ஏன் மழைத்துளிகள் சதுரமாக இல்லாமல் கோள வடிவில் இருக்கின்றன? அறிவியலின் சுவாரசிய ரகசியம்!

மழை எல்லோருக்கும் பிடிக்கும்தானே! லேசான தூறல் என்றாலும் கொட்டும் மழை என்றாலும் அதில் கொஞ்ச நேரம் நனைய எல்லோருக்குமே ஆசைதான். குறிப்பாக குழந்தைகளுக்கு மழையில் நனைய ரொம்பவே பிடிக்கும். அதற்காக அம்மாவிடம் திட்டு வாங்கினாலும் அந்த சந்தோஷத்தை இழக்க விரும்புவதில்லை. அப்படி நனையும் பொழுது மழைத்துளி மேலிருந்து வருவதை பார்த்திருக்கிறோம் அல்லவா. அவை எப்பொழுதும் கோள் வடிவில் ஒரு பந்து போல் இருப்பதை கவனித் திருக்கிறீர்களா? அவை ஏன் முக்கோணமாகவோ சதுரமாகவோ இல்லாமல் கோள வடிவில் இருக்கிறது என்று என்றாவது யோசித்திருக்கிறோமா?

உண்மையில் மழைத்துளிகள் பார்ப்பதற்கு கண்ணீர் துளிகள் போல மேலே கூம்பாகவும், கீழே கோளமாகவும் தோற்றமளிக்கிறது. இவை புவியீர்ப்பு விசை, ஒளி பிரதிபலிப்பு, நீர்த்துளி காற்றில் சறுக்கி வருவது போன்றவற்றால் நமக்கு இவை கூம்பு வடிவில் தெரிகிறது. ஆனால் உண்மையில் மழைத்துளிகள் கோளமான வடிவில்தான் உள்ளது.

நீர்த்துளிகள் கோள வடிவில் இருப்பதற்கு முக்கிய காரணம் பரப்பு இழுவிசை (Surface Tension) மற்றும் நீரின் ஒட்டுந்தன்மை (Cohesion) ஆகும். நீர் மூலக்கூறுகள் தங்களுக்குள் ஈர்க்கப்பட்டு, குறைந்தபட்ச பரப்பளவைக் கொண்ட வடிவத்தைப் பெற முயற்சிக்கும் பொழுது கோள வடிவம் உருவாகிறது. அதாவது திரவ மூலக்கூறுகள் மிகக் குறைந்த பரப்பளவைக் கொண்டிருக்க முயலும் பொழுது இந்த கோள வடிவம் உருவாகிறது.

ஒட்டு விசை (Cohesive Force):

நீர் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள வலிமையான ஈர்ப்பு விசை காரணமாக அவை சிதறிப் போகாமல் ஒன்றுடன் ஒன்று ஒட்டிக்கொண்டு துளியாக மாறுகின்றன.

நீரின் மேற்பரப்பில் உள்ள மூலக்கூறுகள், தங்களைச் சுற்றியுள்ள மூலக்கூறுகளால் உள்நோக்கி இழுக்கப்படுகின்றன. இதனால் நீர்த்துளி ஒரு சுருக்கப்பட்ட மெல்லிய ஜவ்வு போல செயல்பட்டு, அதன் பரப்பளவை (Surface Area) மிகக் குறைந்த அளவுக்கு குறைத்துக்கொள்ள முயற்சிக்கிறது. கணிதவியல் ரீதியாக, கொடுக்கப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட கொள்ளளவுக்கு (volume) மிகக் குறைந்த மேற்பரப்பைக் கொண்ட வடிவம் கோளம் (Sphere) மட்டுமே ஆகும்.

எனவே நீர்த்துளிகள் இயற்கையாகவே கோள வடிவத்தைப் பெறுகின்றன. இதே காரணத்தினால்தான் காற்றில் மிதக்கும் நீர்த்துளிகள், இலைகளின் மீதுள்ள பனித்துளிகள் மற்றும் சோப்புக் குமிழிகள் கூட இயற்கையாகவே கோள வடிவத்தைப் பெறுகின்றன.

விண்வெளியில் மழைத்துளிகள்:

பனித்துளி போன்ற மிகச்சிறிய துளிகள் முழுமையாக கோள வடிவில் இருக்கும். ஆனால் மழைத் துளிகள் காற்றில் வேகமாக விழும் பொழுது காற்றின் எதிர்ப்பும் புவியீர்ப்பு விசையும் செயல்படுவதால் அவற்றின் அடிப்பகுதி சற்று தட்டையாக மாறக்கூடும். புவியீர்ப்பு விசை இல்லாத விண்வெளியில் (Space), வெளிப்புற அழுத்தங்கள் இல்லாததால் நீர்த்துளிகள் மிகச் சரியான கோள வடிவில் மிதக்கின்றன.

ஆனால் பூமியில் விழும் மழைத்துளிகள் காற்றில் வேகமாக விழும்போது, காற்றின் உராய்வு காரணமாக அவற்றின் அடிப்பகுதி சற்றே தட்டையாக மாறினாலும், பரப்பு இழுவிசையால் அவை கோள வடிவிலேயே பராமரிக்கப்படுகின்றன.