நீர் ஏன் விசித்திரமாக விரிவடைகிறது?

உலகில் உள்ள பெரும்பாலான திரவங்கள் குளிர்ச்சியடையும்போது சுருங்கி, அடர்த்தி அதிகமாகும். உதாரணமாக, உருகிய மெழுகு அல்லது எண்ணெயைக் குளிர்வித்தால், அதன் திண்மப் பகுதி அடியில் மூழ்கிவிடும். ஆனால் நீர் இதற்கு முற்றிலும் மாறாகச் செயல்படுகிறது. இது நீரின் முரண்பட்ட விரிவு (Anomalous Expansion of Water) எனப்படும் ஒரு விசித்திரமான அறிவியல் நிகழ்வு.

நீரில் உள்ள மூலக்கூறுகள் (H2O Molecules) திரவ நிலையில் இருக்கும்போது ஒன்றுடன் ஒன்று நெருக்கமாக உருண்டு விளையாடுவது போல இருக்கும். அவை ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் (Hydrogen Bonding) எனப்படும் கண்ணுக்குத் தெரியாத பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. சாதாரண வெப்பநிலையில் இருந்து நீரைக் குளிரவைக்கும்போது 4°C வரை அது சுருங்குகிறது. ஆனால் 4°C-க்குக் கீழே வெப்பநிலை செல்லும்போது நீர் சுருங்குவதற்குப் பதிலாக விரிவடையத் தொடங்குகிறது.

0°C-ல் உறைந்து பனிக்கட்டியாக மாறும்போது, நீரின் மூலக்கூறுகள் ஒரு தேன்கூடு போன்ற வடிவத்தில் (Hexagonal Crystal Lattice) சீராக நிற்கின்றன. இந்த வடிவ அமைப்பால் மூலக்கூறுகளுக்கு நடுவே அதிகமான வெற்றிடம் உருவாகிறது. ஒரு வகுப்பறையில் 20 மாணவர்கள் நெருக்கமாக அமர்ந்திருக்கும்போது குறைந்த இடமே பிடிப்பார்கள்; அதே மாணவர்கள் கைகளை விரித்துப் பிடித்துக்கொண்டு ஒரு பெரிய வட்டமாக நின்றால் அதிக இடம் பிடிப்பார்கள் அல்லவா? அதேபோலத்தான் பனிக்கட்டியும் அதிக இடத்தைப் பிடித்து அதன் கன அளவு (Volume) சுமார் 9% அதிகரிக்கிறது. இதனால் அதன் அடர்த்தி (Density) குறைந்து, பனிக்கட்டி நீரை விட லேசாகி மேற்பரப்பில் மிதக்கிறது.

ஒரு பெரிய இரும்புத் துண்டை உருகிய இரும்பில் போட்டால் அது அடியில் மூழ்கிவிடும். ஆனால் பனிக்கட்டி தன் திரவ நிலையிலேயே மிதப்பது ஒரு இயற்கைப் பாதுகாப்பு அமைப்பு. கடும் குளிர்காலத்தில் ஏரி மற்றும் கடல்களின் மேல் அடுக்கு மட்டுமே உறைகிறது. மிதக்கும் பனிக்கட்டி ஒரு கம்பளிப் போர்வை போலச் செயல்பட்டு, வெளியிலுள்ள உறைபனி நிலையை அடியில் உள்ள நீருக்குள் கடத்தாமல் தடுக்கிறது. இதனால் ஏரியின் அடிப்பகுதியில் நீர் 4°C வெப்பநிலையிலேயே திரவமாகத் தங்கிவிடுகிறது.

இந்த விதி இல்லையென்றால், குளிர்காலத்தில் ஏரிகள் கீழிருந்து மேலாக முழுவதுமாக உறைந்து பாறையாகி, மீன்கள் உள்ளிட்ட அனைத்து நீர்வாழ் உயிரினங்களும் அழிந்துபோயிருக்கும். இயற்கையின் இந்த நுட்பமான இயற்பியல் சமநிலை, பூமியில் உயிர்கள் தொடர்ந்து வாழ்வதற்கான ஒரு வியத்தகு அமைப்பாகும்.

இறைவன் தனது படைப்பில் இத்தகைய நுட்பமான அம்சங்களை அமைத்து, உயிரினங்களின் வாழ்வுக்குத் தேவையான சூழலை எவ்வாறு வடிவமைத்துள்ளான் என்பதை நாம் சிந்தித்துப் பார்க்க வேண்டும். அவனது ஆற்றலும் ஞானமும் அளப்பரியது.