ವಿಶ್ವ ಒಕ್ಕೂಟವು (ಯುನೈಟೆಡ್ ನೇಷನ್ಸ್) ೨೦೧೪ ನೇ ವರುಷವನ್ನು "ನಡುನಾಡಿನ ಹರಳರಿಮೆಯ ವರುಷ" (ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇಯರ್ ಆಫ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲೋಗ್ರಫಿ) ಎಂದು ಸಾರಿದೆ.

ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳನ್ನು(ಎಕ್ಷ-ರೇಯ್ಸ್), ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಹರಳುಗಳ(ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್) ಒಳ ಇಟ್ಟಳವನ್ನು(ಇಂಟರ್ನಲ್ ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್) ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ಅರಿಮೆಗೆ ೨೦೧೪ ಕ್ಕೆ ನೂರು ವರುಷ ತುಂಬುತ್ತದೆ. ಅದರ ನೆನಪಿಗಾಗಿ ವಿಶ್ವ ಒಕ್ಕೂಟವು ಈ ವರುಷವನ್ನು ಹರಳರಿಮೆಯ ವರುಷ ಎಂದು ಆಚರಿಸುತ್ತಿದೆ. ಇಂದು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅರಿಮೆಯ ರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಹರಳರಿಮೆಯ ಚಳಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗೆ ಇರುವ ನಿರುಗೆ(ಅರೇಂಜ್ಮೆಂಟ್)ಯನ್ನು ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗೆ ಅಣುಗಳು ಯಾವ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿವೆ ಎಂಬುದು ತುಂಬಾ ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಎತ್ತುಗೆಗೆ – ವಜ್ರ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎರಡೂ ಕೂಡ ಕರಿಪಿನ(ಕಾರ್ಬನ್) ಅಣುಗಳಿಂದಲೇ ತುಂಬಿರುವುದು. ಆದರೆ ಒಳಗೆ ಅಣುಗಳು ಯಾವ ಒಡ್ಡವದಲ್ಲಿ(ಪ್ಯಾಟರ್ನ್) ಹರಡಿದೆ ಎಂಬುದು ಅದರ ಗುಣ ಪರಿಚಯಗಳು (ಪ್ರಾಪರ್ಟೀಸ್) ತೀರ್ಮಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಮಗೆ ಗೊತ್ತಿರುವಂತೆ ವಜ್ರ ತುಂಬಾ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ವಸ್ತು ಆದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮೆತ್ತಗಿರುತ್ತದೆ. ಹತ್ತೊಂಬತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಕಡೆಗೆ ಅಂದರೆ ೧೮೮೦-೧೯೯೦ ರ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪುರುಳರಿಮೆಯಲ್ಲಿ(ಫಿಸಿಕ್ಸ್) ಸಾಕಷ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಆಗಲಿಕ್ಕೆ ಮೊದಲಾದವು. ನ್ಯೂಟನ್‍ನ ಜರುಗಾಟದ ಕಟ್ಟಲೆಗಳನ್ನು(ನ್ಯೂಟೋನ್ಸ್ ಲಾ ಆಫ್ ಮೋಷನ್) ಕಡು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳಿಗೆ(ಅಟೊಮ್ಸ್ ಮತ್ತು ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ) ಬಳಸುವುದಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೋ ಇಲ್ಲವೋ ಎಂಬ ಮಾತು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಕೇಳಿಬರುತ್ತಿತ್ತು. ಅದರೊಟ್ಟಿಗೆ ಬೆಳಕು ಅಲೆಯೋ ಇಲ್ಲವೇ ತುಣುಕೋ ಎಂಬ ಇಬ್ಬಗೆ(ವೇವ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ದುವಾಲಿಟಿ) ಯ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಚರ್ಚೆ ಏರ್ಪಟ್ಟಿತ್ತು. ಆ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಅರಿಮೆಗಾರರಿಗೆ ಕಡು ಚಿಕ್ಕ ವಸ್ತುಗಳಾದ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳ ಬಗೆಗಿನ ಕುತೂಹಲ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಾ ಹೋಯಿತು.

ಅಣು ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಬರಿಗಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ನೋಡಲಿಕ್ಕೆ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ತಿಳಿದಿರುವ ವಿಷಯ. ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವ ವಸ್ತುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯಗಲಕ್ಕಿಂತ(ವೇವಲೆಂಥ್ ಆಫ್ ಲೈಟ್) ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯಗಲ ೪೦೦ ನಾನೋ ಮೀಟರ್ ಇಂದ ೭೦೦ ನಾನೋ ಮೀಟರ್ ವರೆಗೂ ಹರಡಿದೆ. ಅಂದರೆ ವಸ್ತು ಚಿಕ್ಕ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಅಗುತ್ತಾ ಹೋದಂತೆ ಅದನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುವ ಕಿರಣಗಳ ಅಲೆಯಗಲ ಕೂಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗಬೇಕು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳ ಪಾಟಿ ಆಂಗ್ಸ್ಟ್ರಾಮ್(೧೦^-೧೦ ಮೀ.) ಮತ್ತು ನಾನೋಮೀಟರ್ (೧೦^-೯ ಮೀ.) ಹರವಿನಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಈ ಕಡು ಚಿಕ್ಕ ವಸ್ತುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿಯಲು ಅಷ್ಟೇ ಚಿಕ್ಕ ಅಲೆಯಗಲವುಳ್ಳ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ತಿಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳು ಒಂದು ಹರಳಿನ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋದಾಗ ಎದುರಿನ ತೆರೆಯ ಮೇಲೆ ಯಾವ ರೀತಿಯ ಚುಕ್ಕಿಯ ವಿನ್ಯಾಸವೊಂದನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು.

ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಡುಚಿಕ್ಕದಾದ, ಮನುಷ್ಯನ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಿಸದ ಅಣುಗಳ ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯಬೇಕಾದರೆ ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳನ್ನು(ಎಕ್ಷ-ರೇಯ್ಸ್) ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಎಲ್ಲವೂ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದೇ ? ಆ ತಿಳಿವಳಿಕೆ ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಅರಿಮೆಯ ಯಾವ ಅಡಿಕಟ್ಟಲೆಗಳು ನೆರವೇರಬೇಕು ?

ಹರಳರಿಮೆಯ ಮೂಲಕ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳ ಇಟ್ಟಳ(ಇಂಟರ್ನಲ್ ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್) ಅಂದರೆ ಅಣುಗಳು ಯಾವ ನಿರುಗೆಯಲ್ಲಿ (ಅರೇಂಜ್ಮೆಂಟ್) ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ಎರಡು ಮುಖ್ಯವಾದ ಪರಿಚಯಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಡುಗೆರೆ ಹೊಂದಿಕೆ(ಸಿಮೆಟ್ರಿ) ಮತ್ತೊಂದು ಅಲೆಬಾಗುವಿಕೆ(ಡಿಫ್ಟ್ರಕ್ಷನ್).

ಆರಂಭಿಕ ವರ್ಷಗಳು
ಜೇನುಗೂಡು
ನಡುನಾಡಿನ ಹರಳರಿಮೆಯ ವರುಷ
ಮರಣ