ഭൗതികശാസ്ത്രം
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
| ഭൗതികം എന്ന വാക്കാല്‍ വിവക്ഷിക്കാവുന്ന ഒന്നിലധികം കാര്യങ്ങളുണ്ട്. അവയെക്കുറിച്ചറിയാന്‍ ഭൗതികം (നാനാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍) എന്ന താള്‍ കാണുക. |  |
ഭൗതികശാസ്ത്രം അഥവാ ഭൗതികം (ഇംഗ്ലീഷ്: Physics) പ്രകൃതിയെപ്പറ്റിയുള്ള ശാസ്ത്രമാണ്. പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നതെല്ലാം ഒന്നുകില്‍ ദ്രവ്യരൂപത്തിലോ അല്ലെങ്കില്‍ ഊര്‍ജരൂപത്തിലോ ആണ്. അതിനാല്‍ ദ്രവ്യത്തെയും ഊര്‍ജത്തെയും പറ്റിയുള്ള പഠനമാണ് ഭൗതികം.
പ്രകൃതിയിലുള്ളതെല്ലാം നിര്‍മ്മിതമായിരിക്കുന്ന ദ്രവ്യം, ഊര്‍ജം എന്നിവയുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളെ കുറിച്ചും, സ്ഥലകാലങ്ങളില്‍ അവയുടെ പരസ്പര പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ കുറിച്ചും ഉള്ള പഠനമാണ് ഭൗതികം.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] നിരുക്തം
ഫിസിക്സ് (Physics) എന്ന ഇംഗ്ലീഷ് പദം വന്നത് പ്രകൃതി എന്നര്‍ത്ഥമുള്ള φύσις (phúsis)എന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തില്‍ നിന്നാണ്.
ഭൗതികം എന്ന പദത്തിന്റെ ഉത്ഭവത്തെപ്പറ്റി വ്യത്യസ്ത അഭിപ്രായങ്ങളുണ്ട്. പുരാതന ഭാരതത്തിലെ വൈശേഷിക ദര്‍ശനപ്രകാരം പ്രകൃതിയില്‍ എല്ലാം നിര്‍മിതമായിരിക്കുന്നത് പഞ്ചഭൂതങ്ങളായ പൃഥ്വി, ജലം, വായു, അഗ്നി, ആകാശം എന്നിവയാലാണ്. ഭൂതങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചത് എന്ന അര്‍ഥത്തില്‍ ഭൗതികം എന്ന പേര് ലഭിച്ചു എന്നാണ് ഒരു വാദം. ഭവിച്ചകാര്യങ്ങളെ അതായത് സംഭവിച്ചുകഴിഞ്ഞവയെപ്പറ്റിയള്ളത് എന്ന അര്‍ഥത്തില്‍ ഭൗതികം എന്ന പേര് ലഭിച്ചു എന്നതാണ് മറ്റൊരു വാദം.
[തിരുത്തുക] ആമുഖം
പ്രകൃതിശാസ്ത്രങ്ങളില്‍ മാനവരാശിയുടെ പുരോഗതിക്ക് വളരെയധികം സംഭാവനകള്‍ നല്കിയിട്ടുള്ള ഒന്നാണ് ഭൗതികം. പ്രകൃതിയെ ശാസ്ത്രീയമായി നിരീക്ഷിക്കുകയും പഠിക്കുകയും ചെയ്തതിന്റെ ഫലമായി ആര്‍ജിക്കന്‍ കഴിഞ്ഞ അറിവിന്റെ സമാഹാരമാണ് ഭൗതികശാസ്ത്രമെന്ന് സാമാന്യമായി പറയാം. ഇത്തരം പഠനങ്ങള്‍ മുഖേന എത്തിച്ചേരുന്ന നിഗമനങ്ങളുടെ സാമാന്യവല്‍ക്കരണമാണ് നിയമങ്ങളായും സിദ്ധാന്തങ്ങളായും രൂപമെടുക്കുന്നത്. നാം ജീവിക്കുന്ന ഭൗതികലോകത്തെക്കുറിച്ച് കൂടുതല്‍ വ്യക്തമായി മനസ്സലാക്കുന്നതിന് അവ നമ്മെ സഹായിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിനെ കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളെല്ലാം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തില്‍ നിന്നായിട്ടുള്ളതിനാല്‍ മറ്റ് ശാസ്ത്ര വിഭാഗങ്ങളെല്ലാം അതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് കിടക്കുന്നു.
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചരിത്രം ആരംഭിക്കുന്നത് ചരിത്രാതീത കാലത്തിലെ മനുഷ്യരില്‍ നിന്നാണ്. സ്വയം അറിയാതെ തന്നെ അവര്‍ പല ഭൗതികശാസ്ത്രതത്വങ്ങളും പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. എങ്കിലും പതിനെട്ടാം ശതാബ്ദത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്തുമാത്രമണ് ഭൗതികം ഒരു ശാസ്ത്രശാഖയായി പരിഗണിക്കപ്പെട്ടത്. അതുവരെ ഭൗതികജ്ഞന്‍ (physicist) ഒരു ദാര്‍ശനികനോ, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനോ, ഗണിതജ്ഞനോ, കലാകാരനോ ഒക്കെ ആയിരുന്നു.
[തിരുത്തുക] പ്രധാന ശാഖകള്‍
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ശാഖകളെ പ്രധാനമായും മൂന്ന് രീതിയില്‍ വര്‍ഗീകരിക്കാറുണ്ട്.
- ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ കാതലായ സിദ്ധാന്തങ്ങളെ (core theoies) വികാസ പരിണാമങ്ങളനുസരിച്ച് ഉദാത്ത ഭൗതികം (Classical physics) എന്നും നവീന ഭൗതികം (Modern physics) എന്നും തിരിക്കുന്ന രീതിയാണ് ആദ്യത്തേത്.
- സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികം (Theoretical physics) എന്നും പ്രയുക്ത ഭൗതികം അഥവാ പരീക്ഷണാടിസ്ഥാന ഭൗതികം (Practical physics / Experimental physics) എന്നും തിരിക്കുന്ന രീതിയാണ് രണ്ടാമത്തേത്.
- ശുദ്ധഭൗതികം (Pure physics) എന്നും പ്രായോഗിക ഭൗതികം (Applied physics) എന്നും തിരിക്കുന്ന രീതിയാണ് മൂന്നാമത്തേത്.
[തിരുത്തുക] ഉദാത്ത ഭൗതികം (Classical Physics)
- യാന്ത്രികം (ബലതന്ത്രം) (Mechanics)
- ധ്വനികം (ശാബ്ദികം / ശബ്ദശാസ്ത്രം) (Acoustics)
- താപവും താപഗതികവും (Heat and Thermodynamics)
- വൈദ്യുതിയും കാന്തതയും (Electricity and Magnetism)
- പ്രകാശികം (പ്രകാശ ശാസ്ത്രം) (Optics)
[തിരുത്തുക] നവീന ഭൗതികം (Modern Physics)
- ആപേക്ഷിക ബലതന്ത്രം (Relativistic Mechanics)
- ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം (Quantum Mechanics)
- ക്വാണ്ടം താപഗതികം (Quantum Thermodynamics)
- വിദ്യുത്കാന്തികം (Electromagnetics)
- ക്വാണ്ടം പ്രകാശികം (Quantum Optics)
[തിരുത്തുക] സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികവും പരീക്ഷണാടിസ്ഥാന ഭൗതികവും
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനെ പലപ്പോഴും സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികം (theoretical physics) എന്നും പരീക്ഷണാടിസ്ഥാന ഭൗതികം (experimental physics) എന്നും വര്‍ഗീകരിക്കാറുണ്ട്.
സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികം പ്രപഞ്ചരഹസ്യങ്ങളുടെ ചുരുളഴിക്കുന്നത് വഴി പുതിയ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങള്‍ക്ക് വഴി വെയ്ക്കുകയും മനുഷ്യനെ എക്കാലവും കുഴക്കിയ ചോദ്യങ്ങള്‍ക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്താന്‍ ശ്രമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രപഞ്ചോല്പത്തിയെ വിശദീകരിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്ന ബിഗ് ബാങ്ങ് (big bang) സിദ്ധാന്തം, ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം (ഐന്സ്റ്റീന്) തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്‌. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ ആശയങ്ങളാവട്ടെ തത്വ ശാസ്ത്രത്തിലും ആദ്ധ്യത്മികതയിലും വരെ ഇടം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഗണിതശാസ്ത്രം സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിന്റെ ഭാഷ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
സാങ്കേതിക വിദ്യയില്‍ വന്‍ കുതിപ്പുകള്‍ക്ക് പരീക്ഷണാടിസ്ഥാന ഭൗതികത്തിലെ നൂതന ആശയങ്ങള്‍ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇന്ന് മൊബൈല്‍ ഫോണില്‍ എത്തി നില്കൂന്ന റേഡിയോയുടെ കണ്ടുപിടുത്തം (മാര്‍‌ക്കോണി) ഉദാഹരണമാണ്‌. വൈദ്യുതിയുടെയും (ഫാരഡെ), ബള്‍ബിന്റെയും (എഡിസണ്‍) കണ്ടുപിടുത്തങ്ങള്‍ മറ്റുദാഹരണങ്ങള്‍.
[തിരുത്തുക] ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ മേഖലകള്‍
- പ്രപഞ്ചഭൗതികം (Cosmophysics/Cosmology)
- ജ്യോതിര്‍ഭൗതികം (Astrophysics)
- ഭൗമഭൗതികം (Geophysics)
- അണുഭൗതികം (Atomic Physics)
- തന്‍മാത്രാഭൗതികം (Molecular Physics)
- അണുകേന്ദ്രഭൗതികം (Nuclear Physics)
- ഖരാവസ്ഥാഭൗതികം (Solid-State Physics)
- ദ്രവാവസ്ഥാഭൗതികം (Fluid Physics)
- പ്ലാസ്മാവസ്ഥാഭൗതികം (Plasma Physics)
- ഇലക്ട്രോണികം (Electronics)
- ഫോട്ടോണികം (Photonics)
[തിരുത്തുക] ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചരിത്രം
- പ്രാചീന കാലഘട്ടം
വളരെ പണ്ടുമുതല്‍ തന്നെ മനുഷ്യന്‍ പ്രകൃതിയുടെ രഹസ്യങ്ങള്‍ വെളിച്ചത്തുകൊണ്ടുവരാന്‍ ശ്രമിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു. എന്നാല്‍ പ്രാചീനകാല സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ എല്ലാം തന്നെ ദര്‍ശനത്തില്‍ അധിഷ്ഠിതമായിരുന്നു. അവയൊന്നും തന്നെ ഒരിക്കലും പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കു വിധേയമാക്കുകയോ തെളിയിക്കപ്പെടുകയോ ചെയ്തിരുന്നില്ല.
പ്ലേറ്റോ, അരിസ്റ്റോട്ടില്‍ മുതലായ ഗ്രീക്ക് ദാര്‍ശനികരുടെ ആശയങ്ങള്‍ വിമര്‍ശനങ്ങള്‍ കൂടാതെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. ക്രിസ്‌തുവിനു 340 വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കുമുന്‍പുതന്നെ അരിസ്റ്റോട്ടില്‍ അദ്ദേഹത്തിന്റെ 'ഓണ്‍ ദ ഹെവന്‍സ്‌' എന്ന പുസ്തകത്തില്‍ ഭൂമി ഉരുണ്ടതാണെന്നുള്ളതിന്‌ വാദങ്ങള്‍ നിരത്തുന്നുണ്ട്‌. എന്നാല്‍ ഭൂമി നിശ്ചലമാണെന്നും സൂര്യനും ചന്ദ്രനും ഗ്രഹങ്ങളും നക്ഷത്രങ്ങളുമെല്ലാം ഭൂമിക്കുചുറ്റും വൃത്താകൃതിയില്‍ കറങ്ങുകയാണെന്നും അരിസ്റ്റോട്ടില്‍ കരുതി.
ക്രിസ്തുവിന്‌ ശേഷം രണ്ടാം ശതകത്തില്‍ ടോളമി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഭൂമിയാണ്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രം എന്ന ധാരണക്ക്‌ കൂടുതല്‍ വ്യാപ്തി നള്‍കുന്ന ഒരു പ്രപഞ്ചമാതൃക അവതരിപ്പിച്ചു.
പ്രകൃതിപഠനത്തിനു ശാസ്ത്രീയമായ ഒരു അടിത്തറ നല്‍കിയത്‌ ഗ്രീക്ക് ചിന്തകനായ ആര്‍ക്കിമിഡീസ്‌ ആയിരുന്നു. ഉത്തോലകങ്ങള്‍, സ്ക്രൂ, തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത്ങ്ങളായ യാന്ത്രിക ഉപകരണങ്ങള്‍ അദ്ദേഹം രൂപകല്‍പന ചെയ്തു. ഒരു ദ്രവത്തില്‍ പൂര്‍ണമായോ ഭാഗികമായൊ മുങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിനുണ്ടാകുന്ന ഭാരനഷ്ടം ആ വസ്തു ആദേശം ചെയ്യുന്ന ദ്രവത്തിന്റെ ഭാരത്തിനു തുല്യമായിരിക്കും എന്ന് അദ്ദേഹം പരീക്ഷണം മുഖേന കണ്ടെത്തി. ഈ തത്ത്വം ഇന്ന് ആര്‍ക്കിമിഡീസ്‌ തത്ത്വം എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ബലതന്ത്രത്തിന്റെ പിതാവ്‌ എന്ന് ആര്‍ക്കിമി ഡീസ്‌ അറിയപ്പെടുന്നു.
1514 -ല്‍ പോളിഷ്‌ പാതിരിയായിരുന്ന നിക്കോളസ്‌ കോപ്പര്‍നിക്കസ്‌ സൂര്യനെ കേന്ദ്രമാക്കിയുള്ള ഒരു പ്രപഞ്ചമാതൃകയുമായി മുന്നോട്ടുവന്നു. (പള്ളിയെ ഭയന്ന് അദ്ദേഹം തന്റെ മാതൃക ആദ്യം രഹസ്യമായി വിതരണം ചെയ്യുകയാണുണ്ടായത്‌)
- പതിനേഴാം ശതാബ്ദം
പതിനേഴാം ശതാബ്ദത്തില്‍ ഇറ്റലിക്കാരനായ ഗലീലിയോ ഗലീലി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ക്ലാസിക്കല്‍ കാലഘട്ടത്തിന്‌ തുടക്കം കുറിച്ചു. പതിനേഴാം ശതാബ്ദത്തിന്റെ ആദ്യ പാദങ്ങളില്‍ ഗലീലിയൊ ഗലീലി ഗതികത്തില്‍ പല നിയമങ്ങളും ആവിഷ്കരിച്ചു, പ്രത്യേകിച്ചും ജഡത്വനിയമം.1609-ല്‍ ഗലീലിയോ, അപ്പോള്‍മാത്രം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട ദൂരദര്‍ശിനി ഉപയോഗിച്ച്‌ നക്ഷത്രനിരീക്ഷണം ആരംഭിച്ചു. വ്യാഴം എന്ന ഗ്രഹത്തെ നിരീക്ഷിച്ചപ്പോള്‍ അതിനുചുറ്റും ഒട്ടു വളരെ ചെറിയ ചന്ദ്രന്മാരുണ്ടെന്നും അവ വ്യാഴത്തെ പ്രദക്ഷിണം ചെയ്യുന്നുവെന്നും ഗലീലിയോ കണ്ടെത്തി. ഇതേകാലത്ത്‌, ജര്‍മന്‍കാരനായ ജോഹന്നാസ്‌ കെപ്ലര്‍ കോപ്പര്‍നിക്കന്‍ സിദ്ധാന്തത്തെ പരിഷ്കരിച്ചിരുന്നു. ഗ്രഹങ്ങള്‍ വൃത്താകൃതിയിലല്ല, മറിച്ച്‌ ദീര്‍ഘവൃത്താകൃതിയിലാണ്‌ സഞ്ചരിക്കുന്നതെന്ന് കെപ്ലര്‍ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി അനുമാനിച്ചു. നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഈ വാദം സാധൂകരിക്കുകയും ചെയ്തു.
1687ല്‍ ഐസക്ക്‌ ന്യൂട്ടന്‍ ഭൗതികദര്‍ശനത്തിന്റെ ഗണിതസിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ഭൗതികശാസ്ത്രശാഖയില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ട ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതും ശ്രദ്ധേയമായതുമായ പുസ്തകമാണ്‌ ഇത്‌. ഇതില്‍ വസ്തുക്കളുടെ ചലനത്തെപ്പറ്റിയുള്ള ഭൗതികനിയമങ്ങളും അവയെകുറിക്കുന്ന ഗണിതസൂത്രങ്ങളും അദ്ദേഹം അവതരിപ്പിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഓരോവസ്തുവും മറ്റുള്ളവയെ ആകര്‍ഷിക്കുന്നുവെന്നും ഈ ആകര്‍ഷണബലം വസ്തുക്കളുടെ ദ്രവ്യമാനത്തിനനുസരിച്ചും അകലത്തിനനുസരിച്ചും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്നുമുള്ള പ്രപഞ്ചഗുരുത്വാകര്‍ഷണനിയമം അദ്ദേഹം മുന്നോട്ടുവച്ചു. ചലനനിയമങ്ങള്‍, ഗുരുത്വാകര്‍ഷണനിയമം എന്നീ ഭൗതികസിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ആയിരുന്നു ഈ ഗ്രന്ഥത്തിലെ പ്രധാന പ്രതിപാദ്യം. ദ്രവഗതികസംബന്ധിയായ ധാരാളം സിദ്ധാന്തങ്ങളും ഈ ഗ്രന്ഥത്തില്‍ ഉള്‍ക്കൊണ്ടിരുന്നു. ബലതന്ത്രത്തിലെന്നപോലെ പ്രകാശികത്തിലും ന്യൂട്ടന്‍ ധാരാളം സംഭാവനകള്‍ നല്‍കി. ധവളപ്രകാശം നിറങ്ങളുടെ ഒരു സങ്കരമാണെന്ന് പ്രിസങ്ങള്‍ ഉപയൊഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ അദ്ദേഹം തെളിയിച്ചു. പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വഭാവം വിശദീകരിക്കാനായി ന്യൂട്ടന്‍ കണികാസിദ്ധാന്തം ആവിഷ്കരിച്ചു.
- പതിനെട്ടാം ശതാബ്ദം
- പതൊന്‍പതാം ശതാബ്ദം - ക്ലാസിക്കല്‍ ഭൗതികത്തിന്റെ പതനം
1865-ല്‍ ബ്രിട്ടീഷ്‌ ഭൗതികജ്ഞനായ ജെയിംസ്‌ ക്ലാര്‍ക്ക്‌ മാക്സ്‌വെല്‍ വൈദ്യുതകാന്തികബലങ്ങളെ ഏകീകരിച്ചു.
- ഇരുപതാം ശതാബ്ദം - നവീന ഭൗതികത്തിന്റെ ഉദയം
1900 മുതല്‍ പ്ലാങ്ക്, ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ , നീല്‍സ് ബോര്‍ മുതലായ ഭൗതികജ്ഞര്‍ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ വിവിധ പരീക്ഷണഫലങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ ആരംഭിച്ചു.
1905ല്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച വിശിഷ്ടാപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം ശാസ്ത്രഗതിയെ തിരിച്ചുവിട്ടു. സ്വതന്ത്രമായി ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന എല്ലാ നിരീക്ഷകരെയും സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം അവരുടെ വേഗത എത്രതന്നെയായാലും ഭൗതികശാസ്ത്രനിയമങ്ങള്‍ ഒന്നുതന്നെയാണ്‌. ഏല്ലാ നിരീക്ഷകര്‍ക്കും അവര്‍ എത്രതന്നെ വേഗതയില്‍ സഞ്ചരിച്ചാലും പ്രകാശവേഗത ഒന്നുതന്നെയാണ്‌. ഇവ വിശിഷ്ടാപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ മൗലിക തത്വങ്ങളാണ്‌. ഈ മൗലിക തത്വങ്ങള്‍ അംഗീകരിക്കുമ്പോള്‍ സ്ഥലവും കാലവും നിരീക്ഷകന്റെ ചലനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്ന് വരുന്നു. ഈ ആശയങ്ങള്‍ ഭൗതികത്തില്‍ വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കി. ഈ ആശയത്തില്‍ നിന്നു രൂപം കൊണ്ടതാണ്‌ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ പ്രസിദ്ധമായ [[E = mc2]] എന്ന സമീകരണം. ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ വിശിഷ്ടാപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിക്കുന്നതിനുമുന്‍പുവരെ ദ്രവ്യത്തെയും ഊര്‍ജത്തെയും വ്യത്യസ്തവും വ്യതിരിക്തവുമായിട്ടാണ്‌ കണ്ടിരുന്നത്‌. ദ്രവ്യത്തെ ഊര്‍ജമായും ഊര്‍ജത്തെ ദ്രവ്യമായും മാറ്റാവുന്നതാണെന്ന് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ തെളിയിച്ചു.
1907ല്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ ഗുരുനാഥന്മാരില്‍ ഒരാളായ ഹെര്‍മന്‍ മിന്‍കോവ്സ്‌കി ചതുര്‍മാനപ്രപഞ്ചം എന്ന ആശയം മുന്നോട്ടുവച്ചു. ഈ പ്രപഞ്ചവീക്ഷണം സ്ഥലകാലങ്ങളെ വേര്‍പിരിയാന്‍ ആകാത്തവിധം കൂട്ടിയിണക്കുന്നു. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം വിശദീകരിക്കപ്പെടേണ്ടത്‌ ഒരു ത്രിമാനീയസ്ഥലത്തിലല്ല, മറിച്ച്‌ ഒരു ചതുര്‍മാനീയ സ്ഥലകാലസംയോഗത്തിലാണ്‌.
1911ല്‍ ബ്രിട്ടീഷ്‌ ഭൗതികജ്ഞനായ ഏണസ്റ്റ്‌ റുഥര്‍ഫോര്‍ഡ്‌ അണുക്കള്‍ക്ക്‌ ഒരു ആന്തരിക ഘടനയുണ്ടെന്ന് വ്യക്തമാക്കി. വളരെ ചെറിയ ധനാത്മക ചാര്‍ജുള്ള അണുകേന്ദ്രവും അതിനു ചുറ്റും വലം വെക്കുന്ന ഋണാത്മക ചാര്‍ജുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളും ചേര്‍ന്നുണ്ടായതാണ്‌ അണുക്കളെന്ന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ സ്ഥിതീകരിച്ചു.
വിശിഷ്ടാപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്‌ ത്വരിതപ്പെട്ടതോ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തിനു വിധേയമാകുന്നതോ ആയ ചലനം വിശദീകരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. മിന്‍കോവ്സ്‌കിയുടെ ചതുര്‍മാന പ്രപഞ്ചം എന്ന ആശയത്തെ ഉപയൊഗിച്ചുകൊണ്ട്‌ 1915ല്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിന്‌ ത്വരിതചലനങ്ങളെയുയും ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തിനു വിധേയമായ ചലനങ്ങളെയും വിശദീകരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞു. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തെക്കുറിച്ച്‌ തികച്ചും നവീനമായ ഒരു കാഴ്ചപ്പാടാണ്‌ മുന്നോട്ടുവെച്ചത്‌. ദ്രവ്യത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം സമീപത്തുള്ള സ്ഥലകാലത്തെ വളക്കുന്നു. സഞ്ചാരം സുഗമമാക്കുന്നതിന്‌ വസ്തുക്കള്‍ ഈ വക്രപഥത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ന്യൂട്ടന്റെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സിദ്ധാന്തത്തിനു വിശദീകരിക്കാന്‍ കഴിയാത്ത പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കാന്‍ ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തിനു കഴിഞ്ഞു.
1932-ല്‍ കേംബ്രിഡ്‌ജ്‌ വിശ്വവിദ്യാലയത്തിലെ ഭൗതികജ്ഞനായിരുന്ന ജെയിംസ്‌ ചാഡ്‌വിക്‌ അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ എന്ന് വിളിക്കുന്ന മറ്റൊരു കണം കൂടിയുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി.
1969-ല്‍ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും മറ്റും ചെറുകണങ്ങളാല്‍ നിര്‍മ്മിതമാണ്‌ എന്ന് മുറെ ജെല്‍മാന്‍ എന്ന ഭൗതികജ്ഞന്‍ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. ഈ ചെറുകണങ്ങള്‍ക്ക്‌ അദ്ദേഹം ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ എന്ന് പേരിട്ടു.
നവീനഭൗതികത്തിന്റെ രണ്ടു മഹത്തായ ശാഖകളായ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തെയും ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തെയും സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്‍ തുടര്‍ച്ചയായി നടന്നുകൊണ്ടിരുന്നു. 1970കളുടെ ആദ്യപകുതിയില്‍ സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിങ്ങ്‌ ക്വാണ്ടം ഗുരുത്വസിദ്ധാന്തം എന്നൊരു പുതിയ സിദ്ധാന്തം രൂപപ്പെടുത്തി.
- ഇരുപത്തിയൊന്നാം ശതാബ്ദം - ഭാവിമാനങ്ങള്‍
ഐക്യരാഷ്ട്രങ്ങള്‍ വര്‍ഷം 2005 നെ ലോകഭൗതികശാസ്ത്രവര്‍ഷമായി പ്രഖ്യാപിച്ചിരുന്നു.
2007 ല്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രം പലമേഖലകളിലും വികാസം പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. സാന്ദ്രദ്രവ്യഭൗതികത്തിലെ (Condenced Matter Physics) പൂര്‍ണവിശദീകരണം നല്‍കാന്‍ ഇതുവരെ കഴിയാത്ത ഒരു പ്രശ്നമാണു ഉന്നത-താപ അതിചാലകതയുടെ സൈദ്ധാന്തിക വിശദീകരണം .
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏകീകരണം:
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏകീകരണത്തിന്‌ അനിവാര്യമായാ ആദ്യ പടി സാമാന്യാപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം, ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം എന്നിവയുടെ ഏകീകരണമാണ്‌. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തെയും പൊതുആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തത്തെയും തമ്മില്‍ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു പൊതു സിദ്ധാന്തമുണ്ടാക്കാനുള്ള ശ്രമം ഇനിയും ഫലപ്രാപ്തിയില്‍ എത്തിയിട്ടില്ല. ഭൗതികജ്ഞര്‍ ഒരു പൂര്‍ണ ഏകീകൃത സിദ്ധാന്തത്തിനായി ശ്രമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു
ധാരാളം ജ്യോതിശാസ്ത്രപ്രശ്‌നങ്ങളും ഇനിയും വിശദീകരിക്കപ്പെടേണ്ടതായിട്ടുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തെപപറ്റിയുള്ള പല പ്രവചനങ്ങളും ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] ഗവേഷണം
ആധുനിക കാലത്തെ ഭൗതിക ശാസ്ത്ര ഗവേഷണം പ്രധാനമായും താഴെ പറയുന്ന മേഘലകളിലാണ്.
കണ്ടന്‍സ്ഡ് മാറ്റര്‍ ഭൗതികം: ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഖനീഭവിച്ച രൂപങ്ങളായ ദ്രാവകം, ഖരം എന്നിവയെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം. അതിചാലകത (superconductivity) ഒരു പ്രധാന ഉപശാഘയാണ്‌.
കണികാ ഭൗതികം: ദ്രവ്യത്തെ നിര്‍മ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങളെയും, അടിസ്ഥാന കണികകളായ ഇലക്ട്രോണ്‍, പ്രോട്ടോണ്‍, ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ തുടങ്ങിയവയെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം. അടിസ്ഥാന കണികളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന്‌ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജം ആവശ്യമായതിനാല്‍ ഈ മേഘല "ഉന്നതോര്‍ജ്ജ ഭൗതികം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ചില നവീന സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ പ്രവചിക്കുന്നത് പോലെ ഹിഗ്ഗ്സ് ബോസോണ്‍ എന്ന അടിസ്ഥാന കണിക നിലനില്‍ക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന അന്വേഷണം വര്‍‌ത്തമാന താല്‍‌പര്യമാണ്‌.
ജ്യോതിര്‍ഭൗതികം: ബഹിരാകാശത്തെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം. തമോഗര്‍ത്തങ്ങള്‍, നക്ഷത്രസമൂഹങ്ങള്‍ തുടങ്ങി പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തന്നെ ഉല്‍‌പത്തിയെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം.
അണു & തന്മാത്രാ ഭൗതികം: ആറ്റങ്ങളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും ഭൗതികഗുണങ്ങളെ പറ്റിയുള്ള പഠനം. ബോസ്-ഐന്സ്റ്റീന് ഖനീഭവനം ഏറെ താല്പര്യമുണര്‍‌ത്തുന്ന ഗവേഷണമേഘലയാണ്‌.
[തിരുത്തുക] ഭൗതികശാസ്ത്രവും സാങ്കേതിവിദ്യയും
സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തോളം ബന്ധമുള്ള മറ്റൊരു ശാസ്ത്രശാഖയും ഇല്ല എന്നുതന്നെ പറയാം. ജീവിതം സുഖപ്രദവും അര്‍ഥവത്തുമാക്കുന്നതിനുപകരിക്കുന്ന ഉപകര്‍ണങ്ങളുടെ നിര്‍മാണം സാധ്യമാക്കുന്ന ഒട്ടേറെ തത്വങ്ങളും സിദ്ധാന്തങ്ങളും അടങ്ങിയ ബൃഹത്തായ ഒരു വിജ്ഞാനശാഖയാണ് ഭൗതികശാസ്ത്രം.
[തിരുത്തുക] ഉപസംഹാരം
ഭൗതികശാസ്ത്രം അനുനിമിഷം വളര്‍ന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ശാസ്ത്രശാഖയാണ്. അങ്ങനെ തുടര്‍ന്നുള്ള പഠനത്തിനും ഗവേഷണത്തിനും അത് ധാരാളം വക നല്‍കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരുപക്ഷേ നിത്യജീവിതവുമായി ഇത്രത്തോളം ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റൊരു ശാസ്ത്രശാഖ ഇല്ലെന്നുതന്നെ പറയാം.
[തിരുത്തുക] ഇതും കൂടി കാണുക
- ഗണിതം
- ജ്യോതിശാസ്ത്രം
- രസതന്ത്രം
- അനിശ്ചിതത്വ തത്വം
|
|
|---|
| ഭൗതികശാസ്ത്രം | രസായനശാസ്ത്രം | ജീവശാസ്ത്രം ജ്യോതിശാസ്ത്രം | ഭൂമിശാസ്ത്രം | പരിസ്ഥിതിശാസ്ത്രം |
 |
ഈ ലേഖനം അപൂര്‍ണ്ണമാണ്. ഇതു പൂര്‍ത്തിയാക്കുവാന്‍ സഹകരിക്കുക. സഹായത്തിനു ഈ ലേഖനത്തിന്റെ ഇംഗ്ലീഷ് പതിപ്പ്. |
