Билл Брайсоны “Шинжлэх ухааны хураангуй түүх буюу бараг бүх юмны тухай товч цэдэг” хэмээх сонирхолтой номыг Баабар, Амарсайхан нарын орчуулгаар НЭПКО хэвлэлийн компани удахгүй хэвлэн гаргана. Энэ номын хэсгээс сонирхуулж байна.
Дигидрогений исэл бүрхэж ноёлсон ертөнц дэх амьдалыг төсөөлөөд үзэцгээе дээ. Энэ бодис ямар ч амт, үнэргүй. Гэхдээ шинж чанар нь маш хувьсамтгай тул огт гэм хоргүй байснаа заримдаа агшин зуур үхлийн аюул дагуулна. Шинж байдлаасаа хамааран энэ бодис нэг бол чамайг түлж эсвэл хөлдөөх болно. Тодорхой органик молекултай холилдохоороо нүүрстөрөгчийн хүчил үүсгэх ба энэ нь навч шарлуулж, хөшөөний гадаргууг сүйтгэх идэмхий чанартай болно. Их хэмжээгээр байхдаа дургүй нь хүрвэл хүн амьтан, байшин барилгад тэвчих аргагүй хүнд хөнөөл учруулна. Дотор нь амьдардаг ургамал амьтанд ч ихэнхдээ хортой байдаг. Бид үүнийг ус гэж нэрлэдэг.
Ус хаа сайгүй. Төмсний 80 хувь, үхрийн 74 хувь, бактерийн 75 хувийг ус эзэлдэг. Улаан лоолийн 95 хувь нь ус. Хүний хүртэл гуравны хоёр нь буюу 65 хувь нь ус. Ус маш хачин зүйл. Хэлбэргүй, тунгалаг. Гэсэн ч бид хажууд нь байх дуртай. Ус ямар ч амт үгүй боловч бид амтанд нь дуртай. Мандах нарны гэрэлд хэрхэн туяарахыг нь харах гэж бид өчнөөн мөнгө төлөн байж алс хол зайг туулан ирж таашаал авдаг. Ус аюултай, жил бүр олон арван мянган хүн живж үхдэг гэдгийг мэддэг мөртөө бид усан дотор хөлбөрөхгүй байж чаддаггүй.
Ус хаа сайгүй байдаг болохоор бид түүний ер бусын шинж чанарыг нь онцгойлон ойшоодоггүй. Бусад шингэн зүйлсийн шинж чанарыг усаар төлөөлүүлэн таамаглах бараг боломжгүй. Хэрвээ чи усны тухай юу ч мэдэхгүй учир химийн хувьд хамгийн төстэй устөрөгчөөр баримжаалан усыг ойлгох гэж оролдлоо гэж бодъё. Тухайлбал гидроселенид эсвэл гидросульфидтай төстэй гэх юм бол чи усыг цельсийн хасах 93 градуст буцалдаг, өрөөний температурт хий болон дэгддэг гэж том эндүүрэх болно.
Хөргөвөл ихэнх шингэний хэмжээ 10 орчим хувиар агшдаг. Ус ч мөн агшдаг, гэхдээ тодорхой хэм хүртэл. Харин бараг хөлдөхийн даваан дээр ус агшихын оронд тэлж эхлэнэ. Хатуу биет болсон үедээ ус ердийн хэмжээнээсээ бараг аравны нэг хувиар илүү эзлэхүүнтэй болно. Хөлдүү ус тэлдэг учраас мөс усны мандал дээр хөвдөг нь “гайхалтай ер бусын шинж чанар” гэж Жон Гриббин бичсэн. Хэрвээ ийм гаж шинж чанартай байгаагүй бол мөс доошоо живж нуур, далайг доороос нь хөлдөөх байсан. Хэрвээ мөс усны мандал дээр хөвж дулааныг нь хадгалдаггүй байсан бол хөрөн хөрсөөр улам бүр их мөс үүсгэх байсан. Ингэснээр далай хөлдөж тэр чигтээ таг болох байсан. Энэ нь амьдралд тийм ч таатай нөхцөл биш. Харин бидний аз болоход ус химийн болон физикийн хуулийг хайхардаггүй бололтой.
Усны химийн найрлага H2O гэдгийг бараг бүх хүн мэднэ. Энэ нь нэг том хүчилтөрөгчийн атомд хоёр ширхэг арай жижиг устөрөгчийн атом наалдсан гэсэн үг юм. Устөрөгчийн атом хүчилөрөгчид хүчтэй холбогдсон байдаг ч хажуугаар нь усны бусад молекулуудтайгаа сул байдлаар холбогдож чадна. Ингэхдээ усны молекул бусад молекултайгаа яг л байнга хосоо сольдог кадрил бүжиглэж байгаа юм шиг байдаг гэж Робэрт Кунциг энэ талаар нүдэнд харагдтал дүрсэлсэн. Шилэн аяган дотор байгаа ус ямар ч хөдөлгөөнгүй юм шиг харагддаг. Гэвч дотор нь байгаа молекулууд секунд тутамд тэрбум удаа хосоо солилцож байдаг. Ийм учраас усны молекулууд шалбааг, нуур, цөөрөм үүсгэдэг хэдий ч хоорондын холбоос нь тийм ч хангалттай бат бөх биш тул жишээ нь чамайг шумбахаар тийшээ үсрэн ороход холбоос нь задардаг. Ямар ч мөчид тэдний ердөө 15 хувь нь л хоорондоо шүргэлцэж байдаг.
Нөгөө талаараа энэ холбоос хангалттай хүчтэй. Тийм учраас машины цонхон дээр унасан борооны дусал бусад дусалтайгаа нэгдэж нийлэх сонирхол маш ихтэй юм шиг харагддаг. Мөн тийм учраас усны мандал дээр эсэргүүцэл даах хүч үүсдэг. Мандал дээрх усны молекулууд доор байгаануудаа бодвол өөр хоорондоо арай илүү хүчтэй холбогддог. Энэ нь дээр нь зогсох шавьж даадаг, чулуу шидэхэд буцааж ойлгож чаддаг хальс шиг гадаргуу үүсгэдэгт байгаа юм. Иймээс зарим шавьж усны мандал дээр элгээрээ буугаад буцаж ойдог.
Хэрвээ ус байхгүй бол бид юу ч хийж чадахгүй гэдгийг хэлэх ч шаардлагагүй биз ээ. Ус уухгүй бол хүний бие маш хурдан задрах болно. Хэдхэн өдрийн дотор “яг л мэсэл заслын аргаар огтлоод авчихсан юм шиг уруул алга болно. Буйл харлана. Хамрын хэмжээ хоёр дахин жижигрэнэ. Нүдний эргэн тойрны арьс таталдаж, цавчихад хэцүү болдог” гэж энэ байдлыг биеэрээ туулсан нэгэн хүн ярьсан. Ус бидэнд амин чухал ч Дэлхий дээр байгаа усны өчүүхэн багаас бусад ихэнх хэсэг нь үхлийн аюулд хүргэх хортой гэдгийг бид өөрснөө төдийлөн анзаардаггүй.
Биднийг амьд байлгахад давс хэрэгтэй. Гэхдээ маш бага хэмжээгээр. Харин далайн усанд бидний бие боловсруулж чадахаас хамаагүй их буюу 72 дахин их давс бий. Нэг литр далайн усанд бидний хоолондоо хийдэг шиг давс 2,5 халбага байдаг. Ерөнхийдөө давс хэмээн нэрлэгддэг өөр бусад нийлмэл бодис цаана нь бас зөндөө бий. Бидний бие дэх давсны найрлага далайн давстай маш төстэй. Хөлрөх, уйлах үед далайн давслаг ус ялгарч байдаг гэж Маргулис, Саган нар бичсэн. Гэхдээ ийм давсыг их хэмжээгээр гаднаас оруулбал бие тэсэхгүй. Биед чинь их хэмжээний давс орвол бодисын солилцоо асар түрэгсэж, гамшиг болно. Усны молекулууд эс болгоноос чинь яг л гал сөнөөгчид шиг гарч ирэн гэнэт ихээр орж ирсэн давсыг шингэлж уусгахаар яаравчлана. Үүнээс болж эс өөрийн хэвийн үйл ажиллагаа явуулахад шаардлагатай усаар гачигдана. Нэг ёсондоо эс ангана. Энэ байдал ноцтой түвшинд хүрвэл цангаснаас болоод татаж унах, ухаан алдах, тархины гэмтэл үүсэх болно. Энэ зуур яаран хэт их ажиллаж байгаа цусны эсүүд давсыг бөөр рүү их хэмжээгээр аваачсаар байх бөгөөд эцэст нь бөөр ачааллаа дийлэхээ байн ажиллагаагүй болно. Бөөр хэвийн ажиллахаа байвал хүн үхэх болно. Ийм учраас бид далайн усыг уудаггүй юм.
Дэлхий дээр 1,3 тэрбум шоо км ус байдаг нь бидэнд байгаа бүх усны хэмжээ бөгөөд хэзээ ч цааш нэмэгдэхгүй. Энэ бол битүү систем. Нэг ёсондоо юу ч нэмэгдэхгүй, юу ч хасагдахгүй. Чиний ууж байгаа ус дэлхийг аль залуу байхаас хойш манай гариг дээр байсан. Өдгөөгөөс 3,8 тэрбум жилийн өмнө далайнууд одоогийн хэмжээндээ хүрсэн.
Усны хаант улсыг гидросфер гэж нэрлэдэг бөгөөд ихэнхийг нь далай эзлэнэ. Дэлхийн нийт усны 97 хувь нь далай тэнгист байдгийн дийлэнх нь Номхойн далайд бий. Номхон далай дангаараа дэлхийн бүх хуурай газрыг нийлүүлснээс ч том. Дэлхийн бүх далайн нийт усны талаас арай илүүг Номхон далай (51,6 хувь) эзэлдэг бол, Атлантын далай 23,6 хувь, Энэтхэгийн далай 21,2 хувийг агуулдаг ба үлдсэн өчүүхэн 3,6 хувь нь бусад тэнгист ноогддог. Далайн дундаж гүн 3,86 км. Номхон далай нь Атлантын болон Энэтхэгийн далайгаас дунджаар 300 метрээр илүү гүнзгий. Дэлхийн далайн гадаргуугийн жаран хувь нь 1,6 км-ээс илүү гүнтэй байдаг. Ийм учраас бид өөрийн гаригаа Газар Дэлхий биш харин Усан Дэлхий гэж нэрлэвэл илүү онох болно гэж Филипп Балл бичиж байв.
Дэлхийн нийт усны гурван хувь нь л цэнгэг бөгөөд дийлэнх нь мөсөн бүрхүүл дотор байдаг. Маш өчүүхэн буюу дөнгөж 0,036 хувь нь л нуур, гол, усны нөөц савуудад байдаг ба бүр ч бага хэсэг болох 0,001 хувь нь л агаар мандлын үүлэнд ууршсан байдлаар байдаг. Манай гаригийн нийт мөсний бараг 90 хувь нь Антарктидад байдаг бол үлдсэн хэсгийн дийлэнх нь Гринландад бий. Өмнөд туйл руу очих юм бол мөс нь гурван км гүн, харин Хойд туйлд очвол ердөө таван метр зузаан мөсөн дээр зогсоно. Ганцхан Антарктидад л гэхэд 24 сая шоо км мөс байдаг бөгөөд хайлбал далайн түвшинг 75 метрээр нэмэгдүүлэх болно. Үүнтэй харьцуулахад, хэрвээ агаар мандалд байгаа бүх чийг ус бороо болон буусан ч далайн түвшинг хэдхэн см-ээс илүү нэмэгдүүлж чадахгүй.
Далайн төвшин гэж яриад байдаг нь үнэндээ зохиомол хийсвэр ойлголт. Далай тэнгисийн мандал огтхон ч тэгшхэн биш. Давалгаа, салхи, кориолисын хүч болон бусад нөлөөний үр дүнд далайн усны төвшин ялгаатай байдаг. Тэр бүү хэл нэг далайн усны төвшин дотроо өөр өөр. Дэлхийн тэнхлэгээрээ эргэх хүчнээс болоод Номхон далайн ус баруун эрэг талдаа бараг хагас метр илүү өндөр байдаг. Саванд усыг зайлахад чамаас зугатаж байгаа юм шиг нөгөө тал руу нь хуйлардаг шиг Дэлхий зүүн зүг тэнхлэгээрээ эргэдэг нь ийнхүү далайн баруун талынх нь хэмжээнд нөлөөлдөг ажээ.
Дигидрогений исэл бүрхэж ноёлсон ертөнц дэх амьдалыг төсөөлөөд үзэцгээе дээ. Энэ бодис ямар ч амт, үнэргүй. Гэхдээ шинж чанар нь маш хувьсамтгай тул огт гэм хоргүй байснаа заримдаа агшин зуур үхлийн аюул дагуулна. Шинж байдлаасаа хамааран энэ бодис нэг бол чамайг түлж эсвэл хөлдөөх болно. Тодорхой органик молекултай холилдохоороо нүүрстөрөгчийн хүчил үүсгэх ба энэ нь навч шарлуулж, хөшөөний гадаргууг сүйтгэх идэмхий чанартай болно. Их хэмжээгээр байхдаа дургүй нь хүрвэл хүн амьтан, байшин барилгад тэвчих аргагүй хүнд хөнөөл учруулна. Дотор нь амьдардаг ургамал амьтанд ч ихэнхдээ хортой байдаг. Бид үүнийг ус гэж нэрлэдэг.
Ус хаа сайгүй. Төмсний 80 хувь, үхрийн 74 хувь, бактерийн 75 хувийг ус эзэлдэг. Улаан лоолийн 95 хувь нь ус. Хүний хүртэл гуравны хоёр нь буюу 65 хувь нь ус. Ус маш хачин зүйл. Хэлбэргүй, тунгалаг. Гэсэн ч бид хажууд нь байх дуртай. Ус ямар ч амт үгүй боловч бид амтанд нь дуртай. Мандах нарны гэрэлд хэрхэн туяарахыг нь харах гэж бид өчнөөн мөнгө төлөн байж алс хол зайг туулан ирж таашаал авдаг. Ус аюултай, жил бүр олон арван мянган хүн живж үхдэг гэдгийг мэддэг мөртөө бид усан дотор хөлбөрөхгүй байж чаддаггүй.
Ус хаа сайгүй байдаг болохоор бид түүний ер бусын шинж чанарыг нь онцгойлон ойшоодоггүй. Бусад шингэн зүйлсийн шинж чанарыг усаар төлөөлүүлэн таамаглах бараг боломжгүй. Хэрвээ чи усны тухай юу ч мэдэхгүй учир химийн хувьд хамгийн төстэй устөрөгчөөр баримжаалан усыг ойлгох гэж оролдлоо гэж бодъё. Тухайлбал гидроселенид эсвэл гидросульфидтай төстэй гэх юм бол чи усыг цельсийн хасах 93 градуст буцалдаг, өрөөний температурт хий болон дэгддэг гэж том эндүүрэх болно.
Хөргөвөл ихэнх шингэний хэмжээ 10 орчим хувиар агшдаг. Ус ч мөн агшдаг, гэхдээ тодорхой хэм хүртэл. Харин бараг хөлдөхийн даваан дээр ус агшихын оронд тэлж эхлэнэ. Хатуу биет болсон үедээ ус ердийн хэмжээнээсээ бараг аравны нэг хувиар илүү эзлэхүүнтэй болно. Хөлдүү ус тэлдэг учраас мөс усны мандал дээр хөвдөг нь “гайхалтай ер бусын шинж чанар” гэж Жон Гриббин бичсэн. Хэрвээ ийм гаж шинж чанартай байгаагүй бол мөс доошоо живж нуур, далайг доороос нь хөлдөөх байсан. Хэрвээ мөс усны мандал дээр хөвж дулааныг нь хадгалдаггүй байсан бол хөрөн хөрсөөр улам бүр их мөс үүсгэх байсан. Ингэснээр далай хөлдөж тэр чигтээ таг болох байсан. Энэ нь амьдралд тийм ч таатай нөхцөл биш. Харин бидний аз болоход ус химийн болон физикийн хуулийг хайхардаггүй бололтой.
Усны химийн найрлага H2O гэдгийг бараг бүх хүн мэднэ. Энэ нь нэг том хүчилтөрөгчийн атомд хоёр ширхэг арай жижиг устөрөгчийн атом наалдсан гэсэн үг юм. Устөрөгчийн атом хүчилөрөгчид хүчтэй холбогдсон байдаг ч хажуугаар нь усны бусад молекулуудтайгаа сул байдлаар холбогдож чадна. Ингэхдээ усны молекул бусад молекултайгаа яг л байнга хосоо сольдог кадрил бүжиглэж байгаа юм шиг байдаг гэж Робэрт Кунциг энэ талаар нүдэнд харагдтал дүрсэлсэн. Шилэн аяган дотор байгаа ус ямар ч хөдөлгөөнгүй юм шиг харагддаг. Гэвч дотор нь байгаа молекулууд секунд тутамд тэрбум удаа хосоо солилцож байдаг. Ийм учраас усны молекулууд шалбааг, нуур, цөөрөм үүсгэдэг хэдий ч хоорондын холбоос нь тийм ч хангалттай бат бөх биш тул жишээ нь чамайг шумбахаар тийшээ үсрэн ороход холбоос нь задардаг. Ямар ч мөчид тэдний ердөө 15 хувь нь л хоорондоо шүргэлцэж байдаг.
Нөгөө талаараа энэ холбоос хангалттай хүчтэй. Тийм учраас машины цонхон дээр унасан борооны дусал бусад дусалтайгаа нэгдэж нийлэх сонирхол маш ихтэй юм шиг харагддаг. Мөн тийм учраас усны мандал дээр эсэргүүцэл даах хүч үүсдэг. Мандал дээрх усны молекулууд доор байгаануудаа бодвол өөр хоорондоо арай илүү хүчтэй холбогддог. Энэ нь дээр нь зогсох шавьж даадаг, чулуу шидэхэд буцааж ойлгож чаддаг хальс шиг гадаргуу үүсгэдэгт байгаа юм. Иймээс зарим шавьж усны мандал дээр элгээрээ буугаад буцаж ойдог.
Хэрвээ ус байхгүй бол бид юу ч хийж чадахгүй гэдгийг хэлэх ч шаардлагагүй биз ээ. Ус уухгүй бол хүний бие маш хурдан задрах болно. Хэдхэн өдрийн дотор “яг л мэсэл заслын аргаар огтлоод авчихсан юм шиг уруул алга болно. Буйл харлана. Хамрын хэмжээ хоёр дахин жижигрэнэ. Нүдний эргэн тойрны арьс таталдаж, цавчихад хэцүү болдог” гэж энэ байдлыг биеэрээ туулсан нэгэн хүн ярьсан. Ус бидэнд амин чухал ч Дэлхий дээр байгаа усны өчүүхэн багаас бусад ихэнх хэсэг нь үхлийн аюулд хүргэх хортой гэдгийг бид өөрснөө төдийлөн анзаардаггүй.
Биднийг амьд байлгахад давс хэрэгтэй. Гэхдээ маш бага хэмжээгээр. Харин далайн усанд бидний бие боловсруулж чадахаас хамаагүй их буюу 72 дахин их давс бий. Нэг литр далайн усанд бидний хоолондоо хийдэг шиг давс 2,5 халбага байдаг. Ерөнхийдөө давс хэмээн нэрлэгддэг өөр бусад нийлмэл бодис цаана нь бас зөндөө бий. Бидний бие дэх давсны найрлага далайн давстай маш төстэй. Хөлрөх, уйлах үед далайн давслаг ус ялгарч байдаг гэж Маргулис, Саган нар бичсэн. Гэхдээ ийм давсыг их хэмжээгээр гаднаас оруулбал бие тэсэхгүй. Биед чинь их хэмжээний давс орвол бодисын солилцоо асар түрэгсэж, гамшиг болно. Усны молекулууд эс болгоноос чинь яг л гал сөнөөгчид шиг гарч ирэн гэнэт ихээр орж ирсэн давсыг шингэлж уусгахаар яаравчлана. Үүнээс болж эс өөрийн хэвийн үйл ажиллагаа явуулахад шаардлагатай усаар гачигдана. Нэг ёсондоо эс ангана. Энэ байдал ноцтой түвшинд хүрвэл цангаснаас болоод татаж унах, ухаан алдах, тархины гэмтэл үүсэх болно. Энэ зуур яаран хэт их ажиллаж байгаа цусны эсүүд давсыг бөөр рүү их хэмжээгээр аваачсаар байх бөгөөд эцэст нь бөөр ачааллаа дийлэхээ байн ажиллагаагүй болно. Бөөр хэвийн ажиллахаа байвал хүн үхэх болно. Ийм учраас бид далайн усыг уудаггүй юм.
Дэлхий дээр 1,3 тэрбум шоо км ус байдаг нь бидэнд байгаа бүх усны хэмжээ бөгөөд хэзээ ч цааш нэмэгдэхгүй. Энэ бол битүү систем. Нэг ёсондоо юу ч нэмэгдэхгүй, юу ч хасагдахгүй. Чиний ууж байгаа ус дэлхийг аль залуу байхаас хойш манай гариг дээр байсан. Өдгөөгөөс 3,8 тэрбум жилийн өмнө далайнууд одоогийн хэмжээндээ хүрсэн.
Усны хаант улсыг гидросфер гэж нэрлэдэг бөгөөд ихэнхийг нь далай эзлэнэ. Дэлхийн нийт усны 97 хувь нь далай тэнгист байдгийн дийлэнх нь Номхойн далайд бий. Номхон далай дангаараа дэлхийн бүх хуурай газрыг нийлүүлснээс ч том. Дэлхийн бүх далайн нийт усны талаас арай илүүг Номхон далай (51,6 хувь) эзэлдэг бол, Атлантын далай 23,6 хувь, Энэтхэгийн далай 21,2 хувийг агуулдаг ба үлдсэн өчүүхэн 3,6 хувь нь бусад тэнгист ноогддог. Далайн дундаж гүн 3,86 км. Номхон далай нь Атлантын болон Энэтхэгийн далайгаас дунджаар 300 метрээр илүү гүнзгий. Дэлхийн далайн гадаргуугийн жаран хувь нь 1,6 км-ээс илүү гүнтэй байдаг. Ийм учраас бид өөрийн гаригаа Газар Дэлхий биш харин Усан Дэлхий гэж нэрлэвэл илүү онох болно гэж Филипп Балл бичиж байв.
Дэлхийн нийт усны гурван хувь нь л цэнгэг бөгөөд дийлэнх нь мөсөн бүрхүүл дотор байдаг. Маш өчүүхэн буюу дөнгөж 0,036 хувь нь л нуур, гол, усны нөөц савуудад байдаг ба бүр ч бага хэсэг болох 0,001 хувь нь л агаар мандлын үүлэнд ууршсан байдлаар байдаг. Манай гаригийн нийт мөсний бараг 90 хувь нь Антарктидад байдаг бол үлдсэн хэсгийн дийлэнх нь Гринландад бий. Өмнөд туйл руу очих юм бол мөс нь гурван км гүн, харин Хойд туйлд очвол ердөө таван метр зузаан мөсөн дээр зогсоно. Ганцхан Антарктидад л гэхэд 24 сая шоо км мөс байдаг бөгөөд хайлбал далайн түвшинг 75 метрээр нэмэгдүүлэх болно. Үүнтэй харьцуулахад, хэрвээ агаар мандалд байгаа бүх чийг ус бороо болон буусан ч далайн түвшинг хэдхэн см-ээс илүү нэмэгдүүлж чадахгүй.
Далайн төвшин гэж яриад байдаг нь үнэндээ зохиомол хийсвэр ойлголт. Далай тэнгисийн мандал огтхон ч тэгшхэн биш. Давалгаа, салхи, кориолисын хүч болон бусад нөлөөний үр дүнд далайн усны төвшин ялгаатай байдаг. Тэр бүү хэл нэг далайн усны төвшин дотроо өөр өөр. Дэлхийн тэнхлэгээрээ эргэх хүчнээс болоод Номхон далайн ус баруун эрэг талдаа бараг хагас метр илүү өндөр байдаг. Саванд усыг зайлахад чамаас зугатаж байгаа юм шиг нөгөө тал руу нь хуйлардаг шиг Дэлхий зүүн зүг тэнхлэгээрээ эргэдэг нь ийнхүү далайн баруун талынх нь хэмжээнд нөлөөлдөг ажээ.
No comments:
Post a Comment