එදිනෙදා ජිවිතයට භූ විද්‍යාව
වෙලාව කියන තිරුවානා
Original article was published in Divaina, 06.11.2019
ක්වාට්ස් (quartz) යනු අපි කවුරුත් හොඳින් දන්නා තිරුවාන ගල්වල ඛණිජ විද්‍යාත්මක නාමය. හැදිලා තියෙන්නේ සිලිකන් සහ ඔක්සිජන් වලින්. මේ ඉතා අපුරු සංයෝගයේ ස්ඵටිකවලට ඇත්තේ ත්‍රිමාණිය හැඩයක්. සිලිකන් පරමාණුව වටා ඔක්සිජන් පරමාණු හතරක් සම්බන්ධ වීමෙන් තමයි සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (සිලිකා) අණුව නිර්මාණය වෙන්නේ. ජීවින් නිර්මණය කරන්නට කාබන් මූලික වෙනවා සේම, අකාබනික ලෝකය නිර්මණය කරන්නට සිලිකන් තමයි මූලිකත්වය ගන්නේ. ලෝකයේ බහුතරයක් පාෂාණ නිර්මණය කරන්නට දායකත්වය දෙන්නේ සිලිකන්. සිලිකා සහිත ඛණිජ බොහොමයක් ඕනෑම පරිසරයක හඳුනාගන්නට පුළුවන්. සිලිකා ඛනිජය ජීර්ණයට ඉතා ප්‍රතිරෝධී ඛනිජයක්. ඒ නිසා පරිසරයේ බහුලවම මුණු ගැහෙන ඛනිජය කියලා හඳුන්වන්නත් පුළුවන්.
සිලිකා අපේ ජිවිතයට නැතිවම බැරි දෙයක් බවට පත්වෙලා. හැමදාම අපි සිලිකා (තිරුවානා) ස්ඵටිකයක් අතේ එල්ලගෙන යනවා කියලා ඔබ දන්නවද? ඒ කොහොමද එහෙම වෙන්නේ.? ඔවු අපි සිලිකා ස්ඵටිකයක් අතේ එල්ලගෙන යනවා තමයි. හැබැයි නිකන්ම සිලිකා ස්ඵටිකයක් අපි එල්ලගෙන යන්නේ නැහැ. මේ තිරුවානා ස්ඵටිකය තියෙන්නේ අපි අතේ බඳින ඔරලෝසුව ඇතුලේ. අත් ඔරලෝසුව බොහෝ දෙනෙකු භාවිතා කරන උපකරණයක්, වෙලාවට වැඩ කලේ නැතත්.
මොකට ද හැබෑටම ඔරලෝසුවට සිලිකා ස්ඵටිකයක්. එමගින් තමයි වෙලාව නිවැරදිව පවත්වාගෙන යන්නේ. ඒ කියන්නේ නියමිත කාලාන්තරයකට අනුව කටු වැඩකරන්නේ මේ සිලිකා ස්ඵටිකයක් හින්දා. කුඩා ඔරලෝසුවක ඇති සිලිකා ස්ඵටිකයේ ප්‍රමාණය ඔබට හිතාගන්නට පුළුවන් වේවි නේ. යාන්ත්‍රික ඔරලෝසුවට වඩා හොඳින් නිවැරදි වෙලාව දක්වන්න සිලිකා ස්ඵටිකයන් සහිත ඔරලෝසුවට (quartz watch) පුළුවන්. එතකොට කොහොමද සිලිකා ස්ඵටිකයෙන් නිවැරදි කාලාන්තරයක් ලබා දෙන්නේ. මේ සඳහා උපයෝගී කර ගන්නේ සිලිකා වල සුවිශේෂී ගුණයක්. ඒ තමයි පිඩ විද්‍යුත් ගුණය (piezoelectric property). මොකක් ගැනද මේ කියන්නේ. සිලිකා ස්ඵටිකයට පිඩනයක් ලබා දුන්නොත් ස්ඵටිකය හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ඇතිකරවන්න පුළුවන්. සාමාන්‍ය අවස්ථාවේ එහෙම වෙන්නේ නැහැ.
සිලිකා ස්ඵටිකයක් නැමීමකට ලක් කළහොත් එක් එක් තල ඔස්සේ ඉලෙක්ට්‍රොන එකතුවී විද්‍යුත් ධාරාවක් ජනනය කරවන්නට පුළුවන්. එහි ප්‍රතිවිරුද්ධය එනම් එක්තරා විද්‍යුත් ධාරාවක් එක් ස්ඵටික තලයක් ඔස්සේ දුන් විට සිලිකා ස්ඵටිකයක් නැමීමට ලක් කරන්නට හැකියි. මේ අපුරු ලක්ෂණය නිසා තමයි සිලිකා ස්ඵටික ඔරලෝසු සංධා භාවිතා කරන්නේ. එම ගුණය නිසා රිද්මයකට ඇතිවන් කම්පනය ඔරලෝසු කටුවලට ලබා දීමෙන් නියත කාලාන්තරයක් ඔස්සේ චලනය වීම පවත්වාගෙන යන්න පුළුවන්. එය දිගු කාලීනව නිවැරදිව වෙලාව දක්වන්න ලබා දෙන්නේ කදිම උපකාරයක්. යාන්ත්‍රික ඔරලෝසුවේ වයින් කිරීම කාලයත් සමග අඩුවන නිසා වෙලාව අඩුවෙන් දක්වන්නට පුළුවන. නමුත් ක්වාර්ට්ස් ඔරලෝසු වල එහෙම තත්වයක් උද්ගත වෙන්නේ නැහැ.
විද්‍යුත් ධාරාවක් ලබා දීම සඳහා මේ ඔරලෝසුවල බැටරියක් සවිකරලා තියෙනවා. ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකයක් භාවිතා කරීම නිසා වය වන ශක්තිය බොහොම අඩුයි. ඒ නිසා අවුරුදු ගණනාවක් කරදරයක් නැතිව පාවිච්චි කරන්න පුළුවන්. බැටරියෙන් ලබා දෙන විද්‍යුත් ධාරාව නිසා සරසුලක් ලෙස සකස් කරගත් ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකය කම්පනය වෙන්නට පටන් ගන්නවා. ඒක තත්පරයකට වාර 32768 පමණ කම්පනය වෙනවා. දෙකේ ගුණාකාරයෙන් ගතහොත් පහළොස් වාරයක් පමණ (215). මෙම කම්පනය නියත විද්‍යුත් ස්ඵන්දන බවට පත්කර අවසානයේදී යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පත් කර කටු කරකවන්නට හේතු වෙනවා. ඔන්න ඔහොමයි අපිට නිවැරදිව වෙලාව දක්වන්න ක්වාර්ට්ස් ඛණිජය උදවු කරන්නේ.
ආචාර්ය පත්ම කුමාර ජයසිංහ