भौतिक विज्ञानद्वारा नापिएको सबैभन्दा सानो 'युनिट': ‘पिकोमीटर', फेमटोमीटर’ हुँदै 'अटोमीटर'सम्म
श्रावण १९, २०७७

 हाम्रो देश नेपाल सानो छ । जस्तो कि हामीलाइ थाहा छ , संसारमा सबै कुरा सापेक्ष हुन्छन् । देश सानो हुनु र ठूलो हुनु पनि सापेक्ष कुरा हो । नेपाल सानो छ भन्नुको अर्थ यो विश्वका केहि ठूला देशको सापेक्ष सानो हो । तर यसको अर्थ यो होइन, नेपाल विश्वको सबैभन्दा सानो देश हो । हो रूस , क्यानडा, अमेरिका, चीन, भारत लगायतका देशको तुलनामा नेपाल सानो छ ।तर भूटान ,इस्रायल लगायतका थुप्रै देश नेपालभन्दा पनि साना छन । नेपालको कुल क्षेत्रफल १,४७,१८१ (नयाँ नक्सा भन्दा पहिला) वर्ग किमी छ । संसारमा हामीभन्दा कम क्षेत्रफल भएका थुप्रै देश छन ।

पोखराबाट  आएका एक जाना  मित्र भन्दै थिए, पोखरा र काठमाडौँको दूरी २०० किमी हो, होइन संसारमा सबैभन्दा बढ़ी दुरी भएका दुईवटा बिंदु के हुन ?  सम्पूर्ण  पृथ्वीको एक फन्को लाउन कति  किमी हिड्नु पर्छ ?

मैले उहाँसंग सोधे ,तपाईलाइ पृथ्वीको 'डायमीटर' कति  हो, थाहा छ ?

किन थाहा न हुनु ! पृथ्वीको 'इक्वेटोरियल डायमीटर'  १२ हजार ७५६ किलोमीटर  रहेको छ ।
 
त्यसो भए तपाईलाई पृथ्वीको ‘सर्कम्फ्रेन्स्’ थाहा पाउन केही गाह्रो हुन्न । ल सामान्य सूत्रः

सि =पाई x डि, (पाई = स्थिराङ्क =  Constant  नम्बर र  यसको भैल्यु २२/७ हुन्छ )
(डी = डायमीटर)
प्रयोग गरी थाहा पाउनुस  ।

सि= २२÷७ x१२७५६
= २८०६३२÷७
= ४००९० दशमलभ २८५

नासाले यसलाई ४००७५  किमी माने को छ ।यो त भयो पृथ्वीको पूरा गोलाईको दुरी । तर सबैभन्दा टाढाको दुइ बिंदु यसको आधी मात्रै हुन्छ । भनौ झन्डै २००३७ किमी नै कुनै दुइ बिंदुको सबैभन्दा बढ़ी दूरी हुनसक्छ। पृथ्वीमा सबैभन्दा बढ़ी दूरी भएका स्थान  यी हुन -

Rosario, Argentina to Xinghua, China: 19,996 km (12,425 mi)
Lu'an, China to Río Cuarto, Argentina: 19,994 km (12,424 मि)
Cuenca, Ecuador to Subang Jaya, Malaysia: 19,989 km (12,421 mi)]
Rancagua, Chile to Xi'an, China: 19,972 km (12,410 mi)
Salamanca, Spain to Lower Hutt, New Zealand: 19,961 km (12,403 mi)
Marbella, Spain to Auckland, New Zealand: 19,960 km (12,403 mi)

 हो र ? पृथ्वीमा जति हिडे पनि यो भन्दा बढ़ी पर जान सकिदैन !? जम्मा २० हज़ार किमीको  यात्रा मात्रै  गर्न सकिने रहेछ पृथ्वीमा, अनि   त्यसपछि  घूमीफिरी  रूमजाटार ।

तपाईलाई २० हज़ार किमी कम भयो ?

धेरै कम हो नि यार ! अचेल हामी जे कुरा गर्दा पनि लाख करोड़बाट शुरू गर्छौ । जाबो बीस हज़ार त के हो नि !

मैक्स् प्लाङ्क  (Max Planck)नामक वैज्ञानिकले ब्रम्हाण्डमा हुनसक्ने सबैभन्दा सानो साइजको परिकल्पना गरेका थिए  । यसलाई प्लाङ्क स्थिरांक (Planck Constant) भनिन्छ । यस अनुसार सबैभन्दा सानो दूरी १ दशमलभ  ६२ x १०–३५  हुन्छ । यसलाई 'प्लाङ्क डिस्टेन्स्' वा 'प्लाङ्क लेन्थ' भनिन्छ । र समयको 'प्लाङ्क स्थिराङ्क'   ५ दशमलभ ३९ x १०–४४ सेकेन्ड हो ।

तपाईलाइ थाहा छ एक किमीमा कति  मीटर हुन्छन् ?

यति सानो कुरा कस्लाई पो थाहा हुन्न ?  एक हजार  मीटर त हो नि ।

त्यसो भए तपाई आफ्नो संख्याको बखान गाउन किलोमीटरलाइ मीटरमा भन्ने गर्नुस । अब २० हज़ार किमीको  सट्टा (२० हजार किमी x१ हजार मीटर) २ करोड़ मीटर भन्ने गर्नुस ।  पोखराबाट तपाई २०० किलोमीटर x १ हज़ार =२ लाख मीटरको यात्रा गरेर काठमाडौँ आउनु भयो ।

'इट साउंड नाइस'  मीटरमा वर्णन गर्दा त अलिकति शान पो झल्किने रहेछ।

मसँग तपाईको शानलाई अझै  चार चाँद लगाई दिने उपाय छ , सुन्नु हुन्छ ?

अवश्य ,भन्नुस न ।

 हेर्नुस किलोमीटर  ‘युनिट’  टाढाको दूरी नाप्न प्रयोगमा ल्याइन्छ । हामी बसेको यो रेस्टुरेंटको  लम्बाइ नाप्नु परयो  भने हामी मीटरको 'यूनिट' प्रयोग गर्छौ ? तर यसभन्दा  साना वस्तु मापन गर्न अन्य  थुप्रै 'यूनिट'  प्रयोगमा ल्याइन्छ ।
 
मीटरभन्दा सानो यूनिट ‘डेसीमीटर’ हो । एक  मीटरमा १०  ‘डेसीमीटर’  हुन्छन् ।

१ मीटर ‍= १० ‘डेसीमीटर ’ वा १ ‘डेकामीटर ’  १०-१ मीटर  ।

 ‘डेसीमीटर ’  भन्दा सानो ' युनिट' लाइ ‘सेन्टिमीटर' भनिन्छ   । एक मीटरमा १०० ‘सेन्टिमीटर' हुन्छन् ।  

१ मीटर= १०० ‘सेन्टिमीटर' अथवा १ ‘सेन्टिमीटर' =१०-२ मीटर  ।

'सेन्टिमीटर' भन्दा सानो ‘युनिट’ छ ,त्यसलाई  ‘मिलिमीटर ’ भनिन्छ  । एक मीटरमा १०००  ‘मिलिमीटर ’हुन्छन् ।

१ मीटर= १००० ‘मिलिमीटर ’ (एमएम) अथवा १ मिमी= १०-३ मीटर  ।

के अझै तल पनि जान सकिन्छ ? मित्रले जिज्ञासा पोखे ।

अवश्य, किन नसक्नु । तर अब यो ‘युनिट’ यात्रा दृश्यबाट अदृश्यतिर, सूक्ष्मभन्दा सूक्ष्मतर, सुक्ष्मतम् हुँदै जान्छ । मिलीमीटरभन्दा सानो ‘युनिट’ लाई 'माइक्रोमीटर' भनिन्छ । यसलाई 'म्यु एम' (µm) भनिन्छ । 'माइक्रोमीटर' लाई तीन भागमा विभाजित गरिएको छ । पहिलो यूनिट हो '१०० माइक्रोमीटर'  । एक  मीटरको १० हजारौं भागलाई ' १०० माइक्रोमीटर'  भनिन्छ  । हाम्रो शरीरमा भएका कोशिका ‘क्लष्टर’ '१००  माइक्रोमीटर'सम्मका हुन्छन् ।

१ मीटर =१०० x१०००० 'माइक्रोमीटर' अथवा '१००माइक्रोमीटर' = १०-४ मीटर  ।

यसपछि १० माइक्रोमीटर  'युनिट’ गणना गरिन्छ । यो १  मीटरको एक लाखौं भाग हो । हाम्रा शरीरका कोशिका '१० माइक्रोमीटर' सम्मका हुन्छन् ।  
 
१ मीटर = १०x १००००० 'माइक्रोमीटर' अथवा '१० माइक्रोमीटर' = १०-५ मीटर।

अब पालो  '१ माइक्रोमीटर' को । तपाईलाई  थाहा छ, हाम्रो शरीरमा १०० खरब कोशिका छन् । '१० माइक्रोमीटर'  आकृतिका ती सबै कोशिकाभित्र ‘न्युक्लियस’ हुन्छ । भनौं, कोशिकाको केन्द्र । कोशिकाको केन्द्रको आकार '१ माइक्रोमीटर' मात्र हुन्छ । हामी भन्न सक्छौं कोशिकाको केन्द्र को 'लेंन्थ'  एक मीटरको १० लाखौं भाग बराबरी  हुन्छ  । ‘माइक्रोवेभ्स्’को आकार पनि '१ माइक्रोमीटर' हुन्छ ।

 '१ माइक्रोमीटर' लाई ‘माइक्रोन’(Micron) पनि भनिन्छ ।

१ मीटर‍‍= १०००००० 'माइक्रोमीटर'  अथवा  '१ माइक्रोमीटर' = १०-६ मीटर  ।
 

हामीले एक मीटरको १० लाख भाग लगाइसक्यों ।  यो भन्दा अझैं अगाडि बढौं अथवा 'युनिट' को यात्रा यही रोकौं ? काठमाडौँ र पोखराको दूरी '१ माइक्रोमीटर' मा  भन्ने गर्नुहुन्छ भने  तपाईको छाती झनै फुक्छ होला ।

ऐ हे ,साच्चै यो कति  ' माइक्रोमीटर' हुन आउछ, पोखरा र काठमाडाैँ को दूरी ?

धेरै होइन २०० किमी x१००० मीटर x१० लाख त हो । २ खरब 'माइक्रोमीटर' त हो नि ।

एउटा कुरा बुझिन, 'लेंन्थ  मापनको यात्रा यति तलसम्म गइसक्यो तर मीटर अझै बाँकी छ ।मीटर अगाडी एउटा शब्द मात्रै थपिएको छ ।

ठीक समात्नु भयो तपाईले । मनुष्यसंग 'लेन्थ' नापने एउटा मात्रै 'यूनिट'  छ त्यों हो मीटर । सानो ठूलो 'लेन्थ' का लागी मीटर मै थपेर अथवा घटाएर हिसाब गरिन्छ ।  यो मीटरको संज्ञान पनि प्रकाशको गतिले प्राप्त भएको हो । प्रकाश एक सेकेण्डमा जति दूरी तय गर्छ ,  त्यों २९९७९२००० मीटर हुन्छ । सजिलोका लागि किलोमीटरको अवधारणा आएको हो । जसरी मीटरभन्दा साना 'यूनिट'  बनाइएका छन त्यसरी नै किलोमीटरभन्दा माथिका 'यूनिट' पनि  चलन चलतीमा ल्याइएका छन । यात्रा त माथि र तल दुबैतिर हुन्छ नि जीवनमा ! होइन र ?

के यसभन्दा तलको पनि मापन प्रणाली छ र ?

किन नहुनु । हाम्रो गणना त आधा पनि भएको छैन । हामी भर्खर १०-६ मा पुगेका छौं । १०-१६ मीटरसम्म त विज्ञानले मापन नै गरिसकेको छ ।

'इन्ट्रेस्टिंग', लौ त्यों पनि सुनाउनु पर्‍यो।

सित्तैमा त कहाँ हुन्छ यार !  अर्को कप चिया त थप्नु परयो नि।

‘सो नाइस् अफ यु’ । चर्चा जति जटिल भए पनि तपाई प्रमोद एवं कटाक्षको शर संधान गर्न बिर्सनु हुन्न ।

ल सुन्नुस । 'माइक्रोमीटर' पछि ‘नैनोमीटर’को यात्रा सुरु हुन्छ । ‘नैनोमीटर' लाई पनि तीन समूहमा राखिएको छ ।
 
'१०० नैनोमीटर' = १०-७ मीटर  (१ मीटरको करोडौं भाग) ।
'१० ‘नैनोमीटर'= १०-८  मीटर (१ मीटरको १० करोडौं भाग)
'१ नैनोमीटर'= १०-९ मीटर  (१ मीटरको एक अरबौं भाग)

 '१ नैनोमीटर'  भनेको १ मीटरको एक अरबौं भाग हो । 'नैनोटेक्नोलॉजी'   यसै  ‘नैनोमीटर' स्तरमा काम गर्छ । ‘नैनोमीटर'लाई एनएम (nm)  संकेतले लेखिन्छ ।

हाम्रो ‘डिएनए’ मा ‘न्युक्लियोटाइड’ हुन्छन् । जस्तो नाइट्रोजनका चारवटा ‘बेस’ हुन्छन् । एउटा ‘न्युक्लियोटाइड'को आकार '१ ‘नैनोमीटर' हुन्छ ।
‘नैनोमीटर'  भन्दा सानो 'युनिट' लाई ‘पिकोमीटर'  भनिन्छ । यसका पनि तीन श्रेणी छन ।

'१०० पिकोमीटर' =  १०-१०  मीटर (मीटरको १० अरबौं भाग) ।
'१० पिकोमीटर' = १०-११ मीटर  (मीटरको १ खरबौं भाग) ।
'१ पिकोमीटर'= १०-१२  मीटर  (मीटरको १० खरबौं भाग) ।

कार्बन  तत्वको एक अणु '१०० पिकोमीटर' को हुन्छ । इलेक्ट्रोनको ‘अर्बिट’ '१० पिकोमीटर' सम्म हुन्छ । र, इलेक्ट्रोनको आकार  '१ पिकोमीटर' हुन्छ । 'पिकोमीटर'लाई संक्षेपमा पिएम  (pm)  लेख्ने गरिन्छ ।

हामीले हाम्रो मापन यात्रा पदार्थबाट प्रारम्भ गरेर खुम्च्याउँदै खुम्च्याउँदै पदार्थको सबैभन्दा सानो एकाइ अणु (१०० पिकोमिटर) सम्म पुग्यौं । अणुले पदार्थ बने, अणुको संरचनाभित्र के छ ? अणुभित्रको इलेक्ट्रोनसम्म पुग्यौं । इलेक्ट्रोनको आकार '१ पिकोमीटर' हुन्छ । अब अणुभित्र इलेक्ट्रोन बाहेक के छ ? हेर्ने हो ?

भनेपछि अणुको 'लेन्थ' एक मीटरको दस अर्ब गुना सानो हुन्छ ।'आर्बिट' के हो म बुझदिन । तपाईले भन्नु भयो इलेक्ट्रोनको 'ऑर्बिट' एक मीटरको एक खरब भाग हुन्छ  र इलेक्ट्रोन स्वयं एक मीटरको १० खर्ब गुना सानो हुन्छ । मैले ठीक बुझे ?

हो तपाईले एकदम ठीक बुझ्नु भयो । इलेक्ट्रोन '१ पिकोमीटर'  अर्थात एक मीटरको १० खरबौं गुना सानो हुन्छ । तर हेर्नुस त प्रकृतिको व्यवस्था उसले अणुभित्र आफ्नो एक परिक्रमामा आफ्नो  'लेन्थ' भन्दा १० गुना बढ़ी यात्रा गर्नु पर्छ । जसरी पृथ्वी आफ्नो अक्षमा घुम्छ, त्यसरी नै अणुभित्र इलेक्ट्रोनको परिक्रमापथ हुन्छ, यसलाई नै 'ऑर्बिट' भनिन्छ

 इलेक्ट्रोनभन्दा पनि सानो केही हुन्छ ?

इलेक्ट्रोन त धेरै ठूलो कुरा हो । अणुभित्र इलेक्ट्रोनभन्दा साना  धेरै थोक हुन्छन् । तर हाम्रो चर्चा मीटरबाटै गर्दै जाउ, हुन्न र ?

हुन्छ 'पिकोमीटर' भन्दा सानो के हो ,सुनौ न ।

'पिकोमीटर' भन्दा पारिको संसार ‘फेमटोमीटर ’ (fm) हो । यसका पनि तीन वर्गीकरण छन ।

'१०० फेमटोमीटर ’ = १०-१३ मीटर  (मीटरको १,०० खरबौं भाग)
'१० फेमटोमीटर ’= १०-१४ मीटर  (मीटरको १,०००  खरबौं भाग)
'१ फेमटोमीटर ’ = १०-१५ मीटर  (मीटरको १०,०००  खरबौं भाग)

अणुभित्र जुन ‘न्युक्लियस’ हुन्छ, त्यसको चारैतिरको  '१०० ‘फेमटोमीटर ’ को रिक्त स्थान रहेको हुन्छ  । ‘न्युक्लियस’ आफैं भने '१० फेमटोमीटर’को हुन्छ । र  अणुभित्र रहेको अर्को कण  जसलाई प्रोटोन भनिन्छ । प्रोटोनको 'लेंन्थ' १ ‘फेमटोमीटर ’ अर्थात १०-१५ मीटर अथवा   १ मीटर ÷१,०००,०००,०००,०००,०००  मात्रै हुन्छ ।

प्रोटोन  इलेक्ट्रोन जस्तो  पूर्ण अथवा अविभाज्य कण होइन । प्रोटोन अन्य थुप्रै कणले मिलेर बनेको हुन्छ । यिनलाई  'क्वार्क' भनिन्छ । प्रोटोन विभिन्न ‘क्वार्क’ ले मिलेर बनेका हुन्छन् । भन्नु परेन,‘क्वार्क’को आकार प्रोटोनभन्दा पनि सानो हुन्छ । 'क्वार्कु'लाई 'अटोमीटर'   (attometer=am)  ‘युनिट’ ले नापिन्छ ।

'१०० अटोमीटर'= १०-१६  मीटर (१ मीटरको १ लाख खरबौ‌ं भाग) 
'१० अटोमीटर' = १०-१७ मीटर (१ मीटरको दस लाख खरबौ‌ं भाग)
'१ अटोमीटर' = १०-१८ मीटर (१ मीटरको १ करोड़  खरबौ‌ं भाग ) 

'१०० अटोमीटर' आधुनिक भौतिक विज्ञानद्वारा नापिएको  सबैभन्दा सानो 'लेंन्थ' हो ।  विभिन्न 'क्वार्क' को आकार यसै '१०० अटोमीटर' का रहेका हुन्छ्न् । यसपछिका '१० अटोमीटर' र  '१ अटोमीटर'  कुनै पनि ज्ञात वस्तुभन्दा  सानो  ‘युनिट’ हो । भनौ '१०० अटोमीटर भन्दा सानो 'लेंन्थ' को कुनै कण आजसम्म विज्ञानको दृष्टिमा आएको छैन ।तर  ‘पार्टिकल फिजिक्स्’ को यात्रा  'अटोमीटर' मा मात्र रोकिएको छैन । त्यहाँ '१  जेप्टोमीटर'  (१०-२१ मीटर), १ योक्टोमीटर  (१०-२४ मीटर)  को पनि कल्पना छ।

मैक्स् प्लाङ्क  (Max Planck)नामक वैज्ञानिकले ब्रम्हाण्डमा हुनसक्ने सबैभन्दा सानो साइजको परिकल्पना गरेका थिए  । यसलाई प्लाङ्क स्थिरांक (Planck Constant) भनिन्छ । यस अनुसार सबैभन्दा सानो दूरी १ दशमलभ  ६२ x १०-३५  हुन्छ । यसलाई 'प्लाङ्क डिस्टेन्स्' वा 'प्लाङ्क लेन्थ' भनिन्छ । र समयको 'प्लाङ्क स्थिराङ्क'   ५ दशमलभ ३९ x १०-४४ सेकेन्ड हो । यस ब्रम्हाण्डमा योभन्दा सानो न ‘लेन्थ’ हुनसक्छ, न त समय नै । र, यसैले नै अर्को स्थिराङ्क प्रकाशको वेग (२९९७९२०००) मीटर/सेकेण्ड निर्धारण गर्छ ।

मित्रसँग  सानो को मात्रै होइन ,ठूलो 'लेन्थ'बारे पनि चर्चा भयो ।  स्थान अभावका कारण त्यों चर्चा अर्को कुनै लेखमा गरौला ।तपाईसँग लेखमा प्रयुक्त भएका कुनै पनि सन्दर्भका विषयमा थप कुनै जिज्ञासा वा प्रश्न  छ भने सोध्नु होला ।तपाईको सोधाई  मेरालागि अर्को लेखको विषय वस्तु  बनने छ । इति नमस्कारंते ।

 


म साहित्य,कला,धर्म, दर्शन, अध्यात्म, विज्ञान लगायत कुनै पनि विधाको विज्ञ हाेइन ।