काठमाडौं। हामीले वरिपरि देख्ने संसारलाई सामान्यतः ठोस, स्थिर र परिचित वस्तुहरूको संसारका रूपमा बुझ्छौँ। हातमा समातेको ढुंगा, गिलासमा रहेको पानी, सास फेर्दा शरीरभित्र प्रवेश गर्ने हावा, ढोका, काठको टेबुल वा आफ्नै शरीर यी सबै हामीलाई अलग-अलग वस्तुजस्ता लाग्छन्।

तर विज्ञानले यही परिचित संसारलाई अर्को कोणबाट हेर्न सिकाउँछ। विल्कुलै फरक दृष्टिकोणबाट।

कैयन प्रश्नहरू हुन्छन्। विज्ञानले प्रश्न गर्न सिकाउँछ र प्रश्नको उत्तरतर्फ पथोन्मुख गर्छ। जस्तै, पानीको थोपा वास्तवमा के हो? फलाम किन फलाम भयो? हावा किन देखिँदैन तर त्यसको प्रभाव महसुस हुन्छ? एउटै तत्वका परमाणु फरक ढंगले जोडिँदा किन बिल्कुलै फरक गुण भएको पदार्थ बन्छ?

विज्ञानमा यी प्रश्नको उत्तर खोज्दै जाँदा हामी त्यस्तो संसारमा पुग्छौँ, जुन नाङ्गो आँखाले देख्न सकिँदैन। त्यही संसारमा भेटिन्छन्-  परमाणु र अणु।

विद्यालय तहमा यी दुई शब्द सँगसँगै पढाइन्छन्। त्यसैले धेरैलाई यी एउटै हुन् कि फरक भन्ने जिज्ञासा हुनु स्वाभाविक हो। तर परमाणु र अणुबीचको सम्बन्ध बुझ्नु भनेको दुई वैज्ञानिक शब्दको अर्थ बुझ्नु होइन। यो हामीले देख्ने संसारको भित्री संरचना बुझ्ने यात्रा पनि हो।

यसरी बुझौँ, कुनै रासायनिक तत्वको पहिचान कायम राख्ने आधारभूत एकाइ हो परमाणु।

सुनको परमाणु र फलामको परमाणु एउटै हुँदैनन्। त्यसैगरी हाइड्रोजन, कार्बन, अक्सिजन वा तामाका परमाणुका आफ्नै विशेषता हुन्छन्।

परमाणुको केन्द्रमा न्यूक्लियस हुन्छ। न्यूक्लियसमा प्रोटोन र न्यूट्रोन हुन्छन् भने इलेक्ट्रोनहरू न्यूक्लियस वरिपरि क्वान्टम अवस्थाहरूमा रहन्छन्।

परमाणुको पहिचान निर्धारण गर्ने मुख्य आधार प्रोटोनको संख्या हो।

हाइड्रोजनको परमाणुमा एउटा प्रोटोन हुन्छ। हेलियममा दुई, कार्बनमा छ र अक्सिजनमा आठ प्रोटोन हुन्छन्। अर्थात् न्यूक्लियसमा रहेको प्रोटोनको संख्याले नै कुनै परमाणु कुन तत्वको हो भन्ने निर्धारण गर्छ। 

कुनै समय वैज्ञानिकहरूले परमाणुलाई पदार्थको अन्तिम र अविभाज्य कण ठान्थे। ‘एटोम’ शब्दको मूल अर्थ नै अविभाज्य कण भन्ने धारणा थियो।

तर विज्ञान अगाडि बढ्दै जाँदा त्यो धारणा बदलियो।

परमाणु आफैं प्रोटोन, न्यूट्रोन र इलेक्ट्रोनबाट बनेको पाइयो। अझ प्रोटोन र न्यूट्रोनभित्र पनि क्वार्कजस्ता अझ सूक्ष्म कण रहेको वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाए। 

त्यसैले परमाणुलाई ‘सबैभन्दा सानो कण’ भन्नुभन्दा कुनै तत्वको रासायनिक पहिचान कायम राख्ने आधारभूत एकाइ भन्नु बढी वैज्ञानिक हुन्छ।

अब अर्को अणु भन्ने शब्द आउँछ।

दुई वा दुईभन्दा बढी परमाणु रासायनिक बन्धनमार्फत निश्चित संरचनामा जोडिँदा अणु बन्न सक्छ।

सबैभन्दा परिचित उदाहरण पानीलाई लिन सकिन्छ।

पानीको एउटा अणुमा दुईवटा हाइड्रोजन परमाणु र एउटा अक्सिजन परमाणु हुन्छ।  H₂O यसको रासायनिक सूत्र हो। 

अर्थात् H₂O कुनै एउटा नयाँ प्रकारको परमाणु होइन। यो हाइड्रोजन र अक्सिजनका परमाणुहरू निश्चित ढंगले जोडिएर बनेको अणु हो।

त्यसैगरी दुई अक्सिजन परमाणु जोडिँदा O₂ बन्छ। तीन अक्सिजन परमाणु निश्चित संरचनामा जोडिँदा O₃, अर्थात् ओजोन बन्छ।

यहाँबाट एउटा महत्वपूर्ण कुरा स्पष्ट हुन्छ। कुन परमाणु छन् भन्ने मात्र होइन, ती कसरी जोडिएका छन् भन्ने कुराले पनि पदार्थको गुण निर्धारण गर्छ। 

अक्सिजनलाई नै उदाहरण बनाऔँ।

एउटा अक्सिजन परमाणुलाई O ले जनाउन सकिन्छ। सामान्य अवस्थामा दुई अक्सिजन परमाणु जोडिएर O₂ बन्छन्। हामीले सास फेर्ने हावामा पाइने अक्सिजनको प्रमुख आणविक रूप यही हो।

तर तीन अक्सिजन परमाणु जोडिँदा O₃, अर्थात् ओजोन बन्छ।

दुवैमा अक्सिजनकै परमाणु छन्। तर परमाणुको संख्या र संरचना फरक छ। त्यसैले उनीहरूको भौतिक तथा रासायनिक गुण पनि फरक हुन्छ।

यसबाट पदार्थको परिवर्तन भयो भने गुण पनि परिवर्तन हुन सक्छ भन्ने कुरा थाहा हुन्छ ।

गिलासमा राखेको पानीलाई हामी एउटा सामान्य पदार्थका रूपमा देख्छौँ। तर सूक्ष्म तहमा पुग्दा त्यही पानी असंख्य H₂O अणुहरूको समूह हो।

हरेक H₂O अणुमा दुई हाइड्रोजन र एउटा अक्सिजन परमाणु हुन्छ। 

हामीले देख्ने पानीको एउटा थोपा आकारमा सानो भए पनि त्यसमा अत्यन्त ठूलो संख्यामा अणु हुन्छन्। हाम्रो आँखाले त्यो संसार देख्न सक्दैन। तर ती अणुहरूको निरन्तर गति, अन्तरक्रिया र आपसी आकर्षणले हामीले अनुभव गर्ने पानीको व्यवहार निर्धारण गरिरहेको हुन्छ।

अर्थात्, हामीले पानी देखिरहेका हुन्छौँ, तर वास्तवमा त्यसको सूक्ष्म संरचना देखिरहेका हुँदैनौँ।

यसमा लाग्न सक्छ यी परमाणुहरू आपसमा जोडिनुपर्ने कारण के हो?

यसको उत्तर इलेक्ट्रोनको व्यवहार र परमाणुहरूबीच हुने विद्युतीय अन्तरक्रियामा खोजिन्छ।

परमाणुहरूले निश्चित परिस्थितिमा अन्य परमाणुसँग इलेक्ट्रोन साझेदारी गर्न सक्छन् वा इलेक्ट्रोन आदानप्रदान गर्न सक्छन्। यही प्रक्रियाबाट विभिन्न प्रकारका रासायनिक बन्धन बन्न सक्छन्।

पानीको अणुमा हाइड्रोजन र अक्सिजनका परमाणुहरू सहसंयोजक बन्धनमार्फत जोडिएका हुन्छन्। अर्कोतर्फ नुनजस्ता पदार्थमा आयनिक बन्धनको भूमिका हुन्छ।

त्यसैले अणु निर्माण भनेको परमाणुहरूलाई एउटै ठाउँमा थुपार्नु मात्र होइन। उनीहरूबीच हुने सूक्ष्म विद्युतीय अन्तरक्रियाले एउटा निश्चित संरचना निर्माण गर्छ।

अणु र परमाणुको चर्चा गर्दा अर्को भ्रम पनि हट्न आवश्यक हुन्छ संसारका सबै पदार्थ अणुका रूपमा मात्र अस्तित्वमा हुँदैनन्।

हीलियम, नियोन र आर्गनजस्ता निष्क्रिय ग्यास सामान्य अवस्थामा एकल परमाणुका रूपमा पाइन्छन्।

धातुहरूको संरचना पनि सामान्य अणुहरूको समूहजस्तो हुँदैन। धातुमा परमाणुहरू विशाल संरचनामा व्यवस्थित हुन्छन्। क्रिस्टल संरचना भएका पदार्थमा पनि परमाणु वा आयनहरू निश्चित ढाँचामा व्यवस्थित हुन्छन्।

त्यसैले पदार्थको सूक्ष्म संसार बुझ्न अणु र परमाणुसँगै आयन, क्रिस्टल संरचना, रासायनिक बन्धनलगायतका अवधारणा पनि बुझ्नुपर्छ।

विद्यालयमा कहिलेकाहीँ परमाणुलाई ‘पदार्थको सबैभन्दा सानो कण’ भनेर सरल भाषामा व्याख्या गरिन्छ।

शिक्षणका लागि यो उपयोगी हुन सक्छ, तर वैज्ञानिक रूपमा भने यसलाई अझ स्पष्ट पार्नुपर्छ।

परमाणु कुनै तत्वको रासायनिक गुण कायम राख्ने आधारभूत एकाइ हो। तर परमाणु आफैं प्रोटोन, न्यूट्रोन र इलेक्ट्रोनबाट बनेको हुन्छ। प्रोटोन र न्यूट्रोन पनि अझ सूक्ष्म संरचना भएका कण हुन्।

त्यसैले परमाणु अविभाज्य अन्तिम कण होइन।

विज्ञानको इतिहास नै यस्ता धारणाहरू परिवर्तन हुँदै जाने इतिहास हो। आज हामीले बुझेको सूक्ष्म संसार पनि भविष्यमा अझ गहिरो खोजको विषय बन्न सक्छ।

सरल भाषामा बुझ्ने हो भने,

परमाणु कुनै रासायनिक तत्वको आधारभूत एकाइ हो।

अणु दुई वा दुईभन्दा बढी परमाणु रासायनिक बन्धनमार्फत निश्चित संरचनामा जोडिएर बनेको संरचना हो।

यसलाई तीन उदाहरणले झन् सजिलै बुझ्न सकिन्छ।

O – एउटा अक्सिजन परमाणु।

O₂ – दुई अक्सिजन परमाणुबाट बनेको अक्सिजन अणु।

H₂O –  दुई हाइड्रोजन र एउटा अक्सिजन परमाणुबाट बनेको पानीको अणु।

यही अन्तर बुझिसकेपछि अणु र परमाणुबीचको आधारभूत भ्रम धेरै हदसम्म हट्छ।

हाम्रो दैनिक जीवनको हरेक क्षणमा अणु र परमाणु

अणु र परमाणु कुनै प्रयोगशालामा मात्र भेटिने अवधारणा होइनन्।

हामीले खाने खाना, पिउने पानी, सास फेर्ने हावा, लगाउने कपडा, चलाउने मोबाइल, गाडी, औषधि र हाम्रो शरीर सबै पदार्थको सूक्ष्म संरचनासँग यिनको सम्बन्ध छ।

औषधि शरीरमा प्रवेश गरेपछि कसरी निश्चित अणुसँग अन्तरक्रिया गर्छ? खाना पाचनका क्रममा कसरी टुक्रिन्छ? धातु किन बलियो हुन्छ? ग्यास किन फैलिन्छ? पानीका विशेष गुण किन छन्?

यस्ता प्रश्नको उत्तर खोज्दै जाँदा अन्ततः हामी पदार्थको आणविक र परमाणविक संरचनासम्म पुग्छौँ।

अर्थात्, अणु र परमाणु हाम्रो दैनिक जीवनबाट टाढा रहेका वैज्ञानिक शब्द होइनन्; हाम्रो दैनिक जीवनको आधारभूत संरचना नै हुन्।

हामी हातमा एउटा ढुंगा समात्छौँ र त्यसलाई एउटा वस्तुका रूपमा बुझ्छौँ। गिलासमा पानी देख्छौँ र त्यसलाई एउटा पदार्थका रूपमा चिन्छौँ। आफ्नै शरीरलाई एउटा जीवित संरचनाका रूपमा अनुभव गर्छौँ।

तर सूक्ष्म तहमा पुग्नेबित्तिकै यी सबैको हकिकत बदलिन्छ।

त्यहाँ परमाणु छन्। परमाणुहरूबीचका बन्धन छन्। अणु छन्। आयन छन्। निरन्तर गति र अन्तरक्रिया छ। अनि यही सूक्ष्म संसारको व्यवस्था र व्यवहारबाट हाम्रो आँखाले देख्ने विशाल संसार निर्माण हुन्छ।

अत : हामीले देख्ने संसार वास्तवमा नदेखिने संसारमाथि उभिएको छ।