एक गिरता हुआ फूलदान, एक कुचला हुआ चीनी का टुकड़ा और एक फूटता हुआ बुलबुला इन सभी में एक चीज समान है – वे एक ही तरह से फूटते हैं। पोर्टल lifescience.com बोलनाकैसे स्पेगेटी और चीनी ने एक भौतिक विज्ञानी को एक नया गणितीय सूत्र खोजने में मदद की
फ्रांसीसी वैज्ञानिक इमैनुएल विलेरमेउ द्वारा जर्नल फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित शोध के अनुसार, एक गणितीय समीकरण किसी चीज के टूटने पर बनने वाले टुकड़ों के आकार का वर्णन कर सकता है। उनका मानना है कि उनका फॉर्मूला ठोस, तरल पदार्थ और गैस बुलबुले सहित सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू होता है।
यद्यपि दरारें किसी वस्तु के माध्यम से अप्रत्याशित तरीके से फैलती हैं, प्रयोगों से पता चला है कि सामग्री की परवाह किए बिना टुकड़ों का आकार स्थिर रहता है। आनुपातिक रूप से, किसी भी वस्तु को एक निश्चित संख्या में बड़े और छोटे टुकड़ों में विभाजित किया जाता है – वैज्ञानिकों को पहले संदेह था कि यह निरंतरता प्रक्रिया की एक सामान्य संपत्ति थी।
लेकिन विलेर्मो टुकड़ों के निर्माण पर नहीं बल्कि स्वयं टुकड़ों पर ध्यान केंद्रित करता है। भौतिक विज्ञानी का मानना है कि टूटी हुई वस्तुएं “अधिकतम यादृच्छिकता” के सिद्धांत का पालन करती हैं – जिस प्रकार की दरार पड़ने की सबसे अधिक संभावना होती है वह सबसे अधिक अराजक होती है। जो एन्ट्रापी को बढ़ाता है, उसे विकार भी कहा जाता है।
लेकिन इस यादृच्छिकता को, किसी न किसी तरह, कुछ सीमाओं का पालन करना चाहिए। इस बारीकियों को ध्यान में रखते हुए, विलेर्मो ने 2015 में उनके और उनके सहयोगियों द्वारा खोजे गए संरक्षण कानून को लागू किया। यह किसी वस्तु के टूटने पर अंतरिक्ष में मलबे के घनत्व में भौतिक सीमाएं जोड़ता है।
उपरोक्त दो सिद्धांतों को जोड़कर, भौतिक विज्ञानी ने एक गणितीय समीकरण प्राप्त किया जो टुकड़ों के आकार पैटर्न का वर्णन करता है। फिर उन्होंने कांच से लेकर समुद्र में प्लास्टिक के टुकड़ों, तरल की बूंदों और यहां तक कि पास्ता तक, नाजुक वस्तुओं पर वर्षों के डेटा के आधार पर परिणामों का परीक्षण किया। और सभी अनुमानित आकार वितरण के अनुरूप थे। विलेर्मो ने चीनी के टुकड़ों पर भारी वस्तुएं गिराकर और उन्हें टूटते हुए देखकर समीकरण का और परीक्षण किया।
हालाँकि, नए कानून हमेशा लागू नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, यह उन स्थितियों से निपटता नहीं है जहां यादृच्छिकता का कोई तत्व नहीं है, जैसे कि पानी की एक चिकनी धारा को एक ही आकार की बूंदों में तोड़ना। सूत्र उन परिस्थितियों को भी ध्यान में नहीं रखता है जिनके तहत टुकड़े एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जैसा कि कुछ प्लास्टिक में होता है।
