【विज्ञान पर्यवेक्षण】 झनझनाती बिजली की प्रमाणपत्र!? सुज़ु हीरोसे के साथ स्थिर बिजली का प्रयोग कक्षा (Boiling Word 10)
मैं हूँ आपका विज्ञान प्रशिक्षक केन कुवाको। मेरे लिए हर दिन एक प्रयोग है।
हाल ही में, निप्पॉन टीवी (NTV) के शो “फ़ुत्तो वार्ड 10” (Futto Word 10) में, अभिनेत्री सुज़ु हिरोसे ने प्रयोगशाला में मेरी स्थैतिक बिजली (Static Electricity) की क्लास ली। यह मौका मिला कि मैं ज़्यादा से ज़्यादा लोगों तक इस रहस्यमयी और मज़ेदार विषय को पहुँचा सकूँ, और मुझे ख़ुशी है कि मैंने इसमें सहयोग किया।
शो के कॉन्सेप्ट के तहत, हमने छात्रों को शामिल करते हुए एक इंटरैक्टिव क्लास का फॉर्मेट अपनाया, जिसके लिए हमें एक स्कूल का भी सहयोग मिला। इस शो में दिखाए गए ज़्यादातर प्रयोग वो ही हैं जो मैं अपनी असल क्लासों में करवाता हूँ। सुज़ु हिरोसे के आने की बात आख़िरी पल तक गुप्त रखी गई थी। जब मुझे पता चला कि वो आने वाली हैं, तो मैं हैरान रह गया।
इस लेख में, मैं उस दौरान किए गए कुछ दिलचस्प प्रयोगों के बारे में बताऊँगा।
※ इन प्रयोगों को किसी विशेषज्ञ की देखरेख में ही किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करते हुए कि किसी ने पेसमेकर (Pacemaker) न लगाया हो, कृपया सुरक्षा का पूरा ध्यान रखते हुए ही प्रयोग को आगे बढ़ाएँ।
इलेक्ट्रिक सर्टिफ़िकेट का आविष्कार और उसका तंत्र
शो में, शायद आपने पहली बार एक ऐसी चीज़ देखी होगी जो मैंने सुज़ु हिरोसे को दी थी: “इलेक्ट्रिक सर्टिफ़िकेट (बिजली का प्रमाण पत्र)”। मुझे लगता है कि कई लोग सोच रहे होंगे कि यह काम कैसे करता है। इस “इलेक्ट्रिक सर्टिफ़िकेट” की शुरुआत डायरेक्टर K और H (जिन्हें मैं यहाँ D कहूँगा) के एक सवाल से हुई थी: “क्या हम किसी सर्टिफ़िकेट में बिजली जमा कर सकते हैं?” मैंने लगभग एक हफ़्ते तक इस पर विचार किया और D के साथ मिलकर इसे तैयार किया। यह शायद दुनिया में पहली तरह की चीज़ हो सकती है। यह वीडियो देखें:
इस प्रयोग के लिए, हमने शैक्षिक उपकरण बनाने वाली कंपनी नारिका (Narika) द्वारा निर्मित स्थैतिक बिजली जनरेटर (वैन डे ग्राफ़ जेनरेटर) का इस्तेमाल किया। वैन डे ग्राफ़ जेनरेटर ऊपर के गोले पर नकारात्मक चार्ज (Negative Charge) जमा करता है। आमतौर पर, लोग इसे छूकर अपने शरीर में बिजली जमा करते हैं, जिससे उनके बाल खड़े हो जाते हैं। लेकिन इस बार का अनुरोध ख़ास था: “बिजली से भरा एक सर्टिफ़िकेट देना”, जिसके लिए कुछ जुगाड़ की ज़रूरत थी।
सबसे पहले, मैंने एल्युमीनियम फ़ॉइल को अपने शरीर से जोड़ा ताकि मेरे हाथ खाली रहें और मैं बिजली जमा कर सकूँ। मैंने सोचा कि इस स्थिति में सर्टिफ़िकेट देने पर बिजली का झटका (Buzzer) लग सकता है, लेकिन काग़ज़ के सर्टिफ़िकेट पर यह काम नहीं किया। इसलिए, मैंने सर्टिफ़िकेट के पीछे एल्युमीनियम फ़ॉइल चिपका कर इसे सुधारने की कोशिश की। लेकिन तब भी पर्याप्त डिस्चार्ज (Discharge) नहीं मिला, इसलिए हमें और सुधार करने पड़े।
घर पर बने इंसुलेटिंग स्टैंड पर खड़े होकर, मैंने अपने कूल्हे को वैन डे ग्राफ़ से एल्युमीनियम पट्टी से जोड़ा।
शरीर में बिजली जमा होती जाती है।
चूँकि मेरे दोनों हाथ खाली थे, मैं सर्टिफ़िकेट दे सकता था।
फिर मैंने “लीडेन जार (Leyden Jar)” के सिद्धांत पर ध्यान केंद्रित किया। लीडेन जार एक प्रकार का कैपेसिटर है जो बिजली को जमा कर सकता है। मैंने इस तंत्र को लागू किया और सर्टिफ़िकेट के पीछे लीडेन जार जैसी संरचना बनाकर और ज़्यादा ज़ोरदार डिस्चार्ज संभव बनाया। आख़िरकार, मैंने लंच बॉक्स के ढक्कन का उपयोग करके एक सपाट और कॉम्पैक्ट लीडेन जार बनाया, और मैं सफल रहा।
सामने का भाग
पीछे का भाग
यह अपने आप में एक अच्छा आविष्कार था, लेकिन डायरेक्टर D की इच्छा थी: “मैं चाहता हूँ कि एल्युमीनियम की पट्टी मेरे कूल्हे से जुड़ी हुई दिखे।” उन्हें यह जुड़ाव ‘कूल’ लगा!
क्या?! उनकी दिलचस्पी यहाँ थी!?
डायरेक्टर D के टेलीविज़न वाले आइडिया ने मुझे चौंका दिया। दूसरे क्षेत्र के लोगों के विचार बहुत क़ीमती होते हैं। अपने शरीर के उस हिस्से (कूल्हे) का इस्तेमाल करने के बारे में तो मैंने कभी सोचा भी नहीं था! तब मुझे एहसास हुआ कि लीडेन जार की तरह बिजली को एक बार जमा करने वाली विधि में, शरीर को वैन डे ग्राफ़ से जोड़ना ज़रूरी नहीं है, इसलिए उस ख़ास दृश्य को भुनाया नहीं जा सकता था।
तब डायरेक्टर D ने कुछ चीज़ें लाईं: मछली भूनने की कई जाली और बारबेक्यू सींख। जब उन्होंने यह सुझाव दिया, तो मुझे संदेह हुआ कि क्या यह काम करेगा। लेकिन, जैसा कि मैं कहता हूँ, “हर दिन एक प्रयोग है”। जब तक कोशिश न करो, तब तक पता नहीं चलता।
कई चीज़ें आज़माने के बाद, मैंने सोचा कि शायद यह काम कर जाए, और मैंने एक प्लास्टिक के हार्ड केस पर एक धातु की जाली लगाई और उसके ऊपर सर्टिफ़िकेट रखकर फिर से प्रयोग किया। और यह सफल रहा! मछली भूनने की जाली से बिजली का डिस्चार्ज सही से हुआ और वह “टपटप” की आवाज़ वाला इलेक्ट्रिक सर्टिफ़िकेट बन गया।
इन चार प्रयोगों को तैयार करने के लिए, डायरेक्टर D कुल चार बार स्कूल आए। मैं थक गया था, लेकिन उस टीवी वाले की ज़िद देखकर मैं हैरान था। जैसा कि शो देखने वालों को पता है, सब कुछ ठीक-ठाक रहा।
वैन डे ग्राफ़ से मेरे शरीर में बिजली जमा हुई,
और जैसे ही सुज़ु हिरोसे ने इसे छुआ, बिजली ज़मीन में चली गई, जिससे उनके हाथ को एक हल्का सा झटका लगा।
मेरा वोल्टेज (Voltage) यक़ीनन 30,000 वोल्ट रहा होगा (जैसा कि सुज़ु हिरोसे की उंगली और सर्टिफ़िकेट के बीच 3 मिमी की दूरी पर बिजली कूद रही थी)। लेकिन यह ऑन-एयर नहीं दिखाया गया, असल में स्थैतिक बिजली जनरेटर (वैन डे ग्राफ़) का स्विच धातु का था, और जब मैं स्विच बंद करता हूँ, तो सारी बिजली एक साथ डिस्चार्ज हो जाती है। यह एक ज़ोरदार करंट होता है, और भले ही यह छोटा लगता है, पर सबसे ज़्यादा दर्द मुझे हुआ।
दिखने में सादा, पर दर्दनाक।
यह कोई फ़ोटोशॉप नहीं है, बल्कि असल स्थैतिक बिजली का दृश्य है। आय त त त!!!!
आप सभी ने इसका आनंद लिया होगा। मुझे लगता है कि डायरेक्टर D और उनकी टीम ने इस प्रसारण को असलियत से लगभग 1.5 गुना ज़्यादा दिलचस्प बना दिया था।
शो में पेश किए गए 5 अन्य प्रयोग
टेलीविजन पर अगले 5 प्रयोग दिखाए गए। पहले हमने 20 से ज़्यादा प्रयोगों पर चर्चा की थी, लेकिन कुछ मशहूर हस्तियों की एजेंसियों द्वारा मना किए जाने के कारण, डायरेक्टर D ने इनमें से चुनाव किया।
सभी प्रयोगों के लिए सुरक्षा को ध्यान में रखते हुए, हमने पहले से ही पर्याप्त परीक्षण किए। हालाँकि, इलेक्ट्रिक वॉटर (स्थैतिक बिजली युक्त पानी) और 100-व्यक्ति झटका (Hyakunin Odoshi) जैसे प्रयोगों को सावधानी से करना चाहिए, क्योंकि ये पेसमेकर पहनने वाले लोगों या जिन्हें कोई चोट लगी हो, उन्हें प्रभावित कर सकते हैं। साथ ही, ध्यान दें कि लीडेन जार की कैपेसिटेंस (विद्युत क्षमता) बहुत ज़्यादा न हो।
मैंने हर प्रयोग का तरीका लिंक में दिया है, इसलिए अगर कोई प्रयोग आपको दिलचस्प लगे तो ज़रूर आज़माएँ।
※ सुरक्षा के लिहाज़ से सभी प्रयोगों के लिए हमने कई बार शुरुआती परीक्षण किए हैं। इलेक्ट्रिक वॉटर और 100-व्यक्ति झटका (Hyakunin Odoshi) में, पेसमेकर या बाहरी चोट वाले लोगों, और जिन छात्रों की इसमें रुचि न हो, उन्हें भाग न लेने दें। लीडेन जार की विद्युत क्षमता को बहुत ज़्यादा बढ़ाना ख़तरनाक हो सकता है। यदि बच्चे ये प्रयोग कर रहे हैं, तो शुरुआती परीक्षण ज़रूर करें, और एक वयस्क का साथ होना अनिवार्य है।
१ स्थैतिक बिजली जनरेटर (वैन डे ग्राफ़) के पास हाथ ले जाना
यह वह प्रयोग था जहाँ हमने सुज़ु हिरोसे को स्थैतिक बिजली जनरेटर (अधिकतम 150,000 वोल्ट का वैन डे ग्राफ़) के पास हाथ ले जाने के लिए कहा। जैसा कि शो देखने वालों को पता है, यह सफल रहा! इसमें बिजली के डिस्चार्ज को साफ़ देखा जा सकता है।
२ वेलकम ड्रिंक (इलेक्ट्रिक वॉटर)
यह वह प्रयोग था जिसमें पानी या चाय में स्थैतिक बिजली जमा करके उसे पिया जाता है। हालाँकि, इसकी सफलता दर काफ़ी ज़्यादा थी, शो में आपने देखा होगा कि यह असफल रहा। असल में, यह तीसरी बार में सफल हुआ था। मैं घबरा गया था!
३ 100-व्यक्ति झटका (Hyakunin Odoshi)
यह प्रयोग एदो (Edo) काल के डच विद्वान और वैज्ञानिक “हाशिमोटो सोकिची” ने किया था, और यह उस समय बहुत लोकप्रिय था। हो सकता है कि कई लोगों ने इसे अपने माध्यमिक विद्यालय (Middle School) में भी आज़माया हो। इसमें लोग एक घेरा बनाकर खड़े होते हैं और स्थैतिक बिजली एक व्यक्ति से दूसरे में प्रवाहित होती है। चूँकि सुज़ु हिरोसे के लिए यह पहला अनुभव था, वह बहुत उत्साहित थीं।
४ बिजली का इंसान (Electric Man)
यह वह प्रयोग है जहाँ शरीर में स्थैतिक बिजली जमा करके फ़्लोरोसेंट लाइट को चमकाया जाता है। यहाँ इंसुलेटिंग स्टैंड सबसे ज़रूरी है, और प्रयोग की सफलता इसी पर निर्भर करती है कि स्टैंड कितना अच्छा है। शो में, हमने सुज़ु हिरोसे को गुब्बारों से रगड़कर “बिजली का इंसान” बनाया। चूँकि हमें आख़िरी दिन तक पता नहीं था कि सुज़ु हिरोसे क्या पहनेंगी, इसलिए मुझे और डायरेक्टर D को दो चीज़ें तैयार रखनी पड़ीं।
वो दो चीज़ें थीं: गुब्बारा और ऊनी मफ़लर। जैसा कि ट्राइबोइलेक्ट्रिक सीरीज़ (Triboelectric Series) की तालिका से पता चलता है,
मेरी किताब: ‘विज्ञान प्रमाण परीक्षा 3-4 ग्रेड’ (कोडनशा, केन कुवाको, जुनइचिरो ताकेदा)
अगर सुज़ु हिरोसे ऊन या रोएँदार कपड़े पहनकर आतीं, तो हम रबर के गुब्बारे का इस्तेमाल करते, और अगर वह ऐक्रेलिक जैसे सिंथेटिक कपड़े पहनकर आतीं, तो हम ऊनी मफ़लर से रगड़कर बिजली जमा करते। इसके लिए हमने स्टाफ़ के साथ कई बार मीटिंग की, और कई तरह के कपड़ों के साथ प्रयोग किए। यहाँ भी मुझे डायरेक्टर D की ज़िद महसूस हुई।
जैसा कि आप प्रसारण में देख सकते हैं, उस दिन उन्होंने ऊनी कपड़े पहने थे, इसलिए हमने रंगीन गुब्बारों से रगड़ने का फ़ैसला किया। साथ ही, सुज़ु हिरोसे ने जो मोटे तले (Platform) वाले जूते पहने थे, वे भी इस प्रयोग के लिए सबसे अच्छी स्थिति थी।
५ इलेक्ट्रिक सर्टिफ़िकेट
जैसा कि इस पेज पर बताया गया है, यह वह प्रयोग था जिसमें सर्टिफ़िकेट से डिस्चार्ज करवाया गया था, और जिसे ख़ास तौर पर इसी शो के लिए तैयार किया गया था।
टीवी पर भले ही मुझे “स्थैतिक बिजली के प्रति जुनूनी शिक्षक” का टैगलाइन दिया गया था, लेकिन मुझे भी स्थैतिक बिजली के रहस्य बहुत पसंद हैं।
मुझे लगता है कि इस शो के ज़रिए मैं बहुत से लोगों तक स्थैतिक बिजली का मज़ा और उसकी गहराई पहुँचा पाया हूँ। अगर आपको प्रयोगों के ज़रिए विज्ञान में रुचि जागी है और आप और गहराई से जानना चाहते हैं, तो कृपया अपने आस-पास की घटनाओं पर भी ध्यान दें।
विज्ञान का मज़ा प्रयोगों के ज़रिए अनुभव करने से और भी बढ़ जाता है। आप भी इसे ख़ुद आज़माएँ!
क्या आप स्थैतिक बिजली के प्रयोगों में आश्चर्यजनक अनुभव चाहते हैं? (प्रयोग कक्षाओं/टीवी सुपरविज़न आदि के लिए परामर्श)
मैं स्थैतिक बिजली से जुड़ी मज़ेदार प्रयोग कक्षाएँ आयोजित करता हूँ, साथ ही टेलीविज़न कार्यक्रमों में सुपरविज़न और अपीयरेंस भी देता हूँ। “चट!” जैसी छोटी सी आवाज़ से लेकर बिजली गिरने जैसे बड़े-बड़े दृश्यों तक, स्थैतिक बिजली हमारे रोज़मर्रा के जीवन में भरी पड़ी है। क्या आप भी इस आश्चर्य से भरी दुनिया को मेरे साथ सीखना चाहेंगे? यदि आप 100-व्यक्ति झटका (Hyakunin Odoshi), इलेक्ट्रिक ड्रिंक, आदि में रुचि रखते हैं, या प्रयोग कक्षा के लिए अनुरोध करना चाहते हैं, या टेलीविज़न कार्यक्रम के लिए सुपरविज़न चाहते हैं, तो कृपया “संपर्क करें” पेज के माध्यम से संपर्क करें। मेरे पिछले वैज्ञानिक सुपरविज़न के काम यहाँ देखें।
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