උෂ්ණත්වයේ දී බින්දුවට වෙනස් අරුතක් දෙන

ගණන් කිරීමේ දී, සමහර තැන්වල දී බින්දුව ආරම්භක තැන සේ සැලකිය නොහැකිය. එය ඕනෑ ම තැනක තබා ගිණිය හැකිය. දේශාංශක බින්දුව, එනම් මධ්‍යාහ්න රේඛාව (meridian) සලකුණු කරන එවැනි තැනකි. ඒ වගේ ම උෂ්ණත්වය මනින විටත් බින්දුව එසේ ම ය. සෙල්සියස් (Celsius) වලින් මැනීමේ දී බින්දුව පිහිටන්නේ හිම දිය වෙන තැන (melting point) යි. ෆැරන්හයිට් (Fahrenheit) වලින් මනිද්දී බින්දුව පිහිටන්නේ හිම දියවෙන තැනට මඳක් පහළිනුයි. ඒ තැන් දෙකෙහි දී ම ඔබට බින්දුවට පහළ උෂ්ණත්වයක් අත් විඳිය හැකියි.

නිරපේක්ෂ ශූන්‍යය (absolute zero) - කෙල්වින්, සෙල්සියස් හා ෆැරන්හයට් අතර සැසඳීමක්.

1700 ගණන්වල අග හරියේ දී මේ ශීත තත්වයට කිසියම් සීමාවක් තිබිය යුතු යයි අදහසක් ඇති වුණා. ඊට පසු 1787 දී පමණ ප්‍රංශ භෞතික විද්‍යාඥයකු වූ යාකුස් ඒ. සී. චාල්ස් (Jacques A. C. Charles) සොයා ගත්තා වායුව සෙන්ටිග්‍රේඩ්(Centigrade) අංශක 0 (බින්දුවේ) දී 1/273ට හැකිළෙන බව. සෑම සෙන්ටිග්‍රේඩ් අංශකයක් පාසා ම ඒවා වැඩියෙන් ශීතල වන බව. ඒක තමයි, චාල්ස්ගේ නියමය (Charles’s Law) කියා හඳුන්වන්නේ. ඒත් ඒ තත්වය නොකඩවා දිගටම පැවතුණොත් සෙන්ටිග්‍රේඩ් -273°C දී වායුව හැකිළී අතුරුදන් විය යුතුයි. එත් ඒක එහෙම වන්නේ නැහැ. වායුව එහිදී දියර බවට පත් වෙනවා. තවත් ඉදිරියට යද්දී ඝන බවට පත් වෙනවා.

බ්‍රිතාන්‍ය ජාතික භෞතික විද්‍යාඥ විලියම් තොම්සන් (William Thomson), 1860 ගණන්වල දී මේ අදහස තවදුරටත් වෙනස් කළා. ඔහු උෂ්ණත්වය අර්ථ දැක් වූයේ ද්‍රවයක ඇති අණුවල චලන වේගය වෙනස් වීම කියායි. ඒ අනුව ද්‍රවයක් ශීතල වන විට එහි අණුවල චලනය මන්දගාමී වෙනවා. එසේ අඩුවෙමින් ගොස් කිසියම් උෂ්ණත්වයක දී චලනය සිදු නොවී නිශ්චල වන තැනක් ඇතැයි කී ඔහු එය -273.15° යනුවෙන් නම් කළා. ඒ තමා සත්‍ය වශයෙන් ම බින්දුව ලෙස සැලකෙන්නේ. එය විද්‍යාවේ දී නිරපේක්ෂක ශූන්‍යය (absolute zero) කියා හැඳින්වෙනවා.

කෙල්වින් සාමිවරයා (Lord Kelvin)

ලතින් බසින් solvere යන්නෙහි අරුත ‘දිය කර හැරීම’යි. ඉන් බිඳී ආ ඉංග්‍රීසි වදන solve යන්නෙහි අරුත ‘ලිහිල් වන’ එසේත් නැත්නම් ‘මුදා හළ හෝ නිදහස් වූ’ යන්නයි. ඊට ab යන ‘යමකින්’ අරුත් දෙන පෙර ඈඳිය එක්කළ විට ‘යමකින් මුදා හළ හෝ නිදහස් වූ’ යන අරුත් දෙනවා. ඒ වදනට දෙන සිංහල අරුත් ගණනාවක් ම තියෙනවා. අත්‍යන්ත, අසීමිත, ඒකාන්ත, නිදහස්, නියත, නිරපේක්ෂ, නිර්ගුණ, පරම, පූර්ණ, කේවල, ආදිය ඉන් කීපයක්. ඒ අනුව absolute zero යන්න සඳහා භාවිත වන පාරිභාෂික පදය ‘නිරපේක්ෂ ශූන්‍යය’ යන්නයි. එය උෂ්ණත්වය දැක්වීමේ දී බින්දුවට සමාන තත්වයක්. නිරපේක්ෂ බින්දුව කියාත් කිව හැකියි. සංඛ්‍ය‍ාත්මකව එය -273.15°C යි.

තොම්සන් උෂ්ණත්වමානය පටන් ගන්නේ නිරපේක්ෂ බින්දුවෙන්. ඒ අංශකයක් කෙල්වින් (Kelvin) එකක් ලෙසයි, සැලකෙන්නේ. විලියම් තොම්සන් 1892 දී රාජකීය ගෞරව ලබා කෙල්වින් සාමිවරයා (Lord Kelvin) බවට පත් වූ පසු ඒ ඒකකය (K) කෙල්වින් කියා හැඳින්වෙනවා. උෂ්ණත්වය අන්තර්ජාතික ඒකක වලින් මනිනු ලබන විට යොදා ගන්නා මූලික ඒකකය ‍තමා කෙල්වින්. සෙල්සියස් අංශකවලින් මනින ලබන කෙල්වින් ඒකකයක්, සෙල්සියස් අංශකයකට සමාන වුවත් කෙල්වින් සලකනු ලබන්නේ අංශකයකට වඩා ඒකකයක් ලෙසයි. කෙල්වින් මානයන් ‍ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිත වන්නේ විද්‍යාඥයන් අතරයි.

සෙල්සියස් අංශකවලින් තමයි, කෙල්වින් (K) දක්වන්නේ. ඒ ප්‍රමාණයන් ෆැරන්හයිට්වලින් දක්වනවා නම් එය හැඳින්වෙන්නේ රැන්කින් (Rankine) (°R) යන මිම්මෙන්. ඒවායේ ඇති සාමනකම් මෙසේ සූත්‍ර කර දක්වන්න පුලුවන්. K = °C + 273.15, °R = °F + 459.67 සහ °R = 1.8 K. ආදී වශයෙන්.

කෙල්වින් මානය 273 පටන් ගන්නේ මක් නිසා ද? තාපාංකයත් හිමාංකයත් අතර උෂ්ණත්වයේ වෙනස, තිබිය යුතු අවම උෂ්ණත්ව වෙනස, නිරපේක්ෂ ශූන්‍යයත් (බින්දුවත්) හිමාංකයත් අතර ඇති උෂ්ණත්ව වෙනසට වඩා 2.7315 ගුණයකින් කුඩා වීම නිසයි.