நாணயத்தைத் தட்டுங்கள், அது எதனால் ஆனது என்று கேளுங்கள்

வெள்ளிக் கட்டி நாணயங்கள் (bullion) போலி செய்பவர்களுக்கு ஈர்ப்பான இலக்கு, ஏனெனில் அவற்றின் மதிப்பு ஏறக்குறைய முழுவதும் உலோகத்தில்தான் உள்ளது. நம்பவைக்கும் ஒரு போலி, நாணயத்தின் விட்டம், தடிமன், நிறை, தோற்றம் ஆகியவற்றுடன் பொருந்தினால் போதும் — இவை அனைத்தும் வெளியிடப்பட்டவை, மலிவான உலோகத்தில் எளிதில் நகலெடுக்கக்கூடியவை.

ஒவ்வொரு பொதுவான சோதனையும் எங்கோ நின்றுவிடுகிறது. காந்தம் இரும்பு உள்ளகம் கொண்ட போலிகளைப் பிடிக்கிறது, மற்றவற்றை அல்ல. அடர்த்தி தகவல் தருகிறது, ஆனால் தங்கம் அல்லது வெள்ளியுடன் பொருந்தும்படி தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உள்ளகம் தேறிவிடுகிறது; “சரியான அளவுள்ள டங்ஸ்டன் உள்ளகம் அதில் தேறிவிடும்”. எக்ஸ்-கதிர் ஒளிர்வு (X-ray fluorescence) — நாணயத்தின் மீது எக்ஸ்-கதிர்களைச் செலுத்தி, அது திருப்பி அனுப்பும் ஒளியைப் படிப்பது — மேற்பரப்பில் மட்டுமே கலவையைப் படிக்கிறது; எனவே தடிமனான முலாம் உள்ளே இருப்பதை மறைக்கிறது. மீயொலி (ultrasound) உள்பகுதியை ஆய்கிறது, ஆனால் அதற்குத் தொடு உணரி, ஜெல், பிரத்யேகக் கருவி தேவை.

ஒலி வெள்ளியின் பண்பு அல்ல

நாணயத்தைத் தட்டிக் கேட்பது — “பிங் சோதனை” (ping test) — ஏற்கெனவே பயன்பாட்டில் உள்ளது. செயலிகள் நாணயத்தின் ஒலி அதிர்வெண்ணை அதே வகை நாணயத்துக்குப் பதிவுசெய்யப்பட்ட அதிர்வெண்களுடன் ஒப்பிடுகின்றன. மிக மேம்பட்ட செயலி, ஆசிரியர்கள் கடைசியாகச் சரிபார்த்தபோது, 23 வெள்ளி நாணயங்களை உள்ளடக்கியிருந்தது; தனியார் அச்சடிப்பு நாணயங்கள் — ஓர் அரசு வெளியிடாத, நாணய வடிவிலான கட்டி உலோகத் துண்டுகள் — குறைவான நம்பகத்தன்மையுடன் சோதிக்கப்படுவதாக அதன் விற்பனையாளர் குறிப்பிடுகிறார்.

ஆசிரியர்கள் பிரச்சினையைத் தெளிவாகச் சொல்கின்றனர்: “அதிர்வெண் வெள்ளியின் பண்பு அல்ல — அது இந்த வெள்ளித் துண்டின், இந்த விட்டத்தின், இந்தத் தடிமனின் பண்பு.” அளவை மாற்றினால் சுரம் மாறுகிறது; எனவே ஒவ்வொரு நாணய வகைக்கும் அதன் சொந்தக் குறிப்பு தேவை.

கலிபோர்னியாவின் சான் ஹோசேயில் உள்ள Lynbrook மேல்நிலைப் பள்ளி மாணவி Sylvia Dong-உம், சரடோகாவில் உள்ள West Valley கல்லூரியின் Takyiu Liu-உம் நூலகத்தை நீக்கப் புறப்பட்டனர். ஒலி, ஆரம், கனஅளவு ஆகியவற்றிலிருந்து, அவர்கள் தட்டு அலை வேகத்தைக் (plate wave speed: அந்த உலோகத்தாலான ஒரு தகட்டில் வளைவு அலைகள் எவ்வளவு வேகமாகச் செல்கின்றன என்பது) கணக்கிடுகின்றனர் — பொருளின் விறைப்பு (யங் குணகம்), அடர்த்தி, பாய்சான் விகிதம் (அழுத்தும்போது பக்கவாட்டில் எவ்வளவு விம்முகிறது) ஆகியவற்றைப் பொறுத்த ஒரு மாறிலி.

இரண்டு தடைகள்

பாடநூல் சூத்திரத்துக்கு நாணயங்கள் மிகத் தடிமனானவை. அதிரும் மெல்லிய தட்டுகளின் மரபுக் கோட்பாடு நாணய விகிதங்களில் தோற்றுப்போகிறது. கடைசல் செய்யப்பட்ட ஐந்து அலுமினியத் தட்டுகளில் அளவுத்திருத்தம் செய்து, ஆசிரியர்கள் ஒரு திருத்தக் காரணியை அளந்தனர்; அது மிக மோசமான பிழையை 8.9%-இலிருந்து 0.75%-ஆகக் குறைத்தது.

அச்சடிக்கப்பட்ட நாணயம் தட்டையான வட்டு அல்ல. அதன் புடைப்பு உலோகத்தை நீக்குகிறது; எனவே நுண்ணளவி (callipers) உண்மையில் அதிரும் தடிமனை மிகைப்படுத்துகிறது. அவர்களின் முக்கிய யோசனை ஒரு நிரப்புக் காரணி (fill factor): நீரில் தொங்கவிட்டு எடைபோட்டு அளக்கப்படும் நாணயத்தின் உண்மையான கனஅளவை, வெற்று உருளையின் கனஅளவால் வகுப்பது. அச்சடிக்கப்பட்ட நாணயங்கள் 0.70 முதல் 0.91 வரை வந்தன. நுண்ணளவியால் அளந்த தடிமனை இந்தக் காரணியால் பெருக்கினால், உண்மையில் அதிரும் உலோகத்தின் பயனுறு தடிமன் கிடைக்கிறது.

அமைப்பு எளிமையானது: ஒலியியல் நுரை பொருத்திய ஒரு பெட்டி, நாணயத்தை அதன் மையத்தில் பிடித்திருக்கும் 3D அச்சிட்ட தாங்கி, கையடக்க ஒலிப்பதிவுக் கருவி, கையால் பயன்படுத்தப்படும் 31 கிராம் உலோகத் தட்டுக்கோல், ஒரு தராசு. 2,163 தட்டல்களில் 1,937 வைத்துக்கொள்ளப்பட்டன. ஒலி அதிர்வெண் ஓர் அமர்விலிருந்து மற்றொன்றுக்கு 0.15%-க்குள் மீண்டும் வந்தது.

உலோகம் சொல்வது

• அளவுத்திருத்தத்தில் பங்கேற்காத அச்சடிக்கப்பட்ட ஆறு செம்பு நாணயங்களில், இந்த முறை 119.1 ± 6.7 GPa (ஜிகாபாஸ்கல், விறைப்பின் அலகு) யங் குணகத்தை மீட்டது — செம்புக்கு ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட 110 முதல் 128 GPa வரம்பின் மையத்தில்.
• அலை வேகங்கள் பொருள்வாரியாகக் குழுமின: தூய வெள்ளி சுமார் 2,870 மீ/வி, ஸ்டெர்லிங் வெள்ளி சுமார் 3,040 மீ/வி, செம்பு சுமார் 3,880 மீ/வி, அலுமினியம் 5,410 மீ/வி.
• நம்பகத்தன்மை சந்தேகத்துக்குரியதால் வாங்கப்பட்ட ஐந்து நாணயங்கள்: நான்கு காந்தத்துக்கு எதிர்வினையாற்றின, அவற்றின் அடர்த்தியும் அலை வேகமும் சாதாரணக் கார்பன் எஃகுடன் ஒத்துப்போயின; ஐந்தாவது பித்தளையுடன். எதுவும் வெள்ளியாகத் தேறவில்லை.
• மேற்சுரங்கள் (overtones) இசைச் சீரிசைகள் அல்ல: 1,970 உச்சங்களில் 83.7% ஒரு கட்டற்ற தட்டின் அதிர்வுப் பாங்குகளுடன் பொருந்தின, 10.4% மட்டுமே அடிப்படை அதிர்வெண்ணின் முழு மடங்குடன். “தட்டப்படும் வட்டு ஒரு கம்பி அல்ல.”

பிழை வரவுசெலவிலிருந்து ஓர் ஆச்சரியம் வந்தது. சிறந்த ஒலிவாங்கி எதையும் மாற்றாது, நுண்ணிய தராசு எல்லாவற்றையும் மாற்றும் என்று அது முன்கணித்தது. 0.1 கிராமுக்குப் பதில் 0.1 மில்லிகிராம் வரை எடைபோடுவது, ஒரு நாணயத்துக்கான நிச்சயமின்மையை 1.6–30%-இலிருந்து 0.5–2.6%-ஆகக் குறைத்தது; ஆழமான புடைப்புள்ள ஒரு வெள்ளி வடிவமைப்பில் தோன்றிய 11% சார்பைச் சில சதவீதமாகச் சுருக்கியது.

அது கேட்க முடியாத போலி

ஏன் மீள்தன்மையை அளக்க வேண்டும்? ஏனெனில் போலி அடர்த்தியைப் பின்பற்ற முடியும், விறைப்பை அல்ல. தங்கமும் டங்ஸ்டனும் அடர்த்தியில் 0.3% மட்டுமே வேறுபடுகின்றன; ஆனால் அவற்றின் தட்டு அலை வேகங்கள் 2,240, 4,810 மீ/வி — 2.1 மடங்கு.

இந்த ஆய்வில், முன்பே நிர்ணயிக்கப்பட்ட முடிவு விதி — காந்தத்தன்மை இல்லாதது, அடர்த்தி 9,000 கி.கி./மீ³-க்கு மேல் — அடர்த்தியான எந்த உலோகத்தையும் வெள்ளியாகத் தேற விடுகிறது: ஒரு டங்ஸ்டன் வட்டு அதில் தேறுகிறது. ஒலியியல் முறை அதை நிராகரிக்க வேண்டும், ஆனால் இரண்டு டங்ஸ்டன் மாதிரிகளில் எதுவும் கண்டறியக்கூடிய ஒலியை உண்டாக்கவில்லை. எனவே அந்த நிராகரிப்பு முன்கணிக்கப்பட்டதே, நிரூபிக்கப்படவில்லை.

ஆசிரியர்கள் வேறு வரம்புகளையும் பட்டியலிடுகின்றனர்: வகைப்படுத்தல் குருட்டுச் சோதனையில் (blind) சோதிக்கப்படவில்லை; முடிவு ஓர் அனுமானிக்கப்பட்ட பாய்சான் விகிதத்தைப் பொறுத்தது (சுமார் ±3%); சந்தேகத்துக்குரிய நாணயங்களின் கலவை வேதியியல் பகுப்பாய்வால் ஒருபோதும் உறுதிப்படுத்தப்படவில்லை. அடுத்த படிகள்: ஒலிக்கும் ஒரு டங்ஸ்டன் மாதிரி, ஒரு குருட்டுச் சோதனை.