Why is glass transparent? - Mark Miodownik

မှန်ကို ဘာလို့ထုတ်ချင်းပေါက်မြင်ရသလဲ - Mark Miodownik

Translator: Myo Aung Reviewer: Skylar Swe

Take a look out your window,

ပြူတင်းပါက်ကနေအပြင်ကို တစ်ချက်လောက် ကြည့်လိုက်ပါ

put on your glasses if you wear them.

ခင်ဗျားဟာ မျက်မှန်တပ်ရသူဆိုရင် မျက်မှန်တပ်ပြီးကြည့်ပါ။

You might want to grab a pair of binoculars, too,

သင်ဟာ မှန်ပြောင်းကို ဖြစ်စေ

or a magnifying lens.

ဒါမှမဟုတ် မှန်ဘီလူးကို ဖြစ်စေ ယူပြီး ကြည့်ချင်ကြည့်နိုင်ပါတယ်။

Now, what do you see?

ကောင်းပြီ၊ ခင်ဗျား ဘာကို မြင်ရပါသလဲ?

Well, whatever it is,

ဘာကိုပဲ မြင်ရမြင်ရ

it's not the multiple layers of glass

ခင်ဗျားဟာ ခင်ဗျားရဲ့ ရှေ့မှာ အလွှာပေါင်းများစွာ ရှိနေတဲ့

right in front of you.

မှန်တွေကို မြင်ရမှာ မဟုတ်ပါဘူး။

But have you ever wondered

ဒါပေမဲ့ ဒီနေရာမှာ ဒီလို ထူထပ်ခိုင်မာတဲ့ အရာကို

how something so solid can be so invisible?

ဘယ်လိုလုပ်ပြီး မမြင်နိုင်တာလဲ ဆိုတာကို မိတ်ဆွေ စဉ်းစားမိပါသလား?

To understand that,

အဲဒါကို နားလည်နိုင်ဖို့ အတွက်ကို

we have to understand what glass actually is,

မှန်ဆိုတာ တကယ်တမ်းတွင် ဘာများလဲ

and where it comes from.

အဲဒါကို ဘယ်ကနေပြီး ကျွန်တော်တို့ ရရှိကြတာလဲ ဆိုတာကို နားလည်ရန် လိုပါတယ်။

It all begins in the Earth's crust,

အဲဒါအားလုံးဟာ ကမ္ဘာဂြိုဟ်ရဲ့ အကာလွှာထဲမှ စတင်ပါတယ်

where the two most common elements are

အဲဒီမှာ အများဆုံး တွေ့ရှိရတဲ့ ဒြပ်စင် နှစ်ခုမှာ

silicon and oxygen.

စီလီကွန် နဲ့ အောက်စီဂျင်ပါပဲ။

These react together to form silicon dioxide,

အဲဒီနှစ်ခု ဓါတ်ပြုကြတဲ့ အခါမှာ စီလီကွန်ဒိုင်အာက်ဆိုက်ဆိုတာ ပေါ်ပေါက်လာပါတယ်

whose molecules arrange themselves

၎င်းရဲ့ မော်လီကျူးတွေဟာ သူတို့ဘာသာသူတို့ စီစဉ်ဖွဲ့စည်းနိုင်ကြကာ

into a regular crystalline form known as quartz.

quartz တနည်း သလင်းကျောက်ဆိုတဲ့ ပုံဆောင်ခဲရဲ့ အသွင်ကို ဆောင်ယူပါတယ်။

Quartz is commonly found in sand,

သလင်းကျောက်ကို ပုံမှန်အားဖြင့် သဲထဲမှာ ရှာတွေ့နိုင်ပါတယ်

where it often makes up most of the grains

အဲဒီမှာ တွေ့ရတဲ့ အမှုန် အများစုဟာ သလင်းကျောက် ဖြစ်ပြီး

and is the main ingredient in most type of glass.

မှန်ပုံစံ အများစုထဲမှာ ၎င်းဟာ အဓိက ပါဝင်နေတဲ့ အရာပါပဲ။

Of course, you probably noticed that glass

မှန်ကို သေးနုပ်ကြတဲ့ သလင်းကျောက်ပွင့်ကလေးများစွာဖြင့်

isn't made of multiple tiny bits of quartz,

ပြုလုပ်ထားတာမဟုတ်ကြောင်းလည်း ခင်ဗျားတို့ သတိထားမိကြမှာပါ

and for good reason.

ကောင်းတဲ့ အကြောင်းရင်း ရှိပါတယ်။

For one thing, the edges of the rigidly formed grains

တင်းကျပ်ပြည့်နေကြတဲ့ အမှုန်ကလေးများရဲ့ အနားများဟာ

and smaller defects within the crystal structure

၎င်းပုံဆောင်ခဲ ကိုယ်နှိုက်ထဲမှာ ရှိနေကြတဲ့ သေးငယ်ကြတဲ့ ချွတ်ယွင်းချက်များဟာ

reflect and disperse light that hits them.

သူတို့ကို လာရိုက်ခတ်တဲ့ အလင်းရောင်ကို ပြန်ဟပ်ပေးကြကာ အလင်းကွဲသွားစေလို့ပါ။

But when the quartz is heated high enough

ဒါပေမဲ့ အဲဒီ သလင်းကျေက်ကို လုံလောက်စွာ အပူပေးလိုက်မယ် ဆိုရင်

the extra energy makes the molecules vibrate

လွန်ကဲလာတဲ့ စွမ်းအင်က မော်လီကျူးများကို တုန်ခါလာစေလို့

until they break the bonds holding them together

၎င်းတို့ဟာ ၎င်းတို့ကို ချုပ်ကိုင်ထားတဲ့ ဘောင်တွေကို ရိုက်ချိုးလိုက်ကြကာ

and become a flowing liquid,

စီးဆင်းနေတဲ့ အရည်သဖွယ် ပြောင်းလဲလာကြပါတယ်

the same way that ice melts into water.

ရေခဲပျော်ရင် ရေလို စီးဆင်းလာတဲ့ သဘော အတိုင်းပါပဲ။

Unlike water, though, liquid silicon dioxide

ရေနဲ့ မတူတာက အရည်ဖြစ်သွားတဲ့ စီလီကွန်ဒိုင်အာက်ဆိုက်ဟာ

does not reform into a crystal solid when it cools.

အေးလာတဲ့ အခါမှာ ပုံဆောင်ခဲ အသွင်ကို ပြန်ပြီး မဆောင်တော့ပါဘူး။

Instead, as the molecules lose energy,

အဲဒါ့အစား မော်လီကျူးတွေက စွမ်းအင်ကို ဆုံးရှံးသွားကြလို့

they are less and less able

စနစ်တကျ ရှိတဲ့ အနေအထားကို ရယူနိုင်စွမ်း

to move into an ordered position,

ပိုပိုပြီး နည်းလာကြပါတယ်

and the result is what is called an amorphous solid.

ရလာတဲ့ ပစ္စည်းကို ပုံဆောင်မဲ့ အစိုင်အခဲ လို့ခေါ်ပါတယ်

A solid material with the chaotic structure of a liquid,

ဖရိုဖရဲ ဖြစ်နေတဲ့ အရည် ဖွဲ့စည်းမှု ရှိနေတဲ့ အစိုင်အခဲ ဖြစ်လျက်

which allows the molecules to freely fill in any gaps.

မော်လီကျူ းတွေကို ရှိသမျှ ဟာကွက်တွေဆီ ဝင်နေရာယူခွင့်ကို ပေးထားပါတယ်။

This makes the surface of glass uniform

အဲဒါကြောင့်မို့လို မှန်ရဲ့ မျက်နှာပြင်ဟာ မိုက်ခရိုစကုပ် နဲ့ကြည့်တာတောင်

on a microscopic level,

ညီညာလျက် ရှိနေခြင်း ဖြစ်ပြီး

allowing light to strike it

အလင်းရောင်က ၎င်းကို လာရိုက်တဲ့ အခါမှာ

without being scattered in different directions.

ဖက်အသီးသိးဆီကို လွင့်စင် ပျံ့နှံ့သွားတာမျိုး မရှိပါ။

But this still doesn't explain

ဘယ်လိုပဲဖြစ်ဖြစ် အဲဒါတွေ အားလုံးက

why light is able to pass through glass

အလင်းရောင်ဟာ မှန်နဲ့ ထိတဲ့ အခါမှာ အစိုင်အခဲ အများစုရဲ့ စုပ်ယူမျိုး မရှိဘဲနဲ့

rather than being absorbed as with most solids.

ဖြတ်သွားနိုင်စွမ်း ရှိတာကို ဘယ်လိုမှ မရှင်းပြနိုင်သေးပါဘူး

For that, we need to go all the way down

အဲဒါ့အတွက် ကျွန်တော်တို့ဟာ အဏုမြူရဲ့ အတွင်းပိုင်း အဆင့်အထိကို

to the subatomic level.

ဆင်းသွားပြီး လေ့လာဖို့ လိုပါမယ်။

You may know that an atom consists of a nucleus

အဏုမြူ တစ်ခုထဲမှာ နျူကလိယ ပါရှိကာ

with electrons orbiting around it,

အီလက်ထရွန်များဟာ ၎င်းကို ဝန်းရံလျက် ရစ်ပတ်နေကြတာကို ခင်ဗျားတို့ သိချင်သိကြမှာပါ

but you may be surprised to know

ဒါပေမဲ့ အဲဒါဟာ တကယ်တမ်းတွင် လုံးဝနီးပါး ဘာမှမရှိ နေရာလပ် ဖြစ်နေတယ်လို့

that it's mostly empty space.

သိရရင် ခင်ဗျားတို့ အားလုံး အံ့အားသင့်ကြရပါမယ်။

In fact, if an atom were the size of a sports stadium,

တကယ်တမ်းတွင် အဏုမြူကို အားကစားရုံ သဖွယ် စိတ်ကူးကြည့်လိုက်ရင်

the nucleus would be like a single pea in the center,

နျူကလိယဟာ ပဲစေ့တစ်လုံး အလယ်မှာ နေရာယူထားသလိုဖြစ်နေကာ

while the electrons would be like grains of sand

အီလက်ထရွန်တွေ ကျတော့ သဲပွင့်တွေနဲ့ တူလျက်

in the outer seats.

အပြင်ထိုင်ခုံတွေမှာဝန်းရံ နေရာထူထားသလို ရှိပါမယ်။

That should leave plenty of space

အဲဒါကြောင့်မို့လို့ အလင်းရောင်အနေနဲ့

for light to pass through

အဲဒီလို အစိတ်အပိုင်း ကလေးတွေ တစ်ခုကိုမှ မထိပါးရပဲနဲ့

without hitting any of these particles.

လွယ်ကူစွာ ဖြတ်သွားလို့ ရနိုင်ပါတယ်။

So the real question is not

ဒါကြောင့်မို့လို့ မှန်ဟာ ဘာဖြစ်လို့ ထုတ်ချင်းပေါက် မြင်ရတာလဲလို့ မေးမယ့်အစား

why is glass transparent,

တကယ့်မေးရမယ့် မေးခွန်းက

but why aren't all materials transparent?

အရာတွေ အားလုံးကို ဘာဖြစ်လို့ ထုတ်ချင်းပေါက် မြင်မရတာလဲလို့ ဖြစ်သင့်ပါတယ်။

The answer has to do with the different energy levels

အဖြေကတော့ အဏုမြူ တစ်ခုအတွင်းက အီလက်ထရွန်တွေ

that electrons in an atom can have.

စွမ်းအင် အဆင့်အမျိုးမျိုး ရှိနေနိုင်ကြခြင်းနဲ့ ပတ်သက်နေပါတယ်

Think of these as different rows of seats

ကျွန်တော်တို့ဟာ အဲဒီအဆင့်တွေကို အားကစားရုံထဲက

in the stadium stands.

အတန်းလိုက် ရှိနေကြတဲ့ ထိုင်ခုံများသဖွယ် မြင်လို့ ရနိုင်ပါတယ်။

An electron is initially assigned to sit in a certain row,

ကနဦးတွင် အီလက်ထရွန် တစ်ခုအတွက် တစ်ခုသော အတန်းထဲမှာ နေရာ သတ်မှတ် ပေးပါမယ်

but it could jump to a better row,

ဒါပေမဲ့ ၎င်းဟာ စွမ်းအင်သာရှိခဲ့မယ်ဆိုရင်

if it only had the energy.

ပိုကောင်းတဲ့ အတန်းဆီကို ခုန်ကူးနိုင်ပါတယ်။

As luck would have it,

ကံကောင်းရင်တော့

absorbing one of those light photons

အဏုမြူကို ဖြတ်သွားမယ့် အလင်းရောင်ရဲ့ ဖိုတွန်တစ်ခုကို စုပ်ယူလိုက်ခြင်းဖြင့်

passing through the atom can provide

အီလက်ထရွန်ဟာ လိုအပ်နေတဲ့

just the energy the electron needs.

စွမ်းအင်ကို ရယူနိုင်ပါတယ်။

But there's a catch.

ဒါပေမဲ့ ဒီနေရာမှာ ထောင်ချောက် တစ်ခု ရှိနေပါတယ်။

The energy from the photon

ဖိုတွန်ထံမှ ရရှိရမယ့် စွမ်းအင်ဟာ

has to be the right amount

အီလက်ထရွန် တစ်ခုအနေနဲ့ နောက်တစ်တန်းဆီကို ကူးပြောင်းဖို့အတွက်

to get an electron to the next row.

လိုအပ်တဲ့ ပမာဏ ရှိရန်လိုပါတယ်။

Otherwise, it will just let the photon pass by,

အဲဒီလိုသာမဟုတ်ပါက ၎င်းဟာ ဖိုတွန်ကို ဘားကနေ ဖြတ်သွားခွင့် ပေးလိုက်မှာပါ

and it just so happens that in glass,

ပြီးတော့ မှန်ထဲမှာ အဲဒီလို ဖြစ်နေတာကို တွေ့နိုင်ပါတယ်

the rows are so far apart

အတန်းတွေဟာ တစ်ခုနဲ့တစ်ခု အတော်ကလေးဝေးနေကြလို့

that a photon of visible light

မြင်နိုင်တဲ့ အလင်းရောင်ရဲ့ ဖိုတွန်ဟာ

can't provide enough energy for an electron

အီလက်ထရွန် အနေနဲ့ အဲဒီ အတန်းတွေ အကြားမှာ ခုန်ကူးဖို့

to jump between them.

လိုအပ်တဲ့ စွမ်းအင်ကို မပေးနိုင်ပါဘူး။

Photons from ultraviolet light, on the other hand,

ဒါပေမဲ့ ခရမ်းလွန် အလင်းရဲ့ ဖိုတွန်တွေကျတော့

give just the right amount of energy,

မှန်ကန်တဲ့ စွမ်းအင် ပမာဏကို ပေးနိုင်ကြလို့

and are absorbed,

စုပ်ယူခြင်းကို ခံလိုက်ကြရပါတယ်

which is why you can't get a suntan through glass.

အဲဒါကြောင့်မို့လို့သာ ကျွန်တော်တို့ဟာ မှန်ကာထားတဲ့ နေရာမှာ နေရောင်လောင်လို့ မရနိုင်ခြင်းပါ။

This amazing property of being both

အစိုင်အခဲ ဖြစ်ခြင်းအပြင် ထုတ်ချင်းပေါက် မြင်လို့ရနိုင်ခြင်းဆိုတဲ့

solid and transparent has given glass many uses

အရည်အချင်း နှစ်မျိုးလုံး ရှိနေခြင်းကြောင့်

throughout the centuries.

မှန်ကို ရာစုနှစ်များစွာ အတွင်းမှာ အမျိုးမျိုးဖြင့် သုံးလာခဲ့ကြပါတယ်။

From windows that let in light

ကျွန်တော်တို့ဆီ အလင်းရောင်ကိုသာ ခွင့်ပြုလျက်

while keeping out the elements,

အခြားအရာများကို ဝင်ခွင့်မပြုတဲ့ ပြူတင်းပေါက်မှ အစ

to lenses that allow us to see both

ကျွန်တော်တို့ ဂြိုဟ်ကမ္ဘာရဲ့ ဟိုတဖက်မှာ ရှိနေတဲ့ ကျယ်ပြောတဲ့ ကမ္ဘာတွေကိုရော

the vast worlds beyond our planet,

ကျွန်တော်တို့ကို ဝန်းရံနေကြတဲ့ သေးနုပ်တဲ့ အရာများကိုပါ

and the tiny ones right around us.

ကြည့်ရှုခွင့်ပေးတဲ့ မှန်ဘီလူးတွေအဆုံးထိ သုံးလာခဲ့ကြတာပါ

It is hard to imagine

ကျွန်တော်တို့ရဲ့ ဒီနေ့ ယဉ်ကျေးမှုကို

modern civilization without glass.

မှန်မပါဘဲနဲ့ စိတ်ကူးကြည့်ဖို့ မလွယ်လှဘူး

And yet for such an important material

အဲဒီလို အရေးကြီးလှတဲ့ အရာဝတ္ထု ပစ္စည်း တစ်ခု ဖြစ်တဲ့

we rarely think about glass and its impact.

မှန်အကြောင်း နဲ့ ၎င်းရဲ့ သက်ရောက်မှု အကြောင်းကို ကျွန်တော်တို့ဟာ စဉ်းစားခဲကြပါတယ်။

It is precisely because the most important

အဲဒီလို ဖြစ်ရတာကတော့

and useful quality of glass is

မှန်ရဲ့ အသုံးဝင်ဆုံး အရည်အချင်းက

being featureless and invisible

ပင်ကိုယ် လက္ခဏာ မရှိခြင်း နှင့် မြင်မရခြင်းပဲ ဖြစ်တာမို့လို့

that we often forget that it's even there.

မှန်ဆိုတာ ရှိတယ် ဆိုတဲ့အချက်ကိုတောင် ကျွန်တော်တို့ဟာ မေ့သွားတတ်ကြပါတယ်။