वैज्ञानिक सिकाइ

नयाँ कुरा देख्दा हामीलाई त्यसलाई छुन, हेर्न र त्यसबारे सोध्न मन लाग्छ। जान्ने यही इच्छा नै जिज्ञासा हो। जिज्ञासाको उत्तर खोज्दा हामी नयाँ कुरा सिक्छौँ।

प्रश्नको उत्तर खोज्न हामी यी काम गर्छौँ:

• अवलोकन: ज्ञानेन्द्रियको प्रयोग गरी ध्यान दिएर हेर्ने;
• मापन: कति लामो, कति गह्रौँ वा कति धेरै छ भनेर ठिकसँग नाप्ने;
• वर्गीकरण: वस्तुलाई समूहमा छुट्याउने;
• अनुमान: सोचेर उत्तरको अन्दाज गर्ने;
• परीक्षण: के हुन्छ भनेर गरेर हेर्ने।

यी सबै विज्ञानका प्रक्रियागत सिप हुन्। वैज्ञानिकहरू हरेक दिन यी सिप प्रयोग गर्छन्।

वैज्ञानिक सिकाइ अवलोकनबाट सुरु हुन्छ। ज्ञानेन्द्रियको प्रयोग गरी वरिपरिका वस्तुबारे थाहा पाउनु नै अवलोकन हो।

कुनै कुरा तुरुन्तै सिकिन्छ। तातो कप छुनेबित्तिकै तातो छ भन्ने थाहा हुन्छ। कुनै कुरा सिक्न भने धेरै मिहिनेत चाहिन्छ। यसका लागि पटक पटक प्रयास गर्नुपर्छ, प्रयोग गर्नुपर्छ, प्रश्न सोध्नुपर्छ र अनुभव बटुल्नुपर्छ।

कुनै वस्तु ठिक कति छ भनेर जान्न त्यसको नाप लिनुपर्छ। फरक कुरा नाप्न फरक उपकरण प्रयोग गरिन्छ। लम्बाइ नाप्न रुलर, पिण्ड नाप्न तराजु र समय नाप्न घडी चाहिन्छ।

घटना किन घट्छन् भनेर पत्ता लगाउन हामी प्रयोग पनि गर्छौँ र प्रश्न पनि सोध्छौँ। यसरी उत्तरसम्म पुग्ने तरिकालाई वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रिया भनिन्छ। यसमा अवलोकन, अनुमान, सोधखोज, तुलना, परीक्षण, वर्गीकरण र प्रयोग सबै पर्छन्। यसरी लगातार प्रयास गर्दै जाँदा नयाँ आविष्कार हुन्छ।

हाम्रा वरिपरिका वस्तु एकअर्काभन्दा फरक देखिन्छन्। ढुङ्गा कडा र खैरो हुन्छ। दुध सेतो र बग्ने हुन्छ। हरेक वस्तुका आफ्नै गुण हुन्छन्: रङ, आकार, गन्ध, स्वाद, कडापन आदि। वस्तुका गुण तीन तरिकाले थाहा पाइन्छ: अवलोकन, प्रयोग र सोधखोज।

अवलोकन

तालिका कसरी भर्नुभयो? यसका लागि ज्ञानेन्द्रियको प्रयोग भयो: आँखा, कान, नाक, जिब्रो र छाला।

• आँखाले रङ, आकार र नाप देखिन्छ।
• कानले आवाज सुनिन्छ।
• नाकले गन्ध सुँघिन्छ।
• जिब्रोले स्वाद चाखिन्छ।
• छालाले छामेर वस्तु कडा छ कि नरम, खस्रो छ कि चिल्लो, तातो छ कि चिसो भन्ने थाहा हुन्छ।

ज्ञानेन्द्रियको प्रयोग गरी वस्तुका गुण थाहा पाउनुलाई अवलोकन भनिन्छ। यो वैज्ञानिक सिकाइको पहिलो चरण हो। अवलोकनबाट वस्तु बाहिरबाट कस्तो छ भन्ने थाहा हुन्छ: त्यसको आकार, रङ, स्वाद आदि।

कुनै वस्तुलाई ध्यान दिएर नजिकबाट हेर्दा त्यसबारे धेरै कुरा थाहा हुन्छ। यसरी थाहा पाइएका कुरालाई सूचना भनिन्छ।

केही उपकरणले अवलोकन गर्न सघाउँछ। हाते लेन्स र माइक्रोस्कोपबाट हेर्दा साना वस्तु ठुला देखिन्छन्। डाक्टरहरू स्टेथेस्कोपबाट मुटुको धड्कन प्रस्ट सुन्छन्।

तर ज्ञानेन्द्रियबाट कुनै पनि कुरा ठिक कति छ भन्ने थाहा हुँदैन। चिया तातो छ भन्ने कुरा हातले थाहा हुन्छ, तर कति तातो छ भन्ने थाहा हुँदैन। ठिक मात्रा थाहा पाउन नाप्ने उपकरण चाहिन्छ। पिण्डका लागि भौतिक तराजु, तापक्रमका लागि थर्मोमिटर, समयका लागि घडी र लम्बाइका लागि स्केल (रुलर) प्रयोग गरिन्छ।

हेरेर र उचालेर गरिएको अन्दाजलाई अनुमान भनिन्छ। पासाङको अनुमान राम्रो थियो। तर पक्का कुरा तराजुबाट मात्र थाहा भयो।

प्रयोग

अवलोकनबाट रङ, खस्रोपन र आकार थाहा हुन्छ। तर केही गुण अवलोकनबाट थाहा हुँदैनन्:

• वस्तुको ठिक आयतन;
• पानीमा घुल्छ कि घुल्दैन;
• वस्तुको ठिक तौल (पिण्ड);
• बल्छ कि बल्दैन।

यिनका लागि प्रयोग गरेर हेर्नुपर्छ। प्रयोग वैज्ञानिक सिकाइको एउटा महत्त्वपूर्ण चरण हो। यसलाई गरेर सिक्ने काम पनि भनिन्छ।

प्रयोगबाट वस्तुबारे थप कुरा थाहा हुन्छ। वस्तुका गुणलाई अङ्कमा पनि भन्न सकिन्छ। “ढुङ्गा गह्रौँ छ” भन्नुभन्दा “ढुङ्गाको पिण्ड 250 g छ” भन्दा धेरै कुरा थाहा हुन्छ। अङ्कमा भनेको कुरा अरूलाई बताउन सजिलो हुन्छ र अरूले त्यसलाई जाँच्न पनि सक्छन्। वस्तुको लम्बाइ, पिण्ड वा भित्र के छ भन्ने थाहा पाउन केही काम गर्नुपर्छ: नाप्नुपर्छ, जोख्नुपर्छ वा खोलेर हेर्नुपर्छ।

प्रयोगबाट हाम्रो अनुमान ठिक छ कि बेठिक छ भन्ने थाहा हुन्छ। तर त्यसको कारण थाहा नहुन सक्छ। कारण पत्ता लगाउन थप पढ्नुपर्छ र सोध्नुपर्छ।

सोधखोज

प्रश्न सोधेर, पढेर र खोजेर कुनै कुरा पत्ता लगाउनुलाई सोधखोज भनिन्छ। सोधखोजबाट जिज्ञासाको उत्तर पाइन्छ। प्रकृतिमा घट्ने घटनाको कारण पनि सोधखोजबाट पत्ता लाग्छ।

विज्ञानका ठुला आविष्कार सोधखोज र अनुसन्धानबाट भएका हुन्। नयाँ कुरा एकै पटकको प्रयासमा बिरलै बन्छ। यसका लागि धेरै प्रश्न सोध्नुपर्छ र धेरै पटक प्रयास गर्नुपर्छ।

अवलोकन, प्रयोग र सोधखोजबाट थाहा भएका कुराका आधारमा निष्कर्ष निकालिन्छ। निष्कर्ष भनेको अन्तिम उत्तर हो। प्रयोगशालामा लामो समयसम्म परीक्षण र अनुसन्धान गरेर नयाँ कुरा बनाउनु पनि वैज्ञानिक सिकाइ नै हो।

वैज्ञानिक सिकाइ वैज्ञानिकको मात्र काम होइन। यो जो कोहीले पनि गर्न सक्छ।

• श्यामका छिमेकी मिहिनेती किसान हुनुहुन्छ। उहाँ गाउँमा सबैभन्दा राम्रो बाली उब्जाउन चाहनुहुन्छ। उहाँ प्रश्न सोध्नुहुन्छ, पढ्नुहुन्छ, खेतबारी नियालेर हेर्नुहुन्छ र नयाँ बिउ तथा मल प्रयोग गरेर हेर्नुहुन्छ। यो वैज्ञानिक सिकाइ हो।
• सीताकी आमा मिठो खाना पकाउनुहुन्छ। उहाँ खानालाई अझ स्वादिलो र स्वस्थकर बनाउन चाहनुहुन्छ। अरूले पकाएको हेर्न उहाँ विभिन्न ठाउँमा जानुभएको छ। नयाँ तरिका खोज्न उहाँ पत्रपत्रिका पढ्नुहुन्छ र इन्टरनेटमा खोज्नुहुन्छ। यो पनि वैज्ञानिक सिकाइ हो।

1. सबैभन्दा उपयुक्त उत्तर छान्नुहोस्

2. ठिक कि बेठिक?

3. खाली ठाउँ भर्नुहोस्

सूचना, ज्ञानेन्द्रिय, गुण, अनुमान, निष्कर्ष

4. तलका प्रश्नको उत्तर दिनुहोस्

विज्ञानमा अवलोकन, मापन र परीक्षण गरिन्छ। यसका लागि विभिन्न साधन चाहिन्छन्। यस्ता साधनलाई वैज्ञानिक उपकरण भनिन्छ।

भान्छाको कुरा सम्झौँ। खाना पकाउन ताप चाहिन्छ। ताप दाउरा, ग्यास वा बिजुलीबाट पाइन्छ। खाना भाँडामा पकाइन्छ। भाँडालाई आगोमाथि अड्याउन स्ट्यान्ड चाहिन्छ: इँटा वा ढुङ्गाको चुलो, फलामको ओदान वा ग्यास चुलोको माथिल्लो भाग। विज्ञान प्रयोगशालामा पनि यस्तै ताप दिने साधन, स्ट्यान्ड र भाँडा हुन्छन्।

अवलोकन, परीक्षण र प्रयोग गर्न यस्ता उपकरण चाहिन्छन्। प्रयोगशालामा रसायन थोरै मात्रामा चलाइन्छ। यस्तो थोरै रसायनलाई नमुना भनिन्छ। थोरै रसायन राखिने भएकाले प्रयोगशालाका उपकरण साना हुन्छन्। धेरै उपकरणमा भित्र कति छ भनेर नाप्ने स्केल पनि हुन्छ।

प्रयोगशालामा धेरै प्रयोग हुने केही उपकरण

क्र.स.	उपकरण	प्रयोग
1.	बन्सन बर्नर	ताप दिन (यसमा ग्यास बल्छ)
2.	ट्राइपड स्ट्यान्ड	तताउँदा बिकर, फ्लास्क वा बेसिनलाई माथि अड्याउन
3.	कोनिकल फ्लास्क	रसायन राख्न र मिसाउन (घुमाउँदा यसको साँघुरो घाँटीले रसायन पोखिन दिँदैन)
4.	राउन्ड बटम फ्लास्क	रसायन मिसाउन र तताउन
5.	मेजरिङ सिलिन्डर	तरलको आयतन नाप्न
6.	ढक	तराजुमा सन्तुलन मिलाएर थाहा नभएको पिण्ड पत्ता लगाउन
7.	भौतिक तराजु	पिण्ड नाप्न
8.	कमानी तराजु	कमानी कति तन्कियो भनेर हेरी वस्तु जोख्न
9.	थर्मोमिटर	तापक्रम नाप्न
10.	परीक्षण नली	थोरै रसायन मिसाउन र तताउन
11.	सोली (फनेल)	साँघुरो मुखमा तरल खन्याउन र फिल्टर पेपर राख्न
12.	कन्डेन्सर	ग्यास (बाफ) लाई चिसो पारेर फेरि तरल बनाउन
13.	पोर्सेलिन बेसिन	रसायन तताउन र तरललाई बाफ बनाएर उडाउन
14.	बिकर	रसायन मिसाउन र तताउन
15.	डिजिटल तराजु	पिण्ड नाप्न; यसको पर्दामा अङ्क देखिन्छ
16.	वायर गज	बर्नरको ताप बिकरको पिँधभरि एकनासले फैलाउन

स्केम्याटिक चित्र

भक्तपुरको एउटा सुन्दर पुरानो घर सम्झौँ। फोटोमा हरेक इँटा, बुट्टा कुँदिएको हरेक झ्याल र हरेक रङ देखिन्छ। अब त्यही घरलाई सिसाकलमले छिटो कोरौँ: भित्ताका लागि केही रेखा, छानो र झ्याल। कुन कोर्न सजिलो हुन्छ? रेखाचित्र नै सजिलो हुन्छ, तर त्यसबाट पनि घर कस्तो छ भन्ने थाहा हुन्छ।

सामान्य रेखा वा सङ्केत प्रयोग गरी बनाइएको चित्रलाई स्केम्याटिक चित्र भनिन्छ। विज्ञानमा प्रयोगका उपकरण र तिनलाई कसरी मिलाएर राखिएको छ भन्ने देखाउन स्केम्याटिक चित्र बनाइन्छ।

• घर बनाउन इन्जिनियरले बनाउने नक्सा स्केम्याटिक चित्र हो।
• प्रयोगशालाका उपकरण र तिनलाई जोडेर बनाएको चित्र स्केम्याटिक चित्र हो।
• विद्युत् परिपथको चित्र स्केम्याटिक चित्र हो।

स्केम्याटिक चित्र कोर्ने नियम

1. उपकरणको मुख (माथिल्लो भाग) बन्द नगर्ने।
2. छाया नपार्ने र रङ नभर्ने।
3. एकल रेखा प्रयोग गर्ने।
4. चेप्टो (दुई आयामिक) बनाउने।
5. नाप सही अनुपातमा मिलाउने: परीक्षण नली बिकरभन्दा सानो कोर्ने।
6. तिखो सिसाकलम र रुलर प्रयोग गर्ने।

यी नियमको चार्ट बनाएर कक्षामा टाँस्नुहोस्।

1. सबैभन्दा उपयुक्त उत्तर छान्नुहोस्

2. ठिक कि बेठिक?

3. खाली ठाउँ भर्नुहोस्

ट्राइपड स्ट्यान्ड, पारदर्शी, स्केम्याटिक, भौतिक तराजु, कमानी तराजु

4. चित्र र नामको जोडा मिलाउनुहोस्

5. तलका प्रश्नको उत्तर दिनुहोस्

दैनिक जीवनमा हामी धेरै वस्तु किन्छौँ र बेच्छौँ। किनबेच गर्दा ठिक कति छ भनेर जान्न ती वस्तु नापिन्छन् वा जोखिन्छन्।

• लम्बाइ मिटर स्केल, रुलर वा मेजरिङ टेपले नापिन्छ।
• पिण्ड (तौल) तराजु र ढकले नापिन्छ।
• समय घडीले नापिन्छ।
• आयतन भनेको दुध, दही, तेल वा पानीले ओगटेको ठाउँ हो। यसलाई माना, पाथी वा मेजरिङ सिलिन्डरले नापिन्छ।

लम्बाइको नाप

कुनै वस्तु कति लामो, कति चौडा वा कति अग्लो छ भनेर नाप्न तपाईँले कुन कुन साधन प्रयोग गर्नुभएको छ?

दुईओटा सिसाकलम छेउछेउमा राखेर हेरौँ। कुन लामो छ भन्ने हेरेरै थाहा हुन्छ। तर कति लामो छ भन्ने थाहा पाउन नाप्नुपर्छ। नाप्न लम्बाइ थाहा भएको कुनै वस्तु चाहिन्छ। मिटर स्केल, रुलर र मेजरिङ टेपको लम्बाइ थाहा हुन्छ।

मानौँ, कक्षाको पाटीको लम्बाइ नाप्नु छ। पाटीको छेउमा मिटर स्केल राखौँ। पाटीमा मिटर स्केल ठ्याक्कै दुई पटक अटाउँछ। यसको अर्थ पाटी 2 मिटर लामो छ।

यहाँ मिटर स्केलको लम्बाइ थाहा भएको लम्बाइ हो। यसलाई प्रमाणिक लम्बाइ पनि भनिन्छ। पाटीको लम्बाइ भने थाहा नभएको लम्बाइ हो। थाहा नभएको परिमाणलाई थाहा भएको परिमाणसँग तुलना गर्नुलाई नाप भनिन्छ। तुलना गर्न प्रयोग गरिने थाहा भएको परिमाणलाई एकाइ भनिन्छ। मिटर लम्बाइको एकाइ हो।

रुलरलाई ध्यान दिएर हेरौँ। ठुला अङ्कले सेन्टिमिटर (cm) जनाउँछ। दुई अङ्कका बिचमा 10 ओटा साना खण्ड हुन्छन्। हरेक सानो खण्ड एक मिलिमिटर (mm) हो।

लम्बाइलाई मिलिमिटर (mm), सेन्टिमिटर (cm), मिटर (m) र किलोमिटर (km) मा नापिन्छ। यिनलाई लम्बाइका एकाइ भनिन्छ। वस्तुको लम्बाइअनुसार सुहाउने एकाइ छान्नुपर्छ।

सानो एकाइ	ठुलो एकाइ
10 mm	1 cm
100 cm	1 m
1000 m	1 km

• सिक्काको मोटाइ: मिलिमिटरमा।
• सिसाकलम: सेन्टिमिटरमा।
• कोठा: मिटरमा।
• भक्तपुरदेखि पोखरासम्मको बाटो: किलोमिटरमा।

ठुलो एकाइलाई सानो एकाइमा बदल्न गुणन गर्नुपर्छ। सानो एकाइलाई ठुलो एकाइमा बदल्न भाग गर्नुपर्छ।

लम्बाइलाई इन्च, फुट, गज र माइलमा पनि नापिन्छ। नेपालमा सिकर्मी र दर्जीहरू प्रायः फुट र इन्चमा नाप्छन्।

एकाइ	बराबर
1 मिटर	100 cm, करिब 39.4 इन्च, करिब 1.09 गज
1 गज	करिब 0.91 m (3 फुट)
1 फुट	30.48 cm (12 इन्च)
1 इन्च	2.54 cm
1 सेन्टिमिटर	करिब 0.39 इन्च

पिण्डको नाप

हरेक वस्तु ससाना कण मिलेर बनेको हुन्छ। यी कण आँखाले देख्न नसकिने गरी साना हुन्छन्। कुनै वस्तुमा कण खाँदिएर बसेका हुन्छन् भने कुनैमा कणका बिचमा धेरै खाली ठाउँ हुन्छ। ढुङ्गामा कण खाँदिएर रहेका हुन्छन्, हावामा भने धेरै खुकुलो गरी।

यसैकारण एक गिलास रोडामा एक गिलास कपासमाभन्दा धेरै पदार्थ हुन्छ र रोडा गह्रौँ हुन्छ। कुनै वस्तुमा भएको पदार्थको जम्मा मात्रालाई त्यसको पिण्ड भनिन्छ।

वस्तुलाई हेरेर त्यसको ठिक पिण्ड थाहा हुँदैन। दुईमध्ये कुन गह्रौँ होला भनेर अनुमान मात्र गर्न सकिन्छ। ठिक पिण्ड थाहा पाउन नाप्नुपर्छ।

पिण्ड नाप्न वस्तुलाई पिण्ड थाहा भएका वस्तुसँग तुलना गरिन्छ। पिण्ड थाहा भएका धातुका टुक्रालाई ढक भनिन्छ। थाहा नभएको पिण्डलाई ढकसँग तुलना गर्न भौतिक तराजु प्रयोग गरिन्छ।

हरेक वस्तुमा कण फरक फरक तरिकाले खाँदिएका हुने भएकाले बराबर पिण्ड भएका वस्तुले पनि फरक फरक ठाउँ ओगट्न सक्छ। एक किलो कपासले एक किलो चामलभन्दा धेरै ठाउँ ओगट्छ।

पिण्डलाई ग्राम (g) र किलोग्राम (kg) मा नापिन्छ।

1000 g = 1 kg

आधा किलो भनेको 500 g र एक चौथाइ किलो भनेको 250 g हो।

समयको नाप

आज बिहान घाम उदायो। यो एउटा घटना हो। घटना भनेको हुने कुनै कुरा हो। भोलि बिहान घाम फेरि उदाउँछ। यो अर्को घटना हो। यी दुई घटनाबिचको अवधि एक दिन हो।

घटना सधैँ भइरहन्छन्। कुनै घटना प्रकृतिमा हुन्छन्: घाम उदाउँछ र अस्ताउँछ, पानी पर्छ र रोकिन्छ। कुनै घटना मानिसहरूले गराउँछन्: कक्षा सुरु हुन्छ र सकिन्छ, परीक्षा सुरु हुन्छ र सकिन्छ। कुनै पनि दुई घटनाबिचको अवधि नै समय हो। समय घडीले नापिन्छ।

आयतनको नाप

हरेक वस्तु पदार्थले बनेको हुन्छ। सबै पदार्थको पिण्ड र आयतन दुवै हुन्छ। माटाको सानो डल्लोको आयतन थोरै हुन्छ भने ठुलो डल्लोको धेरै।

वस्तुले ओगटेको ठाउँलाई त्यसको आयतन भनिन्छ। आयतन वस्तुको लम्बाइ, चौडाइ र उचाइमा भर पर्छ।

थाकमा भएका बट्टाको सङ्ख्या = लम्बाइतिरको सङ्ख्या × चौडाइतिरको सङ्ख्या × उचाइतिरको सङ्ख्या

यसैगरी बट्टाको आकारको वस्तुले ओगटेको ठाउँ:

आयतन = लम्बाइ × चौडाइ × उचाइ

वा छोटकरीमा:

$$V = l \times b \times h$$

यो सूत्र बट्टाको आकारका नियमित वस्तुका लागि मात्र हो: डस्टर, पाटी, किताब, डेस्क, बेन्च। लम्बाइ, चौडाइ र उचाइ सेन्टिमिटरमा भए आयतन घनसेन्टिमिटर (cm³) मा आउँछ। मिटरमा भए आयतन घनमिटर (m³) मा आउँछ।

तरल पदार्थको निश्चित आकार हुँदैन। यसलाई जस्तो भाँडामा राख्यो, त्यस्तै आकार लिन्छ। यसको आयतन भने निश्चित हुन्छ।

भित्रबाट 10 cm लामो, 10 cm चौडा र 10 cm अग्लो एउटा खोक्रो घन सम्झौँ। यसको भित्री आयतन 10 × 10 × 10 = 1000 cm³ हुन्छ। यसलाई भर्ने पानी एक लिटर हुन्छ।

1 लिटर = 1000 cm³ = 1000 ml
त्यसैले, 1 cm³ = 1 ml

मेजरिङ सिलिन्डर मिलिलिटरको स्केल भएको काँच वा प्लास्टिकको अग्लो बेलनाकार भाँडो हो। यसमा तरलको आयतन नापिन्छ। मेजरिङ सिलिन्डर धेरै नापका हुन्छन्: 10 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml र योभन्दा ठुला पनि।

मेजरिङ सिलिन्डरमा तरलको आयतन नाप्दा:

• क.सिलिन्डरलाई समतल टेबुलमा राख्नुपर्छ।
• ख.आँखालाई तरलको सतहको ठिक बराबरमा राख्नुपर्छ।

ढुङ्गाको आयतन

ढुङ्गाको आकार अनियमित हुने भएकाले यसको लम्बाइ, चौडाइ र उचाइ ठ्याक्कै नाप्न सकिँदैन। यसको आयतन कसरी पत्ता लगाउने? यसका लागि पानी काम लाग्छ।

यही तरिकाले अरू ठोस वस्तुको आयतन पनि पत्ता लगाउनुहोस्: इरेजर, इँटाको टुक्रा, साँचो। तिनको तुलना गर्नुहोस् र निष्कर्ष लेख्नुहोस्।

क्र.स.	वस्तु	पानीको आयतन (ml)	पानी र वस्तुको आयतन (ml)	वस्तुको मात्र आयतन (cm³)
1.	इरेजर
2.	ढुङ्गा, इँटाको टुक्रा

1. सबैभन्दा उपयुक्त उत्तर छान्नुहोस्

2. ठिक कि बेठिक?

3. खाली ठाउँ भर्नुहोस्

एकाइ, किलोमिटर, वर्गमिटर, आयतन, घनमिटर, नाप

4. एकाइ र परिमाणको जोडा मिलाउनुहोस्

5. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्