તમે આ લેખ વાંચતા હશો ત્યારે ગુજરાતના સૌથી ઠંડા સ્થળ તરીકે પ્રખ્યાત નલિયામાં કેટલી ઠંડી પડી, એના આંકડાઓ રોજેરોજ સમાચારોમાં ચમકતા થઇ ગયા હશે. ક્યારેય વિચાર કર્યો છે કે પૃથ્વીનું સૌથી ઠંડું સ્થળ કયું? એથી આગળ વધીને વિચારો, કે બ્રહ્માંડનું સૌથી ઠંડું સ્થળ કયું હશે?
સૌથી પહેલાં તાપમાન માપવાના વૈજ્ઞાનિક એકમની જાણકારી મેળવી લઈએ. આપણે વાત નીચા તાપમાનની કરતા હોઈએ તો સૌથી મહત્ત્વનો શબ્દ છે `એબ્સોલ્યુટ ઝીરો' (Absolute Zero), જે તાપમાનની સૌથી નીચી સીમા છે. આ તાપમાને પદાર્થના કણો (અણુઓ કે પરમાણુઓ)ની ગતિ લગભગ સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જાય છે. બીજો મહત્ત્વનો શબ્દ છે `કેલ્વિન સ્કેલ'. તાપમાન માપવા માટે જેમ ફેરનહીટ અને સેલ્સિયસનો ઉપયોગ થાય છે, એમ જ કેલ્વિનનો ઉપયોગ થાય છે. મહત્ત્વનો ફરક એ છે કે કેલ્વિન એ તાપમાન માપવાનો વૈજ્ઞાનિક અને આંતરરાષ્ટ્રીય એકમ છે, જે એબ્સોલ્યુટ ટેમ્પરેચર સ્કેલ તરીકે પણ ઓળખાય છે.
સેલ્સિયસ અને ફેરનહીટ એકમોમાં નેગેટિવ (એટલે કે માઈનસમાં દર્શાવાતું) તાપમાન હોય છે. જ્યારે કેલ્વિન એકમની ખાસિયત એ છે કે એમાં કોઈ નેગેટિવ (ઋણ) તાપમાન હોતું નથી. ઓછામાં ઓછા તાપમાનને 0 ગણવામાં આવે છે. આ શૂન્ય ડિગ્રી એટલે જ `એબ્સોલ્યુટ ઝીરો' (એટલે કે - 273.15 ઔંસ C તાપમાન). આ તાપમાને કણોની થર્મલ ગતિ લગભગ બંધ થઈ જાય છે.
ઉદાહરણ વડે સરખામણી સમજીએ. પાણીનું ગલનબિંદુ (બરફ પીગળે એ તાપમાન) 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે, એટલે કે 32 ડિગ્રી ફેરનહીટ છે અને કેલ્વિન એકમ મુજબ એ 273.15 કેલ્વિન છે.
હવામાન અથવા શરીરનું તાપમાન માપવા માટે આપણે સેલ્સિયસ કે ફેરનહીટ જ વાપરીએ છીએ, પરંતુ જ્યાં અત્યંત ચોકસાઈપૂર્ણ ગણતરી જરૂરી હોય એવા વૈજ્ઞાનિક રિપોર્ટ્સ, અવકાશીય સંશોધનો, ફિઝિક્સ-કેમિસ્ટ્રીના પ્રયોગો વગેરેમાં તાપમાનના એકમ તરીકે હંમેશાં કેલ્વિન જ વપરાય છે. કેલ્વિનમાં નેગેટિવ સ્કેલ ન હોવાથી ગણતરીમાં સરળતા રહે છે. વળી, થર્મોડાયનેમિક્સના નિયમો માટે પણ કેલ્વિન જ સૌથી ઉપયુક્ત સ્કેલ ગણાય છે. સો ફ્રેન્ડ્સ, એબ્સોલ્યુટ ઝીરો અને કામ પૂરતું કેલ્વિન પુરાણ સમજી લીધા બાદ હવે સૌથી ઠંડા વિસ્તારની ચર્ચા શરૂ કરીએ.
આપણા પોતાના જ ગ્રહ પૃથ્વીથી વાતની શરૂઆત કરીએ. પૃથ્વીના ગ્રહ પર સૌથી ઠંડું સ્થળ તો સ્વાભાવિક રીતે જ ધ્રુવપ્રદેશ હોવાનો. સદાય બરફની ચાદરોથી આચ્છાદિત રહેતો આ પ્રદેશ સતત શૂન્યથી નીચેનું તાપમાન જાળવી રાખે છે. એન્ટાર્કટિકા ખંડ પર આવેલ ડોમ ફ્યૂજી નામક વિસ્તારમાં 2010ની સાલમાં માઈનસ 199.8 ડિગ્રી ફેરનહીટ (આશરે માઈનસ 144 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) તાપમાન નોંધાયેલું, પણ આ તો થઇ કુદરતી રીતે ઠંડા પ્રદેશની વાત, બાકી પૃથ્વીલોકમાં વસતા વૈજ્ઞાનિકોય પાછા જુદી ખોપરીના ખરાને! એટલે એમણે પ્રયોગશાળામાં સૌથી ઠંડું તાપમાન મેળવવાના પ્રયોગો કર્યા છે. ઈટાલીની એક લેબમાં વૈજ્ઞાનિકોએ સબ-એટોમિક પાર્ટિકલ્સનો અભ્યાસ કરવા માટે ક્રાયોસ્ટેટ તરીકે ઓળખાતી સિસ્ટમ બનાવેલી. આ ક્રાયોસ્ટેટમાં 400 કિલોગ્રામ વજનનો કોપરનો ક્યૂબ ગોઠવવામાં આવ્યો, જે અત્યંત નીચું તાપમાન જાળવી રાખવામાં મદદરૂપ થાય એમ હતો. 2014માં આ ક્રાયોસ્ટેટ સિસ્ટમની મદદથી વૈજ્ઞાનિકોએ 6 મિલી કેલ્વિન જેટલું ઠંડું તાપમાન રેકોર્ડ કરેલું! કૃત્રિમ રીતે પેદા થયેલું આ તાપમાન અત્યાર સુધીમાં નોંધાયેલું સૌથી નીચું તાપમાન ગણી શકાય.
આપણા સૌરમંડળની વાત કરીએ તો એમાં થોડા મતમતાંતર જોવા મળે છે. 2009માં નાસાના લ્યુનાર ઓર્બિટરે શોધી કાઢ્યું કે ચંદ્રના સાઉથ પોલ પર આવેલા કેટલાક ખાડાઓ સુધી ક્યારેય સૂર્યનો પ્રકાશ પહોંચતો જ નથી અને આ ખાડાઓ (ક્રેટર્સ) કાયમ અંધારામાં જ રહે છે. અહીં તાપમાન 33 કેલ્વિન (માઈનસ 400 ડિગ્રી ફેરનહીટ અથવા માઈનસ 240 સેલ્સિયસ) જેટલું નીચું હોય છે. અન્ય મત મુજબ ચંદ્રના જ ઉત્તરીય ભાગમાં આવેલ હર્માઈટ ક્રેટર (Hermite crater) નામનો મસમોટો ખાડો સૌથી ઠંડો પ્રદેશ છે. અહીંનું તાપમાન છે માત્ર 25 કેલ્વિન. આમ તો આઈસ જાયન્ટ તરીકે ઓળખાતો યુરેનસ પણ ખાસ્સો ઠંડોગાર છે. યુરેનસ પર 49 કેલ્વિન (માઈનસ 371 ડિગ્રી ફેરનહીટ) જેટલું નીચું તાપમાન નોંધાયું છે. હવે વિચારો કે બ્રહ્માંડનો સૌથી ઠંડો વિસ્તાર કયો હશે?
પહેલાં જરા એ જુઓ કે ભારતની ભાષાઓ કેટલી સમૃદ્ધ છે! અવકાશીય તત્ત્વો માટેય આપણી પાસે વિશિષ્ટ શબ્દભંડોળ છે. જેમ કે, અવકાશમાં જોવા મળતા વિશાળ વાદળ જેવા માળખાને અંગ્રેજીમાં નેબ્યુલા (Nebula) કહેવાય,
જે મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન, હિલિયમ અને અન્ય ગેસો તેમજ ધૂળના કણોથી બનેલા હોય છે. આ નેબ્યુલા માટે ગુજરાતીમાં સરસ મજાનો શબ્દ છે `નિહારિકા'. આમ તો નિહારિકાને તારાઓનું મેટરનિટી હોમ પણ કહી શકાય, પણ એની વાત ફરી ક્યારેક. બ્રહ્માંડના સૌથી ઠંડા સ્થળ તરીકેનો યશ એક નિહારિકાને ફાળે જાય છે, જેનું નામ છે `બૂમરેંગ નેબ્યુલા'. પૃથ્વીથી 5,000 પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલી આ નિહારિકાનું તાપમાન માત્ર 1 કેલ્વિન (-457.87 ડિગ્રી ફેરનહીટ) છે. 2013માં વૈજ્ઞાનિકોએ તેને બ્રહ્માંડનું સૌથી ઠંડું સ્થળ ઘોષિત કર્યું હતું.
ડિસેમ્બરની કડકડતી ટાઢમાં આ બધું વાંચીને તમને તમારું ગામ કે શહેર ખાસ્સું હૂંફાળું લાગ્યું હશે. ઘણાને એય પ્રશ્ન થતો હશે કે આ બધું તો ઠીક, પણ ભરશિયાળે ઠંડીથી બચવાનો ઉપાય શું? એનો ઉપાય આપણાં દાદા-દાદીઓએ આપેલી કહેવતોમાં રહેલો છે, `ટાઢ ટાઢ કરીએ નહિ, ને ટાઢના માર્યા મરીએ નહિ.'
