ಶಾಖ ಯಂತ್ರ-ಥರ್ಮೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್-ಕಾಲ : ಒಂದು ವಿವೇಚನೆ

ಬೆಂಕಿ ಸುಡುತ್ತದೆ. ಬೆಂಕಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ(“Igಟಿus muಣಚಿಟ ಡಿes”). ಇದು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಗೊತ್ತು. ಮೂಲತಃ ಬೆಂಕಿಯಿAದ ಅನ್ನ ಬೇಯಿಸಬಹುದು. ಚಳಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಬಿಸಿ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದೆಂಬುದಷ್ಟೆ ಉರುವಲಿನ ಉಪಯೋಗ ಎಂದು ತಿಳಿದಿದ್ದರು. ಬೆಂಕಿಯಿAದ ಶಾಖವು ಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ. ಶಾಖವೂ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಶಕ್ತಿ ಎಂಬುದನ್ನು ಜೇಮ್ಸ್ ಜೌಲ್(೧೮೧೮-೧೮೮೯) ಸಾಧಿಸಿ ತೋರಿಸುವವರೆಗೆ ಶಾಖದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯೇ ದೋಷಪೂರಿತವಾಗಿತ್ತು. ಅಗ್ನಿಯಿಂದ ಶಾಖೋತ್ಪನ್ನ, ಶಾಖದಿಂದ ಪ್ರಸರಣ, ರಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಬಹು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶಾಖದಿಂದ ಅಂದರೆ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಕೆಲಸ(ತಿoಡಿಞ)ವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದೆಂದು ೧೮ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. ಶಾಖವು ಒಂದು ಬಗೆಯ ಶಕ್ತಿ. ಅದರ ಉಪಯೋಗ ತಿಳಿಯುವ ಪೂರ್ವದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ, ನೀರು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿ-ಶಕ್ತಿಗಳು ಮಾತ್ರ ಶಕ್ತಿಯ ಆಕರಗಳಾಗಿದ್ದವು.
ನ್ಯೂಟನ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಿಂದ ಭಿನ್ನವೇ ಆದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಲಾಯಿತು. ಶಾಖದಿಂದ ಬೇರೆ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅವತರಿಸಿತು. ಇದು ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನಿಂದ ತೀರ ಭಿನ್ನ. ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಗಳನ್ನು ರಾಜಿ ಮಾಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲೇ ಇಲ್ಲ. ಎರಡೂ ವಿಜ್ಞಾನದ ಸ್ವತಂತ್ರ ಶಾಖೆಗಳಾದವು. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ನಿಯಮಗಳಿಂದ ವ್ಯುತ್ಪತ್ತಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ವಿಶೇಷ ಆದರ್ಶೀಕರಣದಿಂದ ತುಂಬಿಹೋಗಿದೆ. ಆದರೂ ಗುರುತ್ವ ಬಲವು ನ್ಯೂಟನ್ನನ ಮೇಧಾವಿತನದ ಉನ್ನತ ದ್ಯೋತಕ. ಗುರುತ್ವ(gಡಿಚಿviಣಥಿ) ಮತ್ತು ಶಾಖ(heಚಿಣ) ಎರಡೂ ವಿರುದ್ಧ ಧೃವಗಳು. ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ ಅಲ್ಲಾಡಿಸಲಾಗದ ಗಣಿತದ ತಳಹದಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಎಂಬ ಬೃಹದ್ ಸೌಧವನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸದೇ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಿದೆ. ಎರಡೂ ವಾಸ್ತವ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಯಾವ ವಿದ್ಯಮಾನವೂ ಉಲ್ಲಂಘಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ ಇಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ‘ಗುರುತ್ವ ಮತ್ತು ಶಾಖ’ ಎರಡನ್ನೂ ನಿಭಾಯಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಗುರುತ್ವವು ಜಡ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಶಪಡಿಸಿಕೊಂಡು ತಾನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಪಥದಲ್ಲೇ ಚಲಿಸಲು ಆದೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಶಾಖವು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನೇ ಬದಲಾಯಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಭಜನೆಯನ್ನೋ ಅಥವಾ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನೋ ಮಾಡಿ ಅದರಿಂದ ಕೆಲಸವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಅವಿಪರ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು (iಡಿಡಿeveಡಿsibಟe ಠಿಡಿoಛಿess) ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಎಂಬ ವಿನೂತನ ಭೌತಿಕ ಘಟಕವನ್ನು ಹುಟ್ಟು ಹಾಕಿ ‘ಕಾಲ’ಕ್ಕೊಂದು ಬಾಣದ ಗುರುತನ್ನು ನೀಡಿ ಕಾಲವು ಏಕಮುಖ ಪ್ರವಾಹ, ಅದನ್ನು ವಿಪರ್ಯಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ ಇಲ್ಲ ಎಂಬ ವಾಸ್ತವವನ್ನು ಮುನ್ನೆಡೆಗೆ ತರಲಾಯಿತು. ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸನಲ್ಲಿ ಕಾಲವನ್ನು ಹಿಂತಿರುಗಿಸಿ, ಅಂದರೆ, ‘ಣ’ ಬದಲಿಗೆ ‘–ಣ’ ಯನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿಕೊಂಡು ಮೂಲ ಶರತ್ತುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಿಂದ ಭೂತ ಮತ್ತು ಭವಿಷತ್ ಕಾಲಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿಲ್ಲದಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಅಂದರೆ, ನ್ಯೂಟನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸನಲ್ಲಿ ‘ಕಾಲವನ್ನು ನಗಣ್ಯವಾಗಿಸಿ ಕಾಲಮುಕ್ತ ವಿಶ್ವದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದಂತಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೂ ಅಲ್ಲದೆ, ಭೌತವಿಶ್ವವು ಹುಟ್ಟಲಿಲ್ಲ, ಇದ್ದ ಹಾಗೇ ಇದೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಇರುವದೂ ಕೂಡ ಎಂದು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಇದನ್ನು ಒಪ್ಪುವದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ವೈಶ್ವಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳೆಲ್ಲ ಅವಿಪರ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಲೇ ನಡೆಯುವದರಿಂದ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟ ಮುಟ್ಟಿ, ವಿಶ್ವವು ಶಾಖಮರಣ (heಚಿಣ ಜeಚಿಣh) ವನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಶಾಖಮರಣದ ಸಾಧ್ಯತೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವವ್ಯಾಪಾರವೆಲ್ಲ ಸ್ಥಗಿತಗೊಂಡು ಒಂದು ಸಮಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು, ಅಂದರೆ ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಗರಿಷ್ಠ ಅವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆಂದು ಅರ್ಥ. ಆದರೆ ಈ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಬೇರೆಯೇ ಆದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಪಡೆದು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋಗಬಹುದೆಂಬುದು (oಡಿಜeಡಿ ಜಿಡಿom ಛಿhಚಿos) ತಾತ್ಪರ್ಯ. ಅಂದರೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನದೊಳಗೆ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೊಟ್ಟ ಮೊದಲಿನ ಪ್ರಯತ್ನ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜೀವವಿಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಕೆಲಸವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಯಂತ್ರಗಳೇ ಶಾಖಯಂತ್ರಗಳು. ಶಾಖಯಂತ್ರ ತಯಾರಿಕೆಯ ಕೌಶಲ್ಯವು ಬೆಳೆದಂತೆಲ್ಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಬೆಳೆದು ಬೃಹತ್ ಗಾತ್ರದ ಉದ್ದಿಮೆಗಳನ್ನು ಶಾಖಯಂತ್ರಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದಲೇ ನಿರ್ಮಿಸಿ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಕ್ರಾಂತಿಗೆ ನಾಂದಿಯಾಯಿತು. ಆಗ ಸಾಮಾಜಿಕ, ಆರ್ಥಿಕ, ಔದ್ಯೋಗಿಕ, ಧಾರ್ಮಿಕ, ನೈತಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪರ್ವ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಶಾಖಯಂತ್ರದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿAದ ಕಾಲದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಬಹುಮುಖ್ಯ ಬದಲಾವಣೆ ಹೊಂದಿತು. ಒಂದು ಚಂಡು ಮೇಲಿನಿಂದ ಭೂಮಿಗೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿದಾಗ ಪುಟ್ಟಿದು ಮೇಲಕ್ಕೆರುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯ. ಹಾಗೆ ಶಾಖವು ಮಾಡಲಾರದು. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಎರಡನೇಯ ನಿಯಮ ಮಾತ್ರ ಭೂತಕಾಲ, ಭವಿಷತ್‌ಕಾಲಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾಲವು ನಿರಪೇಕ್ಷವಲ್ಲ, ವೈಶ್ವಿಕವಾಗಿ ಒಂದೇ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ವರ್ತಮಾನ ಎಂಬುದು ಎಲ್ಲ ಕಡೇ ಒಂದೇ ಆಗಿಲ್ಲ. ಶಾಖವೇ ಕಾಲವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ ಎಂದರೆ ತಪ್ಪಲ್ಲ. ನಮಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನುಭವಕ್ಕೆ ಬರುವ ಕಾಲದ ಕಲ್ಪನೆಗಿಂತಲೂ ವಾಸ್ತವಿಕ ಕಾಲವು ಬಹಳ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾರಂಭಿಕ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಕಾಲವೇ ಇದ್ದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ದೇಶದೂಂದಿಗೆ ಕರಗಿ ಹೋಗಿತ್ತು ಎನ್ನುವ ಅಭಿಪ್ರಾಯವೂ ಇದೆ.
ಈ ಕಿರುಹೊತ್ತಿಗೆಯ ವಿಷಯವನ್ನು ೧೪ ಅಧ್ಯಾಯಗಳನ್ನಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಲಾಗಿದೆ. ಅಧ್ಯಾಯಗಳ ಶೀರ್ಷಿಕೆಗಳನ್ನು ಅವಲೋಕಿಸಿದಾಗ, ಶಾಖಯಂತ್ರಗಳ ವಿವಿಧ ರಚನಾವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಅಪ್ರಸ್ತುತ. ಆದರೆ, ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೂಲತತ್ವಗಳಲ್ಲಿರುವ ಮಹತ್ವವಾದ ಭೌತಶಾಸ್ತಿçÃಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಧಾನ್ಯತೆ ಕೊಡಲಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಅವಿಪರ್ಯ ಮತ್ತು ಎಂಟ್ರಾಪಿಗಳ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹಾಗೂ ಧೋರಣೆಗಳ ವಿಕಸನದ ಬಗ್ಗೆ ಹೊಸ ಹೊಳಹುಗಳನ್ನು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಹೊಸ ಹೊಳಹುಗಳ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಓದುಗ ಮಾನ್ಯರು ಅರಿತರೆ, ಅದೇ ಲೇಖಕರಿಗೆ ಬಹು ಸಂತೋಷದ ಮತ್ತು ಸಾರ್ಥಕತೆಯ ಕೊಡುಗೆ. ಇನ್ನು ಕಾಲದ ಬಗೆಗಿನ ವಿಚಾರಗಳು ಬಹುಶಃ ನಮ್ಮ ಗಮನಕ್ಕೆ ಬಂದೇ ಇಲ್ಲ ಅನ್ನಿಸುವಷ್ಟು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿವೆ. ಐನ್‌ಸ್ಟೆöÊನ್‌ರ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿAದ ಕಾಲದ ಕಲ್ಪನೆಯೇ ತಿರುವು ಮುರುವಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟA ಗ್ರಾö್ಯವಿಟಿಯಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನೇ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಹಂತಕ್ಕೆ ಬಂದು ತಲುಪಿದೆ.
ಕೊನೆಯದಾಗಿ ಒಂದೆರಡು ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಸರಳತೆ, ಚಲನ ಪಥ, ಪೂರ್ವ ಶರತ್ತುಗಳು, ಕಾಲಾತೀತತೆ, ವಿಪರ್ಯತೆ, ನಿಶ್ಚಯಾತ್ಮಕತೆ, ಕಾರ್ಯಕಾರಣ ಸಂಬAಧ ಇವು ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ವಿಜ್ಞಾನದ ಜೀವಾಳಗಳು. ಇವುಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ(ಠಿಡಿoಛಿes), ಗಡಿ ಶರತ್ತು(bouಟಿಜಚಿಡಿಥಿ ಛಿoಟಿಜiಣioಟಿs), ಒಮ್ಮುಖ ಕಾಲ ಭೂತ-ಭವಿಷ್ಯತ್‌ಗಳ ತಾರತಮ್ಯ, ಅವಿಪರ್ಯತೆ, ಸಂಭವನೀಯತೆ ಮತ್ತು ಎಂಟ್ರಾಪಿ ಇವು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಪ್ರವೇಶಾನಂತರ ೧೯ನೇ ಶತಮಾನದಿಂದ ಇಚೇಗಿನ ವಿಜ್ಞಾನದ ಜೀವಾಳ. ಹೊರನೋಟಕ್ಕೆ ಈ ಎರಡೂ ವಿಜ್ಞಾನಗಳು ವಿರೋಧಿಗಳಂತೆ ಭಾಸವಾದರೂ ಜೀವಾಣುಶಾಸ್ತç ಮತ್ತು ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಅಧುನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿAದ ಎರಡೂ ವಿಜ್ಞಾನಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊAದು ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿವೆ ಎಂಬುದೇ ಸಂತೋಷದ ವಿಷಯ.