1आणविक बिल्डिंग ब्लॉक्स का गुप्त विज्ञान
क्या आपने कभी सोचा है कि एक साफ तरल चमकते, कठोर खजाने में कैसे बदल जाता है? यह सब "अतिसंतृप्त" (supersaturated) घोल नामक चीज़ से शुरू होता है। यह कहने का वैज्ञानिक तरीका है कि एक तरल में सामान्य से कहीं अधिक ठोस पदार्थ—जैसे नमक, चीनी, या खनिज—समाया हुआ है। कल्पना कीजिए कि एक बहुत भीड़ भरी बस है जहाँ बैठने की बिल्कुल जगह नहीं है। जब तरल इन नन्हे कणों से बहुत ज़्यादा भर जाता है, तो वे व्यवस्थित होने के लिए जगह ढूंढना शुरू कर देते हैं। हालांकि, वे बस एक गंदे ढेर में जमा नहीं होते हैं। इसके बजाय, वे सुंदर, दोहराए जाने वाले ढांचे बनाने के लिए एक गुप्त ज्यामितीय खाके (blueprint) का पालन करते हैं जो अंततः वे क्रिस्टल बन जाते हैं जिन्हें हम देखते हैं।
2क्रिस्टल कैसे बड़े और मज़बूत होते हैं
हमारे आस-पास की दुनिया में क्रिस्टल बढ़ने के दो मुख्य तरीके हैं। पहला है ठंडा होना (cooling)। जब गर्म तरल ठंडा होता है, तो अणु धीमे हो जाते हैं और स्थिर रहने के लिए एक साथ सिकुड़ जाते हैं। दूसरा तरीका है वाष्पीकरण (evaporation)। जैसे ही पानी अदृश्य गैस बनकर उड़ जाता है, ठोस कण बिना किसी तरल के पीछे रह जाते हैं, इसलिए वे एक-दूसरे से मजबूती से जुड़ जाते हैं। जबकि आपके घरेलू प्रयोगों को परिणाम दिखाने में कुछ दिन लग सकते हैं, प्रकृति में कुछ क्रिस्टल लाखों वर्षों तक बढ़ते हैं! उदाहरण के लिए, मेक्सिको की क्रिस्टल गुफा (Cave of the Crystals) में, कुछ जालीदार (gypsum) क्रिस्टल 36 फीट से अधिक लंबे हैं—यह एक स्कूल बस से भी लंबे हैं!
3आकार, समरूपता, और विज्ञान का जादू
क्रिस्टल को जो चीज़ें इतनी खास बनाती हैं, वह है उनकी अद्भुत समरूपता (symmetry)। क्योंकि परमाणु और अणु बहुत विशिष्ट तरीकों से जुड़ते हैं, हर प्रकार के क्रिस्टल की अपनी अनूठी "ज्यामितीय पहचान" होती है। नमक के क्रिस्टल हमेशा घन (cubes) बनना चाहते हैं, जबकि क्वार्ट्ज नुकीले आकार में बढ़ता है। यह सिर्फ़ संयोग नहीं है; यह काम कर रहा रसायन विज्ञान है। चाहे वह एक छोटा बर्फ का टुकड़ा हो या ज़मीन के नीचे एक विशाल हीरा, ये आकार इसलिए बनते हैं क्योंकि अणु छोटे चुम्बकों की तरह व्यवहार करते हैं, जो बार-बार बिल्कुल एक ही तरीके से एक साथ टिकते हैं। उन्हें एक जार में बढ़ते हुए देखकर, आप वही प्रक्रिया देख रहे हैं जिसने हमारे ग्रह के सबसे सुंदर पहाड़ों को आकार दिया।
