स्पर्शं विना जलधारा कथं प्रवर्तते?
सारांशः
स्वचालितनलिका अदृश्येन अवरक्तप्रकाशेन भवतः हस्तौ कथं ज्ञात्वा जलं प्रवाहयति इति वयं सरलतया पश्यामः। सूक्ष्मसंवेदकात् आरभ्य लघुवाल्वपर्यन्तं सम्पूर्णं रहस्यं रोचकदृश्यैः सह अन्विष्यामः।
सम्पूर्णपाठः
0:00अदृश्यस्य प्रकाशस्य रहस्यम्
किं भवतः हस्तौ न स्पृशन्ति, तथापि जलधारा सहसा कथं प्रवर्तते? स्वचालितनलिका भवतः हस्तौ पश्यति, किन्तु तस्याः नेत्रे न सन्ति। अदृश्यः अवरक्तप्रकाशः तस्याः गुप्तसहायकः अस्ति। अद्य वयं तस्य प्रकाशस्य यात्रां अनुसरामः। सः प्रेषकात् निर्गत्य भवतः हस्तयोः पतति, ततः प्रत्यागत्य सूक्ष्मं यन्त्रं सूचयति, “अत्र हस्तौ स्तः!” इति। आश्चर्यम्, न किम्? परन्तु प्रथमं पश्यामः, नलिकायाः अग्रभागे वास्तवतः किं गुप्तम् अस्ति।
0:40नलिकायाः सूक्ष्मनेत्रे
नलिकायाः अधः वा अग्रे एकः लघुः कृष्णवर्णः पट्टः दृश्यते। तत्र प्रायः द्वे मुख्ये अङ्गे स्तः। प्रथमं, प्रकाशप्रेषकः, यः अवरक्तकिरणं बहिः प्रेषयति। द्वितीयं, प्रकाशग्राहकः, यः प्रत्यागतं प्रकाशं गृह्णाति। अवरक्तः प्रकाशः दृश्यप्रकाशवत् नेत्राभ्यां न दृश्यते, किन्तु सः वास्तविकः प्रकाशः एव। दूरदर्शकस्य प्रकाशवत्, केवलं तस्य तरङ्गदैर्घ्यं अस्माकं नेत्रसीमायाः परतः भवति। अतः नलिका शान्ता दृश्यते, यद्यपि सा निरन्तरं लघुसन्देशं प्रेषयितुं शक्नोति। किन्तु सन्देशः हस्तं कथं चिनोति? तदर्थं प्रकाशस्य प्रतिबिम्बं पश्यामः।
1:26हस्ते प्रकाशस्य प्रत्यागमनम्
कल्पयतु, नलिका अदृश्यं प्रकाशदीपं प्रज्वालयति। किरणः अधः गच्छति, यत्र सामान्यतः हस्तौ आगच्छतः। हस्तौ तत्र न स्तः चेत्, बहवः किरणाः दूरं गच्छन्ति, अथवा न्यूनमेव प्रत्यागच्छन्ति। परन्तु त्वचा तथा हस्तस्य आकारः प्रकाशस्य किञ्चित् भागं पुनः नलिकायाः दिशि प्रेषयतः। प्रकाशग्राहकः तम् अंशं गृह्णाति। अयं प्रतिबिम्बसदृशः संकेतः अस्ति। यथा दीपस्य प्रकाशः भित्तौ पतित्वा पुनः नेत्रे आगच्छति, तथा अवरक्तकिरणः हस्तात् प्रत्यागच्छति। अद्भुतं तथ्यं शृणुत: नलिका हस्तं नाम्ना न जानाति; सा केवलं प्रत्यागतस्य प्रकाशस्य परिमाणं परीक्षते। परन्तु निर्णयं कः करोति?
2:17लघुसङ्गणकस्य निर्णयः
अत्र प्रविशति लघुसङ्गणकः, अर्थात् नियन्त्रणपरिपथः। सः प्रत्यागतं संकेतं शीघ्रं परीक्षते। यदि प्रकाशस्य परिमाणं निश्चितसीमातः अधिकं भवति, सः अनुमानं करोति यत् हस्तौ समीपे स्तः। तत्क्षणं सः वाल्वाय आदेशं प्रेषयति। एतत् कार्यं नेत्रपुटस्य निमेषात् अपि शीघ्रं भवितुम् अर्हति। अयं लघुयन्त्रांशः न गणितपुस्तकं पठति, न च चायं पिबति; तथापि सः संख्याभिः निर्णयं करोति। अधिकः प्रत्यागतः प्रकाशः इति समीपे वस्तु, न्यूनः इति दूरे वस्तु, इति सः तुलनां करोति। किन्तु आदेशं प्राप्त्वा जलं कथं मुक्तं भवति?
3:05जलमार्गस्य लघुद्वारपालः
जलमार्गे एकः लघुः द्वारपालः भवति, तस्य नाम विद्युत्-वाल्वः। वाल्वः नलिकायाः अन्तः जलस्य मार्गं उद्घाटयति वा पिधत्ते वा। सामान्यनलिकायां वयं हस्तेन कुञ्चिकां परिवर्तयामः। स्वचालितनलिकायां तु नियन्त्रणपरिपथः लघुचुम्बकीययन्त्रं सक्रिययति। तद् यन्त्रं वाल्वस्य अन्तर्गतं पटलं किंचित् चलयति। पटलं उद्घाटितं चेत्, जलं नलिकां प्रति गच्छति। जलदाबः तं प्रवाहं अग्रे धकेलति। अतः नलिका जलं निर्माति न; सा केवलं विद्यमानं जलं मार्गेण गन्तुं अनुमन्यते। परन्तु एतत् द्वारपालं कियत्कालं उद्घाटितं तिष्ठति?
3:54हस्तौ समीपे जलप्रवाहः
यावत् भवतः हस्तौ संवेदकस्य समीपे सन्ति, तावत् नियन्त्रणपरिपथः वाल्वं उद्घाटितं धारयति। जलधारा हस्तयोः उपरि पतति। भवन्तः साबुना हस्तौ मर्दयन्ति, अङ्गुलीनां मध्ये अपि स्वच्छतां कुर्वन्ति। हस्तौ किंचित् चलतः चेत्, संवेदकः तान् पुनः पुनः ज्ञातुं शक्नोति। अत्र एकः महत्त्वपूर्णः नियमः अस्ति: नलिका केवलं “हस्तौ अत्र सन्ति वा?” इति प्रश्नं पृच्छति। सा भवतः नाम, आयुः, वा हस्तयोः कथा न पृच्छति। तस्याः कार्यं सरलम्, किन्तु उपयोगी। तथापि हस्तौ दूरं नीत्वा किं भवति?
4:36दूरं गच्छति जलधारा
हस्तौ दूरं गच्छतः चेत्, प्रत्यागतः अवरक्तसंकेतः शीघ्रं न्यूनः भवति। नियन्त्रणपरिपथः तत् परिवर्तनं पश्यति, वाल्वाय पिधानस्य आदेशं ददाति। वाल्वः जलमार्गं पिधत्ते, जलधारा च स्थगिता भवति। बस्! स्पर्शं विना कार्यं समाप्तम्। अयं क्रमः बहुधा क्षणमात्रेण भवति। एतत् जलसंरक्षणे अपि सहायकं भवति, यतः हस्तप्रक्षालनस्य मध्ये नलिका अनावश्यकं जलं न प्रवाहयति। अद्भुतं तथ्यं: एकस्मिन् दिने बहवः जनाः नलिकां स्पृशन्ति, किन्तु स्वचालिता नलिका तेषां स्पर्शं न इच्छति; सा स्वच्छतायै एव स्पर्शं परिहरति। किन्तु यदि प्रकाशः सर्वत्र अस्ति, संवेदकः कथं भ्रमं न करोति?
5:32प्रकाशेऽपि स्पष्टः संकेतः
सूर्यप्रकाशः, दीपप्रकाशः, तथा समीपस्थाः चमकीलाः वस्तूनि अपि प्रकाशं दातुं शक्नुवन्ति। अतः संवेदकस्य नियन्त्रणपरिपथः केवलं कस्यचित् प्रकाशस्य उपस्थितिं न पश्यति। सः विशिष्टं अवरक्तसंकेतं अन्विष्यति। केषुचित् नलिकासु प्रेषकः प्रकाशं शीघ्रं पुनः पुनः ज्वालयति, यथा लघु संकेतभाषा। ग्राहकरूपं यन्त्रं तां संकेतलयम् एव शृणोति। एतेन सामान्यदीपः तं सहजतया न भ्रान्तयति। इदं किञ्चित् तादृशं यथा कक्षायां बहवः जनाः वदन्ति, किन्तु भवन्तः मित्रस्य परिचितं कण्ठस्वरं शृण्वन्ति। परन्तु प्रत्येकं हस्तं समानं दृश्यते वा?
6:15विभिन्नहस्तेषु समानं कार्यम्
न, प्रत्येकस्य हस्तस्य आकारः, वर्णः, तथा स्थिति किंचित् भिन्ना भवति। तथापि संवेदकः हस्तस्य परिचयपत्रं न रचयति। सः केवलं पर्याप्तं प्रत्यागतं प्रकाशं पश्यति। त्वचा प्रकाशस्य किञ्चित् भागं परावर्तयति, यद्यपि परावर्तनस्य मात्रा व्यक्तिभेदेन परिवर्तते। संवेदकनिर्मातारः एतादृशी सीमां स्थापयन्ति या सामान्यहस्तान् समीपे ज्ञातुं शक्नोति। यदि हस्तौ अत्यन्तं दूरौ स्तः, संकेतः दुर्बलः भवितुम् अर्हति। यदि हस्तौ अत्यन्तं समीपौ स्तः, कदाचित् जलधारा सम्यक् हस्तयोः उपरि न पतति। अतः नलिकायाः समीप निर्दिष्टः भागः उपयोगी भवति। किन्तु संवेदकः समयं कथं मापयति?
7:05संवेदकस्य धैर्यपरीक्षा
नियन्त्रणपरिपथः केवलं एकवारं संकेतं दृष्ट्वा निर्णयं न करोति। सः शीघ्रं बहुवारं परीक्षणं करोति। यदि एकः क्षणिकः जलकणः अथवा चलत् प्रतिबिम्बं प्रकाशं प्रत्यागच्छति, तर्हि नलिका तत्क्षणं जलधारां न उद्घाटयेत्। सा लघुकालं प्रतीक्षते, संकेतः स्थिरः अस्ति वा इति पश्यति। एतत् यन्त्रस्य धैर्यम् इव अस्ति। “एकः चमकः? पुनः पश्यामि,” इति सः मनसि वदति। यदा संकेतः पर्याप्तकालं दृढः भवति, तदा वाल्वः उद्घाट्यते। जलं अनावश्यकं न स्रवेत् इति कृते केषुचित् नलिकासु अधिकतमसमयस्य सीमा अपि भवति। सा सीमा किमर्थम्?
7:52समयसीमा जलसंरक्षणम्
कल्पयतु, कश्चित् पदार्थः संवेदकस्य पुरतः दीर्घकालं स्थितः अस्ति। यदि नलिका अनन्तकालं वाल्वं उद्घाटितं धारयेत्, तर्हि बहु जलं व्यर्थं गच्छेत्। अतः नियन्त्रणपरिपथः कदाचित् स्वयमेव प्रवाहं स्थगयति। एतत् समयसीमा इति कथ्यते। पुनः हस्तौ दूरं नीत्वा समीपे आनीयेताम् चेत्, संवेदकः नूतनं संकेतं गृह्णाति, वाल्वः च पुनः कार्यं कर्तुं शक्नोति। अयं नियमः जलसंरक्षणाय उपयोगी, यन्त्रस्य सुरक्षायै च हितकरः। जलस्य प्रत्येकः बिन्दुः मूल्यवान् अस्ति; लघुधाराः मिलित्वा विशालं सरोवरं इव भवन्ति। परन्तु नलिका ऊर्जां कुतः प्राप्नोति?
8:41ऊर्जया चलति नलिका
स्वचालितनलिका विद्युत्-ऊर्जां आवश्यकतया गृह्णाति। केषुचित् प्रकारेषु भित्तिस्थं विद्युत्स्रोतः भवति, अन्येषु लघु बैटरीः भवन्ति। ऊर्जा प्रकाशप्रेषकाय, प्रकाशग्राहकाय, नियन्त्रणपरिपथाय, तथा विद्युत्-वाल्वाय प्रयुज्यते। प्रेषकः सर्वदा अत्यधिकशक्त्या न प्रकाशते; सः अल्पशक्त्या शीघ्रसंकेतान् ददाति। एतेन ऊर्जा मितव्ययेन उपयुज्यते। बैटरीयुक्ता नलिका दीर्घकालं कार्यं कर्तुं शक्नोति, यतः तस्याः अङ्गानि लघुकार्येषु एव ऊर्जां गृह्णन्ति। यन्त्रस्य बहिरङ्गे जलं दृश्यते, परन्तु अन्तः विद्युत् तथा जलं पृथक् मार्गेषु गच्छतः। एषः पृथक्कारः किमर्थं अत्यावश्यकः?
9:36जलविद्युतोः सुरक्षितं पृथक्करणम्
विद्युत् तथा जलं एकत्र न मिलेताम् इति यन्त्रस्य रचना सावधानतया कृता भवति। जलमार्गः वाल्वेन नियन्त्रितः भवति, विद्युत्परिपथः तु सुरक्षिते आवरणे स्थितः भवति। अतः कश्चित् बालकः नलिकां उद्घाट्य अन्तर्गतभागान् परीक्षितुं न प्रयतेत। यन्त्राणि दूरतः अवलोकितुं, तेषां कार्यं प्रश्नैः ज्ञातुं च उत्तमम्। यदि नलिका जलं न ददाति, तर्हि वयस्कं सूचयतु; स्वयं तारान्, आवरणं, वा वाल्वं न स्पृशतु। विज्ञानं जिज्ञासां प्रोत्साहयति, किन्तु सुरक्षितजिज्ञासा एव श्रेष्ठा। अधुना एकं रमणीयं परीक्षणं कल्पयामः, यस्मिन् नलिकां न स्पृशामः, केवलं निरीक्षणं कुर्मः।
10:14सुरक्षितं निरीक्षणपरीक्षणम्
प्रथमं, स्वचालितनलिकायाः सम्मुखे शुष्कहस्तौ शनैः समीपं नयतु, यदि वयस्कः समीपे अस्ति तथा स्थानं सुरक्षितम् अस्ति। जलधारा कदा प्रवर्तते इति पश्यतु। ततः हस्तौ शनैः दूरं नयतु, प्रवाहः कदा स्थगितः भवति इति निरीक्षतु। अधुना हस्तयोः स्थानं परिवर्तयतु: एकदा दक्षिणतः, एकदा वामतः, किन्तु संवेदकस्य निर्दिष्टक्षेत्रे एव। भवन्तः ज्ञास्यन्ति यत् दूरी तथा दिशा प्रभावं कुर्वतः। एतत् प्रयोगं केवलं सामान्यप्रयोगेन कुर्वन्तु; नलिकायाः भागान् न उद्घाटयन्तु, नेत्रेषु प्रकाशं न स्थापयन्तु, तथा जलं व्यर्थं दीर्घकालं न प्रवाहयन्तु। परन्तु हस्तानां स्थाने कश्चित् निर्जीवः पदार्थः स्थाप्यते चेत् किं भवेत्?
11:15वस्तूनां प्रकाशपरीक्षा
समतलः, प्रकाशपरावर्तकः पदार्थः, यथा कागदपत्रं वा लघुश्वेतवस्तु, कदाचित् हस्तवत् संकेतं दातुं शक्नोति। कारणं सरलम्: संवेदकः वस्तुनः नाम न जानाति; सः प्रकाशस्य प्रत्यागमनं एव मापयति। परन्तु प्रत्येकः पदार्थः समानं न प्रतिबिम्बयति। कृष्णवर्णं वस्तु न्यूनं प्रकाशं प्रत्यागच्छेत्, चमकीलं वस्तु अधिकं। वस्तुनः दूरी, कोणः, आकारः च परिणामं परिवर्तयन्ति। अतः एकः कागदः कार्यं करोतु वा न करोतु वा, इति यन्त्रविशेषे निर्भरम्। अयं बोधः अस्मान् महत्त्वपूर्णं पाठं शिक्षयति: संवेदकाः संसारं मनुष्यनेत्रवत् न पश्यन्ति; ते मापनैः निर्णयं कुर्वन्ति। अधुना सम्पूर्णक्रमं एकस्मिन् चित्रे संयोजयामः।
12:12सम्पूर्णस्य क्रमस्य मानचित्रम्
एकः, प्रेषकः अदृश्यं अवरक्तप्रकाशं हस्तयोः दिशि प्रेषयति। द्वौ, हस्तौ तस्य प्रकाशस्य भागं पुनः संवेदकस्य दिशि परावर्तयतः। त्रयः, प्रकाशग्राहकः प्रत्यागतं संकेतं गृह्णाति। चत्वारः, नियन्त्रणपरिपथः संकेतं सीमया सह तुलयति। पञ्च, पर्याप्तः संकेतः अस्ति चेत्, सः विद्युत्-वाल्वाय उद्घाटनस्य आदेशं ददाति। षट्, वाल्वः जलमार्गं उद्घाटयति, जलदाबः च जलं नलिकातः बहिः आनयति। सप्त, हस्तौ दूरं गच्छतः चेत्, संकेतः न्यूनः भवति, वाल्वः मार्गं पिधत्ते, जलधारा च स्थगिता भवति। अयं सम्पूर्णः क्रमः एकस्य लघुप्रकाशस्य, एकस्य चतुरपरिपथस्य, एकस्य विनीतवाल्वस्य समन्वयः अस्ति। एतत् यन्त्रं किमर्थं उपयोगी इति अन्ते पश्यामः।
13:18स्वच्छतायै जलसंरक्षणाय
स्पर्शरहितनलिका स्वच्छतायै साहाय्यं करोति, यतः हस्तप्रक्षालनानन्तरं मलिनहस्तेन कुञ्चिका स्प्रष्टुं न आवश्यकम्। सा जलसंरक्षणे अपि सहायकां भवति, यतः हस्तौ न सन्ति चेत् प्रवाहः स्थगितः भवति। विद्यालयेषु, चिकित्सास्थलेषु, सार्वजनिकशौचालयेषु, गृहेषु च एतादृशानि यन्त्राणि दृश्यन्ते। परन्तु तस्याः उपयोगः यथार्थहस्तप्रक्षालनस्य स्थानं न गृह्णाति। साबुना हस्तौ सम्यक् मर्दयितुं, जलं मितव्ययेन उपयोक्तुं, तथा स्थानं स्वच्छं स्थापयितुं वयं एव उत्तरदायिनः। यन्त्रं सहायकः, निर्णयकर्ता तु मानवः। एकं लघुं स्मरणं कुर्यामः: अदृश्यः प्रकाशः, प्रतिबिम्बितः संकेतः, विद्युत्-वाल्वः, तथा समये पिधानम्। अधुना अन्तिमं पुनरावलोकनं कुर्मः।
14:20रहस्यस्य सरलः पुनरावृत्तिः
अद्य वयं ज्ञातवन्तः यत् स्वचालितनलिकायाः अग्रे प्रेषकः अदृश्यं अवरक्तप्रकाशं प्रेषयति। हस्तौ तं प्रकाशं परावर्तयतः, प्रकाशग्राहकः च प्रत्यागतं संकेतं गृह्णाति। लघुसङ्गणकः संकेतं परीक्ष्य वाल्वाय आदेशं ददाति। वाल्वः जलमार्गं उद्घाटयति, अतः जलधारा प्रवहति। हस्तौ दूरं नीतौ चेत् संकेतः न्यूनः भवति, वाल्वः पिधत्ते, जलं च स्थगितं भवति। सूर्यप्रकाशात् रक्षणाय संकेतलयः, जलसंरक्षणाय समयसीमा, तथा सुरक्षिताय विद्युत्-जलपृथक्कारः अपि ज्ञाताः। सर्वातिशयशीतलः तथ्यः कः? नलिका भवतः हस्तौ वास्तवतः न पश्यति; सा प्रकाशस्य प्रतिध्वनिसदृशं मापनं करोति। गृहे वयस्केन सह नलिकां दूरतः निरीक्ष्य, “प्रकाशः, संकेतः, वाल्वः!” इति क्रमं स्मर्तुं शक्नुथ। एतत् सुरक्षितं विज्ञानचुनौतीं भवतु। एतत् रहस्यं परिवारस्य एकस्मै सदस्याय कथयतु। पुनः मिलामः, नूतनानि आश्चर्याणि अन्वेष्टुं!
अन्यभाषासु
अन्यानि चलचित्राणि
शृङ्खला: science (संस्कृतम्)