सामग्री के नाम पर युग क्यों?
लोग जो औज़ार और चीज़ें बना पाते थे, उसी से तय होता था कि वे कैसे खेती, यात्रा, निर्माण और लड़ाई करें। इसलिए इतिहासकार मुख्य सामग्री से युग का नाम रखते हैं: पाषाण युग, कांस्य युग, लौह युग। ये तारीखें हर जगह एक नहीं हैं। भारत, मिस्र और चीन अलग-अलग समय पर एक से दूसरे में गए। ये नाम बस हुनर बढ़ने को समझने का आसान तरीका हैं।
पत्थर, ताँबा और काँसा
शुरुआती लोग जो मिला वही इस्तेमाल करते थे: पत्थर, लकड़ी, हड्डी, मिट्टी। पत्थर में धार बनती है पर उसे पिघलाकर नया आकार नहीं दे सकते। बाद में लोगों को प्राकृतिक ताँबा मिला और फिर पता चला कि अयस्क को आग में गरम करने से धातु निकलती है (प्रगलन)। ताँबा नरम है। ताँबे में थोड़ा टिन मिलाने से काँसा बनता है, जो एक मिश्रधातु है, अधिक कठोर और आसानी से पिघलने वाला, इसलिए इसे ढाला (साँचे में डाला) जा सकता है। काँसे से बेहतर औज़ार, हथियार, सिक्के और मूर्तियाँ बनीं। शुद्ध ताँबा लगभग 1085 °C पर पिघलता है।
लौह युग और वुट्ज़ इस्पात
लौह अयस्क लगभग हर जगह मिलता है, पर लोहा 1538 °C पर पिघलता है, जो सादी आग से ज़्यादा है। शुरुआती लोहार उसे पिघला नहीं पाए। वे अयस्क को कोयले के साथ छोटी भट्टी में गरम करते थे और स्पंज जैसा गोला (ब्लूम) मिलता था, जिसे हथौड़े से पीटकर आकार देते थे। इसे पिटवाँ लोहा कहते हैं। ध्यान से कार्बन मिलाकर लोहारों ने इस्पात बनाया। दक्षिण भारत का वुट्ज़ इस्पात, जो छोटी बंद मूषाओं में बनता था, तेज़ तलवारों के लिए दुनिया भर में मशहूर था।
औद्योगिक इस्पात
1700 के दशक में कोक (पका कोयला) ने लकड़ी के कोयले की जगह ली, जिससे जंगल बचे और बड़ी भट्टियाँ बनीं। 1800 के मध्य में बेसेमर कन्वर्टर ने पिघले लोहे में हवा फूँककर मिनटों में कार्बन जला दिया। बाद में ओपन-हार्थ भट्टी और बेसिक ऑक्सीजन विधि से इस्पात और सस्ता और साफ़ बना। इस्पात रेल, पुल, ऊँची इमारतों, जहाज़ों और मशीनों की रीढ़ बन गया। स्टेनलेस स्टील (क्रोमियम के साथ) 1900 के शुरू में आया।
प्लास्टिक, सिलिकॉन और डिज़ाइन की गई सामग्री
1800 और 1900 के दशकों में रसायनज्ञों ने छोटे अणुओं (एकलक/मोनोमर) को लंबी शृंखला (बहुलक/पॉलिमर) में जोड़ना सीखा। पहले सेलुलॉइड आया, फिर बैकेलाइट (1907), नायलॉन और पॉलिथीन। प्लास्टिक हल्का, सस्ता और जंग-रहित है। लगभग 1950 के दशक में बहुत शुद्ध सिलिकॉन क्रिस्टल में बहुत थोड़े परमाणु मिलाकर ट्रांज़िस्टर और फिर चिप बनी। आज कंपोजिट (जैसे प्लास्टिक में कार्बन फ़ाइबर), उन्नत सेरामिक और नैनो-सामग्री भी हैं, जिन्हें ठीक वैसे गुणों के लिए बनाया जाता है जो हमें चाहिए।
पैटर्न: हर युग को एक नया हुनर चाहिए था (ज़्यादा गर्मी, नया रसायन, अत्यधिक शुद्धता)। फिर नई सामग्री ने रोज़ की ज़िंदगी बदल दी।
आज़माओ
3D में: आख़िरी चरण में गर्मी स्लाइडर खींचो। 0 °C पर केवल पत्थर काम आता है। लगभग 1100 °C पर काँसा जल उठता है। इस्पात के लिए क्या चाहिए?
घर पर: घर की 6 चीज़ों की तालिका बनाओ। हर एक की सामग्री और उसका युग लिखो। कितने अलग युग मिले?
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- क्रम: पत्थर → काँसा → लोहा → इस्पात → प्लास्टिक → सिलिकॉन / नई सामग्री
- काँसा = ताँबा + टिन (मिश्रधातु)
- इस्पात = लोहा + थोड़ा कार्बन (लगभग 2% से कम)
- प्लास्टिक = कई मोनोमर जुड़कर पॉलिमर
- गलनांक मोटे तौर पर: ताँबा 1085 °C, लोहा 1538 °C
हल किए गए उदाहरण
1. लौह अयस्क ज़्यादा मिलता है, फिर भी कांस्य युग लौह युग से पहले क्यों आया?
ताँबा और टिन कम गर्मी पर पिघलकर निकल जाते हैं। लोहे को बहुत ज़्यादा गरम, लंबी आग और खास हुनर चाहिए। लोगों ने पहले आसान धातु सीखी।
2. मिश्रधातु क्या है? कांस्य युग को नाम देने वाली मिश्रधातु बताओ।
मिश्रधातु धातु का दूसरे तत्वों के साथ मिश्रण है। काँसा ताँबे में टिन मिलाकर बनता है। वह शुद्ध ताँबे से कठोर है।
3. इस्पात 1800 के दशक के बाद ही सस्ता क्यों हुआ?
पहले इस्पात धीरे-धीरे छोटी खेप में बनता था। कन्वर्टर और बाद की भट्टियों ने मिनटों में विशाल खेप का फ़ालतू कार्बन जला दिया, इसलिए लागत बहुत गिरी।
4. प्लास्टिक और सिलिकॉन चिप, दोनों में से हर एक का एक नया हुनर बताओ।
प्लास्टिक: छोटे अणुओं को लंबी पॉलिमर शृंखला में जोड़ना। सिलिकॉन चिप: सिलिकॉन को अत्यंत शुद्ध बनाना और दूसरे परमाणु ठीक-ठीक थोड़े मिलाना।
आम गलतियाँ
- यह मानना कि सब देश एक ही समय पर एक युग से दूसरे में गए। अलग-अलग जगह तारीखें अलग हैं।
- यह सोचना कि लौह युग में लोग लोहा तुरंत पिघला लेते थे। शुरू में लोहा स्पंज जैसे गोले को पीटकर बनता था।
- काँसे और पीतल को एक समझना। काँसा = ताँबा + टिन; पीतल = ताँबा + जस्ता।
- यह मानना कि पुराने युग पूरी तरह ख़त्म हो गए। पत्थर, काँसा और लोहा आज भी काम आते हैं।