আগুনের শিখা উপরের দিকে ওঠে কেন

আগুনের শিখা সে দেশলাই কাঠি হোক বা মোমবাতি সব সময় উপরের দিকে ওঠে। অথচ পৃথিবীতে অন্যান্য সব বস্তু অভিকর্ষের টানে নিচের দিকে নামে। কখনও কি মনে প্রশ্ন জেগেছে যে আগুনের শিখা উপরের দিকে ওঠে কেন আর তার উত্তর পাননি, তাহলে এখানে জেনে নিন।

আগুন জ্বলতে জ্বালানী ও অক্সিজেন দরকার হয়। এই জ্বালানী মূলত কার্বন ও হাইড্রোজেনের সমন্বয়ে তৈরি হয়, অবশ্য অন্য বস্তুও থাকতে পারে। এর সঙ্গে অক্সিজেন যোগ হলেই অবশ্য আগুন জ্বলে না, দরকার হয় সেই জ্বালানীর জ্বলনাংকে পৌঁছানোর মত তাপের। যেমন,মোমবাতি জ্বালাতে আমাদের আগে দেশলাই জ্বালিয়ে নিতে হয়, আবার দেশলাই জ্বালাতে দরকার উপযুক্ত ঘর্ষণ যেখান থেকে জ্বলনাংকে পৌঁছানোর মত তাপমাত্রা পাওয়া যায়। এ তো গেল আগুন জ্বলার কথা। এবার মূল প্রশ্নে আসি, অর্থাৎ আগুনের শিখা উপরের দিকে ওঠে কেন।

আগেই বলেছি, আগুন জ্বলার প্রাথমিক শর্ত অক্সিজেন যা বায়ুমন্ডলে থাকে। যখন কিছু জ্বলে, অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন গ্যাস (যেমন কার্বন ডাই অক্সাইড, জলীয় বাস্প) গরম হওয়ায় পারিপার্শ্বিক বায়ুর থেকে হাল্কা হয়। আর আশেপাশের বাতাসও গরম হয়ে ওঠে। আমরা জানি, বাতাস গরম হলে আয়তন বাড়ে ও ঘণত্ব কমে যায় ফলে উপরের ঠান্ডা বাতাস ভারী হওয়ায় তা নিচের দিকে আগুনের তলায় নেমে আসে যা গরম বাতাসকে সরিয়ে দেয় ও গরম বাতাস উপরের দিকে উঠতে থাকে। এর ফলে আগুনের শিখা সবসময় উপরের দিকে উঠতে থাকে। এই ঠান্ডা ও গরম বাতাসের অবিরাম প্রবাহের ফলে আগুনের শিখা মাঝে মাঝে কেঁপে ওঠে বা দপদপ করে। তাই বলা যায়, অভিকর্ষজ বল ও প্লবতা ধর্মের জন্য আগুনের শিখা উপরের দিকে ওঠে।

প্রসঙ্গত, মাইক্রো গ্র্যাভিটিতে ( মাইক্রো গ্র্যাভিটি কি জানতে এখানে দেখুন) কিন্তু আগুনের শিখা এরকম ঊর্দ্ধমুখী, অশ্রুফোঁটা আকৃতির হয় না, তা গোলাকার (spherical)  বা ডোম শেপের (dome shape) হয়, কারণ সেখানে অভিকর্ষজ বল না থাকায় উপরের ভারী বাতাস নিচে নেমে আসার প্রশ্নই নেই, তাই নিচের গরম বাতাসও উপরে ওঠে না – ফলত উপর-নিচে অবিরাম বায়ু প্রবাহ সৃষ্টিই হয় না। পাশের ছবিটি নাসার ওয়েবসাইট থেকে নেওয়া যেখানে দুটি অগ্নিশিখার পাশাপাশি তুলনা দেখানো হয়েছে।