அந்த நிறமாலையுடன் ஒத்துப்போவதை கவனித்தபோதுதான், பூமியிலும் ஹீலியம் இருக்கிறது என்று தெரிய வருகிறது.

இத்தனைக்கும் ஹீலியம் நம் பிரபஞ்சத்தில் அதிகமாய்க் கிடைக்கக்கூடிய தனிமங்களில் இரண்டாவது இடத்தில் இருக்கிறது. எல்லா விண்மீன்களின் உள்ளேயும் மிக எளிய தனிமமான ஹைட்ரஜன் அதன் தூரத்து உறவான ட்ரீஷியம் tritium என்னும் ஐசோடோப்புடன் சேர்ந்து ஹீலியத்தையே உருவாக்குகின்றன. இந்த அணுக்கருப் பிணைப்பு வினைதான் விண்மீன்களின் வெப்பத்துக்கும் வெளிச்சத்துக்கும் காரணம். இரவில் புள்ளியாய்த் தெரியும் விண்மீன்களின் வெளிச்சம், ஏன் பகல் முழுக்கக் காய்கின்ற சூரியனின் வெளிச்சம் அனைத்துமே ஹீலியம் தொடர்ச்சியாய் உருவாவதன் உபரிப்பொருட்கள்தான். ஆனால் பூமியில் ஹீலியம் அவ்வளவு எளிதில் தட்டுப்படாது. பூமியில் அதன் செறிவு சுமார் பத்து கோடி அணுக்களுக்கு ஐந்து ஹீலியம் அணுக்கள். காரணம் இருப்பதிலேயே அடர்த்தி குறைவான வாயுக்களாதலால் பூமியில் காற்று மண்டலத்தின் மேற்பரப்புக்கு ஓடிவிடும். மேலும் அதன் மீள் திசைவேகம் (Escape Velocity) எனப்படும் பூமியின் ஈர்ப்பை விட்டு விடுபடத் தேவையான வேகம் மிக மிகக் குறைவு. அதனால் ஜாலியாக மிதந்து விண்வெளிக்குப் போய்விடும் (நமக்கு மீள்திசை வேகம் நொடிக்கு 11.2 கி.மீ. – கவனிக்க, நொடிக்கு). அதனால்தான் இங்கு அவ்வளவு அரிதாய்க் கிடைக்கிறது. காற்றில் இருந்து ஹீலியம் எடுப்பதென்பது வெண்கலப் பூட்டை உடைத்து விளக்குமாறு திருடிய கதை. நமக்கு ஹீலியம் கிடைப்பது கதிரியக்கத்தின் காரணமாகத்தான், பூமியில் இருக்கும் யுரேனியம் ஆல்ஃபா துகள்களை வெளிவிடுகிறது. ஆல்ஃபா துகள்கள் என்பவை ஹீலியம் அணுக்கருதான். அது போகிற போக்கில் இரண்டு எலெட்க்ரான்களை எங்கிருந்தாவது தூக்கிப் போட்டுக்கொண்டு ஹீலியம் வாயுவாய் மாறிவிடும். பூமிக்கடியில் இப்படி உருவாகும் ஹீலியம் நிலத்தின் வழியே கசிந்து வழக்கம்போல பூமியை விட்டுத் தப்பிவிடும். ஆனால் சில இடங்களில் பாறைக்கடியில் தேங்கி காற்றுப்பொட்டலமாக இருக்கும். அந்தப் பாறைக்கடியில்தான் கச்சா எண்ணெயும் கிடைக்கிறது. கச்சா எண்ணெய்க்கு மேல் வாயு நிலையில் தேங்கி நிற்கும் இயற்கை எரிவாயுவுடன் ஹீலியமும் இருக்கும். அது 0.2-0.3% முதல் சில இடங்களில் 1-1.5 சதவிகிதம் கூட அமெரிக்கா. அதிகபட்சம் 3% இருக்கலாம். எரிவாயு எடுக்கும் நிறுவனங்கள் தொடக்கத்தில் இதை என்ன செய்வது என்று தெரியாமல் அப்படியே விட்டுக்கொண்டிருந்தார்கள். பின்னர் உலகம் முழுவதும் ஹீலியம் தேவைப்படுவதால் தனியே சுத்திகரித்து விற்க ஆரம்பித்தார்கள். கத்தாரில் ஹீலியம் உற்பத்தி செய்வது இப்படித்தான்.

சரி ஹீலியத்தால் என்ன பிரயோஜனம் என்று கேட்கிறீர்களா? நேரடிப் பிரயோஜனம் என்பது பலூன்களில் நிரப்புதல். ஹீலியம் நிரப்பப்பட்ட பலூன்கள் தன்னாலே மேலே போகும். ஹிண்டன்பர்க் வெடிப்பு (Hindenburg disaster) என்று அழைக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் நிரப்பப்பட்ட ராட்சத பலூன் வெடித்துத் தீக்கிரையானபின் பலூன்களில் ஹைட்ரஜனை விட்டுவிட்டு ஹீலியத்தை நம்ப ஆரம்பித்தார்கள்.

திரவ ஹீலியம் ஒரு மிகச்சிறந்த வெப்பக்கடத்தி. அதனால் மீகடத்தி காந்தங்களைக் (Superconducting Magnets) குளிர்விக்க திரவ ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். மீகடத்திகள் அந்த அதிகுளிர் வெப்பநிலையில்தான் சரிவர இயங்கும். அந்த காந்தங்களை நாம் பல இடங்களில் பயன்படுத்துகிறோம். முக்கியமாக எம்.ஆர்.ஐ ஸ்கேன் எடுக்கும் இயந்திரங்களில். அதில் பயன்படுத்தப்படும் காந்தங்கள் திரவ ஹீலியத்தால் குளிர்விக்கப்படுகின்றன. ஆக மருத்துவத் துறையின் ஒரு முக்கிய சோதனைக் கருவி ஹீலியத்தை நம்பியிருக்கிறது. கடவுள் துகளைக் கண்டுபிடிக்க உதவிய சோதனைகள் நிகழ்த்தப்பட்ட Large Hadron Collider போன்ற ராட்சத ஆய்வுக் கருவிகளிலும் ஹீலியம் குளிர்விப்பானாகப் பயன்படுகிறது.

பற்றவைப்புகளில் (Welding) ஹீலியம் ஒரு தடுப்பு வாயுவாகப் பயன்படுகிறது. மேலும் மிகச் சிறிய எதனோடும் வினைபுரியாத அணு என்பதால் முக்கியமான உலோக பாகங்கள் உற்பத்தியில் எங்கேனும் விரிசலோ கசிவோ இருக்கிறதா எனச் சோதிக்க உதவுகிறது.

நீர்மூழ்குபவர்களின் ஆக்ஸிஜன் சிலிண்டர்களில் சுத்தமான ஆக்ஸிஜன் மட்டும் இருக்காது. அதற்குள்ளே, நம்மைச் சுற்றி இருக்கும் காற்றில் எவ்வளவு ஆக்ஸிஜன் இருக்கிறதோ அதே சதவிகிதம் ஆக்ஸிஜனும் மீதி ஹீலியமும் இருக்கும். இது அவர்கள் சுவாசிக்கும் காற்று வேகமாக எளிதாக நுரையீரலை அடைய உதவுகிறது. மருத்துவத்தில் சில சுவாசக் கோளாறுகளுக்கு ஹீலியம் ஆக்ஸிஜன் கலவையை சுவாசிக்க வைக்கிறார்கள்.

ராக்கெட் எரிபொருட்களான ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் குளிர்வித்துத் திரவமாக்க திரவ ஹீலியம் அவசியம்.

உண்மையில் மருத்துவம், பொறியியல், ஆராய்ச்சி எனப் பல துறைகளில் சில சாதனங்களுக்கு ஹீலியம் அத்தியாவசியம். அதன் உற்பத்தி இயற்கை எரிவாயு அதிகமாகக் கிடைக்கும் நாடுகளை நம்பி இருக்கிறது. கிட்டதட்ட கச்சா எண்ணெய்யைப்போல ஒரு முக்கிய வளம் ஹீலியம். ஆனால் பூமியில் தொடர்ச்சியாக யுரேனியத்தின் கதிரியக்கத்தால் ஹீலியம் உற்பத்தி ஆகிக் கொண்டுதான் இருக்கிறது.

இரண்டாம் உலகப்போர் காலத்தில் அமெரிக்கா ஹீலியத்தை போருக்குத் தேவையான பொருள் என ட்க்ஸாஸ் நிலத்தடியில் தேக்கிவைக்க ஆரம்பித்தது. 1960களில் அது உலகின் மிக முக்கியமான ஹீலியம் சேமிக்கும் இடம். போரெல்லாம் முடிந்து ஹீலியத்தின் பயன்பாடுகள் பிற துறைகளில் தெரிய வரவும் எக்கச்சக்கத்துக்கு எதிர்காலத் தேவை இருக்கும் போலிருக்கிறது என்று அரசு காசு கூடக் கொடுத்து ஹீலியத்தை வாங்கி நிலத்தடியில் தேக்கி வைத்தது. ஆனால் அவ்வளவு பெரிதாக ஒன்றும் தேவை அதிகரிக்காமல் போகவே பல ஆண்டுகளுக்குத் தேவையான ஹீலியம் தேக்கத்தில் கிடந்தது. ஒரு அளவில் அந்த ஹீலியம் சேமிப்புக் கிடங்கு நஷ்டத்தில் ஓட ஆரம்பிக்கவும், 1995ல் அமெரிக்க அரசு ஹீலியத்தையெல்லாம் விற்கச் சொல்லிவிட்டு 2021ல் சேமிப்புக் கிடங்கை மூடச்சொல்லி சட்டமியற்றியது. அங்கு சேமிக்கப்பட்டது கொஞ்ச நஞ்ச ஹீலியம் அல்ல. 100 கோடி கன மீட்டர் ஹீலியம்.

அந்தச் சட்டம் இயற்றப்பட்ட பின்னர் சேமிப்புக் கிடங்கில் இருந்து ஹீலியம் சந்தைக்கு வர ஆரம்பித்தது. உலக ஹீலியம் பயன்பாட்டில் 20% அந்தக் கிடங்கில் இருந்தே கிடைத்துக்கொண்டிருந்தது. மீதம் அமெரிக்க மற்றும் கத்தார் எண்ணெய் வயல்களில் இருந்து கிடைத்து வந்தது. மலிவான ஹீலியம் கிடைப்பதால் பூமியில் வேறு எங்கு ஹீலியம் கிடைக்கும் என்று தேடும் பணிகள் பெரிய அளவில் மேற்கொள்ளப்படவில்லை.

மத்தியக் கிழக்கு நாடுகளில் உள்ள அரசியல் நெருக்கங்கள் காரணமாகவும், முழுதும் விற்றதோ இல்லையோ, 2021ல் அமெரிக்காவில் உள்ள ஹீலியம் சேமிப்புக் கிடங்கை மூடச்சொல்லி சட்டமியற்றப்படுவதாலும் ஹீலியம் பயன்படும் துறைகள் 2015ல் இருந்து லேசான சிரமங்களுக்கு ஆளாயின.

கத்தார் ஈரானிய அடிப்படைவாதத்திற்குத் துணை போவதால் ஹீலியம் டேங்கர்கள் வெளியேறும் சாலைகள் முடக்கப்படவும் உலகளாவிய ஆய்வு நிலையங்கள் அழுத்தத்துக்கு உள்ளாயின.

‘போச்சு… ஹீலியம் பலூன்களை இனி ம்யூஸியத்தில்தான் பார்க்க வேண்டும்’ என்றெல்லாம் கட்டுரைகள் எழுதப்பட்ட நிலையில் அந்த அளவுக்கெல்லாம் இல்லை. ஆனால் நிலைமை இப்படியே போவது நல்லதல்ல என துறைசார் வல்லுநர்கள் தெளிவுபடுத்தினார்கள்.

அதிர்ஷ்டவசமாக, டான்ஸானியாவில் பூமிக்கடியில் ஒரு பெரும் எரிவாயுப் பொட்டலம் சிக்கியிருக்கிறது. அதில் 10% வரை ஹீலியம் இருக்கிறதாம். அடியில் இருக்கும் எரிமலைகளின் சூட்டில் ஹீலியம் பொதிந்திருக்கும் பாறைகள் ஹீலியத்தை வெளியிட்டு அது இயற்கை எரிவாயுவுடன் பொதிந்திருக்கிறது. அங்கு மட்டும் 154 கன மீட்டர் ஹீலியம் இருக்கிறதாம்.

இன்னும் அரை நூற்றாண்டு வரை கவலையில்லை. ஆனாலும் இதே மாதிரி அரை நூற்றாண்டு காலம் ஓட்டியபின் வேறு எங்கும் கிடைக்காதெனில் மறுபடியும் சிக்கல் வரத்தானே செய்யும். அடுத்து என்ன செய்யலாம் என்று சிந்திக்க வேண்டி இருக்கிறது. சீனா நிலாவில் இருக்கும் ஹீலியம்-3 என்கிற ஹீலியத்தின் ஐசோடோப்பு (Isotope – ஒரே ப்ரோட்டான் எண்ணிக்கை, வேறுபட்ட ந்யூட்ரான் எண்ணிக்கை கொண்ட தனிமம்) ஒன்றை எடுக்கத் திட்டமிடுகிறது. அது இப்போதே சாத்தியமில்லை என்றாலும் அது எதிர்காலத்துக்கு ஒரு திட்டம் வைத்திருக்கிறது.

ஆனால் நாம் சிலவற்றை முன்னேற்பாடாகச் செய்ய வேண்டியிருக்கிறது. இதுவரை பயன்பாட்டில் இருக்கும் ஹீலியத்தை வெளியே காற்றில் விடாமல் முடிந்தவரை அதை திரும்பப் பயன்படுத்த முயல வேண்டும். அமெரிக்க ஆய்வகங்கள் பயன்பாடு முடிந்ததும் ஹீலியத்தை திரும்பப் பிடித்துச் சுத்திகரித்து மறுபயன்பாட்டைச் சாத்தியமாக்குகிறார்கள். அதற்கான முதலீடு அதிகமாக இருந்தாலும் நாள்கணக்கில் அது லாபகரமானது. ஹீலியம் கொள்முதலை குறிப்பிடத்தகுந்த அளவு குறைக்கும்.

நம்மிடத்தில் ஹீலியம் கிடைக்கும் இடம் எதுவும் கிடையாது. ஹீலியத்தை நாம் கொள்முதல் செய்ய வேண்டியிருப்பதால் மருத்துவமனைகள், ஆய்வகங்கள், இஸ்ரோ போன்ற விண்வெளி ஆய்வு மையங்கள் ஹீலியம் பயன்பாட்டுக்கு மாற்றாக வேறு பொருட்களிலும் ஹீலியம் மறுபயன்பாட்டுச் சாத்தியங்களைத் தேட வேண்டியிருக்கிறது. விழித்துக்கொள்வோம்.
—

உயிர் என்ற ஒன்று தோன்றிய போதில் இருந்தே அந்த உயிருக்கு எதனோடாவது தொடர்பு கொள்ள வேண்டும் என்கிற உந்துதல் இருந்திருக்கும். அது, இங்கே உணவு கிடைக்கிறது என்பதாக இருக்கலாம். உணவு என்னுடையது என்பதாக இருக்கலாம். இது என் பேட்டை, நீ ஏன் உள்ளே வந்தாய் என்ற மிரட்டலாம் இருக்கலாம். இணைசேரக் கூவுதலாய் இருக்கலாம். ஓர் உயிர் ஒவ்வொரு நிமிடமும் ஒவ்வொரு நொடியும் எதையேனும் தொடர்புகொள்ள முயன்றுகொண்டே இருந்திருக்கும். கூட யாருமே இல்லாத முதல் உயிரி என்ன செய்திருக்கும்? யாருடன் அல்லது எதனுடன் பேசியிருக்கும்? என்ன சொல்ல எத்தனித்திருக்கும்? அனைத்தையும் கேட்கும் திறன் கொண்ட காதுகள் இருப்பின் இந்த மொத்தப் பிரபஞ்சத்தின் உயிர்களும் நிற்காமல் பேசுவது கேட்கும். மனிதனான நாம் சைகைகள், குகை ஓவியங்கள், ஓலமிடுதல் தொடங்கி, மொழி உருவாகி, பேச்சு, இசை, மொழி, நடனம், கூத்து என்று எல்லாமே ஏதோ ஒன்றைச் சொல்லிக்கொண்டே இருக்கின்றன.