पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण मजबूत है, लेकिन क्या पानी कभी स्वाभाविक रूप से इसके खिलाफ जा सकता है और ऊपर की ओर बह सकता है?
जवाब हां है, अगर पैरामीटर सही हैं। उदाहरण के लिए, एक समुद्र तट पर एक लहर ऊपर की ओर बह सकती है, भले ही वह सिर्फ एक पल के लिए हो। एक साइफन में पानी भी ऊपर की ओर बह सकता है, जैसे कि पानी का एक गड्डा हो सकता है यदि वह एक सूखा हुआ कागज तौलिया ऊपर ले जा रहा है तो उसमें डूबा हुआ है।
इससे भी अधिक उत्सुकता से, अंटार्कटिका में एक नदी है जो अपनी एक बर्फ की चादर के नीचे ऊपर की ओर बहती है। तो, विज्ञान इन उर्ध्वगामी पानी की चाल को कैसे समझाता है?
लहरें और साइफन
लहरें (हवा से संचालित), ज्वार (मुख्य रूप से चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण बलों के कारण) और सुनामी (अक्सर भूकंप और पानी के नीचे भूस्खलन या ज्वालामुखी द्वारा ट्रिगर) गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ जाने के लिए पानी का कारण बन सकती हैं। इन प्राकृतिक घटनाओं द्वारा उत्पादित ऊर्जा और बल पानी को ऊपर की ओर धकेल सकते हैं, जिससे यह स्वाभाविक रूप से एक लहर में ऊपर उठ सकता है या एक तटरेखा को चला सकता है।
एक साइफन विभिन्न दबावों में कार्य करता है। प्राचीन काल से लोग साइफन का उपयोग करते हैं; जर्नल ऑफ साइंटिफिक रिपोर्ट्स में 2014 में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, प्राचीन मिस्र के लोग सिंचाई और वाइनमेकिंग के लिए साइफन का इस्तेमाल करते थे। आजकल, चोर कारों से गैस चुराने के लिए साइफन का उपयोग कर सकते हैं। हालाँकि, अभी भी इस बारे में बहस चल रही है कि साइफन कैसे काम करता है।
आप उल्टा "यू" जैसे ट्यूब के आकार से जुड़े दो कप के बारे में सोचकर एक साइफन की कल्पना कर सकते हैं। पानी से भरा कप एक सीढ़ी पर बैठता है, और एक खाली कप उसके नीचे बैठता है। यदि एक प्रयोगकर्ता ट्यूब के एक छोर को पानी से भरे कप में डालता है और एक स्ट्रॉ का उपयोग करते समय आप उसमें से हवा को चूसते हैं, तो यह पानी को ट्यूब में प्रवाहित करने की अनुमति देगा।
एक बार पानी की नली के एक तरफ और दूसरे के नीचे खाली कप में बहने पर एक साइफन बनाया जाता है।
2011 में केमिकल एजुकेशन जर्नल में 2011 के एक अध्ययन के अनुसार साइफन वैक्युम में काम करते हैं, इसलिए ऐसा नहीं लगता कि वायुमंडलीय दबाव है। जर्नल साइंटिफिक रिपोर्ट्स में 2015 के एक अध्ययन के अनुसार, गुरुत्वाकर्षण और आणविक सामंजस्य शामिल होना प्रतीत होता है।
गुरुत्वाकर्षण ट्यूब के "नीचे" भाग के माध्यम से निचले कप में पानी को तेज करता है। वंडरपोलिस के अनुसार, पानी के मजबूत अणु में मजबूत बंधन होते हैं, ये पानी के अणु ट्यूब के ऊपरी हिस्से के माध्यम से पानी को पीछे खींच सकते हैं।
हालांकि, कई तरल पदार्थ जिनमें मजबूत सामंजस्यपूर्ण बंधन नहीं होते हैं, वे अभी भी साइफन में काम करते हैं, इसलिए यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है कि वंडरोपोलिस के अनुसार साइफन अलग-अलग मामलों में कैसे काम करता है।
केशिका की कार्रवाई
कागज तौलिया उदाहरण के बारे में क्या? केशिका क्रिया नामक यह क्रिया, गुरुत्वाकर्षण के मुकाबले पानी की छोटी मात्रा को ऊपर की ओर प्रवाहित करने की अनुमति देती है, इसलिए जब तक पानी संकीर्ण और छोटे स्थानों से बहता है।
यह ऊपर की ओर प्रवाह होता है, जब यू.एस. भूगर्भीय सर्वेक्षण के अनुसार, एक तरल पदार्थ की दीवारों जैसे कि कागज तौलिया, उसके तरल अणुओं के बीच चिपकने वाली ताकतों से अधिक मजबूत होता है।
यूएसजीएस ने कहा कि पौधों में, पानी के अणुओं को केशिका कहा जाता है, जिसे जाइलम कहा जाता है, जिससे पौधे को मिट्टी से पानी निकालने में मदद मिलती है।
अंटार्कटिका नदी
न्यूयॉर्क में कोलंबिया विश्वविद्यालय के लामोंट-डोहर्टी अर्थ वेधशाला में भूभौतिकी के प्रोफेसर रॉबिन बेल के अनुसार, एक नदी है जो अंटार्कटिका की बर्फ की चादरों के नीचे से बहती है।
उसने कहा कि महाद्वीप की बर्फ के नीचे गमबर्तसेव पर्वत है, जो चोटियों और घाटियों के साथ एक विशाल श्रेणी है जो यूरोपीय आल्प्स के समान आकार के हैं। "घाटियों में, पानी है," बेल ने लाइव साइंस को बताया। "हम बता सकते हैं क्योंकि जब हम इस पर उड़ान भरते हैं, तो रडार से गूंज ज्यादा मजबूत होती है।"
जीवंत रूप से, विज्ञान ने बताया कि नदी पीछे की ओर बह रही है क्योंकि इसके ऊपर की बर्फ को बर्फ के प्रवाह की दिशा के खिलाफ संरेखित किया जाता है, लाइव साइंस ने पहले बताया। बेल के अनुसार यह संरेखण और ऊपर बर्फ की चादर से भारी दबाव, पानी को ऊपर की ओर धकेलता है।
"हमने महसूस किया कि बर्फ पहाड़ी को पानी मजबूर कर रही है, पानी को पीछे की ओर निचोड़ रही है," बेल ने कहा।
ऐसे अन्य उदाहरण हैं जिनमें पानी स्वाभाविक रूप से ऊपर की ओर चला है। उदाहरण के लिए, 8.0-तीव्रता के भूकंप ने दक्षिण-पूर्व मिसौरी को इतनी मुश्किल से हिलाया कि मिसिसिपी नदी अस्थायी रूप से पिछड़ गई, लाइव साइंस ने पहले बताया। इसके अलावा, 2006 में जर्नल फिजिकल रिव्यू लेटर्स में एक अध्ययन में पता चला है कि पानी की छोटी मात्रा एक गर्म सतह पर डालती है - एक स्केलिंग पैन, उदाहरण के लिए - वाष्प के बाहर बनी छोटी सीढ़ियों पर "चढ़" सकती है यदि पानी पर्याप्त गर्म है, तो लाइव साइंस की सूचना दी।