The বরফ স্ফটিক তারা সবসময় তাদের অদ্ভুত এবং আকর্ষণীয় আকার দেওয়া বিজ্ঞানীদের দ্বারা অধ্যয়নের বস্তু হয়েছে. আমরা যদি মাইক্রোস্কোপের নীচে তাদের দেখি তবে আমরা দেখতে পাব যে তাদের দর্শনীয় জ্যামিতিক আকার রয়েছে এবং এটি আকর্ষণীয় যে কেন এই জ্যামিতিক আকারগুলি প্রকৃতিতে তৈরি হয়।
এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে বলতে যাচ্ছি যে বরফের স্ফটিক সম্পর্কিত বিভিন্ন গবেষণার সিদ্ধান্তগুলি কী এবং আজ পর্যন্ত কী আবিষ্কৃত হয়েছে।
বরফ স্ফটিক গঠন
অত্যন্ত প্রতিসম আকৃতিটি জলাধারের বৃদ্ধির কারণে হয়, যেখানে জল সরাসরি বরফের স্ফটিকগুলিতে জমা হয় এবং বাষ্পীভূত হয়। পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার উপর নির্ভর করে, বরফ স্ফটিক প্রাথমিক ষড়ভুজাকার প্রিজম থেকে অনেক প্রতিসম উপায়ে বিকশিত হতে পারে। বরফের স্ফটিকগুলির সম্ভাব্য আকারগুলি হল কলামার, সুই-আকৃতির, প্লেট-আকৃতির এবং ডেনড্রাইটিক। যদি স্ফটিকটি বিভিন্ন পরিবেশগত অবস্থার একটি অঞ্চলে স্থানান্তরিত হয়, তবে বৃদ্ধির মোড পরিবর্তন হতে পারে এবং চূড়ান্ত স্ফটিক মিশ্র মোড দেখাতে পারে।
বরফের স্ফটিকগুলি তাদের দীর্ঘ অক্ষগুলির সাথে অনুভূমিকভাবে সারিবদ্ধভাবে পড়ে থাকে এবং এইভাবে বর্ধিত (ইতিবাচক) ডিফারেনশিয়াল প্রতিফলন মান সহ পোলারিমেট্রিক আবহাওয়া রাডারগুলিতে দৃশ্যমান হয়। বরফ স্ফটিক লোডিং অনুভূমিক ছাড়া অন্য প্রান্তিককরণ হতে পারে। পোলারাইজড ওয়েদার রাডার চার্জ করা বরফের স্ফটিকগুলিও ভালভাবে সনাক্ত করতে পারে। তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা অনেকগুলি বিভিন্ন স্ফটিক ফর্ম নির্ধারণ করে। বরফ স্ফটিক বিভিন্ন বায়ুমণ্ডলীয় অপটিক্যাল প্রকাশের জন্য দায়ী।
হিমায়িত মেঘ বরফের স্ফটিক দিয়ে গঠিত, বিশেষ করে সিরাস মেঘ এবং হিমায়িত কুয়াশা। এই ধরণের মেঘ সম্পর্কে আরও জানতে, আপনি নিবন্ধটি দেখতে পারেন কৌতূহলী সাইরাস মেঘ. এছাড়াও, যদি আপনি বিভিন্ন ধরণের মেঘের গঠনে আগ্রহী হন, তাহলে আপনি জানতে পারেন মেঘ কিভাবে ছড়িয়ে পড়ে. ট্রপোস্ফিয়ারে বরফের স্ফটিকের কারণে নীল আকাশ কিছুটা সাদা হয়ে যায়, যা আর্দ্র বাতাস উপরে উঠে বরফের স্ফটিকগুলিতে জমাট বাঁধার সাথে সাথে সামনের দিকে (এবং বৃষ্টিপাতের) ইঙ্গিত হতে পারে।
স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে, জলের অণুগুলি V-আকৃতির এবং দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু 105° কোণে অক্সিজেন পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকে। সাধারণ বরফের স্ফটিকগুলি প্রতিসম এবং ষড়ভুজাকার।
গ্রাফিনের দুটি স্তরের মধ্যে সংকুচিত হলে, ঘরের তাপমাত্রায় বর্গাকার বরফের স্ফটিক তৈরি হয়। উপাদানটি একটি নতুন বরফের স্ফটিক পর্যায় যা 17টি অন্যান্য বরফের সাথে একত্রিত হয়। গবেষণাটি পূর্ববর্তী আবিষ্কার থেকে অনুসরণ করে যে জলীয় বাষ্প এবং তরল জল হিলিয়ামের মতো ছোট অণুর বিপরীতে স্তরিত গ্রাফিন অক্সাইডের শীটগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এই প্রভাবটি ভ্যান ডের ওয়ালস বাহিনী দ্বারা চালিত বলে মনে করা হয়, যা 10.000 বায়ুমণ্ডলের বেশি চাপকে জড়িত করতে পারে।
বরফ স্ফটিক গবেষণা
বার্সেলোনার মারেনোস্ট্রাম সুপার কম্পিউটারে সিএসআইসি এবং মাদ্রিদের কমপ্লুটেন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের দ্বারা পরিচালিত সিমুলেশনগুলি নিশ্চিত করেছে যে বরফের স্ফটিকগুলির অস্বাভাবিক বৃদ্ধির মূল চাবিকাঠি তাদের পৃষ্ঠের গঠনের মধ্যে রয়েছে।
বরফের পৃষ্ঠগুলি তিনটি ভিন্ন অবস্থায় থাকতে পারে, বিভিন্ন ডিগ্রী ব্যাধি সহ। এক থেকে অন্য প্যাসেজে আকস্মিক পরিবর্তন ঘটায় তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধির হার এবং বিভিন্ন উপায় ব্যাখ্যা করে (চ্যাপ্টা, ষড়ভুজ, বা উভয়) বায়ুমণ্ডলে বরফ বা তুষার স্ফটিক থেকে।
এই নির্দিষ্ট স্ফটিক পরিবর্তন এবং বৃদ্ধির মূল চাবিকাঠি হল তাদের পৃষ্ঠের গঠন। কমপ্লুটেন্স ইউনিভার্সিটি অফ মাদ্রিদের (ইউসিএম) গবেষক লুইস গঞ্জালেজ ম্যাকডোয়েল, হাই কমিশন ফর সায়েন্টিফিক রিসার্চের রোকা সোলানো ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্যাল কেমিস্ট্রি (আইকিউএফআর) এর ইভা নোয়া এবং উভয় প্রতিষ্ঠানের পাবলো লোম্বার্টের পরিচালিত একটি গবেষণা আংশিকভাবে এটি প্রমাণ করে। প্রবন্ধটি সায়েন্স অ্যাডভান্সেস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
তাছাড়া, এটা লক্ষ্য করা আকর্ষণীয় যে জাপানি গবেষক উকিচিরো নাকায়া ১৯৩০-এর দশকে ষড়ভুজাকার প্রিজমের মতো আকৃতির ক্ষুদ্রতম বরফের স্ফটিক আবিষ্কার করেছিলেন, যাকে হীরার ধুলো বলা হয়। এই প্রিজমগুলি বড়ির মতো সমতল হতে পারে, অথবা পেন্সিল বা ষড়ভুজাকার প্রিজমের মতো লম্বা হতে পারে এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এক আকৃতি থেকে অন্য আকৃতিতে রূপান্তরিত হতে পারে।
সিমুলেশন
গবেষকরা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে নিম্ন তাপমাত্রায়, বরফের পৃষ্ঠটি মসৃণ এবং তুলনামূলকভাবে সুশৃঙ্খল ছিল। যখন বাষ্পের অণুগুলি পৃষ্ঠের সাথে সংঘর্ষ হয়, তারা তাড়াহুড়ো করার এবং দ্রুত বাষ্পীভূত করার জায়গা খুঁজে পায় না, যা স্ফটিকের বৃদ্ধিকে খুব ধীর করে তোলে। এই অর্থে, এটি প্রস্তাবিত যে অধ্যয়ন কিউমুলোনিম্বাস মেঘ বায়ুমণ্ডলে বরফের সাথে সম্পর্কিত ঘটনাগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে কার্যকর হতে পারে।
কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায়, বরফের পৃষ্ঠ অনেকগুলি ধাপ সহ আরও বিশৃঙ্খল হয়ে পড়ে। বাষ্পের অণুগুলি সহজেই ধাপে তাদের স্থান খুঁজে পেতে পারে এবং স্ফটিকগুলি দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
"আমরা লক্ষ্য করেছি যে এই পরিবর্তনটি ধীরে ধীরে হয়নি, কিন্তু একটি টপোলজিকাল ট্রানজিশন নামে একটি খুব নির্দিষ্ট পরিবর্তনের কারণে ঘটেছে। কিন্তু যা বরফটিকে আরও অস্বাভাবিক করে তুলেছিল তা হল হঠাৎ করে, যখন স্ফটিকের বাইরের শেল গলে যায়, তখন পৃষ্ঠটি আবার মসৃণ এবং অগোছালো হয়ে যায়," নোয়া বলেছিলেন।
যখন এটি আবার খুব মসৃণ হয়ে যায়, তখন স্ফটিকের সেই দিকে স্ফটিক বৃদ্ধি খুব ধীর হয়ে যায়, কিন্তু অন্য দিকে নয়। হঠাৎ কিছু দ্রুত বৃদ্ধি পায়, অন্যরা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় এবং স্ফটিকের আকৃতি পরিবর্তিত হয়, যেমন নাকাতানি 90 বছরেরও বেশি আগে পরীক্ষায় পর্যবেক্ষণ করেছিলেন।
MareNostrum মধ্যে সিমুলেশন
প্রদত্ত যে বরফ একটি জটিল পদার্থ যা দ্রুত বাষ্পীভবনের কারণে পরীক্ষামূলক কৌশল ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা প্রয়োজন, স্পেনের বৃহত্তম কম্পিউটার, MareNostrum (BSC-CNS) এ আট মাস ধরে সিমুলেশন করা হয়েছে।
“কম্পিউটেশনাল কাজ আমাদের প্রতিটি জলের অণুর পথ নির্ধারণ করতে দিয়েছে যা স্ফটিক গঠন করে; কিন্তু অবশ্যই, একটি ছোট স্ফটিক গঠন করতে, আমাদের শত সহস্র অণুর প্রয়োজন, তাই এই গবেষণাটি করার জন্য প্রয়োজনীয় গণনার পরিমাণ প্রচুর। Llombart বলে.
গনজালেজ ম্যাকডোয়েল উপসংহারে পৌঁছেছেন যে এই ফলাফলগুলি "খুবই আকর্ষণীয়, কিন্তু বৈজ্ঞানিক গবেষণা সবসময় নতুন গণনা এবং বৈধতা দ্বারা নিশ্চিত করা প্রয়োজন। এই সতর্কতা সত্ত্বেও, আমরা আনন্দিত যে আমাদের প্রচেষ্টাগুলি আকর্ষণীয় ফলাফলের আকারে ফল দিয়েছে, কারণ এটি তহবিল পেতে অনেক ব্যর্থ প্রচেষ্টা নিয়েছে।"
এছাড়াও, রসায়নবিদ স্মরণ করেন যে বায়ুমণ্ডলীয় তুষার স্ফটিকগুলি বিশ্ব উষ্ণায়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে: "জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব বোঝার জন্য আমাদের এর আকার এবং বৃদ্ধির হার বুঝতে হবে. তাই আমাদের আরও ভালো বোঝাপড়া আমাদেরকে মাল্টি-মিলিয়ন ডলারের ধাঁধায় আরেকটি অংশ রাখতে দেয়।"
আমি আশা করি এই তথ্যের সাহায্যে আপনি বরফের স্ফটিক এবং তাদের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।
আমাদের মাতৃ প্রকৃতি আমাদের যে আকর্ষণীয় এবং অবিশ্বাস্য থিমগুলি উপস্থাপন করে তা মূল্যায়ন করা উচিত, কারণ তারা আমাদের এমন জ্ঞান প্রদান করে যা কল্পনা উপভোগ করে... শিল্পের কাজের অনুরূপ বরফের স্ফটিকগুলি পর্যবেক্ষণ করা খুবই আনন্দদায়ক... শুভেচ্ছা