सूक्ष्म पैमाने

सूक्ष्म पैमाने उन वस्तुओं और घटनाओं का पैमाना है, जिन्हें आसानी से नग्न आंखों से देखा जा सकता है, उन्हें स्पष्ट रूप से देखने के लिए लेंस (ऑप्टिक्स) या माइक्रोस्कोप की आवश्यकता होती है। भौतिकी में, सूक्ष्म पैमाने को कभी-कभी स्थूल पैमाने और क्वांटम क्षेत्र के बीच के पैमाने के रूप में माना जाता है। बहुत छोटी वस्तुओं को वर्गीकृत करने और उनका वर्णन करने के लिए सूक्ष्म इकाइयों और मापों का उपयोग किया जाता है। एक सामान्य माइक्रोस्कोपिक लम्बाई स्केल यूनिट माइक्रो[[मीटर]] (जिसे माइक्रोन भी कहा जाता है) (प्रतीक: माइक्रोन) है, जो एक मीटर का दस लाखवाँ हिस्सा है।

इतिहास
यौगिक सूक्ष्मदर्शी पहली बार 1590 के दशक में विकसित किए गए थे, सूक्ष्म पैमाने का महत्व केवल 1600 के दशक में मुख्य रूप से स्थापित किया गया था तब उस समय ही मार्सेलो माल्पीघी और एंटनी वैन ल्यूवेनहोक ने सूक्ष्म रूप से मेंढक के फेफड़े और सूक्ष्मजीवों का अवलोकन किया था। जैसे ही सूक्ष्म जीव विज्ञान की स्थापना हुई, सूक्ष्म स्तर पर वैज्ञानिक अवलोकन करने का महत्व बढ़ गया। 1665 में प्रकाशित, रॉबर्ट हुक की पुस्तक माइक्रोग्राफिया में उनके सूक्ष्म अवलोकनों का विवरण दिया गया है जिसमें जीवाश्म कीड़े, स्पंज और पौधे सम्मिलित हैं, जो उनके यौगिक सूक्ष्मदर्शी के विकास के माध्यम से संभव था। कॉर्क के अपने अध्ययन के दौरान, उन्होंने पादप कोशिकाओं की खोज की और 'कोशिका (जीव विज्ञान)' शब्द गढ़ा।

सूक्ष्म-उपसर्ग के उपयोग से पहले, अन्य शब्दों को मूल रूप से 1795 में अंतर्राष्ट्रीय मीट्रिक प्रणाली में सम्मिलित किया गया था, जैसे कि सेंटीमीटर जो 10^-2 के कारक का प्रतिनिधित्व करता था, और मिली-, जो 10-3 के कारक का प्रतिनिधित्व करता था।.

समय के साथ सूक्ष्म पैमाने पर किए गए मापन का महत्व बढ़ता गया, और 1844 में घड़ी बनाने वाली कंपनी के मालिक एंटोनी लेकोल्ट्रे द्वारा मिलियनोमेट्रे नामक एक उपकरण विकसित किया गया। इस उपकरण में वस्तुओं को निकटतम माइक्रोमीटर तक सटीक रूप से मापने की क्षमता थी।

विज्ञान समिति की उन्नति के लिए ब्रिटिश एसोसिएशन ने 1873 में नए स्थापित सीजीएस सिस्टम में माइक्रो-उपसर्ग को सम्मिलित किया।

1960 में माइक्रो-उपसर्ग को अंततः आधिकारिक एसआई प्रणाली में जोड़ा गया था, जिसमें 10-6 के कारक को दर्शाते हुए और भी छोटे स्तर पर किए गए मापों को स्वीकार किया गया था।

जीव विज्ञान
इस पद्धति के अनुसार, सूक्ष्म पैमाने में वस्तुओं के वर्ग भी सम्मिलित होते हैं जो सामान्यतः देखने में बहुत छोटे होते हैं लेकिन जिनमें से कुछ सदस्य इकाई इतने बड़े होते हैं कि उन्हें आंखों से देखा जा सके। इस तरह के समूहों में क्लैडोसेरा, प्लवक के हरे शैवाल सम्मिलित हैं, जिनमें से वॉलवॉक्स आसानी से देखने योग्य है, और प्रोटोजोआ जिनमें से स्टेंटोर (प्रोटोजोआ) को बिना सहायता के आसानी से देखा जा सकता है।

सबमरोस्कोपिक स्केल में समान रूप से ऐसी वस्तुएं सम्मिलित होती हैं जो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से देखने के लिए बहुत छोटी होती हैं।

ऊष्मप्रवैगिकी
ऊष्मप्रवैगिकी और सांख्यिकीय यांत्रिकी में, सूक्ष्म पैमाना वह पैमाना होता है जिस पर हम उष्मागतिकीय प्रणाली की सटीक स्थिति को मापते या सीधे निरीक्षण नहीं करते हैं - एक प्रणाली की ऐसी विस्तृत अवस्थाओं को माइक्रोस्टेट कहा जाता है। इसके बजाय हम मैक्रोस्कोपिक स्केल अर्थात मैक्रोस्टेट पर थर्मोडायनामिक चर को मापते हैं।

सूक्ष्म पैमाने के स्तर
जैसा कि सूक्ष्म पैमाने किसी भी वस्तु को आवर्णित करता है जिसे नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है, फिर भी एक माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देता है, इस पैमाने के अंतर्गत आने वाली वस्तुओं की श्रेणी परमाणु इतनी छोटी हो सकती है, जो एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के नीचे दिखाई देती है। सूक्ष्मदर्शी के प्रकार प्रायः उनके तंत्र और अनुप्रयोग द्वारा भिन्न होते हैं, और उन्हें दो सामान्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है।

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी
प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के बीच, उपयोग किए गए उद्देश्य (ऑप्टिक्स) यह निर्धारित करते हैं कि किसी वस्तु को कितना सूक्ष्म देखा जा सकता है। ये अलग-अलग वस्तुनिष्ठ लेंस माइक्रोस्कोप की संकल्प शक्ति को बदल सकते हैं, जो कम से कम दूरी निर्धारित करता है कि कोई व्यक्ति उस माइक्रोस्कोप लेंस के माध्यम से दो अलग-अलग वस्तुओं को अलग करने में सक्षम हो। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दो वस्तुओं के बीच संकल्प अलग-अलग होता है, लेकिन ऑब्जेक्टिव लेंस की क्षमता को मापा जा सकता है।

सूक्ष्मजीव सर्वव्यापी होते हैं। यह मृदा, जल, वायु, हमारे शरीर के अंदर तथा अन्य प्रकार के प्राणियों तथा पादपों में पाए जाते हैं। जहाँ किसी प्रकार जीवन संभव नहीं है जैसे गीज़र के भीतर गहराई तक, (तापीय चिमनी) जहाँ ताप 100 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा हुआ रहता है, मृदा में गहराई तक, बर्फ की पर्तों के कई मीटर नीचे तथा उच्च अम्लीय पर्यावरण जैसे स्थानों पर भी पाए जाते हैं।

1660 के दशक में एंटनी वैन लीउवेनहोक द्वारा उपयोग किया जाने वाला सबसे बुनियादी माइक्रोस्कोप, सिंपल माइक्रोस्कोप, एक विलक्षण लेंस का उपयोग करता है। उपयोगकर्ता इसलिए वस्तुनिष्ठ लेंस द्वारा अनुमत आवर्धन तक सीमित है। जैसे, यह सामान्यतः गैर-जटिल वस्तुओं जैसे मानचित्रों को देखने के लिए उपयोग किया जाता है।

यौगिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में कई भिन्नताएं होती हैं, जिनमें ब्राइट-फील्ड, डार्क-फील्ड, चरण-विपरीत और फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप सम्मिलित हैं। प्रत्येक प्रकार विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति के लिए कार्य करता है, लेकिन सभी में 4x और 1000x आवर्धन के बीच वस्तुनिष्ठ लेंस की एक श्रृंखला होती है। उनके तंत्र के कारण, उनके पास सरल सूक्ष्मदर्शी की तुलना में एक बेहतर संकल्प शक्ति और विपरीतता भी है, और एक कोशिका और उसके जीवों की संरचना, आकार और गतिशीलता को देखने के लिए उपयोग किया जा सकता है, जो 0.1 माइक्रोमीटर जितना सूक्ष्म हो सकता है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी अभी भी यौगिक सूक्ष्मदर्शी का एक रूप है, वस्तुओं को प्रकाशीय करने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग यौगिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से तंत्र में काफी भिन्न होता है, जिससे उन्हें बहुत अधिक संकल्प शक्ति और प्रकाश सूक्ष्मदर्शी की तुलना में लगभग 10,000 गुना अधिक आवर्धन प्राप्त होता है। इनका उपयोग परमाणु जैसी वस्तुओं को देखने के लिए किया जा सकता है, जो 0.001 माइक्रोमीटर जितनी छोटी होती हैं।

फोरेंसिक
फोरेंसिक जांच के दौरान, रक्त, उंगलियों के निशान और तंतुओं जैसे अपराध के दृश्यों से ट्रेस प्रमाणों की सूक्ष्मदर्शी के तहत अतिसूक्ष्म रूप से जांच की जा सकती है, यहां तक ​​कि ट्रेस की उम्र निर्धारित करने की सीमा तक भी अन्य नमूनों के साथ, जैविक अंशों का उपयोग किसी स्थान पर उपलब्ध उनके रक्त में पाई जाने वाली कोशिकाओं तक व्यक्तियों की सही पहचान करने के लिए किया जा सकता है।

रत्न विज्ञान
जब रत्नों का मौद्रिक मूल्य निर्धारित किया जाता है, तो रत्न विज्ञान के विभिन्न व्यवसायों में रत्नों के सूक्ष्म भौतिक और ऑप्टिकल गुणों के व्यवस्थित अवलोकन की आवश्यकता होती है। इसमें इन गुणों का मूल्यांकन करने के लिए स्टीरियो माइक्रोस्कोप का उपयोग सम्मिलित हो सकता है, अंततः प्रत्येक व्यक्ति के गहना या रत्न के मूल्य को निर्धारित करने के लिए यह सोने और अन्य धातुओं के मूल्यांकन में समान रूप से किया जा सकता है।

इन्फ्रास्ट्रक्चर
सड़क सामग्री का आकलन करते समय, सड़क की दीर्घायु और सुरक्षा, और अलग-अलग स्थानों की विभिन्न आवश्यकताओं को निर्धारित करने में बुनियादी ढांचे की सूक्ष्म संरचना महत्वपूर्ण होती है। चूंकि रासायनिक गुण जैसे पानी की पारगम्यता, संरचनात्मक स्थिरता और ऊष्मीय प्रतिरोध फुटपाथ मिश्रणों में प्रयुक्त विभिन्न सामग्रियों के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं, उस क्षेत्र में यातायात, मौसम, आपूर्ति और बजट के अनुसार सड़कों के निर्माण के दौरान उन्हें ध्यान में रखा जाता है।

दवा
चिकित्सा में, कैंसर कोशिकाओं जैसे रोगी बायोप्सी के सूक्ष्म अवलोकन की सहायता से निदान किया जा सकता है। विकृति विज्ञान और कोशिका विज्ञान रिपोर्ट में एक सूक्ष्म विवरण सम्मिलित होता है, जिसमें माइक्रोस्कोप, हिस्टोकेमिकल दाग या फ़्लो साइटॉमेट्री का उपयोग करके किए गए विश्लेषण सम्मिलित होते हैं। ये विधियाँ रोगग्रस्त ऊतक की संरचना और रोग की गंभीरता को निर्धारित कर सकती हैं, और बीमारी के सूक्ष्म संकेतों की पहचान के माध्यम से शीघ्र पहचान संभव है।

प्रयोगशाला में सूक्ष्म पैमाने
जबकि सूक्ष्म पैमाने के उपयोग की वैज्ञानिक क्षेत्र में कई भूमिकाएँ और उद्देश्य हैं, सूक्ष्म रूप से देखे गए कई जैव रासायनिक पैटर्न हैं जिन्होंने यह समझने में महत्वपूर्ण योगदान दिया है कि मानव जीवन कैसे कार्य करने और जीने के लिए सूक्ष्म संरचनाओं पर निर्भर करता है।

संस्थापक प्रयोग
एंटोनी वैन लीउवेनहोक न केवल माइक्रोस्कोप के आविष्कार में योगदानकर्ता थे, उन्हें "माइक्रोबायोलॉजी के पिता" के रूप में भी जाना जाता है। यह बैक्टीरिया और शुक्राणु जैसे एककोशिकीय जीव और मांसपेशियों के तंतुओं और केशिकाओं जैसे सूक्ष्म मानव ऊतक के प्रारंभिक अवलोकन और प्रलेखन में उनके महत्वपूर्ण योगदान के कारण है।

मानव कोशिकाएं
सूक्ष्म सिद्धांतों के तहत ऊर्जा-विनियमन माइटोकांड्रिया का आनुवंशिक हेरफेर भी जीवों के जीवन काल को बढ़ाने, पार्किंसंस रोग, अल्जाइमर रोग, और मल्टीपल स्क्लेरोसिस जैसे मनुष्यों में उम्र से जुड़े मुद्दों से निपटने के लिए पाया गया है। माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा बनाए गए ऊर्जा उत्पादों की मात्रा में वृद्धि करके, इसके सेल का जीवनकाल और इस प्रकार जीव बढ़ता है।

डीएनए
डीएनए हेट्रोक्रोमैटिन गुणसूत्रबिंदु के भीतर बिंदुओं के स्थानिक वितरण का सूक्ष्म विश्लेषण सेल माइटोसिस के इंटरपेज़ के भाग से गुजरने वाले नाभिक में गुणसूत्रों के सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों की भूमिका पर जोर देता है। इस तरह के सूक्ष्म अवलोकन से पता चलता है कि समसूत्रण के दौरान गैर-यादृच्छिक वितरण और सेंट्रोमर्स की सटीक संरचना कैंसर कोशिकाओं में भी सफल सेल फ़ंक्शन और विकास में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

रसायन विज्ञान और भौतिकी
ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे और तीसरे नियम के संदर्भ में ब्रह्मांड की एन्ट्रापी और विकार को सूक्ष्म स्तर पर देखा जा सकता है। कुछ प्रकरणों में, इसमें विस्तारित गैस अणुओं के एक कंटेनर के भीतर एंट्रॉपी परिवर्तन की गणना करना और इसे अपने पर्यावरण और ब्रह्मांड के एंट्रॉपी परिवर्तन से संबंधित करना सम्मिलित हो सकता है।

पारिस्थितिकी
पारिस्थितिक विज्ञानी पर्यावरण के भीतर सूक्ष्म विशेषताओं की पहचान करके समय के साथ एक पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिति की निगरानी करते हैं। इसमें तापमान और सम्मिलित हैं, सूक्ष्मजीवों जैसे सिलियेट्स की सहनशीलता और अन्य प्रोटोजोआ के साथ उनकी अंतःक्रिया इसके अतिरिक्त, उस पारिस्थितिकी तंत्र के पानी के नमूनों में गति और गतिशीलता जैसे सूक्ष्म कारक देखे जा सकते हैं।

भूविज्ञान
भूविज्ञान की शाखाओं में सूक्ष्म स्तर पर पृथ्वी की संरचना का अध्ययन सम्मिलित है। चट्टानों की भौतिक विशेषताओं को रिकॉर्ड किया जाता है, और पेट्रोग्राफी में चट्टानों के सूक्ष्म विवरण की परीक्षा पर विशेष ध्यान दिया जाता है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के समान, इलेक्ट्रॉन माइक्रोप्रोब्स का उपयोग शिला में उस स्थिति का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है जो चट्टानों को बनाने की अनुमति देता है, जो इन नमूनों की उत्पत्ति को सूचित कर सकता है। संरचनात्मक भूविज्ञान में, पेट्रोग्राफिक माइक्रोस्कोप रॉक माइक्रोस्ट्रक्चर के अध्ययन की अनुमति देते हैं, यह निर्धारित करने के लिए कि प्लेट की वस्तुकला जैसी भूगर्भिक विशेषताएं भूकंप और भूजल गतिविधि की संभावना को कैसे प्रभावित करती हैं।

वर्तमान शोध
सूक्ष्म प्रौद्योगिकी के परिणामस्वरूप सूक्ष्म प्रौद्योगिकी और ज्ञान के अन्य क्षेत्रों में खोज दोनों में प्रगति हुई है।

अल्जाइमर और पार्किंसंस रोग
फ्लोरोसेंट टैगिंग के संयोजन के साथ, एकवचन अमाइलॉइड प्रोटीन में आणविक विवरण नई प्रकाश माइक्रोस्कोपी तकनीकों के माध्यम से और अल्जाइमर और पार्किंसंस रोग से उनके संबंध का अध्ययन किया जा सकता है।

परमाणु बल माइक्रोस्कोपी
प्रकाश माइक्रोस्कोपी में अन्य सुधारों में उप-तरंगदैर्ध्य, नैनोसाइज्ड वस्तुओं को देखने की क्षमता सम्मिलित है। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के माध्यम से नैनोस्केल इमेजिंग में भी सुधार किया गया है ताकि छोटी मात्रा में जटिल वस्तुओं, जैसे कोशिका झिल्लियों का अधिक सटीक अवलोकन किया जा सके।

अक्षय ऊर्जा
रासायनिक प्रणालियों में खोजे गए सुसंगत सूक्ष्म पैटर्न एंट्रॉपी वातावरण के विरुद्ध कुछ पदार्थों के लचीलेपन के विचारों का समर्थन करते हैं। इस शोध का उपयोग सौर ईंधन के उत्पादन और नवीकरणीय ऊर्जा में सुधार के लिए किया जा रहा है।

सूक्ष्म यंत्र - माइक्रोनियम
सूक्ष्मयांत्रिकी के माध्यम से माइक्रोनियम नामक एक सूक्ष्म उपकरण भी विकसित किया गया है, जिसमें सूक्ष्म कंघी ड्राइव द्वारा खींचे जा रहे मानव बालों की मोटाई के स्प्रिंग्स सम्मिलित हैं। यह एक बहुत ही न्यूनतम गतिविधि है जो मानव कान के लिए एक श्रव्य शोर उत्पन्न करता है, जो पहले सूक्ष्म उपकरणों के साथ पिछले प्रयासों से नहीं किया गया था।

यह भी देखें

 * मैक्रोस्कोपिक स्केल
 * सूक्ष्मजीव
 * वैन लीउवेनहोक के सूक्ष्मदर्शी
 * सूक्ष्मजीवों की सूक्ष्म खोज, माइक्रोबियल जीवन (सूक्ष्मजीवों) की वैन लीउवेनहोक की सूक्ष्म खोज